-
i$*-roR*ffiG+ Lap$ratr Fenelitianffc-
=f, LIT,2OO6
AII*LISA PENYEBAB M EHURUtrIHYADAYA MAMPU {DERATTI{C}
P*tr*5ATUA]{ PEMBA}IKIT DIESEL {SPt}}
Fenulis :Ir, Ependi Sembiring lilifi.
Ir, Agus Ycgianto' llTil. Agus Warsryun. ST
Yusuf Raryid, ST
pT PLl{ TPERSFRO}PEilELITIAT{ DAI{ PEI{GE}I SAITGAII
K=TES*GNIIST*II(A17lL HJREIu TIGA IAI{ARTA L27*A. PO sOX 6701 /
ll(5R8, lAl&4R'rA 1effi7 TIS' : {0?1} 7973774roart F9Es19s,
eoerj 79sz03s {HUNTII{G}, rAX {021} 7991762 wEE ;
w}.rrw.olnJithns.co.id
1 31122
-
^l i.'- !i'h.t::, tit
! :t' ;.. i. Jh.>Zj
t+-.t l'5A
Laporan Penelitian?$LK?RdI-NGONo. : 36. LIT. 2006
ANALISA PENYEBAB MENURUNNYA DAYAMAMPU (DERATING) PADA SATUAN
PEMBANGKIT DIESEL (SPD)
Penulis :
Ir. Ependi Sembiring, MMIr. Agus Yogianto, MTIr. Priyono HP,
MMM.Agus Warsun, ST
Yusup & ST
, 07/ 7c1j0e
' 'l E .!AN 20el
PT PLN (PERSERO)PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KETENAGALISTRIKANJL.
DUREN TIGA JAKARTA L2760. PO BOX 670I I JKSRB, JAKARTA L2067 TLP. :
(021) 7973774(021) 7980190, (021) 7982035 (HUNTING), FAX (021)
799t762 WEB: www.pln-litbang.co.id
-
# PLN (PERSERO)LITBANG I.APORAN PENELITIANRESEARCH REPORT
i36.1rT.2006' 2A Des. 2006No.Tgl.DateJudulTitle ANALISA PENYEBAB
MENURUNNYA DAYA MAMPU (DERANNG)
PADA SATUAN PEMBANGKTT DIESEL (SPD)
Kata Kunci'K"*;;| Peningkatan daYa mampu SPD Nomor KPPrr.ork
order 02URDIBKIT/2006Peminta JasaClient
t\TER]i
Penulis 1. Ir. Ependi Sembiring, MMAuthors 7^." Ir. Agus
Yogianto, W3. Ir. Priyono HP, MM4. M. Agus Warsyun, ST i5. Yusuf
Rasyid, ST '.'"
'GENERAL MANAGER
F--
AbstrakAbstract
Sejumlah Satuan Pembangkit Diesel (SPD) milik PLN yang tersebar
di seluruh Indonesia telah banyak yangmengalami derating sehingga
daya yang tersedia tidak mencukupi kebutuhan/permintaan tenaga
listrik. Sesuaidengan norma-norma yang sehat dalam industri dan
niaga, maka SPD yang ada harus dikelola denganseksama agar
performance keandalan dan ketersediaan selalu dapat dipeftahankan
pada kondisi optimum.Dalam upaya meningkatkan daya mampu SPD, maka
dilakukan studi "Analisa penyebab menurunnya dayamampu (derating)
pada Satuan Pembangkit Diesel (SPD)", ini.Penelitian diawali dengan
studi literatur untuk memperoleh pemahaman lebih baik mengenai
permasalahan,kemudian menetapkan sampel penelitian ; pengumpulan
data (informasi, operasi, pemeliharaan danpengusahaan) dengan
suryei ke PLTD pada SPD sampel penelitian, mengolah data dan
menentukan variabelyang berpengaruh terhadap derating sefta
menganalisa penyebabnya dan membuat rekomendasi
tindakanperbaikannya.
Dari 39 SPD sampel penelitian, yang terdiri dari 6 SPD pada PLTD
Siantan dan 6 SPD pada PLTD Sei Raya diPontianak; 7 SPD pada PLTD
Tarahan dan 6 SPD pada PLTD Teluk Betung di Bandar Lampung ; 7 SPD
padaPLTD Payo Selincah dan 7 SPD pada PLTD Kasang di Jambi,
ditemukan bahwa 6 SPD sudah tidak beroperasilagi (rusak permanen) ;
7 SPD tidak mengalami derating dan 26 SPD yang lain telah mengalami
derating.Dari hasil tinjauan data dan analisa, diperoleh bahwa
penyebab derating pada SPD adalah karena kemampuans,stem air
pendingin mesin menurun (paling dominan); Kerusakan sudu turbin
turbochargerdan overclearance=aCa bushing turbocharqer ; pembakaran
tidak sempurna; bearing clearance tedalu kecil sehingga-enimbulkan
temperatur bearing naik; undersize crankshaft (crankpin journal
atau dan main journal);:ryradasimaterial ; iam operasi SPD melewati
jumlah jam untuk pemeliharaan; atau SPD mengalami beberapa;q.yebab
diatas secara simultan (bersamaan).
-
-:.tk meningkatkan daya mampu SPD direkomendasikan beberapa hal
berikut ini : pada saat melakukan:t-eliharaan Major Overhaul (MO)
dilakukan pemeliharaan pada sistem air pendingin secara
komprehensif ;-:^;ganti material yang telah mengalami degradasi;
melakukan chemical cleaningpada tube cooleryang telah-=-;alami
pengerakan (scale); menjaga kualitas air yang digunakan pada sistem
pendinginan mesin dengan*'= :'r'ikan pengolahan air ; sefta
melakukan pemeliharaan TO, SO dan MO tepat waKu.
ryH K?RS&,&E#Bo,
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
DAFTAR ISI
Uraian
Abstrak
Daftar Isi
Halaman
1. Pendahuluan1.1 Latar belakang
....rr..r...........r.r.....r..................r...r..rr.rrrr...r..L.2
Identifikasi Masalah1.3 Ruang LingkupPenelitian..........L.4
Perumusan Masalah1.5 Tujuan dan Kegunaan Penelitian.......Kajian
Literatur2.7 Pengeftian derating2.2 Kesetimbangan Energi2.3
Kerangka Pemikiran7.4 HipotesisMetodologi .......
2.
3.
20
2L
22
22
22
22
23
23
24
24
24
30
30
34
35
36
37
3B
3B
3.1 Studi Literatur3.2 Sampel Penelitian3.3 Metode Pengumpulan
Data3.4 Metode Pengolahan data3.5 Metode Analisa
4" Tinjauan Data4.L Kondisi SPD Sampel Penelitian4"2
Pengetompokan indikasi penyebab derating yang sama .........
5. Analisa5.1 Sistem Air Pndingin Mesin5.2 Mbrasi dan Bising
tinggi pada Turfucharger5.3
5.4
5.5
5.6
,7
Pembakaran tidak SempurnatuingTemperatur Tinggi@ndasi
MaterialUndesize CnnkshaftIam opemsi SPD meleurati jam
pemeliharaan
-
ANALISA PENYEBAB MENURUNNYA DAYA MAMPU (DERATING)PADA SATUAN
PEMBANGKIT DIESEL (SPD)
t, Pendahuluan7.I Latar belakangDalam penyediaan tenaga listrik
pada beberapa wilayah Indonesia, sering menjadi sorotannasional
karena dari segi operasional memerlukan biaya operasi yang relatif
tinggi dan boros,kondisi ini didominasi oleh Unit Pembangkit Tenaga
Diesel atau Satuan pembangkit Diesel(sPD).Sejumlah Satuan
Pembangkit Diesel milik PLN yang tersebar diseluruh Wilayah
Nusantara tetahmengalami derating, sehingga mengakibatkan daya yang
tersedia tidak mencukupi untukmelayani kebutuhan penyediaan tenaga
listrik. Oleh karena itu jangan biarkan mesin loss ofperformance
(derating), jangan dibiarkan bahan bakar terbuang percuma, dan
jangan biarkanmesin mengalami kerusakan (catasthropic failure).
Sesuai dengan norma-norma yang sehatdalam bidang industri dan
niaga, maka SPD yang ada harus dikelola dengan seksama
agarperformance, keandalan (reliability'1 dan ketersediaan
(availibility) selalu dapat dipertahankanpada kondisi
optimum.Sehubungan dengan hal tersebut untuk membantu manajemen
unit pembangkit diesel dalamupaya peningkatkan daya mampu SPD, maka
dilakukan penelitian yang berjudul "Analisapenyebab menurunnya daya
mampu (derating) pada Satuan Pembangkit Diesel (SpD), sehinggadapat
diantisipasi untuk tindakan perbaikannya.
7.2 ldentifikasi Masalah-rtuk mengetahui penyebab deratingsPD,
dapat diidentifikasi dengan permasalahan berikut:
- Komponen apa saja yang dapat menyebabkan derating ?-
Pada masing-masing komponen, parameter apa saja yang dapat
digunakan sebagai indikator'r Eng menunjukan indikasi penyebab
derating ?
1,3 Ruang Lingkup penelitian
' :-:'i'ien-komponen penyebab derating pada SPD banyak sekali,
tetapi secara umum dapat::.3- 3 (tiga) kelompok, yaitu :
1l4r
-
b.
c.
PT PLN (PERSERO) LITBANG No, : 36.1IT.2006
- Kelompok 1) Energi Awal (Bahan bakar)- Kelompok 2) Komponen
mekanik (prime mover)- Kelompok 3) listrik ( Generator)Pada
penelitian ini, ruang Iingkup yang dianalisa sebagai sumber
penyebab derating dibatasi,hanya pada kelompok 2) yaitu komponen
mekanik mesin itu sendin (prime mover)
7,4 Perumusan maglahBerdasarkan identifikasi masalah dan ruang
lingkup penelitian, penyebab terjadinya deratingpada sPD dirumuskan
dengan beberapa pertanyaan berikut ini :a) Apakah ada pengaruh
sistem pembakaran terhadap derating?b) Apakah ada pengaruh sistem
pendingin mesin terhadap derating?c) Apakah ada pengaruh sistem
pengisapan, pembuangan terhadap derating?d) Apakah ada pengaruh
undersize crankshaft terhadap derating?e) Apakah ada pengaruh
degradasi komponen material terha dap derating ?7.5 Tujuan dan
Kegunaan penelitian
7,5,I Tujuan penelitian1' Menganalisa penyebab derating pada
Satuan Pembangkit Diesel (SpD)2. Memberikan rekomendasi,
langkah-langkah perbaikan untuk dilaksanakan, sehingga
derating SPD dapat dihindari.
I"5,2 Kqunaan penelitian
a' Sebagai bahan masukan kepada pihak manajemen Pembangkit
Listrik TenagaDiesel, untuk mengantisipasi lebih dini penyebab
terjadinya derating, danmenentukan langkah-langkah kedepan .
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat membantu
manajemen unitpembangkit listrik, dalam upaya mempertahankan dan
meningkatkan kinerja unitpembangkit thermal (PLTD), khususnya di
Lingkungan pLN.
