meningkatkan efektifitas proses balancing
TRANSCRIPT
I
MENINGKATKAN EFEKTIFITAS PROSES BALANCINGGAS TURBIN DENGAN DATA HISTORY
DI SUSUN OLEH :
MUHAMMAD SAID
CHOLIQ IDRIS
ANDI SETYAWAN
PT PEMBANGKITAN JAWA BALIUNIT PEMBANGKITAN GRESIK
II
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL KARYA INOVASI
MENINGKATKAN EFEKTIFITAS PROSES BALANCING
GAS TURBIN DENGAN DATA HISTORY
DISAHKAN DIPERIKSA
SUTOMO SETYANTO KRISNOMURTI
GM PT PJB UP Gresik Manajer Enjiniring PT PJB UP Gresik
III
ABSTRAK
Vibrasi tinggi yang di sebabkan unbalance di PLTGU Unit Pembangkitan Gresik
merupakan suatu masalah yang sering terjadi, baik setelah di laksanakan kegiatan turbin
inspection ( ada penggantian atau perbaikan komponen – komponen sudu rotor ) yang
secara periodik di laksanakan setiap 8000 jam maupun pada saat unit beroperasi normal.
Gas turbin type MW 701 D Mitsubishi ini membutuhkan proses balancing yang tujuannya
adalah menyeimbangkan massa di seluruh bagian rotor dengan cara menambah atau
mengurangi massa pada bagian tertentu, sehingga nilai vibrasi unbalance turun sampai
batasan yang di ijinkan .
Dengan metode balancing yang menggunakan data history ( effect of balance
weight ) balancing gas turbin dapat di laksanakan lebih cepat dan efektif, yang mana telah di
aplikasikan pada sebagian gas turbin dan generator yang jumlahnya 9 unit di PLTGU Gresik.
Pada balancing dua plane umumnya dilakukan minimal empat kali start ( start awal, trial
weight 1, trial weight 2 dan correction weight ) sedangkan metode ini dilakukan dua kali
start yaitu start awal ( original / initial ) dan trial weight ( sekaligus sebagai correction
weight ).
Dengan demikian balancing dengan menggunakan metode data history ini
sangat efektif jika di aplikasikan di unit – unit pembangkit lain baik pada peralatan single
plane ( fan, blower dll ) maupun dual plane ( turbin dan generator ), sehingga mampu
menyelesaikan permasalahan vibrasi tinggi unbalance yang berarti meningkatkan kehandalan
peralatan dalam memproduksi listrik semakin baik, mereduksi maintenance cost, lifetime
equipment bertambah dan tentunya sangat berpengaruh terhadap pendapatan perusahaan.
IV
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, bahwa kita masih di
beri kesehatan dan kesempatan, sehingga penulisan karya inovasi ini dapat tersusun
walaupun dalam waktu yang cukup singkat. Mudah – mudahan karya inovasi dengan judul
Meningkatkan efektifitas proses balancing gas turbin dengan data history ini memberikan
manfaat baik terhadap unit maupun perusahaan, yang mana selalu mengedepankan
Reliability Improvement dalam bidang maintenance. Dengan karya inovasi ini mudah –
mudahan bisa mengubah image selama ini bahwa balancing adalah suatu pekerjaan yang
sulit di selesaikan, sehingga banyak perlakuan balancing di lingkungan pembangkit PLN di
lakukan oleh pihak ketiga. Dan dengan karya inovasi ini pula kami merasa mendapatkan
suatu pengalaman berharga yang harus di tingkatkan terus, agar metode balancing ini
bermanfaat baik di unit sendiri maupun di unit – unit yang lain.
Untuk itu, pada kesempatan ini kami mengucapkan banyak terima kasih
kepada semua teman – teman dan semua pihak yang telah membantu serta memberikan
dukungannya hingga selesainya karya inovasi ini kurang lebihnya kami terima saran dan
kritikan untuk kesempurnaan karya inovasi ini.
