KARYA ILMIAH TERAPAN
PENANGANAN OVERFLOWING FUEL OIL PURIFIER DI KAPAL MT. PRINCESS NAOMI
Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan dan Pelatihan Pelaut Diploma III Pelayaran
JAUHARI AL KHARIS NIT : 05.17.013.1.54 AHLI TEKNIKA TINGKAT III
PROGRAM DIPLOMA III
POLITEKNIK PELAYARAN SURABAYA TAHUN 2021
i
Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan dan Pelatihan Pelaut Diploma III Pelayaran
JAUHARI AL KHARIS NIT : 05.17.013.1.54 AHLI TEKNIKA TINGKAT III
PROGRAM DIPLOMA III
POLITEKNIK PELAYARAN SURABAYA
TAHUN 2021
ii Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Jauhari al kharis
NIT : 05.17.013.1.54
Program Diklat : Ahli Teknika Tingkat III
Pernyataan bahwa KIT yang saya tulis dengan judul :
PENANGANAN OVERFLOWING FUEL OIL PURIFIER DI KAPAL MT.
PRINCESS NAOMI
merupakan karya asli seluruh ide yang ada dalam karya ilmiah terapan (KIT) tersebut, kecuali tema dan yang saya nyatakan sebagai kutipan, merupakan ide saya sendiri. Jika pernyataan di atas terbukti tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi yang ditetapkan oleh Politeknik Pelayaran Surabaya.
Surabaya,………2021
Jauhari Al Kharis NIT : 05.17.013.1.54
iii
Judul : PENANGANAN OVERFLOWING FUEL OIL
PURIFIER DI KAPAL MT. PRINCESS NAOMI
NamaTaruna : Jauhari Al Kharis
NIT : 05.17.013.1.54
Jurusan : Teknika A Diploma III Program Diklat : Ahli Teknika Tingkat III
Dengan ini dinyatakan telah memenuhi syarat untuk diseminarkan
Surabaya, 2021
Menyetujui :
Pembimbing I Pembimbing II
Solehuddin S.Si.T . MM Dr. Trisnowati Rahayu. M.AP Penata Tk.I (III/ d) Pembina Tk.I (IV/b) NIP. 19731127 200812 1 002 NIP. 19660216 1999303 2001
Mengetahui : Ketua Jurusan Teknika
Monika Retno Gunarti, M.Pd., M.Mar.E Penata Tk I (III/ d)
NIP. 19760528 200912 2 002
iv
PENANGANAN OVERFLOWING FUEL OIL PURIFIER DI KAPAL MT. PRINCESS NAOMI
Disusun dan Diajukan Oleh:
JAUHARI AL KHARIS NIT.05.17.013.1.54 Ahli Teknika Tingkat III
Telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Karya Ilmiah Terapan Politeknik Pelayaran Surabaya
Pada Tanggal………
Menyetujui:
Penguji I Penguji II Penguji III
Solehuddin, S.SiT., MM H. Saiful Irfan, M.Pd.,M.Mar.E Dr. Trisnowati Rahayu, M.AP Penata Tk. I (III/d) Penata (III/c) Pembina Tk.I (IV/b) NIP. 19731127 200812 1 002 NIP. 19760905 201012 1 001 NIP. 19660216 1999303 2001
Mengetahui:
Ketua Jurusan Teknika
Monika Retno Gunarti, M.Pd., M.Mar.E Penata Tk. I (III/d)
NIP. 19760528 200912 2 002
v
Segala puji bagi Allah, Sang Maha Pencipta dan Pengatur Alam Semesta, berkat Ridho-Nya, penulis akhirnya mampu menyelesaikan tugas Karya Ilmiah Terapan (KIT) yang berjudul “Penanganan Over Flowing Fuel Oil Purifier di Kapal MT. Princess Naomi.
Dalam menyusun Karya Ilmiah Terapan (KIT) ini, tidak sedikit kesulitan dan hambatan yang penulis alami. Namun berkat dukungan, dorongan dan semangat dari orang terdekat, serta bimbingan dari dosen pembimbing sehingga penulis mampu menyelesaikan.
Oleh karena itu segala kritikan dan saran yang membangun, penulis terima dengan baik. Semoga Karya Ilmiah Terapan (KIT) ”Penanganan Over Flowing Fuel Oil Purifier Di Kapal MT. Princess Naomi” ini bermanfaat bagi kita semua.
Surabaya, ...2021
Jauhari Al Kharis NIT : 05.17.013.1.54
vi
JAUHARI AL KHARIS. Pelaksanaan Perawatan Berkala pada Fuel Oil Purifier Untuk Meningkatkan Kualitas Kebersihan Bahan Bakar. Dibimbing oleh, Solehuddin, S.Si.T. MM dan Dr.Trisnowati Rahayu.M.AP.
Fuel Oil purifier di kapal merupakan salah satu mesin bantu yang memiliki peranan sangat penting untuk menghasilkan bahan bakar yang bersih. Kegunaan dari bahan bakar yang sudah bersih ini adalah untuk mendukung pengoperasian dari mesin induk dalam menghasilkan pembakaran yang sempurna. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pelaksanaan perawatan berkala pada FO Purifier sehingga kualitas bahan bakar yang bersih dapat dicapai dan mengetahui kendala-kendala pada FO Purifier. Metode penelitian yang digunakan adalah deskriptif yaitu mengamati dan melaksanakan secara langsung penelitian tersebut.
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa pelaksanaan perawatan berkala FO Purifier sangatlah penting dan melaksanakan perbaikan maupun penggantian komponen FO Purifier apabila terjadi kendala-kendala seperti yang terjadi pada FO Purifier. Oleh sebab itu, perawatan terhadap komponen purifier sesuai dengan buku petunjuknya merupakan langkah yang tepat untuk meningkatkan kinerja dari FO Purifier.
Penelitian ini dilaksanakan di atas kapal. Sumber data diperoleh dengan cara observasi dokumen serta literatur-literatur yang berkaitan dengan judul Karya Ilmiah Terapan ini.
Hasil kerja yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa pentingnya pelaksanaan perawatan berkala pada Fuel Oil Purifier terhadap kualitas bahan bakar yang dihasilkan.
Kata kunci : Perawatan, FO Purifier, Bahan Bakar
vii
JAUHARI AL KHARIS. Periodic Maintenance of Fuel Oil Purifiers to Improve Fuel Hygiene Quality. Guided by, Solehuddin S.Si.T. MM and Dr.Trisnowati Rahayu.M.AP.
Fuel Oil purifier on the ship is one of the auxiliary machines that have a very important role to produce clean fuel. The usefulness of this clean fuel is to support the operation of the main engine to produce perfect combustion. The purpose of this study was to determine the periodic maintenance at FO Purifier so that the quality of clean fuels can be achieved and find out the constraints on the FO Purifier. The research method used is descriptive, namely observing and implementing the research directly. The results obtained from this study indicate that the regular maintenance of FO Purifier is very important and carry out repairs and replacements of FO Purifier components if there are obstacles such as those that occur in the FO Purifier. Therefore, maintenance of purifier components according to the manual is the right step to improve the performance of the FO Purifier.
This research was carried out on board. The source of the data is obtained by observing documents and literature related to the title of this Applied Scientific Work.
The work obtained from this study shows that the importance of periodic maintenance of the Fuel Oil Purifier on the quality of the fuel produced.
Keywords : Treatment, FO Purifier, Fuel
viii
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN ... ii
PERSETUJUAN SEMINAR KEASLIAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... ..v
ABSTRAK ... vi
ABSTRAK BAHASA INGGRIS...vii
DAFTAR ISI ... ...viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 4
D. Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Review Penelitian Sebelumnya ... 6
B. Landasan Teori ... 7
1. Pengertian Sistem Bahan Bakar Mesin Penggerak Utama ... 7
2. Nama– Nama Komponen Sistem Bahan Bakar dan Fungsinya.. . 11
ix
4. Pengertian dan Cara Kerja FO Purifier...32
5. Nama – Nama Komponan FO Purifier dan Fungsinya ... 43
6. Perawatan Fuel Oil Purifier ... 48
7. Kerangka Berfikir ... 56
BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian ... 56
B. Lokasi Penelitian ... 56
C. Jenis dan Sumber Data ... 56
D. Metode Pengumpulan Data ... 57
E. Teknik Analisis Data ... 57
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Gambaran Umum Lokasi Penelitian... 59
B. Hasil Penelitian... 62
1. Penyajian Data... 63
2. Analisis Data... 67
3. Pembahasan... ...68
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan... 81
B. Saran... 83
DAFTAR PUSTAKA ... 84
x
Nomor Halaman
A. Review Penelitian Sebelumnya ... 6
xi
Nomor Halaman
2.1 Sistem Bahan Bakar ... 7
2.2 Sistem Pengabutan ... 10
2.3 Pompa Injeksi In- Line ... 11
2.4 Pompa Injeksi Distributor ... 12
2.5 Sistem Bahan Bakar pada Unit Besar ... 13
2.6 Pompa- pompa Bahan Bakar ... 15
2.7 Saringan bahan bakar ... 15
2.8 Saringan Bahan Bakar dan Priming Pump ... 16
2.9 Bagian- bagian Pompa Penekan Bahan Bakar ... 18
2.10 Kedudukan Pluyer Terhadap Silinder Pompa ... 18
2.11 Pompa injeksi Tipe Distributor ... 29
2.12 Pompa Injeksi Tipe In- Line... 20
2.13 Governor Sentrifugal ... 22
2.14 Pengabut (Injector) ... 23
2.15 Fuel Oil Purifier ... 32
2.16 Cara Kerja Fuel Oil Purifier ... 33
2.17 Skematik Sentrifuse jenis Disc Bowl ... 36
2.18 Aliran Bahan Bakar melalui pembersih jenis cakram (DeLaval) ... 38
2.19 Aliran Bahan Bakar melalui pemurni tipe Tubular (Sharples) ... 38
2.20 Kerangka Berfikir ... 53
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Kapal adalah kendaraan air dengan jenis dan bentuk tertentu yang mengangkut penumpang dan barang melalui perairan menuju kawasan tertentu.
