Pertamina Esp

(1)

PROPOSAL

KERJA PRAKTEK (KP)

TEKNIK PENGOPRASIAN INSTALASI TURBIN GAS DAN

SISTEM PEMELIHARAAN INSTALASI TURBIN GAS

DI PT. PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK

INHU-RIAU

OLEH : OLEH : MUKHAMAD SUPRIYADI MUKHAMAD SUPRIYADI 11 331 0508 11 331 0508 WALIAWAN SAFII WALIAWAN SAFII 11 331 597 11 331 597

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN MESIN

UNIVERSITAS ISLAM RIAU

PEKANBARU

2014

(2)

Hal : Permohonan Kerja Praktek Pekanbaru, 9 Mei 2014 Kepada

Yth, Bapak Ketua Jurusan Teknik Mesin UIR

Di-Pekanbaru Dengan hormat,

Saya yang bertanda tangan dibawah ini menerangkan dengan sesungguhnya :

1. Nama : MUKHAMAD SUPRIYADI

NIM : 11 331 0508

2. Nama : WALIAWAN SAFII NIM : 11 331 0597

Dengan ini mengajukan permohonan untuk melaksanakan Kerja Praktek dengan judul “Teknik Pengoprasian Instalasi Turbin Gas (oleh Mukhamad Supriyadi) dan Sistem Pemeliharaan Inslatasi Turbin Gas (oleh Waliawan Safii) di PT. PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK INHU-RIAU.

Untuk dapat mengmbil tugas ini, penulis telah berusaha menyelesaikan syarat-syarat yang berupa :

1. Telah menyelesaikan tugas Praktiukum Fisika.

2. Telah menyelesaikan tugas Praktikkum Proses Produksi. 3. Telah menyelesaikan tugas Elemen Mesin I.

4. Telah melunasi uang SKS – Kerja Praktek.

5. Telah mengikuti Seminar Kerja Praktek sebanyak 3 kali.

Disetujui

Ketua Jurusan Teknik Mesin Hormat pemohon,

(3)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 PENDAHULUAN

Perusahaan adalah salah satu unit kegiatan yang mengolah sumber-sumber ekonomi untuk menyediakan barang dan jasa bagi masyarakat dengan tujuan untuk memperoleh pencapaian target yang maksimal. Begitu juga jika dihubungkan dengan bidang akademis, maka perguruan tinggi merupakan perusahaan edukatif yang menghasilkan produk-produk sumber daya manusia, dimana produk tersebut dituntut mampu dalam penguasaan sains dan teknologi maju (IPTEK) yang saat ini mendominasi peradaban dunia modern, merupakan syarat untuk bisa berperan dalam era global ini. Peningkatan ketrampilan dan keahlian para calon tenaga ahli seperti halnya Mahasiswa dapat diperoleh diluar kampus (Ekstra Kurikuler) melalui pendidikan keterampilan non formal, salah satunya yaitu Kerja Praktek (KP) ke salah satu perusahaan serta tempat-tempat lain yang dapat memberikan informasi mengenai kemajuan sains dan teknlogi.

Oleh karena itu, untuk mempersiapkan sumber daya manusia yang siap pakai dan dapat bersaing di era global, maka sangat perlu sekali dilaksanakannya

Practical Training atau Kerja Praktek (KP) bagi Mahasiswa Teknik Mesin agar diperoleh kesesuaian teori yang didapat dari bangku perkuliahan dengan kenyataan dilapangan. Hal ini juga telah menjadi Program Pendidikan Perguruan Tinggi yang tertuang dalam kurikulum pengajaran sebagai mata kuliah di jurusan Teknik Mesin UIR.

Dengan adanya Kerja Praktek dapat memberikan suatu pengalaman baru untuk menambah wawasan pengetahuan kepada Mahasiswa agar ilmu yang diperoleh dapat diserap secara baik.

1.2 DASAR PELAKSANAAN

Kerja Pratek merupakan program pendidikan Perguruan Tinggi yang tertuang dalam kurikulum pengajaran di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Islam Riau sebagai mata kuliah keahlian dengan bobot satu dalam Sistim Kredit Semester (1 SKS).

