laporan kerja praktek

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR

ANALISA PERFORMANCE POMPA SENTRIFUGAL ITEM

P2-P-102A IDEAL DAN AKTUAL TERHADAP EFISIENSI KERJA

YANG DIHASILKAN

DISUSUN OLEH :

Mirrah Syafanurillah 125060200111052

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya

i Laporan Kerja Praktek 2015/2016

LEMBAR PENGESAHAN

KERJA PRAKTEK

ANALISA PERFORMANCE POMPA SENTRIFUGAL ITEM P2-P-102A IDEAL DAN

AKTUAL TERHADAP EFISIENSI KERJA YANG DIHASILKAN

Departemen Pemeliharaan Lapangan-2

Pabrik Ammonia-1A

Periode 23 Juli – 22 September 2015

Disusun Oleh:

Mirrah Syafanurillah (125060200111052)

Mengetahui,

Dept. Pemeliharaan

Lapangan Pabrik 1A

Sukristiyono

Kepala Bagian

Pembimbing Lapangan

Gatot Revolusianto

Kepala Seksi

Mengesahkan,

Dept. Pemeliharaan Mekanik

Lapangan-2

Ir. Maryoto

Manager

Dept. Diklat & MP.

Ir. Lola Karmila

Manager


Fakultas Teknik


ii Laporan Kerja Praktek 2015/2016

LEMBAR PENGESAHAN

KERJA PRAKTEK

ANALISA PERFORMANCE POMPA SENTRIFUGAL ITEM P2-P-102A IDEAL DAN

AKTUAL TERHADAP EFISIENSI KERJA YANG DIHASILKAN

Disusun Oleh:

Mirrah Syafanurillah (125060200111052)

Telah Diperiksa dan Disetujui Oleh:

Dosen Pembimbing Akademik

Teknik Mesin, Universitas Brawijaya

Ir. Endi Sutikno, MT.

NIP. 19590411 198710 1 001


Fakultas Teknik


iii Laporan Kerja Praktek 2015/2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan berkat dan

rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan kerja praktek dan menyusun laporan kerja

praktek di PT. Pupuk Kalimantan Timur. Laporan ini disusun sebagai hasil akhir atas kerja

praktek yang dilaksanakan pada periode 23 Juli – 22 September 2015.

Laporan ini disusun berdasarkan pengamatan lapangan dan studi pustaka yang

dilakukan pada saat kerja praktek di PT. Pupuk Kalimantan Timur. Kerja Praktek merupakan

salah satu tugas yang harus ditempuh sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi

Strata-1 (S-1). Dengan adanya kerja praktek ini, diharapkan mahasiswa Universitas Brawijaya

mampu mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang telah didapatkan selama masa perkuliahan di

kampus ke dalam bentuk nyata di dunia kerja. Dengan demikian mahasiswa mendapatkan

gambaran dan pengetahuan tentang apa yang akan dihadapi di dunia kerja yang tidak

didapatkan di bangku perkuliahan.

Banyak pihak yang terlibat membantu penulis selama kerja praktek dan penyusunan

laporan kerja praktek ini dalam berbagai bidang. Ucapan terima kasih penulis sampaikan

kepada :

1. Kedua orang tua dan adik yang telah memberikan restu dan motivasi sehingga penulis

dapat menjalani kerja praktek dengan lancar.

2. Dr.Eng Nurkholis Hamidi, ST. M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Teknik, Universitas Brawijaya.

3. Ir. Endi Sutikno, MT. selaku Pembimbing Akademik mata kuliah KKN-P.

4. Ir. Lola selaku manager Diklat & Manajemen Pengetahuan PT. Pupuk Kalimantan

Timur.

5. Bapak Mas’ud dan bapak Si’in selaku pengurus dari kerja praktek selama periode 23

Juli – 22 September 2015

6. Bapak Ir. Maryoto selaku manager Dept. HARMEKAL-2 yang telah membantu dan

mengarahkan penulis.

7. Bapak Gatot Revolusianto selaku pembimbing penulis dalam mengerjakan laporan ini.

Terimakasih atas bantuan, masukan, pengarahan dan ilmu yang telah bapak berikan.

8. Bapak Sukristiyono selaku kepala bagian Dept. Pemeliharaan Lapangan Pabrik 1A.

9. Bapak Julian yang telah banyak membantu dan memberi masukan kepada penulis.


Fakultas Teknik


iv Laporan Kerja Praktek 2015/2016

10. Bapak Legito, Bapak Mardiansyah, Mas Hariyanto, dan Mas Basri atas bantuan dan

masukannya selama kerja praktek.

11. M. Hudha Ekojati partner dalam mengerjakan laporan ini.

12. Mas Toro dan Biri-biri yang telah memberikan banyak motivasi untuk mengerjakan

laporan ini.

13. Teman seperjuangan bidang HARMEKAL-2, Azzar dan Iga, yang telah menemani

semasa kerja praktek.

14. Teman-teman di Dept. PP&P, Warsito, Syarif, Dicky, dan Made, yang telah

memberikan tempat selama kerja praktek.

15. Pihak-pihak lain yang ikut membantu dalan menyelesaikan laporan kerja praktek ini

yang tidak bisa disebut satu-persatu.

Penulis menyadari akan adanya kekurangan-kekurangan dalam penulisan laporan ini

karena keterbatasan wawasan dan pengetahuan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan

saran yang membangun dari semua pihak agar dapat menjadi lebih baik di masa yang akan

datang.

Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.

Bontang

Penulis


Fakultas Teknik


v Laporan Kerja Praktek 2015/2016

DAFTAR ISI

Halaman Judul

Lembar Pengesahan Kerja Praktik

Kata Pengantar

Daftar Isi

Daftar Gambar

Daftar Grafik

Daftar Tabel

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Tujuan Kerja Praktek

1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek

1.4 Rumusan Masalah

1.5 Batasan Masalah

1.6 Metode Pengumpulan Data

1.7 Sistematika Penulisan Laporan

BAB II PROFIL PERUSAHAAN

2.1 Sejarah PT. Pupuk Kalimantan Timur

2.2 Visi, Misi, dan Nilai-Nilai PT. Pupuk Kalimantan Timur

2.2.1 Visi

2.2.2 Misi

2.2.3 Nilai-Nilai

2.3 Lokasi Pabrik

2.4 Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur

2.5 Profil Unit Produksi

2.6 Struktur Organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur

BAB III DASAR TEORI

3.1 Pengertian Pompa

3.2 Klasifikasi Pompa

3.3 Pompa Sentrifugal

3.4 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal


Fakultas Teknik


vi Laporan Kerja Praktek 2015/2016

3.5 Karakteristik Pompa Sentrifugal

3.6 Klasifikasi Pompa Sentrifugal

3.7 Bagian-Bagian Utama Pompa Sentrifugal

3.8 Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan

4.2 Pembahasan

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

Daftar Pustaka

Lampiran


Fakultas Teknik


vii Laporan Kerja Praktek 2015/2016

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pabrik PKT

Gambar 2.2 Lokasi PKT

Gambar 2.3 Logo PKT

Gambar 2.4 Pabrik Kaltim-1



Gmabar 2.7 Pabrik POPKA



Gambar 2.10 Pabrik 1-A

Gambar 3.1 Pompa Sentrifugal

Gambar 3.2 Skema Pompa Torak

Gambar 3.3 Pompa Roda Gigi

Gambar 3.4 Skema Pompa Piston

Gambar 3.5 Pompa Aksial

Gambar 3.6 Penampang Memanjang Pompa Sentrifugal

Gambar 3.7 Bagian Pompa

Gambar 3.8 Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A


Fakultas Teknik


viii Laporan Kerja Praktek 2015/2016

DAFTAR GRAFIK

Grafik 5.1 Keseluruhan Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A


Fakultas Teknik


ix Laporan Kerja Praktek 2015/2016

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kapasitas Produksi PT Pupuk Kaltim

