4.1 GAMBARAN UMUM LOKASI PENELITIAN 1. Perusahaan
Dalam karya ilmiah terapan ini penulis akan mendeskripsikan tentang gambaran umum objek penelitian sesuai dengan judul karya ilmiah terapan ini yaitu “Pengaruh Keretakan Katup Buang Terhadap Kinerja Mesin Induk”. Sehingga dengan adanya deskripsi gambaran umum objek penelitian ini, pembaca dapat memahami dan mampu merasakan tentang hal yang terjadi pada saat penulis melakukan penelitian di atas kapal milik Perusahaan PT. Mearatus Line, yang beralamatkan di jalan Alon-Alon Priok kota Surabaya provinsi Jawa Timur.
2. Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di MV Meratus Banjar 1 , yang jenis kapalnya adalah kontainer. Kapal MV Meratus Banjar 1 ini membawa muatan kontainer box yang selanjutnya akan dikirim kembali oleh pelabuhan – pelabuhan yang menerima muatan tersebut. Rute pelayaran kapal ini adalah Surabaya-Banjarmasin-Surabaya.
Vessel : MV. MERATUS BANJAR 1
Ex : Glenmoor, Able F, Rajah Brooke, Vento Di Lebeccio, Maersk Tanzania, Norasia Karachi
Code : MB1
Owners : PT. Meratus Line Operators : PT. Meratus Line
Registry : Surabaya Flag : Indonesia Call Sign : PNIB IMO/ Lloyd No. : 9118575 Class : GL & BKI Class No. : GL 0090708
Class Notation : + 100 A5E “Container Ship” IW + MCE AUT
Built : May 1996/ Singmarine Dockyard & Engineering Pte. Ltd/ Hull No.205
LOA : 129.80 m
LBP : 120.70 m
B (mld) : 20.00 m Draft (S/T) : 6.508 / 6.644 m H (mld) : 8.70 m Ballast Draft : 4.25 m Air Draft : 43 m Light Draft : 2.30 m
GT : 6,349 T
NT : 3,487 T
Displacement : 11,416.69 T Light Ship : 3,448 T
Deadweight : 7,968.69 T TPC (S/T) : 21 T/cm2 Grain (cbm) : - Bale (cbm) : -
In hold – 193 TEUs & On hatch – 384 TEUs (Total 577 TEUs) Reefer Container : 50
Alternative : 14 T homogeneus 414 TEUs
Deck Load Capacity :
20’ 41’ 45’ / 48’
Deck 45 T 60 T 60 T
Hold 72 T 91.5 T -
There are 3 cargo hatches with 25,200mm x 15,660mm dimension.
Two electro-hydraulic cranes Liebherr CBM 40/28 Standard.
Each SWL 40T at 22m SN.01606214 & 01606314
INTRODUCTION
GENERAL DESCRIPTION
PRINCIPAL DIMENSIONS
TONNAGE
DEADWEIGHT & CAPACITIES
DECK & HATCHES
CARGO HANDLING
SPEED & CONSUMPTION
Speed 15 knots at 22 MT/day
Economical speed 12.5 knots at 17 MT/day
Ballast water : 2,652.99 m3 Fresh water : 211.62 m3
HFO : 786.61 m3
MGO : 96.37 m3
LO : 67.11 m3
AAIC : IA-25
Email : [email protected]
MMSI : 525 025 056
Inmarsat C : Thrane & Thrane Sailor TT-3606E S/N 31790005, Furuno 3598/3735 Sea Area : A1 + A2 + A3
AIS : Nauticast X-Pack DS
S/N.Q6S7320346
GPS No.1 : Samyung SRP-1400 S/N.0002756 GPS No.2 : Furuno GP-70 S/N.2438-8315 GMDSS No.1 : Sailor TT3606E S/N.7115519 GMDSS No.2 :
VHF No.1 : Furuno FM 8000 S/N.2577-3215 VHF No.2 : Furuno FM 8500 S/N.2597-8885 MF/HF SSB No.1 : Furuno FS-5000 S/N.2508 Navtex receiver : Furuno NX500 S/N.8520-7571 Radar No.1 (ARPA) : Furuno FAR-2825 S/N. 3317-9001 Radar No.2 (ARPA) : Furuno FR-2130S S/N.3301-0120 VDR : Ritter VDR-100 G2 S/N.20108031940 Auto pilot : SIMRAD