Angkutan laut ini berkembang sangat pesat. Kapal sebagai sarana angkutan laut memegang peranan penting dalam memperlancar transportasi laut yang aman dan tepat guna. Kapal laut sebagai bangunan terapung yang bergerak dengan daya dorong yang bervariasi melintasi berbagai daerah pelayaran dalam kurun waktu tertentu, akan mengalami berbagai masalah yang di sebabkan berbagai faktor seperti halnya cuaca, keadaan alur pelayaran , maupun permesinan yang ada di dalam kapal itu sendiri. Keadaan gangguan pelayaran tersebut dapat mengganggu jalannya operasional kapal yang mana dapat merugikan Nahkoda, ABK dan pemilik kapal serta lingkungan laut.
Kelancaran dalam pengoperasian Permesinan yang ada di kapal adalah hal yang sangat penting untuk di perhatikan guna menunjang jalannya operasional Kapal. Salah satu faktor penunjang kelancaran pengoperasian permesian di kapal adalah system bahan bakar yang mana harus di pisahkan dari kandungan kotoran dan air untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna.
Fuel Oil (FO) Purifier adalah pesawat bantu pada kapal yang berfungsi untuk membersihkan dan memurnikan bahan bakar (Fuel Oil) mesin diesel dari kotoran cair maupun padat (lumpur) yang tercampur sehingga kualitas bahan bakar diesel yang sesuai pada Mesin Penggerak Utama dapat di suplai dengan
optimal. Untuk menghindari terjadinya suatu masalah pada Mesin Penggerak Utama dan mesin bantu terutama dalam pemasokan bahan bakar diesel,terdapat suatu sistem pembersihan dan pemurni bahan bakar yaitu Fuel Oil Purifier.
Pada Fuel Oil Purifier, pembersihan dilakukan dengan sistem gerak putar (sentrifugal), jika tenaga sentrifugal diputar beberapa ribu kali putaran dalam waktu tertentu maka tenaganya akan lebih dari gaya gravitasi dan statis.
Sehingga kotoran yang mempunyai massa jenis lebih besar akan terlempar ke bagian luar. Semakin lama maka kotoran akan menumpuk dan semakin berat.
Dengan banyaknya kotoran tersebut harus dibuang dengan cara diblow. Untuk proses pembuangan kotoran tersebut maka valve untuk opening water dibuka sehingga kotoran keluar menuju tangki kotoran (Sludge Tank). Dalam pengoperasiannya, Fuel Oil Purifier tidak selalu bekerja dengan baik. Fuel Oil Purifier mengalami beberapa gangguan yang dapat menganggu proses pembersihan dan pemurnian, bahkan dapat mengagalkan proses pemurnian sehingga hasil purifikasi tidak optimal.
Apabila Fuel Oil Purifier gagal beroperasi bisa dipastikan mesin didalam kapal mengalami gangguan karena bahan bakar (Fuel Oil) untuk mesin mengandung campuran yang tidak seharusnya. Sistem safety pada Fuel Oil Purifier membuat pekerjaan lebih aman karena Fuel Oil Purifier berhenti dan memberikan sinyal alarm saat terjadi gangguan, menandakan bahwa terjadi sesuatu pada Fuel Oil Purifier. Selain itu pengoperasian Fuel Oil Purifier yang benar dapat membuat Fuel Oil Purifier bekerja dengan baik. Karena sebelumnya pernah terjadi kasus di atas kapal MT. TIRTASARI yaitu over flow bahan bakar saat pengoperasain Fuel Oil Purifier dan bahan bakar hasil
purifikasi terkontaminasi dengan air (Paulus Pongkessu, 2011). Maka dibuat sebuah field project yang berjudul “PENANGANAN OVER FLOWING FUEL OIL PURIFIER DI KAPAL MT. PRINCESS NAOMI ”.
Dalam field project ini direncanakan dan dilakukan studi kasus tentang operasional Fuel Oil Purifier yang meliputi sistem cara kerja dan proses pembersihan dan pemurnian bahan bakar (Fuel Oil). Dengan memaksimalkan sistem perawatan berkala dan prosedur pengoperasian secara benar akan membuat Fuel Oil Purifier bekerja dengan optimal dan tahan lama, maka untuk hasil yang nantinya dihasilkan berupa kesimpulan dan rekomendasi yang memungkinkan untuk kekurangan yang ada serta dapat membantu dalam proses perawatan dan perbaikan Fuel Oil Purifier untuk selanjutnya dan dapat diterapkan di atas kapal saat melaksanakan perawatan berkala maupun perbaikan Fuel Oil Purifier.
B. Rumusan Masalah
Penulisan field project ini berguna untuk memberikan penjelasan dan cara mengatasi masalah yang timbul pada Fuel Oil Purifier. Masalah yang sering timbul bisa dari segi mekanik maupun elektrik yang dapat menggangu kinerja Purifier. Dari permasalahan di atas, dibahas tentang apa itu Fuel Oil Purifier serta bagaimana proses kerja dalam membersihkan dan memurnikan Fuel Oil. Dalam memurnikan Fuel Oil seringkali terjadi kebocoran bahan bakar yang tidak diketahui sehingga bahan bakar terbuang ke Sludge Tank. Dengan memaksimalkan sistem safety yang ada dan cara pengoperasionalan yang benar untuk meminimalkan terjadiya kebocoran bahan bakar dan meningkatkan hasil
purifikasi. Berdasarkan uraian singkat di atas dapat dirumuskan suatu permasalahan sebagai berikut :
1. Apa saja penyebab terjadinya Over Flow pada Fuel Oil Purifier saat proses pemurnian ?
2. Perawatan apa saja yang perlu di lakukan untuk menjaga kinerja Fuel Oil Purifier agar hasil purifikasi stabil dan komponennya tidak cepat rusak ?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan pengerjaan field project ini untuk memberikan hasil yang berupa laporan kerja proyek lapangan dan beberapa rekomendasi yang dapat diterapkan pada Fuel Oil Purifier di kapal. Selain itu, maksud dan tujuan dari pembuatan field project adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui penyebab Ofer Flow bahan bakar (Fuel oil) pada saat proses pemurnian.
2. Mengetahui cara untuk menjaga kinerja Fuel Oil Purifier agar hasil purifikasi stabil dan komponennya tidak cepat rusak.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapat dari penyusunan laporan field project ini adalah : 1. Manfaat teoritis :
a. Menambah pengetahuan dibidang permesinanan kapal bagi pembaca.
b. Menambah referensi yang akan berguna bagi taruna yang akan melaksanakan praktek laut.
c. Menambah referensi yang akan berguna bagi Perwira Mesin di atas kapal saat melaksanakan pekerjaan pada Fuel Oil Purifier.
2. Manfaat praktis :
a. Membantu menemukan gejala-gejala kerusakan pada Fuel Oil Purifier secara mekanik maupun secara elektrik bagi Perwira Mesin di atas kapal.
b. Membantu cara dan pelaksanaan perawatan Fuel Oil Purifier yang sesuai dengan buku manual petunjuk bagi taruna yang melaksanakan praktek laut.
c. Memberi petunjuk manual tentang Fuel Oil Purifier bagi pembaca maupun crew mesin lainnya yang akan bekerja maupun melaksanakan penelitian pada Fuel Oil Purifier.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA A. Review Penelitian Sebelumnya
Tabel 2.1 Review Penelitian Sebelumnya Nama
Peneliti
Judul Penelitian
Tahun Penelitian
Tempat Penelitian
Hasil Penelitian Moch.
Fauzi Prima Aprianto
Optimalisasi pada Fuel Oil Purifier terhadap Purifikasi Bahan Bakar sedangkan penulis melaksanakan penelitian Pelaksanaan Perawatan Berkala Pada Fuel Oil Purifier Untuk
Meningkatkan Kualitas Kebersihan Bahan bakar.