Sebagai wahana pengembangan ilmu pengetahuan dan penelitian
dalam bidangketenagalistrikan.
: Sebagai buKi empirik penyebab derating pada SpD.
2l4r
-
PT PLN (PERSERO) UTBANG No. : 36. UT. 2006
2. Kajian LiteraturSesuai dengan ruang lingkup penelitian, teori
yang dikaji adalah teori-teori yang relevan denganpenyebab derating
pada SPD.a). Pengertian deratingb) Kesetimbangan energic). Sistem
bahan bakard) Ruang bakare) Proses pembakarane) Sistem Pengisapan,
Pembuangan dan Turbrchargerf) Sistem pendinginan mesin2,7
Pengeftian derating
2.7.7 Daya terpaang
Daya terpasang adalah besarnya kapasitas produksi terbesar
(Maximum Capacity) yang dapatdibangkitkan oleh SPD, tanpa dibatasi
oleh kondisi (mesin dan musim). Daya terpasang tersebutsesuai
dengan yang teftulis pada " name plate " mesin.
2.7.2 Daya mampu
Daya mampu adalah besarnya kapasitas produksi yang tersedia
(Auaillable Capacity) yang dapatdibangkitkan oleh SPD, karena
kondisi (mesin maupun musim). Daya mampu tersebut biasanyadipikul
oleh SPD pada saat jam pelayanan beban puncak dan daya kritis.
Zt,3 DeratingDelatirg adalah pengurangan produksi atau penurunan
daya mampu yang dibangkitkan olehSFD karena kondisi (mesin maupun
musim), atau selisih antara daya terpasang dengan dayarmarpu.
Berdasarkan kondisi yang dialami oleh SPD, derating dapat dibagi
menjadi 2 (dua)lrcm, yaitu derating sementara dan derating permanen
[6].
U K*timbangan enetgii'nqJ* dengan hukum termodinamika pertama
(Kekekalan energi); energi tidak dapat diciptakanm ud* dapat
dimusnahkan, hanya dapat berubah dari satu bentuk kebentuk energi
yang lain.
3 l4t
-
PT PLN (PERSERO) UTBANG No. : 36. LIT. 2006
Dengan demikian harus terdapat suatu kesetimbangan antara energi
masukan dan keluaran.Energi yang dimiliki oleh bahan bakar di dalam
ruang bakar mesin selain menghasilkan daya darimesin tersebut juga
menghasilkan energi panas dan energi yang dibuang melalui gas
buang,lihat rumus di bawah ini :
Eru-W+Q*Eou (2.1)
Dimana : E uu = Energi bahan bakarW = Kerja mekanik meinA =
Panas yang diserap oleh sistem pendinginEou = Energi gas buang
Berdasarkan analisa empiris heat balance pada mesin diesel,
komposisi energi mulai dari yangdihasilkan oleh energi bahan bakar
yang dianggap 100o/o sebagai masukan dapat diuraikanmenjadi [9] :1.
Kerja Mekanik (44o/o).2. Kerugian karena gas buang (Z9o/o).3.
Kerugian karena pendinginan air (Zlo/o).4. Kerugian karena
pendinginan minyak pelumas (oli) @o/o),5. Kenrgian karena radiasi
(2o/o).
t\PaUla daya mampu yang dibangkitkan suatu SPD menurun
(derating) hal tersebut sudah pastidlEebabkan karena penurunan
kerja mekanik. Bila terjadi penurunan kerja mekanaik, makaaal
diiringi dengan peningkatan kerugian. Dengan demikian maka komponen
peralatan yangIrililrrqrebabkan peningkatan kerugian adalah
merupakan penyebab menurunnya kerja mekanikarcr.r penyebab
terjadinya derating pada SpD.
a rrrlum bagan konversi energi sebuah mesin-diesel dapat dilihat
pada gambar 2.1
4 l4t
-
lfc$lltrll' rofi( ElEmY.4i
f&{fi.6 ? c4519'ii
.rFTEnf4Qtge SOOT|IS rrttER I !i
frLsFEF A,OCI( lrE^S r rusoooot-ist'rrEFtr
s. co*il0 wfirf, t*,fi.slrof. *
TSTAL F4'EL CflERQY IFPUTt00't{
Gambar 2.r : uraian energi bahan bakar pada mesin diesel
yangdianggap 100% sebagai masukan.
:.:3 SPD, bahan bakar diumpankan ke dalam ruang bakar dan
bercampur dengan udarar'.'- -;3a terbakar, dan mengubah energi
kimianya menjadi energi panas. Energi panas yang:"- i'l rdak dapat
semua digunakan untuk memutar poros engkol karena terdapat
kerugian-:r---:3-, gas buang, pendinginan dan radiasi. Energi yang
tersisa yang dikonversi menjadi: - :":: : sebut tenaga indikatif
(Indikatif Horse Power,IHP). Tenaga inilah yang menggerakan: "r:-
:=- akan mengalami kerugian dalam pentrasmisiannya karena gesekan,
pemompaan,' rr
" : -- i ^, Jumlah semua kerugian tersebut dikonversikan
ketenaga dan disebut tenaga.'"rl;'i* :*:3t horre Power, FHP).
Energi yang tersisa adalah energi mekanis yang berguna,
, ' - I !.:t
-- 3rergi efeKif (Brake Horse power, BHp) t3].
s l4t
-
6 l4l
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
ry
I4t
I
I4*
ICon. Rod
Gambar -2.2: Aliran energi pada mesin diesel
2ZI Efisiensi mesinElifa unjuk kerja mesin diindikasikan dengan
istilah efisiensi (D,nsin yang penting didefenisikan sebagai
berikut [3]:l. Efisiensi termal indikatif ltiamta thermal
effrsienq), adalah
indikatif terhadap energi bahan bakar.
maka lima macam efisiensi
perbandingan energi daya
(2.2)ihp ihp x 4500
4t:fuel hp (massa bb / menit) x NK
-
2. Efisiensi mekanis (m*hanical effisienq) adalah perbandingan
daya efektif (daya yangdihasilkan) terhadap daya indikasi (daya
yang mengerakan piston)
4^ (2.3)ihp
dan daya gesekan (fricfr'on horse pwer) :
fhp= ihp-bhp (2.4)
3. Efisiensi termal brake (bnke thermal ffisienq), adalah
efisiensi tohl yaitu perbandinganenergi dalam daya brake terhadap
energi bahan bakar.
bhp x 45004ta
bhp
bhp
fuel hp (massa bb / menit) x NK(2.s)
(2.6)4* :4t.4m
+ Efisiensi VolumetrisKduaran mesin dibatasi oleh jumlah
maksimum udara yang dapat diambil selama langkahbap' karena hanya
sejumlah tertentu bahan bakar yang dapat terbakar secara
efektifdengan jumlah udara yang terseia.ftiersi volumetris adalah
petunjuk kemampuan mesin dalam menghisap udara danffirisikan
sebagai perbandingan udara actual yang terhisap pada kondisi
atmosfirffiprrclumelangkahdarimesin.Efisiensivolumetrikdapatdihitungberdasarmassrlru
udlrne udara.
massa charge actual terhisap
4v:massa charge sebesar volume silinder
7 /41
(2.7)
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
5. Efisiensi relatif atau perbandingan efisiensi adalah
perbandingan efisiensi termal siklusactual terhadap siklus
ideal
efisiensi termal aktual
4ret (2. 8)efisiensi udara standar
22.2 Sistem bahan bakarSistem bahan bakar gambar -2.3, merupakan
rangkaian komponen, tangki, filter, pompa supply,pornpa injeKor dan
pipa saluran untuk dapat menyemprotkan bahan bakar ke ruang
bakardengan waktu (timing) dan jumlah yang tepat [2].
Gambar 2.3 : Aliran system bahan bakar
01. Injection valve02. Injection line03. Double FilterOl
Differential pressure gauge05. Fuel injection pump.06. Screw-in
orifice01- Non
- return valve
08. Ball cock09. Fuel tank10. Hand pumpI 1. Fuel delivery
pump12. Pressure control valve13 Leakage line14 Double filter
'iF
B l4t
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
5. Efisiensi relatif atau perbandingan efisiensi adalah
perbandingan efisiensi termal siklusactual terhadap siklus
ideal
efisiensi termal aktual
Tret:efisiensi udara standar
2.2,2 Sirtem bahan bakar
Sistem bahan bakar gambar -2.3, merupakan rangkaian komponen,
tangki, filter, pompa supply,pompa injektor dan pipa saluran untuk
dapat menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakardengan waKu (timing)
dan jumlah yang tepat [2].
Gambar 2.3 : Aliran system bahan bakar
(2. 8)
01. Injection valve02. Injection line03. Double Filter04
Differential pressure gauge05. Fuel injection pump.06. Screw-in
orifice07 . Non
-
refurn valve
08. Ball cock09. Fuel tank10. Hand pumpI 1. Fuel delivery
pump12. Pressure control valve13 Leakage line14 Double filter
B l4t
-
qF
Pompa injeksi
s l4t
PT PLN PERSERO) LITBANG
!3
3
16 2
Gambar 2.4 :'Aliran system baharrbakar
l. lntake from fuel service tank2. Engine-driven fuel booster
pump3. Duplex final fuel filter4. Fuel manifold5. Fuel injection
pump6. Hight pressure injection pipe7. Fuel injector8. Injection
valve and nozzle9. Fuel return
rl smponen-komponen sistem
Tangki bahan bakar
Fifter
Pompa Supply
10 Pressure regulating valveI l. Return to fuel servive tankL2.
Injector leakage pipe13. Leakage collection manifold14. Fuel pipe
casing Leakage collection
Manifold.15. Float chamber16. Leakage drain
bahan bakar :
Berfungsi untuk menampung bahan bakar yang akan digunakan
untuk proses pembakaran dalam mesin.
Berfunsi untuk menyaring atau mem-bersihkan bahan bakar dari
kotora n-kotora n sebel um dig unaka n u ntuk proses pemba
karan
Bedungsi untuk menyemprotkan bahan baker dari tang-iipenyimpan
ke tangki harian atau langsung ke pompa injeksimelalui filter.
Berfungsi untuk memompakan dan menaikkan tekanan bahanbakar ke
injeKor (20.000 s/d. 30.000 psi).
Parameter tekanan yang kurang tinggi mempengaruhi jumlah
36. LrT. 2006
.1?' 13
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
bahan bakar yang masuk kedalam silinder, hal inimenyebabkan
kualitas pembakaran pada silinder yangmengalami kerusakan pada
pompa injeksi menjadi kurangsempurna. Biasanya ditandai dengan
tekanan pembakaranyang lemah jika dibandingkan silinder lainnya.
Fungsi lainbahan bakar adalah sebagai pendingin dalam ruang
bakar,volume bahan bakar yang kurang dapat menyebabkantemperatur
mesin tinggi.
Prinsip kerja pompa injeksi jenis Bosch sesuai gambar-2.5- Saat
plunyer melangkah turun, bahan bakar masuk ke
ruang atas plunyer.
- Plunyer melangkah nai( menutup lubang masuk dan bypassmulai
penyemprotan.