Tabel 5.1 Performance Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A Ideal, Aktual Sebelum

Perbaikan Line Drain Dan Sesudah Perbaikan Line Drain

Tabel 5.2 Data Sample Perbandingan Desain Pompa,Sebelum dan Sesudah Perbaikan

Line Drain


Fakultas Teknik


1 Laporan Kerja Praktek 2015/2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Selama ini sektor industri adalah salah satu tiang penyangga perekonomian

Negara Repulik Indonesia yang sangat vital. Hal ini karena sektor industri selain sebagai

penghasil devisa juga memiliki suatu fungsi sosial yaitu sebagai penyerap tenaga kerja

dan sebagai pendukung sektor-sektor lain. Karena itu sektor industri tidak boleh

dipandang sebelah mata. Kekayaan alam dan keuntungan geografis Negara Republik

Indonesia adalah salah satu alasan mengapa sektor industri merupakan suatu prospek yang

sangat baik. Tetapi keuntungan ini tidak dapat dihasilkan apabila sumber daya manusia

yang mengelola kurang, sehingga pemerintah harus bekerja sama dengan industri untuk

menciptakan sinergi antara pendidikan dan industri.

Jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya adalah salah satu institusi

pendidikan yang diharapkan akan menghasilkan sumber daya manusia yang terdidik dan

terampil sehingga dapat menjadi tulang punggung Negara. Oleh karena itu kerja praktek

(KP) yang mengharuskan mahasiswa untuk terjun langsung ke lapangan adalah salah satu

bentuk usaha Jurusan Teknik Mesin Univeritas Brawijaya untuk memberikan pola pikir

yang menjurus kearah industri.

PT. Pupuk Kalimantan Timur adalah salah satu Badan Usaha Milik Negara

(BUMN) yang menghasilkan pupuk dan merupakan industri pupuk terbesar di dunia. PT.

Pupuk Kaltim memiliki beberapa pabrik yang terletak didalam satu lokasi. Dengan adanya

kerja praktik ini, mahasiswa dapat melihat langsung mesin-mesin yang ada di dalam

pabrik, serta dapat meneliti, mempelajari, dan membandingkan antara keadaan nyata

dengan keadaan di dunia perkuliahan.

1.2 Tujuan Kerja Praktek

Pelaksanaan program kerja praktek bagi mahasiswa Strata-1 (S-1) jurusan Teknik

Mesin Universitas Brawijaya memiliki tujuan umum, yaitu:

1. Meningkatkan kepedulian dan partisipasi dunia industri dalam memberikan

kontribusi pada sistem pendidikan nasional.

2. Memenuhi salah satu syarat kelulusan pendidikan Strata-1 (S-1) di jurusan

Teknik Mesin Universitas Brawijaya.


Fakultas Teknik



3. Mengenal dunia industri yang masih asing bagi mahasiswa Teknik Mesin dan

diharapkan dari kerja praktek ini dapat memberikan gambaran tentang dunia

industri sesungguhnya.

4. Melatih untuk beradaptasi, berinteraksi, dan bekerja sama dengan orang lain

dalam lingkungan sosial yang berbeda, sehingga dapat mengenal lebih jauh

berbagai karakter manusia didalam dunia kerja. Menambah kedewasaan dalam

berfikir, mampu berfikir lebih jauh dalam merencanakan masa depan.

5. Memberikan masukan bagi perguruan tinggi mengenai ilmu terapan yang

sesuai dengan dunia industri.

6. Menyiapkan tenaga kerja terdidik yang diharapkan setelah lulus dapat bekerja

di perusahaan dimana mahasiswa pernah melaksanakan kerja praktek.

Adapun tujuan khususnya, yaitu:

1. Mengetahui prinsip kerja dari pompa sentrifugal item P2-P-102A.

2. Dapat menganalisa performance dari pompa sentrifugal item P2-P-102A.

3. Mengetahui perbandingan performance pompa sentrifugal item P2-P-102A

ideal dan aktual.

4. Mengetahui efisiensi kerja yang dihasilkan melalui analisa performance.

1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek

Penulis melaksanakan program kerja praktek di PT. Pupuk Kalimantan Timur tbk.

Penulis ditempatkan di Departemen Pemeliharaan Mekanik Lapangan 2 (HARMEKAL

2) yang disesuaikan dengan latar belakang pendidikan mahasiswa yang bersangkutan

serta konsentrasi bidang yang ditempuh.

1.4 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan diangkat pada kerja praktek ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana prinsip kerja pompa sentrifugal item P2-P-102A?

2. Bagaimana perbandingan performance pompa sentrifugal item P2-P-102A

ideal dan aktual?

3. Bagaimana efisiensi yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal item P2-P-102A

ideal dan aktual?


Fakultas Teknik



1.5 Batasan Masalah

Mengingat banyaknya parameter yang perlu diperhatikan, maka dalam laporan

kerja praktek ini dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut :

1. Pada laporan ini hanya terfokus pada analisa performance dan efisiensi pompa

sentrifugal item P2-P-102A di Pabrik Urea 1-A.

2. Data kondisi pompa diambil saat test performance dan terbatas pada tanggal

pengambilan data yang dianggap mewakili data sebelum dan sesudah pompa

dilakukan perbaikan Line Drain.

3. Specific gravity fluida pada analisa menggunakan specific gravity desain pada

data sheet.

4. Pengambilan dan pengolahan data hanya menggunakan data dari lapangan,

kecuali pada test performance 2 setelah TA(Turn Around) data diambil pada

mcc.

1.6 Metode Pengumpulan Data

Untuk mengumpulkan data-data yang diperlukan, penulis menggunakan empat

metode, yaitu:

1. Observasi lapangan, yaitu kegiatan mengamati dan mencatat segala sesuatu

yang terjadi di lapangan.

2. Wawancara, kegiatan ini berupa tanya jawab kepada pembimbing lapangan,

segenap staff dan karyawan yang ada di Departemen tempat penulis

ditempatlan.

3. Studi literature, penulis mengumpulkan informasi, data, dan referensi dari

perpustakaan.

4. Browsing Internet, penulis mengumpulkan referensi dan artikel yang

berhubungan dengan tema dari berbagai website.

1.7 Sistematika Penulisan Laporan

Sistematika penulisan laporan kerja praktek ini dibagi menjadi 5 bab. Hal ini

bertujuan untuk memudahkan dalam penyusunan urutan yang akan dibahas, serta

memudahkan pembaca untuk memahami laporan, baik masalah maupun analisis yang

diberikan. Sistematika penulisan laporan yang digunakan adalah sebagai berikut:

Halaman Judul

Lembar Administrasi Kerja Praktek


Fakultas Teknik



Lembar Penilaian dan Pengesahan

Kata Pengantar

Daftar Isi

Daftar Gambar

Daftar Grafik

Daftar Tabel

BAB I PENDAHULUAN

Berisi latar belakang, tujuan, ruang lingkup kerja praktek, rumusan

masalah, batasan masalah, metode pengumpulan data, serta sistematika

penulisan laporan.

BAB II PROFIL PERUSAHAAN

Berisi sejarah, lokasi, dan hal-hal mengenai PT. Pupuk Kalimantan Timur.

BAB III DASAR TEORI

Berisi penjelasan umum mengenai pompa dan hal-hal yang berhubungan

dengan pompa.

