Analisa Kerusakan Main Water Supply Pump Unit 4A UBP Saguling

30 BAB IV TEORI DASAR DAN PEMBAHASAN 4.1 Teori Dasar 4.1.1 Definisi Pompa Pompa adalah mesin fluida dimana tenaga luar diberikan dari poros penggerak (motor driven) digunakan untuk memberikan gaya pada fluida yang dipompa dalam bentuk tenaga potensial dan tenaga kinetis, sehingga memungkinkan fluida mengalir dari suatu tempat ke tempat lainnya. Pompa juga dapat juga berupa Mesin fluida yang berfungsi memindahkan fluida ke tempat lain karena adanya perbedaan tekanan. Klasifikasi pompa secara umum dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu pompa kerja positif (positive displacement pump) dan pompa kerja dinamis (non positive displacement pump). a. Positive Displacement Pump (Pompa langkah Positif) Adalah unit pompa yang dalam kerjanya terutama untuk menghasilkan Static head atau energi potensial dari fluida yang dipompakan. Di dalam tiap cycle kerjanya, memberikan volume fluida tetap tanpa memandang tahanan yang diberikan selama masih memenuhi kapasitas unit dan tenaga penggerak yang tersedia. Pada Pompa Positive Displacement, bila saluran discharge (pengeluaran) ditutup saat beroperasi, maka tekanan di dalam pompa akan naik sampai batas maximum yang dapat dicapai. Maka hal itu dapat menyebabkan kerusakan (pecahnya) unit/casing pompa. 31 Contoh Positive Displacement Pump, adalah pompa Rotary dan Reciprocating pump (Pompa Torak). Khusus untuk jenis Pompa Torak, aliran yang dikeluarkan secara grafis merupakan bentuk pulsa 2 dan akan bertambah atau berkurang secara periodic b. Non Positive Displacement Pump (Pompa Langkah Dinamis) Adalah unit pompa yang dalam kerjanya merubah energi kinetik dari aliran fluida kedalam bentuk energi potensial atau dengan kata lain merubah dari dynamic head menjadi static head. Di dalam cycle kerjanya, volume fluida yang dikeluarkan tergantung daripada tahanan yang ada atau ketinggian tekanannya. Aliran fluida yang dikeluarkan adalah kontinyu pada setiap kecepatan. Pompa Non Positive Displacement berdasarkan prinsip kerjanya lazim disebut dengan pompa dinamik (dynamic pump). Pada Pompa dynamic atau pompa Non Positive Displacement, bila saluran discharge ditutup saat beroperasi, maka tekanan di dalam pompa akan naik sampai batas maximum yang dapat dicapai. Keadaan ini tidak akan mengakibatkan rusaknya casing (rumah pompa) maupun motor penggerak, tetapi hanya menimbulkan panas di dalamnya. Contoh Non Positive Displacemen Pump, adalah Pompa Centrifugal dan Pompa Turbin. 4.1.2 Pompa Centrifugal Prinsip kerja Pompa Centrifugal ini adalah energy penggerak dari luar diberikan pada poros untuk menggerakkan Impeller. Impeller memutar fluida yang masuk kedalam pompa, sehingga energy tekanan dan energy kinetic fluida bertambah. Fluida terlempar ke luar akibat gaya centrifugal yang ditimbulkan 32 impeller. Fluida yang keluar dari impeller ditampung oleh saluran berbentuk volute/spiral di keliling impeller dan dialirkan keluar melalui diffuser/vane. Didalam Difuser ini sebagian energy kecepatan akan diubah menjadi energy tekanan. Gambar 4.1 Lintasan Aliran Fluida Pompa Centrifugal. Pompa centrifugal paling banyak digunakan karena mempunyai bentuk yang sederhana dan harga yang relatif murah. Keuntungan pompa centrifugal dibandingkan jenis pompa perpindahan positif adalah kemampuan untuk beroperasi pada putaran tinggi, lebih ringan dan biaya instalasi ringan, harga dan biaya perawatan murah. A. Bagian – bagian pompa centrifugal Secara umum bagian – bagian utama pompa centrifugal dapat dilihat seperti gambar berikut : 33 Gambar 4.2. Komponen Utama Pompa Centrifugal. a. Stuffing Box Stuffing Box berfungsi untuk menerima kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing. b. Packing Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. c. Shaft (poros) Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian – bagian berputar lainnya. d. Shaft