ANALISIS KERUSAKAN DAN PERBAIKAN SISTEM PENGERING UDARA AD 232 INST ALASI RADIOMET ALURGI

Transkripsi

1 ISSN Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ANALISIS KERUSAKAN DAN PERBAIKAN SISTEM PENGERING UDARA AD 232 INST ALASI RADIOMET ALURGI Suhardi, Ahmad Paid, Sutardi ABSTRAK ANALISIS KERUSAKAN DAN PERBAIKAN SISTEM PENGERING UDARA AD 232 INSTALASI RADIOMETAKURGI. Telah dilakukan analisis kerusakan pengering udara tekan jenis refrigerasi Air Dryer 232 yang merupakan bagian dari sistem pengering udara tekan di gedung Instalasi Radiometalurgi (IRM). Udara tekan yang diperoses AD 232 kondisi sebelumnya tidak berfungsi dicirikan udara tekan yang dikeringkan oleh AD 232 masih mengandung air sehingga dilakukan analisa kerusakan pada sistem pengeringnya. Penyebabnya diduga terdapat kerusakan pada komponen tertentu. Untuk mengetahui komponen yang rusak tersebut maka dilakukan analisis kerusakan pad a sistem refrigerasi dan filtrasi yang berfungsi sebagai absorber kandungan air dengan cara mempelajari buku pengoperasian sistem pengering udara tekan, memeriksa tekanan refrigaran dan filter yang terdiri dari air pre-filter, air dust-filter dan oil removing filter. Dengan tujuan untuk mengetahui kerusakan dan mengetahui spesifikasi komponen yang sesuai untuk tindakan perbaikan. Hasil yang telah dilakukan analisa kerusakan pada sistem AD 232, diperoleh beberapa komponen yang rusak diantaranya filtrasi yang terdiri dari: air pre-filter, air dust-filter dan oil removing filter serta silicagel pada sistem pengering absorbsi, dikarenakan sudah tidak dapat menyeraf kandungan air pada udara tekan. Kata Kunci: Kerusakan, Pengering Udara, Refrigrasi dan Filterisasi. PENDAHULUAN Sistem udara tekan (compressed air system) pad a Instalasi Radiometalurgi (IRM) berfungsi untuk melayani kebutuhan proses dan penggerak peralatan istrumen / kontrol. Dalam penggunaannya sistem udara tekan terdiri dari dua jalur yaitu : Process Air dan Instrument Ai,l1J Jalur process air yaitu udara tekan yang digunakan untuk kebutuhan proses dan peralatan di laboratorium.sedangkan Jalur Instrument Air yaitu udara yang digunakan untuk peralatan instrumen kontrol sistem VAG dan utilitas lainnya. Udara tekan yang dihasilkan dari kompressor sebelum dimanfaatkan perlu dikeringkan untuk meminima/kan kandungan air yang terdapat pad a udara tekan, untuk keperluan tersebut diperlukan pengering udara tekan (air dryer) dan pendukungnya seperti filter -filter (pre filter dan after filter). Alat pengering udara ini ada beberapa jenis diantaranya pengering jenis pendinginan (refrigerasi) dan jenis penyerapan (absorpsi)[2j, Pengering udara tekan yang akan dilakukan analisa kerusakan adalah pengering jenis pendinginan (refrigerasi) AD 232. Metode yang digunakan dalam melakukan analisa kerusakan adalah dengan melakukan pemeriksaan/pengecekan baik untuk masing-masing komponen ataupun sistemnya serta pengujian komponen dan sistem untuk mengetahui tingkat kerusakannya. Hasil yang diharapkan dalam kegiatan ini untuk mengetahui tingkat kerusakan alat pengering udara tekan dan selanjutnya dapat dilakukan tindakan perbaikan atau penggantian a/at baru. TEORI Mesin refrigerasi pad a umumnya bekerja dengan sistem kompresi uap. Refrigerant sebagai fluida kerja mengalir pada peralatan utama yang dihubungkan dengan pipa sehingga membentuk rangkaian tertutup. Uap refrigerant yang keluar dari evaporator dimampatkan oleh kompresor sehingga tekanannya menjadi naik, kemudian dialirkan ke dalam kondensor. Refrigerant berubah menjadi fasa cair di dalam kondensor dan selanjutnya dialirkan ke dalam peralatan ekspansi, 481

