ANALISIS KERUSAKAN DAN PERBAIKAN SISTEM …

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

ANALISIS KERUSAKAN DAN PERBAIKAN SISTEM PENGERINGUDARA AD 232 INST ALASI RADIOMET ALURGI

Suhardi, Ahmad Paid, Sutardi

ABSTRAK

ANALISIS KERUSAKAN DAN PERBAIKAN SISTEM PENGERING UDARA AD 232

INSTALASI RADIOMETAKURGI. Telah dilakukan analisis kerusakan pengering udaratekan jenis refrigerasi Air Dryer 232 yang merupakan bagian dari sistem pengeringudara tekan di gedung Instalasi Radiometalurgi (IRM). Udara tekan yang diperoses AD232 kondisi sebelumnya tidak berfungsi dicirikan udara tekan yang dikeringkan oleh AD232 masih mengandung air sehingga dilakukan analisa kerusakan pada sistempengeringnya. Penyebabnya diduga terdapat kerusakan pada komponen tertentu. Untukmengetahui komponen yang rusak tersebut maka dilakukan analisis kerusakan pad asistem refrigerasi dan filtrasi yang berfungsi sebagai absorber kandungan air dengancara mempelajari buku pengoperasian sistem pengering udara tekan, memeriksatekanan refrigaran dan filter yang terdiri dari air pre-filter, air dust-filter dan oil removingfilter. Dengan tujuan untuk mengetahui kerusakan dan mengetahui spesifikasikomponen yang sesuai untuk tindakan perbaikan. Hasil yang telah dilakukan analisakerusakan pada sistem AD 232, diperoleh beberapa komponen yang rusak diantaranyafiltrasi yang terdiri dari: air pre-filter, air dust-filter dan oil removing filter serta silicagelpada sistem pengering absorbsi, dikarenakan sudah tidak dapat menyeraf kandunganair pada udara tekan.

Kata Kunci: Kerusakan, Pengering Udara, Refrigrasi dan Filterisasi.

PENDAHULUAN

Sistem udara tekan (compressed air system) pad a Instalasi Radiometalurgi (IRM) berfungsiuntuk melayani kebutuhan proses dan penggerak peralatan istrumen / kontrol. Dalampenggunaannya sistem udara tekan terdiri dari dua jalur yaitu : Process Air dan Instrument Ai,l1J•

Jalur process air yaitu udara tekan yang digunakan untuk kebutuhan proses dan peralatan dilaboratorium.sedangkan Jalur Instrument Air yaitu udara yang digunakan untuk peralatan instrumenkontrol sistem VAG dan utilitas lainnya. Udara tekan yang dihasilkan dari kompressor sebelumdimanfaatkan perlu dikeringkan untuk meminima/kan kandungan air yang terdapat pad a udara tekan,untuk keperluan tersebut diperlukan pengering udara tekan (air dryer) dan pendukungnya sepertifilter -filter (pre filter dan after filter). Alat pengering udara ini ada beberapa jenis diantaranyapengering jenis pendinginan (refrigerasi) dan jenis penyerapan (absorpsi)[2J, Pengering udara tekanyang akan dilakukan analisa kerusakan adalah pengering jenis pendinginan (refrigerasi) AD 232.Metode yang digunakan dalam melakukan analisa kerusakan adalah dengan melakukanpemeriksaan/pengecekan baik untuk masing-masing komponen ataupun sistemnya serta pengujiankomponen dan sistem untuk mengetahui tingkat kerusakannya. Hasil yang diharapkan dalamkegiatan ini untuk mengetahui tingkat kerusakan alat pengering udara tekan dan selanjutnya dapatdilakukan tindakan perbaikan atau penggantian a/at baru.