sleeve Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. e. Vane 34 Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller. f. Casing Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffuser (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage). g. Eye of Impeller Bagian sisi masuk pada arah isap impeller. h. Impeller Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya. i. Chasing Wear Ring Chasing Wear Ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller. j. Discharge Nozzle Discharge Nozzle berfungsi untuk mengeluarkan cairan dari impeller. Di dalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan. 35 B. Klasifikasi Pompa Centrifugal 1. Menurut jenis aliran dalam impeller a. Pompa aliran radial Pompa ini mempunyai konstruksi sedemikian sehingga aliran zat cair yang keluar dari impeller akan tegak lurus poros pompa (arah radial). Gambar 4.3. Pompa centrifugal aliran radial b. Pompa aliran campur Aliran zat cair didalam pompa saat meninggalkan impeller akan bergerak sepanjang permukaan kerucut (miring) sehingga komponen kecepatannya berarah radial dan aksial. Gambar 4.4. Pompa centrifugal aliran campur. 36 c. Pompa aliran aksial Aliran zat cair yang meninggalkan impeller akan bergerak sepanjang permukaan silinder (arah aksial). Gambar 4.5 Pompa aliran aksial 2. Menurut Jenis Impeller a. Impeller tertutup Sudu‐sudu ditutup oleh dua buah dinding yang merupakan satu kesatuan, digunakan untuk pemompaan zat cair yang bersih atau sedikit mengandung kotoran. Gambar 4.6 Impeller b. Impeller setengah terbuka Impeller jenis ini terbuka disebelah sisi masuk (depan) dan tertutup di sebelah belakangnya. Sesuai untuk memompa zat cair yang sedikit mengandung kotoran. 37 c. Impeller terbuka Impeller jenis ini tidak ada dindingnya di depan maupun di belakang. Bagian belakang ada sedikit dinding yang disisakan untuk memperkuat sudu. Jenis ini banyak digunakan untuk pemompaan zat cair yang banyak mengandung kotoran. C. Keuntungan pompa Centrifugal 1. Jumlah aliran yang dihasilkan merata dan bertekanan konstan pada saat beroperasi. 2. Biaya perawatan ringan dan konstruksi sederhana. 3. Getaran yang terjadi pada saat pengoperasian lebih kecil. Kekurangan pompa Centrifugal 1. Efisiensi pompa lebih kecil bila dibandingkan dengan pompa torak, terutama untuk kapasitas besar dan tekanan tinggi. 2. Pompa centrifugal tidak dapat beroperasi bila sisi isap kering pada awal pengoperasian sehingga perlu diisi atau dipancing. 3. Pompa centrifugal sukar untuk jumlah aliran yang kecil dengan tekanan yang tinggi. 4.1.3 Sistem Pendingin Selain komponen utama, PLTA memiliki komponen-komponen pendukung yang mempunyai peranan penting, salah satunya ialah system air pendingin. Air pendingin digunakan untuk menjaga temperatur komponen-komponen utama 38 khususnya pada rotary equipment, sebab over heat pada suatu alat akan menyebabkan penurunan performa dari alat tersebut. Pada PLTA, system air pendingin digunakan untuk mendinginkan udara pada generator (air cooler). Panas yang terjadi merupakan bentuk transformasi dari rugi pada inti ataupun pada belitan stator dan rotor. Panas yang terjadi akan mempengaruhi terhadap kemampuan generator dalam menghasilkan energi listrik dan jika dibiarkan terus-menerus hingga temperature outlet >48oC maka unit akan trip. Selain pada generator, sistem pendingin digunakan pada turbine bearing, upper bearing, thrust and lower bearing. Panas yang timbul pada bearing tersebut akibat adanya gesekan antara turbine bearing dengan poros turbin. Gambar 4.7 Sirkulasi Distribusi Air Pendingin 4.1.4 Komponen Sistem Pendingin a. Main Water Supply Pump MWSP merupakan pompa utama yang digunakan untuk memompa air dari draft tube yang digunakan sebagai pendingin udara generator, upper bearing, thrust dan lower bearing serta turbin bearing. b. Main Water Supply Strainer 39 MWSS digunakan untuk menyaring air yang digunakan sebagai pendingin. Air dari draft tube yang dipompa oleh MWSP akan disaring terlebih dahulu oleh MWSS agar bersih dari kotoran sehingga tidak mengganggu aliran air pendingin. Gambar 4.8 Main Water Supply Strainer c. Main Water Supply Strainer Purging Valve Purging valve digunakan untuk membuang kotoran yang tersaring oleh MWSS. Purging valve ini bekerja 12 jam sekali pada saat MWSS bekerja dengan membuka katup. Lama operasinya yaitu selama 4 menit untuk membuang kotoran yang tersangkut pada screen dan dibuang keluar. 