ANALISA EFEKTIFITAS PENGAKTIFAN ELECTRICAL TRACE HEATING PADA BAG FILTER 547/548BF05 TUBAN IV DI PT. SEMEN INDONESIA (PERSERO) TBK.

(1)

i

PROPOSAL TUGAS AKHIR

ANALISA EFEKTIFITAS PENGAKTIFAN

ELECTRICAL TRACE HEATING PADA BAG

FILTER 547/548BF05 TUBAN IV DI

PT. SEMEN INDONESIA (PERSERO) TBK.

Ima Wigih Kiswahyu 6413030033

Calon Dosen Pembimbing LILIK SUBIYANTO, ST.,MT. NIP. 196901301997021001 NOORMAN RINANTO, ST.,MT. NIP. 197610142012121002

PROGAM STUDI D3 TEKNIK KELISTRIKAN KAPAL JURUSAN TEKNIK KELISTRIKAN KAPAL

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA SURABAYA

(2)

ii

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul Tugas Akhir : Analisa Efektifitas Pengaktifan Electrical Trace Heating pada Bag Filter 547/548BF05 Tuban IV di PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.

2. Bidang tugas Akhir : ( x ) BIDANG ANALISA

(...) BIDANG DESAIN PROGRAM / MODEL

3. Bidang keahlian : D3 Teknik Kelistrikan Kapal 4. Pengusul

a. Nama lengkap : Ima Wigih Kiswahyu

b. NRP : 6413030033

c. Program Studi : D3 Teknik Kelistrikan Kapal d. Jurusan : Teknik Kelistrikan Kapal

e. Politeknik : Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya f. Alamat Rumah : Rt. 005 Rw. 001 Ds. Gunungsari Kec/Kab.

Madiun

g. Telpon/ HP : 085785960245/085234937519 h. Alamat email : imawigih@gmail.com

5. Usulan Dosen Pembimbing 1

a. Nama Lengkap dan Gelar : Lilik Subiyanto, ST., MT.

b. NIP : 196901301997021001

Usulan Dosen Pembimbing 2

a. Nama Lengkap dan Gelar : Noorman Rinanto, ST.,MT.

b. NIP : 197610142012121002

6. Jangka Waktu Pelaksanaan : 3 bulan

Surabaya, 1 April 2016 Menyetujui,

Ketua Jurusan Pengusul

Lilik Subiyanto, ST., MT Ima Wigih Kiswahyu

NIP. 196901301997021001 NRP. 6413030033

Koordinator Tugas Akhir

Afif Zuhri Arfianto, ST,.MT. NIP. 198712032015041004

Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,

Lilik Subiyanto, ST., MT. Noorman Rinanto, ST.,MT. NIP. 196901301997021001 NIP. 197610142012121002

(3)

iii ANALISA EFEKTIFITAS PENGAKTIFAN ELECTRICAL TRACE

HEATING PADA BAG FILTER 547/548BF05 TUBAN IV DI PT. SEMEN INDONESIA (PERSERO) TBK.

Nama Mahasiswa : Ima Wigih Kiswahyu

NRP : 6413030033

Calon Dosen Pembimbing : Lilik Subiyanto, ST., MT. Noorman Rinanto, ST.,MT.

RINGKASAN

Bag Filter 547/548BF05 di Tuban IV dipasang pada Finish Mill 7 dan 8 yang digunakan untuk memisahkan produk jadi/semen dari aliran gas yang berasal dari separator. Bag Filter 547/548BF05 dilengkapi dengan Electrical Trace Heating, yaitu sebuah peralatan yang berfungsi untuk memanaskan permukaan Dust Collection Chamber pada Bag Filter agar bahan semen tidak terjadi penggumpalan dan mengurang kualitas hasil produksi semen. Electrical Trace Heating ini tidak terpasang di Bag Filter Tuban I, II, maupun III.