- Plunyer terus melangkah nai( bahan baker diatas
plunyerbertekanan tinggi mernbuka katup penutup plu nyer
(liveryvalve) melalui pipa tekanan tinggi, bahan baker
menyemprotkeruang baker melalui injector.
- Ketika alur (helix) pada plunyer bertemu dengan tubangbypass,
tekanan diatas plunyer hirang karena bahan bakerdibocorkan lewat
bypass. Katup penyalur kembali tertutuprapat karena ada pgds,
sehingga bahan baker yang adadidalam pipa saluran ke injector tidak
bias kembali ke pompainjeksi.
70 141
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2005
InjeKor
gINq{P,lI\!P
9.u*.b{ 2.5 : Pornpa injeksi jenis Bosch
Berfungsi sebagai alat injeksi dan pengabutan bahan bakardalam
silinder. Kualitas pengabutan yang kurang baikmenyebabkan proses
pembakaran yang terjadi tidak sempurna.Hal ini biasanya ditandai
dengan temperatur exhaust yangtinggi, karena delay time sebelum
bahan bakar menjadi lebihpanjang, ada kemungkinan bahan bakar
terbakar pada akhirlangkah buang, sehingga bahan bakar terbakar
disaluran gasbuang.
Prinsip kerjanya Injektor sesuai gambar -2.6, yaitu sbb :-
Kekuatan /tenaga pegas F menekan jarum (needle)
sehingga mentup ternpat dudukan jarum di nozzle. Birapompa
injeksi bekerja, tekanan bahan bakar p akan naikpada ruang nozzle
dan mengangkat jarum keatas.
rr l4l
-
- Injection valve
Jarum terangkat keatas sewaktu ada tekanan bahan bakar pselama
waKu tertentu.setelah tekanan p turun, berarti proses injeksi bahan
bakarselesai, maka iarum berqerak kebawah untuk menutup.
ttslifii'1gy:'}/*.ttli''d'e dtr,trfii:::J.lc.d.Et*tt$l
O*tia|r','tty1*]lfttl{ip:1#
:ia,rl{if,rtr{,{dnr!..'.(tt&(,:rtt,lt''.'r',
llhetln lrt* .'
.(lttua(V''.rry'|- ifrrt(lyl.r lr$( r ,3(trtwil**1].
Gambar 2.6: prinsip kerja injektor
sebuah injection valvekomplit (gambar 2.7),terdiri dari :a.
sebuah nozzle (4) dan sebuah nozzsle holder (L) dengan
pegas beban untuk (needle) (5) dikat pada bagian bawaholeh tutup
(cupment) (6)
b. Tenaga pegas (7) dibebankan pada jarum lewat push rod(B).
Dimana pengaturan beban tekanan pegas tersebutdiatur oleh
regulating screw(g).
F
t2 /47
-
Pipa penghubung ariran bahan bakar (z) ditahan ataudirapatkan
oreh grand (3) untuk menjaga dari kemungkinanbocor.
Pendingin mengalir kedalam dan keluar injector rewat
lubangpendingin yang ada di nozzle dan nozzle holder, untukmenjaga
supaya tepat (presisi) daram pemasang.r, dipakaidowel pin (10)
Gambar 2.7 : Fuel Injection valve
22.3 Ruang bakarknng bakar terdiri dari cylinder liner, piston
dan rylinder head. elinder liner berpenampanglngkaran' di datamnya
terdapat piston (torak) yang dapat bergerak translasi secara bolak
balik&tgEn leluasa' sedangkan pada cylinder head terdapat katup
isap dan katub buang seftaFlengl(apan penyemprot bahan bakar
(injecto). Kerapatan gas dalam silinder dijamin olehcrcn torak yang
bergerak translasi sesuai dengan gerakan torak itu sendiri. Hal
tersebut
mmqpakan syarat utama untuk menjamin berlangsungnya proses
pembakaran dengan sebaik-
c.
d.
!F
L3 /41
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
2.2.4 Ptoses Pembakaran
Proses pembakaran pada ruang bakar mesin diesel 4 langkah
mengikuti langkah-langkahberikut :Prinsip kerja mesin diesel 4
langkah, bila gerakan piston telah merrcapai 4 (empat) kali,
makaputaran pena engkol terjadi 2 (dua) kali dan menghasilkan
1(satu) kali kerja [3].Langkah-1
Langkah-2
yaitu langkah pemasukan; pada langkah ini ke dua katub masuk
membukadan katub buang teftutup. Udara mengalir kedalam
silinder.
yaitu langkah kompresi; pada langkah ini kedua katub masuk
menutup,piston bergerak dari Tl'lB ke TMA menekan udara yang ada
dalam silinder.Sesaat sebelum piston mencapai TMA, bahan bakar
diinjeksikan.yaitu langkah ekspansi; pada langkah ini karena bahan
bakar yangdiinjeksikan kedalam silinder yang bertekanan tinggi maka
terjadipembakaran bahan bakar dan berekspansi menekan piston untuk
melakukankerja sampai piston mencapai TMB, pada langkah ini kedua
katub tertutub.yaitu langkah buang ; ketika piston hampir mencapai
TMB, katub buangterbuka dan katub masuk tetap tertutup. Ketika
piston bergerak menuju TM&gas sisa pembakaran terbuang keluar
ruang bakar. Akhir langkah ini adalahketika piston mencapai TMA.
Siklus kemudian berulang lagi.
Langkah-3
Langkah-4
2.2.5 Kualitas Pembakaran
Kualitas pembakaran sangat tergantung pada timing penyemprotan,
tekanan bahan bakar dansuplai udara untuk keperluan pembakaran
"
a) Timing Penyemprotan Bahan BakarGambar 2.8 menunjukan profil
pembakaran dalam ruang bakar pada beberapa sudutpenyemprotan [9].-
lika sudut penyemprotan semakin awal akan menyebabkan parameter
laju kenaikan
tekanan pembakaran semakin cepat dan semakin tinggi tekanan
pembakaran dalamsilinder.
- Jika timing penyemprotan terlambat, maka waktu yang dibutuhkan
bahan bakar untukterbakar menjadi sempit, bahan bakar dapat
terbakar pada knalpot atau saluranexhaust. Hal ini sering terjadi
sehingga menyebabkan pipa exhaust membara karena
t4 l4l
-
tinggi temperatur gas buang, sering sekali menjadi penyebab
terjadinya derating padaprestasi SPD.
lrFr X.LIrmA}: 4*p*e
Gambar 2.8: Profil Tekanan Pembakaran pada berbagai sudut
penyemprotanBTC : Before Top Death Centre (sebelum TMA)ATC : After
Top Death Centre (sesudah TMA)TMA : Top Maksimum Atas
b) Timing Buka Tutup KatupMa 2 jenis katup pada setiap silinder,
intake dan exhaust Intake adalah sebagai saluranrnasuk udara segar,
sedangkan exhaustsebagai salauran ketuar gas buang hasil
pembakaran.
unh 5 ed' # r *'tfili,&Iiii:SFl
F{-s'lrl F*lbS t:gry*Gambar 2.9
=Timing buka tutup katup
?ffi
F*ag,Eam.n
*lEftl*It*rHs*
ru
F{l-
E
l.
T,E, Ea{tsFlft'R *C#r+ :.*&ir
FgfsEa S." ffi*ffilFiFrWf -il{H*ri*tiF
fuEiri a"rr[=p. raat irlaheltrh*a l+rrir hiruidan
erhar.H i Wris rretdr! terbub
Ls /41
-
Pada mesin 4 langkah terdapat 2 kali posisi piston pada Top
Death Centre (TDC), ataulebih dikenal dengan posisi TMA.
Peftama ; TOP pembakaran, yaitu pada saat katup intake dan
exhaust sama-sama tertutup.Kedua ; TOP overlap, yaitu pada saat
katup intake dan exhaust sama-sama terbuka. pada
saat TOP overlap dikenal sebagai proses pembilasan (rcavenging).
proses inisangat penting untuk mendinginkan temperatur dinding
silinder, memang adaakibat yang harus ditanggung bahwa adanya
aliran udara yang terbuang, sehinggaada kemungkinan mesin
kekurangan udara segar untuk proses pembakaran
Untuk mendeteksi timing buka tutup katup tersebut dengan tepat
dapat dilakukan pengukuranvibrasi pada silinder head, Pada hasil
pengukuran vibrasi, waKu (timing buka tutup katup) akandipetakan
terhadap sudut cranl
-
befungsi untuk mengurangi kerugian gas buang, karena
dimanfaatkan untuk menambah lajualiran udara kompresor yang masuk
ruang bakar sehingga bahan bakar akan terbakar lebihbanyak dan
efisien sefta menghasilkan tenaga atau daya yang lebih besar,
prosesnya disebutturbocharging dan pesawatnya disebut turbocharger.
Dengan turbocharger tersebut (B s/d 10)o/o dari jumlah kalor
pembakaran bahan bakar (gas buang) dapat diselamatkan [4].
2.2.7 Sistem Pendingin Mesin
Tujuan pendinginan pada mesin adalah untuk memperpanjang umur
mesin ; daya tahan,kondisi dan operasi mesin, terutama pada
bagian-bagian mesin yang mengalami temperaturtinggi akibat panas
pembakaran dan gesekangesekan pada bagian-bagian yang bergerak
dansaling bersinggungan.
Pada bagian atas silinder (rylinder head) merupakan bagian yang
terpanas dan sebagian panasgas pembakaran itu dipindahkan secara
langsung ke fluida pendinginnya. Sedangkan untukbagian bawah
silinder, perpindahan panas ke fluida terjadi secara tidak langsung
(melalui torakdan cincin-cincin torak). Jika pendinginan tidak
dapat dilakukan dengan sebaik-baiknya, makatemperatur dari setiap
bagian selinder akan naik. Keadaan tersebut akan
mengakibatkankerusakan dinding ruang bakar karena terjadinya
tegangan termal, kerusakan katup-katup,puncak torak dan kemacetan
cincin torak [10].Berdasarkan media pendinginnya, pendinginan mesin
dapat dibedakan menjadi 2 (dua) bagian,yaitu :1, Pendinginan dengan
pelumasan, dimaksudkan untuk mendinginkan bagian-bagian mesin
yang bersentuhan langsung, saling bergesekan, bergerak dan
saling bersinggungan.
7, Pendinginan dengan air, dimaksudkan untuk mendinginkan
bagian-bagian mesin yang tidakbersentuhan langsung dengan bagian
mesin yang bergerak, dinding rylinder liner, cylinderhead,
injector, katup isap dan buang.
:ada mesin diesel, sistem air pendingin secara umum:,agian,
yaitu :
i Raw water
dapat dibagi menjadi 2 (dua)
Berfungsi untuk mendinginkan udara pembakaran dan minyak
pelumasan (oli mesin).
17 141
-
beffungsi untuk mengurangi kerugian gas buang, karena
dimanfaatkan untuk menambah lajualiran udara kompresor yang masuk
ruang bakar sehingga bahan bakar akan terbakar lebihbanyak dan
efisien sefta menghasilkan tenaga atau daya yang lebih besar,
prosesnya disebutturbocharging dan pesawatnya disebut turbocharger.
Dengan turbocharger tersebut (B s/d 10)o/o dari jumlah kalor
pembakaran bahan bakar (gas buang) dapat diselamatkan [4].
