laporan KP PLN TELLO

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, atas terselesaikannya Laporan kerja praktek ini walaupun masih jauh dari  kesempurnaan.

Tak lupa pula penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas Elemen Mesin ini meski didalamnya masih terdapat kesalahan maupun kekeliruan yang kesemuanya itu tidak lepas dari khilafan-khilafan penulis.

Dalam Laporan kerja praktek ini, penulis mencoba membahas masalah Alignment pada PLTG. Dalam membahas masalah ini penulis mengambil literatur dari berbagai buku-buku mesin, internet dan masukan dari teman-teman serta karyawan-karyawan PLN sektor tello makassar.

Akhir kata penulis menganggap laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu kami mengharapkan masukan maupun kritikan yang sifatnya membangun. Selain itu semoga apa yang kami tulis ini dapat dimanfaatkan sebagaimana mestinya.

                                                                          Makassar,   September 2012

                                                                                      

Penyusun

I. PENDAHULUAN

A.      Latar belakang

Kerja Praktek (KP) merupakan suatu bentuk kegiatan yang dilaksanakan dalam rangka merelevankan antara kurikulum dengan penerapannya dalam pembangunan, dimana mahasiswa dapat terjun langsung, melihat, mempelajari, mengidentifikasi dan menangani masalah-masalah yang dihadapi dalam pembangunan dengan menerapkan konsep ilmu yang telah dipelajari di kampus. Kegiatan ini akan membuka wawasan berfikir tentang permasalahan-permasalahan yang timbul di industri dan cara mengatasinya.

Perguruan tinggi sebagai salah satu lingkungan pendidikan diharapkan dapat menciptakan sumber daya manusia yang berkualitas untuk menghadapi perkembangan teknologi saat ini dan akan datang. Kualitas output perguruan tinggi tersebut yaitu dinilai dari penguasaan bidang ilmu yang ditekuninya baik itu teori maupun prakteknya. Hal ini diharapkan agar mahasiswa mampu mengaplikasikan apa yang mereka pelajari dalam kehidupan nyata.

Berdasarkan hal tersebut maka pada perguruan tinggi harus menerapkan materi pembelajaran pada kurikulum dengan metode teori maupun praktek. Sebagai salah satu perguruan tinggi yang keluarannya harus memiliki keterampilan fisik pada bidangnya maka Universitas Hasanuddin lebih menerapkan metode kerja praktek pada kurikulumnya.

Sehubungan dengan kurikulum tersebut maka mahasiswa semester VI Jurusan Teknik Mesin Universitas Hasanuddin Makassar harus melakukan kerja praktek pada perusahaan atau instansi dalam rangka menambah ilmu dan wawasan mahasiswa sesuai bidang keahlian masing-masing. Adapun instansi yang dipilih yaitu PT PLN Pembangkitan Tello.

B.       Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari Kerja Praktek yang dilakukan penulis diantaranya adalah sebagai berikut:

1.      Untuk mengetahui definisi PLTG pada Unit PLTG Pembangkitan Tello.

2.      Untuk mengetahui prinsip kerja mesin PLTG pada Unit Pembangkitan Tello.

3.      Untuk mengetahui pengertian tentang Alignment pada Unit PLTG Pembangkitan Tello.

C.       Batasan Masalah

Luasnya ruang lingkup pembangkit energi elektrik baik dari segi klasifikasinya maupun dari segi sistemnya, maka perlu kami batasi ruang lingkup masalah sesuai dengan keperluan, mengingat keterbatasan waktu dan instrumen pendukung serta kemampuan penyusun. Adapun masalah yang kami bahas adalah mengenai : “Alignment”

D.      Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Kerja Praktek ini dilaksanakan pada PT. PLN Pembangkitan Tello Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG), selama 30 hari terhitung dari tanggal 1 Juni 2012 sampai dengan tanggal 30 Juni 2012

II. LANDASAN TEORI

A.   Definisi PLTG

Pembangkitan adalah proses produksi tenaga listrik yang dilakukan dalam pusat-pusat tenaga listrik atau sentral-sentral dengan menggunakan generator. PLTG adalah salah satu jenis pembangkit listrik yang menggunakan turbin sebagai prime movernya dengan gas sebagai fluida kerjanya.

B.    Prinsip Kerja PLTG

Turbin gas menggunakan udara atmosfer sebagai fluida kerja untuk memutar turbin gas dengan putaran  5100 rpm, putaran yang dihasilkan kemudian dihubungkan dengan load gear untuk mengubah putaran dari 5100 menjadi 3000 rpm dan menuju ke generator sehingga menghasilkan gaya gerak listrik (GGL).

Pada saat start awal, dimana turbin belum mampu melakukan pembakaran sendiri, sebuah starting diesel engine digunakan untuk menggerakkan kompressor dan udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet) dan kemudian masuk ke pompa automizer yang ukurannya lebih kecil sehingga tekanan udaranya menjadi besar. Karena tekanan udara yang besar mengakibatkan temperatur udara naik. Kemudian udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi itu masuk ke dalam ruang bakar (combustion chamber). Di dalam ruang bakar, bahan bakar dan udara yang dikabutkan kemudian diberi pengapian (ignition) dari busi sehingga terjadi proses pembakaran.

Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperature. Setelah proses pembakaran terjadi, pemanasan dari ignitor dihentikan dan proses pembakaran berlanjut ke ruang bakar lainnya melalui crossfire tube.

Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Proses pembakaran ini terjadi secara kontinyu sehingga temperatur gas pembakaran harus dibatasi sesuai dengan kekuatan material sudu-sudu turbin.  Hal ini perlu dilaksanakan karena kekuatan material akan turun dengan naiknya temperatur.

Gas panas yang dihasilkan dari proses pembakaran masuk ke dalam turbin dan berfungsi sebagai fluida kerja yang memutar rotor turbin bersudu yang terkopel dengan generator sinkron. Di dalam turbin terjadi proses ekpansi untuk menurunkan tekanan dan menambah kecepatan udara. Sekitar 60 % daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).

Gambar 1.  Diagram Sistem Turbin Gas Sederhana

Sumber : Gas Turbine. 1997. Operating Training Manual Volume I. Sulawesi: PLN-Ujung Pandang.

Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut:

1.      Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan

2.      Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian di bakar.

3.      Pemuaian (expantion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel (nozzle).

4.      Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan.

Sumber : http://sulthonyusuf.blogspot.com/2010/01/turbin-gas-1.html

C.    Klasifikasi PLTG

1.      Klasifikasi PLTG dapat dibagi berdasarkan :

a. Jenis beban:

Ø  Pembangkit beban puncak (Peak Load).

Ø  Pembangkit beban dasar (Base Load).

Ø  Pembangkit beban cadangan (Stanby Power Station).

b. Bahan bakar yang digunakan:

Ø  Gas

Ø  Minyak

c. Siklus:

Ø  Siklus terbuka

Ø  Siklus tertutup

d. Jumlah poros:

Ø  Poros tunggal

D.    Komponen –Komponen PLTG

Adapun komponen – komponen yang terdapat pada PLTG yaitu :

1.      Compressor Utama

Compressor utama adalah Compessor aksial yang berguna untuk memasok udara bertekanan ke dalam ruang bakar yang sesuai dengan kebutuhan. Compressor yang digunakan pada turbin gas GE MS 6001 terdiri dari 17 tingkat dengan arah aliran aksial, yang dimaksud dengan aliran aksial adalah bahwa laju alirannya paralel atau memanjang searah dengan shaft dari rotor. Aliran ini semakin menyempit diameternya sepanjang kompresor untuk memungkinkan terjadinya kompressi. Kapasitas kompressor harus cukup besar karena pasokan udara lebih (excess air) untuk turbin gas dapat mencapai 350 %. Disamping untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna, udara lebih ini digunakan untuk pendingin dan menurunkan suhu gas hasil pembakaran.