Elemen pemanas dari Electrical Trace Heating ini rentan putus jika ada perbaikan mekanik di Bag Filter 547/548BF05. Penyambungan pun sulit dilakukan karena elemen pemanas ini memakai material khusus. Selain itu, pencarian lokasi/titik putus dari elemen pemanas ini juga sulit dilakukan karena tertutup oleh cover dari dust collection chamber. Hal ini berakibat pada rumitnya proses maintenance pada Electrical Trace Heating.

Efektifitas pengaktifan Electrical Trace Heating pada Bag Filter 547/548BF05 dapat dilaksanakan jika sudah diketahui alat ini dapat dinon-aktifkan atau didinon-aktifkan pada saat diperlukan saja. Apabila sudah diketahui dapat diaktifkan pada saat diperlukan saja maka dapat dilakukan modifikasi program PLC yang telah ada di PT Semen Indonesia (Persero) Tbk. menggunakan penambahan sensor RTD sesuai dengan jumlah Electrical Trace Heating yang terpasang di Bag Filter 547/548BF05 sehingga mempermudah perawatan dan perbaikan.

(4)

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.………...i HALAMAN PENGESAHAN ... ii RINGKASAN ... iii DAFTAR ISI ... iv BAB I PENDAHULUAN ...1 1.1 Latar Belakang ...1 1.2 Rumusan Masalah ...1 1.3 Tujuan ...2 1.4 Manfaat ...2 1.5 Batasan Masalah ...2

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ...4

2.1 Bag Filter ...4

2.1.1 Cara Kerja Dan Jenis Bag Filter ...4

2.1.2 Bag Filter 547BF05 ...6

2.2 JetBus Controller ...8

2.3 Electrical Trace Heating ... 11

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ... 13

JADWAL PELAKSANAAN PENELITIAN ... 15

DAFTAR PUSTAKA ... 16

(5)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Finish Mill/Cement Mill di Tuban IV menggunakan jenis Vertical Mill buatan Loesche, dimana material penghasil semen seperti clinker, fly ash, gypsum dan bahan ketiga ditumbuk bersama-sama di atas Mill Table, kemudian hasil dari tumbukan tersebut dilewatkan ke Separator. Hasil tumbukan yang memenuhi persyaratan kehalusan tertentu akan terhisap oleh Bag Filter 547/548BF05, dan hasil tumbukan yang tidak memenuhi persyaratan kehalusan akan diumpankan kembali ke Vertical Mill.

Bag Filter adalah sebuah alat yang berfungsi untuk memisahkan debu dari aliran gas yang masuk ke dalamnya. Bag Filter 547/548BF05 di Tuban IV, atau dikenal sebagai Main Bag House, digunakan untuk memisahkan semen/produk jadi dari aliran gas yang berasal dari Separator. Bag Filter 547/548BF05 dilengkapi dengan Electrical Trace Heating, yaitu sebuah peralatan yang berfungsi untuk memanaskan permukaan Dust Collection Chamber pada Bag Filter. Electrical Trace Heating ini tidak terpasang di Bag Filter Tuban I, II, maupun III.

Elemen pemanas dari Electrical Trace Heating ini rentan putus jika ada perbaikan mekanik di Bag Filter 547/548BF05. Penyambungan pun sulit dilakukan karena elemen pemanas ini memakai material khusus. Selain itu pencarian lokasi/titik putus dari elemen pemanas ini juga sulit dilakukan karena tertutup oleh cover dari dust collection chamber. Hal ini berakibat pada rumitnya proses maintenance pada Electrical Trace Heating. Pada kenyataannya saat ini terdapat beberapa circuit Electrical Trace Heating yang di non-aktifkan karena elemen pemanasnya putus.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan pada latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka perumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

(6)

2 1. Bagaimana pelaksanaan maintenance dan perbaikan pada elemen pemanas dari Electrical Trace Heating yang menggunakan material khusus dan letaknya yang tertutup oleh cover Dust Collection Chamber

2. Bagaimana langkah yang seharusnya dilakukan antara mematikan Electrical Trace Heating atau mengaktifkan Electrical Trace Heating pada saat diperlukan saja.