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

Berisi perhitungan secara ideal maupun aktual, serta pembahasan dari

perhitungan tersebut

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan dari pembahasan masalah, serta saran dari penulis

kepada perusahaan

Daftar Pustaka

Daftar Lampiran


Fakultas Teknik



BAB II

PROFIL PERUSAHAAN

2.1 Sejarah PT. Pupuk Kalimatan Timur

Pertanian merupakan salah satu sektor pembangunan yang mendapatkan perhatian

besar dari pemerintah karena sebagian besar masyarakat Indonesia adalah petani. Selain

itu, dari sektor inilah kebutuhan masyarakat akan pangan dapat terpenuhi. Untuk dapat

memenuhi kebutuhan pangan pemerintah melakukan pengembangan proses bisnis

melalui industri pupuk. Proyek PT Pupuk Kalimantan Timur lahir untuk memenuhi

kebutuhan pupuk yang semakin meningkat tersebut. Pada mulanya proyek PT Pupuk

Kalimantan Timur dikelola oleh Pertamina sebagai unit-unit pabrik terapung yang terdiri

dari 1 pabrik amoniak dan 1 unit pabrik urea dengan beberapa bangunan pendukungnya

di pantai. Setelah meninjau dan menilai kembali konsep pabrik terapung ini, dengan

memperhatikan aspek teknis dan bahan baku maka pembangunan pabrik dilanjutkan di

darat.

Berdasarkan Kepres No. 39 tahun 1976 dilakukan serah terima proyek ini dari

Pertamina ke Departemen Perindustrian dalam hal ini Direktorat Jenderal Industri Kimia

Dasar pada tahun 1976. Setelah penyelesaian proses hukum dalam rangka serah terima

peralatan pabrik di Eropa, maka pada tanggal 7 Desember 1977 didirikan sebuah Badan

Usaha Milik Negara (BUMN) untuk mengelola usaha ini dengan nama PT Pupuk

Kalimantan Timur. Tujuan Utama pendirian PT Pupuk Kalimantan Timur adalah untuk

melaksanakan serta mendukung kebijakan pemerintah dalam proses pengembangan

industri dan ekonomi nasional, khususnya sektor industri pupuk dan industri kimia.

2.2 Visi, Misi, dan Nilai-Nilai PT. Pupuk Kalimantan Timur

2.2.1 Visi

“Menjadi perusahaan agro-kimia yang memiliki reputasi prima di kawasan Asia”

2.2.2 Misi

Untuk mencapai visi tersebut, maka misi yang dicanangkan oleh PT. Pupuk

Kaltim sebagai berikut :

1. Menyediakan produk-produk pupuk, kimia, agro, dan jasa pelayanan pabrik

serta perdagangan yang berdaya saing tinggi.


Fakultas Teknik



2. Memaksimalkan nilai perusahaan melalui pengembangan sumber daya

manusia dan menerapkan teknologi mutakhir.

3. Menunjang Program Ketahanan Pangan Nasional dengan penyediaan pupuk

secara tepat.

4. Memberikan manfaat bagi pemegang saham, karyawan, dan masyarakat serta

peduli pada lingkungan.

2.2.3 Nilai-Nilai

Guna mencapai tujuan perusahaan dan dalam mengemban misi untuk mencapai

visi perusahaan, diterapkan manajemen budaya perusahaan dan menegakkan nilai-nilai

sebagai berikut :

1. Unggul

Insan Pupuk Kaltim selalu berusaha mencapai keunggulan dalam berbagai

aspek kinerja perusahaan dengan menegakkan nilai professional, tangguh, dan

visioner.

2. Integritas

Insan Pupuk Kaltim harus dapat dipercaya sehingga selalu bersifat terbuka

dan menunjang nilai jujur, adil, bertanggung jawab, dan disiplin.

3. Kebersamaan

Insan Pupuk Kaltim merupakan satu kesatuan tim kerja untuk mencapai

tujuan perusahaan yang mengutamakan nilai sinergi dan bersatu.

4. Kepuasan Pelanggan

Insan Pupuk Kaltim selalu berorientasi pada kepuasan pelanggan dengan

memperhatikan nilai perhatian, komitmen, dan mutu.

5. Tanggap

Insan Pupuk Kaltim dalam mengantisipasi perbahan dinamika usaha selalu

memperhatikan nilai inspiratif, cepat, dan peduli lingkungan.


Fakultas Teknik



2.3 Lokasi Pabrik

Lokasi pabrik PT. Pupuk Kalimantan Timur terletak di wilayah pantai Kota

Bontang, sekitar 121Km sebelah utara kota Samarinda, Ibukota Provinsi Kalimantan

Timur. Secara geografis terletak pada 0 10’46.99”LU dan 117 29’30.6”BT. Di sebelah

selatan pabrik ini (10 km) juga berdiri PT Badak NGL yang merupakan pabrik pengolahan

gas bumi. PT. Pupuk Kaltim sendiri memiliki perumahan yang disediakan untuk

karyawan-karyawannya yang terletak sekitar 6 km dari area pabrik.

Gambar 2.1 Pabrik PKT

Dasar-dasar pemilihan lokasi pabrik ini yang pertama adalah kedekatannya

dengan sumber bahan baku yaitu gas alam. Kedua, lokasi ini berbatasan dengan laut

sehingga memudahkan transportasi. Ketiga, berada di tengah-tegah daerah pemasaran

nasional dan internasional. Terakhir, lahan yang tersedia masih sangat luas sehingga

memungkinkan dilakukannya perluasan pabrik.

Gambar 2.2 Lokasi PKT


Fakultas Teknik



2.4 Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur

Gambar 2.3 logo PKT

Lambang PT. Pupuk Kaltim berbentuk segilima. Adapun makna dari tiap-tiap

unsur dalam lambang tersebut adalah sebagai berikut :

1. Segilima, berwarna biru, melambangkan Pancasila yang merupakan landasan

idiil perusahaan.

2. Daun dan buah, melambangkan kesuburan dan kemakmuran.

3. Lingkaran putih kecil, melambangkan letak lokasi Bontang dekat khatulistiwa.

4. Tulisan Pupuk Kaltim melambangkan keterbukaan perusahaan memasuki era

globalisasi.

5. Warna biru : lambang keluasan wawasan nusantara dan semagat integritas

untuk membangun bersama serta kebijaksanaan dalam memanfaarkan sumber

daya alam.

6. Warna jingga : lambang semangat, sikap kreatifitas membangun dan sikap

professional dalam mencapai kesuksesan usaha.

2.5 Profil Unit Produksi

PT Pupuk Kaltim adalah produsen pupuk urea terbesar di Indonesia, disamping

produsen amoniak dan pupuk NPK. Pupuk Kaltim memenuhi kebutuhan pupuk domestik,

baik untuk sektor tanaman pangan melalui distribusi pupuk bersubsidi, maupun non

subsidi untuk sektor perkebunan dan industri. Dalam aktivitasnya, Pupuk Kaltim sangat

menekankan pentingnya menjalankan sebuah industri yang ramah lingkungan dan dapat

memberi nilai tambah bagi masyarakat disekitarnya. Pupuk Kaltim merupakan anak

perusahaan dari PT Pupuk Indonesia (Persero).

Unit produksi yang berada di PT Pupuk Kaltim adalah sebagai berikut :


Fakultas Teknik



1. Kaltim-1


Menurut jadwal, masa konstruksi yang dimulai pada bulan Maret 1979

diperkirakan akan berlangsung selama 36 bulan, namun pelaksanaannya

mengalami banyak kesulitan sehingga start up baru dapat dilakukan pada bulan

Juni 1982. Produksi amoniak pertama dihasilkan pada tanggal 20 Desember 1983

dan produksi pupuk urea pertama dihasilkan pada tanggal 15 April 1984.

