LAPORAN KERJA PRAKTEK “ANALISIS EFISIENSI KERJA POMPA PADA SEA WATER PUMP PT. PUSAKA JAYA PALU POWER (PJPP)” Oleh ARDI RAHMANTO F 331 08 008 PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TADULAKO 2012
LAPORAN KERJA PRAKTEK
“ANALISIS EFISIENSI KERJA POMPA PADA SEA WATER PUMP PT. PUSAKA JAYA PALU POWER (PJPP)”
Oleh
ARDI RAHMANTO F 331 08 008
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TADULAKO
2012
LAPORAN KERJA PRAKTEK
ANALISIS EFISIENSI KERJA POMPA PADA SEA WATER PUMP
PT. PUSAKA JAYA PALU POWER
Oleh
ARDI RAHMANTO F 331 08 008
Diajukan untuk memenuhi syarat mata kuliah Kerja Praktek
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TADULAKO
2012
KATA PENGANTAR
Assalamuallaikum WR. WB
Ucapan puji dan syukur tiada putusnya penulis haturkan Ke Hadirat Allah
SWT, karena atas Rahmat dan Bimbingan-Nya sehingga penyusunan laporan
kerja praktek dapat terwujud .
Penyusunan laporan kerja praktek ini merupakan salah satu persyaratan
dalam pelaksanaan Kerja praktek (KP) serta bentuk penyelesaian mata kuliah
pada Fakultas Teknik khususnya program studi teknik mesin Universitas
Tadulako.
Melalui kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah membantu
dalam penyelesaian kegiatan praktek sampai penyusunan laporan, yaitu kepada :
1. Bapak Ir. Armin Basong, M.Si selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Tadulako.
2. Pimpinan serta menejemen PT. Pusaka Jaya Palu Power
3. Bapak Budi. S selaku Kabag. Divisi Maintenance PT. Pusaka Jaya Palu
Power.
4. Bapak Leno. F selaku Supervisor Mechanical Maintenance PT. Pusaka
Jaya Palu Power.
5. Bapak Sri Candra Bakti ST,M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik mesin.
6. Bapak Kennedy Marsan, ST.,MT. selaku Ketua Program Studi S1 Teknik
mesin .
7. Bapak Ir. Daud Patabang. MT. selaku Dosen pembimbing Kerja Praktek.
8. Bapak-bapak Dosen serta staff dilingkungan Jurusan Teknik Mesin.
9. Pak Basri, pak Nawawi, pak Ketut, serta semua personel Mechanical
Maintenance PT. Pusaka Jaya Palu Power.
10. Rekan-rekan satu team kerja praktek.
11. Semua pihak yang tidak sempat disebut satu-persatu namanya, baik yang
telah membantu secara langsung maupun tidak langsung.
v
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih banyak terdapat
kekurangan karena keterbatasan penulis sebagai manusia. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak
demi kesempurnaan dan manfaat tulisan ini di masa datang.
Palu, Juni 2012
Penulis
vi
ABSTRAK
Kajian ilmiah ini ditujukan untuk mengetahui besarnya efisiensi kerja pompa air
laut (Sea Water Pump) pada sistem pembangkit listrik tenaga uap di PT. Pusaka
Jaya Palu Power untuk jenis pompa tipe CHY18, serta faktor-faktor yang dapat
menyebabkan kerusakan pada pompa.
Hasil dari analisis ini adalah efisensi pompa tipe CHY18 yang bekerja sebesar
79%, disamping itu juga ditemukan terjadinya kavitasi pada pompa yang
menyebabkan kerusakan dan penurunan efisiensi kerja pompa.
Kata kunci : efisiensi pompa dan kavitasi.
vii
x
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.................................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN...................................................................... iii
KATA PENGANTAR................................................................................
ABSTRAK............................................................................................... vii
DAFTAR ISI........................................................................................... Viii
DAFTAR GAMBAR.................................................................................. x
DAFTAR TABEL......................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang................................................................... 1
1.2 Tujuan dan Kegunaan........................................................ 2
1.3 Batasan masalah................................................................ 2
1.4 Manfaat............................................................................ 2
BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN PT. PJPP
2.1 Gambaran umum Perusahaan............................................. 3
2.2 Struktur Organisasi............................................................ 6
2.3 Tugaas, wewenang dan tanggung jawab............................. 8
BAB III TEORI DASAR
3.1 Prinsip Dasar Pompa.......................................................... 23
3.2 Karakteristik sistem pemompaan......................................... 24
3.3 Jenis-jenis Pompa.............................................................. 30
3.4 Pompa Sentrifugal.............................................................. 32
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan efisiensi kerja sea water pump (SWP)............... 36
4.2 Pembahasan...................................................................... 43
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan........................................................................ 48
xi
viii
5.2 Saran................................................................................ 48
DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 49
LAMPIRAN
Lembar kerja harian .............................................................
50
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Oeganisasi Bagian Maintenance...............................
Gambar 2.2 Struktur Organisasi Mechanic Maintenance...........................
Gambar 3.1 Sistem pemompaan dalam sebuah industri............................
Gambar 3.2 Sistem kerja pompa.............................................................
Gambar 3.3 Head statik..........................................................................
Gambar 3.4 Kurva kinerja sebuah pompa................................................
Gambar 3.5 Titik operasi pompa.............................................................
Gambar 3.6 Berbagai jenis pompa..........................................................
Gambar 3.7 Lintasan aliran cairan pompa sentrifugal................................
Gambar 3.8 Komponen utama pompa sentrifugal.....................................
Gambar 3.9 Impeler jenis tertutup dan terbuka........................................
Gambar 4.1 Skema circulating water system............................................
Gambar 4.2 Sea water pump.................................................................
Gambar 4.3 Diagram Moody..................................................................
Gambar 4.4 Proses kavitasi....................................................................
Gambar 4.5 Proses kavitasi..............................................................
Gambar 4.4 Kerusakan impeler karena kavitasi........................................
6
7
23
24
27
28
39
30
32
33
34
37
37
38
46
46
47
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tugas, wewewnang dan tanggung jawab bagian maintenance...
Tabel 4.1 Hubungan antara kecepatan spesifik dengan efisiensi hidrolis......
Tabel 4.2 Hubungan antara kecepatan spesifik dengan efisiensi hidrolis......
Tabel 4.3 Hubungan antara kecepatan spesifik dengan efisiensi volumetris.
8
40
41
41
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) merupakan pembangkit listrik
dengan memanfaatkan energi kalor dari batubara. Untuk mengkonversi energi ini
tentunya memerlukan air sebagai fluida kerja yang akan dipanaskan hingga
menjadi uap bertemperatur dan bertekanan tinggi. Tentu saja proses mengubah
air menjadi uap memerlukan suatu wadah atau yang disebut boiler yang
materialnya bisa tahan terhadap panas tingggi. Namun pada hakekatnya material
bila dipanaskan secara terus menerus dengan temperatur tinggi akan mengalami
fatigue atau kelelahan. Untuk itu dibutuhkan media pendingin untuk mengatasi
masalah tersebut. Pada umumnya media pendingin yang digunakan berupa air
yang terus mengalir secara continue. Namun pada dasarnya air hanya bisa
mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah, sehingga dibutuhkan
suatu alat yaitu pompa untuk menaikkan air dari tempat rendah ketempat yang
tinggi.
Salah satu jenis pompa yang digunakan di PT. Pusaka Jaya Palu Power
yaitu jenis pompa sentrifugal. Pompa ini terdiri atas dua bagian yaitu motor
penggerak dan impeler. Motor penggerak berfungsi untuk memutar impeler
didalam rumah impeler. Keduanya dihubungkan oleh satu shaft atau poros,
sehingga bila motor penggerak berputar maka impeler akan ikut berputar.
Impeler merupakan salah satu jenis turbin yang digunakan pada pompa untuk
menaikkan tekanan air. Pada rumah impeler terdapat lubang hisap (inlet flow)
dan lubang keluar (Outlet flow).
