LAPORAN
KERJA PRAKTEK SARJANA TEKNIK ELEKTRO
IMPLEMENTASI PREVENTIVE MAINTENANCE PADA BOILER DI PT CCEPC
Diajukan untuk memenuhi persyaratan akademis dalam menempuh Program Strata Satu Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung
Disusun oleh:
Nur Rahman Maulana 112020066
(Program Studi Teknik Elektro)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL BANDUNG
2020
HALAMAN PENGESAHAN
IMPLEMENTASI PREVENTIVE MAINTENANCE PADA BOILER DI PT CCEPC
Diajukan untuk memenuhi persyaratan akademis dalam menempuh Program Strata Satu Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung
Disusun oleh:
Nur Rahman Maulana 112020066
Morowali, 15 Desember 2023 Telah disetujui dan disahkan oleh:
Pembimbing I
Nama Pembimbing I NIP.
Pembimbing II
Nama Pembimbing II NIP.
Penguji I
Nama Penguji I NIP.
Penguji II
Nama Penguji II
NIP.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kepada Allah SWT yang mana telah memberikan rahmat dan hidayahnya sehingga saya dapat melaksanankan kerja praktek di PT CCEPC (China City Environment Protection Engineering Limited Company) dan menyelesaikan laporannya.
Laporan ini untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah wajib di jurusan Teknik Elektro Itenas yaitu kerja praktek. Selain itu, laporan ini juga sebagai bukti bahwa saya telah melaksanakan kerja praktek hingga tuntas dan paham tentang ilmu baru yang diperoleh selama melaksanakan kerja praktek. Dalam proses selama mengerjakan kerja praktek ini, saya mendapatkan bantuan dan pencerahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu saya ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai kalangan yang telah membantu saya dalam melaksanakan dan menyusun laporan kerja praktek ini diantaranya, Bapak Dr. Waluyo, S.T., M.T., sebagai pembimbing di Institut atas segala arahan, saran, bimbingan, nasehat, dan waktu yamg selama kerja praktek dan penulisan laporan ini berlangsung. Selain itu, saya ucapkan terimakasih juga kepada Bapak Syahrial, S.T., M.T., sebagai Koordinator Kerja Praktek Subjur Teknik Tenaga Listrik yang senantiasa memberikan arahan dan nasehat kepada saya. Terakhir, saya ucapkan terimakasih kepada mentor saya selama magang yaitu Bapak Putu Agus Mahardika., atas segala arahan yang sangat membantu saya selama proses kerja praktek berlangsung.
Dalam laporan ini masih banyak sekali terdapat kekurangan, untuk itu saya ingin mengucapkan permohonan maaf yang sebesar-besarnya. Kritik dan saran akan saya terima sebagai suatu masukan agar lebih baik ke depannya. Saya berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi saya, teman-teman maupun orang lain yang membacanya.
Morowali, 2023
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN...ii
KATA PENGANTAR... iii
DAFTAR ISI...iv
DAFTAR GAMBAR... vi
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Tujuan Kegiatan...2
1.3 Rumusan Masalah...2
1.4 Ruang Lingkup Masalah...2
1.5 Waktu dan Tempat Kerja Praktek...3
1.6 Sistematika Laporan KP...3
BAB II DASAR TEORI...4
2.1 Serat Optik...4
2.1.1 Pengertian Serat Optik...4
2.1.2 Susunan Serat Optik...4
2.1.3 Klasifikasi Serat Optik...5
2.1.4 Komponen Sistem Komunikasi Serat Optik...7
2.1.5 Dasar Sistem Komunikasi Serat Optik...8
2.1.6 Redaman Serat Optik...10
2.1.7 Dispersi...10
2.1.8 Konektor... 12
2.2 FTTx (Fiber To The X)...13
2.2.1 Arsitektur Fiber To The Building (FTTB)...14
2.3 GPON...15
2.3.1 Standarisasi GPON...15
2.3.2 Komponen GPON...16
2.3.3 Arsitektur GPON...20
2.3.4 Parameter Kinerja Sistem GPON...20
BAB III METODOLOGI KERJA PRAKTEK...23
3.1 Skema Dan Alur Pengerjaan...24
3.2. Lokasi Sentral Telepon Otomat (STO)...24
3.3. Arsitektur FTTB Gedung 20 Itenas...25
3.4 Simulasi Jaringan...29
3.4.1 Simulasi Upstream...29
3.4.2 Simulasi downstream...29
BAB IV DATA DAN ANALISIS... 30
4.1 Uji Kelayakan Sistem Perancangan...30
4.1.1 Power Link Bundget...30
4.1.2 Rise time Budget (RTB)...34
4.1.3 Bit Error Rate (BER) dan Q-Function...36
BAB V KESIMPULAN...39
DAFTAR PUSTAKA...41
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan Kabel Serat Optik...4
Gambar 2.2 Multimode Step Index...6
Gambar 2.3 Multimode Graded Index...6
Gambar 2.4 Monomode Step Index...7
Gambar 2.5 Dasar Sistem Komunikasi Serat Optik...9
Gambar 2.6 Proses Terjadi Dispersi...11
Gambar 2.7 Intersymbol Interference...11
Gambar 2.8 Arsitektur Fiber To The Building...15
Gambar 2.9 Optical Line Terminate...17
Gambar 2.10 Optical Distribution Cabinet...17
Gambar 2.11 Splitter... 18
Gambar 2.12 Optical Distribution Point...19
Gambar 2.13 Optical Network Termination/Unit...19
Gambar 2.14 Arsitektur GPON...20
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan FTTB...23
Gambar 3.2 Lokasi STO Cicadas...25
Gambar 3.3 Instalasi Kabel dan Penempatan Perangkat Optik...26
Gambar 3.4 Keterangan Simbol dan Warna...27
Gambar 3.5 Perencanaan Perancangan FTTB...28
Gambar 3.6 Simulasi Upstream...29
Gambar 3.7 Simulasi Downstream...29
Gambar 4.1 PLB Hasil Simulasi Downstream...31
Gambar 4.2 PLB Hasil Simulasi Upstream...33
Gambar 4.3 Downstream BER dan Q-factor...37
Gambar 4.4 Upstream BER dan Q-factor...38
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan Karekteristik LED dan LASER...7
Tabel 2.2 Jenis-Jenis Konektor...12
Tabel 2.3 Karakteristik GPON...16
Tabel 2.4 Spesifikasi Optical Network Termination...19
Tabel 3.1 Spesifikasi Kabel G.652D dan G.657...27
Tabel 3.2 Jarak Antar Unit...28
Tabel 3.3 Kebutuhan Perangkat...28
Tabel 4.1 Perbandingan Nilai PLB Downstream...32
Tabel 4.2 Perbandingan Nilai PLB Upstream...33
Tabel 4.3 Parameter Perhitungan RTB...34
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Era globalisasi menuntut kebutuhan akan kemampuan dan profesionalisme sehingga diperlukan adanya industri yang maju dengantenaga kerja yang handal di bidangnya masing-masing untuk bersaingmengikuti perkembangan zaman yang dinamis dan canggih.
Selain mendapatkan teori di bangku pendidikan formal diperlukan juga pengalaman kerja di lapangan untuk menunjang kebutuhan industrialisasi. Pemahaman terhadap praktek
lapangan sangat diperlukan bagi lulusan-lulusan pendidikan formal salah satunya lulusan teknik elektro dalammenghadapi tantangan dunia kerja. Oleh karena itu Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Industri Institut Teknologi Nasional telah menyediakan sarana dan prasarana penunjang pendidikan, namun sarana dan prasarana tersebut hanya menunjang aspek keahlian secara teori saja. Salah satu cara untukmeningkatkan pemahaman dan menambah pengalaman kerja yangberkaitan dengan bidang studi yang telah dipelajari adalah melalui program magang.
Melalui Kerja Praktik mahasiswa dapat mempelajari serta mendapatkan gambaran yang jelas dan nyata mengenai berbagai masalah di lapangan. Kegiatan Kerja Praktik ini
dilakukan pada Tahap Sarjana dengan waktu selama 6 bulan. Dengan pelaksanaan magang ini, mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dari lapangan yang dapat digunakan sebagai persiapan dalam memasuki dunia kerja sehingga mampu menjadi sumber daya manusia yang siap menghadapi tantangan era globalisasi dan mempunyai kualitas untuk bersaing di pasar bebas.
Kegiatan magang kerja ini dilakanakan di PT CCEPC, Departemen Power Plant, Divisi Operasional Boiler. Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah suatu pembangkit listrik dihasilkan oleh generator yang diputar oleh turbin uap yang memanfaatkan tekanan uap hasil dari penguapan air yang dipanaskan oleh bahan bakar didalam ruang bakar (boiler).
