Dhani Priatmoko REDUCTION GEAR AND PROPULSION SYSTEM VIBRATION ANALYSIS ON MV.KUMALA

Transkripsi

1 Dhani Priatmoko REDUCTION GEAR AND PROPULSION SYSTEM VIBRATION ANALYSIS ON MV.KUMALA

2 Pendahuluan KM Kumala diinformasikan mengalami getaran yang berlebih dan peningkatan temperatur gas buang serta tekanan minyak pelumas pada reduction gear. Peningkatan getaran dirasakan utamanya pada bearing-bearing dan reduction gear. Peningkatan getaran ini menyebabkan penurunan kecepatan dinas menjadi 7-8 knots dari kecepatan dinas normal 10 knots, setelah beberapa trip diputuskan bahwa kapal harus menjalani emergency docking.

3 Permasalahan Berdasarkan pengukuran getaran, apakah emergency docking dalam rangka perbaikan terhadap propeller, reduction gear dan sistem perporosan sudah dapat dapat diterima? Apakah terdapat residual damage (kerusakan sisa) yang perlu ditindak lanjuti berdasarkan pengukuran getaran?

4 Tujuan Melakukan analisa getaran pada reduction gear KM. KUMALA dan menentukan tingkat getaran yang terjadi berdasarkan data pengukuran berdasarkan aturan yang berlaku. Menentukan performance engine dari KM Kumala setelah emergency docking.

5 Metode penelitian

6 Titik pengukuran

7 Repair pada docking 2009 Poros baling-baling (2 unit) Pengukuran clearance poros baling-baling, bush thordon, shaft steel, sleeve bronze Bongkar skerm poros baling-baling Poros dicabut digeser kebelakang 12 meter untuk pemeriksaan dan dipasang kembali Buka mur baut flange poros baling-baling dirawat dan dipasang kembali Buka rumah EVK seal, dirawat, 1 unit diganti Buka mating EVK seal, permukaan bidang geser dibubut 0,6 mm 2. Baling baling a. Baling - baling kanan Daun baling - baling dicabut, diletakkan dalam graving dock dibawa ke darat untuk diganti baru (spare kapal). b. Baling - baling kiri. Daun baling baling dicabut, diletakkan dalam graving dock dibawa ke darat untuk perawatan dan perbaikan.

8 Repair pada docking Rudder, Rudder Stock & Pintle. Dilaksanakan pengukuran clearance poros kemudi pintle dan dibuatkan record. 4. Gear Box General overhaul gear box M/E no 3,4 kiri Metal duduk dilepas dan diganti baru 8 set General overhaul Gear box shaft ME No. 4 kiri

9 Sea trial 2 Juli 2009 Sea trial dilaksanakan pada tanggal 2 Juli 2009 dengan muatan kosong, tangki bahan bakar 9000 L, tanki harian 2000 L, tanki air tawar 97 ton, tangki harial air tawar 95 ton dan tangki air ballast 163 ton pada perairan pelabuhan Semarang, endurance putaran 400 rpm selama 2 jam dengan kecepatan rata-rata 10,5 knots. Pada sea acceptance test yang pertama, kapal mampu berlayar dengan putaran mesin 600 rpm dan kecepatan trial 20,3 knots.

10 Emergency Docking 2011 Pembongkaran propeller dan poros Perbaikan propeller dengan pengeboran untuk menghentikan retak, pengelasan untuk menambah massa dan mereparasi ujung propeller yang terkikis oleh kavitasi serta perlakuan panas (heat treatment) untuk mengembalikan bentuk daun propeller yang bengkok. Balancing propeller Perbaikan sleeve poros dengan benzona dan pembubutan Pembubutan bantalan poros Pembongkaran reduction gear Pengukuran dan penggantian bantalan yang sudah menipis, mengganti packing reduction gear. Overhaul engine

11 Emergency Docking 2011 Propeller kiri retak dan penyok (kiri) setelah mengalami perbaikan (kanan) Kondisi propeller kanan bengkok keluar Proses pengelasan (kuningan) propeller kanan

12 Emergency Docking 2011 Proses balancing propeller kiri dan kanan Kondisi sleeve yang akan di belzona (kiri) dan sleeve dan poros yang sudah dibelzona dan di bubut

