BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan temperature outlet air heater sebelum dan sesudah dilakukan sootblower

Transkripsi

1 28 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 PENDAHULUAN Hasil pengukuran dan eksperimen akan ditampilkan dalam Bab ini. Hasil pengukuran akan dianalisis untuk mengetahui keadaan kegagalan dari Soootblower. Analisis dan kesimpulan setiap data juga akan ditulis sehingga memperjelas hipotesa Perhitungan temperature outlet air heater sebelum dan sesudah dilakukan sootblower Data data temperature flue gas keluar air heater selama satu bulan (dari tanggal 1 april 2017 s/d 30 april 2017) dapat dilihat dalam tabel berikut: Tanggal Tabel 4.1 Data data temperature flue gas keluar air heater selama satu bulan (dari tanggal 1 april 2017 s/d 30 april 2017) Sebelum di soot blower (diambil temperatur gas out tertinggi) Temperat ur gas keluar Air Heater A ( o C) Temperat ur gas keluar Air Heater B ( o C) Ratarata ( o C) Sesudah di soot blower (diambil temperatur gas out terendah) Tempera tur gas keluar Air Heater A ( o C) Temperatur gas keluar Air Heater B ( o C) Ratarata ( o C) 1/4/ /4/ /3/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/

2 29 12/4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ /4/ Analisis perpindahan panas sebelum dan sesudah dioperasikan sootblower Dari tabel diperoleh rata rata temperatur gas keluar Air Heater dari tgl 1 april s/d 30 april 2017 dapat di gambarkan melalui grafik berikut ini: Dari grafik di bawah ini dapat dilihat bahwa temperatur outlet air heater sebelum dioperasikan soottblower cenderung mengalami kenaikan dengan nilai tertinggi 162 o C. Setelah dioperasikan sootblower temperatur outlet air heater mengalami penurunan menjadi 158 o C. Hal ini menandakan bahwa penyerapan panas di pipa boiler meningkat akibat dioperasikannya sootblower.

3 30 Temperature Outlet Air heater sebelum dilakukan Sootblower Grafik Rata-Rata Temperatur Outlet Air Heater sebelum dan sesudah Sootblower Hari (1 April April 2017) Temperature Outlet Air Heater Setelah dilakukan Sootblower Gambar 4.1 Grafik Temperature Outlet Air Heater sebelum dan sesudah dilakukan Sootblower Dari grafik diatas kita dapat mengetahui bahwa pentingnya dioperasikan sootblower untuk meningkatkan proses perpindahan panas pada pipa boiler, Oleh karena itu sootblower harus dijaga kehandalannya. Hal tersebut dapat dirumuskan dengan metode berikut ini: Tout AH sebelum di soot blower adalah = 150,5 0C = 302,9 0 F Tout AH setelah di soot blower adalah = 143,5 0C = 290,3 0 F Dimana : Temperatute Flue Gas di Furnace T1 : 1246 C. = 2274,8 F Berat massa Flue Gas untuk Unit 1-4 (q) : kg/jam = lb/jam Specific Heat (Cp) : 0,320 Btu/lb F Maka dapat dihitung :

4 31 Kondisi heat transfer sebelum soot blower dioperasikan (H1): H1 = q. Cp ( T1- T2 ) Btu / jam = ( ) x (0,320) x (2274,8-302,9) Btu / jam = ,12 Btu / jam = Kcal/jam Kondisi heat transfer sesudah soot blower dioperasikan (H2) : H2 = q. Cp ( T2- T2 ) Btu / jam = ( ) x (0,320) x (2274,8-290,3) Btu / jam = ,6 Btu / jam = ,3 Kcal/jam Kenaikan heat transfer rate (H) adalah kondisi setelah dioperasikan soot blower dengan kondisi sebelum dioperasikan soot blower, yaitu : H = H2 H1 = , (Kcal/jam) = ,2 Kcal/jam Hasil ini setara dengan daya listrik sebesar : KW atau 4,611 MW Untuk itu sangat diperlukan sootblower untuk meningkatkan perpindahan panas di pipa Boiler. Untuk mengoptimalkan kinerja sootblower ini kita akan mencari akar permasalahan yang mengakibatkan sootblower mengalami kegagalan dalam beroperasi. 4.2 PERHITUNGAN ENERGI YANG DIKELUARKAN SAAT PENGOPERASIAN SOOTBLOWER Untuk mengoperasikan soot blower, maka diperlukan sejumlah energi, yang mana energy tersebut akan terbuang selama operasi soot blower. Energi energi yang terbuang tersebut yaitu : 1. Energi uap yang digunakan untuk membersihkan jelaga jelaga yang menempel pada area perpindahan panas di boiler. 2. Energi listrik yang digunakan untuk mengoperasikan motor motor untuk menjalankan soot blower.