2.2.7 Sistem Pendingin Mesin
Tujuan pendinginan pada mesin adalah untuk memperpanjang umur
mesin ; daya tahan,kondisi dan operasi mesin, terutama pada
bagian-bagian mesin yang mengalami temperaturtinggi akibat panas
pembakaran dan gesekangesekan pada bagian-bagian yang bergerak
dansaling bersinggungan.
Pada bagian atas silinder (rylinder head) merupakan bagian yang
terpanas dan sebagian panasgas pembakaran itu dipindahkan secara
langsung ke fluida pendinginnya. Sedangkan untukbagian bawah
silinder, perpindahan panas ke fluida terjadi secara tidak langsung
(melalui torakdan cincin-cincin torak). Jika pendinginan tidak
dapat dilakukan dengan sebaik-baiknya, makatemperatur dari setiap
bagian selinder akan naik. Keadaan tersebut akan
mengakibatkan"erusakan dinding ruang bakar karena terjadinya
tegangan termal, kerusakan katup-katup,:,lrrcak torak dan kemacetan
cincin torak t10].Serdasarkan media pendinginnya, pendinginan mesin
dapat dibedakan menjadi 2 (dua) bagian,,:i-l'
- Pendinginan dengan pelumasan, dimaksudkan untuk mendinginkan
bagian-bagian mesiniang bersentuhan langsung, saling bergesekan,
bergerak dan sating bersinggungan.
-
:Endinginan dengan air, dimaksudkan untuk mendinginkan
bagian-bagian mesin yang tidak:e-'sentuhan langsung dengan bagian
mesin yang bergerak, dinding rylinder liner, cylinder-erJ,
injector, katup isap dan buang.
r'kl: r'esin diesel, sistem air pendingin secara umum dapat
dibagi menjadi 2 (dua)Xuml, 3- r'ditU :, .i;t,lt ,rr'atef
id*--';s untuk mendinginkan udara pembakaran dan minyak
pelumasan (oli mesin).
17 /41
-
2.
Gambar z.LL: Sirkulasi Pendingin Raw Water
Jacket water
Bedungsi untuk mendinginkan bagian-bagiantemperatur tinggi.
Namun pada mesin New sulzer Lz zAvjuga sebagai pendingin udara
pembakaran.
me$n yang mengalami40 S, Jacket water digunakan
Gambar z.Lz: sirkurasi pendingin Jacket water
Komponen-komponen sistem pendingin air :
1. ThermostatDilengkapi peralatan "Heat Control Valvei yang
berfungsi untuk mengatur aliran airpendingin ketika mengalami
perubahan temperatur.
Prinsip kerja Thermostat :- Pada saat mesin mulai dijalankan,
thermostat masih tertutup (Temperatur air pen-
dingin mesin masih rendah). Sirkulasi air pendingin mesin
sebagai berikut :Mesin Water manifotd
- Thermostat- Water pump
- fntercooler
-
Mesin
rB /41
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
- Setelah temperatur air pendingin naik (temperatur tertentu),
thermostat mu-laimembuka. Sirkulasi air pendingin menjadi :
Mesin Water manifold Thermostat- Radiator Water pumpfnterooler-
Mesin.
Charge Air Cnoler (CAC)
Komponen yang befungsi untuk mendinginkan udara pembakaran
Cooling Water Pump
Berfungsi untuk memompakan air pendingin mesin ke bagian-bagian
mesin yangmemerlukan pendinginan.
Radiator
Merupakan alat penukar panas yang berfungsi untuk mendinginkan
air pendingin mesin
t9 l4t
-
PT PLN (PERSERO) I,ITBANG No. : 3G. LIT. 2006
2.3 Kerangka PemikiranUntuk memudahkan menganalisa penyebab
derating pada SPD, dibuat paradigma jalur ataukerangka pemikiran
sepefti gambar 2.13 berikut ini :
Gambar-z.r3 : Kerangka pemikiran indikasi dan penyebab
derating
Terjadi suara detonasiletupan
Cranlpinjournal danatau Main Journal te-lah digrinding
under-size.
Jam operasi SPD telahmelewati jam pemeli-haraan.
DegradasiMaterial (X5)
Sistem AirPendinein
q{2)
20 l4t
-
PT PLN (PERSERO\ IJTBANG No-: 36. LIT. 2006
2.4 HipotuisPenyebab derating pada SPD diduga dengan b$erapa
hipotesis, berikut ini1. Sistem air pendingin mesin kurang
optimal2. Sistem pembakaran tidak sempurna
Sistem pengisapan, pembuangan dan furfuharger
Undersize Crankshaft
5. Kondisi material karena dqradasi.6. Poin 1 s/d. 5 secara
simultan dapat berpengaruh terhadap derating
3.
4.
2t l4t
-
3. MetodologiPenelitian terhadap derating SPD diawali dengan
studi literatur, menetapkan sampel penelitian,pengumpulan data
(informasi, operasi, pemeliharaan dan pengusahaan) PLTD pada SPD
yangdipilih, diskusi, sehingga dapat mengetahui indikasi dan
komponen penyebab derating sertamenentukan langkah-langkah
perbaikan untuk menganti$pasinya.
3.7 Studi Literatur
Literatur yang dikaji adalah teori-teori yang'relevan dengan
penyebab penurunan daya mampuSPD yang beftujuan untuk mencari
landasan teori, dasar mengidentifikasi masalah, pendekatanatau
perumusan masalah, membuat kerangka pemikiran dan menentukan
hipotesis
3.2 Sampel penelitian
Sampel penelitian adalah SPD yang terdapat pada :- PLTD
Siantan-Pontianak, terdiri dari 4 SPD merek SWD dan 2 SpD merek
Sulzer.- PLTD Sungai Raya-Pontianak, terdiri dari 4 SPD merek SWD
dan 2 SpD merek Sulzer.- PLTD Trahan Bandar-Lampung, terdiri dari 3
SPD merek S\IVD dan 3 SpD merek Sulzer.- PLTD Teluk Betung-Bandar
Lampung, terdiri dari 2 SPD merek SWD dan 1 SpD merek
Sulzer
- PLTD Payo Silincah-Jambi, terdiri dari 7 spD merek Minless.-
PLTD Kasang
- Jambi , terdiri dari 7 unit, terdiri dari 3 unit merek SWD REB
dan 4 unit
merek Niigata 18 V
g,3 Metode pengumpulan data
Unrtuk memperoleh data; indikasi dan penyebab penurunan daya
mampu SPD yang akancfrianalisa dilakukan dengan metode berikut :-
Suryei ke masing-masing PLTD yang telah ditentukan sebagai sampel
SpD penelitian.- Dari data pengusahaan PLTD; dicatat merek, tipe,
tahun operasi, daya terpasang, dan
daya mampu SPD.
- Dari data Log sheet operasi harian PLTD, dicatat daya mampu
masing-masing SPD pada:eban puncak.
22 l4L
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. Lrr. 2006
- Diskusi dengan Supervisor Operator, Manajer PLTD, mengenai
indikasi yang timbul danpenyebabnya bila beban dinaikan lebih besar
dari daya mampu pada saat itu pada masing-masing SPD.
- Mencatat hasil diskusi sebagai masukan untuk data
penelitian
3.4 Metode Pengolahan Dab
Pengolahan data dilakukan dengan beberapa langkah, yaitu :
1. Langkah peftama : SeleksiDari data pengusahaan PLTD dan Log
sheet operasi harian PLTD dilakukan seleksi,didipilih, diambil dan
dicatat daya mapu SPD sesuai realisasi operasi dan produksiterbesar
pada beban puncak.
2. Langkah ke-2 : KalkulasiMenghitung persentase penurunan daya
mampu terhadap data terpasang pada masing-masing SPD sample
penelitian.
3. Langkah ke 3 : Softasia. Dari data yang terkumpul dilakukan
pengelompokan indikasi penye-bab derating yang
sama, sebagai variabel penelitian atau faktor-faKor yang
mempengaruhi penurunandaya mampu SPD.
b. Variabel penelitianDari hasil pengelompokan indikasi dan
penyebab derating yang sama ditetapkansebagai variabel penelitian
yang akan dianalisa.
i). Y adalah : variabel terikat (depndent vaiable), yaitu :
deratingii). X adalah : variabel bebas (indepndent variable), yaitu
faktor-fa6or yang mempe
-ngaruhi derating pada SpD.
3.5 Metode Analis
Untuk menganalisa penyebab derating dimulai dari indikasi yang
timbul sampai sistemkompnen peralatan yang terkait sebagai
penyebabnya, kemudian membuat solusi untukmengantisipasinya sebagai
tindakan perbaikan.
23 /41
-
PT PLN (PERSERO) IJTBANG No. : 36 " LIT. 2006
4. Tinjauan DataSampel penelitian ada sebanyak 39 SPD, jumlah
ini dianggap telah merruakili SPD tersebar,karena dari data yang
diperoleh, variable-variabel yang berpengaruh terhadap derating
telahmenunjukan hal sama dan berulang.
4,1 Kondisi SPD ampel penelitian
Dari 39 SPD sampel penelitian, yang terdiri dari 6 SPD pada PLTD
Siantan, 6 SPD pada PLTDSei Raya - Pontianak, 7 SPD pada PLTD
tarahan, 6 SPD pada PLTD Teluk Betung
- Bandar
Lampung, 7 SPD pada PLTD Payo Selincah dan 7 SPD pada PLTD
Kasang -
Jambi, ditemukanbahwa :
a. 6 SPD sudah tidak operasi, karena rusak permanent, yaitu
SPD-3 Payo Selincah jambi danSPD-I, 2, 3,4, dan 6 PLTD Kasang
-Jambi. Penyebab kerusakan dapat dilihat pada datalampiran-1
b. 7 SPD tidak mengalami derating, daya mampu masih rdative sama
dengan daya terpasang.c. 26 SPD yang lain telah mengalami
derating.
4.2 Pengelompokan indikasi penyebab denting tlangDari 26 SPD
yang telah mengalami derating, indikasi penyebabnya diidentifikasi
dandikelompokan menjadi :
a) Temperatur gas buang naik dan exhaust manifold membara, (4
SPD) :- SPD -1 PLTD Siantan Pontianak, merek SWD 9 TM 4I0, No. seri
: 3305, putaran 500
rPffi, tahun operasi t977, umur 29 tahun, daya terpasang 3000
kW, per oK 2006 dayamampu 3000 kW, derating 25 o/o.
- SPD-7 PLTD Tarahan Bandar lampung, merek Wartsila L2V46, No.
seri : 4365117,putaran 600 rpm, tahun operasi 1991, umur 15 tahun,
daya terpasang 9400 kW, per OK2006 daya mampu 5000 kW, derating
46,8 o/o.
- SPD-6 PLTD Payo Selincah-Jambi, merek Miirlees l(\/ t2 MJ, No.
seri 85-03-01, putaran 600 rpffi, tahun operasi L992, umur 14
tahun, daya terpasang 5218 kW, perNopember 2006 daya mampu 3500 kW,
derating 33,0olo.
