ANALISA VIBRASI PADA IGNITOR COOLING FAN 2A DI PT PJB UP GRESIK
Hizky Putra PrasetyaNRP 2107.030.012
Ir. Arino Anzip,M.Eng,Sc
Dosen Pembimbing :
Disusun oleh :
Judul
Latar Belakang
• Fan merupakan peralatan yang sangat banyak digunakan dalam
dunia industri, seperti industri penyedia listrik PT PJB.
• Dengan perawatan secara prediktif pada fan dengan
menggunakan alat yang cukup mutakhir bisa diketahui gejala
kerusakan apa saja yang terjadi pada fan tanpa harus melepas
fan.
• Berbagai macam cara yang bisa dilakukan untuk mengetahui
kondisi pada fan, salah satunya adalah dengan menganalisa
getaran yang terjadi pada fan atau motor fan tersebut. Dengan
ditunjang dengan alat yang dinamakan computational system
incorporated (CSI) dan software RBM getaran yang dihasilkan
motor dan fan tadi dapat segera diolah dan dideteksi dengan
menampilkan amplitude getaran sebagai fungsi frekuensi
(spectrum getaran)
Permasalahan
Memprediksi kerusakan pada suatu fan
dengan analisa vibrasi menggunakan
metode Fast Fourier Transform (FFT)
yang diukur dengan Computional
System Incorporated (CSI).
Batasan Masalah
• Jenis mesin yang dianalisa adalah Ignitor
Cooling Fan
• Putaran rotor pada saat pengujian dianggap
konstan yaitu 2850rpm
Tujuan Penelitian
• Memprediksi terjadinya permasalahan
pada ignitor cooling fan yakni
terjadinya unbalance pada fan dengan
menggunakan alat Computational
System Incoporated (CSI).
Perawatan Prediktif
Perawatan prediktif merupakan jenis
perawatan yang menggunakan alat monitor
atau monitoring tools untuk mendapatkan
keadaan sesungguhnya dari kondisi mesin
tanpa mengganggu jalanya operasi mesin
tersebut. Perawatan jenis ini termasuk jenis
“condition-based maintenance” dimana
perubahan kondisi mesin dapat dideteksi
sehingga tindakan yang bersifat proaktif
dapat segera dilakukan sebelum terjadinya
kerusakan mesin.
PERAWATAN PREDIKTIF
1. Analisa Vibrasi
2. Metode Thermography
3. Proses Parameter
4. Metode Ultrasonik
5. Metode Visual inspection
6. Tribologi
Prosedur predictive maintenance pada mesin
rotasi
Gambar Ignitor Cooling Fan 2A
Obyek Pengukuran Vibrasi
Nama mesin : Ignitor Cool Fan (ICF)Berat : 120 kgKelas : 1Daya : 7.45 KWVolt : 380/460 VArus : 14,5 AmpereFrekuensi : 50 HzRpm : 3000Massa total : 505,5 kg/m3
Tipe : Karbon SteelStandart Ukuran : 7,32 kg/mManufacturer :American Fan Company
Ignitor Cooling Fan
Keterangan:
Fan
Motor
Poros
Peralatan Ukur Getaran (vibrasi)
CSI 2120 SENSOR MAGNETIC HOLDER
Langkah –langkah dalam pemilihan sensor getaran
adalah sebagai berikut :
1. Tentukan objek yang ukur yang diinginkan Bila objek ukuradalah berupa celah (clearance) atau gerak relatif,makasensor yang digunakan adalah sensor simpangan .
2. Pertimbangan impedensi mekanik Bila getaran yang terjaditidak diteruskan ke rumah mesin dengan baik ,misalnyapada kasus bantalan luncur.