5 Perhitungan besar energi uap yang diperlukan untuk pengoperasian sootblower Besar energy uap yang terbuang dapat dihitung dengan persamaan berikut : W = m ( h1 h2 ) Dimana : W = Energi ( diasumsikan jika uap yang terbuang tersebut digunakan untuk memutar LP Turbin) (Watt) m = Laju aliran massa uap (kg/s) h1= Entalphi uap yang digunakan untuk soot blower (diasumsikan masuk LP turbin) (kj/kg) h2= Entalphi uap keluar LP turbin (kj/kg) Dari data data operasi soot blower di peroleh : Steam supply dari PCV soot blower : Pressure : 42,2 kg/cm 2 = 41,38 bar Temperature : C Flow (m) : 18,5 m 3 /jam = 18,5/3600 m 3 /detik = 0,0051 m 3 /detik Density air (ρair) : 992,2 kg/m 3 Maka, flow ratenya adalah m : 0,0051 m 3 /detik x 992,2 kg/m 3 : 5,06 kg/s Dari data diatas diperoleh tekanan rata rata untuk semua soot blower adalah : P = 13,77 kgf/cm 2 = 13,5 bar Sehingga dapat dicari entalphi uap yang digunakan untuk soot blower ( diasumsikan masuk LP turbin) ( dari tabel uap ) yaitu : Pada P = 13,5 bar dan T = C, diperoleh dari tabel uap dengan cara interpolasi : Pada P = 10 bar dan T = C diperoleh h = 3157,55 kj/kg S = 7,294 kj/kgk Pada P = 20 bar dan T = C diperoleh h = 3135,55 kj/kg S = 6,9567 kj/kgk Maka, pada P = 13,5 bar dan T = C

6 33 h1 = (13,5-10)/(20-10) x (3135, ,55)+3157,55 = 3149,85 kj/kg S = (13,5-10)/(20-10) x (6,9567-7,294)+ 7,294 = 7,1759 kj/kgk Data data operasional pada LP Turbine : Temperatur uap keluar LP Turbine = 42 0 C Tekanan uap keluar turbin = Tekanan kondensor = 697 mmhg = 0,93 bar Maka, dapat dicari entalphi uap keluar turbin ( dari tabel uap ) yaitu : Dengan cara interpolasi : h pada temperature 40 0 C diperoleh : hf = 167,50 kj/kg hfg = 2406 kj/kg hg = 2574 kj/kg sf = 0,5723 kj/kgk sfg = 7,6836 kj/kgk sg = 8,2559 kj/kgk h pada temperature 45 0 C diperoleh : hf = 188,35 kj/kg hfg = 2394,9 kj/kg hg = 2583,3 kj/kg sf = 0,6383 kj/kgk sfg = 7,5277 kj/kgk sg = 8,1661 kj/kgk Maka pada temperature 42 0 C, diperoleh : hf = (42-40)/(45-40)(188,35-167,50)+167,50 = 175,84 kj/kg hfg = (42-40)/(45-40)(2394,9-2406))+2406 = 2401,56 kj/kg sf = (42-40)/(45-40)(0,6383-0,5723)+0,5723 = 0,5987 kj/kgk sfg = (42-40)/(45-40)(7,5277-7,6836)+7,6836 = 7,6212 kj/kgk Kemudian dicari kualitas uap (x) keluar LP Turbin : X = (s1 sf ) / sfg Dimana s1 = s2 = 7,1759 kj/kg K, maka : = (7,1759-0,5987)/( 7,6212) = 0,86 Maka entalphi uap keluar turbin : h2 = (X. hfg ) + hf = 0,86 (2401,56 ) + 175,84 = 2241,18 kj/kg Sehingga dapat dihitung energi uap yang dikeluarkan untuk mengoperasikan soot blower yaitu : W = m ( h1 h2 ) = 5,06 kg/s (3149, ,18) kj/kg