Gresik, April 2010
Penyusun
V
DAFTAR ISI
NAMA DAN JUDUL INOVASI I
LEMBAR PENGESAHAN II
ABSTRAK III
KATA PENGANTAR IV
DAFTAR ISI V
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah 1
1.2 Maksud dan Tujuan 1
1.3 Ruang Lingkup 1
1.4 Metodologi 2
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Teori Vibrasi Dasar 3
2.2 Type Unbalance 4
2.3 Teori Balancing 5
2.4 Teori Vektor 5-6
BAB III PEMBAHASAN INOVASI
3.1 Analisa Permasalahan 7
3.2 Faktor Penyebab Masalah 8
3.3 Solusi Penanganan Masalah 9
3.4 Metoda Penanganan Masalah 10-17
BAB IV MANFAAT INOVASI DAN ANALISA RESIKO
4.1 Manfaat Finansial 18
4.2 Manfaat Non Finansial 19
4.3 Analisa Resiko 19
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 20
5.2 Saran – Saran 20
DAFTAR PUSTAKA 21
LAMPIRAN 22-23
BIODATA 24
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Banyak permasalahan terjadi di unit PLTGU Gresik yang perlu mendapat
perhatian serius sekaligus di selesaikan, diantaranya vibrasi tinggi yang disebabkan oleh
unbalance, di mana sering kali terjadi pada gas turbin baik setelah inspection atau terdapat
penggantian sudu turbin maupun gas turbin yang beroperasi normal dan menggunakan
bahan bakar solar di blok satu dan dua. Sedangkan gas turbin di blok tiga yang
menggunakan bahan bakar gas jarang terjadi masalah unbalance, kecuali terdapat
inspection. Hal ini dapat di tunjukkan lewat pengambilan data vibrasi yang di lakukan secara
rutin oleh predictive maintenance tiap minggu sekali maupun pada saat start setelah
inspection menunjukkan indikasi unbalance.
Sedangkan penyebab masalah ( root cause ) unbalance di gas turbin yang
pada saat operasi normal belum di ketemukan secara pasti, maka permasalahan vibrasi
tinggi yang di sebabkan unbalance ini di laksanakan balancing untuk menurunkan nilai
vibrasi sampai batasan yang di ijinkan.
1.2 Maksud dan Tujun
Vibrasi tinggi di sebabkan unbalance yang sering terjadi pada gas turbin dapat
di selesaikan dengan menggunakan cara balancing.
Metode balancing yang menggunakan data history balancing mesin itu sendiri
(effect of balance weight ) pada saat trial weight akan jauh lebih efektif dari
pada balancing 2 plane pada umumnya.
Dengan metode balancing yang lebih efektif maka akan sangat berpengaruh
baik terhadap umur mesin maupun keandalan unit dan pendapatan perusahaan
1.3 Ruang Lingkup
Ruang lingkup karya inovasi ini di mulai dari proses temuan pada saat
pengambilan data vibrasi operasi normal maupun start setelah inspection dengan sistem BNC
to BNC, dilanjutkan dengan analisa vibrasi dan analisa balancing ( aplikasi metode data
history balancing / effect of balance weight ). Kemudian di lanjutkan mengaplikasikan hasil
analisa balancing di lapangan yaitu pemasangan balance weight atau balance plug pada
rotor gas turbin.
2
1.4 Metodologi
Proses pelaksanaan balancing dengan metode data history balancing ( effect
of balance weight ) ini di mulai dari kepastian adanya data vibrasi tinggi yang di sebabkan
oleh unbalance.
Melakukan pengambilan data vibrasi dan sudut fasa sampai benar – benar
steady ( ± 10° ).
Melakukan simulasi analisa atau perhitungan balancing yaitu dengan
meresultan atau menjumlahkan data start awal original dengan data history
balancing ( effect of balance weight ) dengan menggunakan gambar vektor.
Mengaplikasikan simulasi perhitungan balancing dengan memasang balance
weight pada turbin dengan benar.
Melakukan trending data vibrasi sampai beban maksimal.
3
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Teori vibrasi dasar
Vibrasi adalah pergerakan suatu benda atau mesin terhadap posisi reference (
shaft center line ) dan vibrasi terjadi sebagai akibat adanya gaya exsitasi sehingga
menyebabkan shaft bergerak dari center line, sedangkan gaya exitasi ini bisa random atau
periodic. Dengan melihat pola dan perubahan vibrasi, dapat memberikan informasi yang
cukup mengenai problem alami lebih dini apakah itu unbalance, alignment dan sebagainya.
Pengukuran vibrasi juga memberikan informasi untuk membantu mengetahui problem yang
terjadi pada suatu mesin, sehingga dapat merencanakan aktifitas pemeliharaan dan
diharapkan umur mesin jauh lebih lama dari biasanya.