(4)

1.3 BATASAN MASALAH

Penulis membatasi permasalahan yaitu hanya dalam masalah pengambilan data pada teknik pengoprasian instalasi turbin gas dan sistem pemeliharaan instalasi turbin gas yang di gunakan pada PT. PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK INHU-RIAU.

1.4 MAKSUD DAN TUJUAN

Adapun maksud dan tujuan Kerja Praktek ini, antara lain :

1. Untuk memahami teknik pengoprasian instalasi turbin gas dan sistem pemeliharaan instalasi turbin gas pada PT. PERTAMINA EP ASSET 1

LIRIK INHU-RIAU.

2. Sebagai bahan kerja dalam rangka menambah ilmu pengetahuan, khususnya yang berhubungan dengan mesin pembangkit turbin gas pada perusahaan pengelola minyak bumi.

3. Membina hubungan baik antara pihak perguruan tinggi, khususnya Jurusan Teknik Mesin UIR dengan pihak perusahaan PT. PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK INHU-RIAU.

4. Untuk memenuhi salah satu syarat lulus mata kuliah Kerja Praktek pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universiats Islam Riau.

1.5 PESERTA KERJA PRAKTEK

Peserta Kerja Praktek ditetapkan oleh PT. PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK INHU-RIAU, maka dengan ini kami mengajukan proposal untuk mengikuti Kerja Praktek dengan identitas sebagai berikut :

1. Nama : MUKHAMAD SUPRIYADI NIM : 11 331 0508

Jurusan : Teknik Mesin

2. Nama : WALIAWAN SAFII NIM : 11 331 0597

Jurusan : Teknik Mesin

Merupakan Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Islam Riau (UIR).

(5)

1.6 WAKTU PELAKSANAAN

Agar pelaksanaan Kerja Praktek ( Practical Training ) ini dapat berjalan optimal dan berdaya guna, maka akan efisien dan efektif jika dilaksanakan selama satu bulan yang jadwalnya diusulkan pada awal bulan Juli 2014 atau disesuaikan dengan kondisi dilapangan dan jadwal yang telah diatur oleh koordinator Kerja Praktek PT. PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK INHU-RIAU.

1.7 TEMPAT

Tempat pelaksanaan Kerja Praktek adalah di kawasan industry

PT.PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK INHU-RIAU.

1.8 METODE PENGUMPULAN DATA

Adapun metode pengumpulan data yang digunakan dalam pelaksanaan Kerja Praktek di PT. PERTAMINA EP ASSET 1 LIRIK INHU-RIAU adalah sebagai berikut :

1. Mengadakan survey langsung kelapangan.

2. Meminta informasi dan melakukan konsultasi dengan pembimbing lapangan, supervisor, manager.

3. Studi Literatur terutama mengenai teknik pengoprasian instalasi turbin gas dan sistem pemeliharaan instalasi turbin gas pada perusahaan pengolahan minyak bumi.

(6)

BAB II

DASAR TEORI

2.1 LANDASAN TEORI

Turbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan bagian turbin yang diam disebut stator atau rumah turbin. Rotor memutar poros daya yang menggerakkan beban (generator listrik, pompa, kompresor atau yang lainnya).

Turbin gas merupakan salah satu komponen dari suatu sistem turbin gas. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas.

2.2 PRINSIP KERJA SISTEM TURBIN GAS

Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet ). Kompresor ini berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, akibatnya temperature udara juga meningkat. Kemudian udara yang telah dikompresi ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar disemprotkan bahan bakar sehingga bercampur dengan udara tadi dan menyebabkan proses pembakaran. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust ).

Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistim turbine gas adalah sebagai berikut:

(7)

2. Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian di bakar.

3. Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel (nozzle).

