23
BAB IV
ANALISA DAN PERANCANGAN
4.1 Kondisi sistem yang terpasang.
Batubara di pindahkan dari conveyor E4 & E5 menuju conveyor G1 & G2, Sistemnya seperti terlihat di bawah ini
Sudah terpasang sistem dust supression, tapi debu masih banyak yang keluar dari transfer point.
4.2 Survey.
Dari hasil survey di temukan kondisi sebagai berikut :
1. Debu pekat terlihat di bagian belakang dan depan conveyor, sehingga dapat memenuhi ruangan tripper
2. Debu menyebar ke segala tempat
3. Sistem penyekat transfer point tidak berfungsi dengan baik/rusak 4. Sistem dust supression yang terpasang tidak optimal.
Saat perpindahan, debu keluar dari bagian belakang, samping dan depan dari skirtboard
24
4.3 Analisa permasalahan
Dari pengamatan dan ulasan sebelumnya, terdapat tiga hal yang mempengaruhi penyebaran debu di area ini yaitu :
1. Sistem penyekatan dari ruang transfer point tidak optimal, 2. Udara dari skirt board yang membawa debu keluar masih cepat..
3. Sistem dust supression terpasang tidak optimal, tidak terlihat penangkapan debu yg signifikan.
Pembahasannya adalah sebagai berikut :
Akumulasi debu pada area sekitar conveyor Akumulasi debu pada
walk way
Existing dust suppression system pada conveyor G1 & G2 Rubber curtain yang sudah
rusak, tidak dapat lagi berfungsi dengan baik Kondisi pengarah material
sebelum dilakukan pemasangan sensor dust suppression
Volume debu yang tinggi keluar dari skirt board pada
saat conveyor running
Akumulasi debu memenuhi ruang tripper pada saat
conveyor running Volume debu yang tinggi
keluar melalui tail box pada saat conveyor running
25
4.3.1 Sistem penyekatan dari ruang transfer point tidak optimal,
Dari temuan dilapangan terlihat bahwa terdapat celah sebesar ~5 cm antara pelat skirtboard dan belt, karet penyekat berfungsi ganda, yaitu sebagai alat untuk mencegah debu juga sebagai penutup celah yang ada, banyak material termasuk debu keluar melalui celah ini
Penjelasannya sbb :
Dengan jarak antara pelat skirtboard dan belt berkisar 5 cm, material batubara yg di tampung oleh belt memberikan dorongan ke samping yg cukup kuat, karena sifat karet yang elastis, karet penyekat yang terpasang
tidak mampu menahannya, karet penyekat kemudian tidak menempel pada belt yang menyebabkan adanya celah, sehingga debu keluar. Secara ideal tentunya jarak antara pelat dan belt di buat seminim mungkin, akan tetapi dikhawatirkan jarak yang terlalu dekat akan membuat gesekan langsung antara belt dan pelat saat belt mengalami lendutan, ini bisa diatasi dengan menempelkan pada skirtboard bahan yang kaku tap tidak merusak belt seperti UHMW, nylon atau Teflon. Temuan lain adalah karet penyekat mengalami keausan, yang terjadi adalah saat pagi karet di tempelkan terhadap belt, sore hari sudah aus, hal ini karena saat belt berputar, pasti akan menggesek terhadap karet. Keausan ini menyebabkan adanya celah yang menyebabkab debu kelura. Karet harus di atur setiap hari, agar tetap menempel dengan belt dan tetap menyekat dengan baik.
Jarak antara plate skirt board terhadap belt cukup tinggi, berkisar 5 cm.
26
Sebaiknya penyekatan dibagi dalam beberapa komponen sesuai fungsinya yaitu komponen yang berfungsi
penahan dorongan juga menjadi elemen yang bergesekan langsung dengan material (batubara), lapisan ini dinamakan wear liner, kemudian
dipasang sedekat mungkin dengan belt, dengan kondisi ini fungsi karet penyekat menjadi optimal yaitu sebagai alat penyekat debu saja. Ada baiknya karet penyekat di buat dua lapis agar penyekatan semakin sempurna.
