BAB I
PENDAHULUAN
1.
Adapun tujuan yang hendak dicapai dari pelaksanaan kerja praktek industri di PT GUNUNG MADU PLANTATIONS adalah :
2. Waktu dan Tempat Kerja Praktek
Adapun tempat kerja praktek industri adalah di PT GUNUNG MADU
PLANTATIONS, Gunung Batin Baru Terbanggi Besar Kabupaten Lampung
Tengah Propinsi Lampung, mulai tanggal 24 Juli sampai 23 Agustus 2008.
3. Batasan Masalah
Pada laporan ini penulis hanya membahas masalah tentang
pengoprasian dan perawatan turbin uap sebagai penggerak pada Milling
station di PT GUNUNG MADU PLANTATIONS.
4. Sistematika Penulisan
1. BAB I. PENDAHULUAN
Pada bab pendahuluan berisikan tentang latar belakang masalah, tujuan kerja
praktek, batasan masalah dan sistematika penulisan
2. BAB II. TEORI DASAR
Berisikan tentang teori dasar Turbin uap dengan klasifikasi, komponen-
komponen dan cara kerja turbin uap sebagai penggerak milling station.
3. BAB III. PEMBAHASAN
Berisikan pengoprasian dan perawatan Turbin uap sebagai penggerak
milling station.
4. BAB IV. KESIMPULAN
5. DAFTAR PUSTAKA
Manual book turbin uap, PT GUNUNG MADU PLANTATIONS unit usaha
Gunung batin baru, Terbanggi Besar Lampung Tengah.
6. LAMPIRAN
Pada bagian lampiran berisikan tentang sejarah singkat perusahaan dan alur
kerja atau alur proses produksi di PT GUNUNG MADU PLANTATIONS dari
produk yang dihasilkan, serta data-data yang mendukung penulisan laporan.
BAB II
TEORI DASAR
2.1. Turbin Uap
Turbin Uap merupakan mesin kalor yang mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetik dan energi kinetik kemudian diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Turbin uap pada umumnya dapat diklasifikasikan menurut kontruksinya, proses temperatur panas uap yang sering berubah – ubah, kondisi – kondisi awal dan akhir yang berubah – ubah.
Turbin uap adalah suatu mesin yang digunakan untuk merubah energi panas menjadi daya putar. Mesin uap adalah suatu pesawat yang dapat merubah panas dalam uap menjadi sejumlah usaha, karena panas juga merupakan suatu bentuk kerja atau tenaga. Tenaga panas juga dapat disebut tenaga thermis yang dikandung oleh uap dirubah menjadi tenaga mekanik putar (putar) atau tenaga panas menjadi tenaga gerak. Perubahan tenaga ini menurut prinsip bekerjanya terdiri dari dua macam pesawat yakni mesin uap dan mesin Turbin uap. Pada mesin uap, uap menekan torak kekanan dan kekiri didalam silinder.
Gerakan itu dipergunakan untuk memutar sumbu atau menggerakkan sesuatu dengan jalan lain, untuk merubah usaha didalam turbine uap, mula – mula tekanan dari uap dirubah menjadi kecepatan yang tinggi, dengan kecepatan inilah maka sudu – sudunya yang berada didalam rumah turbin dapat diputarkan.