Pada sistem PT. Pusaka Jaya Palu Power, pompa ini digunakan untuk
mengisap air laut yang digunakan sebagai media pendingin, sehingga pompa
pada sistem ini disebut pompa air laut atau Sea Water Pump (SWP). Sea water
pump yang digunakan merupakan pabrikan germany type CHY18 sebanyak lima
unit dengan efisiensi masing-masing kerja pompa sebesar 85%. Namun dari
efisiensi pompa tersebut tidak sepenuhnya termanfaatkan secara maksimal,
sehingga efisiensi kerja pompa bisa saja turun yang diakibatkan oleh faktor-
1
2
faktor tertentu. Hal inilah yang menjadi fokus perhatian penulis untuk
menganalisis dan memecahkan masalah tersebut.
Berdasarkan hal tersebut penulis mengambil topik “Analisis Efisiensi Kerja
Pompa pada Sea Water Pump PT. PUSAKA JAYA PALU POWER (PJPP)” untuk
dibahas dalam laporan hasil kerja praktek di PT. Pusaka Jaya Palu Power.
1.2 Tujuan dan Kegunaan
Adapun tujuan dari penulisan ini adalah :
1. Menganalisis efisiensi kerja Sea Water Pump (SWP).
2. Mengidentifikasi faktor-faktor yang dapat mempengaruhi penurunan
efisiensi kerja Sea Water Pump (SWP).
1.3 Batasan Masalah
Adapun Batasan masalah dalam penulisan ini adalah :
1. Efisiensi pompa yang akan dianalisa pada Sea Water Pump tipe CHY18 .
2. Analisis ditinjau berdasarkan pada data manual pompa dan hasil kerja
pompa.
1.4 Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penulisan ini adalah :
Bagi Industri, dapat dijadikan sebagai pertimbangan dalam
mengoptimalkan kinerja pompa dan memudahkan perawatan atau
maintenance.
3
BAB II
GAMBARAN UMUM DAN PERMASALAHAN
2.1 Gambaran Umum Perusahaan
PT. Pusaka Jaya Palu Power atau PT.PJPP adalah merupakan perusahaan
yang mempunyai status sebagai Penanam Modal Dalam Negeri (PMDN) yang
didirikan pada tahun 2002. Adapun kegiatan bisnis utama dari PT. PJPP ialah
membangkitkan listrik untuk didistribusikan oleh Perusahaan Listrik Negara atau
PLN. Skema ini juga lebih dikenal sebagai “Listrik Swasta”.
Saham dari PT. PJPP sendiri dimiliki oleh tiga pihak, yaitu: PT. Toba
Sejahtera, PT. PJPP sendiri dan Pemerintah daerah Kota Palu. Ketiga pihak ini
memiliki komitmen bersama untuk membantu pertumbuhan ekonomi dan
industrial infrastructure untuk kota Palu dan sekitarnya. Ibu Kota Jakarta dalam
hal ini merupakan kantor untuk keperluan koordinasi dan kebutuhan logistik
lainnya.
Salah satu alasan PT. PJPP berdiri, diantaranya adalah sebagai usaha
penanggulangan masalah listrik nasional khususnya di daerah Kota Palu dan
sekitarnya yang merupakan salah satu agenda utama pemerintah untuk
mengurangi subsidi pada Bahan Bakar Minyak atau BBM yang dipakai oleh PLTD
– PLN, yang mana pada beberapa tahun terakhir ini mengalami kenaikan harga
secara terus-menerus, yang sejalan dengan kenaikan harga minyak dunia.
PT. PJPP mempunyai visi dan misi dalam menjalankan bisnis penyediaan
tenaga listriknya. Dimana Visi dan Misinya nya adalah sebagai berikut:
Visi
Diakui sebagai perusahaan swasta yang berkembang terpercaya dengan
bertumpu pada potensi sumber daya manusia dan sumber daya alam.
Misi
1. Menjalankan bisnis kelistrikan yang berorientasi pada
kepuasan pelanggan.
2. Menjadikan tenaga listrik sebagai media untuk meningkatkan
kualitas kehidupan masyarakat dan menjadi pendorong
kegiatan ekonomi.
4
3. Ikut berpartisipasi mengatasi krisis tenaga listrik
4. Membantu merealisasikan program pemerintah dalam
penghematan bahan bakar minyak.
Di dalam pengelolaan PLTU milik PT.PJPP, terdapat 3 (Tiga) bagian
penting yang sangat menunjang operasional dari PT.PJPP. Yaitu:
1. Bagian Manajemen
2. Bagian Produksi
3. Bagian Maintenance:
a. Instrument atau DCS dan Electric Maintenance
b. Mechanic Maintenance
2.1.1 Kegiatan PT. PJPP
PT. PJPP adalah merupakan perusahaan yang bergerak di bidang jasa
penyedia tenaga listrik berupa PLTU, dan mempunyai daya 2 x 15 MW turbin uap
(kapasitas terpasang) dengan rencana penambahan daya 2 x 15 MW untuk total
daya output 60 MW. Untuk saat ini sistem yang bekerja adalah 2 unit dengan
kapasitas per unit sebesar 15 MW yang bekerja secara bersamaan. Bahan bakar
yang digunakan adalah solar dan batu bara. Batu bara ini diimpor dari provinsi
Kalimantan Timur menggunakan kapal tongkang.
Untuk menjamin keramahan lingkungan, PLTU Palu menggunakan batu
bara dengan nilai kalori 5.000 cal/gr yang kandungan kadar abu rendah (Low
Ash Coal). Dengan penggunaan batu bara berkadar debu rendah, PT. PJPP dapat
mengurangi emisi yang dapat mengganggu kualitas udara di kota Palu dan
sekitarnya.
2.1.2 Hari dan Jam Kerja
Sesuai dengan tuntutan produksi, jam kerja efektif bagi perusahaan PT.
PJPP adalah 24 jam sehari tanpa istirahat.
Jam kerja diberlakukan oleh perusahaan terdiri dari dua jenis. Yaitu jam
kerja normal, berlaku 6 hari kerja dan 1 hari istirahat bagi karyawan non-shift
adalah hari minggu. Sedangkan hari istirahat bagi karyawan shift diatur secara
bergiliran.
5
Jam kerja normal bagi karyawan non-shift adalah sebagai berikut:
Senin-Kamis : 08.00-16.15 (istirahat 1 jam pada pukul 12.00-13.00)
Jumat : 08.00-16.15 (istirahat 1,5 jam pada pukul 11.30-13.00)
Sabtu : 08.00-12.15 (tanpa istirahat)
Jam kerja bagi karyawan shift adalah sebagai berikut:
Shift 1: 07.30-15.30
Shift 2: 15.30-23.30
Shift 3: 23.30-07.30
6
2.2 Struktur Organisasi
2.2.1 Struktur Organisasi Badan Maintenance
Gambar 2.1 Striktur Organisasi Bagian Manitenance Sumber : PT. Pusaka Jaya Palu Power (2012)
Mec
han
ical
Mai
nte
nan
ce
1. M
r Li
(B
oile
r)
2. M
r Su
n (
T/G
)
Sup
. Ele
ctri
cal M
ain
ten
ance
Ru
slan
R 2
00
20
15
Sup
. Mec
han
ic M
ain
ten
ance
Len
o .F
20
08
02
5
Kab
ag. M
ain
ten
ance
Bu
di P
. 20
07
01
4
Den
ik P
urb
asar
i
Ad
min
. Mai
nte
nan
ce
7
2.2.2 Struktur Organisasi Bagian Mechanic Maintenance
Gambar 2.2. Struktur organisasi Mechanic Maintenance
Sumber : PT. Pusaka Jaya Palu Power (2012)
Mechanic maintenance
1. Mr. Li (Boiler) 2. Mr. Sun (T/G)
Mechanic maintenance
Leno .F 2008025
Mechanic maintenance
Budi .P 2007014
Admin. maintenance
Denok Purbasari
8
2.3 Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab
Tabel 2.1 Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab Bagian Maintenance
No. Jabatan Keterangan
1. Kepala Bagian
Maintenantce
Fungsi
Utama
Fungsi utama dari Kepala Bagian
Maintenance adalah di bawah langsung
koordinasi Plant Manager, bertanggung
jawab mengkoordinasi dan mengawasi
seluruh aktivitas bawahan “Supervisor
Maintenance Electrical / Instrument –
DCS, Supervisor Maintenance Mechanic
dan Admin Maintenance” untuk
menjalankan fungsi maintenance
(pemeliharaan) sesuai prosedur dan
target yang diinginkan perusahaan.