Pembangunan pabrik Kaltim-1 dikerjakan oleh Lummus Co., Ltd dari Inggris

sebagai kontraktor utama yang bekerjasama dengan Lurgi dari Jerman dan Coppee

Rust dari Belgia. Teknologi pembuatan amoniak menggunakan proses Lurgi

dengan kapasitas 595.000 ton per tahun, sedangkan teknologi pembuatan urea

menggunakan proses Stamicarbon dengan kapasitas produksi 700.000 ton per

tahun.

2. Kaltim-2



Fakultas Teknik



Pada tahun 1981 diadakan persiapan pembangunan pabrik PT Pupuk

Kalimantan Timur yang kedua yang kontrak pembangunnya ditandatangani pada

tanggal 23 Maret 1982. Masa konstruksi Kaltim-2 dimulai pada bulan Maret 1983

dan start up dari utility dimulai pada bulan April 1984. Produksi amoniak pertama

dihasilkan pada tanggal 6 September 1984 dan produksi urea pertama dihasilkan

pada tanggal 15 September 1984. Pembangunan pabrik Kaltim-2 dikerjakan oleh

M.W Kellog Co., Ltd sebagai kontraktor utama dan bekerjasama dengan Toyo

Menka Keisha dan Kobe Steel dari Jepang. Teknologi pembuatan amoniak

menggunakan proses Kellog dengan kapasitas produksi 595.000 ton per tahun,

sedangkan teknologi pembuatan urea menggunakan proses Stamicarbon dengan

kapasitas produksi 570.000 ton per tahun.

3. Kaltim-3


Pabrik pupuk Kaltim-3 yang berlokasi berdampingan dengan pabrik

Kaltim-2 yang beroperasi komersial sejak 4 April 1985. Pembangunan pabrik

Kaltim-3 dikerjakan oleh PT Rekayasa Industri (persero) sebagai kontraktor

utama yang bekerjasama dengan Chiyoda Chemical Engineering and

Construction Co., dan Toyomenka corporation. Teknologi pembuatan amoniak

menggunakan proses Haldor Topsoe dengan kapasitas produksi 333.000 ton per

tahun, sedangkan teknologi pembuatan urea menggunakan proses Stamicarbon

dengan kapasitas produksi 570.000 ton per tahun. Pada Kaltim-3 ini juga terdapat


Fakultas Teknik



Hidrocarbon Recovery Unit (HRU) yang mengolah flash gas dan purge gas

Kaltim-1, Kaltim-2, dan Kaltim-3 dari proses Costain Petrocarbon dan

ditempatkan di area Kaltim-2, sehingga unit ini dapat memberikan tambahan

produksi amoniak sebesar 180 ton per hari.

4. POPKA (Proyek Optimasi Pupuk Kaltim)

Gambar 2.7 Pabrik POPKA

POPKA dibangun untuk meningkatkan nilai tambah bagi amoniak sisa

(ammonia excess) dan gas CO2 yang terbuang ke atmosfer dari unit amoniak

Kaltim-1 dan Kaltim-2, guna menghasilkan urea granul untuk tujuan ekspor.

Pembangunan pabrik dimulai tanggal 20 November 1996 dan mulai produksi pada

tanggal 12 April 1999. Pembangunan pabrik POPKA dikerjakan oleh Chiyoda

Chemical Engineering and Construction Co., sebagai kontraktor utama yang

bekerjasama dengan PT Rekayasa Industri (persero). Teknologi pembuatan urea

menggunakan proses Hydro Agri dengan kapasitas produksi 570.000 ton per

tahun.


Fakultas Teknik



5. Kaltim-4


Kaltim-4 dibangun pada tahun 1999 dan pada tahun 2002 telah dapat

memproduksi urea, sedangkan untuk pabrik amoniak pembangunannya selesai

pada awal tahun 2003. Pembangunan pabrik Kaltim-4 dikerjakan oleh Mitsubishi

Heavy Industries Ltd sebagai kontraktor utama yang bekerjasama dengan PT.

Rekayasa Industri (persero). Teknologi pembuatan amoniak menggunakan proses

Haldor Topsoe dengan kapasitas produksi 333.000 ton per tahun, sedangkan

teknologi pembuatan urea menggunakan proses Snamprogetti dengan kapasitas

produksi 570.000 ton per tahun. Sama seperti POPKA, urea yang dihasilkan pada

Kaltim-4 ini juga berbentuk granul.


Fakultas Teknik



6. Kaltim-5

Gambar 2.9 Pabrik Kaltim 5

Sampai saat ini, PT Pupuk Kalimantan Timur juga masih mengembangkan

usahanya dengan membangun proyek Pabrik Kaltim-5. Rencananya Pabrik

Kaltim 5 ini akan diproyeksikan untuk menggantikan Pabrik Kaltim-1 yang sudah

tua dan tidak efisien lagi. Diperkirakan Pabrik Kaltim-5 ini akan mempunyai

kapasitas produksi urea sebesar 1,15 juta ton per tahun.

Nilai investasi untuk pembangunan Pabrik Kaltim-5 ini diperkirakan

mencapai US$ 865 juta. Rencananya, PT Pupuk Kalimantan Timur akan

menggunakan pinjaman dari sindikasi bank nasional diantaranya bank Mandiri

untuk membiayai investasi pembangunan Pabrik Kaltim-5 tersebut. PT. Pupuk

Kalimantan Timur mentargetkan Pabrik Kaltim-5 ini akan segera terealisasi

dengan target produksi secara komersial pada 2015.


Fakultas Teknik



7. Pabrik-1A

Gambar 2.10 Pabrik 1-A

Setelah ditandatangani “Transfer Asset Agreement” 13 Maret 2014 di Kantor

Pupuk Indonesia (Persero), Jakarta. PT Pupuk Kalimantan Timur (PKT) secara

resmi mengambil alih pengoperasian PT Kaltim Pasifik Amoniak (KPA) berupa

pabrik amoniak berkapasitas 2000 ton per hari dan fasilitas pendukungnya. Nilai

aset pabrik amoniak beserta fasilitas pendukungnya itu adalah USD109 juta.

Dengan pengambilalihan aset ini, maka kapasitas produksi PKT akan bertambah

sebanyak 660 ribu ton per tahun, sehingga total kapasitas produksi amoniak PKT

menjadi 2,51 juta ton per tahun.

Tabel 1.1. Kapasitas Produksi PT Pupuk Kaltim

Pabrik

Amoniak

(ton/tahun) Urea(ton/tahun)

Kaltim-1 595.000 700.000

Kaltim-2 595.000 570.000

Kaltim-3 330.000 570.000

POPKA - 570.000

Kaltim-4 330.000 570.000

Kaltim-1A 660.000 -

Jumlah 1.850.000 2.980.000


Fakultas Teknik



2.6 Struktur Organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur

Bentuk perusahaan adalah perseroan terbatas Badan Usaha Milik Negara dengan

sistem organisasi yang memiliki staf seperti Dewan Direksi, Kepala Seksi, Kepala

Kompartemen, Kepala Departemen atau Biro, Kepala Bagian, Kepala Seksi, Kepala Regu

dan Pelaksana.

Dewan Direksi bertanggung jawab kepada dewan komisaris yang mewakili

pemerintahan sebagai pemegang saham. Berikut adalah tanggung jawab dan wewenang

direksi:

1. Direktur Utama, memimpin organisasi perusahaan dan bertanggung jawab

atas kelancaran jalannya perusahaan kepada Dewan Komisaris

2. Direktur Teknik dan Pengembangan, memimpin di bidang pengembangan dan

penelitian serta bertanggung jawab kepada Direktur Utama

3. Direktur Komersil, memimpin di bidang keuangan, pemasaran produk, dan

bertanggung jawab kepada Direktur Utama.

4. Direktur Produksi, bertanggung jawab atas kelancaran produksi dan

bertanggung jawab kepada Direktur Utama.

