PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL Pendahuluan Adanya tuntutan efisiensi di bidang penggunaan energi bahan bakar minyak, dalam BPP ( Biaya Pokok Produksi ) pembuatan kWh pada SPD, bahan bakar solar merupakan komponen biaya yang paling besar, yaitu diatas 66 %. Menyiapkan SPD untuk melakukan perobahan pemakaian bahan bakar, dari solar ke bahan bakar lainnya, seperti : MFO-nisasi, Gasifikasi, Biodiesel dan lainnya, agar tidak terjadi penurunan performance yang signifikan MANFAAT PERFORMANCE TEST SPD Latar Belakang Banyak SPD yang mengalami derating daya mampu, sehingga konsumsi BBM naik, dan tentu BPP nya pun naik Untuk melakukan up-grade / meningkatkan performance mesin agar dapat mencapai seperti spesifikasi awal, memerlukan biaya yang sangat besar. Contoh : Rehabilitasi, Oret-nisasi, dll Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Pendahuluan
Adanya tuntutan efisiensi di bidang penggunaan energi bahan bakar minyak, dalam
BPP ( Biaya Pokok Produksi ) pembuatan kWh pada SPD, bahan bakar solar
merupakan komponen biaya yang paling besar, yaitu diatas 66 %.
Menyiapkan SPD untuk melakukan perobahan pemakaian bahan bakar, dari solar ke
bahan bakar lainnya, seperti : MFO-nisasi, Gasifikasi, Biodiesel dan lainnya, agar tidak
terjadi penurunan performance yang signifikan
MANFAAT PERFORMANCE TEST SPD
Latar Belakang
Banyak SPD yang mengalami derating daya mampu, sehingga konsumsi BBM naik,
dan tentu BPP nya pun naik
Untuk melakukan up-grade / meningkatkan performance mesin agar dapat mencapai
seperti spesifikasi awal, memerlukan biaya yang sangat besar.
Contoh : Rehabilitasi, Oret-nisasi, dll
- Kesiapan cadangan daya pembangkit terbatas, bila ada SPD yang akan
direhabilitasi dan memerlukan waktu lama untuk tidak beroperasi.
- Kesiapan jumlah tenaga kerja / SDM yang minim untuk melakukan rehabilitasi
- Kondisi data tentang sejarah mesin saat ini.
- Data tentang data tertulis riwayat pemeliharaan / riwayat “kesehatan” SPD mulai
sejak awal beroperasi sangat minim.
- Standard / acuan : Factory test report dan Commissioning test di beberapa PLTD
banyak yang tidak lengkap
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
1
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Mesin merupakan benda yang “bisu dan tuli“ , untuk mengetahui kondisi kesehatan
mesin secara lebih akurat, maka diperlukan pengetahuan dan keterampilan, serta
kelengkapan alat ukur yang memadai untuk menditeksi kondisi, sebelum mengambil
langkah improvisasi
Solusi teknis
Perkembangan Teknologi memungkinkan untuk memonitor dalam melakukan up -
grade performance yang terukur, agar kondisi mesin menjadi selalu prima, dan
pemakaian bahan bakar ( sfc ) nya yang paling optimal sesuai spesifikasi awal.
Mendapatkan data yang presentatif, akurat, dan mudah untuk dianalisis sehingga dapat
digunakan sebagai pedoman bagi pengambil keputusan ( decision maker )
Melakukan “kaji hasil” ( verifikasi ) kegiatan improvement ( termasuk ) kegiatan
pemeliharaan routine dan periodik/overhaul )
Sehingga sebelum dan sesudah melakukan kegiatan Improvement/ Pemeliharaan
dapat terukur dan terarah hasilnya
Data hasil kegiatan diagnosa tersebut, juga digunakan untuk membantu mencegah
terjadinya kerusakan.
Kesimpulan
Efisiensi hanya mungkin dilakukan dengan menjaga agar kondisi mesin SPD tetap
yang selalu optimal, yaitu mendekati atau sesuai dengan desain awal nya
Kondisi yang optimal dapat diperoleh dengan menjalankan kegiatan pemeliharaan
yang tepat dan terukur, serta selalu dipantau hasil kegiatan pemeliharaan tersebut
Hal ini dapat dimungkinkan dengan selalu mengevaluasi performance mesin SPD
dengan menerapkan kegiatan analisisdiagnosa SPD secara periodik / routine
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
2
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
PROSES KERJA MESIN DIESEL 4 LANGKAH
Diagram P - V Motor Bakar 4 Langkah
Titik Mati Atas-Awal Langkah Isap
Udara Masuk
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
3
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Awal Langkah Kompresi
Akhir Langkah Kompresi, bahan bakar di-injeksi kan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
4
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Titik Mati Atas (Combustion)
Kenaikan Tekanan Akibat Proses Pembakaran
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
5
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Langkah Kerja (Ekspansi)
Titik Mati Bawah
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
6
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Langkah Buang (exhaust)
Akhir Siklus
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
7
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
DASAR – DASAR ANALISIS VIBRASI
Apa itu Vibrasi?
Vibrasi didefinisikan sebagai gerakan/ perpindahan massa terhadap sebuah
referensi akibat gaya-gaya yang bekerja.
Contoh :
Getaran pada poros disebabkan karena poros bergerak disekitar pusat bantalan
(bearing)
Parameter Penting Vibrasi
• Frekuensi, dinyatakan sebagai jumlah siklus yang terjadi dalam satu detik
(hertz).
• Periode, dinyatakan sebagai waktu yang diperlukan untuk melakukan satu
siklus penuh (detik/siklus).
• Amplitudo, simpangan terbesar yang pernah terjadi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
8
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
• Fasa, menggambarkan hubungan antar vibrasi yang satu dengan yang
lainnya (rad).
