ts operasi

PT. PLN (Persero) SUMBAGSEL

SEKTOR PEMBANGKITAN BANDAR LAMPUNG

UNIT pltd TEGINENENG

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

PLTD Tegineneng adalah salah satu unit pembangkit tenaga diesel terbesar di PLN Sektor

Pembangkitan Bandar Lampung.PLTD yang berbahan bakar HSD dan MFO ini terdiri dari 3 unit

mesin Wartsila 12V 46 dengan daya terpasang 3x9,4 MW.

Sejak awal berdirinya pada tahun 1991 hingga saat ini,unit PLTD Tegineneng sudah menjadi

andalan untuk menyuplai energi listrik ke sistim Sumbagsel,selain untuk menjamin ketersediaan

cadangan kalor juga berfungsi sebagai pendukung apabila salah satu unit besar seperti PLTA Way

Besai, PLTU Tarahan atau unit lain di sistim Sumbagsel mengalami gangguan atau keluar sistim

akibat pemeliharaan.

Tetapi seiring berjalannya waktu,dalam pengoperasiannya mesin Wartsila 12V 46 sering

mengalami kendala.Salah satunya yang sangat merugikan perusahaan adalah pecahnya kepala

silinder,yang sangat berbahaya bagi mesin karena menyebabkan masuknya air pendingin kedalam

ruang bakar yang dapat mengakibatkan Connecting rod bengkok bahkan patah dan bercampurnya

air pendingin kedalam minyak pelumas mesin.

Karena itulah,didasari rasa memiliki dan kepedulian akan kemajuan dan citra perusahaan

dimata masyarakat,kami operator dengan bimbingan dan pengarahan manajer unit PLTD

Tegineneng bapak Ir.Karmin,selalu berupaya untuk membantu mencari solusi agar masalah

pecahnya kepala silinder ini dapat diatasi.

Salah satu solusi yang sampai saat ini kami yakini sebagai cara yang terbaik,adalah

melakukan pengoperasian mesin dengan SOP yang telah disempurnakan. Kami yakin ini adalah

PENAMBAHAN SOP ( Standing Operation Procedure ) 1




solusi terbaik,karena setelah dilakukan mulai tahun 2008 hingga saat ini cara ini secara signifikan

mampu mengurangi frekwensi gangguan pecahnya kepala silinder dibanding tahun-tahun

sebelumnya.

1.2 Maksud dan tujuan

Tujuan dilakukannya pola operasi dengan SOP yang disempurnakan ini adalah mencegah

terjadinya deformasi atau perubahan struktur bahan pada kepala silinder karena temperatur yang

sangat tinggi (>400oC )khususnya pada bagian kedudukan dari Valve seat,dengan cara

memaksimalkan pertukaran panas, baik antara kepala silinder dengan air pendingin,maupun

dengan cara membuka kran indikator agar terjadi perpindahan panas secara konveksi dengan

udara lu

1.3 Ruang lingkup

Ruang lingkup pembahasan yaitu uraian singkat tentang kepala silinder,masalah-masalah

yang sering terjadi dan pembahasan mengenai proses pola pengoperasian yang didasari petunjuk

pabrikan,S.O.P dan pelaksanaan pola pengoperasian yang disempurnakan.

1.4 Metodologi

1. Observasi lapangan

Mengidentifikasi permasalahan pada kepala silinder,mendiskusikan untuk mencari opsi solusi

yang terbaik,mencari dan mempelajari data-data yang terkait melalui log sheet,laporan

gangguan,maupun data-data tindakan perbaikan dari tim pemeliharaan.





2. Kajian pustaka

Melakukan kajian pustaka dan literature yang berhubungan dengan permasalahan yang

ada,yaitu Manual instruction book dari pabrikan,buku-buku tehnik dsb.