2.2 Komponen Peralatan
1) Peralatan Utama Steam Turbin Uap
a. Turbine : berfungsi sebagai penggerak mill
b. Reduction Gear : berfungsi untuk memperkecil Speed / kecepatan
2) Peralatan Pendukung Steam Turbin Uap
a. Motor Oil : Berfungsi sebagai pemutar awal oli pada saat mesin dipanaskan
b. Oil Pump : berfungsi sebagai pemompa oli
c. Cooling Water : berfungsi sebagai air pendingin
d. Main Steam Stop Valve : berfungsi sebagai katub buka / tutup steam ke turbin
e. Main Steam Expansion Joint : berfungsi sebagai peredam getaran
f. Emergency Stop Valve : sebagai pengatur inlet steam untuk start
pertama
g. Governor Valve : berfungsi untuk menggerakkan valve untuk
menambah dan mengurangi Speed turbine
h. Drain Separator : berfungsi sebagai tempat pembuangan uap bekas / basah
i. Gland Condenser : alat untuk membuat air Condensate
j. Air Cooler : berfungsi sebagai udara pendingin generator
k. Cooling Water Supply : berfungsi untuk menyuplai air pendingin
2.3 Komponen-Komponen Utama Pada Turbin Uap
2.4 Klasifikasi Turbin Uap
Pada dasarnya turbin dapat dibagi menjadi beberapa bagian yaitu menurut kontruksinya, menurut proses temperatur uapnya dan menurut metode pengaturan dan penggunaan yaitu :
1. Menurut kontruksi
Mesin turbin menurut konstruksinya dapat terbagi menurut bentuk silinder turbin, diafragma, dan nosel beserta sudu – sudu pengarah
2. Menurut proses temperatur uap
Mesin turbin menurut proses temperatur uapnya dapat terbagi menurut arah aliran uap, prinsip aksi uap, proses penurunan kalor dan kondisi uapnya.
3. Menurut metode pengaturan dan penggunaan
Menurut metode pengaturan dan penggunaan merupakan perluasan penggunaan mesin turbin dan cara pengaturan mesin turbin uap. Turbin Uap secara umum diklasifikasikan dalam tiga jenis yaitu :
1.Implus
2. Reaksi
3. Gabungan ( Implus dan Reaksi )
Turbin juga terdiridari beberapa model yakni turbin aksi dan turbin reaksi. Turbin aksi jenisnya ada beberapa macam yaitu :
1. Turbine de Laval
2. Turbin Curtis
3. Turbine Zoelly
4. Turbine Kombinasi Curtis – Zully
Turbin reaksi terdiri dari :
1. Turbin Parson
2. Turbin Ljung Strom
3. Turbin Kombinasi Parson – Curtis dan Turbin Zully Parson.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Mesin Turbin Uap Penggerak Mill
PT GUNUNG MADU PLANTATIONS menggunakan enam unit milling dimana dari ke enam milling tersebut memiliki jenis dan bentuk yang sama, perbedaan dari masing-masing milling tersebut adalah pada ukurannya saja. Untuk masing-masing unit milling tersebut digerakkan oleh turbin dengan putaran 6 rpm. Turbin uap adalah salah satu penggerak milling, energi penggerak turbin ini berasal dari boiler. Pada milling station turbin terdapat 6 buah turbin sesuai dengan banyaknya mill yaitu 6 buah mill. Pada turbin uap yang terdapat pada unit miling ini berbeda kekuatan putaran sehingga. penggunaan enam unit milling bertujuan untuk memaksimalkan extraksi nira dan meminimalkan kehilangan gula dalam bagasse. Untuk menjaga agar turbin tetap pada level putaran sehingga tetap stabil dalam pemerasan tebu, hal – hal yang perlu diperhatikan adalah
1. Pengumpanan steam/uap panas dari boiler harus stabil
2. Mengatur kecepatan pada governor
3. Beban tebu yang masuk pada milling
4. Pemeliharaan alat harus rutin dan teratur.
Pada masing-masing turbin penggerak milling memiliki bentuk dan jenis yang sama, hanya berbeda pada kekuatan dan komponen-komponen yang terdapat pada masing-masing turbin tersebut juga sama. Komponen-komponen utama dari turbin penggerak milling adalah :
1. Turbin rotor/baling – baling turbin
Berfungsi sebagai penghasil tenaga gerak dari uap panas dan merupakan bagian dari kompresor aksial yang berputar pada porosnya. Didalam turbin uap penggerak mill terdapat 5 rotor.
