LAPORAN TEKNIK PERAWATAN

POMPA SENTRIFUGAL

Dosen pembimbing : Ir. Bintang Ihwan Moehandy, M.sc

Nama : Fawzie Handoso (08414009)

Fithri B.S (08414011)

Fristy Utami (08414012)

Kelompok : IV

Kelas : 3A-TKPB

Jurusan Teknik Kimia

Prodi Teknik Kimia Produksi Bersih

2010

POMPA SENTRIFUGAL

I. PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam mengoprasikan proses produksi didalam industry atau pabrik, hamper

sebagian besar memerlukan peralatan pendikung proses yang salah satunya adalah pompa

sentrifugal. Umumnya digunakan untuk mengalirkan atau mensirkulasikan fluida seperti

udara atau gas untuk keperluan proses.

I.2 Tujuan Percobaan

1. Memahami bagian-bagian dari pompa sentrifugal

2. Dapat menguraikan dan merangkai kembali unit pompa sentrifugal

3. Menggambar skema alat pada bagian penting dari 3 (tiga) arah yang berbeda

4. Mengetahui metoda secara umum perawatan dan perbaikan

II. DASAR TEORI

Pompa sentrifugal adalah alat untuk mengalirkan/memindahkan fluida cair dengan

aliran sentrifugal, yang penting dari aliran sentrifugal adalah laju alir fluida, bagian isap

(suction) dan keluaran (discharge), tinggi tekanan (head) yang dihasilkan sehingga

berpengaruh pada efisiensi pompa.

Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal ialah sebagai berikut:

gaya sentrifugal bekerja pada impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar sehingga

kecepatan fluida meningkat

kecepatan fluida yang tinggi diubah oleh casing pompa (volute atau diffuser) menjadi

tekanan atau head

Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain:

1. Bentuk arah aliran yang terjadi di impeller. Aliran fluida dalam impeller dapat berupa

axial flow, mixed flow, atau radial flow.

2. Bentuk konstruksi dari impeller. Impeller yang digunakan dalam pompa sentrifugal

dapat berupa open impeller, semi-open impeller, atau close impeller.

3. Banyaknya jumlah suction inlet. Beberapa pompa setrifugal memiliki suction inlet lebih

dari dua buah. Pompa yang memiliki satu suction inlet disebut single-suction pump

sedangkan untuk pompa yang memiliki dua suction inlet disebut double-suction pump.

4. Banyaknya impeller. Pompa sentrifugal khusus memiliki beberapa impeller bersusun.

Pompa yang memiliki satu impeller disebut single-stage pump sedangkan pompa yang

memiliki lebih dari satu impeller disebut multi-stage pump.

Beberapa terminologi dan istilah khusus yang sering berkaitan dengan pompa, ialah:

1. TDH = Total Dynamic Head, yaitu besarnya head pompa. Merupakan selisih antara

head discharge dengan head suction; terkadang disebut head atau total head.

2. BEP = Best Efficiency Point, yaitu kondisi operasi dimana pompa bekerja paling

optimum.

3. NPSHr = Net Positive Suction Head required, yaitu nilai head absolut dari inlet pompa

yang dibutuhkan agar tidak terjadi kavitasi.

4. NPSHa = Net Positive Suction Head available, yaitu nilai head absolut y ang tersedia

pada inlet pompa.

5. Kavitasi, yaitu kondisi dimana terjadinya bubble (gelembung udara) di dalam pompa

akibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada saat bersentuhan dengan

impeller atau casing. Agar tidak terjadi kavitasi, maka NPSHa harus lebih besar dari

NPSHr.

6. Minimum flow, yaitu flow rate yang terkecil yang dibutuhkan agar pompa beroperasi

dengan baik. Apabila laju alir lebih rendah dari minimum flow, pompa dapat

mengalami kerusakan.

7. Efficiency, yaitu besarnya perbandingan antara energi yang dipakai (input) dengan

energi output pompa.

8. BHP = brake horsepower, yaitu power (daya) yang dibutuhkan oleh pompa untuk bisa

bekerja sesuai dengan kurvanya; memiliki satuan hp.

Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur proteksi standar yang

diterapkan pada pompa sentrifugal. Beberapa standar minimum paling tidak terdiri dari:

1. Proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluaran pompa dilengkapi dengan check valve

yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah, searah dengan arah aliran keluaran

pompa.