Gambar 2. Kompressor

Sumber : http://turbinesint.com/gas-turbine-frame-6

Dalam compressor aksial terdapat deretan sudu – sudu yang terdiri dari stator dan rotor. sudu – sudu yang disebut stator yaitu yang terpasang pada rumah compressor dan tidak berputar. Sedangkan sudu – sudu yang disebut rotor yaitu yang terpasang pada piringan rotor dan berputar.

Fungsi dari sudu – sudu yang berputar (rotor) adalah memberi kecepatan pada udara, maka sudu – sudu yang tidak berputar (stator) memperlambat aliran udara dan merubah tenaga kecepatan menjadi tenaga tekan.

Setiap tingkat sudu menerima udara dari tingkat sebelumnya dan mempercepat atau memperlambat aliran udara sesuai fungsinya. Setiap tingkat sudu memberikan udara dengan kecepatan yang sama pada saat masuknya. Sehingga aliran udara yang keluar compressor kecepatannya relative lebih kecil dibandingkan pada saat masuk compressor. Hal ini dapat saja terjadi karena terjadinya kerugian – kerugian selama proses kompressi di dalam Compressor. Pada tingkat – tingkat pertama kenaikan tekanan hanya sedikit tetapi setelah sampai pada tingkat – tingkat akhir tekanan mulai meningkat dengan cepat.

Volume udara juga berubah, tekanan udara yang naik membuat udara bertambah padat. Maka untuk menjaga dan mempertahankan agar tekanan dan kecepatan udara tersebut tidak berubah, rumah compressor diameternya dibuat makin jauh makin menyempit pada bagian keluarnya.

2.      Inlet Guide Vane (IGV)

Pada kompresor berkapasitas besar, diisi udara masuk kompresor, yaitu pada inlet guide vane dipasang variabel IGV, sedangkan pada kompresor berukuran kecil umumnya dipasang Fixed Guide Vane. Variabel IGV berfungsi untuk mengatur volume udara yang dikompresikan sesuai dengan kebutuhan atau beban turbin. Pada saat Start Up, IGV juga berfungsi untuk mengurangi surge. Pada saat stop dan selama start up, IGV tertutup ( pada unit tertentu, posisi IGV 34-48% ), kemudian secara bertahap membuka seiring dengan meningkatnya beban turbin. Pada beban turbin tertentu, IGV terbuka penuh (83-92%). Selama stop normal IGV perlahan-lahan ditutup bersamaan dengan turunnya beban, sedangkan pada stop emergency, IGV tertutup bersamaan dengan tertutupnya katup bahan bakar.

3.      Ruang Bakar (Combustion Chamber)

Ruang Bakar (Combustion Chamber) adalah ruangan tempat proses terjadinya pembakaran dan merupakan tempat bercampurnya bahan bakar dan udara untuk menghasilkan gas panas yang bertekanan tinggi untuk memutar turbin. Udara pembakaran yang sudah dimampatkan diberikan langsung dari kompresor ke ruang pembakaran. Bahan bakar dimasukkan ke masing – masing ruangan melalui nozzle bahan bakar.

Gambar 3.  Ruang pembakaran

Sumber : http://turbinesint.com/gas-turbine-frame-6 dan

Gas Turbine. 1997. Maintenance and system description Volume II. Sulawesi: PLN-Ujung Pandang.

Ada beberapa turbin gas yang mempunyai satu atau dua Combustion Chamber yang letaknya terpisah dari casing turbin, akan tetapi yang lebih banyak dijumpai adalah memiliki Combustion Chamber dengan beberapa buah Combustion basket, mengelilingi sisi masuk (inlet) turbin. Di dalam Combustion Chamber dipasang komponen-komponen untuk proses pembakaran beserta sarana penunjangnya, diantaranya: Fuel Nozzle, Combustion Liner, Transition Piece, Ignitor, Flame Detektor.

Ruang bakar yang digunakan pada turbin gas GE MS 6001 terdiri dari 10 buah flame tube (tabung api) yang tersusun melingkar dan saling berhubungan melalui satu interconnector dalam ruang bakar.

Pada saat start untuk membakar/ menyalakan campuran udara dan bahan bakar sebagai penyalaan awal digunakan busi (ignitor) yang akan menghasilkan bunga api yang selanjutnya setelah terjadi penyalaan, busi tersebut tidak akan memercikkan bunga api lagi.

Bahan bakar disemprotkan melalui Nozzle, Nozzle berfungsi untuk menginjeksikan bahan bakar, sehingga tersembur berupa kabut bertekanan tinggi sehingga terjadi pembakaran antara udara dan bahan bakar (solar) tersebut.

Proses pendinginan material turbin sangat diperlukan karena tingginya temperatur ruang bakar dan kemampuan material sudu – sudu turbin dan ruang bakar untuk menerima panas sangat terbatas. Udara sekunder nantinya akan membentuk suatu lapisan tipis udara yang disebut lapisan film, sehingga panas tidak dapat merusak dinding tabung api, kemudian udara sekunder juga akan bercampur dengan gas hasil pembakaran bertemperatur tinggi sehingga temperatur gas keluar tidak akan merusak sudu – sudu turbin.

Sistem penginjeksian ini menggunakan udara atomizing yang dipompakan oleh pompa atomizing dari udara extraksi kompresor tingkat 4 sehingga bahan bakar liquid mengalami pengabutan dalam ruang bakar. Pertemuan gas dan udara panas tersebut akan menimbulkan api. Jumlah bahan bakar yang dimasukkan kedalam ruang pembakaran diatur sesuai dengan daya keluaran atau putaran turbin yang dibutuhkan.

Pengaturan bahan bakar dilakukan oleh servo/ governor  secara otomatis dan mendistribusikan bahan bakar ke dalam flow divider yang dilengkapi dengan 10 buah element.

Gambar 4. ruang bakar turbin gas

4.      Turbin Gas

Turbin Gas berfungsi untuk membangkitkan energi mekanis dari sumber energi panas yang dihasilkan pada proses pembakaran. Selanjutnya energi mekanis ini akan digunakan untuk memutar generator listrik baik melalui perantaraan Load Gear atau tidak, sehingga diperoleh energi listrik. Bagian-bagian utama Turbin Gas adalah: Sudu Tetap, Sudu Jalan, Saluran Gas Buang, Saluran Udara Pendingin, Bantalan, dan Auxialliary Gear.

Sudu – sudu yang berputar disebut rotor dan sudu – sudu yang tidak berputar disebut stator.

Gambar 5.  Turbin

Sumber : http://turbinesint.com/gas-turbine-frame-6

Turbin gas GE MS 6001B mempunyai tiga tingkat turbin, tiap tingkat turbin terdiri dari rotor dan nozzle yang dalam hal ini disebut stator. Turbin berfungsi untuk memutar poros generator yang di kopel langsung antara poros turbin dengan generator. Gas panas dengan tekanan tinggi yang berasal dari ruang pembakaran dialirkan melalui transition piece ke sudu – sudu turbin gas untuk memutar compressor dan generator.

