STUDY PEMELIHARAAN SISTEM TURBIN UAP DENGAN KAPASITAS 1200 KW PUTARAN TURBIN
5294 RPM
DI PKS. SINARMAS
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
RAJA KUTANA GINTING NIM. 050401001
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2010
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat yang dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana.
Dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini, penulis banyak mendapat dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini dengan ketulusan hati penulis ingin menghaturkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, (Ayah) Ir. Yansen Ginting dan (Ibu) Osmarida Purba yang senantiasa memberikan kasih sayang, dukungan, motivasi, dan nasihat yang tak ternilai harganya. Serta kepada Kakanda dan adik.
2. Bapak Ir. Alfian Hamsi,MSc , selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing, memotivasi, dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
3. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU.
4. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Mesin, teristimewa kepada kawan-kawan seperjuangan Angkatan 2005.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan baik dalam penulisan maupun penyajian Tugas Sarjana ini. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran-saran yang membangun dari semua pihak demi kesempurnaan Tugas Sarjana ini dikemudian hari.
Akhir kata, dengan segala kerendahan hati penulis memanjatkan doa kepada Tuhan Yang Maha Esa semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat untuk kita semua.
Medan, May 2010 Penulis
Raja Kutana Ginting
ABSTRAK
Pentingnya sistem pemeliharaan pada sebuah perusahaan memang tidak dapat dipungkiri lagi, sebab sangat berpengaruh terhadap kapasitas produksi dan keuntungan perusahaan, tetapi apabila sistem manajemen pemeliharaan tersebut terlalu jarang atau sering dilakukan, maka akan mengakibatkan kerugian besar bagi perusahaan, yaitu pemborosan biaya dan banyak waktu yang terbuang hanya untuk pekerjaan pemeliharaan. Maka dari itu, penulisan skripsi ini bertujuan untuk menentukan schedule/jadual yang tepat untuk pelaksanaan pemeliharaan, baik ditinjau dari segi probabilitas kerusakan yang terjadi maupun ditinjau dari segi biaya Alternatif Preventive Maintenance yang paling murah, dan juga untuk membandingkan sistem Preventive Maintenance (PM) dengan Breakdown Maintenance (BM). Dimana hal tersebut dapat ditinjau dari segi umur pemakaian dan biaya pemeliharaannya yang diperoleh berdasarkan data-data yang ada, sehingga kita dapat menentukan schedule/jadual pemeliharaan yang tepat (pemeliharaan yang dilakukan sebelum terjadinya kerusakan). Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh bahwa dengan menggunakan sistem Preventive Maintenance (PM) kita dapat menentukan schedule/jadual pemeliharaan yang tepat dan biaya pemeliharaan yang lebih murah, dibandingkan dengan sistem Breakdown Maintenance (BM) dan pada sistem Preventive Maintenance umur mesin lebih tahan lama dibandingkan dengan sistem Breakdown Maintenance.
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tujuan Penulisan 2
1.3 Batasan Masalah 2
1.4 Metode Penulisan 3
1.5 Sistematika Penulisan 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 Sejarah Perkembangan Pemeliharaan (Maintenance) 5 2.1.1 Dasar-dasar Perencanaan Pemeliharaan 7 2.1.2 Strategi Pemeliharaan (Maintenance Strategy) 8 2.1.3 Pembagian Sistem Pemeliharaan 8
2. 2 Tugas-tugas Bagian Pemeliharaan 12
2. 3 Bahagian-bahagian yang berhubungan dengan Pemeliharaan 18 2. 4 Instruksi-instruksi Umum Dalam Pemeliharaan 21 2.4.1 Pentingnya Pekerjaan Pemeliharaan 22 2.4.2 Pemeliharaan Mesin yang Beroperasi Terus Menerus
22 2.4.3 Pemeliharaan Langsung dan Tidak Langsung 23
2.4.4 Man Power 23
2.4.5 Man Hour 24
2.4.6 Equipment, Tool, Material dan Consumable 25
BAB III METODOLOGI 26
3.1 Perencanaan Pemeliharaan (Planning) 26
Maintenance Plan) 26 3.1.2 Perencanaan Jangka Menengah (Middle Term
Maintenance Plan) 27
3.1.3 Perencanaan Tahunan (Yearly Maintenance Plan) 27 3.1.4 Perencanaan Bulanan (Monthly Maintenance Plan) 27 3.1.5 Perencanaan Mingguan (Weekly Maintenance Plan) 28 3.1.6 Perencanaan Harian (Daily Maintenance Plan) 28 3.2 Jenis – jenis Kegiatan Pemeliharaan 29 3.3 Komponen-komponen Utama Sistem Turbin 32
BAB IV HASIL PERHITUNGAN VARIABEL OPERASIONAL
MAINTANANCE 39
4.1 Inpeksi Pada Turbin Uap di PT. SINARMAS 39 4.1.1 Hubungan biaya dengan manhour untuk pekerjaan