3. Eksprimen

Melakukan implementasi hasil pengkajian teoritis dengan didasari oleh buku petunjuk pabrik

dan tetap berpegangan pada S.O.P yang sudah ada,mempraktekkan hasil pengkajian dengan hati-

hati sambil mengamati parameter-parameter pada mesin,kemudian membandingkan kondisi

kepala silinder dan perangkat-perangkatnya sebelum implementasi dan setelah dilakukan pola

pengoperasian yang disempurnakan.





BAB II

Dasar Teori

2.1 Teori Panas

Panas adalah suatu bentuk energi yang dapat berpindah atau mengalir dari suatu zat

atau benda yang lain, bila kedua benda tersebut memiliki perbedaan temperatur. Selama

pembakaran ekspansi awal, pembakaran, pembuangan, dan akhir kompresi, temperature gas

lebih tingi dari temperature silinder. Sebab panas itu mengalir ke dinding silinder kemudian

dilanjutkan sampai ke zat pendingin. Panas yang diterima selanjutnya akan diserap dan

dikeluarkan oleh sistem pendingin.

Perpindahan panas terjadi karena adanya perpindahan massa yang panas dari tempat

yang bertemperatur tinggi ke temperatur rendah. Perpindahan panas tersebut dapat

berlangsung secara paksa ( dengan menggunakan pompa ) atau secara bebas ( oleh adanya

perbedaan berat jenis ). Sistem pendingin motor khususnya mesin diesel menggunakan

gabungan dari ketiga cara perpindahan panas tersebut, yaitu :

1). Konduksi

Perpindahan panas secara konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi dimana

energy panas pindah melalui molekul-molekul benda sebagai media perantara.

Contoh : Perpindahan panas dari dinding silinder bagian dalam ke dinding silinder bagian

luar.





2). Konveksi

Perpindahan panas secara konveksi adalah perpindahan panas yang diikuti

perpindahan massa zat tersebut, perpindahan energi panas ini terjadi akibat perbedaan

temperatur antara permukaan benda dengan fluida.

Contoh : Perpindahan panas dari gas pembakaran ke dinding silinder bagian dalam dan

perpindahan panas dari dinding silinder bagian luar ke air pendingin yang ada didalam

silinder liner.

3). Radiasi

Perpindahan panas ini terjadi akibat pancaran gelombang elektromagnetik dari suatu

benda yang memiliki temperatur yang cukup tinggi ( > 4000C ). Perpindahan panas secara

radiasi tidak memerlukan media perantara dan merambat secepat cahaya.

Contoh : Panas dari mesin akan memancarkan disekeliling ruang mesin, jadi perambatan

panas akan terjadi secara langsung walaupun tanpa media perantara.





BAB III

PEMBAHASAN

3.1 KEPALA SILINDER (CYLINDER HEAD)

Kepala silinder adalah salah satu komponen peralatan utama pada mesin diesel.Fungsi utama

kepala silinder adalah :

1.Penutup bagian atas silinder

2.Tempat terpasangnya peralatan lainnya,seperti;

-Katup isap dan katup buang

-Injektor BBM (Katup injeksi utama dan injeksi pilot)

-Rocker Arm

-Katup start (starting valve)

-Indicator cock (krancis)

-Katup pengaman (Safety valve)

3.Sebagai ruang pendingin dan penyerapan panas

Pada mesin Wartsila 12 V 46,kepala silinder terbuat dari besi tuang kelabu khusus dan

berpendingin air,dimana air masuk ke kepala silinder dari blok mesin melewati lubang-





lubang yang ada di silinder liner,kemudian air kembali ke sistim air pendingin melalui sebuah

kanal diatas kepala silinder masuk ke pipa HT.

3.2 PERANGKAT KATUP (VALVE ASSEMBLY)

Fungsi utama Perangkat katup adalah untuk mengatur masuk dan keluarnya udara dan gas

buang.