24 l4t
-
PT PLN (PERSERo) LITBANG No, : 36 . LIT "
2006
- SPD-6 PLTD Teluk betung-Bandar lampung, merek Sulzer L2
ZV40|4B No. seri : 91551-563, putaran 600 rpm, tahun operasi 1981,
umur 25 tahun, daya terpasang 6300 kW,per OKober 2006 daya mampu
3500 kW, derattng 44,4 o/o
b) Terjadi suara detonasi letupan pada ruang bakar, (3 SPD) :-
SPD-6 PLTD Teluk betung-Bandar lampung, merek Sulzer t2 Z't40l4B
No. seri : 91551-
563, putaran 600 rpm, tahun operasi 1981, umur 25 tahun, daya
terpasang 6300 kW,per OKober 2006 daya mampu 3500 kW, deralng 44,4
o/o
- SPD-1 PLTD Tarahan-Bandar Lampung, merek Sulzer L2 Tt40l48 No.
seri : 101203-2L4, putaran 600 rpm, tahun operasi 1986, umur 20
tahun, daya terpasang 6300 kW,per OKober 2006 daya mampu 5000 kW,
deralng 20,4 o/o.
- SPD-6 PLTD Sungai raya-Pontianak, merek Sulzer tZ Zrl40l49 No.
seri : 74At7A,putaran 500 rpm, tahun operasi 1993, umur 13 tahun,
daya terpasang 7600 kW, perOKober 2006 daya mampu 4500 kW, derating
40,8 o/o
c) Jacket Cooler Temp. dan Lube Oil Temp tinggi (Indikator J.
C.W Temp. dan L. OTemp trip), 13 SPD :
SPD-4 PLTD Siantan-Pontianak, merek SWD 18 Tl"1 No. seri : 3648,
putaran 600 rpm,tahun operasi 1986, umur 20 tahun, daya terpasang
10400 kW, per Oktober 2006 dayamampu 7800 kW, derating 25 o/o
SPD-5 PLTD Siantan-Pontianalq merek Sulzer tZ ZV4A|48 No. seri :
91943930, putaran600 rpm, tahun operasi 1985, umur 21 tahun, daya
terpasang 6300 kW, per OKober2006 daya mampu 4000 kW, derating 36,5
o/o
SPD-6 PLTD Siantan-Pontianak, merek Sulzer tZ Al4Ol4B No. seri :
91943954, putaran600 rpm, tahun operasi 1985, umur 21 tahun, daya
terpasang 6300 kW, per OKober2006 daya mampu 4000 kW, derating 36,5
o/o
SPD-1 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek S\.VD 16 Tl4 410 No.
seri : 3655, putaran600 rpm, tahun operasi tg&7, umur 19 tahun,
daya terpasang 8000 kW, per OKober2006 daya mampu 7500 kW, derating
15 o/o
2s /41
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36 i LIT "
2006
- SPD-2 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek SWD 16 TM 410 No. seri
: 3664, putaran600 rpm, tahun operasi 1987, umur 19 tahun, daya
terpasang BB00 kW, per OKober2006 daya mampu 7500 kW, derating 15
o/o
- SPD-3 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek SWD 16 TM 410 No. seri
: 3673, putaran600 rpm, tahun operasi L987, umur 19 tahun, daya
terpasang SB00 kW, per OKober2006 daya mampu 7300 kW, derating 17
o/o
- SPD-5 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek Sulzer L27AV 40 No.
seri : 740L69, putaran500 rpm, tahun operasi 1993, umur 13 tahun,
daya terpasang 7600 kW, per OKober2006 daya mampu 5000 kW, derating
34,2 o/o
- SPD-6 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek Sulzer t27AV 40 No.
seri : 740L69, putaran600 rpm, tahun operasi 1993, umur 13 tahun,
daya terpasang 7600 kW, per OKober2006 daya mampu 4500 kW, derating
40,8 o/o
- SPD-I PLTD Tarahan -
Bandar Lampung, merek Sulzer L2 Tt40l48 No. seri : 101203-2L4,
putaran 600 rpm, tahun operasi 1986, umur 20 tahun, daya terpasang
6300 kW,per OKober 2006 daya mampu 5000 kW, derating 20,6 o/o
- SPD-1 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60
No. seri :405310, tahun operasi 1969, umur 37 tahun, daya terpasang
1200 kW, per OKober2006 daya mampu 900 kW, derating 25 o/o
- SPD-2 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60
No. seri :4A5597, tahun operasi 1968, umur 38 tahun, daya terpasang
1200 kW, per OKober2006 daya mampu 900 kW, derating 25 o/o
- SPD-3 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60
No. seri :405598, tahun operasi 1968, umur 38 tahun, daya terpasang
1200 kW, per Oktober2006 daya mampu 1000 kW, derating 16,6 o/o
- SPD-5 PLTD Teluk Betuhg - Bandar Lampung, merek SWD 9 Tl4 410
No. seli :3432,putaran 500 rpm, tahun operasi L978, umur 28 tahun,
daya terpasang 4000 kW, perOKober 2006 daya mampu 2800 kW, derating
30 o/o
76 l4L
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36 , LIT "
2006
f)
d) Vibrasi dan bising pada Turbochatger tinggi, (5 SPD) :- SPD-3
PLTD Siantan-Pontiana( merek SWD 9 TM 410 No. seri : 3306, putaran
500
rPffi, tahun operasi t977, umur 29 tahun, daya terpasang 4000
kW, per OKober 2006daya mampu 2700 kW, derating 32,5 o/o
- SPD-I PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60
No. seri : 405310,tahun operasi 1969, umur 37 tahun, daya terpasang
1200 kW, per OKober 2006 dayamampu 900 kW, derating 25 o/o
- SPD-3 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60
No. seri : 405598,tahun operasi 1968, umur 38 tahun, daya terpasang
1200 kW, per OKober 2006 dayamampu 1000 kW, derating 16,6 o/o
- SPD-5 PLTD Kasang-Jambi, merek Niigata 16V, tahun operasi
1981, umur 25 tahun,daya terpasang 2500 kW, per Nopember 2006 daya
mampu 1750 kW, derating 30 o/o
- SPD-7 PLTD Kasang-Jambi, merek Niigata 16V, tahun operasi
1981, umur 25 tahun,daya terpasang 2500 kW, per Nopember 2006 daya
mampu 1750 kW, derating 30 o/o
e) Bearing temperatur tinggi, (indikator bearing temp. Trip), I
spD :SPD-4 PLTD Sungai raya-Pontianak, merek SWD 16 TM 410 No. seri
: 3674, putaran 600rPffi, tahun operasi t987, umur 19 tahun, daya
terpasang 8800 kW, per Oktober 2006 dayamampu 7000 kW, derating
20,5 o/o
crankshaft telah di undersize, walaupun kondisi lain danoperasi
menunjukan normal, pembebanan dikurangi, (9 spD)- sPD-1 PLTD
Siantan-pontianalg merek swD 9TM 410 No. seri :
telah digrinding undersize pada crankpin No. 2 = us 4 mm,No.6=Us
6mm,
- sPD-z PLTD Siantan-pontianalg merek swD gTM 410 No. seri
:telah digrinding undersize pada crankpin No. 3 = us 6 mm,
- sPD-3 PLTD siantan-Pontianak, merek swD grM 410 No. seri
:telah digrinding undersize pada crankpin No. 3= us 6 ffiffi,
semua parameterIt
3305, crankshaftnyaNo.B = Us 4 mm dan
3304, crankshaftnya
3306, crank-shaftnya
27 /4r
-
PT PLN (PERSERO) UTBANG No. : 36 "
LIT. 2006
- SPD-4 PLTD Siantan-Pontianak, merek SWD gTM 410 No. seri :
3648, Main bearingcap No,7 telah dioversize (OS) = 1 mm.
- SPD-5 PLTD Siantan-Pontianak, merek Sulzer tz*t 40148 No.
seri:91943930crankshaftnya telah digrinding undersize pada Main
journal No, 1, 2,3,4,5,6 masing-masing Us = 2mm dan pada crankpin
No. 1& 3 = Us 3 ffiffi, No. 2 = Us.1,2 mm, No.4&5 = Us2 mm
&No. 6 = Us. 5 mm.
- SPD-6 PLTD Siantan - Pontiana( merek Sulzer LZZr| 40148 No.
seri:91943954crankshaftnya telah digrinding undersize pada pada
Crankpin No. L, 2, 3, 5, & 6 = Us0,4 mm, No. 4 = Us.5,0
ffiffi,
- SPD-I PLTD Siantan-Pontianak, merek SWD 16 TM No. seri: 3655
crankshaftnya telahdigrinding undersize pada Main journal No. 4, Us
= 4 mm.
- SPD-2 PLTD Siantan - Pontianak, merek SWD 16 TM No. seri: 3664
crankshaftnya telahdigrinding undersize pada pada Crankpin No. 2 =
Us 2,0 mm, No. 7 = Us 8,0 mm.
- SPD-4 PLTD Tarahan Bandar lampung, merek SWD 16 TM No. seri:
367Lcrankshaftnya telah digrinding undersize pada pada Crankpin No.
5 = Us 3,0 mm,dengan parallism 0,056 mm (standar 0,04 mm)
g) Kebooran air pada cylinder head dan kebooran gas buang pada
exhaustmanifold, (a SPD) :- SPD-S dan 6 PLTD Tarahan
-Bandar Lampung, merek SWD 16 TM No. seri : 3668 dan3672,
putaran 600 rpm, tahun operasi L987, umur 19 tahun, daya terpasang
BB00 kW,per Oktober 2006 daya mampu 6000 kW, derating 31,8 o/o
- SPD-5 dan 7 PLTD Kasang-Jambi, merek Niigata 16V, tahun
operasi 1981, umur 25tahun, daya terpasang 2500 kW, per Nopember
2006 daya mampu L750 kW, derating 30o/o.
h) Jam operasi SPD melewati jam pemeliharaan, (3 SpD) :- SPD -5
PLTD Siantan Pontiana( merek Sulzer t2 ZV 40l4BS No. seri :
91943930,
putaran 600 rpm, tahun operasi 19B5, umur 11 tahun, daya
terpasang 6300 kW, perOKober 2006 daya mampu 4000 kW, derating 36,5
o/o
28 147
-
ilF
29 l4t
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT , 2006
- SPD -5 PLTD Teluk Betung -
Bandar Lampung, merek SWD gTM 410 No. seri : 3442,putaran 500
rpm, tahun operasi 1978, umur 28 tahun, daya terpasang a000 kW,
perOKober 2006 daya mampu 2800 kW, derating 30 o/o
- SPD -6 PLTD Payo Selincah Jambi, merek Miirlees l(\/ 12 MJ No.
seri : 85-03-01, putaran600 rpm, tahun operasi L992, umur 14 tahun,
daya ter-pasang 5218 kW,per Nopember2006 daya mampu 3500 kW,
derating 33 o/o
-
5. Analis
Analisa ini didasarkan atas kerangkaidentifikasi dan
pengelompokan indikasi
5.7 Sistem air pendingin mein
pemikiran gambar-z.t3 dan disesuaikan dengan hasilpenyebab
derating, dengan uraian sebagai berikut ini :
Pada tinjauan data sebelumrY?, indikator Jacket Cooler Water
Temperatur trip, Lube OilTemperatur trip, merupakan indikasi
penyebab derating yang paling dominan, yaitu terdapatpada 13 SPD.