Energi sangat dibutuhkan untuk kehidupan manusia, salah satuenergi yang diperlukan untuk menunjang kehidupan manusia yaitu energy listrik. Energi listrik diperlukan manusia untuk berbagai keperluan baik itu untuk kepentingan rumah tangga, industri, dan prasarana lainnya. Energi listrik yang besar serta penggunaannya yang terus menerus tidak dapat tersedia secara alami. Oleh sebab itu dibutuhkan pembangkit listrik yang handal. Energi
bentuk energi menjadi energy listrik, yang dikenal sebagai pembangkit listrik. Terdapat banyak jenis pembangkit listrik di Indonesia, diantaranya Pembangkit Listrik Tenaga Uap, Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan masih banyak jenis lainnya. Pembangkit Listrik Tenaga Uap merupakan salah satu jenis pembangkit listrik utama di Indonesia.
Prinsip kerja dari PLTU adalah panas dari hasil pembakaran batu bara, nikel dan besi digunakan untuk mengubah air menjadi uap kemudian uap tersebut digunakan untuk memutar turbin yang seporos dengan generator sehinggagenerator menghasilkan listrik.
Untuk memeproduksi listrik dengan tenagauap adalah dengan mengambil energi panas yang terkandung dalam bahanbakar, untuk memproduksi uap kemudian di pindahkan kedalam turbin danturbin tersebut merubah energi panas menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak putar. Kemudian karena poros Turbin dan poros generatordikopel maka generator akan berputar sehingga bisa menghasilkan listrik. Dalam Pembangkit Listrik Tenaga Uap ada 4 komponen utama yaitu Boiler,Turbin, Condensor, dan Pompa.
PT CCEPC Unit Pelaksana Pembangkitan merupakan salah satu penyuplai kebutuhan energi listrik untuk wilayah industry di kawasan IMIP dalam sistem interkoneksi 150 KV dengan kapasitas yang terpasang sebesar 150 MW.
Peralatan pendukung misalnya pompa pelumas, pompa air pendingin, sistem pendingin generator, dll. Peralatan utama maupun pendukung tersebut jika digunakan terus-menerus maka akan berkurang keandalannya maupun umur pemakaiannya, hal itu berkaitan langsung dengan efisiensi sebuah pembangkit.
Divisi operasional boiler memiliki fungsi dalam pengoperasian boiler dan melakukan inpeksi pada area boiler. Dalam pengoperasian boiler divisi ini bertugas mengotrol agar boiler beroperasi pada standar yang telah ditentukan dan secara bergantian dalam melakukan inspeksi. Inspeksi yang dilakukan antara lain pengecekan temperatur, getaran dan kebocoran pada peralatan boiler
1.2 Tujuan Kegiatan
Tujuan dari kegiatan Kerja Praktek ini adalah:
1. Mengaplikasikan teori yang dipelajari selama perkuliahan dalam kegiatan praktik kerja di industri.
2. Memperoleh dan mengembangkan pengetahuan baru terkait dunia kerja selama Praktik Kerja.
3. Melatih diri dalam beradaptasi dan bersosial dengan lingkungan yang etos kerja di industri.
4. Membangun hubungan yang baik anatara instansi tempat Praktik Kerja dengan Institut Teknologi Nasional
1.3 Rumusan Masalah
Beberapa masalah yang dapat dirumuskan dalam kegiatan kerja praktek ini, adalah:
1. Kenapa boiler menjadi salah satu komponen penting pada PLTU?
2. Bagaimana cara Preventive pada boiler?
3. Apa dampak jika salah satu kompenen pada boiler mengalami kerusakan?
1.4 Ruang Lingkup Masalah
Permasalahan dalam kegiatan kerja praktek ini dibatasi oleh beberapa hal sebagai berikut:
1. Mengenal bagaimana sistem kerja atau prinsip kerja dari boiler itu sendiri 2. Mengetahui berbagai komponen yang berpengaruh pada kinerja boiler
3. Mengetahui bagaimana boiler dikatakan optimal dalam kinerjanya terkhusus pada PT.
CCEPC
1.5 Waktu dan Tempat Kerja Praktek
Adapun waktu dan tempat pelaksanaan kegiatan MBKM Magang antara lain sebagai berikut:
Waktu :25 September 2023 s/d 1 Januari 2024
Tempat : PT CCEPC (China City Environment Protection Engineering Limited Company) Fatufia, Kec. Bahodopi, Kabupaten Morowali, Sulawesi Tengah 94974 1.6 Sistematika Laporan KP
Ringkasan pembahasan bab-bab dalam laporan KP ini adalah sebagai berikut:
1. BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini meliputi latar belakang, tujuan, rumusan masalah, ruang lingkup masalah, waktu dan tempat, dan sistematika laporan dari kegiatan kerja praktek ini.
2. BAB II PROFIL PERUSAHAAN
Bab profil perusahaan ini meliputi sejarah dan struktur organisasi
Bab ini berisi teori-teori yang mendukung dan melandasi laporan kerja praktek, yaitu teori tentang Boiler dan Komponen yang berpengaruh
4. BAB IV. METODOLOGI KERJA PRAKTEK
Bab ini meliputi penjelasan tentang tahapan pengerjaan kerja praktek, penentuan lokasi STO, penggambaran denah Gedung 20, Instalasi serat optik melalui apalikasi Autocad, kemudian disimulasikan pada aplikasi Optisystem untuk dianalisis kelayakan sistemnya.
5. BAB V. DATA DAN ANALISIS
Bab ini menguraikan tentang data-data parameter pada komponen Boiler yang dibandingkan terhadap data yang sudah standar spesifikasi kemudian dianalisis.
6. BAB VI. KESIMPULAN
Bab ini meliputi kesimpulan dari analisis dan menjawab rumusan masalah pada kerja praktek yang dilakukan.
BAB II
PROFIL PERUSAHAAN 2.1 Sejarah Singkat Perusahaan
China City Environment Protection Engineering Limited Company (selanjutnya disingkat CCEPC) adalah perusahaan teknologi tinggi dan baru perlindungan lingkungan nasional yang diselenggarakan oleh kontribusi keuangan dari WISDRI Engineering & Research Incorporation Limited. Perusahaan ini didirikan pada tahun 2000 di zona percontohan inovasi nasional - Zona Pengembangan Teknologi Tinggi Danau Timur Wuhan.
Dengan memusatkan kekuatan teknologi tinggi dan baru yang melimpah, keunggulan pasar dan sumber daya manusia di bidang perlindungan lingkungan, CCEPC memiliki
kemampuan investasi dan pembiayaan yang kuat. CCEPC juga memiliki Rekayasa Lingkungan (termasuk air limbah, limbah gas dan limbah padat) Sertifikat Kualifikasi Desain Kelas A, Sertifikat Kualifikasi Desain Kelas B dalam Perdagangan Tenaga Listrik (pembangkit listrik termal, pembangkit energi baru), Sertifikat Kualifikasi Desain Kelas B dalam proyek
Lingkungan (perbaikan lingkungan), Kualifikasi Desain Kelas B dalam industri konstruksi (proyek konstruksi), Kualifikasi Desain Kelas B dalam Industri Layanan Kota (sanitasi lingkungan), Kualifikasi dalam Pengelolaan Fasilitas Perlindungan Lingkungan dan Sertifikat Kualifikasi Desain Kelas A untuk Pengoperasian Fasilitas Perlindungan Lingkungan, adalah perusahaan jasa energi yang diaudit dan dicatat oleh Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional, dan juga lulus Sertifikasi ISO9001, 14001, OHSAS18001.
CCEPC adalah perusahaan jenis teknologi tinggi di bidang perlindungan lingkungan, yang bergerak di bidang penelitian teknis, konsultasi, teknik, konstruksi turnkey, pasokan peralatan lengkap, manajemen proyek, operasi proyek, BT dan BOT pada proyek perlindungan lingkungan dan regenerasi sumber daya dan pemanfaatan sebagai berikut: remediasi lingkungan (remediasi tanah, remediasi badan air, remediasi tambang, remediasi ekologi), pengolahan limbah padat (penimbunan sampah, pembakaran sampah, pengomposan sampah, pengolahan limbah B3), pengolahan limbah dan lumpur (pengolahan air limbah industri, pengolahan limbah kota, pengolahan lumpur, penggunaan kembali air limbah), pengurangan gas buang (deduksi gas buang, desulfurisasi, dan denitrasi), kogenerasi perlindungan lingkungan, termasuk pembangkit listrik kogenerasi mandiri perusahaan, pembangkit listrik pemanfaatan pemulihan sumber daya (seperti pembangkit listrik pemanfaatan gas batubara yang komprehensif,
pembangkit listrik tenaga uap jenuh bertekanan rendah, pembangkit listrik pemanfaatan panas
limbah / pembangkit listrik), pembangkit listrik siklus gabungan bahan bakar gas dan uap serta pembangkit listrik pasokan panas regional dan jaringan pipa, dll.