Perangkat katup pada mesin Wartsila 12 V 46 adalah:

-Dua set katup isap (inlet) dan katup buang (Outlet)dengan Rotator

-Push rod dan Roller

-Rocker Arm

2. Masalah Yang Sering Terjadi

Diantara peralatan-peralatan utama pada mesin diesel,kepala silinder adalah salah satu

komponen yang bekerja dengan beban paling berat dan kompleks,selain mendapat tekanan

kompresi yang tinggi,benturan dari katup-katup isap dan buang,kepala silinder juga bekerja

dengan temperatur yang sangat tinggi.

Hal tersebut tentu sangat mempengaruhi kekuatan dan daya tahan material kepala

silinder,terutama bagian-bagian dengan dimensi luas permukaan yang kecil dan tipis,seperti

tempat kedudukan Valve seat pada batas-batas antar katup.

Gangguan yang sering terjadi pada kepala silinder mesin Wartsila 12V 46 di PLTD

Tegineneng adalah,retak atau pecahnya silinder head yang mengakibatkan masuknya air





pendingin dari katup buang (exhaust valve) kedalam ruang bakar,tersumbatnya nozzle

injector BBM,dan air masuk ke carter bercampur dengan minyak pelumas.

TABEL DATA GANGGUAN KERETAKAN DAN PERBAIKAN KEPALA SILINDER MESIN WARTSILA 12 V 46

UNIT #1 PLTD TEGINENENG DARI TAHUN 2006 S/D 2009(SUMBER: LAPORAN GANGGUAN DAN SURAT PERINTAH KERJA PEMELIHARAAN)

NO TANGGAL NO.SILINDER JENIS GANGGUAN JUMLAH

1 07/01/2006 A 4RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR

2 15/01/2006B 5

RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR

3 06/02/2006 B 4RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR



6 26/11/2006 A 2RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR 6










12 26/06/2007 A 2,B 2RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR

13 02/07/2007 A 2,A 3RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR



16 29/12/2007 B 1RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR 10






TOTAL 21

TABEL DATA GANGGUAN KERETAKAN DAN PERBAIKAN KEPALA SILINDER MESIN WARTSILA 12 V 46

UNIT#3 PLTD TEGINENENG DARI TAHUN 2006 S/D 2009(SUMBER: LAPORAN GANGGUAN DAN SURAT PERINTAH KERJA PEMELIHARAAN)

NO TANGGAL NO.SILINDER JENIS GANGGUAN JUMLAH




4 19/09/2007 A3,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B6 PENGGANTIAN SILINDER HEAD BARU

5 05/12/2007 B 2,B 5RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG BAKAR 2


7 23/10/2008 A 3 RETAK,AIR PENDINGIN MASUK RUANG





BAKAR






TOTAL 12

Dikhawatirkan,kalau pecahnya kepala silinder ini terlambat dideteksi dan

diantisipasi,sangat memungkinkan terjadinya gangguan yang sangat fatal akibatnya,yaitu apa

yang disebut dengan Water Hammer dimana air yang memenuhi ruang bakar akan

menghadang pergerakan piston menuju TMA,sehingga connecting rod bisa bengkok,bahkan

kepala silinder dapat terlepas dari kedudukannya.

3.3 Pembaharuan SOP ( Standing Operation Procedure )

Setelah dilakukan observasi lapangan , dapat disimpulkan bahwa hal tersebut

terjadi karena kurang sempurnanya SOP ( Standing Operation Procedure ) dalam

pengoperasian mesin.

Untuk itu, dilakukanlah penambahan pola operasi dalam mengoperasikan atau

stop mesin anatara lain :

1. Melakukan pemutaran Turning Gear.





Hal ini dilakukan agar mesin dapat terlumasi dengan baik dan pada saat

stop mesin dapat mendapatkan pendinginan yang optimal.

2. Radiator beroperasi manual ketika mesin stop.

Hal ini bertujuan agar proses perpindahan panas pada air pendingin

berlangsung dengan cepat.

3. Membuka katup indikator ( Cock Valve Indicator )

Pada saat akan melakukan stop mesin, berfungsi untuk membuang sisa-

sisa gas buang dan gram dari ruang bakar.