4.9 Purging Valve d. Flow Meter Flow meter digunakan untuk mengukur flow air yang mengalir ketiap-tiap pendingin, sesuai dengan tabel 1. Batas nilai flow air yang dijinkan adalah 40 60 % s/d 100 %. Jika flow air tidak terpenuhi pada saat unit sudah running maka akan memberikan sinyal alarm gangguan. 4.1.5 Air Cooler (Generator Cooler) Sistem pendingin pada generator dengan cara mendinginkan udara disekitar ruang generator. Radial fan yang terpasang pada rotor akan mendorong udara pada stator menuju ke air pendingin. Pada water cooler udara panas dari stator akan diserap oleh air yang mengalir pada pipa-pipa kecil (tube), sehingga udara yang keluar dari water cooler/outlet menjadi dingin. Selanjutnya udara yang telah dingin tersebut akan kembali bersikulasi masuk ke rotor generator, begitu seterusnya hingga udara di dalam generator tetap terjaga temperaturnya. Gambar 4.10 Generator air cooler Prinsip kerja air cooler adalah mendinginkan fluida yang bertemperature tinggi (udara) dengan prinsip konveksi/mengaliri fluida lain (air) dengan adanya tenaga dari luar (konveksi paksa) sehingga fluida (air) menyerap kalor yang ada pada fluida (udara) sehingga temperatur udara menurun. Ketika panas udara diserap oleh tube-tube yang di aliri air maka pada daerah-daerah tube tersebut terjadi proses 41 konveksi, dan ketika panas udara tersebut diserap oleh fin-fin alumunium maka pada daerah fin tersebut terjadi konduksi. Pada saat unit start maka flow air pendingin harus memenuhi 60% batas flow yang telah ditetapkan. Main Water Supply Pump dari Draft Tube. Setelah dipompa menggunakan MWSP, air akan disaring oleh Main Water Supply Strainer (MWSS). Tujuan air disaring agar besih dari kotoran sehingga tidak mengganggu aliran air pendingin, selain itu agar tidak mengganggu proses penyerapan panas pada media yang didinginkan. MWSS bekerja secara otomatis 12 jam sekali atau dapat juga di setting sesuai kebutuhan dengan batas range 24 jam Gambar 4.11 Distribusi air pada system pendingin 42 Purging Valve beroperasi selama 4 menit untuk membuang kotoran yang tersangkut pada screen, jika setelah 4 menit purging valve belum menutup (karena ada kotoran yang menghambat) maka time lag relay for fault of MWSS akan aktif dan menunggu selama 1 menit. Jika dalam waktu ≥1 menit kembali purging valve belum menutup maka akan memberikan sinyal alarm dan MWSP trip selanjutnya manuver ke stand by pump. Selain untuk kebutuhan Air Cooler, system pendingin juga untuk kebutuhan : a. Upper Bearing Sirkulasi air pendingin digunakan untuk mendinginkan oli yang ada pada upper bearing dengan temperature normalnya adalah <60℃. Gambar 4.12 Upper bearing b. Thrust and Lower Bearing Sirkulasi aliran air pendingin digunakan untuk mendinginkan oli pada thrust/ lower bearing. Pada thrust dan lower bearing selain air, oli juga ikut sirkulasi. Pada saat poros turbin berputar maka thrust runner juga ikut berputar sehingga terjadi gaya centrifugal yang mendorong oli menuju ke oil cooler. 