Dengan pedoman manajemen perusahaan "All on Human", CCEPC telah menarik banyak talenta yang sangat baik. Di CCEPC, semua orang manajemen dan teknis memiliki kualifikasi pendidikan sarjana atau lebih tinggi.
CCEPC memiliki banyak teknologi paten seperti dalam pengumpan batubara boiler CFB dan pendingin terak boiler CFB, menara desulfurisasi tiga tahap proses amonia - sulfur
amonium bersepeda ganda, sistem desulfurisasi proses amonia gas buang sintering, dll. Pada saat yang sama, CCEPC menaruh banyak perhatian untuk memperkuat komunikasi dan kerja sama internasional, dan memiliki hubungan kerja sama yang cukup baik dengan banyak perusahaan internasional terkenal di Jerman, Prancis, Jepang, dan Belgia, dll. Atas dasar mengimpor dan menyerap teknologi canggih internasional, CCEPC berkomitmen untuk mempelajari dan mengembangkan teknologi dan peralatan berteknologi tinggi di bidang perlindungan lingkungan dengan hak kekayaan intelektual independen yang paling sesuai dengan kondisi nasional kita.
CCEPC didirikan dengan "Pusat Penelitian & Pengembangan Perusahaan Teknologi Tinggi & Baru CCEPC" dengan dana yang dialokasikan oleh Biro Sains Wuhan. Berkali-kali, CCEPC dianugerahi sebagai Perusahaan Kunci Perlindungan Lingkungan Negara dan
Perusahaan Teknologi Tinggi & Baru, dan juga sebagai "Perusahaan yang Berpegang Teguh pada Kontrak & Sangat Memperhatikan Kredit" dengan nilai kredit AAA. Saat ini, CCEPC telah menjadi perusahaan anggota utama dalam "Basis Industri Perlindungan Lingkungan Negara Bagian Wuhan Qingshan" yang didirikan dan disetujui oleh Biro Umum Perlindungan Lingkungan Negara Bagian, Wakil Presiden Perusahaan Asosiasi Industri Perlindungan Lingkungan Provinsi Hubei dan Kota Wuhan, perusahaan direktur eksekutif Asosiasi Industri Perlindungan Lingkungan Negara Bagian.
2.2 Logo Perusahaan
Gambar2.5 berikut menunjukkan logo perusahaan PT CCEPC
Elemen dasar dari simbol grafis berasal dari "Peta Tai Chi Bagua", yang merupakan semangat dari budaya tradisional Tiongkok dan filosofi alam. Melalui pemutusan, penyatuan, perluasan, dan penyempurnaan elemen-elemen tersebut, simbol ini memiliki makna sebagai berikut:
1. Konsep "Tai Chi" dari simbol: semua hal berasal dari alam ke alam, menggabungkan yin dan yang, kehidupan terus berjalan, ini mencerminkan karakteristik industri CCEPC yang dari virtual ke nyata, dari tidak ada menjadi ada, dari sampah menjadi hal yang berguna. Semua ini adalah untuk kepentingan manusia
2. Struktur simbol penuh dengan dinamika, hal ini mewakili budaya perusahaan CCEPC yang "berorientasi pada orang" dan menyatukan orang-orang yang memiliki bakat untuk membentuk semangat kohesi yang kuat di bawah nilai-nilai inti yang sama
3. Desain abstrak yang sempurna dari simbol ini dapat memberikan kita banyak gambaran konkret seperti daun, tetesan, semprotan, tanah, dll. Melalui struktur yang tidak hanya virtual dan nyata tetapi juga statis dan dinamis, simbol menjadi afinitas, pengenal internasional dan individual.
4. Warna standar simbol adalah hijau perlindungan lingkungan industri dan biru sains- teknologi, melambangkan karakteristik dan semangat luhur perusahaan teknologi tinggi.
2.3 Struktur Perusahaan
Gambar 2.6 berikut menunjukkan Struktur Perusahaan PT CCEPC
Gambar2.6 Struktur Perusahaan PT CCEPC
BAB III DASAR TEORI
3.1 Boiler
3.1.1 Pengertian Boiler
3. Serat optik terdiri dari tiga bagian utama yaitu
4. core, cladding dan coating (Gambar 3). Core
5. merupakan bagian utama dari serat optik karena
6. pada core ini informasi yang berupa pulsa cahaya 7. ditransmisikan
8. Serat optik terdiri dari tiga
bagian utama yaitu
9. core, cladding dan coating (Gambar 3). Core
10. merupakan bagian utama dari serat optik karena
11. pada core ini informasi yang berupa pulsa cahaya 12. ditransmisikan
13. Serat optik terdiri dari tiga bagian utama yaitu
14. core, cladding dan
coating (Gambar 3). Core
15. merupakan bagian utama dari serat optik karena
16. pada core ini informasi yang berupa pulsa cahaya 17. ditransmisikan
Boiler di pembangkit listrik, atau disebut sebagai "Boiler Pembangkit Listrik", umumnya memiliki volume penguapan yang besar, parameter uap yang tinggi (suhu uap dan tekanan uap), dan dapat membakar berbagai bahan bakar (bubuk batubara, minyak mentah atau minyak berat, gas tungku tinggi atau gas tungku kokas); Boiler ini memiliki struktur yang kompleks dan efisiensi yang tinggi, di mana sebagian besarnya dapat mencapai sekitar 85-93%, sehingga merupakan salah satu peralatan termal utama di pembangkit listrik tenaga termal. Boiler ini sering dicocokkan dengan unit generator turbin dengan kapasitas tertentu dan terutamanya digunakan untuk pembangkitan listrik;
Peralatan ini memiliki persyaratan yang cukup tinggi untuk tingkat manajemen operasi, tingkat mekanisasi dan teknologi pengendalian otomatis.
Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar.
Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan dalam sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan.
Dua sumber air umpan adalah:
1. Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali ke proses
2. Air make up (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler ke plant proses.
Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang
3.1.2 Klasifikasi Boiler
Setelah mengetahui proses singkat sistem boiler dan komponen pembentuk sitem boiler, selanjutnya kita perlu mengetahui jenis-jenis boiler. Berbagai jenis boiler yang telah berkembang mengikuti kemajuan teknologi dan evaluasi dari produk-produk boiler sebelumnya. Berikut adalah klasifikasi boiler:
Berdasarkan tipe pipa:
3. Fire Tube Boiler
Gambar 3. 1 fire tube boiler (Sumber: Google)
Cara kerja:
Proses pengapian terjadi di dalam pipa, kemudian panas yang dihasilkan dihantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air. Besar dan konstruksi boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan boiler tersebut.
Karakteristik:
- Biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relatif kecil (12.000 kg/jam) dengan tekanan rendah sampai sedang (18 kg/cm2).
- Dalam operasinya dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas atau bahan bakar padat.
- Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boiler dikonstruksi sebagai paket boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar
4. Water Tube Boiler
Gambar 3. 2 Diagram sederhana Water Tube Boiler (Sumber: Google)
Cara kerja:
Proses pengapian terjadi di luar pipa. Panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan pipa yang berisi air. Air umpan itu sebelumnya dikondisikan terlebih dahulu melalui economizer. Steam yang dihasilkan kemudian dikumpulkan terlebih dahulu di dalam sebuah steam drum sampai sesuai. Setelah melalui tahap secondary
superheater dan primary superheater, baru steam dilepaskan ke pipa utama distribusi.
Karakteristik:
- Tingkat efisiensi panas yang dihasilkan cukup tinggi.
- Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air. Sehingga air harus dikondisikan terhadap mineral dan kandungan-kandungan lain yang larut dalam air.
- Boiler ini digunakan untuk kebutuhan tekanan steam yang sangat tinggi seperti pada pembangkit tenaga.
- Kapasitas steam antara 4.500-12.000 kg/jam dengan tekanan sangat tinggi.
-Menggunakan bahan bakar minyak dan gas untuk water tube boiler yang dirakit dari pabrik
- Menggunakan bahan bakar padat untuk water tube boiler yang tidak dirakit di pabrik.
Tabel 3. 1Keuntungan Dan Kerugian Boiler Berdasarkan Tipe Pipa
NO Tipe boiler Keuntungan Kerugian
1 Fire tube boiler
Proses pemasangan mudah dan cepat.
Tidak membutuhkan
setting khusus
Tekanan operasi steam terbatas untuk tekanan rendah (18 bar)
Investasi awal boiler ini murah
Kapasitas steam relatif kecil
(13.5 TPH) jika
dibandingkan dengan water tube
Bentuknya lebih compact dan portable
Tempat pembakarannya sulit dijangkau untuk dibersihkan, diperbaiki dan diperiksa kondisinya.