Parameter – parameter vibrasi adalah :
Frequency
Jumlah getaran per satuan waktu ( Hz ), jika frequency 10 Hz berarti getaran
tersebut bergetar 10 siklus dalam 1 sekon.
- Siklus per detik ( Hz )
- Sikus per menit ( cpm )
- Putaran per menit ( rpm )
- Order / 1 order sama dengan 1X rpm
Amplitudu
Adalah besarnya simpangan vibrasi dan amplitudu di ukur dengan 3 cara:
- Displacement ( microns )
- Velocity ( mm/sec )
- Accelerometer ( g mm/sec2 )
Fasa ( sudut phase )
Suatu jarak antara refeensi tertentu ( key phashor ) terhadap puncak
amplitudu.
- Degree ( derajat ), dimam satu putaran sama dengan 360°
2.2 Type unbalance
Unbalance disebabkan distribusi berat bagian rotor yang tidak merata,
terhadap sumbu putarnya ( rotating centerline ). Unbalance biasa juga didefinisikan sebagai
kondisi yang terjadi apabila rotating centerline dengan central prencipal axis dari rotor tidak
terletak pada satu garis. Yang dimaksud dengan center principal axis ialah suatu garis sumbu
4
yang berimpit dengan garis berat rotor, sehingga berat rotor terbagi rata terhadap garis itu.
Unbalance dapat di bagi empat macam : berdasarkan hubungan antara central principal axis
dengan rotating centerline.
Static Unbalance
Yaitu apabila center principil axis terletak sejajar dengan rotating centerline.
Static unbalance dapat dilihat apabila ujung2 rotor diletakkan pada tumpuan yang licin, rotor
akan berputar sehingga bagian yang berat terletak dibawah. Dengan menambah berat
dibagian atas atau membuang berat dibagian bawah, rotor apabila diputar tidak akan
kembali pada posisi semula , ini disebut balancing statis. Static unbalance dapat ditandai
apabila pengukuran vibration amplitudu dan phase pada bearingnya menunjukkan besaran
yang sama, tetapi tidak berlaku untuk overhung rotor. Pada static unbalance, kita dapat
memperbaiki dengan menambah berat pada satu plane saja atau bisa pada dua plane.
Couple Unbalance
Yaitu apabila central principil axis berpotongan dengan centerline pada titik
berat rotor. “Couple” berati dua gaya yang sejajar, tetapi berlawanan arahnya. Couple
unbalance hanya dapat diketahui apabila rotor diputar, lalu diukur vibration amplitudu dan
phase. Jika vibration amplitudu pada kedua bearing besarnya sama sedang phase berbeda
180°, maka disebut couple unbalance. Hal tersebut tidak berlaku untuk overhung rotor.
Hanya dapat dikoreksi dengan menambah berat pada dua plane.
Dynamic Unbalance
Apabila central principal axis dan rotating centerline tidak
berpotongan atau sejajar. Hal inilah yang paling banyak ditemui pada persoalan
unbalance. Apabila diukur vibration amplitude dan phase, menunjukkan perbedaan
sama sekali pada kedua bearingnya. Hanya dapat dibalance dengan menambahkan
berat pada minimum dua plane.
2.3 Teori Balancing
Balancing ( penyeimbangan ) adalah tindakan korektif untuk mengembalikan
titik berat benda ke sumbu putarnya.
Pada permulaan balancing, tidak tahu berapa besar heavy spot pada rotor
tersebut dan dimana letaknya. Apabila mengukur amplitudu dan phase, maka kondisi ini
disebut original unbalance.
Selanjutnya memasang “ Trial Weight “ pada rotor, sehingga resultante
unbalance pada rotor akan menimbulkan besar amplitudu dan phase yang baru. Perbedaan
amplitudu dan phase ini dapat digunakan untuk menghitung dimana letak heavy spot dan
5
berapa besarnya. Atau dapat menentukan beratnya “ Correction Weight “ dan dimana
letaknya agar mendapatkan rotor yang balance.
Berat Correction Weight harus sama dengan berat heavy spot dan letaknya
saling berlawanan 180°.
Ada tiga kemungkinan sewaktu memasang trial weight :
1. Apabila nasib baik menempatkan trial weight tepat pada heavy spot, sehingga
pengukuran amplitudu menunjuk kenaikan sedang phase tetap. Untuk membalance
nya merubah posisi trial weight 180° dan mengatur berat trial weight sehingga batas
vibrasi yang diizinkan.