Sebelum gas panas dari ruang bakar digunakan untuk memutar turbin, maka energi panas dan tekanannya diubah agar mempunyai kecepatan yang tinggi. Untuk melaksanakan hal ini maka bentuk dari sudu – sudu yang berputar dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai nozzel. Didalam nozzel inilah kecepatan udara bertambah. Untuk memanfaatkan kecepatan aliran udara agar memutar turbin, digunakan 2 cara yaitu impuls dengan cara mendorong atau dngan cara reaksi karena gaya reaksi aliran udara panas meninggalkan sudu – sudu rotor.

Apabila menggunakan cara impuls, kecepatan udara membentur sudu – sudu rotor, dan rotor bergerak dan mulai berputar. Sedangkan apabila menggunakan cara reaksi, kecepatan udara pada nozzle membentur rotor sehingga rotor mulai berputar, sedangkan udara kemudian berekspansi pada sudu – sudu rotor, dan pada waktu meninggalkan sudu – sudu rotor menyebabkan terjadinya gaya reaksi yang menghasilkan tenaga yang menambah putaran total.

Data Teknik Turbin Pada Unit Pembangkitan I  

                                   GE MS 6001B          Alshtom I         Westcan

·         Pabrik pembuat       : General Electric          Alshtom      AtlantiqueW.Canada

·         Type                        : MS 6001                    Turco 181        W 191 G

·         Serial number          : 296850                      PE 5341 P        1-66S 6031

·         Rated power                        : 33,440 KW                21,350 KW      14,466 KW

·         Turbin stage                        :       3                                     2                        5

·         Compressor stage    :      17                               17                       15

·         Putaran                    :     5100                           5100                            4830

·         Bahan bakar                        :      HSD                          HSD                              HSD

·         Tahun Operasi         :     1997                           1983                            1977

·         Control                : SpeedtronicM.V        SpeedtronicM.II    Neumatik/Electric

5.      Load Gear

Load Gear adalah roda gigi penurun kecepatan putaran yang dipasang diantara poros turbin-kompressor dengan poros generator. Load gear berfungsi untuk memindahkan daya yang dihasilkan oleh turbin gas ke generator. Load gear ditempatkan diantara poros turbin dan poros generator. Karena pada umumnya putaran turbin tidak sama dengan putaran generator maka load gear selain berfungsi untuk memindahkan daya juga berfungsi menyesuaikan (mereduksi) putaran turbin agar sesuai dengan putaran generator.

Dalam menyambungkan poros turbin, dan poros load gear digunakan suatu coupling. Coupling ini biasa disebut load Coupling. Sebelum pemasangan load coupling ini, terlebih dahulu harus diperiksa apakah antara poros turbin dan poros load gear sudah lurus (alignment). Karena bila terjadi mis alignment pada daerah ini maka vibrasi yang timbul pada saat unit beroperasi akan sangat besar.

Gambar 6.  load gear

Suimber : PLTG (GE#2) Sektor Tello Makassar

6.      Accessory Gear

Accessory gear adalah suatu lemari roda gigi yang mendapat sumber gerak dari turbin dan mentransmisikan putaran turbin kepada alat – alat bantu untuk turbin seperti : pompa utama minyak pelumas, pompa air pendingin, pompa hidrolik, kompresor, dan lain – lain.

Pasangan roda gigi di dalam accessory gear disesuaikan dengan peralatan yang akan digerakkan pada turbin. Dalam melaksanakan penyambungan antara accessory gear dengan turbin perlu dilaksanakan alignment untuk mengetahui apakah putaran poros pada accessory gear dengan poros turbin sudah mendapat kelurusan.

Untuk mengetahui besar alignment ini dapat dilihat pada instruction book pada masing – masing unit. Apabila terjadi ketidaklurusan atau misalnya  alignment dari poros accessory gear dan sporos turbin maka hal ini dapat menimbulkan getaran (vibrasi) pada saat turbin sedang beroperasi.

Keadaan gear accessory gear dapat dipantau dari luar melalui lubang inspeksi. Pemeriksaan gigi – gigi pada accessory gear sebaiknya dilaksanakan secara berkala misalnya triwulan, agar apabila terjadi kerusakan pada bagian accessory gear dapat segera diketahui sedini mungkin untuk menghindarkan kerusakan yang lebih besar.

Gambar 7.  Accesory gear

Sumber : PLTG (GE#2) Sektor Tello Makassar dan

Gas Turbine. 1997. Maintenance and system description Volume II. Sulawesi: PLN-Ujung Pandang.

7.      Alat Bantu

Pada saat mulai start up, belum tersedia udara untuk pembakaran. Udara pembakaran disuplai oleh kompresor aksial, sedangkan kompresor aksial harus diputar oleh turbin yang pada saat start up belum menghasilkan tenaga bahkan belum berputar. Oleh karenanya, pada saat start up perlu ada tenaga penggerak lain yang dapat diperoleh dari :

Motor Generator, Motor Listrik, dan Mesin Diesel.

Generator pada prinsipnya merubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator yang digunakan oleh PLTG Unit Pembangkitan adalah generator sinkron. Kecepatan putaran turbin berbeda dengan kecepatan putaran rotor pada generator sehingga antara keduanya dikopel melalui reduction gear, yang akan menurunkan kecepatan turbin dari 5100 rpm menjadi 3000 rpm pada rotor generator, karena frekuensi yang dibutuhkan adalah 50 Hz.

Generator memiliki rotor dan stator. Dengan adanya perpotongan medan gaya magnet pada saat rotor generator diputar, maka akan timbul tenaga listrik dari generator. Agar tegangan generator tetap konstan walaupun beban berubah – ubah maka generator dilengkapi dengan Exiter dan AVR (automatic voltage regulator).

Data teknis generator	Unit 1	Unit 2
ü  Putaran	3000 rpm	3000 rpm
ü  No. Seri	Gek - 103741	Gek - 103742
ü  Daya	45.400 kVA	45.400 kVA
ü  Phase/frekuensi	3/50 Hz	3/50 Hz
ü  Tegangan	11.500 V	11.500 V
ü  Faktor daya	0,80	0,80
ü  Arus	2279 A	2279 A

Gambar 8. Generator Turbin

E.     Siklus Brayton

Sesuai dengan teori, bahwa turbin gas mengikuti siklus Brayton. Pada siklus yang sederhana, proses pembakaran atau proses pembuangan gas bekas terjadi pada tekanan konstan sedangkan proses kompresi dan expansi terjadi secara kontinyu. Gambar di bawah ini menunjukkan proses secara sistematis dan berlangsung kontinyu.

Siklus Brayton Terbuka

Pada siklus terbuka fluida kerja adalah udara atmosfer. Udara yang masuk ke kompressor pada titik 1, di kompressi pada titik 2 kemudian masuk ke dalam ruang bakar dan menerima kalor pada tekanan ideal dan keluar dalam keadaan panas pada titik 3, kemudian gas berekspansi melalui turbin pada titik 4 dan pelepasan gas panas hasil pembakaran dilakukan di atmosfer.

Gambar 9. Siklus terbuka

Udara luar dihisap masuk kompresor dan dimampatkan hingga tekanan dan temperaturnya naik. Dalam ruang bakar terjadi proses pencampuran bahan bakar dengan udara yang bertemperatur dan bertekanan tinggi yang berasal dari

kompresor dan terjadi proses pembakaran. Gas hasil pembakaran diekspansikan untuk memutar turbin dan kemudian dikeluarkan ke udara atau di manfaatkan kembali untuk memanaskan ketel pada combine cycle.