Tidak membutuhkan area Nilai efisiensinya rendah,
yang besar untuk 1 HP boiler
karena banyak energi kalor yang terbuang
2 Water Tube Boiler
Kapasitas steam besar sampai 450 TPH
Proses konstruksi lebih detail
Tekanan operasi mencapai 100 bar
Investasi awal relatif lebih mahal
Nilai efisiensinya relatif lebih tinggi dari fire tube boiler
Penanganan air yang masuk ke dalam boiler perlu dijaga, karena lebih sensitif untuk sistem ini. Perlu
komponen pendukung
untuk hal ini.
Tungku mudah dijangkau
untuk melakukan
pemeriksaan, pembersihan, dan perbaikan
Karena mampu
menghasilkan kapasitas dan steam yang lebih besar,
maka konstruksinya
membutuhan area yang lebih luas.
Klasifikasi boiler berdasarkan bahan bakar yang digunakan.
1. Solid fuel
Pemanasan yang terjadi akibat pembakaran antara percampuran bahan bakar padat (batu bara, baggase, rejected product, sampah kota, kayu) dengan oksigen dan sumber panas.
Karakteristik:
- Harga bahan baku relatif lebih murah dari boiler yang menggunakan bahan bakar cair dan listrik
- Nilai efisiensinya lebih baikdari boiler tipe listrik.
2. Oil fuel
Pemanasan yang terjadi akibat pembakaran antara percampuran bahan bakar cari (solar, IDO, residu, kerosin) dengan oksigen dan sumber panas.
Karakteristik:
- Harga bahan baku pembakaran paling mahal dibandingkan dengan semua tipe boiler.
- Nilai efisiensinya lebih baik dari boiler berbahan bakar padat dan listrik 3. Gaseous Fuel
Pembakaran yang terjadi akibat percampuran bahan bakar gas (LNG) dengan oksigen dan sumber panas.
Karakteristik:
- Harga bahan baku pembakaran paling murah dibandingkan semua tipe boiler - Nilai efisiensi lebih baik jika dibandingkan dengan semua tipe boiler
4. Elektrik
Pemanasan yang terjadi akibat sumber listrik yang menyuplai sumber panas.
Karakteristik:
- Harga bahan baku relatif lebih murah dibandingkan dengan boiler yang menggunakan bahan bakar cair
- Nilai efisiensinya paling rendah dari semua tipe boiler
Tabel 3. 2 Keuntungan Dan Kerugian Boiler Berdasarkan Bahan Bakar
No Tipe boiler Keuntungan Kerugian
1 Solid fuel
Bahan baku mudah
didapatkan
Sisa pembakaran sulit dibersihkan
Murah konstruksinya Sulit mendapatkan bahan baku yang baik
2 Oil fuel
Sisa pembakaran tidak banyak dan lebih mudah dibersihkan
Harga bahan baku paling mahal
Bahan bakunya mudah didapatkan
Mahan konstruksinya
3 Gaseous fuel
Harga bahan bakar paling murah
Mahal konstruksinya Paling banyak nilai
efisiensinya
Sulit didapatkan bahan bakunya, harus ada jalur distribusi
4 Electric
Paling mudah
perawatannya
Paling buruk nilai efisiensinya
Mudah konstruksinya dan
mudah didapatkan
sumbernya
Temperatur pembakaran paling rendah
Klasifikasi Boiler Berdasarkan Kegunaan Boiler 1. Power Boiler
Steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan tipe water tube boiler, hasil steam yang dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yang besar, sehingga mampu memutar steam turbin dan menghasilkan listrik dari generator.
Karakteristik:
- Kegunaan utamanya sebagai penghasil steam untuk pembangkit listrik - Sisa steam digunakan sebagai proses industri.
2. Industrial Boiler
Steam yang dihasilkan boiler ini dapat menggunakan tipe water tube boiler atau fire tube boiler.
Karakteristik:
- Kegunaan steam utamanya untuk menjalankan proses industri dan sebagai tambahan panas.
- Steam memiliki kapasitas yang besar dan tekanan yang sedang.
3. Komersial Boiler
Steam yang dihasilkan boiler ini dapat menggunakan tipe water tube boiler atau fire tube boiler.
Karakteristik:
- Kegunaan steam utamanya untuk menjalankan proses operasi komersial.
- Steam memiliki kapasitas yang besar dan tekanan rendah.
4. Residential Boiler
Steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan boiler tipe fire tube boiler.
Karakteristik:
- Memiliki tekanan dan kapasitas steam yang rendah
- Kegunaan utamanya yaitu sebagai penghasil steam tekanan rendah yang digunakan untuk perumahan.
5. Heat Recovery Boiler
Steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan tipe water tube boiler atau fire tube boiler. Karakteristik:
- Steam yang dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yang besar
- Kagunaan utamanya sebagai penghasil steam dari uap panas yang tidak terpakai - Hasil steam ini digunakan untuk menjalankan proses industri.
Tabel 3. 3 Keuntungan Dan Kerugian Boiler Berdasarkan Kegunaan.
No Tipe Boiler Keuntungan Kerugian
1 Power Boiler
Dapat menghasilkan listrik dan sisa steam dapat untuk menjalankan proses industri
Konstruksi awal relatif mahal
Steam yang dihasilkan memiliki tekanan tinggi
Perlu diperhatikan factor safety
2 Industrial Boiler
Penanganan boiler lebih mudah
Steam yang dihasilkan memiliki tekanan rendah.
Konstruksi awal relatif murah
3 Commercia
l Boiler
Penanganan boiler lebih mudah
Steam yang dihasilkan memiliki tekanan rendah Konstruksi awal relatif
murah
4 Residential Boiler
Penanganan boiler lebih mudah
Steam yang dihasilkan memiliki tekanan rendah Konstruksi awal relatif
murah
5 Heat
Recovery Boiler
Penanganan boiler lebih mudah
Steam yang dihasilkan memiliki tekanan rendah Konstruksi awal relatif
murah
Klasifikasi Boiler Berdasarkan Konstruksi Boiler
1. Package Boiler
Disebut package boiler karena sudah tersedia sebagai paket yang lengkap pada saat dikirim ke pabrik. Hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai bahan bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Paket boiler biasanya merupakan tipe fire tube boiler dengan transfer panas yang tinggi baik radiasi maupun konveksi.
Ciri-ciri package boiler:
- Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan penguapan yang lebih cepat
- Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki perpindahan panas konvektif yang baik.
- Sistem forced atau induced draft menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik.
- Sejumlah lintasan/pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang baik.
- Tingkat efisiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler lainnya.
Boiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass nya yaitu berapa kali gas pembakaran melintasi boiler. Ruang pembakaran ditempatkan sebagai lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa api. Boiler yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pass dengan dua set fire tube dan gas buangnya keluar dari belakang boiler.
Gambar 3. 3 Jenis Boiler 3 pass, bahan bakar minyak (Sumber: Google)
2. Site Erected Boiler
Tipe site erected boiler perakitannya biasanya dilakukan ditempat akan berdirinya boiler tersebut. Pengiriman dilakukan perkomponen.
Tabel 3. 4 Keuntungan Dan Kerugian Boiler Berdasarkan Konstruksi.
No Tipe Boiler Keuntungan Kerugian
1 Package Boiler Mudah pengirimannya Terbatas tekanan dan kapasitas kerjanya
Dibutuhkan waktu yang
singkat untuk
pengoperasian setelah pengiriman
Komponen-komponen boiler tergantung pada produsen boiler
2 Site
Erected Boiler
Tekanan dan kapasitas
kerjanya dapat
disesuaikan keinginan.
Sulit pengirimannya, memakan biaya yang mahal.
Komponen-komponen boiler dapat dipadukan dengan produsen lain.
Perlu waktu yang cukup lama setelah boiler berdiri, setelah proses pengiriman.
Klasifikasi Boiler Berdasarkan Tekanan Kerja Boiler 1. Low Pressure Boilers
Tipe ini memiliki tekanan steam operasi kurang dari 15 psig, menghasilkan air panas dengan tekanan dibawah 160 psig atau temperatur dibawah 2500 F
2. High Pressure Boilers
Tipe ini memiliki tekanan steam operasi diatas 15 psig atau menghasilkan air panas dengan tekanan diatas 160 psig dan temperatur diatas 2500 F
Tabel 3. 5Keuntungan dan Kerugian Boiler berdasarkan tekanan kerja
No Tipe Boiler Keuntungan Kerugian
1 Low Pressure
Tekanan rendah
sehingga
penanganannya tidak terlalu rumit
Tekanan yang dihasilkan rendah, tidak dapat membangkitkan listrik.