Selain itu, Kepala Bagian Maintenance
bertanggung jawab menyusun program
maintenance (preventive dan corrective)
dan anggaran maintenanance secara
keseluruhan untuk memastikan dan
membantu tercapainya target produksi
yang direncanakan perusahaan.
Tugas
Pokok dan
Tanggung
Jawab
1. Memastikan kebijakan dan
peraturan perusahaan termasuk Visi
dan Misi, sudah didelegasikan dan
dilaksanakan oleh masing-masing
Supervisor ke semua bawahan.
2. Memastikan himbauan dan
pelaksanaan keselamatan kerja
sudah dipahami dan diterapkan di
tempat kerja oleh semua bawahan
9
(kebijakan menyusul).
3. Menentukan dan menyusun rencana
kerja tahunan untuk program
pemeliharaan berdasarkan arahan
atasan, catatan inspeksi dan
masukan pihak produksi.
4. Bertanggung jawab dalam
penyusunan dan penggunaan
budget maintenance.
5. Bertanggung jawab memelihara
dokumentasi data dan gambar
teknik (Engineering) termasuk ada
perubahan di dalamnya.
6. Memastikan kepada seluruh
Supervisor Maintenance bahwa
prosedur / instruksi kerja , sudah
dilaksanakan di seluruh unit
maintenance secara benar ,
konsisten. dan aman.
7. Memastikan fasilitas semua
peralatan pendukung kerja untuk
keperluan operasional maintenance
termasuk prosedur perawatan,
tersedia dan berkerja dengan
benar.
8. Memastikan schedule dan status
kalibrasi peralatan berjalan sesuai
target dan konsisten.
9. Berkoordinasi dan memberikan
informasi kepada atasan, perihal
adanya gangguan atau kendala
operasional (terencana maupun
10
tidak terencana) yang merupakan
bentuk koordinasi kerja.
10. Mereview laporan Supervisor
Maintenance serta mengambil
langkah koordinasi setiap saat
(terutama jika terjadi emergency).
11. Berkoordinasi dengan Supervisor
Maintenance perihal penyusunan
dan pemberian materi training ke
bawahan untuk tujuan peningkatan
skill.
12. Mengevaluasi performance kerja
bawahan untuk tujuan penilaian
prestasi.
13. Mengkoordinasi dan menjadwalkan
pertemuan intern (bawahan maupun
atasan), untuk tujuan menciptakan
komunikasi yang baik antara
bawahan- atasan, sekaligus
peningkatan kinerja
14. Membuat laporan berkala ke atasan
perihal kinerja maintenance.
15. Memastikan kondisi lingkungan kerja
bawahan, selalu terjaga dalam
keadaan bersih dan aman.
16. Memastikan system administrasi dan
management mutu (Quality
Management System) perusahaan
berjalan dengan baik dan benar.
17. Menjaga terselenggaranya
komunikasi yang baik dengan
atasan, rekan kerja dan department
11
lain.
Wewenang 1. Mengajukan saran atau usul yang
positif kepada atasan yang berkaitan
dengan perbaikan kinerja.
2. Membuat budget operasional
maintenance.
3. Mengajukan insentif atau bonus
atau award ke atasan untuk
meningkatkan motivasi kerja
bawahan.
4. Mengajukan, memeriksa dan
menyetujui permintaan barang
untuk keperluan maintenance.
5. Mengajukan atau Memberikan
peringatan atau sangsi kepada
bawahan yang melakukan
pelanggaran aturan perusahaan,
sesuai dengan prosedur.
6. Mengatur dan merencanakan
penempatan tenaga kerja bawahan
berdasarkan pertimbangan skill atau
kemampuan.
7. Memberikan penilaian performance
kerja bawahan secara periodic dan
objektif.
8. Mengajukan training bawahan ,
untuk peningkatan skill dan
pengetahuan
1. Admin
Maintenance
Fungsi
Utama
Dibawah koordinasi langsung Manager
Maintenace, bertanggung jawab
melaksanakan fungsi atau
terselenggaranya kegiatan harian
12
administrasi maintenance dan ISO-QMS
Tugas
Pokok dan
Tanggung
Jawab
1. Melaksanakan kebijakan atau
peraturan perusahaan secara benar
dan konsisten.
2. Memastikan kegiatan
terselenggaranya kegiatan laporan
harian, mingguan dan bulanan
maintenace secara benar dan tepat
waktu.
3. Memastikan terselenggaranya
pelaksanaan sistem administrasi dan
dokumentasi seperti : data data
drawing pendukung plant, absensi
harian dan perfomance kerja
karyawan, surat masuk dan luar
perusahaan, penerimaan berita
intern dan extern langsung, dll
dilingkungan maintenance secara
benar dan baik (adanya
pengontrolan karyawan terhadap
pencatatan waktu lembur, waktu
kerja dll )
4. Memelihara terselenggaranya sistem
dokumen maintenace dan
management secara baik, rapi dan
aman.
5. Selalu aktof mengikuti dan
memonitor jadwal kegiatan pimpinan
( koordinasi secara baik, rapi, dan
aman )
6. Terselenggaranya komunikasi yang
baik dengan atasan maupun
13
departemen lain.
Wewenang 1. Menyelenggarakan pengaturan dan
penyimpanan dokumen kerja supaya
lebih otomatis dan aman.
2. mengajukan saran atau usul yang
positif kepada atasan yang berkaitan
dengan perbaikan kinerja.
3. Mengajukan training keatasan untuk
mpeningkatan skill dan pengetahuan.
3. Supervisor
Mekanik
Fungsi
Utama
Dibawah langsung koordinasi Manager
Maint, bertanggung jawab membantu
dan melaksanakan koordinasi aktivitas
seluruh unit kepala regu atau bawahan
meliputi : unit mekanik Maint, unit
instrument DCS Maint sesuai prosedur .
Tugas
Pokok dan
Tanggung
Jawab
1. Melaksanakan tugas yang diberikan
oleh atasan langsung dengan
sungguh-sungguh dan penuh
tanggung jawab, sesuai dengan
setándar keselamatan kerja dan
metode kerja yang sudah ditetapkan.
2. Menyusun materi dan program
internal training secara berkala dan
berkesinambungan untuk
meningkatakan pengetahuan dan
keterampilan kerja bawahan.
3. Membuat prosedur atau metode,
format pencatatan data dan
pelaksanaan kerja untuk setiap
equipment unit pembangkit, sesuai
dengan yang dipersyaratkan oleh
pihak pabrikan, baik untuk
14
pelaksanaan “ Preventive Action”
maupun “ Corrective Action”.
4. Secara berkala melakukan audit.
Terhadap ketersediaan kelengkapan
alat dan bahan kerja yang
dibutuhkan, untuk dilaporkan hasilnya
kepada atasan.
5. Memberikan motivasi positif kepada
bawahan untuk bersama-sama bisa
memanfaatkan waktu kerja secara
efective dan efisien guna memenuhi
target kerja serta peningkatan
efisiensi Kerja
6. Melakukan evaluasi terhadap
pencapaian target hasil kerja baik
yang sifatnya “Preventive Action”
maupun “ Corrective Action” maupun
terhadap equipment unit pembangkit,
sebagaimana yang sudah
direncanakan oleh management atau
atasan.