7 34 = 4597,87 kj/s = 4597,87 kw = 4,597 MW Perhitungan energi lisrik yang digunakan untuk mengoperasikan sootblower Untuk motor soot blower system 2IK dan 3IK, berikut data-data name plate motor : Daya = 1,5 hp Putaran Frekuensi Tegangan Arus = 1435 rpm = 50 Hz = 380 v = 2,9 A Factor daya = 0,88 Phase = 3 Maka dapat dihitung daya input yang dibutuhkan motor untuk beroperasi adalah : P = 3.V. I. Cos φ = 3 x 380 x 2,9 x 0,88 = 1679,67 watt = 1,68 kw Karena setiap motor soot blower 2IK beroperasi dengan durasi 8,2 menit per soot blower mulai dari insert sampai retract, maka : Energi listrik untuk setiap pengoperasian satu soot blower 2IK adalah : 1,68 kw x 8,2/60 jam = 0,2324 kwh Dalam satu sequence operasi pada jam 17.00, soot blower yang dioperasikan adalah 2IK side 1 terdiri dari 28 buah soot blower, Sistem 3IK terdiri dari 15 buah soot blower dan system 4AH terdiri dari 8 buah soot blower. Maka : Untuk pemakaian daya listrik pengoperasian soot blower 2IK adalah : 0,2324 kwh x 28 = 6,5072 kwh Untuk pemakaian daya listrik pengoperasian soot blower 3IK, dimana motor soot blower 3IK beroperasi dengan durasi 3,8 menit per soot blower mulai dari insert sampai retrack, maka Energi listrik untuk setiap pengoperasian satu soot blower 3IK adalah : 1,68 kw x 3,8/60 jam = 0,1064 kwh

8 35 Maka : Untuk pemakaian daya listrik pengoperasian soot blower 3IK adalah : 0,1064 kwh x 15 = 1,596 kwh Untuk motor soot blower system 4AH, berikut data data name plate motornya : Daya = 0,2 HP Tegangan = 380 v Frekuensi = 50 Hz Putaran = 980 rpm Arus = 0,6 A Phase = 3 Faktor daya = 0,88 Maka dapat dihitung daya input yang dibutuhkan motor untuk beroperasi adalah : P = 3.V. I. Cos φ = 3 x 380 x 0,6 x 0,88 = 347,52 Watt Untuk pemakaian daya listrik pengoperasian soot blower 4AH, dimana motor soot blower 4AH beroperasi dengan durasi 37,5 menit per soot blower mulai dari insert sampai retract, maka Energi listrik untuk setiap pengoperasian satu soot blower 3IK adalah : 347,52 Watt x 37,5/60 jam = 217,2 Wh Terdapat 8 buah Soot blower system 4AH, maka untuk pemakaian daya listrik pengoperasian soot blower 4AH adalah : 217,2 wh x 8 = 1737,6 wh = 1,7376 kwh Sehingga energi listrik yang digunakan untuk mengoperasikan motor motor untuk menjalankan soot blower adalah : 6,5072 kwh + 1,596 kwh + 1,7376 kwh = 9,8408 kwh Jadi total energy yang dibutuhkan untuk mengoperasikan sekali sequence soot blower adalah: Wtotal = Energi uap + Energi listrik Motor