Area yang dibutuhkan tidak terlalu besar, dan biaya konstruksi tidak lebih mahal dari high pressure boiler
2 High Pressure
Tekanan yang
dihasilkan tinggi
sehingga dapat
membangkitkan listrik dan sisanya dapat didaur
ulang untuk
mengoperasikan proses industry
Tekanan tinggi sehingga penanganannya perlu diperhatikan aspek keselamatannya
Area yang dibutuhkan besar dan biaya konstruksi lebih mahal dari low pressure boiler
3.1.3 Kipas Induksi (ID Fan)
Berfungsi untuk memberikan tekanan negatif (vacuum pressure) pada boiler serta mentransfer flue gas sisa pembakaran dari boiler menuju ke
stack/chimney. Semakin tinggi temperature udara flue gas dan presentase oksigen yang keluar dari stack maka mengindikasikan bahwa proses pembakaran di dalam boiler tidak terjadi secara sempurna.
Induced Draft Fan (ID Fan) didesain untuk beroperasi dengan tungku balanced draft atau tanpa force draft fan. Maka, di perlukan induced draft untuk memindahkan gas hasil pembakaran dan menciptakan aliran udara melalui cerobong. Prinsipnya sama seperti turbocharger dalam mesin mobil atau mesin pembakaran dalam lainnya. ID Fan juga membantu sirkulasi uap panas dari hasil pembakaran boiler ke super heater, reaheter dan economizer. ID Fan
mensirkulasikan udara panas ke komponen diatas dengan alas an untuk sistem pemanasan awalnya
Berat gas yang digunakan untuk menghitung syarat net induced draft adalah berat gas hasil pembakaran pada muatan maksimum boiler, ditambah beberapa komponen kebocoran yang masuk ke dalam setelan boiler dari sekitar dan dari sisi udara kesisi gas dari air heater. Nilai batas temperature gas di peroleh dari perhitungan unit performance pada berat maksimum. Spesifikasi block Induced Draft Fan gas diperoleh dengan cara menyetel dari batas nilai menggunakan margins sama dengan yang digunakan Force Draft Fan (FDF).
Salah satu kekurangan Induced Draft Fan (ID Fan) adalah kurang tahan terhadap temperature tinggi yang mungkin mengandung abu erosif yang dapat menimbulkan kerusakan serius, tidak seperti FD Fan. Tetapi kerusakan tersebut dapat di cegah dengan cara melindungi casing dan sudut-sudut menggunakan wear strips
Beberapa hal yang harus diperhatikan terhadap ID Fan sama dengan FD Fan, tetapi yang membekana kinerja ID Fan di suhu yang tinggi karena ID Fan mesirkulasikan gas hasil pembakaran dan FD Fan hanya bekerja di suhu atmosfer biasa, sehingga ID mempunyai sistem pendigin oil, air dan radiator yang melalui shaft dan bearing untuk mencegah overheating
3.1.4 Kipas Blower (FD Fan)
Forced Draft Fan salah satu pembangkit seperti di PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uas), yang bertugas untuk memberikan tekanan berupa dorongan (tekanan diatas atmosfer). Boiler beroperasi dengan forced dan induced draft, kegunaan dari forced draft fan (FD Fan) adalah untuk mendorong udara melewati system suplai udara pembakaran ke tungku. FD Fan harus dapat bekerja sama dengan ID Fan agar mendapatkan efisiensi. FD Fan juga mensirkulasikan udara panas ke air preheater. Volume output dari forced draft fan (FD Fan) harus sama dengan jumlah total dari udara yang dibutuhkan untuk pembakaran ditambah kebocoran udara pemanas.
Pada kebanyakan instalasi, keandalan yang lebih besar di peroleh dengan cara membagi kapasitas total fan antara dua fan yang beroperasi secara paralel. Jika satu kipas rusak, maka kipas lainnya hanya dapat membawa 60% atau lebih dari beban boiler, tergantung dari ukuran fan. Seperti motor pembakaran dalam, FD Fan di boiler menggantikan fungsi supercharger, dimana udara tekanan masuk ke ruang bakar untuk memberikan efisiensi pembakaran maksimal dalam ruang bakar.
Stabilitas tekanan kipas harus bervariasi seragam dengan laju alir volumetric selama rentang kapasitas ini memfasilitasi control boiler dan meyakinkan gangguan minimum aliran udara ketika penyesuain kecil ke peralatan pembakaran bahan bakan mengubah resistansi sistem ketika dua atau lebih beroperasi secara paralel, kurva tekanan output harus memiliki karakteristik yang mirip dengan ujung melengkung ke belakang radial atau pisau untuk berbagi beban sama dengan titik penutup.
3.1.5 Motor Operated Valve
MOV (Motor Operated Valve) adalah Valve yang tenaga penggeraknya adalah motor, di mana motor tersebut dikombinasikan dengan komponen elektronik untuk memutar gir yang ada pada unit valve tersebut. Sederhananya, MOV ialah motor listrik yang digunakan untuk membuka dan menutup valve secara otomatis. MOV mempunyai 3 komponen penting di dalamnya, yaitu Power Supply sebagai sumber penggeraknya; Trigger (0-24 DC) sebagai sinyal untuk memerintahkan valve untuk membuka dan menutup dan Limit Switch (pemutus power ke motor) digunakan untuk menghentikan motor pada saat bergerak.
MOV hanyalah sebatas aktuator saja, sama halnya seperti aktuator valve yang lain, hanya saja MOV sumber tenaganya dari listrik, baik 220 VAC maupun 380 VAC tergantung pabrikasi MOV yang digunakan. MOV hanya akan
membuka dan menutup valve saat menerima sinyal analog ataupun digital dari controller yang ada di ruang DCS (Distributed Control System) atau Control Room (CR). Saat MOV menerima sinyal dari controller secara otomatis Trigger akan aktif , lalu trigger tersebut akan memberikan perintah untuk membuka valve dengan sudut buka sesuai kebutuhan. Selain dapat dikendalikan dari ruang DCS (remote), MOV juga dapat dikendalikan dari lapangan langsung (local).
3.2 Pemeliharaan (Maintanance)
Pemeliharaan adalah sebagai suatu hal yang sering bermasalah menurut divisi pemeliharaan dan divisi produksi. Dalam divisi pemeliharaan dianggap melakukan pemborosan biaya, sedangkan dalam divisi produksi yang merusak tetapi juga yang menghasilkan uang. Pemeliharaan dapat mengembalikan sistem yang memburuk, memperpanjang mesin seumur hidup, dan meningkatkan kualitas produk (Ertogral dkk, 2019). Pemeliharaan diartikan kegiatan untuk memelihara fasilitas atau alat- alat pabrik. Kegiatan pemeliharaan juga mengadakan perbaikan, penyesuaian maupun penggantian yang diperlukan.
Tujuannya supaya terdapat suatu keadaan operasi produksi yang memuaskan sesuai apa yang telah direncanakan. Maintenance diartikan lain sebuah fungsi staf yang tanggung jawab utamanya dalam memperbaiki ataupun merawat peralatan operasional perusahaan agar dapat menjalankan produksi secara efisien dan efektif (Corder, 1992).
3.2.1 Jenis-Jenis Pemeliharaan (Maintenance)
Kegiatan maintenance sebagai operasi produksi pada suatu perusahaan, baik perusahaan manufaktur maupun perusahaan jasa memiliki dua jenis. Jenis maintenance menurut (Corder, 1992) sebagai berikut :
Gambar 2.8 Diagram Alir Pembagian Pemeliharaan (Maintenance)
Sumber : (Corder, 1992)
1. Pemeliharaan Terencana (Planned Maintenance)
Planned maintenance merupakan pemeliharaan rutin dengan melakukan pemeliharaan secara terorganisasi untuk mencegah kerusakan mesin atau peralatan sebelum peralatan atau mesin tersebut rusak. Planned maintenance dilakukan dengan mengendalikan dan mencatat sesuai dengan rencana yang telah ditentukan sebelumnya. Planned maintenance terbagi atas tiga bagian, yaitu:
a. Pemeliharaan Preventif (Preventive Maintenance)
Preventive Maintenance merupakan strategi maintenance yang dilakukan perusahaan dengan tujuan agar dapat mencegah terjadinya kerusakan pada peralatan atau mesin selama proses produksi berlangsung. Preventive Maintenance juga dapat diartikan sebuah kegiatan melakukan inspeksi secara rutin dan servis serta menjaga fasilitas agar tetap dalam kondisi baik (Corder, 1992). Kegiatan kegiatan tersebut dimaksudkan untuk membangun sistem yang dapat menemukan potensi kegagalan dan melakukan perbaikan atau membuat perubahan yang dapat mencegah kegagalan. Sebagai contoh menjadwalkan pengecekan dan melakukan pembersihan atau mengganti suku cadang secara rutin.
Pemeliharaan preventif dilakukan jika komponen tersebut sudah mencapai
mengganti spareparts yang sudah tidak layak atau pecah. Tindakan ini dilakukan agar komponen-komponen dapat bekerja dengan normal tanpa menimbulkan breakdown yang lama. Informasi dalam mengetahui running hours yang sudah mencapai, dilakukan oleh team asset management di PT. SOCIMAS (Aprilla, 2020).
b. Pemeliharaan Prediktif (Predictive Maintenance)
Predictive maintenance adalah jenis pemeliharaan yang dilakukan dengan memprediksi komponen tersebut apakah akan terjadi kerusakan mesin atau adanya indikasi untuk dilakukan penggantian komponen.