7. Melakukan “Total Quality Control”
terhadap penggunaan alat dan bahan
kerja serta kwalitas hasil kerja semua
karyawan bagian mekanik maint yang
menjadi bawahannya dan secara
berkesinambungan bersama-sama
melakukan upaya effisiensi kerja dan
peningkatan kualitas dan kuwantitas
hasil kerja.
8. Memeriksa dan menyetujui Surat
Perintah Lembur yang diajukan oleh
15
masing-masing Kepala Regu mekanik,
jika benar-benar memerlukan
pelaksanaan pekerjaan di luar jam
kerja normal, sebelum diajukan ke
bagian HRD.
9. Memeriksa setiap Permohonan
Pembelian Barang yang diajukan oleh
kepala regu Mekanik untuk
menghindari kesalahan spesifikasi dan
jumlah barang yang harus dibeli.
10. Melakukan evaluasi dan koreksi
terhadap hasil penilaian kinerja
bawahan yang sudah dilakukan oleh
masing-masing Kepala Regu, sebelum
diajukan ke atasan.
11. Melakukan evaluasi dan koreksi
laporan kerja harian masing-masing
Kepala Regu sebelum diserah
terimakan ke bagian administrasi
maintenance.
Wewenang 1. Mengajukan saran/usulan yang
positip kepada atasan yang berkaitan
dengan perbaikan kinerja.
2. Mengajukan atau Memberikan
peringatan kepada bawahan yang
melakukan pelanggaran ditempat
kerja, sesuai prosedur perusahaan.
3. Mengatur dan merencanakan
penempatan tenaga kerja
berdasarkan skill atau kemampuan.
4. Memberikan penilaian performance
kerja bawahan secara periodik dan
16
objective.
5. Memberikan penyuluhan dan
koordinasi atau instruksi kerja
bawahan.
6. Mengajukan training keatasan untuk
peningkatan skill dan pengetahuan.
7. Menyetujui dan membatalkan
permohonan pembelian barang yang
di ajukan oleh kepala regu Mekanik
untuk menghindari kesalahan
spesfikasi dan jumlah pembelian agar
sesuai dengan tingkat kebutuhan.
4. Kepala Regu
Mekanik
Fungsi
Utama
Dibawah langsung koordinasi Supervisor
Mekanik, bertanggung jawab
membantu dan melaksanakan
koordinasi aktivitas wakil kepala regu
astau bawahan mekanik maintenance
sesuai prosedur .
Tugas
Pokok dan
Tanggung
Jawab
1. Melaksanakan tugas yang diberikan
oleh atasan langsung dengan
sungguh-sungguh dan penuh
tanggung jawab, sesuai dengan
Setandar keselamatan dan kerja dan
metode kerja yang sudah ditetapkan
2. Memastikan himbauan dan
pelaksanaan keselamatan kerja sudah
dipahami dan diterapkan ditempat
kerja oleh bawahan.
3. Secara berkala melakukan audit
terhadap kelengkapan alat dan bahan
kerja yang dibutuhkan untuk
dilakukan hasilnya kepada atasan
17
langsung.
4. Memberikan motovasi positif kepada
bawahan untuk bersama sama bisa
memanfaatkan waktu kerja secara
efektif dan efisien guna memenuhi
target kerja serta peningkatkan
efisiensi kerja.
5. Menentukan pencapaian target kerja
harian dan memberikan pengarahan
dan pengaturan tugas kerja secara
jelas kepada bawahan untuk
menghindari kesalahan prosedur kerja
dan ketidak layakkan hasil kerjaan
oleh bawahan.
6. Melakukan koordinasi kerja dengan
pihak produksi, berkenaan dengan
kegiatan kerja yang dilakukan oleh
bawahan baik berupa preventive
action maupun corrective action.
7. Bersama sama dengan semua
bawahan melakukan upaya
penghematan terhadap pemakaian
alat dan bahan kerja untuk
menunjang penghematan biaya kerja.
8. Memeriksa dan mengajukan surat
permintaan barang kepada bagian
gudang untuk kebutuhan bahan dan
alat kerja yang akan dipergunakan
oleh bawahan.
9. Mengajukan surat perintah lembur
kepada atasan langsung untuk
melaksanakan pekerjaan diluar jam
18
kerja normal.
10. Melakukan evaluasi dan penilaian
secara berkala terhadap disiplin
pengetahuan, keterampian, dan
kwalitas kerja bawahan untuk
dilaporkan hasilnya kepada atasan
langsung sebagai dasar pengajuan
demosi atau promosi karyawan.
11. Membuat laporan harian yang
komprenhensif secara tertulis
terhadap semua tindakan kerja, serta
pemakaian alat dan bahan kerja
kepada atasan langsung.
12. Bertanggung jawab terhadap
efektivitas pelaksanaan kerja,
pemakaian alat dan bahan kerja oleh
bawahan kepada atasan langsung.
13. Bertanggung jawab terhadap
kualitas dan pencapaian target hasil
kerja harian kepada atasan langsung.
14. Bertanggung jawab terhadap
pelaksaan kinerja bawahan kepada
atasan langsung.
Wewenang 1. Mengajukan saran atau usulan yang
positip kepada atasan yang berkaitan
dengan perbaikan kinerja.
2. Mengajukan atau memberikan
peringatan kepada bawahan yang
melakukan pelanggaran ditempat
kerja, sesuai prosedur perusahaan.
3. Mengatur dan merencanakan
penempatan tenaga kerja
19
berdasarkan skill atau kemampuan.
4. Memberikan penilaian performance
kerja bawahan secara periodik dan
objective.
5. Memberikan penyuluhan dan
koordinasi atau instruksi kerja
bawahan.
6. Mengajukan training keatasan untuk
peningkatan skill dan pengetahuan.
5. Wakil Kepala
Regu Mekanik
Fungsi
Utama
Dibawah langsung koordinasi Kepala
regu Mechanic maintenance,
bertanggung jawab membantu dan
melaksanakan koordinasi aktivitas
teknisi mechanic maintenance sesuai
prosedur.
Tugas
Pokok dan
Tanggung
Jawab
1. Melaksanakan tugas yang diberikan
oleh atasan langsung dengan
sungguh-sungguh dan penuh
tanggung jawab, sesuai dengan
setándar keselamatan kerja dan
metode kerja yang sudah ditetapkan.
2. Menjaga kebersihan dan keamanan
area tempat kerjanya.
3. Menjaga kebersihan dan kelengkapan
alat serta bahan kerja yang menjadi
tanggung jawabnya.
4. Melakukan upaya penghematan
terhadap pemakaian alat dan bahan
kerja untuk menunjang penghematan
biaya kerja.
5. Memberikan motivasi positif kepada
bawahan untuk bersama sama bisa
20
memanfaatkan waktu kerja secara
efektif dan efisien guna memenuhi
target kerja serta peningkatan
efisiensi kerja.
6. Memberikan pengarahan dan
pengaturan tugas kerja secara jelas
kepada bawahan untuk menghindari
terjadinya kesalahan prosedur kerja
dan hasil pekerjaan oleh bawahan.
7. Memberikan motovasi positif kepada
bawahan untuk bersama sama bisa
memanfaatkan waktu kerja secara
efektif dan efisien guna memenuhi
target kerja serta peningkatkan
efisiensi kerja.
8. Melakukan koordinasi kerja dengan
pihak produksi, berkenaan dengan
kegiatan kerja yang dilakukan oleh
bawahan baik berupa preventive
action maupun corrective action.
9. Bersama sama dengan semua
bawahan melakukan upaya
penghematan terhadap pemakaian
alat dan bahan kerja untuk
menunjang penghematan biaya kerja.
10. Bertanggung jawab terhadap
kualitas dan pencapaian target hasil
kerja harian kepada atasan langsung .