Emergency VHF GMDSS No.1 : Samyung STV-160 Emergency VHF GMDSS No.2 : Samyung STV-160 Emergency VHF GMDSS No.3 : Samyung STV-160 EPIRB : Cospas-Sarsat No.4500587 SSAS : Purple Finder DSAS S/N.01 3241 SART No.1 : Samyung 3C02187
SART No.2 : Samyung 2900390 Echo Sounder : Furuno – Graph FE680 Speed Log : Furuno DS-70 S/N 2952322 Gyro Compass : SIMRAD GC 80/85 Magnetic Std : John Lilley & Giliey
Facsimile receiver : Furuno FAX-210 S/N.2704-0703
LRIT : Sailor TT3026C S/N.0575-07
Lifeboat : Freefall @ 25 persons - Norsafe
Rescue boat : 6 persons with outboard motor (Johnson 15) Liferaft No.1 : 25 persons – port side
Liferaft No.2 : 25 persons – starboard side Liferaft No.3 : 6 persons - forecastle Liferaft No.4 : -
Lifebuoy : 10
Life jacket : 30 (adult) + 4 (child) CO2 Fixed system : GL-SELEM CO2 portable : 50 bottles
TANKS (CAPACITIES)
RADIO & NAVIGATION EQUIPMENT
SAFETY EQUIPMENT
Man overboard : 2 pcs Line throwing app. : 4 pcs
EEBD : 8 persons (including 1 for training) Immersion suits : 31 sets
Red hand flare : 12 pcs Fireman outfit : 3 sets Parachute signal : 4 pcs Orange smoke signal : 2 pcs
Main Engine
Maker / Type : MAN B&W A/S Alpha Diesel 7S 35MC No. / Year : 37006 / 1995
Power / RPM : 6,650 BHP/ 4,900 / 170RPM Bore/ Stroke : 350 mm/ 1040 mm Nozzle type : 1841637-8-0 X78
Plunger & barrel injection p/p : CPN 95/02/ Plunger dia 35mm Auxiliary Engines
Three auxiliary engines are mounted in Port, Center, & Starboard Maker / Type : Wartsila SACM / UD 25L 06S 5D No. / Year : 50840 (PS),50839 (Ctr), 50838 (Stbd) Power / RPM : 330kW / 1200RPM
Bore / Stroke : 50 x 250
Generator : Partner LSAM491M7C8S/6 (3 units) kVA / Ampere : 412 kVA
Volt / Hz : 450V / 60 Hz Nozzle type : DLL 155 S 1271 Shaft Generator
Maker / Type : Leroi Somer / LSA-50 S4-4P kVA / kW : 875 kVA / 700kW Volt/Hz/Amp : 440V / 1800 RPM Emergency Generator
Maker / Type : Cummins
kVA / kW : 101 kW
Volt/Hz/Amp : 450/ 60/ 3 Bow thruster : Brunvoll 588 KW
Main Engine
Maker / Type : MAN B&W NA40/S 1024 Auxiliary Engines
Maker / Type : Holset / 4LGK
M/E Governor : Woodward PGA-58 Turning Gear : Cubic
Propeller (CPP) : MAN B&W Diesel A/S type VBS1080 Material : Al-bronze
Diameter/ Pitch : 4000 mm
Weight : 5580 kgs
Maker : MAN B&W Intermediate shaft : diameter 756 mm Propeller shaft : diameter 354 mm
Sealing device : Simplex; fore SC-2Z; Aft SC-2A Aux.Boiler (thermal) : Wiesloch BV Type 50-HO-08/ oil type Burner : Weishaupt type MS7Z
FO Pump : Suntec
Pilot burner : Weishaupt
Exh.Gas Economizer : Wieslock BV – Nederland – 15bar MAIN & AUXILIARY ENGINE
TURBOCHARGER
MACHINERY
Steering gear : Tenfjord Ulstein SR722.260 S/N 15199.95 Main Air Compressor : 2x Sperre HL2/90; cap 38m3/h,Press 30 bar Emergency Air Comp. : -
Working Compressor : 1x Sperre LL2/90; cap 68m3/h,Press 8 bar Cooling SW p/p : 2X CGB100 V48 BAN c/w PMB - Kvaerner M/E LO p/p : 2X ACF 125N4 IRBO with tripod; 119.4m3/h M/E HT CW p/p : 2X CNLB 65-65/250; 40m3/h - Kvaerner M/E LT CW p/p : 2X CGC 125 V48 FAN; 191m3/h - Kvaerner Thermail Oil Circ. p/p : Allweir type NTT 40.250
