meningkatkan efektifitas proses balancing

29
I MENINGKATKAN EFEKTIFITAS PROSES BALANCING GAS TURBIN DENGAN DATA HISTORY DI SUSUN OLEH : MUHAMMAD SAID CHOLIQ IDRIS ANDI SETYAWAN PT PEMBANGKITAN JAWA BALI UNIT PEMBANGKITAN GRESIK

Upload: dzulki

Post on 26-Dec-2015

72 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

I

MENINGKATKAN EFEKTIFITAS PROSES BALANCINGGAS TURBIN DENGAN DATA HISTORY

DI SUSUN OLEH :

MUHAMMAD SAID

CHOLIQ IDRIS

ANDI SETYAWAN

PT PEMBANGKITAN JAWA BALIUNIT PEMBANGKITAN GRESIK

Page 2: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 3: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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.

Page 4: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 5: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 6: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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.

Page 7: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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.

Page 8: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 9: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 10: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 11: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 12: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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 )

Page 13: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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.

Page 14: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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 )

Page 15: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 16: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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 ).

Page 17: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 18: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 19: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

14

Gambar 5. Efek data history dari metode trial and error

Page 20: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

15

Gambar 6. Efek data history dari correction 17 April 2007

Page 21: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

16

Gambar 7. Efek data history dari correction 23 April 2009

Page 22: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

17

Gambar 8. Efek data history dari correction 18 Januari 2010

Page 23: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 24: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 25: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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.

Page 26: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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

Page 27: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

22

LAMPIRAN

Lampiran 1. Hasil correction data original ( 17 April 2007 )

Lampiran 2. Hasil correction data original ( 23 April 2009 )

Page 28: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

23

Lampiran 3. Hasil correction data original ( 18 Januari 2010 )

Page 29: Meningkatkan Efektifitas Proses Balancing

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