Gambar 10. Siklus Ideal Brayton

Turbin gas bekerja berdasarkan siklus brayton, dimana terdapat hubungan antara P – V dan T – S. Skema instalasi dari turbin gas tersebut dapat digambarkan dengan siklus brayton ideal.

Siklus ideal dari sistem turbin gas sederhana dengan siklus terbuka menggunakan ruang bakar, sedangkan sistem turbin gas sederhana dengan siklus tertutup menggunakan alat penukar kalor.

Gambar 11. Diagram P – V dan H – S pada Siklus Brayton Udara Standar

Proses yang terjadi pada siklus tersebut adalah :

1   –   2      : Proses kompresi isentropik di dalam kompresor.

2    –   3     : Proses pemasukan kalor pada tekanan konstan di dalam ruang bakar.

3   –   4      : Proses ekspansi adiabatis pada turbin.

4    –   1     : Proses pelepasan kalor pada tekanan konstan.

 

Gambar 12. Siklus Turbin Gas

 Dari siklus Brayton dapat dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut :

Pada titik 1 udara dihisap masuk kedalam kompressor (C) terjadi pemanfaatan udara sehingga udara tersebut bertekanan tinggi. Udara bertekanan tinggi tersebut dialirkan ke titik 2 dan dicampur dengan bahan bakar di dalam ruang bakar B (Combustion chamber). Dari pembakaran tersebut menghasilkan gas panas yang bertekanan tinggi yang kemudian dialirkan ke titik 3, untuk selanjutnya menuju turbin (T) dan memutar rotor turbin dikeluarkan ke titik 4 (Exhaust). Gambar 3 memperlihatkan bagian - bagian utama suatu turbine gas beserta masing-masing komponennya .

 

Gambar 13. Proses pengoperasian PLTG

Data-data ini adalah untuk mempermudah pada saat dilakukan inspection, baik itu combustion inspection (CI), hot gas path inspection (HGPI), maupun mayor inspection (MI) yang harus dilakukan pada periode tertentu. Sebagaimana dalam memperhitungkan bagian-bagian tersebut agar diperoleh efesiensi yang maksimum dalam melakukan inspection.

F.     Proses dan Prosedur Pengoperasian PLTG    

1.      Proses Pengoprasian PLTG

Secara garis besar urutan kerja dari proses pengoperasian PLTG tersebut sebagai berikut :

a.       Proses starting

Pada proses start awal untuk memutar turbin menggunakan mesin diesel sampai putaran poros turbin/kompresor mencapai putaran 3400 rpm (± 66,7%) maka secara otomatis clutch mesin diesel terlepas dan akan berhenti.

Turbin membutuhkan penggerak mula untuk star sebelum mampu menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kompresor. Pada PLTG Unit Pembangkitan, untuk sistem startnya digunakan sebuah starting diesel engine. Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi oleh starting diesel engine yaitu:

1)      Dapat memberikan torsi yang tinggi untuk menggerakkan turbin

2)      Dapat memutar turbin dari kondisi awal sampai terjadi pembakaran yang sempurna.

3)      Dapat membuat turbin berputar dengan sendirinya sampai starting diesel engine terlepas dari turbin secara otomatis.

b.      Proses kompresi

Udara dari luar kemudian dihisap melalui air inlet oleh kompresor dan masuk ke ruang bakar dengan cara dikabutkan bersama bahan bakar lewat nozzle secara terus menerus dengan kecepatan tinggi.

c.       Transformasi energi thermis menjadi energi mekanik

Kemudian udara dan bahan bakar dikabutkan ke dalam ruang bakar dan diberi pengapian (ignition) oleh busi (spark plug) pada saat permulaan pembakaran. Pembakaran seterusnya terjadi terus menerus dan hasil pembakarannya berupa gas bertemperatur dan bertekanan tinggi dialirkan ke dalam cakram melalui sudu-sudu yang kemudian diubah menjadi tenaga mekanis pada perputaran porosnya.

d.      Transformasi energi mekanik ke energi listrik.

Poros turbin berputar hingga 5100 rpm, yang sekaligus memutar poros generator sehingga menghasilkan tenaga listrik. Putaran turbin 5100 rpm diturunkan oleh load gear menjadi 3000 rpm, dan penurunan kecepatan putaran turbin ini digunakan untuk memutar generator.

           Udara luar yang dihisap masuk kompressor, kemudian dimanfaatkan hingga pada sisi keluarannya menghasilkan tekanan yang cukup tinggi. Bersama dengan udara yang bertekanan tinggi, bahan bakar dikabutkan secara terus menerus dan hasil dari pembakaran tersebut dengan suatu kecepatan yang tinggi mengalir dengan perantaraan transition piece menuju nozzle dan sudu - sudu turbine dan pada akhirnya keluar melalui exhaust dan dibuang ke udara bebas.

2.      Prosedur pengoperasian PLTG

Adapun persiapan yang harus dilakukan, yaitu :

a.       Memeriksa bahan bakar diesel (cukup)

b.      Memeriksa L.O Diesel start (cukup)

c.       Memeriksa level L.O tangki reservoir (cukup)

d.      Memeriksa level air tangki radiator (cukup)

e.       Buang udara pada sistem bahan bakar, air pendingin, minyak pelumas, jika memungkinkan (jika ada)

f.       Memeriksa level L.O compressor tangki udara (cukup)

g.      Memeriksa tekanan tangki compressor ± 6 kg/cm²

h.      Memeriksa tangki bahan bakar  harian no.6 (cukup)

i.        Katup flame detector harus terbuka

j.        Mechanical over speed harus reset.

Prosedur start :

1)      Pastikan alat – alat bantu dan alat – alat proteksi dalam keadaan siap (ready to start)

2)      Putar master control switch pada posisi start. Lampu start akan menyala.

3)      alat – alat bantu (L.O priming pump, salah satu pompa bahan bakar) akan bekerja. Lampu Aux. Running akan menyala.

4)      Rachet akan jalan terus.

5)      Mula – mula starting diesel akan jalan. Kemudian sebuah alat kontrol (DEDEC II) mengontrol mesin dari idle speed (650 rpm) sampai maximum speed (2.200 rpm), untuk breakaway dibutuhkan bantuan dari rachet hidraulik

6)      Pada saat putaran turbin mencapai 20% speed, maka proses pembakaran dalam ruang bakar akan dimulai

7)      VCE akan naik pada harga mulai pembakaran (± 8)

8)      Busi akan menyala selama 60 detik

9)      Ketika turbin gas mencapai self-sustaining speed, kira – kira 3600 rpm sampai 3800 rpm synchro-self shifting akan terlepas secara otomatis.

10)  Putaran turbin akan naik terus. Ketika putaran turbin mencapai 95% speed, IGV akan terbuka penuh ± 85^o serta bleed valve tertutup.

11)  Pompa minyak pelumas bantu (motor AC) stop dan pelumasan disuply dari pompa pelumas utama yang disambung/dibawa oleh poros turbin melalui auxillary gear.

12)  Setelah putaran mencapai putaran penuh (100%), lampu complete sequence nyala dan lampu speed akan nyala terus menerus. Kini turbin siap untuk dibebani setelah diadakan pemanasan ± 5 menit.

Prosedur Stop (Shut down) :

1)      Turunkan beban perlahan – lahan hingga ± 500 KW

2)      Lepaskan breaker

3)      Biarkan turbin pada putaran idle untuk pendinginan selama ± 5 menit.

4)      Putar master selector operation ke posisi off.

5)      Berikan order stop, maka putaran turbin akan turun perlahan – lahan sampai stop. Rachet mulai masuk.