inspeksi 39
4.1.2 Hubungan biaya dengan manpower untuk pekerjaan
inspeksi 42
4.1.3 Hubungan biaya dengan tool untuk pekerjaan inspeksi 44 4.1.4 Hubungan biaya dengan equipment untuk pekerjaan
inspeksi 45
4.1.5 Hubungan biaya dengan material/spare part untuk
pekerjaan inspeksi 45
4.1.6 Hubungan biaya dengan consumable untuk pekerjaan
inspeksi 48
4.2 Overhaul Pada Turbin Uap di PT. SINARMAS 51 4.2.1 Hubungan biaya dengan manhour untuk pekerjaan
Overhaul 52
4.2.2 Hubungan biaya dengan manpower untuk pekerjaan
Overhaul 55
4.2.3 Hubungan biaya dengan tool untuk pekerjaan
Overhaul 58
4.2.4 Hubungan biaya dengan equipment untuk pekerjaan
Overhaul 59
4.2.5 Hubungan biaya dengan material/spare part untuk
pekerjaan Overhaul 59
4.2.6 Hubungan biaya dengan consumable untuk pekerjaan
Overhaul 62
4.3 Evaluasi Variabel Inspeksi dan Overhaul 66 4.3.1 Probabilitas kerusakan pada sistem turbin 66 4.3.2 Variabel alternatif Preventive Maintenance 69 4.3.3 Hubungan antara performance dan kerusakan 70
4.4 Teknik Pemeliharaan Bantalan Turbin 74
4.4.1 Dasar teori 74
4.4.2 Tahapan pelaksanaan Corective Maintenance 75
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 93
5.1 Kesimpulan 93
5.2 Saran 94
DAFTAR PUSTAKA 95
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Tanggal hari kerja inspeksi 40
Tabel 4.2. Jumlah manpower tenaga kerja ahli (dispatch engineer) 42 Tabel 4.3. Jumlah manpower dari karyawan PT. SINARMAS 43 Tabel 4.4. Total biaya untuk tool inspeksi 44
Tabel 4.5. Total biaya untuk equipment 45
Tabel 4.6. Material/Spare part untuk pekerjaan inspeksi 45 Tabel 4.7. Consumable untuk pekerjaan inspeksi 49
Tabel 4.8. Tanggal kerja overhaul 53
Tabel 4.9. Jumlah manpower tenaga kerja ahli (dispatch engineer) 55 Tabel 4.10. Jumlah dari karyawan dari PT. SINARMAS 56
Tabel 4.11. Total variabel untuk tool 58
Tabel 4.12. Total variabel untuk equipment 59 Tabel 4.13. Total variabel untuk material/spare part 59 Tabel 4.14. Total variabel untuk consumable 63 Tabel 4.15. Trouble and accident pada sistema turbin uap dengan
kapasitas 1200 kW dan putaran 5294 Rpm 66 Tabel 4.16. Probabilitas kerusakan yang terjadi 67 Tabel 4.17. Variabel alternatif Preventive Maintenance 69 Tabel 4.18. Jumlah kerusakan VS Performance / Level Condition 70 Tabel 4.19. Pertambahan panjang umur mesin dengan menggunakan
sistem Preventive Maintenance 72
Tabel 4.20. Jumlah kerusakan Performance / Level Condition 72
Tabel 4.21. Sifat fisis material 76
Tabel 4.22. Data – data poros dan bantalan 77
Tabel 4.23. Massa jenis material 77
Tabel 4.24. Koefisien keausan 84
Tabel 4.25. Laju keausan berdasarkan hari operasi 86
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Kerangka konsep 2
Gambar 2.1. Diagram Maintenance Strategy 8
Gambar 3.1. Miniatur turbin uap 32
Gambar 3.2. Bagian utama turbin uap 33
Gambar 3.3. Poros turbin 34
Gambar 3.4. Nozzle block 35
Gambar 3.5. Sudu gerak 35
Gambar 3.6. Jenis bantalan turbin uap 36
Gambar 3.7. Diagram alir teknik pemeliharaan sistem turbin uap 38 Gambar 4.1. Grafik total variabel untuk inspeksi 51 Gambar 4.2. Grafik total variabel untuk overhaul 65 Gambar 4.3. Grafik variabel Preventive Maintenance VS
Breakdown Maintenance 70
Gambar 4.4. Hubungan Kerusakan VS Performance 71 Gambar 4.5. Sistem Preventive Maintenance (PM) setiap 72
bulan VS Breakdown Maintenance (BM) 73
Gambar 4.6. Pelumasan pada poros turbin 74
Gambar 4.7. Dimensi bantalan journal 76
Gambar 4.8. Mekanisme gesekan dipermukaan bantalan 78
Gambar 4.9. Radius Curvarture 80
Gambar 4.10. Nodal solution Von Misses 88
Gambar 4.11. Nodal solution Displacement keselurahan 89 Gambar 4.12. Nodal solution Displacement arah X 90 Gambar 4.13. Nodal solution Displacement arah Y 90 Gambar 4.14. Nodal solution Displacement arah Z 91 Gambar 4.15. Grafik nodal solution Displacement arah Y 92
DAFTAR NOTASI
A Luas penampang m2
D1 Diameter dalam bantalan mm
D2 Diameter luar bantalan mm
Ft Gaya tangensial kg
Mt Momen torsi kg/mm
Ni Daya Netto kW
n Putaran poros turbin rpm
Ng Daya yang dibutuhkan generator listrik kW ηG Effisiensi generator
ηm Effisiensi mekanis
W Beban kg
Fr Gaya radial kg
Vr Kecepatan poros m/s
R Diameter bantalan mm
N Contact modulus N/m2
a Contact radius m
M Friction Moment Nmm
µ Friction Coefficient
Fgesek Gaya gesek pada bantalan
Q Energi panas Watt
Vol Volume bantalan m3
C Massa jenis bantalan J/kgoC
t Waktu detik
s sliding distance m
Wr Wear volume mm3
P Tekanan N/m2