2. Governor
Berfungsi sebagai pengatur kecepatan secara manual
3. Oil cooler
Berfungsi sebagai pendingin oli yang didalamnya berupa pipa kecil yang dialiri air, oli yang di dinginkan setelah dari governor, emergency falep dan gear bok.
4. Motor
Berfungsi untuk memompa oli ketika sedang beroprasi
5. Filter oil
Berfungsi sebagai penyaring oli agar oli tetap bersih.
6. valve pembagi
Berfungsi untuk membagi oli 1 kg untuk gear bok dan 4 kg untuk emergency governor.
7. Emergency valve
Berfungsi untuk menjaga kesetabilan uap masuk keturbin, apabila beban penggilingan terlalu berat emergency valve akan terbuka dan uap masuk untuk menambah tenaga agar tetap jalan
8. Bearing
Berfungsi sebagai bantalan peluncur
9. Coupling
Berfungsi untuk penghubung gear bok 1 dengan gear bok 2 atau Ber fungsi untuk memindahkan daya dan putaran dari poros yang bergerak ke poros yang akan di gerakkan.
10. Packing
Sebagai perapat antara dua bagian yang disatukan.
11. Indikator oil
Berfungsi untuk mengetahui oli bersih atau tidak, apabila berwarna hijau berarti oli bersih dan apabila berwarna merah berarti oli kotor
3.2 Alur Proses Pelumasan
Sistem operasi dari minyak pelumas mill turbin adalah sebagai berikut :
Pada waktu turbin start minyak pelumas dari tanki utama (Oil Culler) di pompa dengan menggunakan Auxiliary oil pump (AOP) /Pompa motor dengan tekanan 4 kg/cm2 melalui unit pendingin minyak pelumas (oil filter) dan kemudian menuju Oil Pressure Adjusting Valve (OAJ).
Pada OAJ(Falep Pembagi Oli), minyak pelumas dengan tekanan 4 kg/cm2 diteruskan menuju solenoid valve (S) diteruskan menuju Emergncy Valve. Apabila turbin trip maka solenoid valve akan aktif dan mengubah arah oli dari yang seharusnya (ke governor) kembali ke tangki, dialirkan menuju overspeed trip device dan Emergency valve (EMV) untuk mematikan turbin dan kemudian minyak pelumas kembali ke tangki.
OAJ juga mengubah tekanan minyak pelumas dari 4 kg/cm2 menjadi 1 kg/cm2 untuk digunakan sebagai pelumas bearing.
Minyak dengan tekanan 1 kg/cm2 dari OAJ mengalir melumasi bearing depan dan belakang turbin serta juga melumasi bearing pada High Speed reduction gear dan kembali ke tangki.
Apabila putaran turbin meningkat sehingga mencapai > 2800 rpm, maka posisi swich berpindah ke Auto dan karena tekanan oli sudah mencapai di atas 0,8 kg/cm2 maka AOP akan berhenti dan supply oli akan dilakukan Main Oil Pump (MOP) yang digerakan oleh turbin itu sendiri dan MOP terpasang pada High Speed Gear Unit.
Apabila karena suatu hal maka oli menjadi < 0,8 kg/cm2, maka turbin akan trip dan AOP secara otomatis bekerja mensupply oli.
3.3 Automatic Control Turbin Uap
Tentang turbin uap agar turbin uap dapat bekerja stabil sesuai keinginan, diperlukan alat tambahan yaitu Automatic Control Turbin Uap, alat ini mempunyai bagian-bagian utama sebagai berikut :
1. Unit sensor, yang berfungsi untuk mendeteksi kecepatan putar dinamo dan posisi bukaan valve. Unit sensor ini ada 4 buah yang seluruhnya mekanik.