6)      Setelah posisi stop harus diperhatikan bekerjanya rachet sebab dapat mengakibatkan terjadinya spindle bowing (poros lengkung) jika rachet tidak bekerja.

7)      Jika turbin tidak akan distart kembali maka rachet dapat distop setelah wheel space sudah dibawah temperature 80^oC.

G.    Sistem Udara Masuk dan Gas Buang (Air And Exhaust System)

1. Sistem Udara Masuk

Sistem inlet merupakan peralatan yang dirancang khusus untuk memodifikasi kualitas udara, temperature udara, kelembaban, dan kontaminan sehingga aman dan cocok untuk digunakan pada unit pembangkit.

Aliran udara atmosfir dihisap masuk ke inlet dan difilter, melewati VIGV (variable inlet guide vane) kemudian dikompresi ke dalam kompresor menjadi udara yang bertemperatur dan bertekanan untuk keperluan pembakaran dalam ruang bakar. Pada kompresor tingkat 4, udara diekstraksi dan dialirkan ke dalam pompa atomizing untuk keperluan atomizing  atau pengabutan bahan bakar pada nosel. Sedangkan untuk keperluan pendinginan pada sudu – sudu turbin, maka udara diekstraksikan dari kompresor tingkat 11 mengalir melalui poros turbin dan masuk pada pangkal sudu, udara kemudian dialirkan kedalam rongga/ lubang sudu dan keluar pada tepi ujung sudu dan masuk ke arus gas utama bercampur dengan gas buang  dan keluar ke atmosfir.

2. Sistem Gas Buang (exhaust system)

Gas hasil pembakaran setelah berekspansi dalam turbin kemudian disalurkan lewat cerobong dan dibuang ke atmosfir pada temperature max 540^oC

H.    Sistem Bahan Bakar (Fuel System)

Untuk memberikan tekanan pada system bahan bakar dipasangkan fuel pump yang digerakkan oleh poros turbin pada accessory gear. Bahan bakar kemudian dibagi ke tiap ruang bakar (sepuluh ruang bakar) dengan memasang suatu alat yang dinamakan  flow divider, yang memiliki 10 element. Untuk memonitor bekerjanya flow divider, maka pada ujung poros flow divider dilengkapi dengan magnetic pick up, yang akan memberikan sinyal pada system kontrol.

Gambar 14. Posisi 10 Ruang Bakar (combustion basket)

            Untuk mengatur jumlah bahan bakar yang masuk ke ruang bakar, maka turbin dilengkapi dengan governor, yang prinsipnya adalah mengatur jumlah bahan bakar yang akan masuk ke ruang bakar, agar putaran turbin tetap konstan meskipun beban turbin berubah – ubah. System pengaturan bahan bakar ini dapat dengan mengatur putaran flow divider atau dengan menggunakan by pass valve.

I.       Sistem Pelumasan (lub oil system)

Syarat – syarat pelumasan untuk General Electric Frame 6 B Gas Turbin dilengkapi oleh force feed lubricating oil system. System ini memasok minyak pelumas dan penyerapan panas dalam 2 turbin bearing, load bearings, accessory gear/ load gear, serta sebagai penyuplai fluida untuk system control hidraulik.

Secara umum system pelumasan adalah sebagai berikut:

1. Berfungsi untuk melumasi bagian – bagian yang berputar agar tidak terjadi gesekan langsung atau untuk memperpanjang usia dari bagian mesin yang bergerak yang akan menjadi rusak karena aus.
2. Berfungsi untuk melumasi setiap poros yang berputar, dimana poros tersebut bertumpu pada bearing agar tidak terjadi gesekan langsung antara poros dan bearing.
3. Berfungsi untuk mengambil sejumlah panas yang timbul karena gesekan, radiasi dan lain – lain, serta mengeluarkan panasnya melalui heat exchanger yang didinginkan oleh air pendingin (cooling water system).
4. Selain dari pada itu berfungsi juga untuk control system, hydraulic supply system, torgue converter, dan hydraulic trip oil system.

System pelumasan terdiri dari beberapa komponen, diantaranya :

1)      Lube Oil Reservoir

Kapasitas tangki reservoir adalah sekitar 2300 gallon (± 8705 liter), tangki tersebut dibuat sebagai bagian integral dari accessory base. Minyak pelumas dipompa dari tangki tersebut dan disirkulasikan di sekeliling turbin, load package, dan kembali ke dalam tangki.

2)      Main Lube Pump

Sirkulasi minyak primer dipasok oleh positive displacement gear pump, dimana porosnya digerakkan oleh lower driver pada accessory gear. Tekanan output ke system pelumasan dibatasi oleh back pressure relief valve.

3)      Auxillary Lube Pump

Pompa ini digerakkan oleh motor AC. Pompa ini berfungsi untuk memasok minyak pelumas selama turbin start up dan shut down ketika terjadi tegangan AC hilang (black out).

Pompa ini juga berfungsi sebagai back up dari main lube pump dan auxillary lube pump.

J.      Sistem Pendingin (cooling system)

System pendinginan pada PLTG adalah untuk mengeluarkan panas dari minyak pelumas, atomizing air, dan pada diesel start (untuk turbin dengan mesin diesel sebagai starting motornya).

Pengeluaran panasnya dilaksanakan oleh radiator yang dilengkapi dengan fan, oleh karena itu system pendingin pada PLTG adalah system pendingin tertutup.

1. Sistem Pendinginan Udara

Untuk pendinginan, udara diekstraksi dari tingkat ke 11 dan disuplai dari motor driver blower untuk pendinginan pada rumah turbin bagian luar.

Udara perapat diekstraksikan dari compressor tingkat ke 5 dan disalurkan secara eksternal ke tiap – tiap bantalan turbin melalui sebuah orifice untuk membatasi tekanan dan aliran udara pada nilai – nilai tertentu. Sebuah separator  sentrifugal terletak pada tingkat ke 5 yang berfungsi untuk menghilangkan kotoran dari partikel – partikel yang mungkin dapat membahayakan bantalan.

2. Pendinginan pada Turbin

Pendinginan pada turbine exhaust casing dan exhaust frame disempurnakan oleh 2 buah motor sentrifugal blowers (fans). Jika salah satu dari blowers tersebut macet (gagal operasi) maka sebuah switch akan mengaktifkan alarm, dan operasi akan dilanjutkan oleh blower yang lain untuk memasok udara pendingin, dan jika keduanya gagal, maka turbin akan shut down.

III. PEMBAHASAN

A.    Pengertian Alignment

Definisi Alignment adalah suatu proses pengerjaan yang menyatukan dua atau lebih sumbu putar pada sebuah rangkaian sumbu putar terhadap sumbu X, Y & Z. Alignment adalah suatu pekerjaan yang meluruskan / mensejajarkan dua sumbu poros lurus (antara poros penggerak dengan sumbu poros yang digerakkan) pada waktu peralatan itu tidak beroprasi, seperti tampak pada gambar (a). Tetapi dalam kenyataan, pengertian lurus tidak bisa didapatkan 100%. Untuk itu harus diberikan toleransi kurang dari 0,05 mm. Hasil dari alignment bisa saja akan berubah pada saat mesin beroperasi (panas). Hal ini sangatlah tidak diharapkan terjadi, namun demikian bias saja terjadi dan biasa disebut “Thermal Growth”.