03 Mei 2011 Praktek Laut Di Kapal MV.
MUSI RIVER
Bahan bakar
sangatlah penting dalam proses kerja mesin induk.
Beberapa
komponen vital sistem bahan bakar yang
mempengaruhi purifikasi bahan bakar. Terutama Fuel Oil Purifier.
FO Purifier Sangat penting dalam pemurnian bahan bakar,yang
berpengaruh pada kinerja mesin induk. Apabila Fuel Oil Purifier tidak di perhatikan dengan khusus, maka bahan bakar yang di pasok tidak sesuai dengan
yang di butuhkan mesin induk dan dapat menimbulkan kerusakan.
(Sumber : Prima, Fauzi. 2011,Optimalisasi pada Fuel Oil Purifier, Tersedia : http://maritimeworld.web.id/2011/03/pengertian-dan-cara -kerja-
purifier.html.) B. Landasan Teori
1. Pengertian Sistem Bahan Bakar Mesin Penggerak Utama
Sistem Bahan Bakar adalah suatu sistem dimana bahan bakar dari tangki penyimpanan dialirkan ke silinder dan dikabutkan ke dalamnya dengan dibantu dengan sebuah pompa (Suhodo, 2002).Sistem bahan bakar adalah sistem yang digunakan untuk menyuplai bahan bakar yang diperlukan motor induk. Pada umumnya :
a. Mesin diesel kecepatan rendah dapat beroperasi dengan hampir setiap bahan bakar cair dari minyak tanah (kerosine) sampai minyak bunker.
b. Mesin diesel kecepatan tinggi modern, karena singkatnya selang waktu yang tersedia untuk pembakaran pada setiap daur ulang memerlukan minyak bakar yang lebih khusus dan lebih ringan.
Sistem bahan bakar merupakan sistem yang sangat vital bagi keberhasilan operasi suatu motor diesel mengingat bahwa sangat berkaitan dengan penyediaan tenaga yang berasal dari bahan bakar.
Sistem pengabutan bahan bakar harus sempurna, karena bila sistem pengabutan bahan bakar yang tidak sempurna akan menyebabkan
kekurangan tenaga atau tidak maksimal dan hal ini akan menimbulkan kerugian tenaga serta mempengaruhi daya motor.
Gambar 2.1Sistem Bahan Bakar Sumber: http://www.prosesindustri.com
a. Fungsi Sistem Bahan Bakar
Sistem bahan bakar berfungsi untuk (Surbakty, 1985) : 1) Mengalirkan Fuel Oil dari tangki harian sampai ke ruang bakar.
2) Mengatur jumlah bahan bakar yang dikabutkan.
3) Mengatur saat pengabutan yang tepat.
4) Mengatur lamanya pengabutan.
5) Mengabutkan bahan bakar dan memasukannya ke dalam silinder.
6) Mendistribusikan bahan bakar yang telah ditakar kesetiap silinder.
b. Metode Pengabutan Bahan Bakar
Metode pengabutan bahan bakar yang banyak digunakan adalah sebagai berikut :
1) Pengabutan sistem common rail
Sistem ini mempunyai pompa tunggal yang menekan bahan bakar kesebuah “header” (common rail atau tabung bersama) dengan tekanan yang tinggi. Bahan bakar tersebut dialirkan ke pengabut melalui pipa bahan bakar tekanan tinggi.
Saat pengabutan bahan bakar oleh pengabut tersebut diatur oleh gerakkan camshaft (Boentarto, 1996).
Sistem pengabutan bahan bakar dengan (commonrail) memiliki keuntungan, bahwa kontruksinya sederhana sehingga memudahkan dalam pemeliharaan, apabila karena suatu beban kecepatannya turun, secara otomatis aliran bahan bakar ke silinder bertambah (Daryanto, 2004).
2) Pengabutan sistem pompa pribadi (Individual Jerk Pump)
Pada sistem pompa pribadi setiap silinder dilayani oleh satu pompa penekan bahan bakar. Setiap pengabut dilayani oleh satu pompa penekan bahan bakar. Pompa penekan bahan bakar adalah pompa plunyer yang dilengkapi dengan pengatur kapasitas pengabutan, sedangkan daya untuk menggerakkan pompa diambil dari daya motor itu sendiri. Pompa penekan bahan bakar dihubungkan dengan nozzle melalui pipa tekanan tinggi dan nozzle akan memberikan bentuk pengabutan ke dalam silinder sesuai dengan bentuk mulut atau lubang nozzle (Boentarto, 1996).
Pompa tipe ini memerlukan ketelitian yang tinggi, baik untuk keperluan timming maupun untuk pengontrolan jumlah bahan bakar yang dikabutkan. Jumlah pengabutan bahan bakar setiap langkah pompa antara 1:2000 untuk beban penuh sedangkan pada keadaan motor diesel tanpa beban mencapai 1:100.000 dari volume silindernya (Daryanto, 2004).
3) Pengabutan sistem distribusi
Pada sistem distribusi hanya menggunakan sebuah pompa penekan bahan bakar untuk melayani semua pengabut yang ada disetiap silinder. Pada sistem ini pompa tersebut mengalirkan bahan bakar dengan tekanan tinggi masuk ke dalam distributor.
Pompa penekan bahan bakar pada sistem distributor juga dilengkapi dengan alat pengatur kapasitas (Arismunandar, 2002).
4) Pengabutan sistem unit pengabut
Pada sistem ini tidak diperlukan pipa-pipa tekanan tinggi karena pompa penekan bahan bakar dan pengabut dibuat menjadi satu kesatuan. Pada setiap silinder dilayani oleh satu pengabut yang bekerjanya diatur oleh camshaft, batang penekan dan tuas. Pada unit pengabut terdapat sebuah plunyer yang berfungsi untuk menaikkan tekanan bahan bakar, mengatur jumlah bahan bakar dan menentukan saat pemasokan bahan bakar ke dalam silinder (Boentarto, 1996).
Gambar 2.2 Sistem Pengabutan Sumber: http://eprints.undip.ac.id
Sistem bahan bakar motor diesel dibuat sedemikian presisi agar dapat menghasilkan kemampuan yang cukup pada waktu kecepatan tinggi. Jika kebetulan terdapat kotoran kecil atau air masuk kedalam bahan bakar, maka daya tahan pemakaian pompa penekan bahan bakar dan pengabut yang merupakan bagian terpenting dari motor diesel dapat berkurang.
2. Nama-Nama Komponen Sistem Bahan Bakar dan Fungsinya
Seperti sudah dijelaskan diatas pada sebuah mesin diesel untuk menghasilkan proses pembakaran dipicu oleh kompresi yang tinggi, dimana terjadinya proses pembakaran di dalam silinder terjadi karena temperatur tinggi yang disebabkan oleh tekanan kompresi.
Maka untuk itu sistem bahan bakar mesin diesel dibuat sedemikian rupa agar proses pembakaran yang dihasilkan dapat berjalan dengan sempurna. Solar sebagai bahan bakarnya yang mempunyai titik
nyala rendah dibandingkan dengan bensin sejenisnya, harus dapat terbakar dengan sempurna di dalam ruang bakar, untuk mengatasi itu dibuatkan sistem bahan bakar yang terdiri dari komponen-komponen yang dapat menghasilkan tekanan dan merubah solar dalam bentuk gas sehingga mudah terbakar.
Pada sistem bahan bakar diesel ada 2 tipe pompa injeksi yang digunakan sebagai penekan bahan bakar :
a. Pompa Injeksi In- Line
Gambar 2.3Pompa Injeksi In- Line Sumber: http://eprints.undip.ac.id Keterangan :
1) Fuel tank (tangki bahan bakar) 6) Fuel filter (saringan solar) 2) Fuel line (pipa bahan bakar) 7) Injection pump (pompa injeksi) 3) Priming pump (pompa priming) 8) Injection pipe (pipa injeksi) 4) Feed pump 9) Injector (injection nozzle) 5)Water sedimeter 10) Over flow pipe
Aliran bahan bakar adalah :
Fuel tank- fuel line- feed pump- water sendimeter- fuel filter- injector pump- injector pipe- injector nozzle- ruang bakar- over flow pipe- fuel tank.
b. Pompa Injeksi Distributor
Gambar 2.4 Pompa Injeksi Distributor Sumber: http://eprints.undip.ac.id Keterangan :
1) Fuel tank (tangki bahan bakar) 5) Injection pump (pompa injeksi) 2) Fuel line (pipa bahan bakar) 6) Injection pipe (pipa injeksi) 3) Water sedimeter & fuel filter 7) Injector(injection nozzle) 4) Priming pump 8) Over flow pipe
Aliran bahan bakar adalah :
Fuel tank- fuel line- water sedimeter & fuel filter- injection pump- injection pipe- injection nozzle- ruang bakar- over flow pipe- fuel tank.