Pada Pelaksanaannya dewan direksi dibantu oleh beberapa kompartemen dan

departemen yang masing-masing dipimpin oleh Kepala Kompartemen dan Kepala

Departemen. Berikut adalah unsur dari kompartemen dan departemen.

1. Kompartemen

- Kompartemen Sekper

- Kompartemen Operasi

- Kompartemen Teknik

- Kompartemen SPI

- Kompartemen SDM

- Kompartemen Renbang

- Kompartemen Pemasaran

- Kompartemen Keuangan

- Kompartemen Hubin

- Kompartemen Pemeliharaan

2. Departemen

- Departemen Was Operasi

- Departemen Was Keuangan

- Departemen Humas


Fakultas Teknik



- Departemen Kamtib

- Departemen Sistofel

- Departemen Keuangan

- Departemen Akutansi

- Departemen Anggaran

- Departemen K3

- Departemen Lingkungan Hidup

- Departemen Pengembangan Usaha

- Departemen PSDM

- Departemen Hukum

- Departemen KHI

- Departemen Canggun

- Departemen PKPL

- Departemen Perencanaan Materail dan Gudang

- Departemen Listrik/Instrumen

- Departemen Sekertariat

- Departemen Sistem Manajemen

- Departemen Inspeksi Teknik

- Departemen Pengendalian Proses

- Departemen Pengadaan

- Departemen Kehandalan

- Departemen Jasa Teknik

- Departemen Mechanical

- Departemen Pemasaran dalam Negeri

- Departemen Operasi Kaltim-1




- Departemen Ekpedisi Pergudangan dan Distribusi

- Departemen Penelitian dan Retra


Fakultas Teknik



BAB III

DASAR TEORI

3.1 Pengertian Pompa

Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk menaikkan

cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan cairan dari daerah

bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran

pada suatu sistem jaringan perpipaan. Hal ini dicapai dengan membuat suatu tekanan

yang rendah pada sisi masuk atau suction dan tekanan yang tinggi pada sisi keluar atau

discharge dari pompa. Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik motor

menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk

menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan – tahanan yang terdapat pada saluran yang

dilalui. Pompa juga dapat digunakan pada proses - proses yang membutuhkan tekanan

hidraulik yang besar. Hal ini bisa dijumpai antara lain pada peralatan - peralatan berat.

Spesifikasi pompa dinyatakan dengan jumlah fluida yang dapat dialirkan per satuan

waktu (kapasitas) dan energi angkat (head) dari pompa.

Dalam operasi, mesin - mesin peralatan berat membutuhkan tekanan discharge

yang besar dan tekanan isap yang rendah. Akibat tekanan yang rendah pada sisi isap

pompa maka fluida akan naik dari kedalaman tertentu, sedangkan akibat tekanan yang

tinggi pada sisi discharge akan memaksa fluida untuk naik sampai pada ketinggian yang

diinginkan. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Pompa Sentrifugal


Fakultas Teknik



3.2 Klasifikasi Pompa

Menurut prinsip kerjanya, pompa diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu:

A. Positive Displacement Pump

Merupakan pompa yang menghasilkan kapasitas yang intermittent, karena

fluida ditekan di dalam elemen-elemen pompa dengan volume tertentu. Ketika

fluida masuk, langsung dipindahkan ke sisi buang sehingga tidak ada

kebocoran (aliran balik) dari sisi buang ke sisi masuk. Kapasitas dari pompa

ini kurang lebih berbanding lurus dengan jumah putaran atau banyaknya gerak

bolak-balik pada tiap satuan waktu dari poros atau engkol yang

menggerakkan. Pompa jenis ini menghasilkan head yang tinggi dengan

kapasitas rendah. Pompa ini dibagi lagi menjadi:

1. Reciprocating Pump (pompa torak)

Pada pompa ini, tekanan dihasilkan oleh gerak bolak-balik

translasi dari elemen-elemennya, dengan perantaran crankshaft,

camshaft, dan lain-lainnya. Pompa jenis ini dilengkapi dengan katup

masuk dan katup buang yang mengatur aliran fluida keluar atau masuk

ruang kerja. Katup-katup ini bekerja secara otomatis dan derajat

pembukaannya tergantung pada fluida yang dihasilkan. Tekanan yang

dihasilkan sangat tinggi, yaitu lebih dari 10 atm. Kecepatan putar

rendah yaitu 250 sampai 500 rpm. Oleh karena itu, dimensinya besar

dan sangat berat. Pompa ini banyak dipakai pada pabrik minyak dan

industri kimia untuk memompa cairan kental, dan untuk pompa air

ketel pada PLTU. Skema pompa torak ditunjukkan pada gambar 3.2.


Fakultas Teknik



Gambar 3.2 Skema pompa torak

2. Rotary Pump

Tekanan yang dihasilkan dari pompa ini adalah akibat gerak

putar dari elemen-elemennya atau gerak gabungan berputar. Bagian

utama dari pompa jenis ini adalah :

rumah pompa yang stasioner.

rotor, yang di dalamnya terdapat elemen-elemen yang

berputar dalam rumah pompa.

Prinsip kerjanya adalah fluida yang masuk ditekan oleh

elemen-elemen yang memindahkannya ke sisi buang kemudian

menekannya ke pipa tekan. Karena tidak memiliki katup-katup, maka

pompa ini dapat bekerja terbalik, sebagai pompa maupun sebagai

motor. Pompa ini bekerja pada putaran yang tinggi sampai dengan

5000 rpm atau lebih. Karena keuntungan tersebut, pompa ini banyak

dipakai untuk pompa pelumas dan pada hydraulic power transmission.

Yang termasuk jenis pompa ini adalah:

a. Gear Pump (Pompa Roda Gigi)

Prinsip kerja dari pompa ini adalah berputarnya dua

buah roda gigi berpasangan yang terletak dalam rumah


Fakultas Teknik



pompa akan menghisap dan menekan fluida yang

dipompakan. Fluida yang mengisi ruang antar gigi ditekan

ke sisi buang. Akibat diisinya ruang antar sisi tersebut maka

pompa ini dapat beroperasi. Aplikasi dari pompa ini adalah

pada sistem pelumasan, karena pompa ini menghasilkan

head yang tinggi dan debit yang rendah. Contoh pompa

roda gigi terdapat pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Pompa roda gigi

b. Pompa Piston

Prinsip kerja dari pompa ini adalah berputarnya

selubung putar menyebabkan piston bergerak sesuai

dengan posisi ujung piston di atas piring dakian. Fluida

terhisap ke dalam silinder dan ditekan ke saluran buang

akibat gerakan naik turun piston. Fungsi dari pompa ini

adalah untuk pemenuhan kebutuhan head tingi dan

kapasitas rendah. Skema pompa piston ditunjukkan pada

gambar 3.4.

Gambar 3.4 Skema pompa piston


Fakultas Teknik



B. Dynamic Pump

Merupakan pompa yang ruang kerjanya tidak berubah selama pompa

bekerja. Untuk merubah kenaikan tekanan, tidak harus mengubah volume

aliran fluida. Dalam pompa ini terjadi perubahan energi, dari energi mekanik

menjadi energi kinetik, kemudian menjadi energi potensial. Pompa ini

memiliki elemen utama sebuah rotor dengan suatu impeler yang berputar

dengan kecepatan tinggi. Yang termasuk di dalam jenis pompa ini adalah

pompa aksial dan pompa sentrifugal:

1. Pompa Aksial

Prinsip kerja dari pompa ini adalah berputarnya impeler

akan menghisap fluida yang dipompakan dan menekannya ke sisi

tekan dalam arah aksial. Pompa ini cocok untuk aplikasi yang

membutuhkan head rendah dan kapasitas tinggi, seperti pada

sistem pengairan. Contoh pompa aksial terdapat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Pompa aksial

2. Pompa Sentrifugal

Elemen pokok dari pompa ini adalah sebuah rotor dengan

sudu-sudu yang berputar pada kecepatan tinggi. Fluida yang masuk

dipercepat oleh impeler yang menaikkan tekanan maupun

kecepatannya, dan melempar fluida keluar melalui volute atau

rumah siput. Pompa ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan

head medium sampai tinggi dengan kapasitas aliran medium.