TEORI

Mesin refrigerasi pad a umumnya bekerja dengan sistem kompresi uap. Refrigerant sebagaifluida kerja mengalir pada peralatan utama yang dihubungkan dengan pipa sehingga membentukrangkaian tertutup. Uap refrigerant yang keluar dari evaporator dimampatkan oleh kompresorsehingga tekanannya menjadi naik, kemudian dialirkan ke dalam kondensor. Refrigerant berubahmenjadi fasa cair di dalam kondensor dan selanjutnya dialirkan ke dalam peralatan ekspansi,

481

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854 - 5561

Kondensor

tekanan refrigerant diturunkan hingga mencapai tekanan evaporasi. Kemudian refrigerant mengalirke dalam evaporator. Refrigerant menguap di dalam evaporator. Demikian selanjutnya refrigerantdalam bentuk uap (gas) kembali ke kompresor sehingga terjadi siklus refrigerasi kompresi uap.Siklus refrigerasi mengambil panas dari evaporator dan selanjutnya panas tersebut dibuang ke udaraluar melalui kondensor, seperti pada Gambar 1.

Bagian-bagian utama dari mesin pendingin atau sistem refrigerasi adalah[2] :

1. Kompresor2. Kondensor

3. Katup Ekspansi4. Evaporator

Discgarge pressureItekanan tinaa;)

SIKLUSTERTUTUP

Kompressor

EvaporatorSuction

Uap

Gambar 1. Siklus Sistem Mesin Pendingin

Cair

FilterDrier

KatupEkspansi

Udara tekan yang dihasilkan oleh kompressor perlu dikeringkan sebelum digunakan untukproses ataupun untuk peralatan. Proses pengeringan udara yang terjadi dalam alat Pengering udara(Air Dryer) yaitu udara tekan masuk alat pengering ke pre-cooler/reheater. Udara tersebut kemudianke dalam evaporator dan selanjutnya didinginkan kembali sampai pada titik pengembunan olehrefrigerant yang mengalir di dalam rangkaian refrigerasi. Setelah itu udara tersebut mengalir keseparator dim ana kandungan uap air dalam udara akan terpisah dari udara. Kondensat tersebutmengalir ke saluran pembuangan, sedangkan udara tekan yang sudah kering mengalir ke precooler/reheater sehingga dipanasi ulang oleh udara tekan yang masuk. Udara tersebut kemudianmengalir kembali ke dalam sistem udara tekannya. Pendinginan di dalam sistem refrigerasidilakukan dengan cara sirkulasi terus menerus dan dievaporasi dengan mensuplai refrigerantdengan konstan. Secara hermatik aliran gas .kompresor tertutup yang akan mengalir ke tabungdischarge di bawah tekanan kondensor. Pada proses ini dikombinasikan kerja kipas (fan) dan sirip­sirip tabung yang akan membebaskan panasnya ke udara. Jika udara tekan kehilangan panasnya,maka akan kembali menjadi air. Aliran cairan refrigerant ke dalam evaporator dikontrol oleh katupekspansi. Refrigerant ini merupakan subjek penurun tekanan yang diakibatkan oleh hisapankompressor. Oleh karena itu akan mendidih dan meng-evaporasi-kan pengambilan panas udaratekan tersebut sehingga suhu udaranya menjadi lebih rendah. Refrigerant ini juga temperaturnyalebih rendah dari bahan-bahan penyerap panas udara yang ada disekitar tabung udara tersebut. Bilatemperatur pre-setnya dicapai, thermostat akan mematikan unit refrigerant-nya, diagram alir sistemrefrigerasi Air Dryer dan cara kerja air dryer dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.

482

ISSN 0854 - 5561

KONDENSOR

Fan-1 Fan-1

EVAPORATOR - 1

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

Refrigerant............ ~.

KOM PRESOR

Gambar 2. Diagram Alir Sistem Refrigerasi Air Dryer Permea Model 1200 HSB 400 [4J

Udar. rakanKeluar

1

(0 I 0

. " - 1··.·'1--- •• -- (1

Oil 2

Ji• 7 • ~ :::':::0:"::0 ··:::::::.C::j::·'·.:: ::::::::.:::!)

Udara Tekan

'.48suk t

J~r­IIIL-J

I

,,~..,..n II~III ~y Q n ! II,

Rafr .