Komponen sistem bahan bakar yang sering digunakan untuk menyalurkan bahan bakar dan mempunyai fungsi masing-masing sebagai berikut :
Gambar 2.5 Sistem Bahan Bakar pada Unit Besar Sumber: http://www.academia/edu.ac.id a. Tangki
Tangki yang digunakan dalam sistem bahan bakar terdiri dari dua tangki yaitu:
1) Tangki Penyimpanan (Double Bottom Tank)
Tangki penyimpanan suatu sistem bahan bakar dapat ditempatkan diatas atau di bawah. Tangki ini dilengkapi dengan penguras air dan penampung endapan. Ujung pipa hisap bahan bakar harus diletakkan diatas titik yang tidak memungkinkan dicapai oleh endapan, paling tidak harus 50 atau 75 mm di atas
alas. Tangki harus mempunyai ventilasi dengan puncak yang dilengkapi tutup anti hujan (Maleev, 1995).
2) Tangki Setling(Setling Tank)
Tangki Setling digunakan sebagai penyimpan bahan bakar yang di transfer dari Double Bottom. Bahan bakar di dalam tangki setling akan dipanaskan mengunakan Thermal Heater sampai temperatur standart purifikasi yang seterusnya bahan bakar akan dimurnikan oleh Fuel Oil Purifier.
3) Tangki Harian(Service Tank)
Tangki harian merupakan tangki sediaan bahan bakar.
Disebut tangki harian karena harus memuat bahan bakar yang cukup untuk operasi mesin selama satu hari kerja penuh atau kira- kira 8 sampai 9 jam. Tangki harian yang ditempatkan diatas umumnya memanfaatkan gaya grafitasi untuk mengalirkan bahan bakar ke pompa penekan bahan bakar, dan dipasang 300 sampai 450 cm diatas pompa penekan bahan bakar. Tangki harian yang ditempatkan dibawah harus diatur tidak lebih dari 195 cm dibawah pompa pemindah (Maleev, 1995).
b. Pompa pemindah bahan bakar
Setiap instalasi bahan bakar motor diesel biasanya mempunyai beberapa pompa bahan bakar. Pompa-pompa tersebut yaitu untuk memindahkan bahan bakar secara terus menerus dari tangki dasar (Double Bottom) ke tangki harian. Dan satu lagi untuk mengalirkan
bahan bakar ke pompa penekan bahan bakar, kalau tangki harian tidak memberikan tekanan yang cukup.
Instalasi dan kapasitas tangki harian menentukan ukuran pompa yang harus dipakai untuk memindahkan bahan bakar dari tangki penampung bahan bakar yang sering digunakan adalah pompa roda gigi.
Gambar 2.6 Pompa Pompa Bahan Bakar Sumber: http://dhikaenginering.blogspot.co.id c. Saringan
Dalam bahan bakar motor diesel, banyak atau sedikit selalu mengandung kotoran zat padat, yang mana kotoran tersebut sama sekali tidak boleh berada dalam pompa bahan bakar, apalagi dalam pengabut (Injector), hal ini dapat dicegah oleh alat penyaring bahan bakar. Elemen saringan dapat terdiri dari kain, saringan pelat atau kertas (Daryanto, 2004).
Keadaan yang sangat penting dari operasi motor diesel adalah pemasukan bahan bakar yang benar-benar bersih ke pompa penekan bahan bakar dan pengabut. Untuk mencapai hal tersebut, langkah
pertama membersihkan bahan bakar dengan memasang saringan halus pada sisi isap pompa penekan bahan bakar.
Gambar 2.7 Saringan Bahan Bakar Sumber: http://digilib.its.ac.id/public/ITS
Saringan bahan bakar ditempatkan di antara pompa penekan bahan bakar. Tugasnya ialah melakukan penyaringan seteliti mungkin pada kotoran padat yang turut bersama bahan bakar, padatan yang terdapat dalam bahan bakar selain dapat menyebabkan keausan pada bidang-bidang plunyer pompa, juga dapat menyumbat lubang-lubang pengabut (Daryanto, 2004).
Water sedimeter berfungsi untuk memisahkan solar dari kandungan air. Bila air mencapai tinggi tertentu maka magnet yang ada pada pelampung akan menutup reed switch dan menyalakan lampu indikator.
Untuk Pompa Injeksi Tipe In-Line
Gambar 2.8 Saringan Bahan Bakar dan Priming Pump Sumber: http://digilib.its.ac.id/public/ITS
Fuel filter terbuat dari kertas dan pada bagian atas terdapat air vent plug yang digunakan untuk mengeluarkan udara (bleeding).
Priming pump pada pompa injeksi terletak pada feed pump dan dipasangkan pada bodi pompa injeksi.Priming pump berfungsi untuk menghisap bahan bakar dari tangki pada saat mengeluarkan udara palsu dari sistem bahan bakar.
Feed pump berfungsi untuk menghisap bahan bakar dari tangki dan menekannya ke pompa injeksi. Feed pump adalah single acting pump yang dipasang pada sisi pompa injeksi dan digerakkan oleh camshaft pompa injeksi.
d. Katup aliran bahan bakar
Katup pada sistem bahan bakar digunakan sebagai pengatur tekanan, membuka dan menutup aliran bahan bakar serta sebagai penghubung aliran bahan bakar. Jadi katup ini berfungsi untuk keamanan dalam pengaturan sistem bahan bakar di dalam pipa yang akan dipindahkan dari tempat satu ke tempat yang lain.
e. Pompa penekan bahan bakar (Injection Pump)
Pompa penekan bahan bakar merupakan suatu kelengkapan motor yang mempunyai tugas untuk menekan bahan bakar menuju ke pengabut serta membagi bahan bakar ke setiap silinder atau ruang bakar motor sesuai dengan urutan pengabutan (Firring Order) dari motor bersangkutan pada waktu dan jumlah yang tepat (Daryanto, 2004). Pompa bahan bakar tekanan tinggi dipakai untuk menekan bahan bakar kedalam ruang bakar pada saat yang telah ditentukan dalam jumlah sesuai dengan daya yang harus dihasilkan. Di dalam sebuah silinder terdapat sebuah plunyer yang digerakkan oleh poros nok dari pompa tersebut.
Plunyer merupakan sebuah batang yang terdapat pada alur, pada dinding silindernya terdapat lubang hisap,sedangkan pada kepala silinder terdapat katup yang akan terbuka apabila tekanan mencapai nilai tertentu, lubang hisap akan terbuka dan tertutup oleh batang plunyer.
Gambar 2.9 Bagian-bagian Pompa Penekan Bahan Bakar Sumber: http://dhikaenginering.blogspot.co.id
Gambar 2.10 Kedudukan PlunyerTerhadap Silinder Pompa Sumber: http://dhikaenginering.blogspot.co.id
1) Pompa Injeksi Tipe Distributor
Gambar 2.11 Pompa Injeksi Tipe Distributor Sumber:http://dhikaenginering.blogspot.co.id
Bahan bakar dibersihkan oleh water sedimenter dan filter dan ditekan oleh vane type feed pump yang mempunyai 4 vane.
Bahan bakar melumasi komponen-komponen pompa injeksi.
Pump plunger bergerak lurus bolak-balik sambil berputar karena bergeraknya drive shaft, cam plate, plunger spring, dll.
Gerakan plunger menyebabkan naiknya tekanan bahan bakar dan menekan bahan bakar melalui delivery valve ke
injection nozzle. Mechanical governor berfungsi untuk mengatur banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan oleh nozzle dengan menggerakkan spill ring sehingga merubah saat akhir langkah efektif plunger. Pressure timer berfungsi untuk memajukan saat penginjeksian bahan bakar dengan cara merubah posisi tappet roller. Fuel cut-off solenoid untuk menutup saluran bahan bakar dalam pompa.
2) Pompa Injeksi Tipe In-Line
Gambar 2.12 Pompa Injeksi Tipe In-Line Sumber: http://eboy 71. Word press.com
Feed pump menghisap bahan bakar dari tanki dan menekan bahan bakar yang telah disaring oleh filter. Pompa injeksi tipe In- Line mempunyai cam dan plunger yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder. Gerakan plunger lurus bolak-balik.Delivery valve berfungsi untuk menjaga tekanan pada pipa injeksi dan menghentikan injeksi dengan cepat. Plunger dilumasi oleh solar
dan camshaft oleh oli mesin. Governor bekerja menggerakkan control rack.