11. Bertanggung jawab terhadap
keselamatan , keamanan, dan
kebersihan kerja.
12. Bertanggung jawab terhadap
21
kelengkapan bahan dan alat kerja
yang dipergunakan.
13. Bertanggung jawab terhadap
target pencapaian hasil pekerjaan
yang sudah ditugaskan oleh atasan
langsung.
Wewenang
Mengajukan saran/usulan yang positip
kepada atasan yang berkaitan dengan
perbaikan kinerja.
6. Teknisi Mekanik
maint.
Fungsi
Utama
Melaksanakan aktivitas Mekanik maint
sesuai prosedur dibawah koorrdinasi
wakil kepala regu Mekanik maint.
Tugas
Pokok dan
Tanggung
Jawab
1. Melaksanakan tugas yang diberikan
oleh atasan langsung dengan
sungguh-sungguh dan penuh
tanggung jawab, sesuai dengan
setándar keselamatan kerja dan
metode kerja yang sudah ditetapkan.
2. Menjaga kebersihan dan keamanan
area tempat kerjanya.
3. Menjaga kebersihan dan kelengkapan
alat serta bahan kerja yang menjadi
tanggung jawabnya.
4. Melakukan upaya penghematan
terhadap pemakaian alat dan bahan
kerja untuk menunjang penghematan
biaya kerja.
5. Memanfaatkan waktu kerja secara
efektif dan effesien untuk mencapai
peningkatan efisiensi kerja.
6. Memeberikan laporan yang
konprehensip terhadap semua
22
tindakan kerja yang dilakukan kepada
atasan langsung.
7. Melakukan koordinasi kerja dengan
pihak produksi, berkenaan dengan
kegiatan kerja yang dilakukan baik
berupa preventive action maupun
corrective action.
8. Bertanggung jawab terhadap kualitas
dan pencapaian target hasil kerja
harian kepada atasan langsung .
9. Bertanggung jawab terhadap
kelengkapan bahan dan alat kerja
yang dipergunakan.
10. Bertanggung jawab terhadap
keselamatan, keamanan dan
kesehatan kerja.
11. Bertanggung jawab terhadap
hasil pekerjaan yang sudah dilakukan.
Wewenang Mengajukan saran atau usulan yang
positif kepada atasan yang berkaitan
dengan perbaikan kinerja.
23
BAB III
TEORI DASAR
3.1 Prinsip Dasar Pompa
Sistem pemompaan bertanggung jawab terhadap hampir 20% kebutuhan
energi listrik dunia dan penggunaan energi dalam operasi pabrik industri tertentu
berkisar 25-50% (US DOE, 2004). Pompa memiliki dua kegunaan utama yaitu
Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari
aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air) dan Mensirkulasikan cairan sekitar
sistem (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan
peralatan). Pompa dan mesin penggerak biasanya merupakan komponen yang
paling efisien energinya. Komponen utama sistem pemompaan adalah:
Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistem udara.
Impeler sebagai perangkat kerja yang meneruskan putaran motor untuk
mengisap dan meneruskan fluida.
Rumah impeler merupakan tempat impeler yang terdiri dari lubang isap
dan lubang keluaran.
Pemipaan, digunakan untuk membawa fluida
Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistim
Sambungan, pengendalian dan instrumentasi lainnya
Gambar 3.1 Sistem Pemompaan dalam sebuah industri Sumber : Industri (US DOE, 2001)
24
3.2 Karakteristik sistem pemompaan
3.2.1 Tinggi tekan (head)
Head pompa adalah energi per satuan berat yang harus disediakan untuk
mengalirkan sejumlah zat cair yang direncanakan sesuai dengan kondisi instalasi
pompa, atau tekanan untuk mengalirkan sejumlah zat cair,yang umumnya
dinyatakan dalam satuan tinggi kolom zat cair.
Menurut persamaan Bernauli, ada tiga macam head (energi) fluida dari
sistem instalasi aliran, yaitu, energi tekanan, energi kinetik dan energi potensial
Hal ini dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :
(3.1)
Karena energi itu kekal, maka bentuk head (tinggi tekan) dapat bervariasi
pada penampang yang berbeda. Namun pada kenyataannya selalu ada rugi
energi (losses).
Gambar 3.2 Sistem kerja pompa
Sumber : Harahap (2007)
25
Pada kondisi yang berbeda seperti pada gambar di atas maka persamaan
Bernaulli adalah sebagai berikut :
( 3.2)
a) Head Tekanan
Head tekanan adalah perbedaan head tekanan yang bekerja pada
permukaan zat cair pada sisi tekan dengan head tekanan yang bekerja pada
permukaan zat cair pada sisi isap.
26
b) Head Kecepatan
Head kecepatan adalah perbedaan antar head kecepatan zat cair pada
saluran tekan dengan head kecepatan zat cair pada saluran isap. Head
kecepatan dapat dinyatakan dengan rumus :
(3.3)
c) Head statik
Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari
cairan yang dipompakan. Head statik merupakan aliran yang independen. Head
statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan dan dapat dihitung
dengan persamaan perikut:
..............(3.4)
Head statik terdiri dari Head hisapan statis (hS): dihasilkan dari
pengangkatan cairan relatif terhadap garis pusat pompa. hS nilainya positif jika
ketinggian cairan diatas garis pusat pompa, dan negatif jika ketinggian cairan
berada dibawah garis pusat pompa (juga disebut “pengangkat H hisapan”) dan
Head pembuangan statis (hd): jarak vertikal antara garis pusat pompa dan
permukaan cairan dalam tangki tujuan.
27
Gambar 3.3 Head Statik Sumber : Harahap (2007)
d) Head gesekan atau friksi (hf)
Head gesekan atau friksi (hf) ini merupakan kehilangan yang diperlukan
untuk mengatasi tahanan akibat gesekan antara fluida dan permukaan pipa.
Head ini tergantung pada ukuran, kondisi dan jenis pipa, debit aliran, dan sifat
dari cairan.
e) Head Statis Total
Head statis total adalah perbedaan tinggi antara permukaan zat cair pada
sisi tekan dengan permukaan zat cair pada sisi isap. Head statis total dapat
dinyatakan dengan rumus :
Z = Zd – Zs .........................(3.5)
Dimana :
Z : Head statis total
Zd : Head statis pada sisi tekan
Zs : Head statis pada sisi isap
Tanda + : Jika permukaan zat cair pada sisi isap lebih rendah dari
sumbu pompa (Suction lift).
Tanda - : Jika permukaan zat cair pada sisi isap lebih tinggi dari sumbu
pompa (Suction head).
28
3.2.2 Kurva kinerja pompa
Head dan debit aliran menentukan kinerja sebuah pompa yang secara
grafis ditunjukan pada kurva kinerja atau kurva karakteristik pompa.
H E A D
Debit ( )
Gambar 3.4 Kurva kinerja sebuah pompa
Sumber : Harahap (2007)
Gambar memperlihatkan kurva pompa sentrifugal dimana head secara
perlahan turun dengan meningkatnya aliran. Dengan meningkatnya tahanan
sistem, head juga akan naik. Hal ini pada gilirannya akan menyebabkan debit
aliran berkurang dan akhirnya mencapai nol. Debit aliran nol hanya dapat
diterima untuk jangka pendek tanpa menyebabkan pompa terbakar.
3.2.3 Titik operasi pompa
Debit aliran pada head tertentu disebut titik tugas. Kurva kinerja pompa
terbuat dari banyak titik-titik tugas. Titik operasi pompa ditentukan oleh
perpotongan kurva sistim dengan kurva pompa sebagaimana ditunjukkan dalam
Gambar 3.5.