Cylinder Oil Trasfr p/p : RS25/20 FL-Z-DB-GLRD (U)-SO Emergency fire p/p : QV-2-4/300; 50m3/h - Kvaerner AirCond SWC p/p : CGA50 V48 BAN - Kvaerner Provision Refri SWC p/p : CM 40-132 H12 BAN Economizer fire ext FW : ILC 40/160
Fire & GS p/p : 2x Kvaerner CGB100 V48 BAN, 130m3/h (GS) 2x Kvaerner QV-2-4/300,25/125 m3/h (Fire) Bilge & Ballast p/p : Kvaerner S75 SW; 10 m3/h (bilge)
CGD 200 V48 BAN c/w PMB;250 m3/h Ballast/stnd by SWC p/p : CGD 200 V48 BAN c/w PMB; 250 m3/h Kvaerner Refrigr.Mach.Cool.p/p : -
FW p/p : -
FW hydrophore p/p : 2x SOB222 W G2V.10;5m3/h; cap.1500 ltrs Hot Water Circ. p/p : -
FO Transfer p/p : ACF 080K4 IRBO;25.9m3/h DO Transfer p/p : ACF 080N4 IRBO; 29.1m3/h
LO Transfer p/p : R25/12.5 FL-Z-DB-GLRD (U)-SO; 1-1.23m3/h
Bilge p/p : S75 SW
Sludge p/p : R25/20 FL-Z-DB-GLRD (U)-SO; 2m3/h Stuffing Box Drain p/p : -
LO Purifier Supply p/p : -
FO Purifier : 2x Westfalia OSA-7-0136-066 LO Purifer : Westfalia OSA-02-066/17
OWS p/p : Worldwater system USA/ Heli-Sep MOD 2500 OCD Bilge Separator : -
Incinerator : Hamworthy
Shaft Grounding Equp : BAC E/R Ventilating Fan : - Purifer Space Exh. Fan : -
FW Generator : Gefico SA, Spin / Aquamar FWG Distillate p/p : -
FWG Ejector p/p : -
FW Cooler : Alfa Laval M10 – MPM/Plate – HT Alfa Laval M15 – BFM8/Plate – LT LO Cooler : Alfa Laval M15 – FFM8/Plate Bow thruster : Brunvoll EU-45-LTC-1375 Overhead Travel.Crane :
Lathe : Wu Xi Liang Xi
M/E Exh.v/v Grinding : with lathe Oil Mist Detector : Visatron Winchlass – mooring w. : Ulstein Fire Alarm System : H.Larsen
4.2 HASIL PENELITIAN
Gambar 4.1. Katup buang (exhaust valve) Mesin Induk
Pada pengoperasian mesin induk diatas kapal MV. Meratus Banjar 1 yang dilakukan selama saya mengadakan penelitian, dikarenakan beberapa rumusan masalah yang dibahas di antaranya sebagai berikut :
1. Sebab Keretakan Keratakan Katup Buang Terhadap Mesin Induk Katup bekerja secara kontinyu pada temperature tinggi yang menyebabkan kerusakan pada mesin tersebut. Katup buang bekerja pada temperature tinggi antara 370C-400C, sedangkan katup masuk pada temperature 40C-300C. Katup buang bekerja pada temperature
tinggi dan secara mekanis mengalami tegangan berlebih. Selain itu katup buang selalu kontak dengan gas buang hingga mudah mengalami korosi dan mengakibatkan retak. Oleh karena itu katup buang jauh lebih peka terhadap korosi dan terbakar disbanding katup hisap.
Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa keretakan katup buang disebabkan oleh:
a. Katup buang bekerja pada suhu tinggi.
b. Kwalitas material bahan dasar katup itu sendiri.
c. Pendinginan yang kurang baik.
d. Kandungan zat belerang (sulfur) pada bahan bakar
2. Pengaruh Keretakan Katup Buang Terhadap Kinerja Mesin Induk?
Pengaruh keretakan pada katup buang akan menyebabkan turunnya tekanan kompresi yang akan mengakibatkan:
1. Tidak tercapainya putaran langsam atau stasioner.
2. Pemakaian bahan bakar yang boros dan tidak efisien.
3. Hilangnya pengapian pada mesin induk.
4. Mesin akan susah untuk dihidupkan.
5. Menurunnya daya mesin induk.
6. Mesin berasap tebal atau mengepul hitam.
7. Ruang bakar dan kepala piston cepat kotor oleh arang dan atau karbon di karenakan pembakaran tidak sempurna.
Gambar 4.2. Keretakan yang terjadi pada daun katup buang
Tabel 4.2. Temperatur gas buang pada mesin induk type MAN B&W
NOMOR CYLINDER TEMPERATUR GAS BUANG
CYLINDER NO 1 380 C – 400 C
CYLINDER NO 2 400 C – 500C
CYLINDER NO 3 370C - 440 C
CYLINDER NO 4 370C – 440 C
CYLINDER NO 5 370C – 400 C
CYLINDER NO 6 340 C – 350 C
CYLINDER NO 7 370C – 440 C
Berdasarkan dari data table temperatur gas buang yang diambil selama pelayaran diatas kita analisa bahwa temperatur gas buang silinder no 2 adalah paling tinggi diantara silinder lainnya. Hal ini sangat mempengaruhi daya output mesin induk Berdasarkan analisa tersebut kita melakukan pengecekan dan overhaul main engine pada silinder tersebut atas instruksi Masinis 2.Setelah dilakukan overhaul pada silinder no 2 maka di temukan katup buang yang sudah retak mengalami keausan pada bagian daun katup dan dudukannya yang menyebabkan tidak tercapainya pembakaran yang sempurna pada silinder no 2.
Gambar 4.3. Katup buang yang retak dan aus
Pada saat overhaul kita tidak hanya mengecek katup buang saja tetapi semua bagian mesin induk seperti liner, piston, dan ring piston di cek sekalian apakah terdapat kerusakan atau tidak. Dengan melihat
kondisi fisik pada katup buang tersebut diputuskan bahwa katup tersebut harus diganti baru.
Gambar 4.4.Pemeriksaan katup buang yang baru
Meskipun dalam kondisi baru tetap dilakukan pengukuran dimensi dari katup buang apakah sudah sesuai dengan dudukan katup.
Pemeriksaan ini dilakukan untuk memastikan apakah katup tersebut sudah sesuai dengan dudukannya. Semua pekerjaan yang berhubungan dengan mesin harus benar-benar dipastikan karena apabila tidak sesuai bias berakibat fatal
Gambar 4.5 Katup Buang yang kotor akibat pembakaran tidak sempuran
3. Solusi Mengatasi Pengaruh Dan Sebab Keretakan Katup Buang Cara mengatasi hal tersebut harus dicek terlebih dahulu apa masalah mesin induk tersebut, jika kerusakan tersebut kita biarkan maka masalah itu akan lebih parah dan mengakibatakan mesin induk pengoperasiannya kurang optimal,maka dari itu jika ada masalah sekecil apapun harus kita atasi dan mengikuti prosedur PMS (Planned Maintenance System) supaya mesin berjalan dengan normal. Jika kerusakan kecil kita biarkan terus menerus akan memperngaruhi retaknya katup buang. Jika katup buang sudah retak maka harus dilakukan dengan over houl mengganti katup buang dengan yang baru, contoh beberapa perawatan pada mesin induk antara lain:
a. Memberikan chemical fuel oil threatment T101 pada bahan bakar MFO, pemberian chemical ini bertujuan untuk membuat bahan bakar terbakar lebih sempurna pada mesin induk yang mana mampu mengurangi H2O, CO2 dan prtikel smoke dan gas buang, chemicalini mampu mengurangi ikatan sulfur jika bahan
bakar minyak yang digunakan banyak mengandung sulfur, chemical ini dapat mencegah korosi karbon yang merupakan penyebab utama kurangnya tenaga dan kerusakan mesin induk.
Penggunaan secara rutin chemical ini pada MFO dapat memperbaiki operasional dan mengurangi emisi serta efisiensi penggunaan bahan bakar.
b. Pemeriksaan kerak karbon, keadaan muka katup dan perubahan warna.
c. Pemeriksaan perubahan warna dan bentuk batang katup, keausan dan kondisi pelumasan.
d. Periksa kelonggaran dan keausan bagi pemegang katup.
e. Sekir katup pada dudukan katup pada jam kerja yang telah di tentukan sesuai dengan buku manual.
f. Penggantian katup jika permukaan daun katup sudah aus atau retak
g. Mengganti katup yang sudah melebihi jam kerja 4.3 PEMBAHASAN
Pada tanggal 10 agustus 2018 kapal MV Meratus Banjar 1 sedang melakukan Pelayaran dari pelabuhan discharge Banjarmasin menuju pelabuhan loading Surabaya. Ditengah perjalanan pelayaran tiba-tiba terjadi masalah yaitu menurunnya kecepatan kapal yang semula 9 knot menjadi 5 knot padahal tidak ada kendala cuaca maupun terjadinya ombak.