Predictive Maintenance dilakukan berdasarkan kondisi terkini pada suatu mesin atau komponen mesin. Predictive Maintenance juga dapat berfungsi untuk mengoptimalkan keandalan dan menghemat spare part karena tidak semua spare part komponen harus disediakan. (Corder, 1992).
Di PT. CCEPC pemeliharaan prediktif dilakukan oleh Team Asset Management, dimana dengan bantuan vibration fan, vibration analizer. Jika indikasi sudah harus di repair maka team mechanic akan melakukan repair (Aprilla, 2020).
c. Pemeliharaan Korektif (Corrective Maintenance)
Corrective Maintenance dikenal sebagai pemeliharaan berbasis kegagalan, pemeliharaan darurat, pemeliharaan kerusakan karena konsep strategi Corrective Maintenance didasarkan pada perbaikan saat rusak (Corder, 1992). Corrective Maintenance merupakan strategi perawatan yang dilakukan dengan mengidentifikasi penyebab kerusakan dan memperbaiki mesin produksi agar dapat beroperasi secara normal.
2. Pemeliharaan Tidak Terencana (Unplanned Maintenance)
Unplanned Maintenance adalah sebuah pemeliharaan yang harus dilaksanakan penanganan pemeliharaan agar dapat mencegah dampak yang
semakin memperparah keadaan. Sebagai contoh ketika terjadi kerusakan mesin, hilangnya produksi untuk alasan keselamatan kerja, maka unplanned maintenance dilakukan ketika sudah terjadi kerusakan pada mesin (Corder, 1992).
Pemeliharaan darurat (emergency maintenance) yaitu kegiatan perawatan mesin yang memerlukan penanggulangan yang bersifat darurat agar tidak menimbulkan kerusakan yang lebih parah. Kerusakan yang lebih parah seperti ini b iasanya dapat menimbulkan kerugian yang lebih besar lagi pada perusahaan.
Kemacetan atau kerusakan yang terjadi juga biasanya merupakan kerusakan yang t idak biasa sehingga tidak bisa diduga atau diprediksi sebelumnya. Pemeliharaan yang bersifat darurat ini dan memerlukan penanganan ekstra serta penanganan yang sesegera mungkin untuk mengatasinya.
3.2.2 Tujuan Pemeliharaan
Menurut Prokopenko, dkk (1998) tujuan maintenance secara umum adalah:
1. Mengoptimalkan keandalan peralatan dan infrastruktur
2. Memastikan bahwa peralatan dan infrastruktur selalu dalam kondisi baik 3. Melakukan perbaikan darurat yang cepat pada peralatan dan infrastruktur
untuk menjamin ketersediaan terbaik untuk produksi
4. Meningkatkan atau memodifikasi peralatan produktivitas yang ada 5. Memastikan pengoperasian peralatan untuk produksi
6. Meningkatkan keselamatan operasional
7. Melatih personal dalam keterampilan perawatan khusus
3.2.3 Manfaat Preventive Maintanance
Manfaat terpenting dari strategi pemeliharaan preventif adalah berkurangnya biaya yang terlihat dalam banyak hal dengan mengihindari kegagalan sistem.
1. Mengurangi waktu henti produksi
2. Konservasi asset yang lebih baik dan peningkatan usia pakai asset, sehingga meniadakan penggantian mesin dan peralatan boiler secara dini
3. Mengurai biaya lembur dan pengunaan pekerja pemeliharaan yang ekonomis karena bekerja secara terjadwal dan bukan secara mendadak untuk
memperbaiki kerusakan yang tidak terantisipasi
4. Menguarangi biaya perbaikan dengan mengurangi kegagalan sekunde. Ketika komponen gagal dalam layanan, biasanya komponen tersebut merusak
komponen lainnya
5. Identifikasi peralatan boiler dengan biaya yang berlebihan yang mengindikasi perlunya perawatan korektif, pelatihan operator, atau penggantian peralatan yang sudah using.
6. Kondisi keamanan dan kualitas yang lebih baik.
BAB IV
METODOLOGI KERJA PRAKTEK
Perancangan ini dibuat menggunakan diagram alir pada Gambar 3.1 yang dimulai dari penentuan lokasi untuk perancangan jaringan serat optik, kemudian dilanjutkan dengan pengumpulan data yang ada pada bangunan yang dituju, setelah itu dilanjutkan dengan penentuan teknologi dan perancangan jaringan Fiber To The Building. Parameter yang diuji dan dihitung yaitu Link Power Budget (LPB), Rise Time Budget (RTB), Q-Factor dan Bit Error Rate (BER). Parameter yang telah dihitung menggunakan perhitungan empiris, akan diuji kembali menggunakan simulasi, dan yang terakhir adalah analisis uji kelayakan parameter apakah hasil yang didapat telah memenuhi kelayakan system.
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan FTTB
3.1 Skema Dan Alur Pengerjaan
Pembuatan rancangan desain FTTB ini adalah merupakan optimasi desain yang menggunakan teknologi berbasis Gigabite Passive Optical Network (GPON). Fiber to The Building yang akan dibangun akan membutuhkan beberapa aspek sebagai penunjang berjalannya pengujian sistem ini. Penunjang implementasi pengujian meliputi :
1. Penentuan lokasi STO terdekat dengan Itenas menggunakan aplikasi Google Earth.
2. Pencarian data informasi Gedung 20 Itenas
3. Perancangan desain jaringan FTTB menggunakan AutoCad untuk menentukan penempatan dan jumlah perangkat.
4. Perhitungan power link budget atau total loss dan rise time budget 5. Analisis perhitungan BER dan Q-function.
6. Perancangan desain jaringan FTTB menggunakan OptiSystem sebagai simulasi virtual jaringan FTTB yang telah didesain sebelumnya untuk mengetahui total loss sepanjang jalur serat optik dan besarnya BER serta Q- function.
3.2. Lokasi Sentral Telepon Otomat (STO)
Sentral Telepon Otomat (STO) yang digunakan adalah STO Cicadas yang berada di Jl. Ahmad Yani No.698, Cicaheum, Kec. Kiaracondong, Kota Bandung, Jawa Barat 40282. STO tersebut merupakan STO terdekat berdasarkan hasil penelusuran di Google Earth, yaitu berjarak 2.1 km dari Itenas.
Gambar 3.2 Lokasi STO Cicadas
3.3. Arsitektur FTTB Gedung 20 Itenas
Gedung 20 Itenas terletak di Jl. P.H. Mustafa No. 23 Kota Bandung. Dalam perancangan instalasi kabel dan rencana penempatan perangkat optik digunakan sebuah aplikasi yaitu autocad. Perancangan dimulai dengan membuat denah gedung untuk mengetahui dimensi Gedung 20 sehingga dapat diketahui estimasi panjang serat optik dan jumlah perangkat yang harus digunakan. Berikut gambar denah Gedung 20 Itenas yang dilengkapi dengan instalasi kabel dan rencana penempatan sejumlah perangkat optik:
Gambar 3.3 Instalasi Kabel dan Penempatan Perangkat Optik
Gambar 3.4 Keterangan Simbol dan Warna
Dapat dilihat pada Gambar 3.3 ada dua jenis kabel yang digunakan yaitu kabel jenis G.652D untuk sepanjang kabel dari OLT sampai ODP. Sedangkan untuk transmisi selanjutnya dari ODP ke ONT menggunakan kabel jenis G.657.
pertimbangan pemilihan kabel G.652D dan kabel G.657 yaitu mempunyai redaman yang paling kecil untuk panjang gelombang 1310 nm dan 1490 nm.
Tabel 3. 1 Spesifikasi Kabel G.652D dan G.657
No. Jenis Perangkat Satuan Redaman
1. Kabel serta optik ITU-T G.652D dan G.657 (1490 nm)
Km 0.28 dB/km 2. Kabel serta optik ITU-T G.652D dan G.657
(1310 nm)
Km 0.35 dB/km
Pada Gambar 3.5 dibawah menginformasikan tentang perencanaan perancangan jaringan yang digunakan, diantaranya mengenai perencanaan pemakaian jenis kabel.
Gambar 3.5 Perencanaan Perancangan FTTB
Tabel 3.2 menginformasikan mengenai jarak-jarak yang penting diketahui dalam perancangan FTTB seperti untuk memastikan berapa panjang kabel yang harus digunakan.