3. Pertimbangan frekuensi (General purpose)Dalam kasus inipemilihan sensor atas dasr pertimbanganfrekuensi,keterangannya sebagai berikut :
Penggunaan displacement : frekuensi antara 0 – 10 Hz
Pengggunaan Velocity : frekuensi antara 10 – 100 Hz
Penggunaan Acceleration: frekuensi antara 100 – 1000Hz
TRANSDUCER VELOCITY
SET UP PENGUKURAN
ARAH HORIZONTAL
DATA HASIL PENGUKURAN
MEASUREMENT POINT OVERALL LEVEL BATASAN ALARM EQUIPMENT
ICF#2A - IGNITOR COOLING FAN #2A (18-Juli-07)
OVERALL LEVEL UNDEFINED
MOH 1.654 mm/Sec ALARM : 1.8 mm/Sec 2850,0 RPM
MOV 10,04 mm/Sec BAD : 4.5 mm/Sec
MIH 2.446 mm/Sec
MIV 19,38 mm/Sec
MIA 50,20 mm/Sec
PERHITUNGAN PEAK,RMS DAN CREST FACTOR
Perhitungan
Crest Factor =
Maka Peak = RMS x Crest factor
Contoh Perhitungan
Pada motor inboard axial
RMS =50,20 mm/s = 1,9 in/s
Crest factor = 2,39
Peak = 1,9 x 2,39 = 4,5 in/s
Class I Individual parts of engines and machines integrally connected with a complete machine in its normal operating condition (production electrical motors of up to 15 KW are typical examples of machines in this category).
Class II Medium-sized machines (typically electrical motors with 15–75 KW output) without special foundations, rigidly mounted engines or machines (up to 300 KW) on special foundations
Class III Large prime movers and other large machines with rotating masses mounted on rigid and heavy foundations, which are relatively stiff in the direction of vibration.
Class IV Large prime movers and other large machines with rotating masses mounted on foundations, which are relatively soft in the direction of vibration measurement (for example –turbogenerator sets, especially those with lightweight substructures).
SEVERITY VIBRATION CHARTS ISO 2372
DATA ICF 2A PADA MOTOR INBOARD AXIAL
TU-2 - IGNITOR COOL. FAN #2A
ICF #2A -MIA Motor Inboard Axial
Label: Indikasi Unbalance
Waveform Display
18-Jul-07 08:39:39
RMS = 1.77
LOAD = 100.0
RPM = 2965.
RPS = 49.41
PK(+) = 4.23
PK(-) = 3.20
CRESTF= 2.39
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-4
-2
0
2
4
6
Time in mSecs
Ac
ce
lera
tio
n in
G-s
Time: Ampl:
2.197.367
UNBALANCE
Apakah unbalance itu?
Penyebab Unbalance.
Ciri – ciri unbalance.
Macam – macam unbalance
UNBALANCE
Apakah unbalance itu ?
Unbalance (ketidak keseimbangan)
dimana pusat massa tidak sesumbu pada
sumbu rotasi
PENYEBAB UNBALANCE
Kesalahan dalam proses permesinan
atau assembly.
Eksentrisitas komponen.
Adanya kotoran dalam proses
pengecoran.
Korosi dan keausan.
Penumpukan material, misalnya debu
pada fan, kompressor atau blower.
Komponen yang bengkok atau patah.
Analisis Spectrum :
Amplitudo yang tinggi di 1 x rpm
Rasio amplitudo antara pengukuran arah
horizontal & vertical besar kecuali pada
kasus khusus yang memiliki kekakuan
yang tidak simetris.
CIRI – CIRI UNBALANCE
CIRI – CIRI UNBALANCE
Analisis Spectrum :
Amplitudo yang rendah di 1 x rpm
diarah Axial (kecuali untuk kasus mesin
overhung).
Analisi waveform:
Sangat sinusoidal, bentuk waveform
simetrik setiap 1 x putaran poros
CIRI – CIRI UNBALANCE
MACAM – MACAM UNBALANCEForce / Static Unbalance
Force Unbalance berada pada phase & amplitudo yang steady.
Amplitudo yang dihasilkan unbalance akan bertambah oleh hasil kali dari kecepatan. (3x pertambahan kecepatan = 9x vibrasi yang lebih tinggi).
1 x rpm selalu lebih tinggi dan umumnya mendominasi spectrum.
Dapat dikoreksi dengan menambah 1 penempatan pemberat bidang yang unbalance dari rotor / fan.