9 36 = 4597,87kW + 9,8408 kw = 4607,71kW = 4,607 MW Berdasarkan hasil analisis di atas, ternyata energi yang dibutuhkan untuk mengoperasikan soot blower hampir sama dibanding hasil penyerapan panas yang diperoleh setelah di soot blower yaitu 4,607 MW 4,611 MW. Artinya pengoperasian soot blower sangat berpengaruh terhadap perpindahan panas pada pipa boiler, ini dapat dilihat dari kenaikan heat transfer rate yang terjadi pada area pipa-pipa perpindahan panas yaitu sebesar ,2 Kcal/jam atau setara dengan daya listrik sebesar : KW atau 4,611 MW. Untuk itu sangat diperlukan langkah-langkah improvement mengurangi gangguan-gangguan soot blower agar system soot blower semakin handal dan kerugian heat transfer dapat berkurang. 4.3 ANALISIS PENYEBAB KEGAGALAN SOOTBLOWER Gambar 4.2 Pareto Gangguan peralatan Soot blower Unit 1-4 Dari diagram di atas diketahui bahwa komponen utama terjadinya kegagalan pada sootblower yaitu pada lance tube dan motor listrik dengan jumlah 50 kali kasus. Untuk mengidentifikasi permasalahan pada sootblower ini dapat juga di lakukan dengan metode dibawah ini: Analisis penyebab kegagalan pada sootblower Pada bab ini akan menjelaskan bagaimana proses pengumpulan data teknis serta perhitungan dari faktor yang mempengaruhi kegagalan sootblower saat beroperasi, seperti pada Tabel 3.2 Berdasarkan data gangguan peralatan sootblower pada PLTU

10 37 Suralaya Unit 1-4 selama 6 bulan (1 Januari Mei 2017 ) yang diperoleh dari observasi adalah sebagai berikut: Tabel 4.2 Gangguan peralatan Sootblower Unit 1-4 UNIT Lanc e tube Moto r Popp et valve PERMASALAHAN Powe r tidak ada Gea r limit switc h instrume nt (Lokal bisa ccr tidak bisa) Kab el spira l SUBTOT AL 1,2,3, Dari data di atas dapat diketahui permasalahan yang mengakibatkan kegagalan pada sootblower, bahwa permasalahan yang sering muncul yaitu terjadi pada motor sootblower dan lancetube dengan frekuensi paling tinggi daripada komponen sootblower yang lain. Untuk itu dilakukan analisis menggunakan metode dibawah seperti di bawah ini: Untuk mengidentifikasi permasalahan yang ada pada lance tube sootblower dapat dirumuskan dalam diagram dibawah ini. Dalam menganalisis lance tube yang bengkok dapat dilihat bahwa lance tube bengkok karena beban terlalu berat kemudian dapat dipengaruhi beberapa faktor, antara lain umur peralatan yang sudah tua, bearing longgar, motor overload (kelebihan beban), gangguan sistem kelistrikan, limit switch yang kotor. Dari beberapa faktor tersebut akibat lance tube yang terlalu lama didalam boiler mengakibatkan defleksi ditambah desain material lance tube yang memliki kekuatan bahan yang kurang bagus sehingga mengakibatkan lance tube bengkok.

11 38 Lance Tube Bengkok Internal Lance Tube Erosi Over Heating Internal Lance Tube Korosi Lance Tube Terlalu Lama Didalam Boiler Steam Kurang / Tidak Ada Worm Gear Aus/Rusak Motor Penggerak Lambat/Tidak Berputar Motor Tidak Bergerak Mundur Umur Sudah Tua Bearing Longgar Motor Overload /Stall Gangguan System Listrik/Kontrol Limit Switch Tidak Berfungsi Beban Terlalu Berat Setting Seal Plate Terlalu Kencang Lance tube berat Design defleksi besar Setting Gland Packing Terlalu Kencang Pelumasan / Greasing Kurang Kotoran/Debu Pada Jalur Gerakan Carriege Front Support Bracket Seret Gaya Akibat Tekanan Steam Gambar 4.3 Analisis Kegagalan Sootblower Model 2IK Boiler Unit 1-4 Dari diagram dan gambar diatas terlihat permasalahan yang sering terjadi di peralatan sootblower dari komponen motor dan lance tube. Motor bermasalah karena beban berat akibat dari lance tube yang sudah tidak lurus lagi sehingga beban gesekan berat mengakibatkan kerja motor berlebih dan menyebabkan kerusakan motor. Dari hasil pengamatan, lance tube merupakan sebab dan juga akibat dari kerusakan motor soot blower.