Cara kerja pompa penekan bahan bakar:
Plunyer bertugas menekan bahan bakar menuju pengabut melalui katup pelepas dan pipa tekanan tinggi. Bahan bakar ditekan oleh plunyer dengan tekanan tinggi. Pada saat plunyer berada dititik mati bawah bahan bakar mengalir ke dalam silinder melalui lubang pintu pemasukkan ke ruangan penyalur pada bagian atas plunyer. Pada saat plunyer bergerak ke atas, apabila permukaan dari plunyer bagian atas bertemu dengan bibir atas pintu pemasukkan, bahan bakar mulai mengalir dengan suatu tekanan. Pada saat plunyer bergerak ke atas lagi, bahan bakar di dalam ruang pengantar mendorong katup pelepas dan keluar melalui pipa tekanan tinggi ke pengabut.
f. Pipa Bahan Bakar Tekanan Tinggi
Pipa pengabut bahan bakar tekanan tinggi adalah pipa yang menghubungkan pompa penekan bahan bakar dengan pengabut. Pipa tersebut harus tahan terhadap tekanan tinggi karena itu pipa tersebut biasanya terbuat dari baja, berdinding tebal dan dibuat dengan diameter luar 6 mm dan diameter dalam 1.6 mm (Arismunandar,W dan Koichi Tsuda, 2004).
g. Governor
Governor adalah pesawat yang bertugas mengubah jumlah pemberian bahan bakar, agar putaran (poros motor) tetap pada angka
yang telah ditentukan. Walaupun beban luar berubah, alat tersebut mengatur setiap saat (cepat, teliti dan otomatis). Apabila kecepatan motor naik maka governor segera menggerakkan penakar bahan bakar sedemikian rupa hingga pemberian bahan bakar yang disemprotkan kedalam silinder berkurang. Dan sebaliknya bila kecepatan motor turun maka governor segera mereduksi pemberian bahan bakar ke dalam silinder (Arismunandar,W dan Koichi Tsuda, 2004).
Menurut Maleev, 1995 menyatakan bahwa fungsi utama governor motor diesel diklasifikasikan sebagai berikut :
a) Pengatur kecepatan konstan, yakni untuk mempertahankan motor agar sama atau hampir sama tanpa beban sampai beban penuh.
b) Pengatur kecepatan variabel, yakni untuk mempertahankan kecepatan motor yang diinginkan dari kecepatan tanpa kerja sampai kecepatan maksimum tanpa tergantung perubahan beban, kecepatan sendiri diatur dengan tangan.
c) Pengatur pembatas kecepatan, yakni untuk mengendalikan motor minimum dan untuk membatasi kecepatan maksimumnya atau untuk kecepatan minimumnya saja.
d) Pengatur pembatas beban, yakni untuk membatasi beban yang dapat di ambil oleh motor pada setiap kecepatan.
Gambar 2.13 Governor sentrifugal (bandul) Sumber: http://eboy 71. Word press.com h. Pengabut (Injector)
Menurut Karyanto, 2002 bahwa pengabut (injector) adalah suatu alat yang gunanya untuk mengabutkan bahan bakar dalam bentuk kabut yang sifatnya mudah tebakar pada ruang bakar motor.
Jadi tugas dari pengabut, untuk mengabutkan atau menyebarkan bahan bakar dalam bentuk butiran-butiran halus dan terbagi rata pada kecepatan tinggi ke dalam ruang bakar. Pengabutan itu diberikan kepada udara yang terdapat dalam ruang bakar pada akhir langkah kompresi, dihasilkan campuran yang heterogen antara udara dan bahan bakar. Pengabut akan bekerja pada saat tertentu sewaktu pompa bahan bakar memompakan bahan bakar dengan tekanan 250-300 kg/cm2. Bahan bakar akan mengalir melalui lubang-lubang kecil pada nozzle dan akan menekan jarum melalui sel-sel jarum tersebut. Dengan adanya penekanan jarum ini maka lubang aliran bahan bakar pada silinder akan terbuka dan bahan bakar bertekanan tinggi akan masuk ke dalam silinder motor.
Gambar 2.14 Pengabut (Injector)
Sumber: Karyanto E, 1986, Pedoman Ilmu Jaya, Jakarta Cara kerja pengabut:
Injection nozzle terdiri nozzle body dan needle dan berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar.Antara nozzle body dan needle dikerjakan dengan presisi dengan toleransi 1/1000 mm karena itu kedua komponen itu apabila perlu diganti harus diganti secara bersama.
Pada pengabut terdapat sebuah katup jarum, dimana ujung bawahnya terdiri atas dua bidang kerucut. Kerucut yang pertama menetap pada dudukannya, sedangkan yang kedua menerima tekanan dari bahan bakar. Jika gaya yang ditimbulkan bahan bakar melebihi gaya pegas, maka katup akan terangkat ke atas sehingga membuka lubang pengabut (Arismunandar, W dan Koichi Tsuda, 2004).
3. Pengertian Bahan Bakar dan Jenis-Jenisnya di Dalam Kapal
Defenisi bahan bakar diesel produk hasil industri migas terdiri dari berbagai macam jenis dengan karakteristik dan sifat yang berbeda-beda, salah satunya adalah fraksi diesel.
Solar adalah salah satu jenis bahan bakar yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi, pada dasarnya minyak mentah dipisahkan fraksi-fraksinya pada proses destilasi sehingga dihasilkan fraksi solar dengan titik didih 250°C sampai 300°C. Kualitas solar dinyatakan dengan bilangan cetane (pada bensin disebut oktan), yaitu bilangan yang menunjukkan kemampuan solar mengalami pembakaran di dalam mesin serta kemampuan mengontrol jumlah ketukan (knocking), semakin tinggi bilangan cetane pada solar maka kualitas solar akan semakin bagus.
a. Karakteristik Bahan Bakar
Sebagai bahan bakar, tentunya solar memiliki karakteristik tertentu sama halnya dengan jenis bahan bakar lainnya. berikut karakteristik yang dimiliki fraksi solar :
1) Tidak berwarna atau terkadang berwarna kekuning-kuningan dan berbau.
2) Tidak akan menguap pada temperatur normal.
3) Memiliki kandungan sulfur yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan bensin dan kerosen.
4) Memiliki flash point (titik nyala) sekitar 40°C sampai 100°C.
5) Terbakar spontan pada temperatur 300°C.
6) Menimbulkan panas yang tinggi sekitar 10.500 kcal/kg.
Pada umumnya solar digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermesin diesel ataupun mesin dalam kapal. Agar menghasilkan pembakaran yang baik, solar memiliki syarat-syarat agar memenuhi standar yang telah ditentukan. Berikut persyaratan yang menentukan kualitas solar:
a) Mudah terbakar.
b) Tidak mudah mengalami pembekuan pada suhu yang dingin.
c) Memiliki sifat anti knocking dan membuat mesin bekerja dengan lembut.
d) Solar memiliki kekentalan yang memadai agar dapat disemprotkan oleh injector ke dalam mesin.
e) Tetap stabil atau tidak mengalami perubahan struktur, bentuk dan warna dalam proses penyimpanan.
f) Memiliki kandungan sulfur sekecil mungkin, agar tidak berdampak buruk bagi mesin kendaraan serta tidak menimbulkan polusi.
b. Jenis-jenis Bahan Bakar Diesel
Dalam dunia perkapalan (Maritime) klasifikasi bahan bakar Sebagai berikut:
- MGO (Marine gasoil) - MDO (Marine diesel oil) - IFO (Intermediate fuel oil) - MFO (Medium fuel oil) - HFO (Heavy fuel oil)
Bahan bakar diesel dapat digolongkan dalam berbagai macam jenis yang dibedakan oleh kekentalan, jumlah cetane dan sebagainya.
Tetapi walaupun memiliki perbedaan, struktur utama pada bahan bakar diesel tersebut tidak memiliki perbedaan. berikut adalah jenis- jenisnya:
1) High Speed Diesel (HSD)
HSD merupakan bahan bakar jenis solar yang digunakan untuk mesin diesel yang memiliki performa untuk jumlah cetane 45. Umumnya mesin yang menggunakan bahan bahar HSD merupaka mesin yang menggunakan sistem injeksi pompa dan elektronik injeksi. Jadi pada dasarnya bahan bakar ini diperuntuhkan untuk kendaraan bermotor dan bahan bakar peralatan industri.
2) Marine Fuel Oil (MFO)
MFO dihasilkan dari proses pengolahan minyak berat (residu) sehingga memiliki kekentalan yang lebih tinggi. Jenis ini sering dugunakan sebagai bahan bakar langsung pada sektor industri untuk mesin-mesin diesel yang memiliki kecepatan yang rendah. Kandungan yang terdapat pada Marine Fuel Oil yaitu:
- Residu karbon - Kandungan belerang
- Kadar abu hasil pembakaran (carbon) - Air dan endapan
- Kandungan sulfur
3) Minyak Bakar
Memiliki sifat dan bentuk yang tidak berbeda jauh dengan MFO, tetapi biasanaya digunakan sebagai bahan bakar langsung untuk menghasilkan panas, contohnya saja sebagai bahan bakar furnace pada proses pemanasan minyak mentah.
4) Industrial Diesel Oil (IDO)
IDO dihasilkan dari proses penyulingan minyak mentah pada temperatur rendah, biasanya jenis ini memiliki kandungan sulfur yang tergolong rendah sehingga dapat diterima oleh Medium Speed Diesel Engine.