2. Apabila trial weght tepat dipasang 180° dengan heavy spot, sedang berat trial weight
lebih kecil dari heavy spot, akan mendapatkan amplitudu yang lebih kecil dari original
unbalance sedang phase menunjuk posisi yang sama. Untuk membalance nya tinggal
menambah berat trial weght, sehingga dicapai batas vibrasi yang diizinkan. Jika trial
weight lebih berat dari heavy spot maka phase menunjuk posisi yang baru, yaitu
berbeda 180° dari original unbalance. Untuk membalance nya harus mengurangi
trial weight.
3. Yang paling sering ditemui ialah menempatkan trial weight bukan pada heavy spot
ataupun berlawanan 180°. Apabila kejadian seperti ini vibration amplitudu akan
berubah dan phase ( reference mark ) akan menunjuk posisi lain. Untuk menentukan
dimana harus diletakkan correction weight dan berapa besarnya kita harus memakai
“ Vector Diagram “.
2.4 Teori Vektor
Vektor adalah besaran yang memiliki besar dan arah. Dua vector dikatakan
sama apabila besar dan arahnya sama.
Vektor R di sebut resultan ( jumlah ) dari vector F1 dan F2, sedangkan vector F1 dan F2 di
sebut sebagai komponen ( uraian ) dari vector R. Ini berarti bahwa pengaruh dari vekto F1
F2 dapat di gantikan oleh vector R. Sebaliknya pengaruh dari vector R dapat di gantikan oleh
vector F1 dan F2. Dan untuk penjumlahan 2 vektor ada 2 cara yaitu cara perhitungan dan
cara grafis.
R
α0 F 1
F 2
6
Cara Perhitungan
Rx = F 1x + F 2x = F 1 cos α1 + F 2 cos α2
Ry = F 1y + F 2y = F 1 sin α1 + F 2 sin α2
R = ( Rx2 + Ry
2 ) 0.5 α = atn ( Ry / Rx )
Cara Grafis
Dengan memindahkan vector F2 ke ujung dari vector F1 ( di lakukan dengan dua
penggaris siku – siku ), kemudian tarik vector dari 0 ke ujung vector F2 pindahan
dan ukur panjang dan sudut yang terjadi.
F2
F1
R
αα2
α1
0
Ry
F2
F1
Rx
R
F2y
F1y
F1xF2x
αα2
α10
7
BAB III
PEMBAHASAN INOVASI
3.1 Analisa Permasalahan
Gas turbin type MW 701 D Mitsubishi di PLTGU Unit Pembangkitan Gresik yang
mempunyai spesifikasi 4 stage sudu turbin, 19 stage sudu compressor, 4 journal bearing, 1
thrush baring dan putaran 3000 rpm sering kali mengalami vibrasi tinggi yang disebabkan
oleh Unbalance. Kondisi tersebut sering terjadi baik setelah inspection maupun pada waktu
operasi normal yang mengalami perubahan dari vibrasi rendah di bawah 70 microns menjadi
vibrasi tinggi yaitu mendekati alarm 125 microns.
Gambar 1. Vibration severity chart for gas turbine ( ISO 7919 )
Pada saat vibrasi sudah mencapai nilai batasan yang tidak di ijinkan dan di
lakukan trending, maka mesin harus segera di perbaiki pada waktu tertentu untuk
menurunkan nilai vibrasi sampai batas maksimal 70 microns yaitu dengan cara melakukan
balancing. Dengan kondisi seperti ini melakukan balancing dengan benar dan cepat sangat
diperlukan karena semakin singkat waktu yang diperlukan dalam melakukan balancing, maka
akan mengurangi kerugian perusahaan karena berkurangnya kesempatan produksi.
Pada pengambilan data vibrasi yang menggunakan suatu software ADRE
( automatic diagnostic rotating equipment ) dan DAIU ( data acquisition interface unit )
450400350300250
200
150
10090807060
50
40
30
20
103 2086 104 30
( Can be operated for limited period )
( Acceptable for long term operation )
( Can be operated without restriction )
ZONE A
ZONE B
ZONE C
ZONE D
Good
Fault
Alarm
Rotating Equipment X 1000 ( r/ menit )
8
dapat diperoleh indikasi vibrasi tinggi dominan 1X rpm yang di tunjukkan baik di plot real
time maupun di plot spectrum, dan keduanya mengindikasikan unbalance. Demikian juga
plot orbit mengindikasikan unbalance, dan di pastikan tidak terjadi misalignment antara rotor
turbin dan generator.