4. Pembuangan gas (exhaust ) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan.

2.3 KLASIFIKASI TURBIN GAS

Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, kontruksi poros dan lainnya. Menurut siklusnya turbin gas terdiri dari:

 Turbin gas siklus tertutup (Close cycle)  Turbin gas siklus terbuka (Open cycle)

Perbedaan dari kedua tipe ini adalah berdasarkan siklus fluida kerja. Pada turbin gas siklus terbuka, akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfir, sedangkan untuk siklus tertutup akhir ekspansi fluida kerjanya didinginkan untuk kembali ke dalam proses awal.

Dalam industri turbin gas umumnya diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu : 1. Turbin Gas Poros Tunggal (

Single Shaft

)

Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator listrik yang menghasilkan energi listrik untuk keperluan proses di industri.

2. Turbin Gas Poros Ganda (Double Shaft )

Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dari turbin bertekanan tinggi dan turbin bertekanan rendah, dimana turbin gas ini digunakan untuk menggerakkan beban yang berubah seperti kompresor pada unit proses.

2.4 KOMPONEN TURBIN GAS Komponen turbin gas terdiri dari : 1. Komponen Utama



Ai r I nlet Section

Berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu yang terbawa dalam udara sebelum masuk ke kompresor. Bagian ini terdiri dari:

(8)

1. Air Inlet Housing , merupakan tempat udara masuk dimana didalamnya terdapat peralatan pembersih udara.

2. Inertia Separator , berfungsi untuk membersihkan debu-debu atau partikel yang terbawa bersama udara masuk.

3. Pre-Filter , merupakan penyaringan udara awal yang dipasang pada inlet house.

4. Main Filter , merupakan penyaring utama yang terdapat pada bagian dalam inlet house, udara yang telah melewati penyaring ini masuk ke dalam kompresor aksial.

5. Inlet Bellmouth, berfungsi untuk membagi udara agar merata pada saat memasuki ruang kompresor.

6. Inlet Guide Vane, merupakan blade yang berfungsi sebagai pengatur jumlah udara yang masuk agar sesuai dengan yang diperlukan.



Compressor Section

Komponen utama pada bagian ini adalah aksial flow compressor , berfungsi untuk mengkompresikan udara yang berasal dari inlet air section hingga bertekanan tinggi sehingga pada saat terjadi pembakaran dapat menghasilkan gas panas berkecepatan tinggi yang dapat menimbulkan daya output turbin yang besar. Aksial flow compressor terdiri dari dua bagian yaitu:

1.

Compressor Rotor Assembly

Merupakan bagian dari kompresor aksial yang berputar pada porosnya. Rotor ini memiliki 17 tingkat sudu yang mengompresikan aliran udara secara aksial dari 1 atm menjadi 17 kalinya sehingga diperoleh udara yang bertekanan tinggi. Bagian ini tersusun dari wheels, stubshaft, tie bolt dan sudu-sudu yang disusun kosentris di sekeliling sumbu rotor.

2. Compressor Stator

Merupakan bagian dari casing gas turbin yang terdiri dari:

a. Inlet Casing, merupakan bagian dari casing yang mengarahkan udara masuk ke inlet bellmouth dan selanjutnya masuk ke inlet guide vane.

b. Forward Compressor Casing , bagian casing yang didalamnya terdapat empat stage kompresor blade.

(9)

c. Aft Casing, bagian casing yang didalamnya terdapat compressor blade tingkat 5-10.

d. Discharge Casing , merupakan bagian casing yang berfungsi sebagai tempat keluarnya udara yang telah dikompresi. Pada bagian ini terdapat compressor blade tingkat 11 sampai 17.