43 Gambar 4.13 Thrust bearing Gambar 4.14 Lower bearing Oli yang masuk ke cooler akan mentransfer panas ke air yang ada di pipa-pipa pendingin c. Turbin Bearing Sirkulasi air pendingin digunakan untuk mendinginkan oli yang ada pada turbin bearing. Sistem yang digunakan sama dengan upper bearing dengan temperatur normalnya <65℃. Gambar 4.15 Turbine bearing Berikut ini adalah tabel kapasitas air pendingin untuk tiap-tiap cooler: Tabel 4.1 Distribusi Air Pendingin No. Cooler Kapasitas 1 Upper Bearing 300 l/ min 2 Generator A/C 12.500 l/ min 3 Thrust/ lower Bearing 3200 l/ min 4 Turbin Bearing 260 l/ min 44 4.2 Pembahasan 4.2.1 Main Water Supply Pump Main water supply pump (MWSP) merupakan jenis pompa centrifugal yang berfungsi memindahkan fluida dengan memanfaatkan gaya centrifugal yang dihasilkan oleh putaran impeller untuk memompa air dari draft tube yang digunakan sebagai pendingin udara generator, upper bearing, thrust dan lower bearing serta turbin bearing. Cairan yang masuk ke impeller dengan arah axial melalui mata impeller, dan bergerak ke arah radial diantara sudu-sudu impeller sehingga fluida tersebut keluar dari diameter luar impeller. Gambar 4.16 Main Water Supply Pump Nama Alat : PUMP Pabrikan : EBARA Corporation Japan Tipe : Centrifugal Pump Putaran : 1470 rpm Debit : 18 m3/menit Head : 35 m Nama Alat : Motor 3 Fasa Induksi Pabrikan : TOSHIBA 45 Pada saat fluida meninggalkan impeller, fluida tersebut dikumpulkan didalam rumah pompa (casing). Bentuk impellernya sendiri termasuk dalam jenis impeller tertutup. Gambar 4.17 Impeller MWSP Discharge dari MWSP mengarah ke system strainer MWSS yang kemudian mengarah ke distributing piping, tekanan kerja pada sisi hisap sebesar 0,6 kg/cm2 dan sisi discharge MWSP berada pada tekanan 4 kg/cm2. Tiap unit terdiri dari 2 buah pompa yang bekerja secara bergantian, pompa pertama sebagai primary pump dan pompa kedua sebagai stand by pump. Apabila pada saat operasi primary pump trip maka stand by pump akan bekerja untuk menggantikan tugas dari primary pump. Jika kedua pompa trip maka unit juga akan trip. Pergantian/ manufer dari primary ke stand by pump dilaksanakan tiap awal bulan. Temperatur bearing casing pada MWSP ridak boleh lebih dari temperature ruangan yaitu lebih dari 40 oC ataupun lebih dari 60 oC. Jika temperature melebihi batas yang telah ditentukan maka operasi pompa diberhentikan kemudian dilakukan pengecekan. 46 4.2.2 SOP & Maintenance MWSP A. Standar Operation 1. Perhatikan Sebelum Memulai Operasi a. Periksa pelumas bantalan dan sediakan pelumas jika perlu. Bantalan (bearing) seharusnya penuh dengan grease. Pastikan minyak pelumas adalah untuk tingkat tertentu pada pengukur minyak. b. Putar pompa dengan tangan dan periksa untuk rotasi halus. Jika rotasi pompa sulit atau tidak rata, itu mungkin disebabkan oleh karat internal pengetatan berlebihan pelumas, dll c. Pengoperasian alat dilakukan secara perlahan sehingga dapat mengkonfirmasi arah rotasi. Kemudian hubungkan poros kopling dan menginstal pelindung poros kopling. d. Buka plug ventilasi udara atau katup yang dipasang di sisi keluaran pompa, sehingga udara atau gas lainnya sempurna, dan pastikan pompa yang sepenuhnya berfungsi. Putar poros pompa manual untuk melepaskan udara dan gas. e. Jika pasokan air eksternal digunakan, alirkan air dengan membuka katup. Jika air pendingin digunakan untuk bantalan, alirkan air dengan membuka katup. f. Setelah pemanasan telah selesai, tutup katup pembuangan. 2. Mulai, Operasi dan Berhenti a. Pastikan katup isap terbuka dan katup pembuangan tertutup. Buka katup jika lubang aliran minimum diinstal. 47 b. Matikan tombol start dan sekali atau dua kali untuk 'pastikan pompa beroperasi normal. Jika tidak ada kerusakan, pompa dapat ditempatkan terus beroperasi. c. Katup pembuangan bertahap terbuka dan diatur untuk titik operasi yang ditentukan. d. Periksa setiap bagian dari pompa dan pengendali seperti arus, tegangan, pelumasan pada setiap bagian, putaran yang bising, getaran, tekanan masuk dan keluar dll. e. Cek kembali pompa dan pengendali 30 sampai 60 menit setelah start. f. Selama operasi berhenti, perlahan tutup katup pembuangan sebelum mematikan penggerak utama. g. Jika pasokan air eksternal digunakan. Sepenuhnya menutup katup. 