12 Analisis Tingkat Kepatutan Desain Lance Tube Sootblower Analisis tingkat kepatutan desain lance tube sootblower digunakan untuk mengukur apakah desain ketebalan dari lance tube sootblower mampu digunakan pada spesifikasi uap yang dugunakan untuk proses sootblower Analisis Perhitungan Tebal Pipa tmin allowance = PD 2 ( SE+Py) + A 260,287 x 88,9 tmin allowance = 2 ( x 1+260,287 x 0,7) tmin allowance = 0,65 mm Jadi, ketebalan pipa yang diijinkan dengan spesifikasi uap sootblower tersebut adalah 0,65 mm Dari perhitungan analisis tingkat kepatutan design ketebalan lance tube soot blower didapatkan ketebalan yang diijinkan dengan spesifikasi uap yang digunakan untuk proses soot blower adalah 0,65 mm. Dimana pada design lance tube soot blower 2IK ketebalan pipa yang digunakan adalah 5 mm dan 3 mm. Jadi Material A105 yang digunakan untuk lance tube soot blower pada system 2IK PLTU Suralaya Unit 1-4 masih memenuhi syarat ketebalan pipa yang diijinkan untuk melakukan proses soot blower dengan spesifikasi uap soot blower tersebut Analisis Defleksi Lance Tube Suatu komponen akan mengalami pemuaian atau ekspansi thermal bila temperaturnya berubah dengan perbedaan yang dapat dinyatakan dalam persamaan pemuaian panjang thermal sebagai berikut : L = αlo. T Dari komponen yang dipakai sekarang diketahui material A 105 dengan perhitungan sebagai berikut : Diketahui : Material seamless steel A 105.

13 40 Koefisien thermal ( α ) : 11,7 µm/m 0 C Dimana L menyatakan pertambahan panjang akibat pemuaian ( m atau in ), α merupakan koefisien ekspansi thermal (µm/m 0 C atau in/in 0 F, Lo menyatakan panjang awal ( m atau in ), dan T menyatakan perbedaan temperatur pada komponen ( 0 C atau 0 F ). Dinding Boiler Nozzle D = 3,5 inch,t= 5 Ts D= 3,5 inch T = 3 mm cm 524 cm L0 = 924 cm L=12 cm Flue Gas Gambar 4.4 Kondisi lance tube di dalam furnace Dalam kondisi tidak beroperasi ( Di luar furnace ) temperature lance tube To adalah sekitar 27 0 C. Temperature lance tube di dalam furnace Ts di pengaruhi oleh temperatur flue gas T, di area superheater, reheater, dan economizer dengan proses perpindahan panas secara konveksi. Semakin tinggi temperatur flue gas, semakin besar panas yang di transfer, semakin tinggi pula temperature permukaan lance tube Analisis Defleksi Pada Lance Tube Sootblower Akibat dari pemuaian atau ekspansi thermal ini akan terjadi penambahan panjang dimana L =L0 + L. Pertambahan panjang ini mengakibatkan terjadinya defleksi atau lendutan pada lance tube. Bila diasumsikan bahwa lance tube yang tertahan didalam furnace berlaku sebagai batang kantilever tanpa ada gaya luar, maka besarnya defleksi maksimum yang terjadi dapat dinyatakan dengan persamaan : δ1 = w 1ɑ 4 8EI 1 x L ɑ