Combustion Section

Pada bagian ini terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja yang berupa udara bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energy panas yang diubah menjadi energi kinetik

dengan mengarahkan udara panas tersebut ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah untuk mensuplai energi panas ke siklus turbin. Sistem pembakaran ini terdiri dari komponen-komponen berikut yang jumlahnya bervariasi tergantung besar frame dan penggunaan turbin gas. Komponen-komponen itu adalah :

a. Combustion Chamber, berfungsi sebagai tempat terjadinya pencampuran antaraudara yang telah dikompresi dengan bahan bakar yang masuk.

b. Combustion Liners, terdapat didalam combustion chamber yang berfungsi sebagaitempat berlangsungnya pembakaran.

c. Fuel Nozzle, berfungsi sebagai tempat masuknya bahan bakar ke dalam combustionliner .

d. Ignitors (Spark Plug), berfungsi untuk memercikkan bunga api ke dalam combustion chamber sehingga campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar.

e. Transition Fieces, berfungsi untuk mengarahkan dan membentuk aliran gas panas agar sesuai dengan ukuran nozzle dan sudu-sudu turbin gas.

f. Cross Fire Tubes, berfungsi untuk meratakan nyala api pada semua combustionchamber .

g. Flame Detector , merupakan alat yang dipasang untuk mendeteksi proses pembakaran terjadi.

(10)

Combustion chamber yang ada disusun kosentris mengelilingi aksial flow compressor dan disambungkan dengan keluaran kompresor udara dari aksial flow compressor yang dialirkan langsung ke masing-masing chambers. Zona pembakaran pada combustion chamber ada tiga yaitu:

1. Primary Zone, merupakan tempat dimana bahan bakar berdifusi dengan udara kompresor untuk membentuk campuran udara bahan bakar yang siap dibakar.

2. Secondary Zone, adalah zona penyempurnaan pembakaran sebagai kelanjutan pembakaran pada primary zone.

3. Dilution gv Zone, merupakan zona vuntuk mereduksi temperatur v gas hasil pembakaran pada keadaan yang diinginkan pada saat masuk ke first stage

nozzles.



Turbin Section

Turbin section merupakan tempat terjadinya konversi energi kinetik menjadi energy mekanik yang digunakan sebagai penggerak kompresor aksial dan perlengkapan lainnya. Dari daya total yang dihasilkan kira-kira 60 %

digunakan untuk memutar kompresornya sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan. Komponen-komponen pada turbin section adalah sebagai berikut :

1. Turbin Rotor Case

2. First Stage Nozzle, yang berfungsi untuk mengarahkan gas panas ke first stageturbine wheel .

3. First Stage Turbine Wheel , berfungsi untuk mengkonversikan energi kinetik dari aliran udara yang berkecepatan tinggi menjadi energi mekanik berupa putaran rotor.

4. Second Stage Nozzle dan Diafragma, berfungsi untuk mengatur aliran gas panas ke second stage turbine wheel , sedangkan diafragma berfungsi untuk

memisahkan kedua turbin wheel .

5. Second Stage Turbine, berfungsi untuk memanfaatkan energi kinetik yang masih cukup besar dari first stage turbine untuk menghasilkan kecepatan putar rotor yang lebih besar.

(11)



E xhaust Section

Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Exhaust section terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Exhaust Frame Assembly. 2. Exhaust Diffuser Assembly.

Exhaust gas keluar dari turbin gas melalui exhaust diffuser pada exhaust frame assembly, lalu mengalir ke exhaust plenum dan kemudian didifusikan dan dibuang ke atmosfir melalui exhaust stack , sebelum dibuang ke atmosfir gas panas sisa tersebut diukur dengan exhaust thermocouple dimana hasil pengukuran ini digunakan juga untuk data pengontrolan temperatur dan proteksi temperatur trip. Pada exhaust area terdapat 18 buah termokopel yaitu, 12 buah untuk temperatur kontrol dan 6 buah untuk temperatur trip.

2.5 SISTEM PEMELIHARAAN

Sistem Pemeliharaan yang dibahas terbagi menjadi dua, yaitu: pemeliharaan pencegahan ( preventive maintenance) dan pemeliharaan korektif (corrective maintenance). Pcrneliharaan pencegahan bertujuan untuk menjaga kondisi peralatan agar tetap stabil, sehingga mencegah terjadinya kerusakan

mesin/peralatan selama digunakan untuk berproduksi.