BAB IV

MANFAAT INOVASI

4.1 Manfaat Non Finansial

Penambahan SOP ( Standing Operation Procedure ) dalam pengoperasian mesin ini

memiliki manfaat non financial antara lain :

Mengurangi pemadaman listrik.

Meningkatkan pencapaian target faktor ketersediaan energi listrik (EAF).

Mengurangi terjadinya jumlah gangguan atau jam keluar paksa (EFOR) pada

pembangkit.





Mengurangi kejadian lepas system mendadak (SdOF)

4.2 Manfaat Finansial

Biaya yang dapat dihemat dengan adanya penambahan SOP ( Standing Operation

Procedure ) dalam pengoperasian mesin yaitu :

Asumsi biaya penambahan SOP mesin #1 dan mesin #3:

Turning gear : ½ jam x 2 buah x 5,5 kw x rp.630 x 365 hari : rp. 1.264.725

Radiator : ½ jam x 16 buah x 14,5 kw x rp.630 x 365 hari : rp. 26.674.200 +

Rp. 27.938.925

Diasumsikan SOP dilakukan setap hari selama satu tahun,jadi biaya pelaksanaan SOP

TABEL DATA GANGGUAN KERETAKAN DAN PERBAIKAN KEPALA SILINDER MESIN WARTSILA 12V 46

UNIT #1 DAN #3 PLTD TEGINENENG TAHUN 2006-2009(SUMBER: LAPORAN GANGGUAN DAN SURAT PERINTAH KERJA

PEMELIHARAAN)

NO TAHUNJUMLAH

JUMLAH TOTALMESIN #1 MESIN #31 2006 6 3 92 2007 10 2 123 2008 4 3 74 2009 1 4 5

yaitu: Rp.27.938.925,-





Jumlah gangguan keretakan kepala silinder mesin #1 dan mesin #3 sebelum

diaplikasikan penambahan SOP tahun 2006-2007 adalah 21 kejadian,setelah

penambahan SOP dilakukan mulai tahun 2008-2009,jumlah gangguan kepala silinder

turun secara signifikan menjadi 12 kejadian,atau terjadi pengurangan jumlah kejadian

gangguan sebanyak 43%.

Jumlah rata-rata kejadian gangguan sebelum aplikasi penambahan SOP pada

tahun 2006-2007 adalah 11 kali /tahun,dan setelah penambahan SOP diaplikasikan

tahun 2008-2009 jumlah rata-rata gangguan menjadi hanya 6 kali / tahun

Jika diasumsikan bahwa biaya rekondisi/perbaikan kepihak ketiga per unit

kepala silinder yang retak/pecah adalah Rp.25.000.000,-,maka biaya perbaikan kepala

silinder sebelum aplikasi penambahan SOP adalah :

11 x Rp 33.000.000,- = Rp 333.000.000,-

Sedangkan biaya perbaikan kepala silinder setelah aplikasi penambahan SOP adalah :

6 x Rp 33.000.000,- = Rp 198.000.000,- ditambah biaya pelaksanaan SOP tam-

bahan Rp 27.938.925,- = Rp 225.938.925,-

Jadi,penghematan/tahun yang dihasilkan setelah aplikasi penambahan SOP adalah :

Rp 333.000.000,- - Rp 225.938.925,- = Rp 107.061.075,-





BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Perlakuan operasi seperti ini dapat mengurangi terjadinya lepaas system secara tiba-

tiba.

Penambahan SOP ini secara langsung memberikan effisiensi biaya pemeliharaan

mesin dan mengurangi pekerjaan pemeliharaan

5.2 Saran

Penambahan SOP ( Standing Operation Procedure ) ini perlu





DAFTAR PUSTAKA

1. Wartsila Diesel Oy Turku Factory Stalarminkatu 45 SF-20810 Turku Finland

2.


ts operasi

Documents