Udar.KarlngJdingin

•0= S=luran buen; air

Gambar 3. Cara Kerja pengering udara [1J

1. Kompressor (Hermatic)

2. Kondenser (Air Cooled)

3. Filter

4. Sight Glass

5. Valve ekspansi

483

6. Themostat (Control)

7. Thermostat (Safety)

8. Thermostat (Hi Temp.)

9. Saluran buang

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

Spesifikasi Teknis Pengeringan UdaraPengering udara utama yang digunakan adalahjenis refrigerasi dengan spesifikasi:

a. Merk: PERMEA, ZEKS AIR DRIERCORPORATION

b. Model: 1200 HSBA 400

c. Volt: 440; Hz : 60; 3 phased. Compressor: 1 unit, 5 HP

Type Compressor:Hermatic reciprocating

e. L.RA 6,20 /EAC/R.LA 9,5f. Refrigerant: R.22g. LBS : 11h. Max. Fuse size 20 A

i. Min Circuit! MPA capacity 14,25

ISSN 0854 - 5561

Gambar 4.2 Alat Pengering Udara [1]

(Air Dryer)

TATAKERJA

Alat:

1. Saluran Udara masuk3. Pendingin / Chiller5. Saluran udara ke luar

2. Pre-cooler4. Separator

Untuk melaksanakan kegiatan ini diperlukan peralatan multimeter, manifold, tang-am per, mesin lasasetilin, kunci pas berbagai ukuran,pompa vakum dan toolset

Bahan:

Bahan yang digunakan untuk analisa kerusakan digunakan Freon R-22, gas LPG dan oksigenuntuk las sambungan,

Cara kerja

Untuk mengetahui kinerja system pengeringan Air Dryer 232, maka dilakukan pengujian operasi,dimulai dengan menyiapkan /memasang multi meter

Pad a posisi off pasang manifold pada tekanan tinggi dan tekanan rendah, kemudian catat tekanan

refrigerant pad a manifold. Selanjutnya alat dihidupkan ukur arus listrik motor kompresor masing­masing terminal R-S-T, tekanan pad a discharge dan suction dicatat serta temperatur pipa inlet danoutlet kondesor dan evaporator

Diketahui tekanan refrigerant di bawah tekanan atmosfir yaitu 20 mmHg hal ini menunjukkan tekanandi bawah normal sehingga indikasi pertama adanya peyumbatan refrigerant pad a bagian filtersehingga diperlukan penggantian filter. Dalam penggantian filter diperlukan pengosongan refrigerantuntuk menghindari ledakan pada saat pengelasan. Setelah filter diganti dilakukan pemakumansistem dan dilakukan pengisian freon R-22 sampai tekanan 70 psi, dan kemudian dihidupkankompresor perhatikan tekanan kompresi pad a discharge dan suction dan tambahkan atau kurangifreon sesuai kebutuhan operasi yaitu tekanan pada discharge 180 S.d. 240 psi dan suction 40-60 psiserta ukur arus listrik tidak melebihi spesifikasi ala1.

484

ISSN 0854 - 5561

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

Dalam menganalisa kerusakan mesin pengering udara tekan AD 232, telah ditelaah bagian -bagiandari mesin pengering udara AD 232 diantaranya:

1.Ultra filter

2. spiral penukar panas3.kompresor4.kondensor5.filter6.exvansi valve

7.evaporator8.alat-alat kontrol

Hasil pengukuran setelah penggantian filter dryer dapat dilihat pada Tabel1.

Tabel1. Hasil Pemeriksaan AD 232

Komponen

Tempat / bagianPengukuranData ukuryang diperiksa

Refrigerant

Posisi Off Tekanan Suction120 psiDischarge

120 psiPosisi On Pipa suction

Suhu dan tekanan21°c; 40 psiPipa discharqe

Suhu dan tekanan73°c; 210 psiKompresor

Terminal motorArus motorR-S-T=6,5 - 7,5 - 5Badan motor

suhu30,7 °cBadan motor

Suara operasiSuara halusKondensor

Kipas pendinqinLaju alir2,5 m/detTemperatur inlet

73°cTemperatur outlet

35°cSuhu udara

32°cEvaporator

Suhu exchanqerSuhu dan tekanan12°c; 9 barAir kondensasi

Air jenuhPipa inlet

Suhu inlet3°cPipa outlet

Suhu outlet21°c

Setelah penggantian filter dryer dapat disimpulkan kinerja AD 232 pada operasi normal dilihat dari :