29
Gambar 3.5 Titik Operasi Pompa
Sumber : US DOE (2001)
3.2.4 Net Positive Suction Head (NPSH)
Kavitasi atau penguapan adalah pembentukan gelembung dibagian dalam
pompa. Hal ini dapat terjadi manakala tekanan statik fluida setempat menjadi
lebih rendah dari tekanan uap cairan (pada suhu sebenarnya). Kemungkinan
penyebabnya adalah jika fluida semakin cepat dalam kran pengendali atau
disekitar impeler pompa. Bila kecepatan berkurang dan tekanan bertambah, uap
akan menguap dan jatuh. Hal ini memiliki tiga pengaruh yang tidak dikehendaki:
Erosi permukaan baling-baling, terutama jika memompa cairan berbasis
air.
Meningkatnya kebisingan dan getaran, mengakibatkan umur sil dan
bearing menjadi lebih pendek.
Menyumbat sebagian lintasan impeler, yang menurunkan kinerja pompa
dan dalam kasus yang ekstrim dapat menyebabkan kehilangan head total.
Head Hisapan Positif Netto Tersedia / Net Positive Suction Head Available
(NPSHA) menandakan jumlah hhisapan pompa yang melebihi tekanan uap
cairan, dan merupakan karakteristik rancangan sistim. NPSH yang diperlukan
(NPSHR) adalah hisapan pompa yang diperlukan untuk menghindari kavitasi, dan
merupakan karakteristik rancangan pompa.
30
3.3 Jenis-Jenis Pompa
Bagian ini menjelaskan berbagai jenis pompa.2 Pompa hadir dalam
berbagai ukuran untuk penggunaan yang luas. Pompa-pompa dapat digolongkan
menurut prinsip operasi dasarnya seperti pompa dinamik atau pompa
pemindahan positif.
Gambar 3.6 Berbagai jenis pompa
Sumber : US DOE (2011)
Pada prinsipnya, cairan apapun dapat ditangani oleh berbagai rancangan
pompa. Jika berbagai rancangan pompa digunakan, pompa sentrifugal biasanya
yang paling ekonomis diikuti oleh pompa rotary dan reciprocating. Walaupun,
pompa perpindahan positif biasanya lebih efisien daripada pompa sentrifugal,
namun keuntungan efisiensi yang lebih tinggi cenderung diimbangi dengan
meningkatnya biaya perawatan.
3.3.1 Pompa perpindahan positif
Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya beroperasi: cairan
diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan secara positif
untuk setiap putarannya. Pompa perpindahan positif digunakan secara luas untuk
31
pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental. Pompa perpindahan positif
selanjutnya digolongkan berdasarkan cara perpindahannya.
Pompa Reciprocating jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya
jarum piston. Pompa reciprocating hanya digunakan untuk pemompaan
cairan kental dan sumur minyak.
Pompa Rotary jika perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah gir,
cam atau balingbaling dalam sebuah ruangan bersekat pada casing yang
tetap. Pompa rotary selanjutnya digolongkan sebagai gir dalam, gir luar,
dan baling-baling dorong dll. Pompa-pompa tersebut digunakan untuk
layanan khusus dengan kondisi khusus yang ada di lokasi industri. Pada
seluruh pompa jenis perpindahan positif, sejumlah cairan yang sudah
ditetapkan dipompa setelah setiap putarannya. Sehingga jika pipa
pengantarnya tersumbat, tekanan akan naik ke nilai yang sangat tinggi
dimana hal ini dapat merusak pompa.
3.3.2 Pompa Dinamik
Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa tersebut
beroperasi: impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan
atau kecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida. Terdapat dua jenis
pompa dinamik:
Pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan
untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya
lebih dari 75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalah pompa
sentrifugal. Untuk alasan ini, pompa ini dijelaskan dibawah lebih lanjut.
Pompa dengan efek khusus terutama digunakan untuk kondisi khusus di
lokasi industri.
32
3.4 Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal merupakan salah satu peralatan yang paling sederhana
dalam berbagai proses pabrik. Gambar 3.7 memperlihatkan bagaimana pompa
jenis ini beroperasi:
Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam
hal jet pump oleh tekanan buatan.
Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga
menyebabkan cairan berputar. Cairan meninggalkan impeler pada
kecepatan tinggi.
Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin
digunakan cincin diffuser stasioner. Volute atau cincin diffuser stasioner
mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan.
Gambar 3.7 Lintasan aliran cairan pompa sentrifugal
Sumber : Sahdev M (2008)
3.4.1 Komponen dari pompa sentrifugal
Komponen utama dari pompa sentrifugal terlihat pada Gambar 3.8 dan
diterangkan dibawah ini:
Komponen berputar: impeller yang disambungkan ke sebuah poros
Komponen satis: casing, penutup casing, dan bearings.
33
Gambar 3.8 Komponen Utama Pompa Sentrifugal
Sumber : Sahdev M (2008)
a) Impeler
Impeler merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran
fluida yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu,
polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga
digunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka
penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam
kondisi yang baik. Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa
satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan head (tekanan)
rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang terpasang secara seri untuk
layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tiga impeler atau lebih
terpasang seri untuk layanan head yang tinggi. Impeler dapat digolongkan atas
dasar :
Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial, aliran
campuran
Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda
Bentuk atau konstruksi mekanis:
1. Impeler yang tertutup memiliki baling-baling yang ditutupi oleh mantel
(penutup) pada kedua sisinya. Biasanya digunakan untuk pompa air,
dimana baling-baling seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah
perpindahan air dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang akan
mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka untuk memisahkan ruang
34
pembuangan dari ruang penghisapan, diperlukan sebuah sambungan
yang bergerak diantara impeler dan wadah pompa. Penyambungan ini
dilakukan oleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup impeler
atau dibagian dalam permukaan silinder wadah pompa. Kerugian dari
impeler tertutup ini adalah resiko yang tinggi terhadap rintangan.
2. Impeler terbuka dan semi terbuka kemungkinan tersumbatnya kecil.
Akan tetapi utnuk menghindari terjadinya penyumbatan melalui
resirkulasi internal, volute atau back-plate pompa harus diatur secara
manual untuk mendapatkan setelan impeler yang benar.
3. Impeler pompa berpusar atau vortex cocok untuk bahan-bahan padat
dan “berserabut” akan tetapi pompa ini 50% kurang efisien dari
rancangan yang konvensional.
Gambar 3.9 Impeler Jenis Tertutup dan Terbuka
Sumber : Sahdev M (2008)
b) Batang torak
Batang torak memindahkan torque dari motor ke impeler selama startup
dan operasi pompa.
c) Wadah
Fungsi utama wadah adalah menutup impeler pada penghisapan dan
pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada
ujung penghisapan dapat sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung
pengiriman dapat dua puluh kali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk
35
pompa multi tahap perbedaan tekanannya jauh lebih tinggi. Wadah dirancang
untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk menjamin batas keamanan
yang cukup. Fungsi wadah yang kedua adalah memberikan media pendukung
dan bantalan poros untuk batang torak dan impeler. Oleh karena itu wadah
pompa harus dirancang untuk:
Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk
pemeriksaan, perawatan dan perbaikan peralatan energi listrik yaitu
pompa dan sistem pemompaan
Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal
Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secara
langsung.
Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa
kehilangan daya.