2. Unit kontrol, yang mengolah hasil sensor untuk kemudian menghasilkan tindakan membuka atau menutup valve dengan menghidup-matikan motor listrik. Unit kontrol ini menggunakan rangkaian beberapa buah relay dan komponen elektronik lainnya serta menggunakan arus DC 12 dari adaptor. Hanya relay yang langsung berhubungan dengan motor listrik saja yang mungkin menggunakan arus 220 volt AC.
3. Motor listrik, yang berfungsi memutar valve membuka dan menutup. Motor listrik yang digunakan adalah type induksi, menggunakan motor listrik 3 phase, arah putaran motor yang akan dibolak-balik oleh unit kontrol, arah tertentu untuk membuka dan arah sebaliknya untuk menutup.
4. Unit pereduksi, yang berfungsi mereduksi putaran motor listrik agar menghasilkan kecepatan putar dan torsi yang sesuai untuk memutar valve. Untuk mereduksi putaran motor listrik tersebut diperlukan gearbox.
5. Controled Valve, merupakan valve yang dapat dibuka-tutup dengan menggunakan rangkaian motor listrik dan pereduksi tersebut diatas. Controled Valve tersebut ditempatkan sesudah valve utama yang dibuka-tutup secara manual. Jadi uap mengalir dari pipa melalui valve utama terlebih dulu, baru kemudian melalui controled valve untuk selanjutnya menuju turbin.
6. Lampu-lampu Indikator yang menandakan keadaan apa yang sedang terjadi, putaran normal, atau putaran terlalu cepat, atau putaran terlalu lambat.
Adapun prinsip kerja Automatic Control adalah sebagai berikut :
1. Jika sensor mendeteksi kecepatan putar dinamo melebihi 4800 rpm ( mungkin disebabkan oleh berkurangnya beban penggilingan ), maka unit kontrol secara otomatis akan menghidupkan motor listrik yang akan mengurangi bukaan valve sampai kecepatan putar 4500 rpm.
2. Jika sensor mendeteksi kecepatan putar dinamo kurang dari 3000 rpm ( mungkin disebabkan oleh bertambahnya beban yang akan digiling ), maka unit kontrol secara otomatis akan menghidupkan motor listrik yang akan menambah bukaan valve sampai kecepatan putar dari 4500 rpm
3. Jika sensor mendeteksi belt penghubung turbin dengan dinamo putus, maka unit kontrol secara otomatis akan menutup valve sampai rapat sehingga turbin akan berhenti berputar.
3.4 Tahapan Operasi Mill Turbin
Persiapan
Periksa Oiling System : Posisi Valve, Level Oil pada Sump Oil dan Governour Jalankan Auxilarry Oil Pump (Swith posisi Manual) dan Adjust tekanan Oli 4 kg/cm2g untuk emergency control valve dan 1 kg/cm2g untuk lubricating bearing.
Periksa Cooling water system : Posisi Valve dan apakah air sudah mengalir dengan baik.
Periksa Steam Line : Apakah valve – valve sudah pada posisi yang benar.
Tombol Speed Adjusting Governor dibuat posisi minimum (putar ke kiri berlawanan arah jarum jam)
Periksa semua system, kalau-kalau ada bocoran pada oil line, water line dan steam line.
Starting
Buka semua steam drain valve dan juga exhaust steam valve
Buka steam inlet valve perlahan – lahan untuk mendapatkan pemanasan badan turbine sampai dengan valve bukaan penuh.
Buka emergency steam valve, sampai kelihatan turbine mulai berputar pelan, biarkan putaran turbine 500-1000 rpm sampai beberapa saat (+/- 10 menit).
Periksa kembali seluruh system : Lubricating oil apakah sudah sirkulasi dengan baik, bunyi – bunyian, getaran (vibrasi) dsb.
Tambahahkan bukaan emergency steam valve perlahan-lahan sampai bukaan penuh dan didapat putaran turbine normal (minimum speed)
Tombol lub.oil pump di switch ke posisi Auto.