13 Emergency Docking 2011 Pengecekan kondisi gear box Kondisi bantalan pada gear box

14 Pengukuran getaran Pengukuran ke titik property no. 1 no. 2 no. 3 no. 4 1 a - peak (m/s2) 1,52 1,21 0,94 3,17 a - rms (m/s2) 1,07 0,85 0,66 2,24 v (cm/s) 0,029 0,031 0,022 0,057 d (mm) 0,0002 0,0349 0,0034 0, a - peak (m/s2) 2,39 1,38 1,75 3,6 a - rms (m/s2) 1,69 0,98 1,24 2,54 v (cm/s) 0,067 0,031 0,06 0,064 d (mm) 0,0047 0,0023 0,0064 0, a - peak (m/s2) 0,56 0 0,68 29,84 a - rms (m/s2) 0,39 0,38 0,48 21,1 v (cm/s) 0,071 0,032 0,058 0,622 d (mm) 0,0318 0,0425 0,0494 0, a - peak (m/s2) 1,84 1,36 1,71 3,92 a - rms (m/s2) 1,3 0,96 1,21 2,77 v (cm/s) 0,139 0,033 0,087 0,069 d (mm) 0,0444 0,0075 0,0474 0, a - peak (m/s2) 1,98 6,49 2,33 30,25 a - rms (m/s2) 1,4 4,58 1,64 21,38 v (cm/s) 0,069 0,188 0,069 0,632 d (mm) 0,007 0,0061 0,0051 0,005

15 Pengukuran getaran titik property Pengukuran ke no. 1 no. 2 no. 3 no. 4 6 a - peak (m/s2) 3,03 3,99 3,65 30,07 a - rms (m/s2) 2,14 2,82 2,58 21,25 v (cm/s) 0,068 0,1 0,102 0,635 d (mm) 0,0038 0,0029 0,0016 0, a - peak (m/s2) 1,93 1,38 1,35 31,27 a - rms (m/s2) 1,36 0,98 0,95 22,11 v (cm/s) 0,04 0,046 0,058 0,646 d (mm) 0,0023 0,0036 0,0058 0, a - peak (m/s2) 1,77 1,92 2,04 32,24 a - rms (m/s2) 1,25 1,35 1,44 22,79 v (cm/s) 0,044 0,055 0,05 0,66 d (mm) 0,0057 0,0044 0,0021 0, a - peak (m/s2) 9,18 9,77 8,92 31,56 a - rms (m/s2) 6,49 6,9 6,31 22,31 v (cm/s) 0,203 0,238 0,196 0,654 d (mm) 0,0039 0,0039 0,0033 0, a - peak (m/s2) 11,59 12,9 7,82 32,71 a - rms (m/s2) 8,19 9,12 5,53 23,13 v (cm/s) 0,211 0,225 0,16 0,685 d (mm) 0,0033 0,0031 0,0035 0,005

16 Pengukuran getaran Pengukuran ke titik property no. 1 no. 2 no. 3 no a - peak (m/s2) 4 3,44 3,34 31,35 a - rms (m/s2) 2,82 2,43 2,36 22,16 v (cm/s) 0,136 0,114 0,087 0,655 d (mm) 0,0078 0,0057 0,0074 0, a - peak (m/s2) 4,11 6,73 7,31 33,51 a - rms (m/s2) 2,9 4,76 5,16 23,69 v (cm/s) 0,068 0,067 0,07 0,704 d (mm) 0,0043 0,0031 0,0037 0, a - peak (m/s2) 18,32 19,21 11,75 32,33 a - rms (m/s2) 12,95 13,58 8,31 22,85 v (cm/s) 0,346 0,38 0,235 0,672 d (mm) 0,0048 0,006 0,0044 0, a - peak (m/s2) 13,96 25, ,79 a - rms (m/s2) 9,87 17,95 12,02 24,6 v (cm/s) 0,278 0,486 0,244 0,725 d (mm) 0,0051 0,0043 0,0042 0,0056

17 Kondisi pengukuran pengukuran rpm mesin 330 rpm no 1 rpm propeller 135 rpm Tanggal 16 Juli 2011 jam 04:00 pengukuran rpm mesin 370; 375; 400; 330 no 2 rpm propeller 140, 135 Tanggal 16 Juli 2011 jam pengukuran rpm mesin 370,375,400,330 no 3 rpm propeller 140,135 Tanggal 16 Juli 2011 jam 12;00 pengukuran rpm mesin 380,395,410,345 no 4 rpm propeller 150,145 Tanggal 16 Juli 2011 jam knot belford scale 2

18 Kriteria Getaran menurut ABS vibration limits for the main propulsion machinery Propulsion Machinery Thrust Bearing and Bull Gear Hub Other Propulsion Machinery Components Stern Tube and Line Shaft Bearing Diesel Engine at Bearing Slow & Medium Speed Diesel Engine on Engine Top (over 1000 HP) High Speed Diesel Engine on Engine Top (less 1000 HP) Limits (rms) 5 mm/s 13 mm/s 7 mm/s 13 mm/s 18 mm/s 13 mm/s

19 Analisa sesuai ABS titik Pengukuran vibration velocity (mm/s) ke ,29 0,31 0,22 0,57 2 0,67 0,31 0,6 0,64 3 0,71 0,32 0,58 6,22 4 1,39 0,33 0,87 0,69 5 0,69 1,88 0,69 6,32 6 0,68 1 1,02 6,35 7 0,4 0,46 0,58 6,46 8 0,44 0,55 0,5 6,6 9 2,03 2,38 1,96 6, ,11 2,25 1,6 6, ,36 1,14 0,87 6, ,68 0,67 0,7 7, ,46 3,8 2,35 6, ,78 4,86 2,44 7,25 tingkat velocity getaran yang melebihi 7 mm/s adalah pada titik pengukuran no 12 dan 14 pada pengukuran ke 3. Namun pengukuran pada titik tersebut adalah pada gear box sehingga mengikuti kriteria dibawah 13 mm/s, masih memenuhi peraturan ABS.