36
BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan efisiensi kerja sea water pump (SWP)
1. Data Operasi atau spesifikasi teknis
Pabrik : Siemens (Germany) Model/serie: CHY18 400WFB-BD1
Efisiensi Pompa : 85%
Kapasitas pompa : 2000 m3/h
Tekanan: 0.353 Mpa
Kecepatan putar pompa : 1450 rpm
Head isap pompa : 6 m
Head total : 18 m
Head tekan pompa : 12 m
Berat pompa : 2650 Kg
Jumlah pompa : 5 Unit
Jenis material pipa : Stainless steel
Jenis material impeler : Steinless steel
Diameter pipa isap : 0.4 m
Panjang pipa isap : 12 m
Panjang pipa tekan : 209 m
Diameter pipa buang : 0.4 m
37
Gambar 4.1 Skema Circulating Water System
Sumber : PT. Pusaka Jaya Palu Power (PJPP) (2010)
Gambar 4.2 Sea Water Pump
Sumber : PT. Pusaka Jaya Palu Power (PJPP) (2010)
38
2. Debit (Q) (m3/s)
Q = 2000 m3/h
= 0,5 m3/s
3. Head (hf)
a. H Friction losses
dimana Vs = Q , A = π.r2
A
= 0,5 m3/s 3,14 x (0,2 m)2
= 3,98 m/s Re = p . D . V μ
= 1000 kg/m3 . 0,4 m . 3,98 m/s 0,38 N s/m2
= 4189 (Aliran turbulen)
Berdasarkan jenis aliran fluida yang mengalir didalam pipa yang diisap
oleh pompa didapatkan nilai koefisien gesek (f) dari diagram Moody
sebesar 0,075
Gambar 4.3 Diagram Moody Sumber : Shadev M (2008)
39
hf = 0,075 12 m (3,98 m/s)2
0,4 m 2 x 9,8 m/s2
= 0,075 x 30 x 0,81 m
= 1,82 m
b. Kerugian head akibat peralatan instalasi pada pipa isap ( hms)
= 1,57 x 3,98 m/s 2 x 9,8 m/s2
= 1,27 m
Keterangan : nilai 1,57 didapatkan dari Pump Handbook, Igor J.
Karasik, William C.Krutzsc, Waren H. Frase, Joseph Messina
berdasarkan jumlah belokan, elbow dan sambungan.
c. Kerugian head akibat gesekan pipa tekan ( Hfd )
= 0,075 x 209 m x 3,987 m/s)2 0,4 m 2 x 9,8 m/s2
= 0,075 x 522,5 x 0,81 m
= 31,7 m
d. Kerugian head akibat peralatan instalasi pada pipa tekan (hmd)
= 3,77 x (3,98 m/s)2
2 x 9,8m/s2
= 3,05 m
40
Keterangan : Nilai 3,77 di dapat dari Pump Handbook, Igor J. Karasik,
William C.Krutzsc, Waren H. Frase, Joseph Messina berdasarkan jumlah
belokan, elbow dan sambungan.
e. Total Head Losses
HLosses total = hf + hms + hfd + hmd
= 1,82 m + 1,27 m + 31,7 m + 3,05 m
= 37,8 m
f. Htotal pompa = Hs + Hlosses total
= 18 m + 37,8 m
= 55,8 m
4. Efisiensi Hidrolis
Efisiensi hidrolis merupakan perbandingan antara head pompa
sebenarnya dengan head pompa teoritis dengan jumlah sudu tak berhingga.
Besarnya efisiensi hidrolis dapat ditentukan dengan cara interpolasi dari data
dibawah ini:
Tabel 4.1 Hubungan antara kecepatan spesifik dengan efisiensi hidrolis
Sumber : Fritz dietzel (2005)
Besarnya kecepatan spesifik dapat dicari dengan menggunakan
persamaan (Turbin, Pompa dan Compresor. Fritz diesel hal: 258 ):
Maka, nq = 1450 x √ 3/s menit-1
√ 3 m
= 1450 x 0,03 x 1/menit
= 43,5/menit
41
Maka akan didapat nilai efisiensi hidrolis sebesar:
nq 30 43,5 50
Ƞh 0,96 Ƞh 0,97
Tabel 4.2 Hubungan antara kecepatan spesifik dengan efisiensi hidrolis
Sumber : Fritz dietzel (2005)
Dengan cara intrerpolasi sehingga : 50 - 43,5 = 0,97 - Ƞh
50 - 30 0,97 - 0,96
0,97 - Ƞh = (50 - 43,5) x (0,97 - 0,96) 50 - 30
0,97 - Ƞh = 0,00325
Ƞh = 0,97 - 0,00325
= 0,96
5. Efisiensi Volumetris.
Kerugian volumetris disebabkan adanya kebocoran aliran setelah melalui
impeler, yaitu adanya aliran balik menuju sisi isap. Efisiensi volumetris dapat
ditentukan berdasarkan interpolasi antara kecepatan spesifik impeller:
Tabel 4.3 Hubungan antara kecepatan spesifik dengan efisiensi volumetris
Sumber : Fritz dietzel (2005)
Kecepatan spesifik impeller dapat dicari dengan menggunakan persamaan
(Marine AuxiliaryMachinery and System,. M. Khetagurov. Hal: 205 ):
ns = 3,65 x nq
= 3,65 x 43,5/menit
= 158,7/menit
Berdasarkan tabel 4.3 diatas didapatkan nilai ns melebihi 150, maka evisiensi
volumetrisnya sebesar 0,98.
42
6. Efisiensi Mekanis.
Besarnya efisiensi mekanis sangat dipengaruhi oleh kerugian mekanis
yang terjadi yang disebabkan oleh gesekan pada bantalan, gesekan pada
cakra dan gesekan pada paking. Besarnya efisiensi mekanis menurut M.
Khetagurov berkisar antara 0.8 – 0.9. Pada data didapatkan harga efisiensi
mekanis 0,85.
7. Efisiensi total
Ƞtotal = Ƞh x Ƞs x Ƞm
= 0,96 x 0,98 x 0,85
= 0,79
= 79%
8. Kerugian Efisiensi kerja
Ƞaktual = 85% - 79%
= 6%
43
4.2 Pembahasan
4.2.1 Permasalahan dihadapi dan Solusinya
4.2.1.1 Permasalahan di hadapi
Permasalahan yang dihadapi di lapangan yaitu seringnya terjadi
kerusakan pada pompa air laut baik kerusakan pada motor penggerak, keretakan
dan kebocoran rumah impeler dan kerusakan pada impeler pompa. Kerusakan ini
bisa terjadi karena efek dari kavitasi dan penurunan debit masuk, sementara
kerja motor pompa konstan. Sehingga terjadi kerusakan pada lilitan motor
pompa (hangus atau terbakar). Tidak hanya itu penurunan debit masuk yang
tidak sebanding degan besarnya kerja pompa akan membuat terjadinya
perbedaan tekanan fluida pada sisi isap pompa dan didalam rumah pompa
sehingga timbul gelembung-gelembung air bertekanan tinggi yang akan
menempel pada impeler dan dinding-dinding rumah impeler. Gelembung-
gelembung ini kemudian akan pecah dan dalam jangka waktu tertentu akan
menimbulkan kerusakan pada impeler dan rumah impeler. Hal tersebut akan
berpengaruh terhadap kinerja sistem pembangkit listrik tenaga uap di PT. Pusaka
Jaya Palu Power karena peran dari pompa air laut ini adalah untuk menaikkan
atau memompa air laut yang digunakan sebagai media pendingin pada sistem
pembangkit uap. Selain itu hal ini menimbulkan kerugian baik secara finansial
karena perbaikan atau penggantian alat dan suku cadang dari pompa.
Jika ditinjau dari hasil analisis efisiensi pompa, pompa tersebut
tergolong dalam pompa yang memiliki efisiensi kerja yang cukup tinggi yaitu
79%, namun hal tersebut terjadi penurunan efisiensi kerja pompa dari 85% kerja
pompa direncanakan dalam pembuatannya. Dengan kata lain efisiensi kerja
aktual pompa sea water pump di PT. Pusaka Jaya Palu Power terjadi penurunan
efisiensi sebesar 6%. Penurunan efisiensi kerja pompa ini terjadi karena
beberapa faktor yang terjadi di lapangan. Permasalahan khusus yang menjadi
topik perhatian yaitu masalah kavitasi dan penurunan debit air masuk yang
dihisap oleh pompa sea water pump.
44
4.2.1.2 Solusi dari permasalahan
Terjadinya kavitasi dan kerusakan pada motor penggerak bisa dicegah
dengan cara mengoptimalkan kerja pompa dengan debit masuk yang seimbang.