3. Mematikan dalam Keadaan Darurat a. Ketika pompa berhenti karena kegagalan daya. Matikan dan tutup katup keluaran. (Hal ini untuk mencegah mulai tiba-tiba pompa ketika listrik hidup kembali). b. Untuk darurat shut-down. matikan listrik dan tutup katup keluaran. B. Maintenance (Perawatan) Dalam rangka mempertahankan kondisi operasi terbaik untuk pompa pemeliharaan dan pemeriksaan berikut harus disediakan. Pengukur tekanan dan pelumas grease harus ditutup kecuali ketika sedang operasi. Hal ini akan mencegah kerusakan alat. 48 1. Penyediaan dan penggantian pelumas bantalan a. Grease Untuk memasok grease, isi bagian atas dengan jumlah yang sesuai dan pada interval ditunjukkan pada Tabel 1. Grease yang berlebihan akan menyebabkan panas berlebih (overheat). Setiap dua tahun perbaikan diperlukan. Pada saat itu isi setiap setengah bantalan sesuai yang ada pada tabel berikut. Tipe grease yang digunakan untuk bantalan (bearing), yaitu No.2, JIS-K2225 (NIGL tingkat 2) Tabel 4.2 Grease Nominal Bearing Grease charge Supplied 1 ea. (2 points) Interval Grease charge Replaced Prelim charge 1 ea. (2 points) CBG40 CBG50 CBG60 CBG70 CBG80 CBG90 18cc 22cc 38cc 48cc 60cc 82cc 4300 hrs 4300 hrs 4300 hrs 4300 hrs 4300 hrs 4300 hrs 50cc 60cc 110cc 140cc 180cc 245cc b. Oli Gunakan oli pelumas ISO VG-56 (JIS K2213 oil turbine = 140). Ganti oli 300 jam setelah operasi. Penggantian berikutnya harus 3 bulan, atau sesuai kebutuhan dan kondisi oli sendiri. 2. Suhu pada casing bearing tidak boleh dari suhu ruangan ditambah 40oC atau 80oC. Jika suhu tersebut melebihi standarnya, matikan operasi dan periksa. 3. Jangan memulai pompa terlalu sering, pompa berpotensi mengalami masalah. Nyalakan pompa sesuai dengan prosedur yang ada. Motor output Starting frequency Lower than 7,5 KW Less than 6 times per hour 49 4. 11 kW-22 kW Less than 4 times per hour Higher than 26 kW Less than 3 times per hour Tekanan, arus, getaran, suara dll, yang berbeda jauh dari normal adalah gejala trouble. Lakukan tindakan perbaikan segera. Untuk tujuan ini, disarankan bahwa catatan disimpan. 5. Matikan tombol tanpa kegagalan sebelum pemeriksa pompa. 6. Putar poros pompa dengan tangan sekali setiap minggu jika pompa dihentikan untuk waktu yang lama.Periksa tingkat minyak pelumas sebelum memulai operasi setelah berhenti lama. 7. Untuk mencegah pembekuan dan kerusakan berikutnya untuk memompa selama operasi cuaca dingin, kuras pompa atau berikan isolasi. 8. Bagian Consumable Tabel 4.3 Consumable Parts Bagian Gland Packing Shaft Coupling rubber Bearing Gaskets Shaft Sleeve Oil Seal 4.2.3 Alasan Penggantian Frekuensi penggantian kebocoran disebabkan kurang rapat Dipakai, memburuk pada satu sisi suara yang tidak normal Setiap Pembongkaran Permukaan yang usang Kebocoran Minyak Setiap 6 bulan Setiap tahun Setiap 2 - 3 tahun Setiap tahun Setiap tahun Permasalahan MWSP Permasalahan yang sering terjadi pada MWSP sendiri yaitu bermasalah pada bearing dan kebocoran pipa. Pada Main Water Supply Pump (MWSP) unit 4A saat melakukan Preventive maintenance dengan mengecek temperature MWSP dengan 50 menggunakan Raytek, MWSP tersebut mengalami panas berlebih (overheat) pada bearing pompa sisi bagian luar menunjukkan temperature mencapai 75 oC. Dimana standar temperature rata-rata bearing jenis SKF ini normal operasi hanya berkisar 40 oC – 60 oC sedangkan suhu temperature bagian lain dalam kondisi normal. Gambar 4.18 Shaft MWSP Bearing merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros, agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jenis Bearing pompa sisi luar MWSP ini termasuk jenis SKF 6216, dimana tipe tersebut bearing jenis single row deep groove ball bearings, dengan beban ringan dan diameter dalam 80 mm. 51 Gambar 4.19 Bearing pompa Ball bearing ini yang paling umum digunakan karena cukup simple tapi gerak putarnya efektif serta dapat menghandle baik beban putar (radial load) ataupun beban tekan dari samping (thrust load). Tetapi hanya dipakai untuk aplikasi yang bebannya tidak terlalu berat. Pada ball bearing beban transfer dari bagian luar (outer race) kedalam rangkaian bola-bola dalam, lalu kebagian dalam (inner race), karena bentuk bola adalah bulat, maka kontak antara inner race dan outer race sangat minim sehingga putarannya sangat lembut. Jika hal ini terus dibiarkan tanpa ada penyelesaian, bisa dipastikan masalah ini akan menjalar ke seluruh bagian pompa, sehingga mengakibatkan pompa rusak sepenuhnya, dan hal ini akan berdampak kepada unit 4 UBP Saguling bisa menjadi trip/ rusak (gagal operasi). Berikut data yang yang menunjukkan bearing pompa sisi luar panas dengan menggunakan camera Thermal. 