14 41 δ2 = 1 x w 2(L ɑ) x {L3+L2ɑ+Lɑ2- ɑ3 } EI momen inersia I1= π 64 (d014 - di1 4 ) dan I2= π 64 (d024 - di2 4 ) diketahui material seamless pipe dengan material A105 setara dengan ASME SA 105 ρmaterial = 7,85 gram/cm 3 = 7850 kg/m 3 ɑ = 4 m b = 5,36 m E pada temp C = 1,062 x N/m 2 F= 15,4 x 10 6 N/m 2 d01 = 0,0889 m di1 = 0,0829 m d02 = 0,0889 m di2 = 0,0789 m Perhitungan Thermal Expantion pada pipa L = αlo. T = 11,7. 9,64 ( ) = 112, = ,524 micrometer X 10-6 = 0,121 m = 12,1 cm 12 cm Perhitungan Volume Lance Tube 2IK Perhitungan volume lance tube sootblower dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Dimana, V = π 4 d2.t V : Volume (m 3 ) d : diameter (m) t : panjang (m) Mencari Volume Pipa Pada t = 5 mm v1 = 3,14 4.0, = 0,0248 m 3 v2 = 3,14 4.0, = 0,0195 m 3

15 42 va= v1-v2 = 0,0248 m 3-0,0195 m 3 = 0,0053 m 3 Mencari Volume Pipa Pada t = 3 mm Menghitung Massa Pipa Mencari Berat Pipa v1 = 3,14 4.0, ,36 = 0,0332 m 3 v2 = 3,14 4.0, ,36 = 0,0289 m 3 vb = v1-v2 = 0,0332 m 3-0,0289 m 3 = 0,0043 m 3 ma = va x ρmaterial = 0,0053 m 3 x 7850 kg/m 3 = 41,605 kg mb = vb x ρmaterial = 0,0043 m 3 x 7850 kg/m 3 = 33,755 kg mtotal = ma + mb = 41,605 kg + 33,755 kg = 75,36 kg Wtotal = mtotal. g = 75,36 kg x 9,8 m/s 2 = 738,528 N w = W L = 738,528 9,36 Menghitung Momen Inersia = 78,90 N/m I1= π 64 (d014 - di1 4 ) = 3,14 64 (0, , ) = 7,47 x 10-7 m 4, dan I2= π 64 (d024 - di2 4 ) = 3,14 64 (0, , ) = 1,16 x 10-6 m 4 Menghitung Besar Defleksi Yang Terjadi Pada Pipa δ1 = w.ɑ4 8EI 1 78,90 x 9,36 δ1 = 4 8 x 1,062 x10 11 x 7,47x10 7 = 0,954 m = 95,4 cm 1 δ2 = x w EI 2 (L ɑ) 8 x {L 3 +L 2 ɑ+lɑ 2 - ɑ3 3 } 1 78,90 (9,36 4) δ2 = 1,062 x10 11 x 1,16 x 10 6 x ) } x {9,36 3 +(9,36 2 x 4)+(9,36 x = 0,557 m = 55,7 cm δtotal = δ1+ δ2 = 95,4 cm + 55,7 cm = 151,1 cm = 1,5 m

16 43 Dari perhitungan di atas untuk pemuaian dan lendutan material tersebut cukup tinggi yaitu sebesar 151,1 cm = 1,5 m. Untuk itu direkomendasikan menggunakan material dengan koefisien thermal yang lebih rendah yaitu material chrome moly ( AISI 4130 ). Dasar perhitungannya adalah sebagai berikut : Diketahui : Material chrome moly ( AISI 4130 ). Koefisien thermal ( α ) : 3, in/in 0 F D=3,5inch,T=5 mm Dinding Boiler T D= 3,5 inch T = 3 Nozzle 400 cm 524 cm 40 cm 6,5 cm Flue Gas Gambar 4.5 Pemuaian lance tube pada 2IK dengan menggunakan material chrome moly Menghitung Thermal Expantion pada pipa L = αlo. T = 3, ,527 ( ,6 ) = 1328, ,4 = , = 2,56 = 6,5 cm Jika dibandingkan dengan material sebelumnya yang sebesar 12 cm, material chrome-moly pemuaiannya lebih kecil sebesar 6,5 cm.