Gambar 2. Realtime, Spectrum dan Orbit Plot yang menunjukkan Unbalance
3.2 Faktor Penyebab Masalah
Permasalahan vibrasi tinggi yang di sebabkan unbalance sering terjadi pada gas
turbin blok 1 dan blok 2, baik pada saat operasi normal maupun setelah inspection seperti
contoh di gas turbin 2.1 ( 18 Januari 2010 ) yang mengalami perubahan pada komponen –
komponen turbin yaitu penggantian sudu – sudu turbin di row #1 dan row #2 yang di
sebabkan life time sudu yang sudah waktunya untuk di ganti.
Beberapa kemungkinan penyebab masalah unbalance di antaranya :
Perubahan massa rotor yang tidak seimbang akibat pelaksanaan penggantian
komponen – komponen sudu turbin atau compressor pada waktu turbin
inspection.
9
Perubahan massa rotor yang tidak seimbang akibat mengalami keausan atau
kerak di komponen sudu turbin pada saat operasi normal.
Distribusi temperatur yang tidak merata pada titik – titik nozzle pembakaran
karena performance nozzle mengalami perubahan.
Terjadi defleksi rotor selama inspection dan di dukung dengan turning yang
kurang lama.
3.3 Solusi Penanganan Masalah
Melakukan pekerjaan balancing adalah suatu pekerjaan yang paling akhir setelah
pekerjaan lain selesai seperti Alignment, system pembakaran normal ( di tunjukkan dengan
blade path temperatur ) dan yang tidak kalah pentingnya yaitu system kontrol pada sensor
vibrasi dan sensor key phasor, karena apabila kedua sensor tersebut tidak actual maka
pekerjaan balancing tidak bisa di lakukan.
Pelaksanaan balancing dilakukan apabila pada waktu start ( setelah inspection )
semua parameter tersebut diatas normal dan terjadi unbalance yang melebihi batasan yang
telah di tentukan. Demikian juga pada waktu operasi normal kemudian terjadi vibrasi tinggi
maka pertama kali yang di periksa adalah parameter – parameter tersebut di atas, apabila
tidak normal maka parameter tersebut diperbaiki dahulu dan apabila normal maka vibrasi
ditrending dalam waktu tertentu dengan beban yang berbeda. Jadi apabila parameter –
parameter tersebut normal dan trending terhadap vibrasi masih tetap tinggi, maka tindakan
balancing rotor turbin mutlak dilakukan.
Pada proses balancing ada beberapa hal yang perlu di ketahui dan di perhatikan
untuk keberhasilan dalam pelaksanaannya :
Sistem pengambilan data vibrasi maupun sudut fasa harus benar, artinya nilai
vibrasi dan sudut fasa tidak berubah – ubah ( steady ) karena di pakai untuk
menetukan perhitungan dalam analysis balancing ( vector ).
Melaksanakan simulasi perhitungan balancing yaitu dengan cara meresultan atau
menjumlahkan data vibrasi awal ( original ) dan data history balancing sebelumnya
dengan gambar vector melalui program AutoCad
Menerapkan hasil simulasi perhitungan melalui pemasangan balance weight
dilapangan sesuai dengan perhitungan dan memperhatikan prosedur K3 karena
ruang pemasangan balance weight sisi exhaust turbin cukup panas.
3.4 Metode Penanganan Masalah
Peralatan yang di gunakan untuk melakukan pengambilan data dalam proses
balancing gas turbin di antaranya :
ADRE for windows software ( Automated Diagnostig for Rotating Equipment )
10
Suatu software yang dirancang sebagai alat utama untuk menganalisa Rotating
Machinery Malfunction dengan beberapa plot yang ditampilkan seperti Orbit, Orbit
Timebase, Timebase, Trend, Tabular List, Bode, Shaft Avg Centerline, Spectrum,
Cascade, Waterfall,Plus Orbit dan kemampuan analisa tambahan untuk Balancing
dengan menampilkan real time dan polar plotnya.