Di Pusaka Jaya Palu Power menggunakan filter SWP yang harus dijaga
kebersihan dari sampah yang dapat menyumbat dan menghalang air laut yang
akan dihisap oleh pompa. Kemudian gunakan bahan pompa yang sesuai dengan
kondisi dilapangan yaitu daerah pantai atau air laut dan sering melakukan kontrol
terhadap pompa air laut tersebut, sehingga kerusakan-kerusakan dapat di cegah
dan diminimalisirkan.
4.2.2 Hal yang mempengarui efisiensi pompa
Ada beberapa faktor pada pompa yang dapat mempengaruhi terjadinya
penurunan atau kenaikan efisiensi kerja pompa. Kerusakan impeler pada pompa
adalah hal yang paling mempengaruhi efisiensi pompa. Hal hal berikut, yang
berhubungan dengan impeler pompa yaitu kecepatan impeler, diameter impeler,
jumlah sudu impeler, ketebalan dari impeler, sudut pitch dari sudu impeler.
Adapun faktor-faktor lain yang juga mempengaruhi dari efisiensi pompa adalah
sebagai berikut ini :
a. Kondisi permukaan dalam pompa.
b. Kerugian mekanis dari pompa
c. Diameter impeler
d. Kekentalan zat cair
e. Kondisi zat cair yang dipompa
4.2.3 Kavitasi
4.2.3.1 Tekanan uap zat cair
Tekanan uap dari zat cair adalah tekanan mutlak pada temperatur
tertentu dimana pada kondisi tersebut zat cair akan menguap atau berubah fasa
dari cairan menjadi gas. Tekanan uap zat cair naik demikian juga dengan
temperatur zat cair tersebut. Pada tekanan atmosfir temperatur pendidihan air
pada suhu 1000C, akan tetapi apabila kondisi tekanan zat cair tersebut
diturunkan tekanannya dibawah 1 atm proses pendidihan memerlukan
temperatur kurang dari 1000C.
45
Kondisi sebaliknya apabila kondisi tekanan zat cair naik labih dari 1 atm
maka akan dibutuhkan temperatur yang lebih tinggi dari 1000C. Pada instalasi
pompa penurunan tekanan terjadi disepanjang perpipaan terutama bagian pipa
hisap (suction), didalam pompa sendiri penurunan tekanan pompa terjadi pada
bagian nosel suction, karena dibagian tersebut terjadi penyempitan saluran yang
mengakibatkan kenaikan kecepatan dan penurunan tekanan.
4.2.3.2. Proses kavitasi
Dalam pembahasan mesin-mesin hidrolik termasuk pompa ada suatu
gejala pada proses aliran zat cair yang cenderung mengurangi unjuk kerja atau
efesiensi dari pompa, gejala tersebut adalah kavitasi. Gejala kavitasi terjadi
karena menguapnya zat cair yang sedang mengalir didalam pompa atau diluar
pompa, karena tekanannya berkurang sampai dibawah tekanan uap jenuhnya.
Air pada kondisi biasa akan mendidih dan menguap pada tekanan 1 atm pada
suhu 1000C, apabila tekanan berkurang sampai cukup rendah, air pada suhu
udara lingkungan yaitu sekitar 20oC-330C akan mendidih dan menguap.
Penguapan akan menghasilkan gelembung gelembung uap. Tempat-tempat
bertekanan rendah atau berkecepatan tinggi mudah terjadi kavitasi, terutama
pada sisi hisap pompa.
Kavitasi akan timbul apabila tekanannya terlalu rendah. Gejala kavitasi
yang timbul pada pompa biasanya ada suara berisik dan getaran, unjuk kerjanya
mejadi turun, kalau dioperasikan dalam jangka waktu lama akan terjadi
kerusakan pada permukaan dinding saluran. Permukaan dinding saluran akan
berlubang-lubang karena erosi kavitasi sebagai akibat tumbukan gelembung
gelembung yang pecah pada dinding secara terus menerus.
46
Gambar 4.4 Proses Kavitasi
Sumber : White (2011)
Gambar 4.5 Proses Kavitasi
Sumber : White (2011)
4.2.3.3 Pencegahan kavitasi
Cara menghindari proses kavitasi yang paling tepat adalah dengan
memasang instalasi pompa dengan NPSH yang tersedia lebih besar dari pada
NPSH yang diperlukan. NPSH yang tersedia bisa diusahakan oleh pemakai pompa
sehingga nilainya lebih besar dari NPSH yang diperlukan. Berikut ini halhal yang
diperlukan untuk instalasi pompa :
47
1. Ketinggian letak pompa terhadap permukaan zat cair yang dihisap harus
dibuat serendah mungkin agar head hisap statis lebih rendah . Pipa hisap
harus dibuat sependek mungkin. JIka tidak memungkinkan, dipakai pipa
hisap yang panjang, sebaiknya diambil pipa yang berdiameter lebih besar
untuk mengurangi kerugian gesek.
2. Tidak dibenarkan untuk mengurangi laju aliran dengan menghambat aliran
disisi hisap.
3. Head total pompa harus ditentukan hingga sesuai dengan yang diperlukan
pada kondisi operasi yang sesungguhnya.
4. Jika head pompa sangat berfluktuasi, maka pada keadaan head terendah
harus diadakan pengamanan terhadap terjadinya kavitasi. Dalam beberapa
hal terjadinya kavitasi tidak dapat dihindari dan akan mempengarui
performa pompa, sehingga perlu dipilih bahan impeler yang tahan erosi
karena kavitasi.
Gambar 4.6 Kerusakan impeler karena kavitasi
Sumber : White (2011)
48
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulanan
Dari hasil perhitungan dan pembahasan dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Besarnya efisiensi pompa air laut yang digunakan yaitu sebesar 79% dari
efisiensi perancangan pompa sebesar 85%, dimana terjadi penurunan
efisiensi (losses) sebesar 6%.
2. Permasalahan yang dihadapi di lapangan yaitu seringnya terjadi
kerusakan pada pompa air laut baik kerusakan pada motor penggerak,
keretakan dan kebocoran rumah impeler dan kerusakan pada impeler
pompa. Kerusakan ini bisa terjadi karena efek dari kavitasi dan
penurunan debit masuk, sementara kerja motor pompa konstan.
3. Terjadinya kavitasi dan kerusakan pada motor penggerak bisa dicegah
dengan cara mengoptimalkan kerja pompa dengan debit masuk yang
seimbang. Di Pusaka Jaya Palu Power menggunakan filter SWP yang
harus dijaga kebersihan dari sampah yang dapat menyumbat dan
menghalang air laut yang akan dihisap oleh pompa. Kemudian gunakan
bahan pompa yang sesuai dengan kondisi dilapangan yaitu daerah pantai
atau air laut dan sering melakukan kontrol, sehingga kerusakan-
kerusakan dapat di cegah dan diminimalisirkan.
5.2 Saran
Pemilihan bahan dan jenis material pompa yang digunakan harus
disesuaikan dengan kondisi atau situasi lapangan yang ada.
49
DATAR PUSTAKA
Anonim. 2008. Perancangan Spesifikasi Pompa. Universitas Sumatera Utara , termuat di http://Perancanganpompa.PDF.com. Diakses 20 november 2007
Anonim. 2009. Pump and Pumping System (Bahasa Indonesia). PDF-Adobe
Reader, termuat di http://Jenis.systempompa.co.id, diakses 14 januari 2009
Budi P. 2012. Kabag. Divisi Maintenance Pusaka Jaya Palu Powe. PLTU Palu
DOE. 2004. Kebutuhan Energi Listrik Dunia Dan Penggunaan Energi Dalam Operasi Pabrik Industri Tertentu.
Harahap. 2007. Pompa Sentrifugal. Tersedia di http://pompa sentrifugal.com,
diakses 24 mei 2007 Khetagurov M.1998. Marine AuxiliaryMachinery and System,.. Hal: 205 White, Frank M. “Fluid mechanics” Fourth Edition, McGraw-Hil Ltd, 2001