4.3.2 Udara dari skirt board yang membawa debu keluar masih cepat.
Indikasi cepatnya aliran udara terlihat secara kasat mata dan terlihat membawa debu. Debu akan terbawa seandainya kecepatan udara di atas 1 m/detik, dengan demikian bisa diperkirakan bahwa kecepatan udara keluar lebih dari 1 meter per detik. Ini menimbulkan penyebaran disekitar belt conveyor menjadi signifikan, terutama debu dibagian depan conveyor yang benar-benar mengganggu pekerja.
Dibagian depan, karet penutup depan sudah rusak, karet ini berfungsi sebagai penahan laju aliran udara. Dengan rusaknya karet ini, maka kecepatan udara menjadi tidak terkendali dan melebihi batas 1 m/s kemudian mengangkat/memindahkan debu dari tumpukan material utamanya diatas belt conveyor.
27
Kecepatan udara dapat di kurangi/dikendalikan, salah satu caranya adalah menambah jumlah tirai karet atau rubber curtain di dalam ruang skirtboard, aliran udara menjadi bertabrakan kemudian melambat setelah menabrak tirai-tirai karet. Solusi lain juga dapat dilakukan dengan memperbesar ruang skirt board, cara lain mengurangi kecepatan adalah dengan memperbesar ruang skirtboard, dimana dengan debit yg sama kemudian volumenya diperbesar, maka kecepatan aliran udara akan berkurang. Modifikasi bisa dilakukan dengan menambah tinggi dan atau memperpanjang ruang skirtboard.
4.3.3 Sistem dust supression terpasang tidak optimal, tidak terlihat penangkapan debu yg signifikan.
Dari temuan sebelum modifikasi, sistem dust supression sebelumnya menggunakan pipa yang di lubangi, dan tekanan air yang di gunakan juga rendah yaitu berkisar 3 bar.
28
Dengan kondisi tersebut, dapat di perkirakan bahwa butiran air yang dihasilkan akan lebih besar dari ukuran debunya. Butiran air yang besar akan membuat air lebih cepat jatuh sementara debu masih melayang. Untuk dapat menangkap debu yang keluar, di perlukan ukuran air yg sama dengan debu yang melayang, sehingga efektifitas Dust supression dapat tercapai.
Sistem kontrol juga tidak memadai sehingga air tetap keluar saat conveyor di matikan, valve atau katup dust supression harus di matikan secara manual, dan sering kali lupa untuk di nyalakan kembali, sering ditemukan kondisi belt berputar tanpa isi, sementara air dust supression tetap berjalan, ini akan membuat belt menjadi licin kemudian keluar dari jalurnya atau disebut terjadi misstracking. Operator akan segera mematikan dust supression agar misstracking tidak mengganggu operasi conveyor seperti terjadi tumpahan yang lebih parah atau belt conveyor tiba-tiba mati.
Kondisi ini membuat sistem dust supression sering di matikan, karena merepotkan pihak maintenance maupun team produksi.
Dengan kondisi diatas, maka rencana modifikasi akan di bagi dalam tiga kelompok :
Memperbaiki rancangan sistim penyekat untuk meningkatkan kualitas penyekatan, agar debu tidak keluar.
Memperbesar ruang skirtboard dan menambah tirai karet (Rubber Curtain), agar menurunkan kecepatan udara keluar
Memperbaiki sistem supression, disertai sistem kontrol yang terintegrasi agar penangkapan debu lebih optimal
29
Uraian lingkup pekerjaan dapat terlihat pada cuplikan kontrak sebagai berikut :
4.4 Data Perancangan 4.4.1 Rencana pekerjaan
- Untuk perbaikan sistem penyekatan, dapat dilakukan dengan memasang apron seal dimana kondisi karet akan selalu menekan ke belt, sehingga mengurangi kebocoran secara signifikan. - Untuk pembesaran ruang transfer point, perlu
dilakukan perhitungan agar mendapat ukuran skirtboard yang sesuai.