52 53 Gambar 4.20 Data Temperatur MWSP Bisa kita liat sendiri, dengan menggunakan Camera Thermal kita dapat melihat temperature pada bearing pompa sisi luar menunjukkan bearing pompa 54 berada pada temperature 75oc, dimana suhu ini merupakan suhu abnormal. Ada beberapa kemungkinan penyebab dari panas yang berlebih (overheating) dari bearing pompa sisi luar tersebut. Dikarenakan sampai laporan ini diselesaikan, kondisi MWSP 4A ini masih mengalami panas yang berlebih, maka penulis membuat suatu analisa. Dalam hal ini penulis menggunakan Root Cause Failure Analysis (RCFA) dengan konsep Ishikawa atau Fishbone Diagram (diagram tulang ikan). Konsep Ishikawa diagram ini digunakan untuk menentukan akar penyebab dari kerusakankerusakan yang terjadi, dikatakan tulang ikan karena bentuk diagramnya mirip bentuk tulang ikan, seperti gambar dibawah ini : Gambar 4.21 Ishikawa Diagram Setelah akar kerusakan dan penyebabnya telah diketahui, maka selanjutnya ialah merumuskan strategi perbaikan dan perawatan dengan menggunakan konsep Failure Modes and Effect Analysis (FMEA). 55 4.2.4 Analisa Kerusakan MWSP Setelah mengetahui permasalahan dari MWSP unit 4 ini, yaitu langkah selanjutnya dibuatlah Ishikawa diagram untuk memudahkan analisa kerusakannya. Dari garis horisontal utama, dibuat garis diagonal yang menjadi “cabang”. Setiap cabang mewakili “sebab utama” dari masalah yang ditulis. Sebab ini diinterpretasikan sebagai “cause”, atau secara visual dalam fishbone seperti “tulang ikan”. Matriks 5W – 1H (What, Who, Why, Where, When – How) digunakan untuk merumuskan pemecahan apa yang tepat untuk diterapkan. Kategori sebab utama mengorganisasikan sebab sedemikian rupa sehingga masuk akal dengan situasi. Kategori-kategori ini antara lain: a. Grease (Pelumas) b. Beban (Daya yang Dihasilkan Unit) c. Man Power (Pekerjaan Manusia) d. Bearing (Bantalan yang digunakan) e. Poros (Shaft) Pemilihan kategori Utama diatas diambil berdasarkan apa yang terjadi di lapangan saat kerusakan terjadi. Selain itu Penulis juga melakukan diskusi terhadap pegawai UBP Saguling tentang masalah yang terjadi ini. Berikut Ishikawa diagram yang telah dibuat setelah mempertimbangkan beberapa sebab-sebab yang terjadi : 56 Gambar 4.22 Ishikawa diagram penyebab bearing panas Bisa dilihat pada gambar 4.22, ada beberapa kemungkinan yang terjadi sehingga bearing pompa sisi bagian luar mengalami panas berlebih (overheat). Berikut rangkuman permasalahan bearing pompa sisi bagian luar MWSP mengalami panas berlebih (overheat). 57 Tabel 4.4 Rangkuman penyebab masalah MWSP Possible root Explain Root Cause ? Grease Jenis Grease Volume Grease Ada kemungkinan jenis grease yang digunakan tidak sesuai dengan SOP dari produsen pompa. Jika kekurangan grease akan membuat goresan, keausan yang berlebih dan dapat menyebabkan kawat pengikat ball bearing patah (care). Jika kebanyakan grease dapat mengakibatkan tidak ada ruang untuk pemuaian grease maupun bearing. Beban N N PLTA harus bekerja memenuhi permintaan Operasi yang terus menerus pusat dikala musim hujan melanda. Hal ini membuat MWSP terus beroperasi sehingga N berpotensi menghasilkan panas berlebih. Man Power Preventive maintenance atau pengecekan Inspeksi Kurang terhadap kondisi pompa harus dilakukan N secara berkala. Jika terlalu longgar, cincin dalam / luar yang berputar menimbulkan gesekan dengan Cara Pemasangan Bearing Jenis Bearing housing/poros. Jika terlalu erat celah atau