STUDI KASUS AUDIT MAINTENANCE
ROTATING EQUIPMENT
PADA PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk, “Porsea”, Medan
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
HARJONO T MANALU
NIM. 080401150
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia dan rahmat-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik
di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun
judul skripsi ini adalah “Studi Kasus Audit Maintenance Rotating Equipmen,Pada
PT. Toba Pulp Lestari, Tbk “Porsea” Medan”.
Selama penulisan skripsi ini,sangat banyak yang membantu dalam
penyelesaian skripsi ini, sehingga penulis merasa perlu untuk berterima kasih kepada:
1. Kedua orang tua tersayang, B. Manalu dan R. Lumbangaol yang telah
memberikan segala dukungan moril dan materil dalam kehidupan saya.
2. Bapak Ir. Alfian Hamsi M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak
meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini dapat
terselesaikan.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Ir. Syahril Gultom, MT selaku Ketua
dan Sekretaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU.
4. Bapak/Ibu staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin, Fakultas
Teknik USU.
5. Kepada Saudara-saudara saya yang saya sayangi, Marlis A.E Manalu, Toni T
Manalu, Sudarmo J.M Manalu, Rosa M manalu, Sondang M Manalu, Junita B
Manalu
6. Kakanda Paulus Purba, ST yang telah banyak memberikan masukan selama
melakukan penelitian di PT.Toba Pulp Lestari, tbk
7. Tiodora Sinaga dan Teman-teman mahasiswa Teknik Mesin USU yang telah
Disadari bahwa skripsi ini belum sempurna, baik dari segi teknik maupun dari
segi materi. Oleh sebab itu, demi penyempurnaan skripsi ini kritik dan saran sangat
diharapkan guna membangun skripsi ini menjadi lebih baik.
Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi pembaca pada
umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.
Medan, september 2012
Penulis,
ABSTRAK
Semakin meningkat kebutuhan akan kertas, secara langsung kebutuhan akan pulp sebagai bahan baku kertas semakin meningkat pula. Dengan meningkatnya kebutuhan akan kertas maka kinerja proses rotating equipment juga akan bertambah. Ini tentu juga akan memaksa untuk melakukan Preventive Maintenance secara rutin terhadap
rotating equipment, yang bertujuan untuk mencari masalah-masalah dan cara
mengatasi masalah tersebut demi berjalannya proses produksi pulp. Setelah itu, mengamati proses pembuatan pulp dan membuat daftar proses permesinan pada pulp tersebut kemudian membuat daftar rotating equipment yang merupakan Salah satu bagian dari mesin produksi yang sangat berpengaruh pada kinerja mesin tersebut seperti , fan boiler, debarking drum, chipper, poros, blade turbin, bearing, gearbox. Adapun masalah yang sering terjadi pada rotating equipment (peralatan yang berputar) ini meliputi, getaran yang tinggi, bearing aus, kerusakan pada blade, pemasangan yang tidak sesuai, unbalance, pelumasan yang tidak memadai, dan
misalignment. Penanganan masalah tersebut dilakukan dengan dua cara rekayasa
enngineering dan rekayasa material. Seiring dengan perkembangan zaman dan
teknologi, maka cara untuk melakukan perhitungan terhadap poros turbin juga berkembang salah satunya dengan menggunakan software Ansys 5.4 dan perhitungan manual. Dengan penggunaan software ini maka perhitungan dapat dilakukan dengan mudah, cepat dan akurat. Dari hasil perhitungan yang diperoleh dengan menggunakan
software ansys 5.4 maka didapat tegangan geser
τ =
4,03.109 N/m2, dan denganperhitungan manual tegangan geser yang diperoleh
τ =
4,06 . 109, torsi T = 174,85 .105 N m, Tegangan Geser Ijin Bahanτ
a = 840 kg/mm2 = 8,40.102 N/m2.ABSTRACT
The increasing demand for paper, directly the needs of pulp as the raw material of paper has increased as well. With the increasing demand for paper and the performance process of rotating equipment will also increase. This of course would also be forced to perform Preventive Maintenance on a regular basis to the rotating equipment, which aims to find the problems and how to resolve the issue in favor of passage of the pulp production process. After that, watching the process of making pulp process engineering products and make a list on the pulp and then make a list of rotating equipment which is one part of the production machine that is very influential on the performance of the machine such as boiler, fan, debarking drum, chipper, shafts, bearings, turbine blade, gearbox. As for the problems that often occur in rotating equipment (rotating equipment) This includes, high vibration, bearing wear, damage to the blade, inappropriate installation, unbalance, inadequate lubrication, and misalignment. The handling of the issue is done with two ways of enngineering engineer and engineering materials. Along with the changing times and technologies, then how to do calculations on the turbine shaft is also developed by using software Ansys 6.1 and the calculation manually. With the use of this software then the calculations can be done easily, quickly and accurately. From the results of the calculations are obtained by using software ansys 5.4 then come by the shear stress τ = 4, 03.109 N/m2, and with the manual calculation of shear stress τ
= 4.06 earned. 109, the torque T = 174,85 105 N m, the shear stress
τ
a = 840kg/mm2 = 8,40.102 N/m2..