Dalam aplikasinya, pompa sentrifugal banyak digunakan untuk

proses pengisian air pada ketel dan pompa rumah tangga. Bagian-

bagian dari pompa sentrifugal adalah stuffling box, packing, shaft,

shaft sleeve, vane, casing, eye of impeler, impeler, casing wear ring


Fakultas Teknik



dan discharge nozzle. Contoh pompa sentrifugal seperti pada

gambar 3.6.

Gambar 3.6 Pompa sentrifugal

3.3 Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal memiliki sebuah impeler (baling – baling) yang bertujuan untuk

mengalirkan zat cair dari suatu tempat ketempat lain dengan cara mengubah energi zat

cair yang dikandung menjadi lebih besar. Pompa digerakkan oleh motor. Daya dibagi

menjadi dua macam, yaitu daya poros yang merupakan daya dari motor listrik, serta daya

air yang dihasilkan oleh pompa. Daya dari motor diberikan pada poros pompa untuk

memutar impeler yang dipasangkan pada poros tersebut. Karena pompa digerakkan oleh

motor listrik (motor penggerak), jadi daya guna kerja pompa adalah perbandingan antara

gaya mekanis yang diberikan motor kepada pompa. Satuan daya adalah Watt. Untuk

mencari daya guna kerja pompa ada beberapa tahap menggunakan rumus:

1. Daya yang Diberikan Motor pada Pompa

P = √3 x Vx I x cos

Keterangan:

V = Tegangan

I = Arus

2. Efisiensi Motor

𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

= 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐾𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟

𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑀𝑎𝑠𝑢𝑘𝑥100%


Fakultas Teknik



3. Putaran Motor Penggerak

Ns = 120 𝑥 𝑓

𝑝

Keterangan:

f = Frekuensi

p = Jumlah Kutub

4. Daya yang Diterima oleh Pompa

BHP = √3 x Vx I x 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

x cos

5. Daya Masuk

WHP = x H x Q

Keterangan:

= Berat Jenis

H = Head

Q = Debit

6. Performance Kerja Pompa

Merupakan perbandingan antara daya air yang dihasilkan dari pompa,

dengan daya poros dari motor listrik.

= 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑜𝑚𝑝𝑎

𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑀𝑜𝑡𝑜𝑟𝑥100%

Akibat dari putaran impeler yang menimbulkan gaya sentrifugal, maka zat cair

akan mengalir dari tengah impeler keluar lewat saluran di antara sudu - sudu dan

meninggalkan impeler dengan kecepatan yang tinggi. Zat cair yang keluar dari impeler

dengan kecepatan tinggi kemudian melalui saluran yang penampangnya semakin

membesar yang disebut volute, sehingga akan terjadi perubahan dari head kecepatan

menjadi head tekanan. Jadi zat cair yang keluar dari flens keluar pompa head totalnya

bertambah besar. Sedangkan proses pengisapan terjadi karena setelah zat cair

dilemparkan oleh impeler, ruang diantara sudu - sudu menjadi vakum, sehingga zat cair

akan terisap masuk. Selisih energi persatuan berat atau head total dari zat cair pada flens

keluar dan flens masuk disebut sebagai head total pompa. Sehingga dapat dikatakan

bahwa pompa sentrifugal berfungsi mengubah energi mekanik motor menjadi energi

aliran fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head kecepatan, head

tekanan dan head potensial secara kontinu.


Fakultas Teknik



3.4 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Secara garis besar, pompa bekerja dengan cara mengubah energi mekanik dari

poros yang menggerakkan sudu-sudu pompa, kemudian menjadi energi kinetik dan

tekanan pada fluida. Demikian pula pada pompa sentrifugal, agar bisa bekerja pompa

membutuhkan daya dari mesin penggerak pompa. Berputarnya impeler menyebabkan

tekanan vakum pada sisi isap pompa, akibatnya fluida yang mengalir terhisap masuk ke

dalam impeler. Di dalam impeler, fluida mendapatkan percepatan sedemikian rupa dan

terkena gaya sentrifugal, sehingga fluida mengalir keluar dari impeler dengan kecepatan

tertentu. Kecepatan keluar fluida ini selanjutnya akan berkurang dan berubah menjadi

energi tekanan di dalam rumah pompa. Besarnya tekanan yang timbul tergantung pada

besarnya kecepatan fluida.

3.5 Karakteristik Pompa Sentrifugal

a. Kapasitas Pompa

Kapasitas pompa adalah banyaknya cairan yang dapat dipindahkan oleh pompa

setiap satuan waktu. Dalam pengujian ini pengukuran dari kapasitas dilakukan dengan

menggunakan venturimeter. Satuan dari kapasitas (Q) adalah m3/s, liter/s, m3/h, atau ft3/s.

Q = 𝑣

𝑡

Q = V.A

Keterangan:

Q = Kapasitas Pompa (m3/h)

v = Kecepatan Aliran Fluida (m/h)

t = Waktu (h)

V = Volume fluida (m3)

b. Head Total Pompa

Head total pompa adalah head yang harus disediakan untuk mengalirkan sejumlah

zat cair yang direncanakan.

H = P

+ 𝑍 +

𝑉𝑑2

2𝑔

Keterangan:

H = Head Total Pompa

P

= Head Tekan (m)


Fakultas Teknik



𝑍 = Head Statis Pompa (m)

𝑉𝑑2

2𝑔 = Head Kecepatan (m)

- Head Statis Total

Head statis total adalah perbedaan ketinggian antara permukaan zat

cair pada sisi tekanan dengan permukaan zat cair pada sisi isap. Jika

permukaan zat cair pada sisi isap lebih tinggi dari sumbu pompa disebut

suction head.

Z = Zad + Zas

Jika permukaan zat cair pada posisi isap lebih rendah dari sumbu

pompa maka head statis total dapat dihitung sebagai berikut:

Z = Zad - Zas

Keterangan:

Z = Head Statis Total (m)

Zad = Head Statis pada Sisi Tekan (m)

Zas = Head Statis pada Sisi Isap (m)

- Head Tekanan

Head tekanan adalah perbedaan head yang disebabkan perbedaan

tekanan statis (head tekanan) fluida pada sisi tekan dan sisi isap. Head tekanan

dituliskan dengan rumus sebagai berikut:

𝑃

𝛾=

𝑃𝑑

𝛾−

𝑃𝑠

𝛾

Keterangan :

𝑃

𝛾 = Head tekanan (m)

𝑃𝑑

𝛾 = Head tekanan fluida pada sisi tekan (m)

𝑃𝑠

𝛾 = Head tekanan fluida pada sisi isap (m)

- Head Kecepatan

Head kecepatan adalah perbedaan antara head kecepatan zat cair pada

sisi tekan dengan head kecepatan zat cair pada sisi isap. Head kecepatan

dituliskan dengan rumus sebagai berikut:

ℎ𝑘 = 𝑉𝑑

2

2𝑔−

𝑉𝑠2

2𝑔


Fakultas Teknik



Keterangan :

ℎ𝑘 = Head kecepatan (m)

𝑉𝑑2

2𝑔 = Head kecepatan zat cair pada sisi tekan (m)