5) Bio Diesel
Bahan bakar biodiesel merupakan jenis bahan bakar yang cukup baik sebagai pengganti solar yang berasal dari fraksi minyak bumi, hal ini disebabkan karena biodiesel merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui karena berasal dari minyak nabati dan hewani walaupun secara kimia, susunan biodiesel terdiri dari campuran mono-alkyl ester dan rantai panjang asam lemak, Biodiesel merupakan bahan bakar yang tidak memiliki kandungan berbahaya bila terlepas ke udara, karena sangat mudah untuk terurai secara alami. Dalam proses pembakarannya, bahan bakar jenis ini hanya menghasilkan karbon monoksida serta hidrokarbon yang relatif rendah sehingga cukup aman bagi lingkungan sekitar, hal ini lah yang membuat biodiesel memenuhi persyaratan sebagai bahan bakar.
6) Diesel Performa Tinggi
Bahan bakar ini merupakan bahan bakar yang memiliki kualitas lebih tinggi jika dibandingkan dengan jenis bahan bakar yang berasal dari petroleum lainnya. Jenis bahan bakar telah mengalami proses peningkatan kualitas dari segi cetane number serta pengurangan kandungan sulfur sehingga lebih di anjurkan bagi mesin diesel sistem injeksi commonrail, untuk lebih jelasnya, sistem injeksi commonrail adalah sebuah tube bercabang yang terdapat di dalam mesin dengan katup injektor yang dikendalikan oleh komputer dimana masing-masing tube tersebut terdiri dari nozzle mekanis dan plunger yang dikedalikan oleh selenoid serta actuator piezoelectric. Pada solar jenis ini memiliki jumlah bilangan cetane 53 serta kandungan sulfur dibawah 300 ppm sehingga digolongkan sebagai diesel modern yang memiliki standar gas buang EURO 2.
c. Sifat bahan bakar Marine Fuel Oil
Sifat berikut yang mempengaruhi prestasi dan keandalan dari Marine Fuel Oil yang digunakan mesin diesel :
- Tidak mudah mengguap pada temperatur tinggi - Memiliki viskositas yang sesuai
- Memiliki titik nyala diatas 100oC
- Mutu penyalaan yang stabil pada temperatur 300oC
- Safety yaitu bahan bakar MFO stabil pada temperatur tinggi, tidak mudah membeku pada temperatur dingin dan tidak mengalami
perubahan bentuk, warna dalam proses penyimpanan. Memiliki sifat anti knocking.
Untuk mesin diesel dalam skala kecil dibutuhkan penguapan bahan bakar yang tinggi dari mesin diesel besar agar didapatkan penggunaan bahan bakar yang lebih hemat, suhu buang rendah, dan asap minimum.
Residu karbon adalah karbon yangg tertinggal setelah penguapan dan pembakaran habis suatu bahan yang diuapkan dari minyak, ini menunjukkan kecenderungan bahan bakar untuk membentuk endapan karbon pada bagian mesin (torak) diperbolehkan residu karbon sebesar 0,1 %.
Viskositas suatu bahan bakar dinyatakan oleh volume tertentu dari bahan bakar untuk mengalirkan melalui lubang diameter tertentu, makin rendah jumlah detiknya makin rendah viskositasnya. Alat untuk mengukur viskositas bahan bakar adalah viskosimeter saybolt. Dalam sistem bahan bakar terbakar bersama minyak dan menghasilkan gas yang sangat korosif yang diembunkan oleh dinding silinder yang didinginkan, terutama kalau mesin beroperasi dengan beban rendah dan suhu silinder menurun.
Korosi yang sering disebabkan oleh gas belerang sering didapati dalam sistem buang dari mesin diesel. Berbagai spesifikasi tidak mengijinkan kandungan belerang lebih dari 0,5-1,5%, titik nyala pada temperatur yang paling rendah yang harus di capai dalam pemanasan
bahan bakar untuk menimbulkan uap yang dapat terdapat dalam jumlah yang cukup untuk menyala atau terbakar sesaat.
Titik nyala minimum untuk bahan bakar diesel sekitar 150 derajat fahrenhet. Mutu penyalaan adalah sifat dari bahan bakar diesel yang penting, terutama pada mesin diesel putaran tinggi sangat menentukan mudahnya penyalaan dan start mesin dingin. Jenis pembakaran yang di peroleh dari bahan bakar dengan mutu penyalaan yang baik akan memberikan mutu operasi yang lebih halus, mutu pelayanan diukur dengan indek yang disebut angka cetane.
4. Pengertian dan Cara Kerja serta Jenis –Jenis pembersihan pada FO Purifier
Menurut Jackson dan Marton (1977), pengertian Fuel Oil Purifier adalah suatu pesawat bantu yang digunakan untuk pemisahan dua cairan yang berbeda berdasarkan berat jenisnya. Sedangkan menurut Sarifuddin Rowa (2002), Fuel Oil Purifier adalah suatu pesawat bantu yang berfungsi memisahkan minyak dari lumpur dan kotoran lainnya berdasarkan gaya sentrifugal. Di kapal, Fuel Oil Purifier berfungsi untuk membersihkan bahan bakar dari kotoran cair maupun padat (lumpur) sehingga kerusakan pada mesin akibat penggunaan bahan bakar yang tidak bersih dapat dikurangi.
Pada setiap Mesin Induk pada kapal yang menggunakan bahan bakar MFO sebagai sumber tenaga, pada Mesin Induk untuk mencegah kerusakan akibat pemakaian bahan bakar yang tidak sesuai, maka perawatan sistem bahan bakar perlu diperhatikan dan dijaga kemurnian bahan bakar.
Maksud diadakan perawatan tersebut agar bahan bakar dalam pemakaian tidak mempengaruhi daya kerja dari Mesin Induk dalam proses pembakaran. Untuk menghindari terjadinya suatu masalah pada Mesin Induk dan Mesin Bantu lainnya yang membutuhkan bahan bakar, maka diadakan suatu sistem pembersihan bahan bakar yang dimulai dari bahan bakar berada dalam tangki dasar berganda (Double Bottom), pengendapan dalam setling dan service tank. Pada Fuel Oil Purifier pembersihan dilakukan dengan sistem gerak putar (Sentrifugal), jika tenaga sentrifugal diputar beberapa ribu kali putaran dalam waktu tertentu maka tenaganya akan lebih dari gaya gravitasi dan statis.
Gambar 2.15 Fuel Oil Purifier
Sumber: http://id.answers.yahoo.com/question/index
a. Prinsip Kerja Fuel Oil Purifier
1) Menurut Maanen (1983), prinsip kerja Purifier adalah memisahkan minyak dari air, lumpur dan kotoran lainnya dengan gaya sentrifugal berdasarkan berat jenisnya sehingga partikel yang mempunyai berat jenis yang lebih besar akan berada jauh meninggalkan porosnya, sedangkan partikel yang mempunyai berat jenis lebih kecil akan selalu berada mendekati porosnya : - Lumpur-lumpur dapat dipisahkan dengan mudah dan dibuang
dengan cara di Blow-Up.
- Gerakan pembuangan lumpur dilakukan dalam suatu waktu yang singkat dengan pembersihan yang tinggi.
2) Putaran elektro motor mempunyai satuan RPM yang berarti Rotation Perminute. Pada induksi motor terdapat yang namanya pole atau kutub, jumlah kutub-kutub menentukan besarnya putaran motor. Semakin banyak kutub maka putaran motor akan semakin rendah begitupun sebaliknya. Namun dalam hal ini jumlah kutub yang ada pada motor umumnya 2 pole.
Besarnya putaran motor ditentukan juga oleh frekuensi tegangan jala-jala.
3) Daya Elektromotor
Daya Elektromotor dalam fisika adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan persatuan waktu.
b. Cara Kerja Fuel Oil Purifier
Gambar 2.16 Cara Kerja Fuel Oil Purifier Sumber: https://eboy71.wordpress.com
Cara kerja Purifier sangat identik dengan gaya berat yang dalam prosesnya didukung oleh gaya sentrifugal sehingga proses pemisahannya sangat cepat. Percepatan gaya sentrifugal besarnya antara 6000-7000 kali lebih besar dari pengendapan gravitasi statis.
c. Prinsip Pemisahan Minyak Pada FO Purifier
Menurut Sarifuddin Rowa (2002, hal 32), bahwa prinsip pembersihan minyak terdiri dari beberapa jenis, hal ini disebabkan karena perbedaan berat jenis (BJ) zat cair tersebut. Beberapa bentuk metode pembersihan yang sering dipakai di atas kapal, yaitu :
1) Metode Gaya Gravitasi
Metode gaya gravitasi adalah cara pembersihan minyak dengan menggunakan gaya berat, yaitu bahan bakar dari tangki dasar berganda dialirkan ke tangki penyimpanan bahan bakar dalam waktu tertentu untuk mengendapkan air dan lumpur yang dikandung oleh bahan bakar.