Buka Many hand valve pada badan turbine jika diperlukan, untuk menambah power turbine.
STOPPING
Tutup Emergency steam valve penuh.
Tutup steam inlet valve penuh.
Buka semua steam drain valve.
Tombol lub.oil pump di switch ke posisi manual dan biarkan auxiliary oil pump tetap berjalan > 2 jam setelah turbine berhenti.
EMERGENCY STOP
Untuk mematikan turbine dengan tiba-tiba, dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain :
Menekan tombol Emergency stop pada mill panel control room.
Menekan tombol emergency stop pada local panel (apabila terpasang )
Menekan tombol Over speed trip pada turbine (apabila terpasang)
Memutar manual oil three way valve, dari posisi arah Emergency steam valve ke arah sump oil.
3.5 Perawatan
Pada umumnya cara perawatan atau pemeliharaan yang dilakukan pada turbine penggerak mill di PT GUNUNG MADU PLANTATIONS ada beberapa macam yaitu
Perawatan harian
Perawatan mingguan
Perawatan setiap 6 bulan sekali / Off season
3.5.1 Perawatan harian
Perawatan harian dilakukan setiap hari pada jam kerja, perawatan dilakukan oleh karyawan atau pekerja menurut shift dan bidangnya masing-masing. Pada perawatan harian menurut pengalaman-pengalaman yang sudah dilakukan selama ini adalah :
1. Pengecekan pipa – pipa pada turbin uap apakah mengalami kebocoran .
2. Pengecekan tekanan steam.
3. Pengecekan kondisi minyak pelumas, apabila temperatur >45 ˚C, atur bukaan air pendingin.
4. Pengecekan air pendingin.
5. Pengecekan temperatur oli.
6. Pengecekan oil cooler / tabung pendingin.
3.5.2 Perawatan mingguan
Perawatan ini dilakukan dua minggu sekali yaitu pada hari rabu, yang pada pelaksanaannya dilakukan selama 12 jam. Perawatan-perawatan yang dilakukan antara lain adalah :
1. Pembersihan oil cooler.
Dalam proses pembersihan oil cooler ini pekerja membersihkan dengan cara memasukan besi dengan panjang 3 meter kemudian tarik keluar dan dilakukan secara berulang – ulang, hal ini dilakukan untuk menghilangkan lumut yang ada di dalam oil cooler karena mengganggu laju air.
2. Pembersihan filter oil
3. Pembersihan ini dilakukan dengan mencuci filter dengan solar dan
kemudian di semprotkan dengan angin supaya filter menjadi kering.
4. Pemberian bahan kimia sebagai penghilang lumut
5. Pengecekan oil pump, governor valve, baering.
6. Pengecekan Lambiring – lambiring Packing apabila rusak / bocor harus
diganti.
7. Pengecekan filter oli gear bok dengan melihat indikator oli, apabila
berwarna merah berarti filter tersebut harus dibersihkan.
3.5.3 Perawatan setiap 6 bulan sekali / Off Season
Untuk proses over houl dilakukan setiap setahun sekali secara bergantian antara turbin penggerak mill 1, 2, 3, 4, 5 dan 6, pada perawatan ini biasanya banyak yang diganti dan diperbaiki. Perbaikan ini difokuskan untuk merehap kembali mesin turbin agar lebih baik lagi jika digunakan pada saat pengoprasian giling mendatang.
3.6 Perawatan setelah terjadi kerusakan (Breakdown Maintenance).
Perawatan ini dilakukan karena:
Kerusakan pada komponen-komponen mesin yang tidak diperkirakan dan tidak dapat dicegah sebelumnya. Jika terjadi pada mesin-mesin vital, maka jalannya aktivitas produksi akan tergangggu. Pada kasus ini akan memerlukan dana yang cukup besar karena adanya tambahan biaya, membayar operator produksi yang menganggur, dan kemungkinan akan membayar upah lembur bagi tenaga perawatan yang melakukan perbaikan darurat dimana posisi mesin tidak dapat berproduksi.