Pemeliharaan pencegahan diklasifikasikan menjadi empat kategori, yaitu:

Inspection, Small Repair , Medium Repair dan Overhaul (ISMO). Pada penerapannya di lapangan, pemeliharaan pencegahan ini dibuat menjadi jadwal pemeliharaan pencegahan tahunan, dari jadwal perneliharaan pencegahan tahunan diketnbangkan menjadi jadwal pemeliharaan pencegahan bulanan dan rningguan, dengan disertai spesifikasi kerja untuk setiap jenis mesin/peralatan. Spesifikasi kerja berisi prosedur pemeliharaan pencegahan, sesuai dengan klasifikasi pemeliharaan ISMO.

Spesifikasi kerja ini dibuat berdasarkan pada buku perbaikan mesin (maintenance manual books) dan buku pintar (industrial maintenance), yang digunakan sebagai rujukan. Sehingga tehnisi pemeliharaan dapat melakukan pemeliharaan pencegahan dengan cara mengikuti prosedur spesifikasi kerja

(12)

tersebut. Pemeliharaan korektif bertujuan untuk memperbaiki mesin/peralatan (termasuk penyetelan), sehingga dapat memenuhi suatu kondisi yang bisa diterima sesuai standar. Pemeliharaan korektif disebut juga pemeliharaan darurat (emergency maintenance) atau pemeliharaan berhenti karena rusak (break down maintenance).

Pemeliharaan darurat dilakukan pada saat ada tanda-tanda kerusakan. Sedangkan pemeliharaan berhenti karena rusak dilakukan pada saat peralatan sudah berhenti. Jadi tujuan dari pemeliharaan korektif adalah untuk mengantisipasi jika ada kerusakan darurat atau mesin rusak pada waktu digunakan. Dengan demikian akan dapat segera diperbaiki, sehingga tidak menghambat jalannya produksi.

Pada dasarnya pemeliharaan darurat (emergency maintenance) atau pemeliharaan berhenti karena rusak (break down maintenance) dapat ditekan seminimal mungkin jika perneliharaan pencegahan ( preventive maintenance) dilaksanakan dengan benar. Prosedur pelaksanaan pemeliharaan korektif adalah sebagai berikut: informasi kerusakan mesin/peralatan ditulis oleh operator mesin, menggunakan formulir permintaan pemeliharaan (Lampiran A). Setelah diisi lengkap dan disetujui oleh koordinator pemesinan, kemudian disampaikan ke bagian pemeliharaan. Berdasarkan laporan tersebut, bagian pemeliharaan

melakukan tindakan perbaikan pada mesin/peralatan. Hasil dari pemeliharaan penccgahan dan pemeliharaan korektif ditulis pada formulir laporan kerja dan kartu perhitungan biaya pemeliharaan. Setelah laporan dibuat lengkap dan disetujui oleh penyelia pemeliharaan, laporan tersebut ditulis kembali ke kartu riwayat mesin untuk didokumentasikan.

Pemodelan yang digunakan untuk merencanakan dan membuat Sistem Manajemen Pemeliharaan (SMP) adalah: pemodelan fungsi IDEFO ( Integrated Definition for Function Modelling ) dan Pemodelan data IDEFIX ( Integrated Definition For Data Modelling )". Dengan demikian Sistem Manajemen

(13)

BAB III

PENUTUP

Demikianlah Proposal ini kami buat dan kami ajukan untuk dilaksanakan sesuai dengan kemampuan dan pengetahuan yang kami miliki.

Semoga ini dapat menjadi bahan pertimbangan dalam pelaksanaan Kerja Praktek (KP) yang akan kami laksanakan, terima kasih.

Hormat pemohon,

(14)

DAFTAR PUSTAKA

1. General Electric Company, Schenectady, NY. USA, Gas Turbine Manual Book , 1987.

2. General Electric Company,m Schenectady,mm NY. USA, Gas Turbine Maintenance Seminar , Jakarta Indonesia, 1997.

3. Maherwan P. Boyce, Gas Turbine Engineering v Hand Book,b Gulf Professional Publishing , 2002.

4. Robert F. Hoeft, Schenectady, NY. USA, Heavy Duty Gas Turbine Operating and Maintenance Consideration.