1.3 Tujuan

Analisa yang dilakukan memiliki beberapa tujuan, yaitu :

1. Memperoleh kesimpulan mengenai dapat tidaknya Electric Trace Heating di non-aktifkan

2. Memperoleh kejelasan mengenai cara untuk mengaktifkan Electric Trace Heating pada saat diperlukan saja

1.4 Manfaat

Berdasarkan tujuan penelitian maka manfaat dari analisa ini yaitu :

1. Bagi mahasiswa penyusun tugas akhir, menambah wawasan tentang maintenance peralatan-peralatan yang ada di PT. Semen Indonesia (Persero) Tbk.

2. Bagi perusahaan, perbaikan peralatan Bag Filter yang baik dan benar dapat meningkatkan efektifitas operasional atau meningkatkan performa alat tersebut.

3. Bagi PPNS, dapat menjadi referensi dalam mengembangkan kurikulum pembelajaran khususnya mata Pemeliharaan Listrik dan Instrumentasi untuk Jurusan Teknik Kelistrikan Kapal.

1.5 Batasan Masalah

Agar tidak terlampau meluas, maka pokok pembahasan dalam tulisan ini dibatasi pada efektifitas pengaktifan Electrical Trace Heating pada Bag Filter 547/548BF05, bisakah di non-aktifkan atau diaktifkan pada saat diperlukan saja sesuai dengan jumlah Electrical Trace Heating yang terpasang di Bag Filter 547/548BF05 agar mempermudah perawatan dan

(7)

3 perbaikan serta diperoleh penghematan biaya listrik karena Electrical Trace Heating tidak diaktifkan atau diaktifkan saat diperlukan saja.

(8)

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bag Filter

2.1.1 Cara Kerja Dan Jenis Bag Filter

Bag Filter adalah sistem filter/penyaringan yang menggunakan Bag/kantong sebagai medium filternya. Gas (dan juga cairan) dipisahkan dari partikel halus dengan cara melewatkannya melalui medium yang terbuat dari kain atau keramik dengan area yang luas. Partikel yang tidak bisa menembus medium akan tertinggal di permukaannya, dan membentuk apa yang disebut dengan “Filter Cake”. Ratusan atau ribuan filter bag yang terbuat dari kain, umumnya berbentuk silinder atau pipa, di kumpulkan dalam sebuah “Bag House” dimana proses filtrasi berlangsung. Sebuah Bag House diilustrasikan di gambar berikut:

Gambar 2.1 Sistem filter baghouse yang berdasarkan prinsip filtrasi inside out (kiri) dan outside in (kanan)

(9)

5 Gambar 2.1 menunjukkan dua tipe operasi baghouse filter yang memungkinkan. Tipe inside-out menunjukkan bahwa gas mengalir melalui filter dari dalam. Hal ini akan menyebabkan filter “tertiup” sampai volume maksimumnya dan filter cake akan terbentuk di bagian dalam Bag. Pada tipe operasi outside-in gas mengalir ke filter dari permukaan luar filter, sehingga filter cake akan terbentuk di permukaan luar Bag. Untuk tipe operasi outside-in diperlukan struktur penyangga untuk menahan Bag tetap pada bentuknya. Pemilihan diantara dua tipe operasi ini bisanya tergantung pada faktor mekanikal dari medium filter dan metode cleaning yang digunakan untuk membersihkan filter setelah terjadi pressure drop tertentu. Pada proses cleaning inilah filter cake dipisahkan dari medium filter dan dikumpulkan dalam sebuah hopper/wadah yang bisanya terletak di bagian bawah sebuah unit filter. Bag Filter 547BF05 menggunakan sistem outside-in untuk tipe operasinya.