2 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN tekanan refrigerant diturunkan hingga mencapai tekanan evaporasi. Kemudian refrigerant mengalir ke dalam evaporator. Refrigerant menguap di dalam evaporator. Demikian selanjutnya refrigerant dalam bentuk uap (gas) kembali ke kompresor sehingga terjadi siklus refrigerasi kompresi uap. Siklus refrigerasi mengambil panas dari evaporator dan selanjutnya panas tersebut dibuang ke udara luar melalui kondensor, seperti pada Gambar 1. Bagian-bagian utama dari mesin pendingin atau sistem refrigerasi adalah[2] : 1. Kompresor 2. Kondensor 3. Katup Ekspansi 4. Evaporator Kondensor Cair Filter Drier Discgarge pressure Itekanan tinaa;) Kompressor SIKLUS TERTUTUP Katup Ekspansi Suction Evaporator Uap Gambar 1. Siklus Sistem Mesin Pendingin Udara tekan yang dihasilkan oleh kompressor perlu dikeringkan sebelum digunakan untuk proses ataupun untuk peralatan. Proses pengeringan udara yang terjadi dalam alat Pengering udara (Air Dryer) yaitu udara tekan masuk alat pengering ke pre-cooler/reheater. Udara tersebut kemudian ke dalam evaporator dan selanjutnya didinginkan kembali sampai pada titik pengembunan oleh refrigerant yang mengalir di dalam rangkaian refrigerasi. Setelah itu udara tersebut mengalir ke separator dim ana kandungan uap air dalam udara akan terpisah dari udara. Kondensat tersebut mengalir ke saluran pembuangan, sedangkan udara tekan yang sudah kering mengalir ke pre cooler/reheater sehingga dipanasi ulang oleh udara tekan yang masuk. Udara tersebut kemudian mengalir kembali ke dalam sistem udara tekannya. Pendinginan di dalam sistem refrigerasi dilakukan dengan cara sirkulasi terus menerus dan dievaporasi dengan mensuplai refrigerant dengan konstan. Secara hermatik aliran gas.kompresor tertutup yang akan mengalir ke tabung discharge di bawah tekanan kondensor. Pada proses ini dikombinasikan kerja kipas (fan) dan siripsirip tabung yang akan membebaskan panasnya ke udara. Jika udara tekan kehilangan panasnya, maka akan kembali menjadi air. Aliran cairan refrigerant ke dalam evaporator dikontrol oleh katup ekspansi. Refrigerant ini merupakan subjek penurun tekanan yang diakibatkan oleh hisapan kompressor. Oleh karena itu akan mendidih dan meng-evaporasi-kan pengambilan panas udara tekan tersebut sehingga suhu udaranya menjadi lebih rendah. Refrigerant ini juga temperaturnya lebih rendah dari bahan-bahan penyerap panas udara yang ada disekitar tabung udara tersebut. Bila temperatur pre-setnya dicapai, thermostat akan mematikan unit refrigerant-nya, diagram alir sistem refrigerasi Air Dryer dan cara kerja air dryer dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar

3 ISSN Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 KONDENSOR Refrigerant... ~. Fan-1 Fan-1 EVAPORATOR - 1 KOM PRESOR Gambar 2. Diagram Alir Sistem Refrigerasi Air Dryer Permea Model 1200 HSB 400 [4J Udara Tekan '.48suk t Udar. rakan Keluar J~r IIIL-J,,~..,..n II~ III ~ y Q n! II, (0 I Rafr (1 Oil 2. " - 1. '1 Ji 7 ~ :::':::0:"::0 :::::::.C::j:: '.:: ::::::::.:::!) I 1 Udar. KarlngJdingin 0= S=luran buen; air Gambar 3. Cara Kerja pengering udara [1J 1. Kompressor (Hermatic) 2. Kondenser (Air Cooled) 3. Filter 4. Sight Glass 5. Valve ekspansi 6. Themostat (Control) 7. Thermostat (Safety) 8. Thermostat (Hi Temp.) 9. Saluran buang 483

4 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN Spesifikasi Teknis Pengeringan Udara Pengering udara utama yang digunakan adalah jenis refrigerasi dengan spesifikasi: a. Merk: PERMEA, ZEKS AIR DRIER CORPORATION b. Model: 1200 HSBA 400 c. Volt: 440; Hz : 60; 3 phase d. Compressor: 1 unit, 5 HP Type Compressor: Hermatic reciprocating e. L.RA 6,20 /EAC/R.LA 9,5 f. Refrigerant: R.22 g. LBS : 11 h. Max. Fuse size 20 A i. Min Circuit! MPA capacity 14,25 Gambar 4.2 Alat Pengering Udara [1] (Air Dryer) 1. Saluran Udara masuk 3. Pendingin / Chiller 5. Saluran udara ke luar 2. Pre-cooler 4. Separator TATAKERJA Alat: Untuk melaksanakan kegiatan ini diperlukan peralatan multimeter, manifold, tang-am per, mesin las asetilin, kunci pas berbagai ukuran,pompa vakum dan toolset Bahan: Bahan yang digunakan untuk analisa kerusakan digunakan Freon R-22, gas LPG dan oksigen untuk las sambungan, Cara kerja Untuk mengetahui kinerja system pengeringan Air Dryer 232, maka dilakukan pengujian operasi, dimulai dengan menyiapkan /memasang multi meter Pad a posisi off pasang manifold pada tekanan tinggi dan tekanan rendah, kemudian catat tekanan refrigerant pad a manifold. Selanjutnya alat dihidupkan ukur arus listrik motor kompresor masingmasing terminal R-S-T, tekanan pad a discharge dan suction dicatat serta temperatur pipa inlet dan outlet kondesor dan evaporator Diketahui tekanan refrigerant di bawah tekanan atmosfir yaitu 20 mmhg hal ini menunjukkan tekanan di bawah normal sehingga indikasi pertama adanya peyumbatan refrigerant pad a bagian filter sehingga diperlukan penggantian filter. Dalam penggantian filter diperlukan pengosongan refrigerant untuk menghindari ledakan pada saat pengelasan. Setelah filter diganti dilakukan pemakuman sistem dan dilakukan pengisian freon R-22 sampai tekanan 70 psi, dan kemudian dihidupkan kompresor perhatikan tekanan kompresi pad a discharge dan suction dan tambahkan atau kurangi freon sesuai kebutuhan operasi yaitu tekanan pada discharge 180 S.d. 240 psi dan suction psi serta ukur arus listrik tidak melebihi spesifikasi ala1. 484