2) Metode Pembersihan Sentrifugal
Metode pemisah kotoran yang lazim disebut Fuel Oil Purifier (FO Purifier) yaitu pemisahan dengan putaran untuk melakukan pemisahan antara bahan bakar dari kotoran dan lumpur yang akan mengendap dibidang sentrifugal sehingga lumpur ataupun kotoran yang menggendap akan dibuang dengan cara diblow up.
Jika pemisahan dengan gaya sentrifugal bekerja sesuai dengan putarannya yaitu 1500-1900 rpm (putaran permenit), maka pemisahan dan pembersihannya jauh lebih besar dari pada pengendapan gravitasi bumi. Dengan menggunakan gaya sentrifugal, yang dihasilkan dengan putaran cepat, dimana gaya gravitasi digantikan dengan gaya sentifugal akan menghasilkan gaya pemisahan ribuan kali lebih besar.
Keuntungan-keuntungan FO Purifier jenis pembersihan sentrifugal adalah:
- Lumpur-lumpur dapat dipisahkan dengan mudah dan dibuang dengan cara diblow down.
- Gerakan pembuangan lumpur dilakukan dalam suatu waktu yang singkat dengan pembersih yang tinggi.
- Proses pembersihan jauh lebih efisien dan ekonomis dibanding dengan metode gravitasi.
3) Metode Filter (Saringan)
Untuk pembersihan bahan bakar dengan pemakaian saringan dibagi dalam dua kali penyaringan. Ini dimaksudkan agar dapat memperoleh hasil yang maksimal, untuk setiap saringan dipergunakan untuk menyaring bagian kotoran yang besar sedangkan saringan (super filter) dipergunakan untuk menyaring bagian kotoran yang kecil.
4) Prinsip dasar hidrolika
Hidrolika adalah bagian dari hidromekanika (hydro mechanics) yang berhubungan dengan air yang mana bertujuan untuk mengetahui perubahan terhadap tempat dan waktu, yang langsung berkaitan dengan viscositas cairan dan gaya gravitasi.
d. Jenis – Jenis pembersihan pada F.O Purifier 1) Pembersihan jenis Disc Bowl
Pada gambar nampak rumah dimna nampak Bowl (4) sedangkan Disc berada di dalamnya, sementara kelengkapan bagian luar dapat dilihat seperti electromotor (6), pompa roda gigi (3) dan roda gigi pemindah putaran (1). Jika minyak mengalir dalam suatu kondisi lurus (horisontal) di antara dua buah plat dan maksimum pada saat ia berada di tengah antara plat-plat.
Gambar 2.17 skematik sentrifuse jenis Disc Bowl
http:// kapal-kapal cargobogspot.com/2011/03/oil-purifier- kapal.html
Pada Gambar dapat kita lihat suatu variasi kecepatan alira tersebut. Minyak mengalir antara dua Disc di dalam sentrifuse yang karena putarannya, terjadi 2 buah gaya yaitu gaya ke atas dan gaya keluar. Dengan adanya kedua gaya tersebut, partikel juga mengikuti gaya-gaya tersebut. Besarnya gaya tergantung dari masa partikel, kecepatan dan radius dimana partikel berada.
Mengacu pada gambar, terlihat bahwa setiap partikel akan mengalirke atas merayap di bagianbawah Disc dan masuk ke daerah kecepatan nol dan kemudian ia bergeerak (karena gaya sentrifugal) ke dalam ruang lumpur dalam Bowl.
2) Pembersihan Jenis Tubular
Potongan melintang dari pemurni sentrifugal tipe Tubular di tunjukkan pada Gambar 2.19. Jenis pembersih ini pada dasarnya terdiri dari rotor berlubang atau mangkuk yang berputar dengan kecepatan tinggi. Rotor memiliki lubang di bagian bawah utuk memungkinkan bahan bakar kotor masuk. Ini juga memiliki dua set bukaan di bagian atas untuk memungkinkan bahan bakar dan air mengalir. Mangkuk, atau rotor berlubang, dari pemurni dihubungkan oleh unit kopling ke poros. Spindel di tangguhkan dari rakitan bantalan bola. Mangkuk ini dingerakan oleh sabuk oleh motor listrik yang dipasang pada bingkai alat pembersih.
Ujung bawah mangkuk memanjang menjadi bushing pemandu yang di pasang secara fleksibel. Perakitan menahan gerakan bagian bawah mangkuk, tetapi juga memungkinkan gerakan mangkuk yang cukup untuk memusatkan dirinya sendiri selama operasi. Didalam mengkuk adalah perangkat yang terdiri dari tiga piring datar yang berjarak ssama secara radial. Perangkat ini biasa disebut sebagai PERANGKAP TIGA SAYAP, atau
Gambar 2.18.-Aliran bahan bakar melalui pembersih jenis cakram (DeLaval).
http://www.tpub.com/engine3/en3_files/image254.jpg
Gambar 2.19.-Aliran bahan bakar melalui pemurni tipe tubular (Sharples).
http://www.tpub.com/engine3/en3 files/image256.jpg
hanya sayap tiga. Tiga sayap berputar dengan mangkuk dan memaksa cairan dalam mangkuk berputar dengan kecepatan yang sama seperti mangkuk. Cairan yang akan disentrifugasi dimasukkan, di bawah tekanan, ke bagian bawah mangkuk melalui nosel umpan. Setelah mangkuk diberi air, pemisahan pada dasarnya sama dengan pemurni jenis cakram. Gaya sentrifugal menyebabkan bahan bakar bersih untuk mengambil posisi terdalam (gravitasi spesifik terendah) dan semakin tinggi kepadatan air dan kotoran dipaksa keluar ke arah sisi mangkuk.
Bahan bakar dan air dikeluarkan dari bukaan terpisah di bagian atas mangkuk. Lokasi antarmuka bahan bakar-air dalam mangkuk ditentukan oleh ukuran cincin logam yang disebut RING DAM, atau oleh pengaturan sekrup pelepasan. Ring dam atau sekrup pelepasan juga terletak di bagian atas mangkuk. Setiap kontaminasi padat yang dipisahkan dari cairan tetap berada di dalam mangkuk di sekitar permukaan bagian dalam. Instruksi khusus untuk pengoperasian purifier harus diperoleh dari manual teknis NAVSEA yang disediakan bersama unit. Informasi umum berikut berlaku untuk operasi dasar pemurnian dalam layanan angkatan laut. Ketika pembersih dioperasikan sebagai pemisah, mangkuk harus disiapkan dengan air segar sebelum bahan bakar dimasukkan ke pembersih. Air menyegel mangkuk, dan mangkuk berputar menciptakan keseimbangan awal lapisan cairan sesuai
dengan gravitasi spesifik. Jika mangkuk tidak disiapkan, bahan bakar akan hilang melalui port pembuangan air.
Waktu yang diperlukan untuk pemurnian dan pengeluaran purifier tergantung pada banyak faktor. Dua faktor penting adalah ukuran partikel sedimen dan suhu bahan bakar kotor yang masuk.
Agar pemurni dapat beroperasi pada kapasitas terukurnya dalam galon per jam, bahan bakar harus dipanaskan hingga suhu yang ditentukan. Dengan cara ini, viskositas bahan bakar berkurang.
(Bahan bakar menjadi lebih tipis.) Viskositas yang lebih rendah melakukan dua hal: (1) itu menurunkan gravitasi spesifik, dan (2) itu memungkinkan bahan bakar lebih mudah untuk melepaskan air yang mungkin dipercayakan.
Viskositas bahan bakar sangat menentukan lamanya waktu yang dibutuhkan untuk pemurnian. Semakin banyak bahan bakar kental, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bahan bakar mengalami gaya sentrifugal. Dengan kata lain, mengurangi viskositas bahan bakar dengan memanaskan akan mempercepat proses pemurnian dan akan meningkatkan kapasitas pemurni.
Untuk mencapai suhu yang lebih tinggi, bahan bakar harus melewati pemanas. Dengan cara ini, bahan bakar akan mencapai suhu yang tepat dalam pemanas sebelum memasuki mangkuk pemurni.
5. Nama-Nama Komponen FO Purifier dan Fungsinya
Menurut instruction manual book SJ – 20 T hal 2-1, menyebutkan bahwa komponen dari Purifier adalah sebagai berikut :
a. Komponen luar Purifier : 1) Operating Water Tank
Berfungsi sebagai tempat penampungan untuk air pengoperasian.
2) Ball Valve (for opening bowl)
Berfungsi sebagai katup untuk mengalirkan air pengoperasian high pressure (tekanan tinggi) untuk membuka bowl.
3) Globe Valve (for closing bowl)
Glovevalve berfungsi sebagai katup untuk mengalirkan air pengoperasian low pressure (tekanan rendah) untuk penutupan bowl.