Penyebab derating tersebut adalah karena menurunnya kemampuan da6
sistemair pendingin mesin.
Bila kemampuan sistem air pendingin mesin menurun maka kemampuan
untuk prosesperpindahan panas akan menurun, sehingga terjadi
overheating.Menurunnya kemampuan sistem air pendingin mesin dapat
disebabkan oleh beberapa hat,diantaranya :
- Rendahnya level coolant- Konduktivitas panas dalam jacket
water menurun karena banyak deposit.- Kerusakan pada thermostat,
sehingga tidak dapat membuka.- Buruknya aliran udara melalui
radiator, mampet karena banyak kotoran- Motor radiator tidak
befungsi dengan baik- Kebocoran-kebocoran pada tube cooler
radiator- Pompa air pendingin tidak berfungsi dengan baik.
Untuk mengetahui komponen peralatan yang mana penyebab utamanya,
maka harus dilakukanpemeriksaan, kemudian dilakukan pemeliharaan
sampai kerja sistem air pendingin mesintersebut dapat optimal
kembali.
Komponen peralatan yang harus diperiksa adalah :a).
Thermostat
Pemeriksaan kery'a thermostat optimal atau berfungsi normal
(thermostat dapat membukauntuk mengalirkan air ke radiator)" dapat
dilakukan dengan sederhana, yaitu denganmenyentuh pipa keluaran
thermostat ke radiator pada saat SPD beroperasi. Kondisi pipapada
saat itu seharusnya panas dan thermometer menunjukan kenaikan
temperatur,menunjukan bahwa thermostat sudah membuka dengan
normal.
30/41
-
b). Kebocoran pada system pendinginKebocoran pada system
pendingin mesin dapat saja tefiadi diluar maupun didalam mesinatau
pun pada radiator. Untuk mengetahui ada tidaknya kebocoran tersebut
dapatdilakukan pemeriksaan visual pada pipa-pipa saluran air
pendingin diluar mesin dan padaradiator atau penurunan level air
pada aupansion bnk.
Misalnya sepefti yang dialami SPD -4 PLTD Siantan, tube cooler
sudah kurang optimalkarena dari 700 tube cooler, 17 tube
diantaranya disumbat karena bocor. Solusi untukmenanggulangi
tube-tube cooler yang bocor harus dilakukan re-tubing.
c). Kipas dan motor radiator- Pemeriksaan terhadap kipas-kipas
radiator dan sistem proteksinya, sehingga jika
terdapat salah satu kipas radiator yang trip dapat segera
diketahui.- Melakukan pengukuran terhadap nilai amper motor-motor
radiator untuk memastikan
befungsi normal, bila sudah tidak berfungsi atau tidak normat
maka harus segeradiperbaiki atau diganti.
Misalnya sepefti yang dialami SPD 5 dan 6 PLTD Siantan, fungsi
radiator kurang optimal,karena beberapa motor fan radiator tidak
berfungsi karena mengalami kerusakan(terbakar). Solusi untuk
mengatasinya harus segera diperbaiki atau diganti dengan
yangbaru.
d). Pompa airMelakukan pemeriksaan terhadap :- Pompa air untuk
memastikan befungsi normal,- Debit air pendingin yang dialirkan
masih normal.Indikasi kenormalan dapat terukur dari nilai tekanan
sirkulasi air pendingin, yang dilengkapidengan system proteksi
untuk memonitor tekanan air pendingin, sehingga jika terjadikondisi
yang tidak normal, segera terjadi alarm, untuk emergensi stop.
e). RadiatorBerdasarkan pengalaman teknisi pemeliharaan PLTD,
penyebab terjadinya overheatingadalah karena masalah pada
radiator.Memburuknya penyerapan dan pembuangan panas pada radiator
adalah karena sirip-siripradiator terhalang dan dilapisi oleh debu
dan kotoran-kotoran lainnya. Melakukanperbersihan pada sirip sirip
radiator memang mengalami kesulitan, terlebih
menyangkutkontruksinya yang berlapis, sulit untuk dibesihkan dan
membutuhkan waKu yang cukup
G
3t/41
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT , 2006
lama. Karena kesulitan pembersihan pada radiator dan jadwal
pemeliharaan agak pende(maka sering terlewati, sehingga walaupun
telah dilakukan penggantian suku cadang danpemeliharaan pada sistem
yang lain, SPD tetap mengalami derating. Oleh karena
itupemeliharaan dan perawatan pada radiator (sistem pendingin
mesin) harus dilakukan padasaat pemeliharaan Major Overhaull dengan
waKu yang lebih panjang.
Misalnya sepefti yang dialami SPD 5 dan 6 PLTD Sungai Raya
Pontianak, mengalamikesulitan dalam pelaksanaan pembersihan pada
radiator, karena :- Konstruksi kisi-kisi radiator berlapis, dan
pada bagian tegah tidak memungkinkan
dilakukan pembersihan.
- Tufu cooler Lube Oil kotor- Tube cooler Jacket water kotor.-
Pelaksanaan pembersihan cooler tidak memungkinkan karena jika unit
distop maka
system listrik se Pontianak terjadi penambahan pemadaman.
D. Air pendingin
i). Kuantitas air pendinginKuantitas atau banyaknya air yang
diperlukan sebagai air pendingin mesin pada SpDsudah teftentu,
tergantung pada kapasitas produk$ SPD tersebut. Bila kuantitas
airpendingin tersebut tidak terpenuhi maka secara tidak langsung
akan menpengaruhidaya mampu yang akan dibangkitkan oleh SpD.
Pada beberapa SPD, terjadinya penurunan daya mampu adalah karena
kuantitas airpendingin yang diperlukan pada system air pendingin,
tidak cukup, diantaranya :- SPD-4 PLTD Siantan - Pontianak,
kuantitas air pendingin pada Raw Waterkurang,
karena sebagai sumber air pendingin yang digunakan pada PLTD
tersebutdiambil dan dipompakan dari Sungai Kapuas. Beberapa bulan
terakhir sampaiNopember 2006, terjadi musim kemarau, karena level
permukaan air sungai padamulut pipa isap (intake pipe ) menurun,
maka debit air yang dibutuhkan untukkeperluan sistem air pendingin
PLTD Siantan berkur:ang.
Solusi mengantisipasi surutnya level sungai kapuas pada musim
kemarau untukkebutuhan air pendingin pada PLTD Siantan dapat
dilakukan denganmemperpanjang pipa dan menempatkan mulut pipa isap
(intake pipe ) lebih jauhdari tepi sungai ( kearah tengah
sungai).
3214r
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36 , LIT. 2006
- SPD \, 2, dan 3 merek MAN GBV 4A160 pada PLTD Teluk Betung-
BandarLampung.
Ke 3 SPD tersebut menggunakan system air pendingin dengan 1
cooling toweryangsma. Dengan menggunakan capasitas hanya I cooling
tower tersebut, maka airyang dapat ditampung pada cnling tower,
kuantitasnya tidak mencukupi (terbatas)dan tidak mampu melakukan
pendinginan tehadap Jacket Cooler Water ke tiga SPDtersebut,
sehingga SPD tersebut mengalami derating.
Sebagai solusi sistem air pendingin pada SPD 1, 2 dan 3 PLTD
Teluk Betung,perlu penambahan coling tower dengan kapasitas yang
sesuai sehingga kuantitasair yang dapat ditampung oleh cooling
tower sebagai pendingin Jacket CoolerWater pada ke 3 SPD tersebut
dapat terpenuhi.
ii) Kualitas air pendinginBaik atau buruknya system air
pendingin mesin pada SPD juga tergantung kualitas airpendingin yang
digunakan. Syarat air pendingin dalam mesin harus memenuhi
standarkualitas sesuai dengan klasifikasi mesinnya.Beberapa
parameter yang berpengaruh terhadap kualitas air pendingin adalah
:- Kandungan yang mempengaruhi derajat keasaman (pH) air, sepefti
Sulfat,
Nitrit, Ammonia, chlorida, dsbnya.- Kandungan kesadahan seperti
Calsium(Ca), Magnesium (Mg), dsbnya.- Kandungan Silika,.
Adanya kandungan ion-ion tersebut dalam air menimbulkan masalah
yang merugikan.Air yang derajat keasamannya tinggi akan mempercepat
proses korosi pada pipa-pipasystem pendinginan, dan bila tidak
diantisipasi maka akan terjadi korosi, penipisan danbocor.
Sedangkan air yang kandungan kesadahannya tinggi akan menyebabkan
kerak(scale) pada pipa sistem air pendingin, sehingga semakin lama
kerak tersebut semakintebal, dan mengakibatkan terjadi overheating
karena perpindahan panas tidak optimal.Disamping itu juga kerak
yang terbentuk berada pada elemen-elemen radiator akanmenyebabkan
penyumbatan sehingga proses pendinginan oleh radiator tidak
optimal.
Oleh karena itu kualitas air pendingin mesin perlu penanganan
dan perhatian yangkhusus sehingga dapat menghasilkan air pendingin
yang lebih sesuai (standar) mesin.
3314r
-
secara umum dengan melihat kondisi dan masalah sistem air
pendingin yangdigunakan pada PLTD tersebar, solusi yang paling
tepat untuk menanganinya adalahdengan cara pengolahan air
pendingin.
Beberapa metode pengolahan air pendingin yang digunakan untuk
sistem air pendinginmesin, diantaranya adalah :i). Pengolahan air
pendingin dengan metode inhibitur, yaitu penambahan bahan
kimia kedalam system air pendingin, yang bertujuan untuk
metarutkan kandungan-kandungan yang terdapat datam air sehingga
tidak menimbulkan korosi dan tidakmembentuk kerak (scale).
ii)' Pengolahan air pendingin dengan metode water treatment
plant, yaitu bertujuanuntuk mengatur keseimbangan kadar asam dan
basa, sehingga tidak bersifatkorosif dan tidak membentuk scale.
Salah satu metode pengolahan air dengan water treatmenf yang
cocok digunakandi PLTD adalah metode ion exchanger dengan jenis
water softener,.karena biayainvestasi dan biaya operasi tidak
terlalu besar, pemasangannya cepat dan mudahsefta air olahan yang
dihasilkan memenuhi standar untuk digunakan sebagai airpendingin
pada mesin-mesin pLTD.
iii). Pengolahan air sederhana, yaitu dengan cara membuat
bak-bak peng-endapansebelum digunakan menjadi air pendingin, yaitu
bertujuan untuk mengendapkankandungan kandungan yang dapat
membentuk korosi dan kerak.
Dan untuk mengatasi masalah kerak yang sudah ada lterbentuk
dapat dilakukandengan chemical cleaning terhadap sistem air
pendingin mesin tersebut, yaitudengan cara mensirkulasikan bahan
kimia tertentu kedalarn system air pendinginsecara kontinyu dalam
waKu tertentu. Setelah dilakukan pembersihan kerakdengan chemical
cleaning terhadap system air pendingin mesin tersebut, lalugunakan
air pendingin meiin dari hasil olahan.