Tabel 3. 2 Jarak Antar Unit
Unit Jarak(Km)
STO-ODC 2.1
ODC-ODP 0.00294
STO-ONT 1 2.12778
STO-ONT 2 2.15705
STO-ONT 3 2.18541
Perancangan jaringan FTTB ini menentukan kelayakan sistem dengan menggunakan 3 ONT, 1 ODP (1:8) dan 1 ODC (1:4). Tabel diatas menginformasikan tentang jarak dari masing-masing unit ke unit lainnya. ONT 3 merupakan ONT terjauh dari STO.
Tabel 3. 3 Kebutuhan Perangkat No Perangkat Jumlah Unit
1 OLT 1 Buah
2 ODC 1 x 1:4 1 Buah
3 ODP 1 x 1:8 1 Buah
4 Konektor 12 Buah
5 Sambungan 12 Buah 6 Kabel G.652D 2.10294 Km
7 Kabel G.657 0.16145 Km
3.4 Simulasi Jaringan
Serat jenis G.652.D digunakan dari OLT sampai ke ODC gedung sebagai serat feeder, dan dari ODC gedung ke ODP tiap lantai sebagai serat distribusi.
Sedangkan serat G.657 digunakan sebagai serat drop, yaitu mulai dari ODP tiap lantai ke ruangan pelanggan atau ke perangkat penerima lainnya.
3.4.1 Simulasi Downstream
Gambar 3.6 Simulasi Downstream 3.4.2 Simulasi Upstream
Gambar 3.7 Simulasi Upstream
BAB V
DATA DAN ANALISIS
3.3 Uji Kelayakan Sistem Perancangan
Parameter kelayakan perancangan dapat ditinjau dari analisa power link budget, rise time budget, bit error rate dan Q-factor.
3.3.4 Power Link Budget
a. Power Link Budget Downstream
Analisa PLB Pada sisi downstream ditinjau dari sisi pemancar OLT ke ONT pelanggan. Sebelum mendapatkan nilai daya yang diterima oleh ONT harus dihitung terlebih dahulu redaman total downstream.
Data-data yang digunakan pada perhitungan antara lain :
Daya keluaran sumber optik (OLT) : 5 dBm
Minimum daya terima (ONT) : -23 dBm
Redaman Serat optik G.652 (1490) : (0.28) dB/Km
Redaman Serat optik G.657 (1490) : (0.28) dB/Km
Redaman Splice : 0.1 dB/splice
Konektor : 0.2 dB
Jenis PS 1:4 - ODC : 7.25 dB
Jenis PS 1:8 - ODP : 10.28 dB
Jumlah Sambungan : 6 buah
Jumlah Konektor : 6 buah
Perhitungan power link budget dilakukan dengan cara menghitung jarak dari STO ke ONT yang letaknya paling terjauh, dikarenakan teknologi GPON memiliki panjang gelombang asimetrik dalam pentransmisiannya.
Sehingga jika untuk ONT terjauh memenuhi kelayakan, maka untuk jarak yang lebih dekat pun akan memenuhi kelayakan. Perhitungannya dapat diuraikan sebagai berikut :
αtot=L ∙ αserat+NC∙ αC+NS∙ αS+SP
= (2.18541x 0.28) + (6 x 0.2) + (6 x 0.1) + 7.25 + 10.28 = 19.9419 dB
Maka nilai daya yang diterima oleh ONT pelanggan : Ptx = 5 dBm
αtot = 19.9419 dB Safety Margin = 6 dB Prx = Ptx - αtot - SM
= 5 - 19.9419 - 6 = -20.9419 dBm
Gambar 4.8 PLB Hasil Simulasi Downstream
Referensi yang menjadi dasar perhitungan link power budget adalah standar ITU-T G-984, menurut peraturan dari PT. Telkom Indonesia jarak maksimal yang telah ditentukan tidak boleh lebih dari 20 km sedangkan untuk total redaman tidak boleh lebih dari 23 dB, sedangkan untuk daya sin yal yang diterima tidak boleh kurang dari -23 dBm untuk arah downstream.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari perhitungan dan pengukuran oleh O ptical Power Meter terhadap rangkaian pada Optisystem masing-masing didapat hasil yang menunjukkan bahwa rancangan yang dibuat adalah layak. berikut tabel perbandingan PLB downstream secara perhitungan dan simulasi :
Tabel 4. 1. Perbandingan Nilai PLB Downstream
Berdasarkan data pada Tabel 4.1. nilai PLB berdasarkan perhitungan dan simulasi menunjukkan nilai yang lebih besar dari -23 dBm, dan redaman total yang dihasilkan dari perhitungan lebih kecil dari 23 dB sehingga rancangan dapat dikatakan layak dari sisi downstream, sehingga rancangan dapat dikatakan layak dari sisi downstream.
b. Power Link Budget Upstream
Data-data yang digunakan pada perhitungan antara lain :
Daya keluaran sumber optik (OLT) : 5 dBm
Daya minimum terima (ONT) : -28 dBm
Redaman Serat optik G.652 (1310/1490) : (0.35) dB/Km
Redaman Serat optik G.657 (1310/1490) : (0.35) dB/Km
Redaman Splice : 0.1 dB/splice
Konektor : 0.2 dB
Jenis PS 1:4 - ODC : 7.25 dB
Jenis PS 1:8 – ODP : 10.28 dB
Jumlah Sambungan : 6 buah
Jumlah Konektor : 6 buah
αtot=L ∙ αserat+NC∙ αC+NS∙ αS+SP
¿ (2.18541x 0.35) + (6 x 0.2) + (6 x 0.1) + 7.25 + 10.28
= 20.09489 dB
Maka nilai daya yang diterima oleh ONT pelanggan : Ptx = 5 dBm
αtot = 20.09489 dB Safety Margin = 6 dB
PLB Downstream Batas
Nilai Hasil
Perhitungan Simulasi
-20.9419 dBm -19.027 dBm -23 dBm Layak
Prx = Ptx - αtot - SM = 5 – 20.09489 dB – 6 = -21.0949dBm
Gambar 4.9 PLB Hasil Simulasi Upstream
Referensi yang menjadi dasar perhitungan link power budget adalah standar ITU-T G-984, menurut peraturan dari PT. Telkom Indonesia jarak maksimal yang telah ditentukan tidak boleh lebih dari 20 km sedangkan untuk total redaman tidak boleh lebih dari 28 dB, sedangkan daya sinyal yang diterima tidak boleh kurang dari -28 dBm untuk arah upstream.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari perhitungan dan pegukuran oleh Op tical Power Meter terhadap rangkaian pada Optisystem masing-masing didapat hasil yang menunjukkan bahwa rancangan yang dibuat adalah layak. berikut tabel perbandingan PLB upstream secara perhitungan dan simulasi :
Tabel 4. 2. Perbandingan Nilai PLB Upstream
Berdasarkan data pada Tabel 4.2. nilai PLB berdasarkan perhitungan dan simulasi menunjukkan nilai yang lebih besar dari -28 dBm, dan redaman total yang dihasilkan dari perhitungan lebih kecil dari 28 dB sehingga rancangan dapat dikatakan layak dari sisi upstream.
3.3.5 Rise time Budget (RTB)
RTB merupakan metode analisa kualitas lebar pulsa yang terjadi pada proses pengiriman sinyal. Metode rise time budget yang digunakan adalah NRZ (Non-Return to Zero). Batas nilai dari NRZ tidak kurang dari 70%.
Tabel 4. 3. Parameter Perhitungan RTB
Jenis Data Satuan Nilai
Panjang gelombang uplink nm 1310
Panjang gelombang downlink nm 1490
Pengkodean NRZ
Lebar spektral nm 1
Bitrate downlink Gbps 2.488
Bitrate uplink Gbps 1.24
Rise time TX ns 0.15
Rise time RX ns 0.2
Rise Time modus Single mode ns 0 Koefisien dispersi downlink ps/ns.km 13.64 Koefisien dispersi uplink ps/ns.km 3.5 a.
Rise
Time Budget Downstream Diketahui :
PLB Upstream
standar Hasil
Perhitungan Simulasi
-21.0949 dBm -19.707 dBm -28 Layak
Pengkodean (NRZ) = 70%
Bit rate downlink (Br) = 2.488 GHz = 2.488 x 109 Hz 𝑇𝑟 = 70% Br
𝑇𝑟 = 0.07 2.488 x 109 𝑇𝑟 = 0.281 ns
Perhitungan nilai rise time budget downstream : D = 13.64 ps/nm.km
σλ = 1 nm L = 2.18541 km Tmaterial=D x σλ x L
= 13.64 ps/nm.km x 1 nm x 2.18541 km = 0.0298 ns
Ttotal=
√
Ttx2+Tmaterial2+Tintermodal2+Trx2=
√
0.15ns2+(0.0298ns)2+02+0.2ns2= 0.252 ns
b. Rise Time Budget Upstream
Perbedaan dari rise time budget upstream dan downstream adalah dari bit rate yang digunakan.