The 208 DAIU ( Data Acquisition Interface Unit )
Suatu hardware multy channel processing unit ( 8 channel ) yang berfungsi untuk
mengkonfersi suatu pengambilan data dari sinyal analog kedalam sinyal digital yang
kemudian didownload langsung ke computer
Metode proses balancing dengan data history dapat di tunjukkan melalui salah satu
contoh dari beberapa temuan kasus vibrasi tinggi yang di sebabkan unbalance dan yang
terjadi di gas turbin PLTGU adalah gas turbin 2.1, yang mana di mulai dari terjadinya proses
balancing setelah Combustion Inspection pada tanggal 22 Mei 2006 sampai Major Inspection
pada tanggal 18 Januari 2010.
Gambar 3. Alur aplikasi suatu efek data history
Dari alur gambar di atas dapat di simpulkan bahwa data history atau effect of balance
weight yang di peroleh pada waktu penempatan suatu trial weight, dapat di pakai dan efektif
untuk melakukan correction data original pada proses balancing selanjutnya, dengan cara
meresultan atau menjumlahkannya ( antara efek data history dengan data original ) yang
dapat di uraikan sebagai berikut :
Data vibrasi setelah Combustion Inspection ( 22 Mei 2006 )
Data Original
1X = 46 < 69 1Y = 51 < 305
2X = 81 < 292 2Y = 96 < 194
3X = 56 < 171 3Y = 77 < 121
4X = 35 < 299 4Y = 44 < 278
Data Trial weight ( PL1 hole 32 dan 33 / 25 @ 205 gram )
Mei 2006 April 2007 April 2009 Jan 2010
Effect Effect Effect Effect
11
1X = 66 < 124 1Y = 64 < 18
2X = 93 < 318 2Y = 106 < 222
3X = 66 < 164 3Y = 86 < 117
4X = 33 < 301 4Y = 50 < 284
Data Correction weight ( PL1 hole 46 dan 47 / 115 @ 205 gram )
1X = 46 < 154 1Y = 53 < 57
2X = 52 < 359 2Y = 59 < 256
3X = 55 < 174 3Y = 69 < 125
4X = 25 < 278 4Y = 41 < 303
Pada proses balancing di atas di lakukan dengan menggunakan metode trial and error untuk
mendapatkan suatu efek yang akan di pakai sebagai correction data original untuk
menurunkan nilai vibrasi, sehingga dapat di simpulkan bahwa balance weight 410 gram
dengan sudut 115 mempunyai efek dalam bentuk vector #1 = 86 microns < 90 dan vector
#2 = 85 micron < 337. Dari data efek ini dapat di peroleh data history untuk melakukan
simulasi dan aplikasi correction data original pada proses balancing berikutnyanya dengan
cara resultan ( Gambar 5 ).
Data vibrasi setelah Major Inspection ( 17 April 2007 )
Data Original
1X = 90 < 203 1Y = 74 < 91
2X = 80 < 43 2Y = 81 < 304
3X = 46 < 183 3Y = 57 < 115
4X = 26 < 232 4Y = 34 < 311
Data trial weight ( efek history / PL1 hole 19 dan 20 @ 150 gram )
1X = 42 < 172 1Y = 34 < 77
2X = 46 < 17 2Y = 44 < 276
3X = 50 < 166 3Y = 58 < 115
4X = 24 < 264 4Y = 32 < 290
Dari hasil aplikasi resultan efek data history ( 22 Mei 2006 ) dengan data original (17 April
2007 ) di atas menunjukkan bahwa proses balancing ini sangat cepat dan efektif yang dapat
di buktikan dengan turunnya nilai vibrasi yang cukup signifikan, demikian juga data simulasi
dan data sebenarnya hampir sama baik besaran maupun arahnya. Dan timbul efek data
history yang baru yaitu balance weight 300 gram dengan sudut 300 mempunyai vector #1
= 41 microns < 282 dan vector #2 =46 microns < 150 ), sehingga dapat juga di pakai
untuk simulasi dan aplikasi correction data original proses balancing selanjutnya ( Gambar
6 ).