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SPESIFIKASI TUGAS ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sejarah Perkembangan Maintenance (perawatan) ... 5
2.1.1 strategi maintenance (perawatan) ... 6
2.2 Audit Maintenance (perawatan) ... 8
2.2.2 Tujuan Audit Maintenance (perawatan) ... 8
2.4 Tugas- Tugas Bagian Maintenance ... 15
2.5 Instruksi-Instruksi Umum Dalam Maintenance (perawatan) ... 19
2.5.1 Pentingnya Pekerjaan Maintenance (perawatan) ... 19
2.5.2 Perawatan Mesin Yang Beroperasi Terus Menerus ... 21
2.5.3 Perawatan Langsung dan Tidak Langsung ... 21
2.5.4 Man Power ... 22
2.5.5 Man hour ... 23
2.5.6 Equipment, Tool, Material, dan Consumable ... 24
2.6 Failure Defenition ... 24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Surat Izin Pengambilan Data ke Perusahaan ... 27
3.2 Waktu dan Tempat ... 27
3.2.1 Waktu ... 27
3.2.2 Tempat ... 28
3.3 Flowchart Metodologi Penelitian ... 28
3.4 Langkah-Langkah Penelitian ... 30
3.5 Rotating Equipment ... 32
3.5.1 Defenisi Rotating Equipment ... 32
3.5.2 Fungsi Rotating Equipment ... 33
BAB IV TEMUAN MASALAH PADA ROTATING EQUIPMENT
4.1 Data Kerusakan Rotating Equipment ... 40
4.2 Metode Pemecahan Masalah Rotating Equipment ... 50
4.3 Analisa Data Rotaing Equipment ... 50
4.4 Analisa Poros Turbin ... 58
4.4.1 Macam-Macam Poros ... 58
4.4.2 Hal-Hal Penting Dalam Perencanaan Poros ... 59
4.5 Rumus Perhitungan Poros ... 62
4.6 Data-Data Poros Turbin ... 66
4.6.1 Torsi ... 68
4.6.2 Momen Kutub Inersia ... 68
4.6.3 Torsi Tegangan Geser ... 69
4.6.4 Regangan Geser ... 69
4.6.5 Modulus Elastisitas Geser ... 70
4.6.6 Sudut Puntir ... 70
4.6.7 Torsi Plastis ... 71
4.7 Perhitungan Dengan Menggunakan Ansis 5.4 ... 73
4.7.1Pemodelan Pada Ansys ... 73
4.7.2 Mendefinisikan Element Type ... 74
4.7.3 Menentukan Material Bahan ... 75
4.7.4 Pembagian element (Mesh) ... 76
4.7.6 Mendefenisikan Beban ... 80
4.8 Perbandingan Perhitungan Manual Dengan Perhitungan Simulasi Ansys84
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 85
5.2 Saran ... 87
DAFTAR PUSTAKA ... 88
LAMPIRAN
Lampiran I ... 89
Lampiran II ... 90
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 debarking drum ... 52
Tabel 4.2 chipper ... 53
Tabel 4.3 fan boiler ... 54
Tabel 4.4 poros turbin ... 55
Tabel 4.5 sudu turbin... 55
Table 4.6 roller belt conveyor ... 56
Table 4.7 gear box ... 57
Table 4.8 coupling fan... 57
Table 4.9 bearing pompa ... 58
Table 4.10 baja paduan untuk bahan porositas ... 65
Table 4.11 faktor koreksi porositas ... 67
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 diagram alir Maintenance... 8
Gambar 2.2 Spider Chart Overview of the Maintenance Management System ... 11
Gambar 2.3 Failure Defenition ... 26
Gambar 3.1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir... 30
Gambar 3.2 Diagram alir pembuatan pulp ... 32
Gambar 3.3 Proses pengolahan pulp ... 33
Gambar 4.1 Debarking Drum ... 41
Gambar 4.2 Chipper ... 42
Gambar 4.3 Fan Boiler ... 43
Gambar 4.4 Poros Turbin ... 44
Gambar 4.5 Sudu Turbin ... 46
Gambar 4.6 Belt Conveyor ... 47
Gambar 4.7 Gear Box ... 48
Gambar 4.8 Coupling Fan ... 49
Gambar 4.9 Bearing Pompa ... 50
Gambar 4.10 Porositas Dengan Sistem 2 Penumpu ... 58
Gambar 4.11 Turbin uap ... 66
Gambar 4.12 Momen Torsi ... 68
Gambar 4.15 Sudut Puntir ... 71
Gambar 4.16 Tampilan pembuatan gambar spesimen melalui ansys. ... 74
Gambar 4.17Tampilan element type ... 75
Gambar 4.18 pemilihan material bahan ... 76
Gambar 4.19 Proses meshing material (a)... 77
Gambar 4.20 Proses meshing material (b) ... 78
Gambar 4.21Tampilan untuk membuat tumpuan (a) ... 79
Gambar 4.22 Tampilan untuk membuat tumpuan (b) ... 79
Gambar 4.23 Tampilan untuk mendefenisikan beban (a) ... 80
Gambar 4.24 Tampilan untuk mendefenisikan beban (b) ... 81
Gambar 4.25 Proses analisa Ansys ... 82
Gambar 4.26 Hasil analisa ansys ... 82
Gambar 4.27 Tegangan pada poros ... 83
Gambar 4.28 Pergeseran pada poros ... 84
DAFTAR NOTASI
Simbol Arti Satuan
D Diameter mm
σ Tegangan N/m2
ε Regangan _
R Gaya Reaksi N
V Gaya Geser N
M Momen Nm
I Moment Inertia ( m )4
J Moment Inertia Polar ( m )4
τ Tegangan Geser N/ m2
ƒc
Faktor Koreksi _
Pd Daya Rencana HP
τa Tegangan Geser Ijin Bahan Kg/mm²