Diketahui :
Pengkodean (NRZ) = 70%
Bit rate downlink (Br) = 1.244 GHz = 1.244 x 109 Hz 𝑇𝑟 = 70% Br
𝑇𝑟 = 0.07 1.244 𝑥 109 𝑇𝑟 = 0.562 ns
Perhitungan nilai rise time budget upstream : D = 3.5 ps/nm.km
σλ = 1 nm L = 2,42361 km Tmaterial= D x σλ x L
= 3.5 ps/nm.km x 1 nm x 2.18541 km
= 7.649 x 10-3 ns Ttotal=
√
Ttx2+Tmaterial2+Tintermodal2+Trx2=
√
0.15ns2+(7.649x10−3ns)2+02+0.2ns2= 0.250 ns
Pada dua perhitungan diatas, yaitu RTB upstream dan RTB downstream didapatkan hasil dispersi total yaitu 0.250 ns dan 0.252 ns. Nilai tersebut masih dibawah maksimum rise time NRZ yaitu 70% Br (0.281 ns untuk downstream dan 0.562 ns untuk upstream). Dari hasil analisa perhitungan rise time budget di atas dapat dipastikan kemungkinan terjadinya degradasi (penurunan) sinyal digital sepanjang jaringan transmisi yang disebabkan oleh komponen yang digunakan tidak ada, dikarenakan jumlah rise time budget yang di peroleh di bawah standar yang telah ditentukan yaitu 70% Br (standar bit rate NRZ). Sehingga jaringan GPON untuk Gedung 20 Itenas memiliki standar sistem yang baik pada rise time budget dan informasi dalam jaringan serat optik tetap terjamin.
3.3.6 Bit Error Rate (BER) dan Q-Function
Pengukuran keandalan kinerja suatu sistem komunikasi digital termasuk salah satunya komunikasi serat optik, yaitu pengukuran atau perhitungan parameter Bit Error Rate (BER) dan Q-Function. BER adalah perbandingan banyaknya bit yang error terhadap total bit yang ditransmisikan dalam selang waktu satu detik dengan rentang 0 hingga 1. BER untuk system komunikasi optik menurut ITU-T G.984 sebesar tidak boleh lebih besar dari 10-9. Faktor-faktor yang mempengaruhi BER antara lain noise, interferensi, distorsi, sinkronisasi bit, redaman, dan multipath fading. Sedangkan Q-Factor mengukur kualitas sinyal transmisi dalam hal rasio signal-to-noisenya dan menentukan bagus atau tidaknya kualitas suatu jaringan. Dalam sistem komunikasi serat optik khususnya DWDM, minimal ukuran Q-Factor yang ditentukan oleh ITU-T G.984 adalah 6.
b. Downstream BER dan Q-factor
Dari hasil simulasi perancangan didapatkan Bit Error Rate (BER) 1.5672x10-20 . Artinya terdapat 1.5672 bit error dari setiap paket data 1020 bit yang dikirimkan atau yang diterima. Nilai tersebut lebih kecil dari nilai BER ideal
yaitu 10-9 . Nilai Q-factor sebesar 9.21416 nilai tersebut lebih besar dari nilai Q- factor ideal yaitu 6.
Dengan menggunakan Q-factor dari hasil simulasi, dapat dihitung nilai BER sebagai berikut:
BER = 1 Q
√
2πe−Q2 2
BER = 1
9.21416
√
2πe−9.214262
2 = 1.5867 x 10-20
Gambar 4.10 Downstream BER dan Q-factor
c. Upstream BER dan Q-factor
Pada arah upstream juga didapatkan Bit Error Rate (BER) 1.1316 x 10-15. Nilai tersebut lebih kecil dari nilai BER ideal yaitu 10-9 . Nilai Q-factor sebesar 7.9165, nilai tersebut lebih besar dari nilai Q-factor ideal yaitu 6.
Dengan menggunakan Q-factor dari hasil simulasi, dapat dihitung nilai BER sebagai berikut:
BER = 1 Q
√
2πe−Q2 2
BER = 1 7.9165
√
2πe−7.91652
2 =1.2404 x 10-15
Gambar 4.11 Upstream BER dan Q-factor
Q-factor mewakili kualitas SNR dalam diagram mata dari sinyal digital, diagram mata menjadi pola yang berbentuk mata pada osiloskop yang menunjukkan kinerja sistem transmisi. Diagram mata (eye diagram) adalah metodologi untuk mewakili dan menganalisis sinyal digital berkecepatan tinggi. Q-Factor bisa dievaluasi dengan melihat diagram mata. Semakin besar bukaan dari “mata”, semakin tinggi Q-Factor dan semakin baik kinerja BER.
Berdasrkan nilai Q-Factor yang didapat maka rancangan dapat dikategorikan layak, terlihat juga dari eye pattern pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4. bukaan mata cukup lebar sehingga kinerjanya dapat dikatakan baik.
BAB VI KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisa dan perhitungan perancangan jaringan FTTB di Gedung 20 Itenas yang ditelah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Perancangan jaringan serat optik di Gedung 20 Itenas menggunakan aplikasi didapat data-data sebagai berikut :
a. Panjang kabel yang digunakan G.652D sebagai feeder cable dan distribution cable adalah 2.10294 km.
b. Panjang kabel yang digunakan G.657 sebagai drop cable adalah 0.16145 km.
c. Perangkat optik yang digunakan dalam gedung adalah ODC 1x1:4, ODP 1x1:8, konektor (12 buah), splice (12 buah) dan ONT (3 buah).
d. Gambar perancangan instalasi serat optik dan penempatan perangkat yang akan digunakan digambarkan melalui aplikasi Autocad, kemudian disimulasikan pada aplikasi Optisystem.
2. Berdasarkan perhitungan dan hasil simulasi kelayakan sistem untuk power link budget pada sisi downstream didapat data untuk PLB -20.9419 dBm (perhitungan) dan -19.027 dBm (simulasi) .Untuk perhitungan dan hasil simulasi kelayakan sistem untuk power link budget pada sisi upstream, didapat data untuk PLB -21.0949 dBm (perhitungan) dan -19.707 dBm (simulasi). Kedua nilai power link budget tersebut memenuhi standar ITU-T dan PT. Telkom yaitu sebesar -28 dBm untuk upstream dan -23 dBm untuk downstream. Maka perancangan jaringan FTTB di Gedung 20 Itenas dilihat dari nilai parameter power link budget pada sisi downstream dan upstream layak untuk digunakan.
3. Nilai rise time budget menggunakan pengkodean Non-Return to Zero (NRZ) pada link downstream dihasilkan sebesar 0.25 ns dan pada link upstream dihasilkan sebesar 0.26 ns. Standar kelayakan rise time budget sebesar 70%
atau 0.281 ns pada downstream (2.488 GHz) dan 0.562 ns pada upstream (1.244 GHz). Hasil perhitungan yang didapat yaitu sebesar 0.252 ns < 0.281
perancangan jaringan FTTB di Gedung 20 Itenas dilihat dari nilai parameter rise time budget pada sisi downstream dan upstream layak untuk digunakan.
4. Nilai BER yang dihasilkan berdasarkan hasil simulasi pada arah downstream adalah sebesar 1.5672x10-20 berdasarkan simulasi, dan 1.5876 x 10-20 berdasa rkan hasil perhitungan. Sementara pada arah upstream adalah 1.1316 x 10-15 berdasarkan hasil simulasi dan 1.2404 x 10-15 menurut hasil perhitungan.
Kedua hasil tersebut menunjukkan bahwa perancangan ini masuk dalam kategori layak karena lebih kecil dari standar BER yaitu sebesar 10-9.
5. Nilai Q-factor yang dihasilkan berdasarkan hasil simulasi pada arah downstream adalah sebesar 9.21416, sementara pada arah upstream adalah 7.9165, kedua hasil tersebut menunjukkan bahwa perancangan ini masuk dalam kategori layak karena lebih besar dari standar Q-factor yaitu sebesar 6.
6. Berdasarkan analisis kelayakan sistem secara perhitungan dan hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa perancangan FTTB untuk Gedung 20 Itenas bisa disebut layak untuk direalisasikan.
DAFTAR PUSTAKA
Senior, J.M.(2009) . Fiber Communications Principles and Practice : Third Edition.
London: Pearson Education Limited.
Keiser, G. (1991). Optical Fiber Communications. New York: McGraw-Hill.
Chomycz, B.(2009). Planning Fiber Optic Networks. New York: McGraw-Hill.
Sumanpreet, Dewra S.(2014). A review on Gigabit Passive Optical Network (GPON). International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering, 3.
Ananto, B.(2019). Simulasi Perambatan Cahaya Pada Serat Optik. Tugas Akhir.
https://www.researchgate.net/publication/279493393 .
Sidauruk, N.I.M., Naemah.(2015). Perancangan Jaringan Fiber