Jenis Bag Filter dapat dibedakan menurut metode cleaning filter yang digunakan, yaitu: 1. Reverse Air Cleaning, 2. Pulse Jet Cleaning, 3. Shake/Deflate System. Cara kerja ketiga jenis metode cleaning filter ini ditunjukkan oleh gambar berikut:

Gambar 2.2 Metode cleaning Baghouse: reverse-air (atas), pulse-jet (tengah), shake/deflate (bawah)

(10)

6 Metode reverse-gas dan shake/deflate diaplikasikan dalam keadaan off-line, yang berarti aliran gas harus dihentikan sementara atau dialihkan. Metode pulse-jet dipalikasikan dalam keadaan online, dimana beberapa Bag/kantong di-cleaning secara bersama-sama, sedangkan Bag sisanya terus melanjutkan proses filtrasi. Metode pulse-jet sangat cocok diterapkan untuk Bag Filter dengan tipe operasi outside-in.

2.1.2 Bag Filter 547BF05

Bag Filter 547BF05 yang dibahas dalam makalah ini adalah buatan Intensiv Filter, yang mempunyai kode filter IF-PJMC-136/20-8000 D ECO. Bag Filter ini dipasang di plant Tuban IV Finish Mill 7 dan 8, dan digunakan untuk memisahkan produk jadi/semen dari aliran gas yang berasal dari separator. Struktur dasar Bag Filter 547/548BF05 ditunjukkan oleh gambar di bawah ini:

Gambar 2.3 Komponen utama intensiv bag filter 1. Valve block 8. Raw gas baffle plate 2. Diaphragm valve 9. Injector Pipe

3. Bag bottom 10. Clean gas outlet 4. Clean gas area 11. Inlet nozzle

5. Filter bag 12. Filter bag in cleaning 6. Filter support cage 13. Dust collection chamber

(11)

7 7. Raw gas inlet 14. Dust discharge device

Bag Filter 547/548BF05 adalah bentuk yang diperbesar dari bentuk dasar intensiv bag filter (gambar 2.3) yang kemudian dipararelkan dengan sebuah intensiv bag filter lainnya menjadi 2 baris panjang Bag Filter, seperti terlihat di gambar berikut:

Gambar 2.4 Bag Filter 547/548BF05

Aliran gas yang akan di-filter memasuki raw gas plenum melalui raw gas inlet, dan dibagi oleh raw gas baffle plate sehingga aliran gas yang mengalir ke filter bag akan merata. Bag bottom memisahkan raw gas plenum dari clean gas plenum. Satu-satunya penghubung antara dua plenum/ruangan ini adalah filter bag. Aliran gas yang mengandung debu/semen mengalir melalui medium filter dari luar ke dalam (outside-in). Debu-debu ini kemudian terkumpul di permukaan medium filter, membentuk dust cake. Dust cake yang terbentuk dirontokkan ke dalam dust collection chamber melalui letusan udara/air blast ke kantong-kantong filter, yang dikenal sebagai JetBus cleaning system. Dust cake yang telah dirontokkan dan terkumpul di dust collection chamber akan di-discharge menggunakan Rotary

(12)

8 Valve yang di ada di bagian bawah Bag Filter yang kemudian dikirim ke silo semen melalui air slide.

Data teknis Bag Filter 547/548BF05 ditunjukkan di tabel di bawah ini: Tabel 2.1 Data teknis Bag Filter 547/548BF05

General

Gas Type Air

Dust Type Flue Ash

Raw gas, volume flow, actual condition 690000mᶟ/h

Raw gas temperature 90 - 120˚C

Dew Point 56˚C

Expected pressure difference approx. 1200 - 1500 Pa

Operating pressure -80 mbar

Noise pressure level in actual condition 85dB(A) Note: Suhu di semua tahapan operasi minimal 20˚C diatas

dew point

Cleaning

Cleaning Pressure 2 - 6 bar

Cycle Time 360s

Time interval variable

Pulse time 50ms, fixed setting

2.2 JetBus Controller

JetBus Controller adalah alat yang dirancang khusus untuk mengendalikan dan memantau sistem JetBus cleaning pada Bag Filter 547/548BF05 dengan bantuan koneksi dari pilot box. JetBus Controller memakai mikroprosesor sebagai pengendali utamanya. Fungsi utama JetBus Controller antara lain sebagai berikut:

1. Pengaturan valve cleaning 2. Monitoring sistem:

 Komunikasi sistem antara pilot box dan JetBus controller  Monitoring arus valve

 Monitoring batas atas dan batas bawah arus dari differential pressure (∆P)

(13)

9 3. Pengukuran ∆P

4. Eksekusi cleaning secara paksa

Tampak luar dan dalam JetBus controller ditunjukkan oleh gambar di bawah ini:

Gambar 2.5 Tampak luar dan dalam JetBus Controller

Komponen-komponen di dalam JetBus Controller dapat dilihat di gambar berikut ini:

Gambar 2.6 Komponen penyusun JetBus Controller 1. Mains fuse

2. Fuse untuk internal 24V DC supply voltage

3 4 5 2 1 9 8 6 7

(14)

10 3. Tombol +, P, -

4. Display LED 7 segment

5. 7 LED status display untuk kondisi appliance dan pilot relay 6. 3 LED status display untuk kontrol input

7. Terminal strip untuk supply voltage, sinyal exchange, sinyal ∆P 8. Soket untuk 24 V DC supply line yang ke pilot box 1

9. Soket untuk data line yang pilot box

Parameter yang dapat diatur dan disetting lewat JetBus Controller, yaitu: P00: Test operation

P01: ∆P start value

P02: ∆P hysterisis, start/stop P03: Maximum ∆P alarm

P04: Jumlah cycles dalam operasi downtime cleaning P05: Jumlah modul interface yang terkoneksi

P06: Jumlah total valve yang terkoneksi P07: Mode cleaning/range pengukuran ∆P P08: Time interval 1a, operasi normal [x 1.00s] P09: Time interval 1b, operasi normal [x 0.01s] P10: Time interval 2a, operasi khusus [x 1.00s] P11: Time interval 2b, operasi khusus [x 0.01s] P12: Cleaning valve pulse time

P13: Time controlled forced cleaning P14: Control input I2

P15: Fungsi sinyal output A2 P16: Fungsi sinyal output A3 P17: Pola pattern

P18: Reserve P19: Versi software

(15)

11 2.3 Electrical Trace Heating

Electrical Trace Heating mempunyai beberapa kegunaan, diantaranya adalah untuk mencegah pembekuan, menghangatkan tanah pertanian, dan juga sebagai anti kondensasi, yaitu mencegah uap air berubah bentuk menjadi cairan. Fungsi ketiga inilah yang menjadi alasan Electric Trace Heating di pasang pada permukaan Dust Collection Chamber dari Bag Filter 547/548BF05 Tuban IV. Dengan adanya Electric Trace Heating ini diharapkan tidak terbentuk cairan di dalam Dust Collection Chamber yang dapat menyebabkan penggumpalan semen.

Electrical Trace Heating yang terpasang di Bag Filter 547BF05 dan 548BF05 berjumlah 16 buah, masing 8 buah, yang berarti masing-masing baris/hopper terpasang 4 buah Electric Trace Heating. Rangkaian listrik dari masing-masing Electrical Trace Heating ditunjukkan oleh gambar berikut:

(16)

12 Cara kerja umum rangkaian diatas adalah jika suhu permukaan Dust Collection Chamber berada di bawah 120˚C, maka Electric Trace Heating akan aktif. Jika suhu permukaan Dust Collection Chamber mencapai 400˚C, Electric Trace Heating akan non-aktif, sampai suhu berada di bawah 120˚C lagi. Posisi pemasangan Electric Trace Heating di Bag Filter terlihat di gambar di bawah ini (1 buah Hopper di 547BF05):

(17)