2. Proteksi terhadap overload. Beberapa alat seperti pressure switch low, flow switch high,

dan overload relay pada motor pompa dipasang pada sistem pompa untuk menghindari

overload.

3. Proteksi terhadap vibrasi. Vibrasi yang berlebihan akan menggangu kinerja dan

berkemungkinan merusak pompa. Beberapa alat yang ditambahkan untuk menghindari

vibrasi berlebihan ialah vibration switch dan vibration monitor.

4. Proteksi terhadap minimum flow. Peralatan seperti pressure switch high (PSH), flow

switch low (FSL), dan return line yang dilengkapi dengan control valve dipasang pada

sistem pompa untuk melindungi pompa dari kerusakan akibat tidak terpenuhinya

minimum flow.

5. Proteksi terhadap low NPSH available. Apabila pompa tidak memiliki NPSHa yang

cukup, aliran keluaran pompa tidak akan mengalir dan fluida terakumulasi dalam

pompa. Beberapa peralatan safety yang ditambahkan pada sistem pompa ialah level

switch low (LSL) dan pressure switch low (PSL).

Beberapa contoh pompa sentrifugal yang digunakan di salah satu gathering station.

III.LANGKAH KERJA

IV. PENGAMATANIV.1 Skema Gambar

1. Bagian-bagian pompa sentrifugal

Lepaskan baut-baut pada pompa sentrifugal

Amati bagian-bagian pompa sentrifugal

Pelajari prinsip kerja dari pompa sentrifugal

Gambar/foto bagian-bagian pompa sentrifugal

Tulis spesifikasi alat yang tertera di alat

Pasang kembali baut sehingga alat dalam keadaan terpasang kembali

Keterangan :

Stuffing Box

Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana

poros pompa menembus casing.

Packing

Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing

pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.

Shaft (poros)

Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama

beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya.

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.

Vane

Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.

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 impeller dan mengkonversikan

energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).

Eye of Impeller

Bagian sisi masuk pada arah isap impeller.

Impeller

Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi

energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan

pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat

perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.

Wearing Ring

Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati

bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara

memperkecil celah antara casing  dengan impeller.

Bearing

Beraing (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.

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 impeller dan mengkonversikan

energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).

IV.2 Ilustrasi aliran fluida dalam impeller

1. Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan.

2. Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga menyebabkan

cairan berputar. Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan tinggi.

3. Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin

diffuser stasioner. Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik

menjadi energi tekanan

IV.3 Perawatan

Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur proteksi standar

yang diterapkan pada pompa sentrifugal. Beberapa standar minimum paling tidak terdiri

dari:

1. Proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluaran pompa dilengkapi dengan check

valve yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah, searah dengan arah aliran

keluaran pompa.

2. Proteksi terhadap overload. Beberapa alat seperti pressure switch low, flow switch

high, dan overload relay pada motor pompa dipasang pada sistem pompa untuk

menghindari overload.

3. Proteksi terhadap vibrasi. Vibrasi yang berlebihan akan menggangu kinerja dan

berkemungkinan merusak pompa. Beberapa alat yang ditambahkan untuk

menghindari vibrasi berlebihan ialah vibration switch dan vibration monitor.

4. Proteksi terhadap minimum flow. Peralatan seperti pressure switch high (PSH),

flow switch low (FSL), dan return line yang dilengkapi dengan control valve

dipasang pada sistem pompa untuk melindungi pompa dari kerusakan akibat tidak

terpenuhinya minimum flow.

5. Proteksi terhadap low NPSH available. Apabila pompa tidak memiliki NPSHa

yang cukup, aliran keluaran pompa tidak akan mengalir dan fluida terakumulasi

dalam pompa. Beberapa peralatan safety yang ditambahkan pada sistem pompa

ialah level switch low (LSL) dan pressure switch low (PSL).

Pemeliharaan pompa sentrifugal adalah dengan melakukan pemeriksaan harian,

bulanan, tahunan, pemeriksaan bagian aus dan penelusuran terhadap gangguan.