MACAM – MACAM UNBALANCE
Couple Unbalance.Couple Unbalance cenderung mendekati 180° Out-of-phase pada poros
yang sama. 1x selalu terjadi dan umumnya mendominasi spectrum.
Amplitude bervariasi dengan hasil kali dari bertambahnya kecepatan.
Mungkin dapat terjadi vibrasi aksial yang tinggi seperti pada radial. Koreksi
membutuhkan penempatan berat pembalance pada paling sedikit 2
bidang. Catatan bahwa mendekati perbedaan phase 180° seharusnya ada
antara Outboard dan Inboard horizontal seperti Outboard dan Inboard
verticals.
MACAM – MACAM UNBALANCE
Overhung rotor UnbalanceOverhung Rotor Unbalance menyebabkan vibrasi tinggi pada kedua aksialnya maupun radialnya. Pembacaan aksial mungkin tidak steady. Overhung rotor sering mempunyai kedua force maupun couple unbalance, masing-masing dari hal tersebut membutuhkan koreksi.
Balancing 1 Plane dengan sudut phase adalah pekerjaan
balancing yang menggunakan beberapa peralatan antara lain ;
Data Loger Balancing (CSI 2120/2130, IRD 880/885,
VibExpert/Vibrocord, dll)
Infra merah / strobe light sebagai pembaca sudut phase
dan rpm
Diagram polar.
Dalam data loger biasanya sudah dilengkapi dengan software
Balancing, jika tidak bisa dilakukan dengan seperti berikut;
Teknik Balancing menggunakan 1 plane dengan sudut phase
Balancing 1 plane dengan sudut phase
Buatlah diagram polar, dan tulis 0° sampai 350°
Marking bidang yang akan di balancing (0°~ 350°)
Putar mesin sampai putaran nominal dan ambil data vibrasi dan sudut phasenya sebagai data Original (O) misal : 100 micron sudut phase 70° (catat)
Matikan mesin, letakkan TW disembarang tempat, misal 0°sebesar 100 gram.
Jalankan mesin sampai putaran nominal, ambil data vibrasinya dan sudut phasenya, misal : 140 micron sudut phase 150°.
Matikan mesin dan Correction Weight (CW)
CW = O/T x TW
Dimana : O = data Original
T = data Resultan dari O+T
TW = Trial Weight dalam gram
Abbreviated Last Measurement Summary
Database: PLTUGRESIK.rbm
Area: PLTU UNIT 2
Report Date: 04-Oct-07 12:55
MOH
MOV
MIH
MIV
MIA
0,279 mm/s
0,25 mm/s
0,246 mm/s
0,28 mm/s
0,41 mm/s
Undefined
Alarm : 1,8 mm/s
Bad : 4,5 mm/s
Speed : 2850 RPM
Setelah perbaikan :
1. Dengan menganalisa hasil pengukuran vibrasi didapatkan harga RMS (Root Mean Square) pada arah :
MIH (motor inboard horizontal) : 2,44 mm/s
MOV (motor outbord vertical) : 10,04 mm/s
MIV (motor inboard vertikal) : 19,38 mm/s
MIA (motor inboard axial) : 50,20 mm/s
Apabila ke tiga RMS dimasukkan pada VIBRATION CRITERION CHART termasuk dalam Unstatisfactorydan Unacceptable.
2. Kemudian dengan melihat domain frekuensi didapatkan terjadinya amplitudo tinggi 1*RPM pada MIA (motor inboard axial) sebesar 50,20 mm/s. Dari hasil analisa diatas diprediksi bahwa mesin tersebut mengalami static unbalance.
3. Setelah dilakukan proses perbaikan dalam hal ini adalah proses alignment didapatakan RMS (Root Mean Square) pada MIA (motor inboard axial) menurun menjadi sebesar 0.7 mm/s, jika dimasukkan pada VIBRATION CRITERION CHART masuk kedalam kategori Good
4. Dari hal diatas dapat disimpulkan bahwa setelah dilakukan proses perbaikan (Balancing) mesin tersebut sudah tidak mengalami gangguan atau masalah lagi.