                   

Gambar 15. Bentuk shaft dalam keadaan lurus sempurna (a)

B.     Klasifikasi Alignment

1.      Alignment bila dilihat dari kondisi mesin :

a.       Cold Alignment adalah Alignment yang dilakukan pada kondisi asumsi dimana poros pada saat diam dan beroperasi ada dalam kondisi yang sama (khususnya temperature).

b.      Hot Alignment adalah Alignment yang memperhitungkan efek temperature operasional pada poros saat berputar (beroperasi)

Gambar 16. Condition of Alignment

2.      Alignment bila ditinjau dari proses & metoda pelaksanaannya :

a.       Face – Rim (Face – Out Side Diameter)

Metoda ini adalah dimana Dial Indicator diukurkan pada poros/coupling dibagian muka (face) dan Rim-nya dalam keadaan poros tidak diputar, sedangkan Dial Indicator didudukkan pada poros lainnya yang akan diatur ganjal Shim-nya pada saat diputar pembacaannya.

b.      Reverse Indicator Methode

Adalah metoda Alignment dimana indicator dipasangkan pada poros/coupling kemudian diputar seterusnya untuk memperoleh pembacaannya. Umumnya dipergunakan 2 Indikator untuk memperoleh hasil pembacaan secara bersamaan dan cepat.

c.       Laser Method

Prose dengan Reverse Metode di mana indikatornya adalah dua laser pemancar/ganda yang dipasang di setiap bagian dari poros/penggan yang akan diukur, pengukuran nilai baca dilakukan ketika shaft diputar untuk pengukuran posisi jam 9 - 12 – 3. Hasil akan dapat dilihat pada Display dimana posisi Misalignment-nya.

Face _ Rim Method        Reverse Method           Laser Method

Gambar 17. Metoda alignment

3.      Alignment dilihat dari posisi equipment :

a.       Vertical Alignment

Adalah Alignment yang dilakukan untuk memperbaiki kelurusan terhadap bidang Vertical daripada sumbu putar.

b.      Horizontal Alignment.

Adalah Alignment yang dilakukan untuk memperbaiki kelurusan terhadap bidang Horizontal daripada sumbu putar.

C.    Peralatan Yang Digunakan

Peralatan yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan alignment, antara lain :

1.      Dial indicator, dengan ketelitian pengukuran 0,01mm atau 0,001”(inch).

 

Gambar 18. Dial indicator

2.      Shim plate (ganjal), adalah ganjal yang diperlukan untuk kaki –kaki pondasi motor listrik terhadap plat dasar pondasi. Bahan yang biasa dipakai adalah : baja, stainless steel, bros(kuningan)yang mempunyai ketebalan beraneka ragam.

Gambar 19. Shim plate

3.      Palu lunak dari bahan karet atau plastic.

Gambar 20. Palu karet

4.      Kunci ring atau kunci terbuka.

Gambar 21. Kunci ring

5.      Feeler gauge, adalah alat untuk mengukur lebarnya celah antara kopling motor listrik penggerak dengan kopling pompa.

Gambar 22. Feeler gauge

6.      Cermin.

Gambar 23. Cermin

7.      Pengungkit

Gambar 24. pengungkit

8.      Mistar

Gambar 25. Vernier Caliper

D.    Aplikasi Alignment

Alignment biasanya dilakukan pada saat pemasangan elemen mesin pemindah putaran dan daya, seperti pada :

1.      Kopling

Dimana komponen ini berbufngsi untuk menghubungkan antara satu poros dengan poros lainya dengan perantara piringan yang saling di satukan maupun yang dapat diputuskan oleh pengguna.apabila kopling mengalami tidak kesumbuan maka salah satu dari koponen ini akan mengalami kerusakan yang lebih cepat seperti pada bantalan.

Gambar 26. Kopling

2.      Puli dan sabuk penggerak

Puli dan sabuk tidak kalah pentingnya dengan yang lainnya dimana puli dapat memindahkan putaran dengan berbagai arah putaran hanya dengan satu puli saja namun puli,namun kekurangan puli ada pada daya yang dapa dipindahkan tidak terlalu besar seperti roda gigi.

Gambar 27. Puli dan sabuk pengerak

3. Sproket dan rantai penggerak

Rantai merupakan alat pemindah daya yang sering kita jumpai dimana rantai digunakan pada mesin berputaran tinggi. 

Gambar 28. Sproket dan rantai penggerak

4. Roda gigi

Roda gigi merupakan alat pemindah daya yang paling tahan untuk beban berat karna alat ini dirancang tidak ada nilai selip dimana roda gigi lebih ungul di bidang komponen lainya yang kurang dalam pemindahan tenaga.selain itu roda gigi memiliki kelemahan atara lain herga yng terlalu mahal dan tidak dapat menghantarkan putaran yang terlalu jauh.

Gambar 29. Roda gigi

5. Bantalan

Batalan adalah komponen permesinan yang menahan dari semua poros dan beban yang berputar jenis bantalan ada dua macam antara lain bantalan gelinding dan bantalan luncur yang masing masing memiliki keungulan masiang-masing.

Gambar 30. Bantalan

E.     Misalignment

Misalignment merupakan ketidak lurusan sebuah poros, terjadi karena adanya pergeseran atau penyimpangan salah satu bagian mesin dari garis pusatnya. Misalignment sendiri mengakibatkan getaran dalam arah axial. Misalignment merupakan penyebab kedua terjadinya vibrasi meskipun telah digunakan flexible couplings dan self aligning bearing.

Ciri Misalignment:

·         Mempunyai komponen getaran pada frekuensi 2x putaran poros

·         Menyebabkan getaran dalam arah aksial

Misalignment berasal dari:

·         Preload dari poros bengkok atau bantalan yang tidak mapan

·         Sumbu poros pada kopling tidak segaris

Alignment pada shaft pompa sangat penting agar pompa dapat beroperasi dengan optimal. Pompa yang dioroperasikan dalam kondisi alignment yang kurang baik akan menimbulkan getaran/vibrasi yang tinggi sehingga dapat cepat merusak komponen pada pompa maupun motor dan kopling sehingga mengakibatkan pompa berhenti beroperasi.

Macam –macam ketidaklurusan kedua poros (misalignment) :

1.      Paralel (Offset) Misalignment, adalah garis Sumbu kedua poros tidak menyatu tetapi sejajar, posisi dari kedua poros dalam keadaan tidak sejajar dengan ketinggian yang berbeda, seperti pada gambar (b)

Gambar 31. Bentuk shaft dalam keadaan paralel misalignment (b)

2.      Angular Misalignment, adalah garis Sumbu putar dari kedua poros tidak sejajar. ketidaklurusan kedua poros yang posisinya saling menyudut, sedangkan kedua ujungnya ( pada kopling) mempunyai ketinggian yang sama, seperti tampak pada gambar (c).

Gambar 32. Bentuk shaft dalam keadaan angular misalignment (c)

3.      Combinasion Misalignment, adalah ketidaklurusan kedua poros yang posisinya saling menyudut dan kedua ujungnya poros (kopling) tidak sama. Seperti tampak pada gambar (d)

Gambar 33. Bentuk shaft dalam keadaan combinasi misalignment (d)

4.      Softfoot adalah Sebuah kondisi dimana mesin duduk pada landasan dasar lantai, hal ini berarti sebuah kondisi yang kurang stabil, baik karena sifat dasar pondasi lantai maupun material dudukannya. Proses Leveling, pelurusan dan perataan (alignment) haruslah dilakukan terlebih dahulu.