Akibatnya pelayaran yang biasanya ditempuh dalam waktu 22 jam menjadi 40 jam. Setelah sampai di Surabaya kita berlabuh dahulu dan
mematikan mesin untuk melakukan perbaikan. Setelah diselidiki dari pengaruh masalah tersebut terdapat masalah yaitu retaknya katup buang pada silinder no 2, pada saat kapal berlabuh dilakukan over houl penggantian spare baru pada katup buang yang retak dengan cara :
1. Siapkan spare dan alat alat untuk over houl 2. Siapkan manual books
3. Pastikan mesin induk dalam kondisi dingin
4. Air pendingin harus keadaan kosong dengan cara mengedrain air pendingin
5. Lepas cover silinder head
6. Lepas rocker arm dan komponennya 7. Lepas injektor dan komponennya
8. Pastikan pipa yang terkoneksi pada silinder head terlepas semua
9. Posisikan top pada silinder yang akan cabut 10. Lepas baut silinder head dengan special tools
11. Angkat silinder head menggunakan chain blok dan turunkan 12. Lepas pengunci katup buang dan lakukan pengecekan 13. Lepas katup buang atau Spindel Valve
14. Bersihkan silinder head dan ganti spare part baru katup yang retak
15. Sebelum dipasang katup diskur terlebih dahulu
16. Setelah selesai pasang kembali komponen silinder head dan pasang kembali ke main engine sesuai petunjuk manual book.
17. Lakukan perawatn rutin terhadap komponen katup buang
Gambar 4.6. Overhoul katub buang yang retak
Setelah melakukan perbaikan pada katup tersebut mesin induk dapat berjalan dengan lancer dengan kecepatan awal mencapai 9 knot, berikut daftar temperatur gas buang mesin induk setelah perbaikan.
Tabel 4.3. Temperatur gas buang setelah perbaikan
NOMOR CYLINDER TEMPERATUR GAS BUANG
CYLINDER NO 1 370C – 400 C
CYLINDER NO 2 370C – 400 C
CYLINDER NO 3 370C – 440 C
CYLINDER NO 4 370C – 440 C
CYLINDER NO 5 360 C – 400 C
CYLINDER NO 6 360C – 350 C
CYLINDER NO 7 360 C – 400 C
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan tentang Pengaruh Keretakan Katup Buang Pada Mesin Induk penulis menyimpulkan bahwa :
1. Keretakan pada katup buang disebabkan oleh siklus kerja katup secara kontinyu dan terus menerus selama mesin beroperasi pada suhu tinggi. Sulfur, vanadium, dan sodium yang terkandung dalam bahan bakar akan teroksidasi selama proses pembakaran dan membentuk sulfur dioksida, sulfur trioksida, sodium oksidadan vanadium pentaoksida. Pada temperatur 550°C, garam-garam deposit akan mencair. Pada kondisi cair, garam-garam ini akan mengalir sepanjang batas butir larut dalam lapisan proteksi, sehingga mengakibatkan korosi sepanjang batas butir (intergranular corrosion) pada material katup terutama katup buang.
2. Keretakan pada katup buang ini akan menyebabkan turunnya tekanan kompressi pada saat proses pembakaran sehingga daya yang dihasilkan mesin induk untuk memutar poros propeller tidak maksimal.
3. Keretakan katup buang bisa di atasi dengan cara harus di cek dahulu apa masalah mesin induk tersebut, jika kerusakan tersebut kita biarkan terus menurus maka masalah tersebut bisa berakibat fatal jadi
kita harus tau prosedur dan harus mengikuti prosedur PMS (Planned Maintenance System) supaya mesin berjalan secara normal terus.
5.2 SARAN
Dari hasil pembahasan Karya lmiah Terapan tentang pengaruh keretakan katup buang terhadap kinerja mesin induk penulis menyarankan :
1. Perlunya perawatan pada katup buang dalam penerapannya dengan system yang dijalankan sehingga operasi kerja mesin induk bisa maksimal.
2. Perlunya perawatan secara berkala dan terencana tanpa harus menunggu kerusakan pada komponen katup buang sehingga tidak mengganggu kinerja mesin induk.
3. Perlunya melakukan pengecekan menurut prosedur (Planned Maintenance System) supaya tidak terjadi kerusakan yang lebih parah Pada katup buang.