20 Kriteria Getaran menurut DNV

21 Kriteria Getaran menurut DNV Pengukuran vibration velocity (mm/s) titik ke ,29 0,31 0,22 0,57 2 0,67 0,31 0,6 0,64 3 0,71 0,32 0,58 6,22 4 1,39 0,33 0,87 0,69 5 0,69 1,88 0,69 6,32 6 0,68 1 1,02 6,35 7 0,4 0,46 0,58 6,46 8 0,44 0,55 0,5 6,6 9 2,03 2,38 1,96 6, ,11 2,25 1,6 6, ,36 1,14 0,87 6, ,68 0,67 0,7 7, ,46 3,8 2,35 6, ,78 4,86 2,44 7,25 Berdasarkan standar DNV titik 3,5,6,7,11,12 dan 14 pada pengukuran ke 4 tidak memenuhi kriteria, dan disebutkan merupakan indikator bagi performance yang tidak baik.

22 Kriteria Getaran menurut ISO 18016:1995

23 Kriteria Getaran menurut ISO 18016:1995 velocity Pengukuran ke mm/s (rms) ,28 A A A A 0,45 1,2,3,4,5,6, 1,2,3,4,5,6,7, 3,4,5,6,7,8,9 1,2,3,4,5, 0,71 10,11,12,13, 11,12,13,14 10,11,12, 12,13,14 1,12 7,8,9, 14 8,9,10 13,14 6,7,8,9, 1,8 10,11 2,8 B 9,10,13 B B 4,5 9,10,7,13 B 7,1 C 14 C 5,6,7,8,9,,14 11,2 C C 10,11,12,13 18 D D D D 28 45

24 Menurut ISO 18016:1995 Berdasarkan pada tabel. pada pengukuran ke 2 titik nomor 14 perlu mendapat perhatian. Sedangkan pada pengukuran ke 4 hampir separoh titik pengukuran berada dizona C. Artinya adalah Permesinan dengan getaran pada zona ini, termasuk pada kondisi yang tidak memuaskan untuk dioperasikan secara terus menerus pada jangka panjang. Umumnya, permesinan dapat dioperasikan untuk waktu yang terbatas sampai mendapatkan kesempatan untuk memperbaiki kondisi.

25 Analisa Kondisi Kerja Kondisi pada pengukuran ke 4 terjadi peningkatan RPM propeller mencapai 150 rpm, kondisi kapal overload draft tercatat 5,1 m (depan) 5,4 m (belakang), menurut BKI sarat penuh pada 4 meter. Pada titik ke 14 adalah gear box dr engine 3 dan 4 yang mempunyai rpm timpang (410 rpm&345 rpm) arah resultan gaya menyebabkan getaran berlebih Berdasarkan historis perbaikan, bantalan shaft bearing (pada titik pengukuran) tidak mengalami perbaikan di 2009 maupun 2011, begitu pula dengan defleksi dari poros sendiri yang tidak di periksa

26 Analisa Kondisi Kerja Sehingga dengan kondisi sekarang, untuk memperpanjang usia sistem propulsi, akan lebih baik apabila untuk kondisi full load (overload), motor diesel dijaga pada putaran engine 400 rpm. Apabila ada kesempatan perawatan berikutnya dilakukan overhaul terhadap engine nomor 4 dan pengukuran defleksi pada tiap bantalan maupun defleksi dari poros itu sendiri.

27 Kesimpulan Berdasarkan hasil perbandingan antara hasil pengukuran dengan standar DNV dan ISO 18016:1995 tingkat getaran dari sistem perporosan KM Kumala bermacam-macam dan terdapat beberapa titik diluar nilai yang dipersyaratkan Dibandingkan dengan pada saat terjadinya kerusakan, performance KM Kumala meningkat. Pada saat terjadi kerusakan propeller, kecepatan kapal berada pada nilai 7-8 knots pada saat pengujian adalah 12 knots. Juga lebih bagus dibandingkan pada kondisi sea trial docking tahun 2009 yang hanya mampu mencapai 10,5 knots pada putaran mesin 300 rpm. Berdasarkan ISO 18016:1995 sistem perporosan tidak dalam kondisi baik apabila dijalankan dengan putaran mesin lebih dari 400 rpm secara terus menerus dengan kondisi kapal penuh (overload).

28 TERIMAKASIH