4) Feed Valve (flow control valve)
Flow control valve berfungsi sebagai alat control kecepatan aliran minyak selama pengoperasian Purifier berlangsung.
5) Solenoid Valve For Water (for operating water tank)
Berfungsi untuk membuka katup aliran air pengoperasian ke dalam operating water tank (tanki air pengoperasian), apabila mendapat sinyal dari dalam tangki bahwa level air di dalam tangki berkurang.
6) Electromotor
Electromotor berfungsi untuk memutar shaft pada FO Purifier
7) Thermometer
Berfungsi untuk mandeteksi temperatur bahan bakar yang masuk ke dalam Purifier selama pengoperasian FO Purifier berlangsung.
8) Gear Pump
Berfungsi untuk menyuplai bahan bakar dari settling tank ke dalam FO Purifier untuk dipisahkan dari air dan kotoran lainnya.
9) Safety Joint
Merupakan bagian FO Purifier yang akan menghubungkan secara otomatis tenaga dari motor ke gear pump ketika FO Purifier dioperasikan.
10) Butterfly Valve
Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran sludge menuju ke sludge tank.
11) Purified Oil Outlet Valve
Berfungsi sebagai katup saluran keluar bahan bakar yang sudah dibersihkan di dalam FO Purifier.
12) Dirty Oil Inlet Valve
Dirty oil inlet valve berfungsi untuk membuka katup aliran bahan bakar dari settling tank masuk ke dalam FO Purifier.
13) By–Pass Valve
By–Pass Valve berfungsi sebagai saluran balik bahan bakar dari gear pump ke settling tank.
14) Circulation Line Valve
Circulation Line Valve berfungsi sebagai katup aliran balik bahan bakar pada saat bahan bakar disirkulasikan.
15) Heater
Berfungsi untuk memanaskan bahan bakar sebelum masuk ke dalam FO Purifier.
16) Reducing Valve
Reducing valve berfungsi untuk menyuplai dan mereduksi air pengoperasian tekanan tinggi untuk menutup bowl.
17) Sistem Pemipaan
Sistem pemipaan pada FO Purifier meliputi: pipa sludge, pipa air tawar, pipa ke service tank.
18) Manometer
Manometer berfungsi untuk mengetahui tekanan pada bahan bakar yang masuk dan keluar FO Purifier.
b. Komponen dalam FO Purifier : 1) Disc
Disc adalah komponen dalam FO Purifier yang berfungsi untuk menahan aliran minyak yang akan dibersihkan secara perlahan- lahan hingga akhirnya minyak keluar menuju ke tangki harian.
2) Bowl Hood
Berfungsi sebagai tempat diletakkannya disc-disc yang merupakan tempat terjadinya proses pembersihan bahan bakar.
3) Bowl Body
Berfungsi sebagai tempat dudukan bowl hood FO Purifier.
4) Bowl Nut
Berfungsi untuk mengunci atau menahan bowl hood agar tidak terlepas dari dudukannya.
5) Main Seal Ring
Main seal ring berfungsi sebagai pelapis atau penyekat antara main cylinder dan bowl hood agar minyak tidak terbuang ke sludge tank pada saat Purifier sedang beroperasi.
6) Distributor
Berfungsi sebagai tempat saluran masuk bahan bakar kotor yang akan dibersihkan dan berfungsi membagi bahan bakar ke tiap-tiap bagian bowl bisc melalui lubang distributor.
7) Main Cylinder
Main cylinder berfungsi sebagai komponen dalam Purifier yang berfungsi sebagai tempat saluran masuk bahan bakar kotor yang akan dibersihkan.
8) Pilot Valve
Pilot valve berfungsi untuk membuka katup saluran air pembuangan menuju sludge tank.
9) Drain Nozzle pada Bowl Body
Berfungsi untuk mengeluarkan air pengisian untuk mengangkat main cylinder (low pressure) pada saat air pengisian (high pressure) masuk dan membuka pilot valve.
10) Sludge Space
Adalah ruang tempat dimana kotoran-kotoran terkumpul.
11) Operation Slide
Berfungsi sebagai tempat dudukan springs dan drain valve plug yang terletak di dalam bowl body.
12) Gravity Disc
Gravity disc adalah sebuah cincin yang dipasang dalam Purifier untuk menghindari agar bahan bakar dan air tidak bersatu kembali pada saat bahan bakar dan air keluar.
13) Bowl Disc
Piringan-piringan yang berfungsi sebagai pemisah minyak, air dan kotoran menurut struktur dan susunan dari mangkok tersebut.
14) Sliding Bowl Bottom
Berfungsi untuk membuka kemudian membuang kotoran-kotoran yang ada di dalam bowl lewat sludge port.
15) Sludge Port
Berfungsi untuk membuang kotoran-kotoran melalui lubang pembuangan ke sludge tank.
16) Drain Valve Tank
Berfungsi untuk membuka dan menutup drain chanel.
17) Drain Chanel
Berfungsi sebagai saluran pembuangan pada closing water.
18) Oil Paring Chamber
Berfungsi untuk memompa bahan bakar yang naik melalui level ring dan keluar ke pipa outlet.
19) Water Paring Chamber
Berfungsi untuk memompa air yang naik melalui sisi disamping top disc keluar sludge tank.
20) Spiral Gear
Berfungsi untuk menghubungkan dengan putaran antara horizontal shaft dan vertical shaft.
21) Shaft
Shaft disini ada dua buah yaitu shaft horizontal dan shaft vertikal sebagai penghubung antara putaran dari motor bowl.
6. Perawatan Fuel Oil Purifier
a. Prosedur – prosedur Pengoperasian dan Penghentian Fuel Oil Purifier.
Cara Pengoperasian dan Penghentian Fuel Oil Purifier, yaitu : 1) Prosedur Pembilasan
- Jalankan Purifier sampai putaran pada bowl menjadi normal - Bowl dalam keadaan kosong dan terbuka
- Selanjutnya buka operating water valve untuk menutup bowl - Buka displacement water selenoid valve untuk flashing - Biarkan berputar selama 5 menit
- Kemudian lakukan flashing dengan membuka operating water valve.
2) Uji Layak Jalan
Tujuan diadakannya uji layak jalan yaitu untuk mengetahui apakah FO Purifier tersebut dapat beroprasi dengan normal.
3) Uji Jalan Sentrifugal
Tujuannya untuk mengetahui apakah putaran pada bowl sudah normal (1500-1900 rpm).
b. Pengoprasian Secara Manual
1) Menurut Suparwo (2003 Hal, 39), pengopersian FO Purifier secara manual yaitu:
Setelah pemanasan bahan bakar telah mencapai temperature yang dikehendaki dan saluran bahan bakar menuju ke tangki harian telah terbuka, maka tekan tombol “ON” pada FO Purifier, apabila putaran bowl sudah mencapai putaran normal, maka isi air lewat corong air yang berada di atas cover, air akan masuk ke dalam saluran distributor yang selanjutnya melewati lubang masuk di kaki distributor, air akan terlempar keluar menempel di dinding bowl, maksud pengisian air adalah untuk membuat water seal yang dapat menahan bahan bakar terbuang ke saluran air. Cek saluran air, apakah kelebihan air sudah mengalir keluar, kalau sudah keluar, berarti water dam ring atau water seal telah terbuka.
Bila sistem air tawar sudah bekerja dengan baik maka buka kran bahan bakar untuk di alirkan ke dalam FO Purifier. Adakan pengecekan terhadap proses purifikasi, bila bahan bakar keluar melalui pipa keluar bahan bakar maka proses pemisahan telah berjalan normal, tetapi bila terdapat kelainan, stop FO Purifier dan lakukan pengecekan terhadap komponen-komponennya yang dapat mengakibatkan purifikasi tidak berjalan dengan normal.
2) Proedur Untuk Menghentikan Purifier:
- Tutup kran pemanas minyak.
- Tutup kran masuk dan keluar bahan bakar pada Purifier.
- Adakan Blow-Down dengan menggunakan air tawar untuk proses pembilasan.
- Tekan tombol Stop pada panel untuk menghentikan pengoperasian Purifier.
- Setelah motor stop, maka tutup kran pembuangan ke sludge tank.
c. Pengoprasian secara otomatis
1) Menurut instruction manual book SJ – 20 T, prosedur untuk pengoperasian FO Purifier secara otomatis yaitu,
Prosedur Menjalankan :
- Sebelum menjalankan FO Purifier, pastikan bahwa valve dalam keadaan terbuka penuh.
- Jalankan pemanas bahan bakar.
- Tekan tombol start pada automatic control panel.
Pada saat pertama start, karena beban untuk berputar agak berat, maka penunjukan jarum ampere antara 9-10 ampere. Tetapi bila putaran motor sudah normal maka penunjukan jarum ampere akan bergerak turun hingga mencapai sekitar 5 ampere.
- Setelah putaran motor sudah normal, maka adakan pengaturan waktu untuk proses blow-up-