ventilasi kurang, sehingga suhu bantalan akan cepat meningkat. Bearing Jenis bearing yang digunakan SKF 6216 , N ada kemungkinan jenis bearing sudah tidak Y sesuai dengan beban yang dihasilkan. Mungkin karena umur / pemakaian bearing Umur Bearing yang telah melewati batas pemakaian, N sehingga bearing ini sudah aus. Shaft (Poros) Unbalance disebabkan oleh poros yang tidak Unbalance sejajar/misalignment pada saat pemasangan. Y hal ini mengakibatkan poros bergesekan dan berakibat pada panasnya bearing. Dari hasil fishbone diagram / Ishikawa Diagram diatas, dapat ditemukan akar permasalahan dari panas berlebih yang terjadi pada bearing pompa sisi bagian luar. Ada beberapa kemungkinan indikasi penyebabnya: 58 a. Untuk masalah grease, pemakaiannya sudah sesuai standar tidak terlalu banyak maupun kekurangan, jenisnya pun walaupun pada saat itu menggunakan jenis grease yang lain, tetap tak berubah kondisi bearing pompa sisi luar tersebut. b. Beban, untuk masalah beban meskipun PLTA Saguling ini beroperasi terus menerus selama musim hujan dan untuk memenuhi permintaan pusat, saya rasa hal ini bukanlah penyebab utama dari panas yang timbul. c. Man Power, perlu diperhatikan juga masalah Preventive Maintenance terhadap kondisi MWSP ini. Namun untuk kedepan diharapkan semua komponen dapat di inspeksi secara berkala agar dapat meminimalisir kerusakan yang terjadi. Hal ini bukanlah penyebab besar dari panas bearing tersebut. Selain itu saat pemasangan bearing. Toleransi bearing dan ketepatan pemasangan menjadi satu hal yang berpengaruh. Tapi kalau mengacu hal ini, rasanya kurang, sebab pegawai UBP Saguling telah berpengalaman dalam hal ini. d. Bearing, jika dikatakan umur bearing sudah waktunya untuk digantikan dengan yang baru, namun setelah diganti, tetap tidak ada perubahan pada kondisi MWSP tersebut. Jika mengacu pada jenis/tipe bearing perlu tidaknya diganti, saya rasa mungkin saja berpengaruh terhadap kondisi MWSP tersebut. e. Shaft (poros) yang bermasalah yang dikarenakan poros mengalami misalignment (tidak sejajar) dimana kedudukan poros pompa dan penggeraknya tidak lurus, bearing akan mengalami vibrasi tinggi. Pemasangan yang tidak sejajar tersebut akan menimbulkan guncangan dan 59 gesekan pada saat berputar dan berpotensi menimnulkan panas yang berlebih dari bearing. Dan menurut penulis, ada 2 kemungkinan penyebab kerusakan pada Main Water Supply Pump unit 4A UBP Saguling berupa panas berlebih yang terjadi pada Bearing sisi pompa bagian luar, yaitu Jenis Bearing yang digunakan serta Poros (Shaft) pompa tersebut bermasalah. Indikasi yang paling mendekati penyebab panas berlebih ini berasal dari poros (shaft) yang bermasalah. Karena terjadi unbalance (tidak imbang), sehingga ketika poros berputar mengakibatkan putaran mengalami perubahan gaya disalah satu titik putaran (lebih terasa ketika putaran tinggi). Terjadilah misalignment dimana kedudukan poros pompa dan penggeraknya tidak lurus, bearing akan mengalami vibrasi tinggi. Pemasangan yang tidak sejajar tersebut akan menimbulkan guncangan pada saat berputar yang dapat merusak bearing. Kemiringan dalam pemasangan bearing juga menjadi faktor kerusakan bearing, karena bearing tidak menumpu poros dengan tidak baik, sehingga timbul gesekan yang tinggi dan menimbulkan panas yang berlebih pada bearing pompa sisi bagian luar dari MWSP unit 4A tersebut. 