1. Arus konsumsi kompresor pada alat ini tidak melebihi spek (pada spek LRA 6,2 A)2. Pada Evaporator dapat dihasilkan suhu yang sesuai untuk kesiapan penukaran/penyerapan

kondensasi udara yaitu bisa mencapai suhu 3°C.3. Tekanan Freon baik di bagian suction maupun di bagian discharge ,terletak pada tekanan

aman.

4. Udara buang dari kondensor menunjukkan pada kemampuan pembuangan panas Freon.5. Dari suara yang ditimbulkan tidak menunjukan keabnormalan,yaitu suara yang halus.

Dari data operasi diketahui kemampuan kinerja alat dapat bekerja dan siap dialirkan udarauntuk proses pengeringan, tetapi dari analisa kerusakan masih terdapat dan perlu perbaikanperangkat pendukung antara lain yaitu: kerusakan ultra filter dan sistem drainase hal ini masih dapatdilakukan tindakan penggantian dan perbaikan agar alat pengering dapat bekerja baik. Pemanfaatanudara yang akan dipergunakan untuk peralatan instrumen masih terkendala pada mesin pengeringtype absorbsi yang menggunakan bahan dari silikagel diperlukan penggatian silikagel dan after-filter

485

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

KESIMPULAN

ISSN 0854 - 5561

Dari hasil kegiatan ini didapatkan kesimpulan sebagai berikut :1. Alat Pengering Udara AD-232 pad a sistem refrigerasinya masih dapat bekerja dengan

baik,sedang bagian drainase pembuangan hasil kondensasi perlu perbaikan pada pemipaandan timer control.

2. Perbaikan dilakukan pad a sistem refrigerasi,yaitu penggantian filter dryer3. Kendala yang masih dihadapi pad a supplai untuk peralatan instrument karena mesin

pengering tipe absorbsi belum optimal

SARAN

Dalam pengoperasian alat pengering udara harus diperhatikan life time dari filter diusahakan tidakmelebihi spesifikasi dari waktu pakai filter.

DAFT AR PUST AKA

[1] ANONIM," Compressed Air System M-3000, 6 of 23 Contents: Air Dryer, Instrument, Valve &Access" Dokumen Alat RSG-LP Batan Serpong, 1988.

[2] WIRANTO ARISMUNANDAR, HEIZO SAITO, "Penyegar Udara", PT Pradnya Paramita,Jakarta, tahun 2005.

[3] SYAMSURI HASAN, dkk, "Sistem Refrigerasi Dan Tata Udara" Direktorat Jenderal ManajemenPendidikan Dasar dan Menengah, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan,Departemen Pendidikan Nasional, Tahun 2008.

[4] AHMAD PAID "Laporan Kerja Praktek, Di Pusat Pengembangan Teknologi Bahan Bakar NuklirDan Daur Ulang - Batan, Perawatan Alat Pengering Udara Untuk Sistem Udara Tekan - IRM",Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional, Yogyakarta, tahun 2005

TANYA JAWAB

1. Ghaib Widodo, ST

• Apakah ada tindak lanjut dari kegiatan ini?

• Secara periodik apakah sudah diajukan spare part?

• Selama ini bagaimana status alat ,operasi atau tidak?

Suhardi

• Tindak lanjutnya menunggu ketersediaan dana, sampai saat ini belum ada alokasi dana dariPTBN.

• Karena belum adanya alokasi dana,otomatis tidak ada pengajuan spare part.Tahun 2010user sudah mengundang Vendor untuk menganalisis pengajuan penggantian jugaperbaikan.

• Tidak diop~rasikan karena, pendukung alat pengering ini tidak siap.

486