5 ISSN Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam menganalisa kerusakan mesin pengering udara tekan AD 232, telah ditelaah bagian -bagian dari mesin pengering udara AD 232 diantaranya: 1.Ultra filter 2. spiral penukar panas 3.kompresor 4.kondensor 5.filter 6.exvansi valve 7.evaporator 8.alat-alat kontrol Hasil pengukuran setelah penggantian filter dryer dapat dilihat pada Tabel1. frigerant Pipa Komponen suction Tabel1. Hasil Pemeriksaan AD 232 Terminal Suhu Kipas Posisi Tempat exchanqer pendinqin Offmotor Laju suhu Suhu Arus Tekanan / Suara 2,5 30,7 21 c; 73 c; bagian 12 c; R-S-T=6,5 120 Data Pengukuran alir m/det motor dan inlet outlet psi c operasi halus Suction bar tekanan psi psi - 7,5-5 Air 32 c 35 c 73 cjenuh Setelah penggantian filter dryer dapat disimpulkan kinerja AD 232 pada operasi normal dilihat dari : 1. Arus konsumsi kompresor pada alat ini tidak melebihi spek (pada spek LRA 6,2 A) 2. Pada Evaporator dapat dihasilkan suhu yang sesuai untuk kesiapan penukaran/penyerapan kondensasi udara yaitu bisa mencapai suhu 3 C. 3. Tekanan Freon baik di bagian suction maupun di bagian discharge,terletak pada tekanan aman. 4. Udara buang dari kondensor menunjukkan pada kemampuan pembuangan panas Freon. 5. Dari suara yang ditimbulkan tidak menunjukan keabnormalan,yaitu suara yang halus. Dari data operasi diketahui kemampuan kinerja alat dapat bekerja dan siap dialirkan udara untuk proses pengeringan, tetapi dari analisa kerusakan masih terdapat dan perlu perbaikan perangkat pendukung antara lain yaitu: kerusakan ultra filter dan sistem drainase hal ini masih dapat dilakukan tindakan penggantian dan perbaikan agar alat pengering dapat bekerja baik. Pemanfaatan udara yang akan dipergunakan untuk peralatan instrumen masih terkendala pada mesin pengering type absorbsi yang menggunakan bahan dari silikagel diperlukan penggatian silikagel dan after-filter 485

6 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN KESIMPULAN Dari hasil kegiatan ini didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 1. Alat Pengering Udara AD-232 pad a sistem refrigerasinya masih dapat bekerja dengan baik,sedang bagian drainase pembuangan hasil kondensasi perlu perbaikan pada pemipaan dan timer control. 2. Perbaikan dilakukan pad a sistem refrigerasi,yaitu penggantian filter dryer 3. Kendala yang masih dihadapi pad a supplai untuk peralatan instrument karena mesin pengering tipe absorbsi belum optimal SARAN Dalam pengoperasian alat pengering udara harus diperhatikan life time dari filter diusahakan tidak melebihi spesifikasi dari waktu pakai filter. DAFT AR PUST AKA [1] ANONIM," Compressed Air System M-3000, 6 of 23 Contents: Air Dryer, Instrument, Valve & Access" Dokumen Alat RSG-LP Batan Serpong, [2] WIRANTO ARISMUNANDAR, HEIZO SAITO, "Penyegar Udara", PT Pradnya Paramita, Jakarta, tahun [3] SYAMSURI HASAN, dkk, "Sistem Refrigerasi Dan Tata Udara" Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Departemen Pendidikan Nasional, Tahun [4] AHMAD PAID "Laporan Kerja Praktek, Di Pusat Pengembangan Teknologi Bahan Bakar Nuklir Dan Daur Ulang - Batan, Perawatan Alat Pengering Udara Untuk Sistem Udara Tekan - IRM", Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional, Yogyakarta, tahun 2005 TANYA JAWAB 1. Ghaib Widodo, ST Apakah ada tindak lanjut dari kegiatan ini? Secara periodik apakah sudah diajukan spare part? Selama ini bagaimana status alat,operasi atau tidak? Suhardi Tindak lanjutnya menunggu ketersediaan dana, sampai saat ini belum ada alokasi dana dari PTBN. Karena belum adanya alokasi dana,otomatis tidak ada pengajuan spare part.tahun 2010 user sudah mengundang Vendor untuk menganalisis pengajuan penggantian juga perbaikan. Tidak diop~rasikan karena, pendukung alat pengering ini tidak siap. 486