13

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

Dalam penyusunan tugas akhir ini diperlukan adanya suatu penulisan yang sistematis dengan tujuan memudahkan penulis agar maksimal dan dapat selesai tepat waktu. Adapun tahap penyusunan tugas akhir ini:

1. Pengamatan Pada Objek

Pengamatan pada objek merupakan hal pertama yang dilakukan untuk mengenal dan memahami peralatan yang akan diangkat sebagai bahan pembahasan dalam penyusunan tugas akhir. Pengamatan dilakukan secara langsung di berbagai kapal yang dikunjungi saat melakukan perbaikan atau melakukan penginstalan. Tugas akhir ini difokuskan pada satu tempat yaitu Main Bag Filter 547/548BF05 di Tuban 4 untuk diambil sebagai objek analisa. Pengamatan dilakukan dengan mengamati kerusakan yang sering terjadi serta mencari solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut sehingga dapat diambil sebagai tugas akhir.

2. Studi Literatur/ Observasi

Penulis mengumpulkan data yang diperoleh berdasarkan referensi buku atau laporan yang tersedia di seksi Pemeliharaan Listrik & Instrumentasi Finish Mill 3-4, serta pencarian data yang diperoleh dari literatur dan manual book yang berhubungan dengan sistem kerja Bag Filter, Bag Filter 547/548BF05, Electric Trace Heating, Jet Bus Controller dan lain-lainnya yang terkait penelitian.

3. Pengumpulan Data

Pengumpulan data secara spesifik tentang peralatan yang akan dibahas dapat dilakukan dengan mencari informasi dari literatur yang terpercaya, dari situs web yang memuat bahan atau informasi materi yang berhubungan dengan peralatan yang akan dibahas, dan melakukan konsultasi terhadap teknisi perusahaan yang ahli dan berpengalaman dalam bidang pemeliharaan listrik dan instrumentasi. Penulis melakukan pengamatan dan pencatatan secara sistematis terhadap masalah atau objek

(18)

14 yang diteliti serta mewawancarai pihak-pihak karyawan PT Semen Indonesia (Persero) Tbk yang terkait dengan Bag Filter 547/548BF05. 4. Diagram Alir Pelaksanaan

Tahapan penelitian dalam menyelesaikan Tugas Akhir dapat juga digambarkan dengan diagram alir sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram alir tugas akhir Awal on the job

training

Studi literatur dan observasi objek Perumusan masalah Pengumpulan data Analisa data Pembahasan Tidak Ya Menyusun laporan tugas akhir

(19)

15 JADWAL PELAKSANAAN PENELITIAN

Kegiatan Tugas Akhir ini dijadwalkan mulai dari awal mula pelaksanaan On The Job Training (OJT) sampai akhir. Berikut penyajian dalam bentuk diagram baris (Bar- chart).

Tabel 3.1 Jadwal Kegiatan Tugas Akhir

No Kegiatan Bulan ke

1 2 3 4 5 6

1. Pengajuan proposal Tugas Akhir

2. Studi literatur

3. Indentifikasi dan Analisa

4. Pengumpulan Data

5. Pembahasan

6. Penyusunan Laporan Tugas Akhir

Tabel 3.2 Jadwal Kegiatan Pembuatan Proposal Tugas Akhir pada Bulan Pertama

No. Kegiatan

Bulan pertama minggu ke

1 2 3 4

1. Pengamatan objek 2. Pemilihan objek 3. Studi literatur

4. Konsultasi dengan pembimbing OJT 5. Penyusunan proposal

(20)

16

DAFTAR PUSTAKA

Trace tec.Electrical trace heating assembly instruction.Trace tec, 2010

Trace tec.Electrical trace heating electrotechnical documentation.Trace tec, 2010

Intensiv-Filter.Double Row Filter PJM136/20-8000 D ECO.Intensiv-Filter GmbH & Co. KG, 2009

Intensiv-Filter.JetBus Technical description and operation manual for control filter cleaning PART C Controller 21 type 01.Intensiv-Filter GmbH & Co. KG, 2006

(21)

17