60 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Setelah melaksanakan kerja magang ini, penulis dapat menyimpulkan beberapa hal, diantaranya : a. Main water supply pump merupakan pompa jenis sentrifugal yang termasuk komponen utama dari system pendingin yang digunakan untuk memompa air dari draft tube sebagai pendingin udara. b. Tiap unit pembangkit di UBP Saguling ini terdiri dari 2 buah pompa MWSP yang bekerja secara bergantian. Apabila pada saat operasi primary pump trip maka stand by pump akan bekerja untuk menggantikan tugas dari primary pump. Jika kedua pompa trip maka unit juga akan trip. c. Permasalahan yang terjadi pada Main Water Supply Pump unit 4A ini yaitu panas berlebih yang terjadi pada Bearing pompa sisi bagian luar yang mencapai 75oc, dimana standar suhu berkisar 40oc-60oc. d. Dengan menggunakan RCFA Root Cause Failure Analysis metode yang digunakan yaitu Fishbone Diagram atau Ishikawa Diagram, penulis dapat menentukan sebab-akibat dari permasalahan yang terjadi MWSP unit 4A UBP Saguling ini. e. Ada beberapa penyebab panas berlebih yang terjadi pada bearing pompa sisi bagian luar tersebut, diantaranya 61 Tabel 5.1 Rangkuman Penyebab Kerusakan MWSP Untuk masalah grease, pemakaiannya sudah sesuai standar tidak terlalu banyak maupun kekurangan, jenisnya pun Grease walaupun pada saat itu menggunakan jenis grease yang lain, tetap tak berubah kondisi bearing pompa sisi luar tersebut. Beban, untuk masalah beban meskipun PLTA Saguling ini beroperasi terus menerus selama musim hujan dan untuk Beban memenuhi permintaan pusat, saya rasa hal ini bukanlah penyebab utama dari panas yang timbul. Perlu diperhatikan juga masalah Preventive Maintenance terhadap kondisi MWSP ini. Namun untuk kedepan diharapkan semua komponen dapat di inspeksi secara berkala agar dapat meminimalisir kerusakan yang terjadi. Hal ini Man bukanlah penyebab besar dari panas bearing tersebut. Selain Power itu saat pemasangan bearing. Toleransi bearing dan ketepatan pemasangan menjadi satu hal yang berpengaruh. Tapi kalau mengacu hal ini, rasanya kurang, sebab pegawai UBP Saguling telah berpengalaman dalam hal ini. Bearing, jika dikatakan umur bearing sudah waktunya untuk digantikan dengan yang baru, namun setelah diganti, tetap tidak Bearing ada perubahan pada kondisi MWSP tersebut. Jika mengacu pada jenis/tipe bearing perlu tidaknya diganti, saya rasa mungkin saja berpengaruh terhadap kondisi MWSP tersebut Shaft (poros) yang bermasalah yang dikarenakan poros mengalami misalignment (tidak sejajar) dimana kedudukan poros pompa dan penggeraknya tidak lurus, bearing akan Shaft mengalami vibrasi tinggi. Pemasangan yang tidak sejajar (Poros)) tersebut akan menimbulkan guncangan dan gesekan pada saat berputar dan berpotensi menimnulkan panas yang berlebih dari bearing f. Namun menurut penulis penyebab utama panas bearing pompa sisi bagian luar MWSP ini berasal dari Shaft (poros) yang bermasalah yang dikarenakan poros mengalami misalignment (tidak sejajar) dimana kedudukan poros pompa dan penggeraknya tidak lurus, bearing akan mengalami vibrasi tinggi. Pemasangan yang tidak sejajar tersebut akan menimbulkan guncangan dan gesekan pada saat berputar dan berpotensi menimnulkan panas yang berlebih dari bearing. 62 5.2 Saran Setelah menganalisa dan menarik kesimpulan, penulis memberikan beberapa saran, antara lain: a. Agar sering dilakukan pengecekan terhadap komponen-komponen UBP Saguling. b. Penggantian jenis bearing mungkin saja dapat mengurangi panas yang timbul serta ketepatan dan toleransi yang diizinkan harus benar. c. Melakukan alignment ulang pada poros secara presisi dengan menggunakan system reverse dial indicator atau dengan laser alignment. d. Jika memungkinkan, penggantian poros (shaft) dapat dilakukan. 63 DAFTAR PUSTAKA 1. Fritz Dietzel, Turbin Pompa dan Kompressor, Erlangga, Jakarta, 1993 2. Saguling Hydroelectric Power Plant Operation and Maintenance for Generating Equipment Vol-I, The New Japan Engineering Consultants Inc, Osaka-Japan, 1985 3. Saguling Hydroelectric Power Plant, Operation and Maintenance Manuals for Lot-1 Turbines and Auxiliary Equipment Vol-II, Sumitomo Corporation Toshiba Corporation, Tokyo-Japan, 1985 4. Saguling Hydroelectric Power Plant, Operation and Maintenance Manuals for Lot-1 Turbines and Auxiliary Equipment Vol-III, Sumitomo Corporation Toshiba Corporation, Tokyo-Japan, 1985 5. http://mechanic-mechanicalengineering.blogspot.com/2011/03/pompa-pump.html 6. http://irvandy1993.blogspot.com/2013/06/elemen-mesin-bantalan.html