Ilustrasi Vibrasi
Gambar dibawah merupakan pemodelan sederhana (massa dan pegas) untuk
mengilustrasikan vibrasi
Ilustrasi Vibrasi
Gambar disamping menunjukkan posisi massa pada berbagai posisi, posisi
upper, posisi tergantung bebas, dan posisi lower
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
9
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Ilustrasi Vibrasi
Jika pada massa dikaitkan sebuah pensil dan pada ujung pensil diberi kertas
yang bergerak, maka akan tampak plot kurva seperti disamping
Ilustrasi Vibrasi
Plot kurva akan terlihat sebagai berikut
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
10
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Frekuensi dan Periode
Cara Menentukan Frekuensi
Misalkan sebuah mesin beroperasi dengan putaran 720 rpm.
Maka Frekuensi (Herzt) :
Fasa pada Vibrasi
Gambar di bawah berikut plot kurva vibrasi dua buah massa yang bergerak
dengan fasa yang sama (nol beda fasanya).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
11
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
TWO MASSES WITH ZERO PHASE DIFFERENCE
Fasa pada Vibrasi
Gambar dibawah berikut plot kurva vibrasi dua buah massa yang bergerak
dengan fasa yang berbeda 90 derajad.
TWO MASSES WITH 90o PHASE DIFFERENCE
Fasa pada Vibrasi
Gambar dibawah berikut plot kurva vibrasi dua buah massa yang bergerak
dengan fasa yang berbeda 180 derajad.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
12
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
TWO MASSES WITH 180o PHASE DIFFERENCE
Aplikasi Beda Fasa
Sensor Vibrasi Displacement (Perpindahan)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
13
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Sensor Vibrasi Velocity (Kecepatan)
Sensor Vibrasi Accelerometer (Percepatan)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
14
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Hubungan Kecepatan, Perpindahan, dan Percepatan
Perpindahan
A.sin(ωt)
Kecepatan
A.ω.cos(ωt)
Percepatan
-A.ω2.sin(ωt)
dimana:
ω=rad
frekuensi=2πf
Dari grafik tampak bahwa:
• Percepatan (accelerometer) peka untuk sinyal frekuensi tinggi.
• Kecepatan (velocity) cukup baik untuk frekuensi tinggi dan rendah.
• Perpindahan (displacement) baik untuk frekuensi rendah
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
15
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Contoh 1 :
Sebuah vibrasi terukur dengan kecepatan 4 mm/s.
Tentukan perpindahan (displacement) jika frekuensinya:
a)10 Hz
Perpindahan = Kecepatan / 2.π.f
= (4) / 2.π.(10)
= 0,063 mm
= 0,126 mm (peak to peak)
b)1000 Hz
dengan cara yang sama didapatkan
= 0,00063 mm (peak to peak)
Perpindahan tidak sensitif / baik di frekuensi tinggi
Contoh 2 :
Sebuah vibrasi dengan kecepatan 4 mm/s.
Tentukan percepatannya jika frekuensinya :
a. 1000 Hz
Percepatan = 2.π.f.V
= 2.π.(1000).(4)
= 25.120 mm/s2 (1 g = 9800 mm/s2 )
= 2,56 g.
b. 10 Hz
dengan cara yang sama didapatkan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
16
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
= 0,0256 g
Percepatan tidak sensitif / baik di frekuensi rendah
Satuan Amplitudo Vibrasi
Amplitudo Vibrasi dapat diukur dengan 3 parameter, yaitu :
Perpindahan; mils (1 mils = 1000 inch), mm
Kecepatan; in/detik (IPS), mm/s
Percepatan, g (386,4 in/ s2 = 9800 mm/s2 = 1 g)
Gerakan Vibrasi
Parameter Amplitudo yang Umum Digunakan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
17
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Bagaimana mengukur dan menjelaskan vibrasi
• Peak – to – Peak
– Biasanya digunakan untuk pengukuran displacement
– Sama dengan 2x Peak
• Peak (zero to peak)
– Digunakan untuk menunjukkan Velocity & Acceleration (US)
• RMS (root mean square)
– Sama dengan 0.707 x peak
– Dapat digunakan untuk menunjukkan Velocity & Acceleration (Europe)
• Average
– 0.637 x peak
Akuisisi Signal
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
18
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Tiga Aturan untuk diagnosa
Setiap jenis kegagalan mesin memiliki pola vibrasi yang spesifik.
Frekuensi vibrasi ditentukan oleh geometri mesin dan kecepatan operasi
Satu vibrasi yang terukur dapat memberikan informasi untuk berbagai
komponen
Bagaimana Vibrasi dapat digunakan untuk analisis kondisi?
Mesin reciprocating memiliki profil vibrasi standar.
Dibandingkan dengan kondisi pengukuran dari beberapa selang waktu.
Vibrasi berdasar pada siklus yang sedang terjadi
Bagaimana Vibrasi dapat digunakan untuk analisis kondisi?
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
19
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Pressure dan Vibrasi Motor Bakar 4 Langkah
Awal Langkah Ekspansi (Peak Firing Pressure)
Langkah Ekspansi (Kerja)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
20
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Langkah Buang (Blowdown)
Langkah Isap (Udara masuk)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
21
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Awal Langkah Kompresi (Katup Intake Menutup)
Akhir Langkah Kompresi (Siklus Lengkap)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
22
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Akhir Siklus
Sequence of events for a 4 – stroke engine
VT : crosstalk
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
23
PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DIAGNOSA KINERJA MESIN DIESEL
Pengenalan Analisis Mesin Reciprocating (Motor Bakar Torak)
Internal PLN
» Termasuk unsur Utama Pemeliharaan Prediktive (Pemeliharaan
Generasi ke III yang sudah dimulai sejak 1970 an dimana