- Penambahan beberapa tirai-tirai karet agar aliran udara menabrak tirai tersebut kemudian terjadi perlambatan, ukuran tirai ditentukan setelah mendapat ukuran ruang transfer point
- Untuk penentuan type nozle dan sistem pemipaan, perlu dilakukan perhitungan agar perbandingan air yang menjadi kabut (fog) dapat sebanding dengan perkiraan debu yang terjadi.
30
4.4.2 Data & Spesifikasi
Data conveyor G1/G2 sebagai berikut : - Lebar Belt : 1400 mm
- Kecepatan conveyor : 4 m/sec - Kapasitas conveyor : 2500 Tph - Panjang total skirtboard : 5200
mm
- Panjang dari loading zone ke ujung skirtboard : 3300 mm - Jarak dari Top cover belt ke
Top skirt board : 700 mm - Lebar skirt board : 1100 mm - Berat jenis batubara : 0,83 kg/dm3
Kecepatan udara yang keluar di ujung depan skirtboard tidak dapat diukur, selain tidak diijinkan mengukur saat conveyor berjalan karena kondisi yang tidak aman saat mengukur, juga banyaknya kebocoran di samping skirting. Banyaknya kebocoran akan mendapatkan kecepatan diujung skirtboard tidak pada kondisi maksimum.
4.4.3 Perlengkapan Penunjang
Perlengkapan penunjang merupakan sarana agar sistem bisa berfungsi seperti jalur-jalur listrik dan terminal, jalur pipa, dll, didapat keterangan sebagai berikut :
31
4.5 Perhitungan 4.5.1 Volume Debu
Hal utama yang harus di tentukan adalah debit debu, atau seberapa banyak debu yang dihasilkan dan harus dikendalikan. Seperti dalam penjelasan Bab II, maka debit aliran debu seharusnya di perkirakan melalui rumusan sebagai berikut:
Q = va x A Dimana,
Q = Flow rate (m3/s)
A = Luas penampang skirt board (m2)
va = Kecepatan angin (m/s)
Karena kondisi kecepatan udara tidak dapat di ukur, maka debit debu diprediksi berdasarkan estimasi sebagai berikut :
Berat material halus (Wf) = Kapasitas conveyor (C) x Prosentase material (%) = 2500 Tph x 2,45 %
Wf = 61,25 Tph atau 61.250 kgph Volume material halus (Vf) = Wf / Berat jenis
= 61.250 kgph / 0,83 kg/l
= 73.795 lph atau 20,5 liter per detik atau 0,02 m3/s
4.5.2 Ruang Skirtboard
Dari referensi buku Foundation Martin, untuk mendapatkan panjang skirtboard yang ideal dapat mengacu perhitungan dibawah ini :
Maka berdasarkan tabel dibawah ini, jarak dari loading zone ke ujung skirtboard : Panjang Skirtboard (Lsb) = Kecepatan belt (vb) x Chute Factor (CF)
32 Lsb = vb x CF / k
= 4 x 0,6 / 0,5 = 4,8 m
Jarak dari loading zone ke ujung skirtboard sebelumnya adalah 3,3 meter, sehingga penambahan panjang sebesar 4,8 – 3,3 = 1,5 meter.
Bagian atas dari skirtboard terpasang jalur-jalur pipa, listrik juga ada beam penguat walkway diatas conveyor. Karena keterbasan ruang diatas skirtboard, maka penambahan tinggi hanya bisa mencapai 500
mm, menambah tinggi kurang lebih 70%, sehingga diharapkan terjadi penurunan kecepatan 70% dibanding sebelumnya.
Setelah di perhatikan ulang kondisi di lokasi, ketinggian 500 mm tidak bisa sampai ujung, karena kondisi konstruksi, sehingga di bagian depan harus turun menjadi penambahan 200 mm.