𝑉𝑠2

2𝑔 = Head kecepatan zat cair pada sisi isap (m)

c. Head Kerugian/Head Losses

Head Losses adalah kerugian energi fluida dalam pengaliran cairan pada sistem

perpipaan. Head losses pada sistem perpipaan terdiri dari:

- Mayor Losses

Mayor losses adalah kerugian akibat dari bentuk pipa.

hf = f x 𝐿

𝐷 x

𝑉2

2𝑔

Keterangan:

hf = Mayor Losses

f = Koefisien Kerugian Gesek

L = Total Panjang Pipa (m)

D = Diameter Pipa (m)

V = Kecepatan Rata-rata cairan dalam Pipa (m/s)

g = Percepatan Gravitasi (m/s)

- Minor Losses

Minor losses merupakan kerugian head pompa akibat adanya katup

(valve).

h = k x 𝑉2

2𝑔

Keterangan

h = Minor Losses

k = koefisien gesekan

V = Kecepatan Rata-rata cairan dalam Pipa (m/s)

g = Percepatan Gravitasi (m/s)

d. Net Positive Suction Head (NPSH)

Merupakan head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi isap pompa (ekuivalen

dengan tekanan absolut pada sisi isap pompa), dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat

cair di tempat tersebut. Pada pompa yang mengisap zat cair dari tempat terbuka dengan

tekanan atmosfer pada permukaan zat cair maka besarnya NPSH yang tersedia adalah:


Fakultas Teknik



ℎ𝑠𝑣 = 𝑃𝑎

𝛾−

𝑃𝑣

𝛾− ℎ𝑠 − ℎ𝑙

Keterangan:

ℎ𝑠𝑣 = NPSH yang tersedia (m)

𝑃𝑎 = Tekanan atmosfer (N/m2)

𝑃𝑣 = Tekanan uap jenuh (N/m2)

𝛾 = Berat jenis cairan (N/m3)

ℎ𝑠 = Head isap statis (m)

ℎ𝑙 = Head losses (m)

Dengan hs bertanda positif (+) jika pompa terletak di atas permukaan zat cair yang

dihisap dan negatif (-) jika pompa terletak di bawah permukaan zat cair yang dihisap.

Dari persamaan tersebut, dapat dilihat bahwa NPSH yang tersedia merupakan

tekanan absolut yang masih tersisa pada sisi isap pompa setelah dikurangi tekanan uap.

Besarnya tergantung pada kondisi luar pompa dimana pompa tersebut dipasang.

e. Kavitasi

Kavitasi adalah gejala menguapnya zat cair yang sedang mengalir, karena

tekanannya berkurang sampai dibawah tekanan uap jenuhnya. Sehingga fluida dapat

menguap ketika tekanannya cukup rendah pada temperatur fluida tersebut. Dalam hal ini

temperatur fluida lebih besar dari temperatur jenuhnya.

Mekanisme dari kavitasi ini adalah berawal dari kecepatan air yang tinggi

sehingga tekanannya rendah dan menyebabkan titik didihnya menurun. Karena fluida

mencapai titik didihnya maka menguap dan timbul gelembung-gelembung yang pada

kecepatan tinggi akan menabrak bagian sudu.

Apabila zat cair mendidih, maka akan timbul gelembung-gelembung uap zat cair.

Hal ini dapat terjadi pada zat cair yang sedang mengalir di dalam pompa maupun di dalam

pipa. Tempat-tempat yang bertekanan rendah dan yang berkecepatan tinggi di dalam

aliran, sangat rawan terhadap terjadinya kavitasi. Pada pompa misalnya, bagian yang

mudah mengalami kavitasi adalah sisi isapnya. Kavitasi akan timbul jika tekanan isapnya

terlalu rendah. Kavitasi di dalam pompa dapat mengakibatkan:

1. Suara yang berisik dan getaran dari pompa.

2. Performasi pompa akan menurun secara tiba-tiba, sehingga pompa tidak dapat

bekerja dengan baik.

3. Jika pompa dijalankan dalam keadaan kavitasi secara terus menerus dalam

jangka lama, maka permukaan dinding akan termakan sehingga menjadi


Fakultas Teknik



berlubang-lubang. Peristiwa ini disebut erosi kavitasi, sebagai akibat dari

tumbukan gelembung uap yang pecah pada dinding secara terus menerus.

Karena kavitasi mengakibatkan banyak sekali kerugian pada pompa, maka

kavitasi perlu dihindari. Adapun cara-cara untuk mencegah kavitasi antara

lain:

4. Tekanan gas diperbesar di dalam pipa-pipa dimana fluida yang mengalir

dipompakan.

5. Sebuah pompa booster dipasang pada ujung pipa isap.

6. Sebuah axial wheel atau helical wheel dipasang tepat di depan impeler pada

poros yang sama. Hal ini dimaksudkan untuk membuat pusaran (whirl)

terhadap aliran. Cara ini merupakan pilihan yang paling baik. Akan tetapi,

apabila kecepatan putaran (n) dan debitnya (Q) sama dengan kecepatan

putaran dan debit dari impeler, maka kavitasi justru akan terjadi pada runner

pembantu itu sendiri. Oleh karena itu, dalam pemasangan runner pembantu

diperlukan pertimbangan yang sungguh-sungguh.

Klasifikasi Pompa sentrifugal

Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan :

1. Kapasitas :

Kapasitas rendah = < 20 m3/jam

Kapasitas menengah = 20 - 60 m3/jam

Kapasitas tinggi = > 60 m3/jam

2. Tekanan Discharge :

Tekanan Rendah = < 5 Kg/cm2

Tekanan menengah = 5 -50 Kg/cm2

Tekanan tinggi = > 50 Kg/cm2

3. Jumlah / Susunan Impeler dan Tingkat :

Single stage = Terdiri dari satu impeler dan satu casing.

Multi stage = Terdiri dari beberapa impeler yang tersusun

seri dalam satu casing.

Multi Impeler = Terdiri dari beberapa impeler yang tersusun

paralel dalam satu casing.


Fakultas Teknik



4. Posisi Poros :

Poros tegak

Poros mendatar

5. Jumlah Suction :

Single Suction

Double Suction

6. Arah aliran keluar impeler :

Radial flow

Axial flow

Mixed fllow

3.7 Bagian – Bagian Utama Pompa Sentrifugal

Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat seperti gambar

berikut:

Gambar 3.7 Bagian Pompa

A. Stuffing Box

Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah

dimana poros pompa menembus casing.

B. Packing

Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari

casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.


Fakultas Teknik



C. Shaft (poros)

Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak

selama beroperasi dan tempat kedudukan impeler dan bagian-bagian berputar

lainnya.

D. Shaft sleeve

Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan

keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage

joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever.

E. Vane

Sudu dari impeler sebagai tempat berlalunya cairan pada impeler.

F. Casing

Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai

pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane),

inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeler dan

mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single

stage).

G. Eye of Impeler

Bagian sisi masuk pada arah isap impeler.

H. Impeler

Impeler 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. Wearing Ring

Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang

melewati bagian depan impeler maupun bagian belakang impeler, dengan cara

memperkecil celah antara casing dengan impeler.

J. Bearing

Bearing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari

poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial.

Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan

tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.


Fakultas Teknik



K. Discharge Nozzle

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 impeler dan

mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single

stage).

3.8 Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

HP Ammonia Pump P2-P-102A adalah pompa bertekanan tinggi yang mensuplai

fluida Ammonia dari vessel P2-V-105 ke vessel HP Scrubber P2-P-203 yang selanjutnya

diproses pada unit sintesa.