1. Pemeriksaan harian

pemeriksaan harian kondisi operasi pompa meliputi :

a. tekanan dan suhu

b. arus dan tegangan listrik

c. kebocoran air

d. getaran dan kebisingan

2. Pemeriksaan bulanan

pemeriksaan bulanan kondisi operasi pompa meliputi :

a. suhu bantalan

b. sekat

c. motor

d. poros kopling

e. tahanan isolasi

3. Pemeriksaan tahunan

meliputi pembongkaran dan pemeriksaan :

a. karat/korosi

b. rotor,poros dan bantalan

c. motor

4. Pemeriksaan bagian aus

a. sekat (sekali setahun, atau jika sudah mengeras)

b. sekat mekanik yang dapat menyebabkan kebocoran (sekali setahun)

c. karet kopling (sekali setahun)

d. bantalan peluru (sekali dalam 2-3 tahun)

e. minyak pelumas (perlu diganti sekali setahun, atau jika sudah hitam atau

encer)

f. gasket (perlu diganti setiap kali mesin dibongkar)

5. Penelusuran gangguan

penelusuran gangguan meliputi fenomena/gejala, sebab, serta prosedur

pemeriksaan :

a. pompa horizontal ataupun vertical (benam) tidak bekerja/berjalan

b. pompa tidak mengalirkan air

c. laju aliran dan tekanan kurang

d. arus listrik terlalu besar

e. terjadinya getaran dan kebisingan

f. pompa tidak bias start otomatik

V. PEMBAHASANPompa 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.

Bagian-bagian dari pompa sentrifugal adalah :

1. Stuffing Box

2. Packing

3. Shaft (poros)

4. Shaft sleeve

5. Vane

6. Casing

7. Eye of Impeller

8. Impeller

9. Wearing Ring

10. Bearing

11. Casing

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 ini digerakkan oleh motor. Daya dari motor diberikan pada poros pompa untuk

memutar impeler yang dipasangkan pada poros tersebut. 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 impeller, 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.

Keuntungan pompa sentrifugal dibandingkan jenis pompa lain :

1. Pada head dan kapasitas yang sama, dengan pemakaian pompa sentrifugal

umumnya paling murah.

2. Operasional paling mudah

3. Aliran seragam dan halus.

4. Kehandalan dalam operasi.

5. Biaya pemeliharaan yang rendah.

Agar pompa berjalan dengan baik maka harus dilakukan perawatan dan pemeliharaan

terhadap pompa. Pemeliharaan pompa sentrifugal adalah dengan melakukan pemeriksaan

harian, bulanan, tahunan, pemeriksaan bagian aus dan penelusuran terhadap gangguan.

VI. KESIMPULAN1. Pompa sentrifugal adalah alat untuk mengalirkan/memindahkan fluida cair dengan aliran

sentrifugal2. Bagian-bagian dari pompa sentrifugal adalah :

a. Stuffing Box

b. Packing

c. Shaft (poros)

d. Shaft sleeve

e. Vane

f. Casing

g. Eye of Impeller

h. Impeller

i. Wearing Ring

j. Bearing

k. Casing

3. Cara kerja dari pompa sentrifugal adalah :

a. Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam hal jet

pump oleh tekanan buatan.

b. Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga menyebabkan

cairan berputar. Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan tinggi.

c. Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan

cincin diffuser stasioner. Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi

kinetik menjadi energi tekanan

4. Keuntungan dari pompa sentrifugal adalah

a. Pada head dan kapasitas yang sama, dengan pemakaian pompa sentrifugal

umumnya paling murah.

b. Operasional paling mudah

c. Aliran seragam dan halus.

d. Kehandalan dalam operasi.

e. Biaya pemeliharaan yang rendah.

5. Perawatan yang dilakukan pada pompa sentrifugal adalah dengan melakukan

pemeriksaan yang terdiri dari pemeriksaan harian, bulanan, tahunan, pemeriksaan bagian

aus dan penelusuran terhadap gangguan.

LAMPIRAN

Gambar impeler

gambar discharge

gambar baling-baling

DAFTAR PUSTAKA

Rahadian Bayu. 2008. Dasar-dasar pompa sentrifugal (online) http://majarimagazine.com/2008/05/dasar-dasar-pompa-sentrifugal-bagian-1/ (19 Oktober 2010)

Agus suswasono. 2010. Teori dasar pompa sentrifugal (online) http://www.agussuwasono.com/artikel/mechanical/65-teori-dasar-pompa-sentrifugal.html?showall=1 ( 19 Oktober 2010)

http://www.tpub.com/content/doe/h1018v1/css/h1018v1_102.htm (19 Oktober 2010)