Ruang skirtboard yang diperbesar direncanakan dapat menampung debu sebanyak mungkin,
kemudian dengan penyekatan yang baik membuat debu tidak keluar, sehingga ruang menjadi pekat kemudian jenuh dan karena adanya pembesaran ruang, juga membuat kecepatan udara diperlambat sehingga terjadi tumbukan antar debu yang memperlambat lagi pergerakan debu.
33
Formasi penyekatan di dalam ruang skirt board di buat bertahap agar terjadi aliran yang turbulence sehingga kecepatan semakin berkurang
4.5.3 Perancangan Skirtboard
Setelah mendapatkan ukuran skirtboard, kemudian di lanjutkan dengan membuat gambar rancangan skirtboard yang memasukan komponen karet penyekat dan tirai- tirai karet. Gambar kemudian di crosscheck dengan kondisi lapangan, agar tidak terjadi permasalahan saat pemasangan
Berikut design skirtboard setelah dilakukan disesuaikan dengan kondisi lapangan
4.5.4 Pemilihan nozle
Berdasarkan uraian dalam Bab II, kebutuhan air untuk kapasitas 2500 Tph adalah : 2500 / 20 = 125 liter
per jam.
Setelah disesuaikan
dengan kondisi
skirtboard, maka jumlah nozzle yang terpasang sebanyak 15 ea untuk setiap skirtboard.
Dalam penentuan type nozzle dapat terlihat pada tabel berikut :
34
Seperti yang dalam penjelasan sebelumnya, bahwa ukuran debu berkisar 4 sd 100 micron, karena diinginkan partikel air yang dibentuk sehalus mungkin, maka ukuran median diameter adalah sekecil mungkin = (50 + 30)/2 micron = 40 micron
Dari tabel di peroleh type nozzle : LN 0,6 dengan tekanan 30 bar. Type nozzle Tabel Pemilihan Nozzle
35
Dari tabel terlihat bahwa kapasitas nozzle adalah 7,5 liter per jam atau 0,125 liter per menit, untuk 15 nozzle menjadi 112,5 liter per jam atau 1,875 lpm pada tekanan 30 bar, atau pada 40 bar menjadi 8,6 lph (0,143 lpm) x 15 = 2,145 lpm atau 128,7 lph
Untuk dua sistem menjadi 3,75 lpm pada 30 bar atau 4,29 lpm pada 40 bar.
4.5.5 Penentuan Pompa
Dari data nozzle diatas, direncanakan menggunakan satu pompa untuk dua conveyor, sehingga untuk maksimum 4,29 lpm atau 1,13 Gallon per menit (Gpm) Akan mengacu pada tabel berikut :
Untuk menyesuaikan type yang standard, dipilih 3 HP (2,2 Kw), 1000 Rpm
4.5.6. Accessories
Kelengkapan seperti solenoid, regulator, hose, valve, dll dipilih dengan berdasarkan spesifikasi dari unit-unit utama diatas
36
4.6. Resume Suppression System : Spesifikasi
- Kapasitas/ Flow rate: 0,125 lpm/ nozzle; Jumlah nozzle/ conveyor = 15 ea ;
1,875 lpm pada tekanan 30 bar, atau pada 40 bar menjadi 8,6 lph (0,143 lpm) x 15 = 2,145 lpm
- Operating pressure : 30 – 40 bar
- Elektrikal power : 2,2 Kw, 3 HP, 220/ 380 Volt, 50 Hz Komponen
A. Mekanikal :
- Nozzle : 15 ea/ conveyor
- High Pressure Pump : 2 unit (satu back up)
- Water Filter : 2 unit
- Strainer : 1 ea
- High Pressure Solenoid Valve : 2 ea - High Pressure Check Valve : 2ea - High Pressure Hose : 2 unit - High Pressure Regulator : 1 ea
- Piping System : 2 lot
- Pump House : 1 unit
B. Elektrikal:
- Motor Electric (Explossion Proof) : 2 unit - Control Panel (Explossion Proof) : 2 unit
- PLC : 1 ea
- Photo Electric Sensor : 2 unit - Limit Switch Sensor : 4 ea - Installasi Kabel + Pipa Conduit : 1 lot
Sistem Operasi