5.2 Vibrasi dan bising tinggi pada TurbochargerDari tinjauan
data pada Bab-4, terdapat 5 spD yang mengalamiTurbocharger,
sehingga daya mampu spD harus diturunkan. Halhal diantaranya adalah
sbb :
vibrasi dan bising tinggi padaini disebabkan oleh beberapa
34141
-
- Blade turbin turbocharger banyak yang mengalami kerusakan,
akibat terkena sepihanexhaust valve yang pecah" Hal ini dialami
oleh SPD 3 PLTD Siantan pontiana( dan SpD 5dan 7 pada PLTD Kasang
Jambi.
- Bushing Turbocharger mengalami over clearance, seperti yang
diatami spD-1 dan 3 PLTDTeluk betung
Solusi untuk mengantisipasi dan tindakan perbaikannya adalah
melakukan re-blading pada bladeturbo yang mengalami kerusakan
(gompal), atau mengganti dengan turbocharger yang baru.Bila hal
tersebut dibiarkan maka dapat mengakibatkan kondisi turbocharger
lebih fatal danderating SPD akan semakin besar, karena tenaga
penggerak kompressor pengisap udara akansemakin kecil. Disamping
itu bila blade yang telah gompal mengalami retak dan patah
makapatahannya dapat membentur blade yang lain sehingga kondisinya
dapat semakin buruk(parah).
5.3 Pembakaran tidak sempurnaTemperatur gas buang naik dan
berwarna kehitaman, exhaust manifold membara dan terjadisuara
detonasi letupan, ini merupakan indikasi derating yang dialami pada
4 SpD, hal inidisebabkan karena didalam ruang bakar (Cylinder Head)
terjadi pembakaran tidak sempurna,masih ada sisa bahan bakar yang
belum terbakar dan terbuang melalui gas buang (temperaturgas buang
tinggi) dan terbakar pada exhaust manifold.
Beberapa faKor yang dapat menyebabkan terjadinya pembakaran
tidak sempurna pada ruangbakar, diantaranya adalah :
- Filter udara kotor, sehingga menghambat udara masuk (Oz) yang
diperlukan untukpembakaran, sehingga terjadi suara detonasi
letupan.
- Temperatur udara luar panas sehingga kerapatan molekul Oksigen
merenggang atauCharge Air Cooler (CAC) tidak optimum.
- Pengabutan bahan bakar pada nosel kurang baik sehingga tidak
semua bahan bakarterbakar diruang bakar, sisanya yang tidak
terbakar terbuang bersama gas buang danterbakar pada exhaust
manifold mengakibatkan exhaust manifold temperaturnya menjaditinggi
dan membara.
- Timing penginjeLsian dari nok pompa bahan bakar kurang tepat,
terjadi penggeseran /penundaan penginjeksian bahan bakar, akhir
dari peng-injeksian terlambat hampir
3sl4r
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No.: 36. LIT" 2006
mendekati pembukaan klep buang, sehingga sebagian bahan bakar
tidak ternakar dan ikutterbuang dan terbakar pada exhaust manifold
mengakibatkan asap berwarna hitam.
- Adanya kebocoran air pada cylinder head dan masuk ke ruang
bakar sehinggamemperlambat proses pembakaran.
Solusi untuk menanggulangi kejadian temperatur gas buang nai(
exhaust manifold membaradan suara detonasi letupan, dapat dilakukan
dengan cara sbb:- Melaksanakan pemeliharaan / pembersihan pada
filter udara masuk- Melaksanakan pemeliharaan pada sistem Cooler
(JC\tr maupun CAC)- Memperbaiki penyetelan timing injeksi bahan
bakar.- Memperbaiki pengabutan bahan bakar dari Noser InjeKor.-
Perbaiki kebocoran udara kompresi ( ring piston)- Mengantisipasi
kebocoran air pada ruang bakar.
5.4 Baring temperatur tinggiBila bearing temperatur naik dari
kondisi operasi normal dan secara keseluruhan bearingmengalami hal
yang sama, hal ini dapat disebabklan oleh 2 faftor, yaitu sistem
pelumasanmengalami gangguan atau Lube Oil Temperatur naik karena
menurunnya kemampuan sistempendinginan mesin tersebut.
Tetapi berbeda halnya dengan yang dialami oleh SPD-4 PLTD Sungai
Raya pontianalgtemperatur bearing No. 3 trip, karena mengalami
kenaikan 10 "C lebih tinggi dari temperaturbearing lain yang
kondisi dalam keadaan normal (Alarm BBoC, trip 93 "C), sehingga
beban harusditurunkan. Hal ini dapat terjadi karena tebal bearing
yang terpasang lebih tebal dari bearingyang lain, sehingga
clearance pada bearing tersebut terlalu kecil, berada pada batas
minimumclearance, normal clearan ce 0,I7
- 0,ZB mm.
Solusi untuk mengantisipasi dan tindakan perbaikannya, dilakukan
penurunan beban agartemperatur bearing No. 3 tidak trip, dan piOa
saat pemeliharaan dilakukan penggantian bearingdengan ukuran yang
sesuai.tebal bearing yang terpasang lebih tebal dari bearing yang
lain, sehingga clearance padabearing tersebut terlalu kecil, berada
pada batas minimum ctearance, normal clearance 0, L7
-
0,28 mm.
-
36141
-
5.5 Degradasi material
Degradasiadalahpenurunanlpenguran9an@Fnrh|ataumenurunnyakegunaan(fungsi)
material.Pada beberapa SPD, pembebanan terpaksa ffii h btdd
material telah
mengalamidegradasi,sepertikebocoranairpadaqfir'&H'ffdtre,rockerarmauSdanretakyang
dialami SPD-5 dan 6 PLTD Tarahan ffi lrFq} Crankshaft aus dan
exhaustmanifold bocor seperti yang dialami SPD 5 dgnl
f,fDEtghnba.Terjadinyakebocoranpadapadacylindert}ea4'H'iGldtaustvalve,rockerarm,dansilinder
head yang seharusnya sudah dgnfi h @l tetapi karena spare
paftpengganti belum tersedia, maka pembebanm pde S lsus
dtrrrunkan.Terjadinya degradasi pada exhaust nhE, rfu A, fu hea4
camshaft, exhaustmanifold dan pada yang lain dapat disebatrbr htra
!!r+a hal, diantaranya :- Keausan.
- Kelelahan material (Fatique).- Thermal cracking stress.-
Corosion dan- Deformasi
Disamping itu, degradasimaterial juga dipengaruhi deh pola
operasi SpD, bila pola operasinyaSPD sering start*top atau SPD
sering blad< oul rrcka hal ini pun akan dapat mempercepatlaju
degradasi.
Selain penyebab diatas, kebocoran air pada Cllinder head dapat
juga disebabkan karena retakakibat kesalahan pemasangan, misalnya
:- Pengikatan baut cylinder head (valve houshing) tidak seimbang.-
Momen ikat baut tidak sesuai dengan instruksi br.rku manual.
Solusi tindakan perbaikan bila penyebabnya dqndai materialadalah
mengganti denga n sparepartyang baru dengan spesifikasi yang sama.
Tetapr tila penyebab kebocoran air pada elinderheadadalah retak
karena kesalahan pemasangan, rn& sdut' untuk mengantisipasinya
adalah:- Menjaga keseimbangan ikatan baut pengikat cyfu M- Besar
momen ikatan harus disesuaikan dengm irsfr*i h.ftu manual.-
Mengkalibrasi pressuregaugqjika pengikatan hrt nul1lunakan
hidroulik pressure.- Menjaga temperatur air pendingin pada Jcw, @
rurnal.
3714r
-
5.6 Undersize CrankshaftPada beberapa SPD, bila crankshaftnya
(crankpin journal atau main journal), telah di grindingundersize
dengan ukuran undersize yang berbeda-beda, maka pihak manajemen
pLTDmengoperasikan SPD dengan pembebanan selalu lebih rendah dari
pembebanan sebelumcrankshaftnya diundersize, hal ini dilakukan
karena ada kekhawatiran terhadap kondisicrankshaft akan patah.
Berdasarkan buku panduan pemeliharaan mesin (SPD) dan Seruice
Bulletin: ABC EngineeringPTE Singapore, Grinding Techique
Crankshaft, dan New Sulzer Diesel Undersize Bearings
andReconditioning of Crankshafts, tidak terdapat suatu kalimat yang
menyatakan hubungan antarapengurangan diameter crankshaft
(undersize) dengan penurunan daya mampu yangdibangkitkan, tetapi
karena kekhawatiran tersebut maka pada pembebanan SpD
selaludikurangi' Untuk menghilangkan kekhawatiran tersebut, maka
perlu dikaji lebih mendalamhubungan antara pengurangan diameter
crankshaft (undersize)dengan pengurangan beban.
5,7 Jam operasi SPD melewati jam pemeliharaanBerdasarkan buku
standar pemeliharaan PLTD, SPLN No. 20 / SPLN I LgTl,jenis
pemeliharaanSPD telah ditetapkan berdasarkan jam operasinya, yaitu
:- Pemeliharaan Top overhaul (To), setelah jam operasi 6000 jam.-
Pemeliharaan Semi Overhaul (SO), setelah jam operasi 12000 jam.-
Pemeliharaan Major Overhaul (MO), setelah jam operasi 18000
jam.Pada setiap jenis pemeliharaan tersebut sudah pasti dilakukan
pembersihan, penyetelan danpenggantian suku cadang (spare part)
karena telah mengalami degradasr. Bila penggantiantidak dilakukan
maka sPD akan tetap mengalami derating.
Sebagai solusinya dilakukan pemeliharaan TO, SO, dan MO tepat
waktu, dan penggantian sukucadang yang telah mengalami degradasi,
sehingga keandalan SPD dan ketersediaan tenagalistrik tetap
terjamin.
38l4L
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG -
No. : 36, LrT. 2006
6. Kesimpulan Dan Saran
6,7 Kesimpulan
Dari hasil tinjauan data dan analisa, dapat disimpulkan bahwa
penyebab derating pada SpDadalah :
a) Penurunan kemampuan sistem air pendingin mesin (penyebab yang
paling dominan), halini disebabkan oleh salah satu atau beberapa
hal, berikut ini :- Rendahnya level coolant- KonduKivitas panas
dalam jacket watermenurun karena banyak deposit.
Kerusakan pada thermostat, sehingga tidak dapat membuka.-
Buruknya aliran udara melalui radiator, mampet karena banyak
kotoran- Motor radiator tidak berfungsi dengan baik-
Kebocoran-kebocoran pada tube cooler radiator- Pompa air pendingin
tidak befungsi dengan baik, dan lain sebagainya
b) Vibrasi dan bising tinggi pada turbocharger karena blade
turbo banyak yang rusak (gompal)akibat benturan serpihan exhaust
valve yang pecah dan bushing turbocharger mengalamiover
clearance
c) Pembakaran tidak sempurna, masih ada sisa bahan bakar yang
belum terbakar danterbuang melalui gas buang (temperatur gas buang
tinggi) dan terbakar pada exhaustmanifold.
d) Clearance bearing terlalu kecil, sehingga menimbulkan
temperatur bearing naik.e) Undersize crankshaft (crankpin journal
dan atau main journal), yang telah mengalami
undersize dengan ukuran yang berbeda-beda sehingga dikhawatirkan
akan patah.
f) Degradasi material, penurunan kemampuan atau fungsi material,
sehingga memerlukanpenggantian.