Gambar 34. Softfoot

Bagian-bagian yang menderita akibat ketidaklurusan poros (misalignment) :

1.      Poros, terjadi getaran yang berlebihan pada masing-masing poros.

2.      Bantalan, terjadinya gesekan yang berlebihan pada bantalan mengakibatkan timbulnya panas yang berlebihan.

3.      Baut –baut kopling akan rusak / putus.

4.      Mempercepat kebocoran cairan yang dipompa pada stuffing box.

5.      Pada pompa menurunkan efesiensi mekaniknya.

6.      Kumparan pada motor listrik akan bergesekkan sehingga dapat menimbulkan hubungan pendek.

Gambar 35. Ilustrasi kerusakan pompa akibat misalignment

Riset SKF (pabrikan bearing) menyimpulkan: akibat misalignment, beban tambahan bertambah  3 kali. Umur bearing ball/roller berkurang  dengan faktor 27.

Gambar 36. Bentuk straight bar yang melengkung yang mempengaruhi analisis alignment (e)

Gambar 37. Tanda indikator untuk membantu mengembalikan koreksi pembacaan dalam mengumpulkan kelengkungan pada shaft.

F.     Metoda Penyetelan Alignment

Salah satu cara alignment sepasang poros mesin, dgn cara mengunakan “dial indicator”. dan dgn cara apapun, keahlihan tetap diperlukan untuk mendapatkan hasil yang akurat. Maka pemahaman,latihan dan ketrampilan sangat diperlukan.

Metode penyetelan kedua poros (alignment) :

1.      Penggaris / mistar (lehih murah)

2.      Metoda Dial Indikator 

3.      Metoda laser (lebih akurat, mudah dan mahal)

Gambar 38. Penyetelan kelurusan poros

G.    Metoda Dial Indikator

Metode dial indicator adalah metode yang paling banyak di lakukan, karena ketelitian cukup dapat dipertanggung-jawabkan, terutama jika dilakukan dengan professional. Dan harga alat relative murah.

Metoda dial indicator ada 2 cara:

1.      Rim & face dial indicator : kedua poros diputar bersamaan.

2.      Reverse dial indicator : cukup memutar salah satu poros.

 Reverse                                            Rim & face

Gambar 39. Metoda indicator

Keuntungan metode Dial:

§  Metode ini cukup akurat.

§  Cukup efisien untuk poros berdiameter besar maupun kecil

§  Dengan menggambar atau mudah melihat posisi kedua poros

§  Dapat dilakukan untuk kedua poros yang dapat diputar ataupun hanya satu

§  Alat cukup murah dibanding alat lacer atau alat lain,

§  Mudah di gambar, dibuat perhitungan2, sehingga pekerjaan dapat diselesaikan lebih cepat .

§  Cukup sesuai untuk mesin2 besar, putaran tinggi,

Kerugian metode Dial:       

§  Mengerjakanya harus sangat teliti / hati2, pemasangan dial harus kokoh, sehingga dapat dihindari salah baca / salah penunjukan.

§  Toleransi, run-out, sag harus diketahui atau di chek dulu.

§  Jika permukaan kopling tidak rata atau run-out nya besar, maka  penunjukan dial indicator menjadi tidak sebenarnya, sehingga selanjutnya  perhitungan2 menjadi salah.

§  Aksial clearence sangat mempengaruhi kesalahan.
Membaca dial merupakan hal yang paling dasar yang harus dipahami dan dimengerti oleh pelaksana, hasil bacaan salah akan mengakibatkan hasil salah & fatal.

§  Kesalahan seperti dibahas dihalaman depan banyak sebab mengapa penunjukan bisa salah.

Kesalahan yang mungkin terjadi dari metoda dial diakibatkan oleh :

§  Pemasangan dial tidak kokoh : kendor, ada sag, tidak sejajar, posisi tidak tepat

§  Kesahan pada alat  (kurang akurat/rusak)

§  Pemahaman membaca dial salah, terbalik-balik, pemahaman skala salah sehingga hasil perhitungan atau penggambaran salah.

1.      Metode Rim & Face

a.      Keuntungan Cara Rim & Face

ü  Cukup satu poros’shaft yang perlu di putar, sehingga sangat baik untuk me-align pasangan mesin dimana salah satunya sulit diputar ataupun mesin yang tidak memiliki thrust bearing.

ü  Baik untuk alignment motor listrik tidak memiliki bearing aksial, tidak perlu diputar, karena jika diputar dapat menimbulkan kesalahan penunjukan dial-indicator.

ü  Cukup cocok untuk kopling dengan diameter besar, karena ada ruang untuk penempatan dial-indicator

ü  Dengan mudah bisa melihat/menggambarkan posisi poros.

b.      Kerugian cara Rim & Face

§  Sulit mendapatkan data yang akurat pada muka kopling jika rotor mempunyai thrust bearing yang hydrodinamis, karena permindahan aksial.

§  Sulit juga untuk motor listrik yang tidak mempunyai thrust bearing, karena jika di putar akan lari kearah aksial atau maju-mundur.

§  Biasanya memerlukan melepas spool kopling.

§  Agak sulit digambar untuk kalkulasi perpindahan.

c.       Persiapan

Untuk perhitungan cara matematis maupun grafis, harus diambil ukuran :

§  Jarak antara kopling diambil dari titik jarum menunjuk = c

§  Jarak kaki mesin2, atau jarak baut kaki. = a, b, d, e

§  Diameter lingkaran kopling yang dilalui jarum dial

§  Siapkan alat tulis atau kertas-millimeter

§  Lakukan langkah  persiapan seperti tsb. diatas : check soft foot, run out, sag, pipe strain, dll.

§  Periksalah semua peralatan yang diperlukan dalam kondisi baik.

§  Pasanglah pemegang / bracket pada mesin yang mudah diputar, cukup kokoh tidak goyang atau kendor, agar tidak terjadi salah baca atau salah tunjuk.

§  Pemasangan seperti gambar, bracket pada salah satu poros mesin dan dial ke muka dan lingkaran kopling mesin lain.

§  Reset pada angka 0 dial-indicator ke posisi jam 12

§  Jika memungkinkan putar kedua kopling bersamaan, untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.

§  Putarlah poros dan bracket dengan pelan ke posisi jam 3, 6 & 9.

§  catat pengukuran ini bisa (positif atau negatif)

§  Kembali ke posisi jam 12 (seharusnya dial akan menunjuk  ke 0 lagi), jika tidak kembali 0 berarti ada kesalahan tertentu.

§  Untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti, pengukuran harus dilakukan 2 s/d 4 kali, kemudian di rata2.

§  Untuk koreksi posisi. Pilihlah mesin yang mudah digeser, dan yang paling sedikit ekses teknis, misal : tidak menimbulkan pipe strain.

d.      Formula Matematis Rim & Face

Untuk melakukan alignment dapat dikalkulasi secara matematis. Putarlah kedua mesin jika memungkinkan tapi jika tidak mungkin sebaiknya pasanglah dial pada mesin yang mudah diputar, jarum pada mesin yang akan direposisi.

Gambar 40. Formula matematis

F =  Pengukuran diambil pada permukaan kopling di jam 6.

H =  Diameter kopling , pengukuran  diambil pada permukaan kopling.

Y = Setengah nilai dari pembacaan dial, dimana bracket dipasang pada    shaft driver, dan pengukuran diambil dari shaft driven unit.

Rumus diatas hanya pilih salah satu, yaitu mesin yang mudah direposisi (apakah motor atau pompa).