12
Data vibrasi setelah Combustion Inspection ( 23 April 2009 )
Data Original
1X = 75 < 215 1Y = 99 < 105
2X = 56 < 85 2Y = 66 < 345
3X = 43 < 173 3Y = 50 < 143
4X = 19 < 268 4Y = 34 < 338
Data trial weight ( efek history / PL1 hole 23 dan 24 @ 285 gram )
1X = 37 < 170 1Y = 33 < 45
2X = 40 < 347 2Y = 40 < 250
3X = 50 < 174 3Y = 53 <128
4X = 16 < 282 4Y = 30 < 315
Seperti pada langkah sebelumnya yaitu resultan efek data history ( 17 April 2007 ) dan data
original ( 23 April 2009 ) menghasilkan suatu proses balancing dengan cepat dan efektif
yang dapat di tunjukkan dengan turunnya nilai vibrasi sekitar 75 %, dan yang perlu di garis
bawahi adalah data simulasi dan data sebenarnya hampir sama baik besaran maupun
arahnya. Dan dari proses balancing ini dapat di peroleh suatu efek data history yang baru
yaitu balance weight 570 gram dengan sudut 325 menghasilkan vector #1 = 83 microns <
305 dan vector #2 = 80 microns < 195 yang dapat di pakai untuk simulasi dan aplikasi
correction data original proses balancing berikutnya ( Gambar 7 ).
Data vibrasi setelah Major Inspection ( 18 April 2010 )
Data Original
1X = 80 < 85 1Y = 65 < 315
2X = 93 < 290 2Y = 115 < 193
3X = 60 < 157 3Y = 70 < 113
4X = 36 < 323 4Y = 55 < 282
Data trial weight ( efek history / PL1 hole 51 dan 52 @ 285 gram )
1X = 36 < 163 1Y = 35 < 78
2X = 28 < 220 2Y = 27 < 165
3X = 49 < 155 3Y = 61 < 120
4X = 23 < 290 4Y = 33 < 308
Seperti pada langkah – langkah sebelumnya dengan meresultan efek data history ( 23
April 2009 ) dan data original (18 Januari 2010 ) dapat menurunkan nilai vibrasi sampai
sekitar 75% dengan dua kali start unit, dimana data simulasi dan data sebenarnya hampir
sama baik nilai vibrasi maupun arah sudutnya. Dan dari proses balancing ini selain sangat
13
efektif juga di peroleh efek data history yang bisa di jadikan untuk simulasi dan aplikasi
correction data original berikutnya yaitu balance weight 570 gram dengan sudut 145
menghasilkan vector #1 = 89 microns < 116 dan vector # 2 = 90 microns < 21 ( Gambar
8 ).
Dengan demikian aplikasi metode efek data history di beberapa gas turbin PLTGU
Gresik mulai sekitar tahun 2007 bisa menurunkan vibrasi ( data terlampir ) dan merupakan
langkah yang sangat efektif bila di bandingkan dengan tahun – tahun sebelumnya ataupun
dengan metode dual plane pada umumnya.
DATA START BALANCING TAHUN 2003 - 2010
91
99
8480
96
156
105
83
107102
83
90
110
82
99
87
115
123
70
82
70
106
150
125
72 70
60
47
58 60
4853 55
61
94
57
66
57
69
9085
50
125
67
100
108
66
85
65
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Des
03
Jun 04
Jan 05
April 06
Mei 06
Mei 06
Agus
t 06
Des
06
Jan 07
Feb 07
Feb 07
April 07
Mei 08
Des
08
April 09
Okt 09
Jan 10
WAKTU BALANCING
NIL
AI V
IBR
ASI
Run1
Run2
Run3
Run4
Run5
Run6
Run7
Gambar 4. Grafik jumlah start unit pada saat balancing tahun 2003 - 2010
14
Gambar 5. Efek data history dari metode trial and error
15
Gambar 6. Efek data history dari correction 17 April 2007
16
Gambar 7. Efek data history dari correction 23 April 2009
17
Gambar 8. Efek data history dari correction 18 Januari 2010
18
BAB IV
MANFAAT INOVASI DAN ANALISA RESIKO
4.1 Manfaat financial
Manfaat financial yang di peroleh setelah mengaplikasikan inovasi ini adalah selisih
biaya antara jumlah start unit aplikasi metode efek data history dengan 2 kali start ( tahun
2007 ) dan jumlah start unit dengan metode standart dual plane ( 4 kali start ) ataupun
metode pada tahun - tahun sebelumnya yang dapat di uraikan sbb :
Jumlah biaya 4 kali start unit :
Biaya bahan bakar :