Komponen-komponen tersebut sengaja digunakan sampai masa pakainya. Biasanya dilakukan pada mesin-mesin yang tidak berkaitan langsung dengan jalur utama produksi.
3.7 Perawatan Preventif (Preventif Maintenance)
Perawatan ini biasa dilakukan berdasarkan perkiraan dan berdasarkan inspeksi, pelumasan, serta pengecekan peralatan secara teliti.
3.8 Pelumasan
a. Pemeliharaan oli
Oli yang digunakan pada turbin uap mempunyai kekentalan yang
sangat tinggi, yaitu dengan menggunakan jenis oli turbo 68.
b. Pembersihan pipa – pipa oli
Semua pipa – pipa oli harus bersih, usahakan jangan sampai
bercampur dengan kotoran seperti pasir, debu dll.
3.9 Perbaikan Steam Turbin Uap
Perbaikan dilakukan setiap proses Over Houl / Off Season. Perbaikan dilakukan sesuai dengan alat / mesin yang rusak. Bila dapat diperbaiki maka dilakukan perbaikan tapi jika tidak dapat, maka komponen harus diganti dengan yang baru.
3.10 Pemeliharaan Steam Turbin Uap
Pemeliharaan dilakukan dengan mengganti minyak pelumas (oli) setiap 8.000 jam, dan masing – masing turbin membutuhkan 8000 liter.
3.11 Pemeliharaan Sudu – Sudu Turbin
Dari proses di dalam turbin uap dengan kondensi terbukti bahwa uap baru dengan kondisi yang tinggi melaksanakan ekspabsi sampai menjadi uap bekas yang banyak mengandung air. Air didalam uap bekas ini berbentuk kabut atau embun dan akhirnya membentuk tetesan air yang akan memgganggu kerjanya turbin, karena air ini mengerem dan menimbulkan erosi pada sudu – sudu turbin. Cara perbaikannya adalah :
Perbaikan dengan jalan pemanasan ulang, uap yang berekspensi didalam turbin uap tersebut dikeluarkan dari turbin dan dialihkan kedalam alat pemanas yang berada didalam ketel untuk dipanaskan kembali.
Perbaikan dengan jalan pemanasan dengan air pengisi dengan uap yang di ektransi dari turbin / uap yang berada didalam turbin dikeluarkan dari turbin.
3.12 Rangkaian Instalasi Transmisi Turbin Mill
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dari pembahasan pada bab III, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
Pada turbin uap penggerak mill perawatan harian yang paling utama diperhatikan adalah temperatur oli dan temperatur bearing, apabila terjadi kenaikan temperatur lebih diatas normal maka segera dilakukan pembersihan oli pendingin dan filter air.
Pada perawatan mingguan yang harus dicermati adalah pembersihan oil cooler,pembersihan filter oil, pemberian bahan kimia untuk menghilangkan lumut, pengecekan oil pump, governor valve, pengecekan paking dan lain-lain apakah dalam keadaan baik atau mengalami kerusakan.
Pada perawatan off season (saat tutup giling) semua kumponen turbin yang rusak harus diganti dengan yang baru atau komponen bekas tetapi sudah diperbaiki. Misalkan pada emergency valve apabila emergency valve mengalami kerusakan maka uap yng masuk / steam tidak sempurna dan sangat mengganggu kerja turbin.
4.2 Saran
Setelah mendapatkan data yang kita cari, mahasiswa dapat memberikan sambungan saran yang dapat bermanfaat bagi PT GUNUNG MADU PLANTATIONS adalah untuk menambah umur mesin dan menjaga performanya maka hendaknya dilakukan perawatan secara periodic seperti pengecekan oil, serta pembersihan komponen-komponen pada Turbin Uap secara keseluruhan.
SEKIAN DAN
TERIMA KASIH