Gambar 3.8 Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

Spesifikasi Pompa

1. Manufacture = Nikkiso

2. Liquid = Ammonia Liquid

3. Temp. suc/dis = 27,5oC/32,5oC

4. Press. suc/dis = 24,39 kg/cm2 / 165,14 kg/cm2

5. Capacity = 66,5 m3/h

6. Differential Head = 2342 m

7. Hidraulic KW = 286,6 kW


Fakultas Teknik



8. Speed = 19192 rpm

9. BHP (rated) = 573,7 kW

Spesifikasi Motor

1. Manufacture = Fji Electric

2. Power = 600 kW

3. Output = 600/125 kW

4. Voltage/Phase/Hertz= 6600/3/50


Fakultas Teknik



BAB IV

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan

Perhitungan Pada Desain

- Daya Hidrolis

WHP = x H x Q

= (607 kg/m3 x 9,81 m/s2) x 2342 m x 66,5 m3/h

= 257348 W

= 257,348 kW

- Efisiensi Pompa

𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎

= 53,3%

- Daya Poros

BHP = 𝑊𝐻𝑃


= 257,348 𝑘𝑊

53,3𝑥100%

= 482,829 kW

Perhitungan Pada Lapangan (1 Juli 2015)

P = 149 m

Q = 63 m3/h

- Head

H = (10,193 x ∆P)

𝑆.𝐺.

= (10,193 x 149)

0,607

= 2502,071 m

- Daya Pompa

WHP = x H x Q

= (607 kg/m3 x 9,81 m/s2) x 2502,071 m x 63 m3/h

= 260467 W

= 260,467 kW

- Daya Poros

BHP = √3 x Vx I x 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

x cos

= √3 x 6600 x 63 x 0,9 x 0,89


Fakultas Teknik



= 570388 W

= 570,388 kW

- Efisiensi Pompa


= 𝑊𝐻𝑃

𝐵𝐻𝑃

= 260,467

570,388 x 100%

= 45,665%


Fakultas Teknik



Tabel 5.1 Performance Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A Ideal, Aktual Sebelum Perbaikan

Line Drain Dan Sesudah Perbaikan Line Drain

Keterangan:

* Aktual pada test performance 1

** Aktual pada test performance 2 (Diambil dari MCC)


Fakultas Teknik



Grafik 5.1 Keseluruhan Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

Ket

eran

gan

:

:

Des

ain

:

Seb

elu

m p

erb

aika

n L

ine

Dra

in

:

Sesu

dah

per

bai

kan

Lin

e D

rain


Fakultas Teknik



Tabel 5.2 Data Sample Perbandingan Desain Pompa,Sebelum dan Sesudah Perbaikan

Line Drain

4.2 Pembahasan

1. Pada tanggal 15 Agustus 2003 dilakukan test performance 1 dengan flow yang mengalir

sebesar 67,57 m3/h dan arus motor 61 Ampere. Flow ini lebih besar 1,07 bila

dibandingkan dengan desainnya. Arus yang mengalir juga lebih besar bila dibandingkan

dengan desainnya. Hal ini berpengaruh pada efisiensi yang dihasilkan. Efisiensi yang

dihasilkan tidak dapat mencapai efisiensi desain yaitu hanya sebesar 49,293%. Ini

disebabkan oleh arus motor listrik yang tinggi sehingga menyebabkan daya motor yang

dihasilkan semakin tinggi.

2. Data yang diambil sebelum perbaikan Line Drain yaitu pada tanggal 1, 10, dan 16 Juli

2015. Pada tanggal 1 Juli 2015, efisiensi pompa yaitu sebesar 45,665% dengan flow 63

m3/h dan arus motor 63 Ampere. Dibandingkan dengan desain, flow mengalami

penurunan dan arus listrik yang mengalir lebih besar. Hal ini menyebabkan efisiensi yang

dihasilkan lebih rendah dari desain, karena arus listrik dan flow seharusnya berbanding

lurus.

3. Pada tanggal 17 Juli 2015 hingga 11 Agustus 2015 dilakukan perbaikan Line Drain pada

pompa sentrifugal P2-P-102A. Pada tanggal 17 Agustus 2015, arus motor yang mengalir

lebih kecil dibandingkan sebelum perbaikan Line Drain, flow yang mengalir sebesar

60.76 m3/h dan efisiensi yang dihasilkan sebesar 45.352%. Hal ini disebabkan karena

perbaikan hanya dilakukan pada relokasi drainase pompa dan mengganti block valve

buffer supply, bukan pada seal housing dan casing pompa. Bila dibandingkan dengan

desain, efisiensi mengalami perbedaan yang cukup jauh. Hal ini disebabkan karena setelah

perbaikan Line Drain, flow yang dialirkan masih jauh dari desain yang seharusnya.

4. Pada tanggal 28 Agustus 2015 dilakukan test performance 2 pada pompa sentrifugal item

P2-P-102A. Menurut data yang diambil dari MCC (Motor Control Center), didapatkan

flow sebesar 66.2 m3/h, arus pada motor listrik sebesar 60A dan efisiensi yang dihasilkan

Performance Desain Aktual (1 Juli 2015) Aktual (17 Agustus 2015)

Q (m3/h) 66.5 63 60.76

(%) 53.3 45.665 45.352

H (m) 2342 2502.071 2535.656

BHP (kW) 537.7 588.495 561.334


Fakultas Teknik



sebesar 50.030%. Efisiensi pada test performance 2 ini menunjukkan nilai tertinggi

karena flow yang dialirkan mendekati flow desain.


Fakultas Teknik



BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang

diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan. Dari hasil perhitungan dan

pembahasan, dapat ditarik kesimpulan, bahwa:

1. Efisiensi desain pompa sebesar 53,3% dengan spesifikasi ampere motor

54A, head sebesar 2342m, debit sebesar 67 m3/h, dan perbedaan tekanan

antara suction dan discharge sebesar 140,750 kg/cm2.

2. Menurut rumus perhitungan, efisiensi pompa dipengaruhi oleh flow (m3/h),

perbedaan tekanan (kg/cm2), dan arus motor (Ampere). Karena parameter

lain, dianggap sama sesuai dengan data sheet.

3. Dari data lapangan yang diambil yaitu data desain, test performance, data

sebelum dan sesudah perbaikan Line Drain, efisiensi tertinggi yaitu pada

tanggal 10 Juli 2015 sebesar 46,048%.

4. Setelah dilakukan perbaikan Line Drain, efisiensi yang dihasilkan masih rendah.

Hal ini disebabkan karena perbaikan yang dilakukan hanya pada relokasi

drainase dan block valve buffer supply, bukan pada seal housing dan casing

pompa.

5.2 Saran

1. Mengembalikan dimensi semula pada seal housing dan casing pompa.

2. Pengecekan berkala terhadap pompa dan motor listrik, untuk menghindari kerusakan-

kerusakan yang dapat mengurangi efisiensi pompa.

3. Untuk meningkatkan efisiensi pompa dapat dilakukan dengan meningkatkan flow sesuai

konsep desain atau parameter keamanan yang berlaku (batas tekanan, arus, dan flow).


Fakultas Teknik


x Laporan Kerja Praktek 2015/2016

DAFTAR PUSTAKA

Agus Suwasono. (2015, 27 Agustus). Teori Dasar Pompa Sentrifugal. Diperoleh 22 Agustus

2015.

Mechanic Mechanical Engineering. (2011, 30 Maret). Pompa (Pump). Diperoleh 22 Agustus

2015.

SUNDYNE. 1997. Maintenance And Operation. Tokyo: Nikkiso-Sundstrand CO.,LTD.

Forsthoffer, W E. 2005. Pumps. UK. Elsever Ltd.

Simanjuntak, Jeklin Fernanda. 2013. Analisis Performance High Pressure Ammoniak Pump.

Institut Teknologi Nasional Malang. Malang.

Sianipar, H R Julian. 2015. Root Cause Analysis: HP Ammonia Pump P2-P-102. Bontang.

laporan kerja praktek

Documents