0.75 X 6 Ton / Jam = 4.5 Ton ( 5000 Liter )
4 X 5.000 Liter X Rp 5.500 = Rp 110.000.000
Biaya motor :
4 X 0.3 jam X 1400 Kw X Rp 700 / Kwh = Rp 1.176.000
Biaya kehilangan kesempatan ( Komponen A + B ) :
Rp 1.203.100 X 144.000 Kw X 27 Jam/ 8700 = Rp 537.661.241
Total biaya dan kehilangan kesempatan = Rp 648.837.241
Jumalh biaya 2 kali start unit :
Biaya bahan bakar :
0.75 X 6 Ton / Jam = 4.5 Ton ( 5000 Liter )
2 X 5.000 Liter X Rp 5.500 = Rp 55.000.000
Biaya motor :
2 X 0.3 jam X 1400 Kw X Rp 700 / Kwh = Rp 588.000
Biaya kehilangan kesempatan ( Komponen A + B ) :
Rp 1.203.100 X 144.000 Kw X 12.75 Jam/ 8700 = Rp 268.830.620
Total biaya dan kehilangan kesempatan = Rp 324.418.620
Jadi biaya start unit yang bisa di hemat pada saat mengaplikasikan inovasi ini atau selisih
biaya antara start unit 4 kali dengan start unit 2 kali adalah
= Rp 648.837.241 – Rp 324.418.620
= Rp 324.418.620
19
4.2 Manfaat Non Financial
Pelaksanaan balancing yang lebih cepat akan membawa dampak pada kesiapan unit
untuk memproduksi listrik dan berpengaruh besar pada pendapatan perusahaan.
Dengan jumlah start unit saat proses balancing berkurang, selain akan berdampak
biaya start juga pada lifetime peralatan bertambah panjang seperti bearing, shaft
rotor, blade dsb.
4.3 Analisa Resiko
Analisa resiko dibagi menjadi tiga kriteria risk rating, yaitu :
0 – 3 = Minor
3,01 – 7 = Moderate
7,01 – 10 = Major
Perbandingan Analisa Resiko Sebelum dan Sesudah Inovasi
No
Resiko Sebelum Inovasi Setelah Inovasi
Pengendalian Peristiwa /
Resiko Sebab Akibat Risk Rating
Risk Category
Risk Rating
Risk Category
1 EAF Lama shutdown
Hilangnya kesempatan 8 Major 2 Minor
Memperpendek proses balancing dengan metode
baru
2 Start unit Jumlah start unit
Biaya start unit 7 Moderate 2 Minor
Balancing dengan metode efek data
history
3 Kinerja peralatan
Umur peralatan
Lifetime lebih pendek 5 Moderate 3 Minor
Balancing dengan metode efek data
history
20
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Balancing yang telah di lakukan dengan metode efek data history (effect of
balance weight ) pada beberapa gas turbin PLTGU Gresik , hasilnya sesuai
dengan yang telah di rencanakan ( estimasi perhitungan ) yaitu mampu
menurunkan vibrasi sampai batas yang di ijinkan dengan cepat dan efektif.
Data effect of balance weight suatu mesin harus di simpan dengan baik karena
sekecil apapun efek yang terjadi bisa di gunakan untuk pertimbangan balancing
selanjutnya.
5.2 Saran
Metode efek data history sangat efektif untuk di aplikasikan pada perlakuan
balancing di unit – unit pembangkit PLN baik peralatan single plane maupun dual
plane.
21
DAFTAR PUSTAKA
1. Materi kursus “ Balancing “ di ITB Bandung
2. Menghitung dan Melaksanakan Balancing oleh Soenandar
3. Materi kursus “ Getaran Tingkat Dasar “ di ITB Bandung
22
LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil correction data original ( 17 April 2007 )
Lampiran 2. Hasil correction data original ( 23 April 2009 )
23
Lampiran 3. Hasil correction data original ( 18 Januari 2010 )
24
BIODATA
Muhammad SaidTempat tanggal lahir : Sidoarjo, 6 Mei 1970
NID : 7094086 JA
Jabatan : Assistant Engineer, Engineering UP Gresik
Pendidikan terakhir : STM Tehnik Otomotif
Choliq IdrisTempat tanggal lahir : Sidoarjo, 18 Maret 1971
NID : 7193075 JA
Jabatan : Assistant Engineer, Engineering UP Gresik
Pendidikan terakhir : STM Tehnik Mesin
Andi SetyawanTempat tanggal lahir : Klaten, 27 Juli 1980
NID : 8006097 JA
Jabatan : Assistant Engineer, Engineering UPHT Gresik
Pendidikan terakhir : S1 Tehnik Mesin - UGM