Contoh Perhitungan Matematis

Gambar 41. Contoh kasus

Vertical F = (+2 - 0)  = +2   (bawah - atas)

 Y = (-13 - 0)/2 = - 6 1/2

A = 240 mm jarak dari titik pengukuran dial indicator di hub kopling pompa kekaki motor OBdr (outboard)

B = 130 mm jarak dari titik pengukuran dial indicator di hub kopling pompa kekaki motor IBdr (inboard)

C = 30 mm jarak dari hub ke hub kopling (diukur dari titk ke titik dial)

D = 130 mm jarak dari titik pengukuran dial indicator di hub kopling motor kekaki pompa IBdr (inboard)

E = 240 mm jarak dari titik pengukuran dial indicator di hub kopling motor kekaki pompa OBdr (outboard)

H = 50 mm diameter hub kopling ( diukur lintasan dial indicator)

Dengan rumus diatas kita masukan hasil-hasil tsb. kita cukup memilih salah satu mesin yang akan di reposisi, terutama dipilih yang mudah dan tidak ada hambatan pipe strain, atau hambatan lainnya.

Petunjuk

ü  Pemasangan dial indicator harus cukup kokoh, tidak goyang atau tidak berubah saat di kopling diputar.

ü  Pengukuran-pengukuran harus diukur secara sangat teliti.

ü  Pengukuran dengan dial indictor perlu dilakukan beberapa kali, kemudian hasil dirata-rata.

Horizontal

Catatan : pilihlah salah satu mesin saja yang akan di reposisi.

Vertical

Dari hasil tsb. dalam table maka kita melakukan  reposisi :

Vertical dan horizontal.

Gambar 42. reposisis vertikal dan horizontal

Vertical reposisi motor :

IBdr (inboard driver =kaki dalam motor) menambah shim = 11,7 mm

OBdr (outboard driver =kaki luar motor) menambah shim = 16,1mm

Vertical reposisi pompa :

IBdn (inboard driven=kaki dalam pompa) mengurangi shim = 2,5 mm

OBdn (outboard driven =kaki luar pompa) menambah shim = 1,9 mm

Horizontal reposisi motor :

IBdr (inboard driver =kaki dalam motor) menggeser kekiri = 0,5 mm

OBdr (outboard driver =kaki luar motor) menggeser kekiri = 0,5mm

Horizontal reposisi pompa :

IBdn (inboard driven/ pompa) menggeser kekanan = 0,5mm

OBdn (outboard driven/ pompa) menggeser kekanan = 0,5 mm

Catatan:
cara tsb diatas relative cocok untuk mealignment:

1.      dua mesin yang salah satunya sulit/tidak dapat diputar porosnya.

2.      dua mesin yang salah satunya tidak dipasang thrust bearing sehingga jika diputar porosnya bergerak banyak kearah axial (mengacaukan pembacaan dial)

3.      Perlu tahu anatomi mesin, terutama susunan bearing, koneksi mesin, jenis kopling, clearence beraing&kopling, center-point motor dll.

2.      Metoda Pemasangan Dial Ganda

Gambar 43. Pemasangan dial ganda

Dengan memasang dua pasang seperti gambar diatas adalah cara yang sangat cerdik untuk menghemat waktu. Dengan sekali putar menghasilkan dua penunjukan kemudian di rata2, sehingga menghasilkan angka yang lebih teliti, tetapi harus lebih hati2 dalam mencatat dan kalkulasi agar tidak terjadi kesalahan.

H.    Toleransi Alignment

Meluruskan 2 posisi poros tidakalah dapat dilakukan dengan sempurna untuk pencapaian nilai 0 atau 100%. Alignment adalah pada poros yang berputar secara berkelanjutan adalah sebuah kondisi dinamis yang mana pada kondisi ini perubahan Alignment dapat terjadi.

Mengacu daripada tujuan Alignment dimana adalah proses pendekatan titik sumbu poros dan karena ketidak-sempurnaan itu maka diberikanlah besaran nilai penyimpangan (toleransi).

Dari beberapa sumber, besaran nilai toleransi berbeda – beda, namun secara umum dapatlah diberikan toleransi 0,05 mm akan tetapi hal itu belumlah bisa menjadi pegangan sebagai hasil akhir dari alignment.

Saat ini belum ada standard toleransi baku yang dipublikasikan Lembaga Standard seperti ISO atau ANSI. Dari semua tabel terlihat bahwa Rpm semakin tinggi dan diameter kopling semakin besar maka toleransi harus makin kecil. Sesungguhnya ukuran yang harus dicapai harus nol atau Zero misalignment (dalam kondisi mesin operasi atau hot alignment).

Toleransi dikutip dari buku “Vibralign Angular Misalignment Offset Misalignment” Mils per inch .001/1″ Mils .001″

Tabel Toleransi (dikutip dari buku Maintenance Technology )

Pemahaman toleransi

Secara historin toleransi mulanya dihitung oleh pembuat kopling, sebagai batas aman untuk sebuah flexible kopling setelah di alignment memakai penggaris dan feeler gauge. Diameter kopling, jarak kopling dan  putaran mesin menjadi faktor utama memberikan toleransi sekecil-kecil nya.

Misal ada pabrik kopling yang memberikan rekomendasi untuk angular misalignment sebesar 3 derajat dan 0,075 ” (75 mils) utuk offset mis-alignment.

I.       Keuntungan Alignment

Melakukan proses Alignment dengan benar akan dapat mengurangi risiko kerusakan pada mesin. Adapun problem yang dapat ditimbulkan oleh Tidak-Alignment-nya mesin adalah :

1.      Mesin tidak bias berproduksi (Lost production)

2.      Kebocoran Seal (Leaking seals)

3.      Getaran meningkat (Increased vibration)

4.      Tingginya konsumsi energi (Higher energy consumption)

5.      Kegagalan pada Bearing (bearing failure)

6.      Kerusakan pada Shaft (Shaft breakage)

7.      Kerusakan pada kopling (Coupling wear)

8.      Kualitas putaran bermasalah (Quality problems)

Ada banyak yang akan diperoleh dari proses Alignment yang baik yaitu dalam hal waktu (Umur Mesin dan Durasi Produksi) dan tentunya akan berdampak pada biaya produksi & perawatan.

Hasil akhir dari proses Alignment adalah meminilkan perbedaan setiap sumbu putar untuk tujuan memaksimalkan performa operasional.

IV.PENUTUP

A.    KESIMPULAN

1.      Pembangkitan adalah proses produksi tenaga listrik yang dilakukan dalam pusat-pusat tenaga listrik atau sentral-sentral dengan menggunakan generator. PLTG adalah salah satu jenis pembangkit listrik yang menggunakan turbin sebagai prime movernya dengan gas sebagai fluida kerjanya

2.      Turbin gas menggunakan udara atmosfer sebagai fluida kerja untuk memutar turbin gas dengan putaran  5100 rpm, putaran yang dihasilkan kemudian dihubungkan dengan load gear untuk mengubah putaran dari 5100 menjadi 3000 rpm dan menuju ke generator sehingga menghasilkan gaya gerak listrik (GGL).

3.      Definisi Alignment adalah suatu pekerjaan yang meluruskan / mensejajarkan dua sumbu poros lurus (antara poros penggerak dengan sumbu poros yang digerakkan) pada waktu peralatan itu tidak beroprasi

B.     SARAN

Agar kiranya keakraban antara pegawai PLN dengan para mahasiswa yang sedang KP lebih dipererat lagi, segala bentuk bantuan sangat kami harapkan dalam proses belajar maupun proses pembuatan laporan ini sangatlah kami harapkan.