Jam operasi SPD sudah tinggi serta jam pemeliharaan terlewati
dan ketidak tersediaanspare part pengganti.
SPD mengalami satu atau lebih penyebab dari pada butir a sld f
atau terjadi secarasimultan.
g.
h)
39141
-
5.
6.2 Saran
Berdasarkan analisa dan kesimpulan di atas, untuk mengatasi
terjadinya derating pada SpDperlu dilakukan hal-hal berikut
ini.
1. Pada saat pemeliharaan Major Overhaull (MO), melakukan
pemeliharaan pada sistem airpendingin secara komprehensif dan tidak
ada yang terlewatkan.
2. Melakukan pemeliharaan terhadap tube-tube cooler yang telah
mengalami pengerakandengan chemical cleaning atau sejenisnya.
3. Menjaga kualitas air sistem pendinginan mesin yang dilengkapi
sistem pengolah air denganmetode yang sesuai.
4. Sebelum melakukan pemeliharaan, disiapkan spare part
pengganti material yang telahmengalami dqradasi.
Memisahkan kebutuhan ketersdiaan listrik dan kebutuhan
pemeliharaan mesin sehinggajadwal pemeliharaan TO, SO maupun MO
dapat dilakukan tepat waktu, tidak terlewati olehjam operasi mesin
(SPD). Sering terjadi karena kebutuhan tenaga listrik kritis, jam
operasimesin melewati jam pemeliharaan, sehingga kerusakan mesin
menjadi lebih parah danbahkan setelah terjadi gangguan yang fatal
baru dilakukan pemeliharaan, akibatnya wa6udan biaya pemeliharaan
menjadi lebih tinggi.Perlu analisa kekuatan bahan terhadap
crankshaft yang telah dr- undersize untukmembuKikan apakah
crankshaft tersebut masih mampu pada beban penuh atau tidak.
6.
4Al4L
-
PLN LITBANG-BIDANG PEMBANGKITAN No. : 36 . LIT , 2006
7. DAtrAR PUSTAI(A
Kennet R Babb , Diesel Engine kruice , Reston Publishing
Company, Inc. AprenticeHall &mpany Reston, Wrgina 2209q
fi84,
Eric J. khulz, Died Mrchanics, ftcond Edition, Dirttor of
Training Program, Pasificvocational Institute-Burnaby Gmpus,
Burnaby, British &lumbia, lgB3
Ir. Astu Pudjanarsa, Ml Prof. Ir. Djati Nursuhud, MSME, Mmin
Konversi Energi, AndiYogyakafta; 2006
Prof. Dr. Wiranto, Arismunandar, Koichi Tsuda, Motor Diesel
Putaran Tinggi. CetakanKesepuluh, PT Pradnya Paramita, Jakarta;
2004.
5. Drs. Boentarto, Mengatasi Kerusakan Mesin Diesel. Pustaka
Pembangunan SwadayaNusantara, Jakafta ; Puspa Swara, 2A04.
Garnida, PLTD dan Permasalahannya, Seminar Pembangkitan Tenaga
Listrik Indonesia,PLN Kantor Pusat,2002
Standar Jam Pemeliharaan PLTD, SPLN No. 20/SPLN/1976.
Seruice Buletin '
- ABC Enginering PTE Singapore, Grinding Tshique Crankshafr,
Waraita Diesel (S)PTE. LTD, Singapore 2262, 1986.
- New Sulzer DiereL Seruice Buletin, tJndercize Bearings and
Rrconditioning ofCrankshafu, CH 8401 Wntefthur, Swizeiland,IgBo
hhtp://\AMW. Daunbiru. Com
Sulzer Broths Limitd " Maintenance Manual For Sulzer Diesel
Engina AV 40 S'Wnthur.
1.
2.
3.
4.
6.
7.
B.
9.
10.
4Ll4t
-
PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006
IAMPIRAN.l
DATA PENELITHN
INDIKASI DAN PENYEBAB DERATING PADA SPD
-
GIE(l))
tst
q)oaov
J4((/)(cctr o{Fgs-g(sdEbrboctr(Bq).tr4bo(c E.-96s-gEa. ^5^dor.
E-Oqa.r
=S F;Oqo=aJb.=H'E .d
\o-+o6zJC\/ cdC)'oL:'N-
iY 6=93rtitrq.)co Tt :f,(n =
rt)J-
-A AtsJacill ilE c{?
.atcg O,tE ZO E)FH
O. \O-v
.= q il?ct !q i:J
It
OB
z!
\ort)
cdll 'rJ
co cg.")O-t
'7= u)al
&--v cstrtrl3sL+)-v,olbo:bi
.q(l)Oa5SEsoq).o(/lcl(c
-q)bI).\. 5Eb3.=- o)5'c! O,Es(('(s(BAJ4 >,
I
(dzj
\orAFa t{
rJ (ll cd
c.r E-o'aZcl tr'5.
=#sE!cd5JaoI
^b cFH E &-r} EE 8- b"g PF bob;d*!v=o(!)
::o!:q 5(]Di) *o0*(Deq-ocdA J
-J-Y(vircE Es E.
tr_ rJ'=bb{
-'F-^.LH
s i s'E oa " s-8trtr oH=(tt(!A!ue3 H E Err14-g F.v*
tl
k(.)
o
cdo+)F-cizo.icBtrUEbO
-r
='cg^(l) ;^'cqxF \-/(Be
F{Na'6I
bt)
lrq)aU)c{
I
-V-^ (v --tv-vc cgc
ho =cc- tr (-.l( c)\C
)ts6g
v)=bo
=gdvL ta;P COF ;io() 2 trA. l{=-lvcEd E\ ai
-y9i
,FJ-HL!E s = H.-.=;b0 =E=-v, c cg;.1 .- -E Fv b's(UHUH-.c o.l *
O
.-
-.QUaOO
.= rrr v-).! o\ g\o:{ O.'- A,-.q !.-g-i*(\ll+-FtrlELAGIFr{
=a
? raF-
roFr ?o
r.-
u0GI GIXorGl 6la3
)
F 6
eco co
.A-Cl
F)FAo
r-traE5rJ
v
t-- trco -gO\ {J\r'
6tlO\A
\lFraFr&
ee\oee\o
oo\o
trc)aoz
rr]r')\o(a
=\0\o?a
(aF.\o(a
)a+)(l)L(D
F{a
c{c&q)oaFFlFi
tr-aFt\o
nFo
or+|rraFr\o
aFa
orf\aaF\o
oFa
ctz tsl ol (a
orn
I
F]
F]140HnF{FIVV(J2rioNL4-)JFJdE(roza-l-F'idFdoF4413APv
Fr?s\}A;i
YZvoII]Aat
^ p4s?dJts?;*MdEfrZ\J< pz>odt8HEd
w
-
(9
()n.l
c)o
ov
EE(frti !-(.)o-ze
-otr(l):JgE(l).=Li
ooE sF.rtC'tr cs LicB=^.() x
'osC\cd
-{cdrd:E 8. t-'qc.l
EVgFgF.O F(l)O:Yo-9t
ui q g e='a_g .s I H
.q .s 'n #'Fg6 ;:*r --:-yr
-
raI-
&CBE(Do
Fr(l)oeov
S: H'3H I-U! d SOc tr li a 'tu9JcEro
-SEo ct)=.rv!tt
3"Et :; :FE;;s 5 E$;E e:=e E F=;.!cF F gj.9 ci E go -c ;aEgfi: E
:**F;gE E q88tr".4*.= . : EE#g E5H.g $ s E
att
dl L]:()N
>r==
c.n
=
0():I(!F
C)()-ccd
F(c
cao'l EtilB(l)=P)(d!=r* lcdooai b mg F6tcd'I 9-$H.$
aiHg(l)dF{!s6t sfF.? r Fgon e.=tr'-u,FF orfig jA
o".i g.oBDCr/ (grn v)otrzE.! roo{ ta)so^iIo()LvFFEI
rdJqAidii
-
F-I
Gq)
q)t-()ogov
bo
Eo()
Cg
5c)i\OFctrtdo)lrCStrc)
F().- 3-6E IHtr O(g
(t) YSqp EU)FS F-3 bocag
.=q)F qv.rr 6It
-
oo
Eo()
alh5(l)ia C)-Ligl(d(Drrd(gtr(l)trE
'r l- l#
gr'-CFq)Jo6Cc0(dtr964RUE.h\ *tsgu
..t) _ qe >163q, cd 6.)M-c-oIh0
6fr(l)n
s
6d\o-EF-aa
lInlnr
It_l-/-
*J
ror.t
\
$n
\a
G\
n{
oogO.s
ooaev.
tn
Sa,?EG'ri .
-
E6&)
(uFrq)o
og
cq(aDil.+
dz
\o(t)
ilt\ctzHP.*(BF(Jtr
oo
liI(B(l)p
(g=al
'= r'lCJl. vt
F
o-(/) EaC(9tr (aJ4EbgF)
.Lo05=
91.:6?;i v(:=c1gs-)< cd o)'a
.v'o-O6cd *'E(B-r-Jjto'n la)fi-(l)._8.2=Ee-ditskrvtr cd
-52d.: qoocJ-i 0) +,
crj r* "lii 5Jcdc)'Es5ccd-e'F*tt) Fcd(d-E :'iEJHr-A bA:(,)
cd'c,
'O cd (,)tr R-t.Y 6\ot](rF
cd .Vb'E
.O Li"n b0(g L.iItC)o)Ev)4>atr.vc.OE ,rr(l)-o';
-v.t;HL*C)#c--8oEtr.FEdCgL.c.t ._r (utr ..oE s-8rttPa!
cdj4trtr(d(Dqjih i'F-v>P sd5-C'Ft'-'7'a\o:cdts >,Qr-'\ H
(,)F_d.+z *9ESEH cB.=o tr()vsE
-l ooPC6.!oro
*-d.rr (C-vCdEo..t)cgtr
rOsBbEb0EE/ a.btr *ErScPcC)y'Fob 0.g-v tsX--:o5'cti.oAEEI
cS.VF.E
"lJHbo
(d F{() (.)-t5 (,aagraOki r.t(D._
-Orrl-'=JHVtlta L.E
E-E0')+EtsciR s.F-= Lts-cs(g=d'-wtr-o-q ?p3srt (GCG)vE 6E
rI-k.v(d'EiI c&'gsH
--ExpcaA 9*IJr j \Oa s[-ca (B!SvtcY ctr'=b gbMEE
u0
GL(l)Au)d
lrl
..1(t)cCttrcEH
c{!l-l !.raia tf-) af) rtr)
[f,ra
|n
ot)cct>, z)a3
Q)
'-
(\lra
co
(\tV;
oo
elrc
o
.lrn
.Jro
c.:rA
c.lr.)
(.)a.)
.E E EEF &D eo
t--cac
v
F\C
v
l--ooLA-=
v
l--/rS
v
N-
$v
c'l -
_rfv
a..ta':\ L