17 44 Berikut perhitungan defleksinya : Diketahui material Chrome moly ( AISI 4130 ) ρmaterial = 7,85 gram/cm 3 = 7850 kg/m 3 ɑ = 4 m b = 5,30 m E pada temp C F=2,05 x N/m 2 d01 = 0,0889 m di1 = 0,0829 m d02 = 0,0889 m di2 = 0,0789 m Mencari Volume Pipa Pada t = 5 mm v1 = 3,14 4.0, = 0,0248 m 3 v2 = 3,14 4.0, = 0,0195 m 3 va= v1-v2 = 0,0248 m 3-0,0195 m 3 = 0,0053 m 3 Mencari Volume Pipa Pada t = 3 mm Menghitung Massa Pipa Mencari Berat Pipa v1 = 3,14 4.0, ,30 = 0,0328 m 3 v2 = 3,14 4.0, ,30 = 0,0285 m 3 vb = v1-v2 = 0,0328 m 3-0,0285 m 3 = 0,0043 m 3 ma = va x ρmaterial = 0,0053 m 3 x 7850 kg/m 3 = 41,605 kg mb = vb x ρmaterial = 0,0043 m 3 x 7850 kg/m 3 = 33,755 kg mtotal = ma + mb = 41,605 kg + 33,755 kg = 75,36 kg Wtotal = mtotal. g = 75,36 kg x 9,8 m/s 2 = 738,528 N w = W L = 738,528 9,36 = 78,90 N/m

18 45 Menghitung Momen Inersia I1= π 64 (d014 - di1 4 ) = 3,14 64 (0, , ) = 7,47 x 10-7 m 4, dan I2= π 64 3,14 (d024- di24) = (0, ,07894) = 1,16 x 10-6 m4 64 Menghitung Besar Defleksi Yang Terjadi Pada Pipa δ1 = w ɑ4 8EI 1 78,90 x 9,30 δ1 = 4 8 x 1,062x10 11 x 7,47x10 7 =0,929 m = 92,9 cm 1 δ2 = x w EI 2 (L ɑ) 8 x {L 3 +L 2 ɑ+lɑ 2 - ɑ3 3 } 1 δ2 = x 78,90 (9,30 4) 2,05 x10 11 x 1,16 x ) } = 0,2808 m = 28,086 cm x {9,30 3 +(9,30 2 x 4)+(9,30 x δtotal = δ1+ δ2 = 92,9 cm + 28,086 cm = 120,9 cm = 1,20 m Dari hasil analisa di atas, dapat digambarkan sketsa perbedaan defleksi antara lance tube dengan material carbon steel A105 dengan chrome moly ( AISI 4130 ) Defleksi pada material carbon steel A105 setara ASME SA cm α = 3 0 1,5 m Dinding boiler Defleksi pada material chrome moly ( AISI 4130 ). α = 1, ,5 cm 1,2 m Dinding boiler

19 46 Gambar 4.6 Perbandingan defleksi antara material carbon steel A105 dengan material chrome moly ( AISI 4130 ) 4.4 ANALISIS DEFLEKSI LANCE TUBE SOOTBLOWER MENGGUNAKAN SOFTWARE SOLIDWORK Pada pembahasan ini penulis akan membandingkan analisis defleksi lance menggunakan software solidwork sebagai pembanding antara material Carbon Steel A105 dengan Chrome moly AISI A Analisis lance tube sootblower dengan material carbon steel A105 Berikut akan ditampilkan analisis lance tube sootblower menggunakan material carbon steel A105. Diketahui : Material Information Solid Bodies Document Name and Reference Boss-Extrude3 Model name: Lance Tube Terdisitribusi Current Configuration: Default Treated As Solid Body Volumetric Properties Mass: kg Volume: m^3 Density:7850 kg/m^3 Weight: N Gambar 4.7 Material Information A105 Document Path/Date Modified E:\Lance Tube Terdisitribusi.SLD PRT Jul 20 19:11:

20 47 Gambar 4.8 Von misses material A105 Dari gambar diatas diketahui bahwa analisa kegagalan terbesar terletak pada dinding boiler dengan tegangan Von Misses terbesar 275 N/m 2. Gambar 4.9 Defleksi material A105

21 48 Dari analisis diatas menggunakan software solidwork yaitu dengan defleksi sebesar 1,19 m, dan terletak paling dekat pada dinding boiler Analisis lance tube sootblower dengan material Chrome Moly (AISI 4130) Berikut akan ditampilkan analisis lancetube sootblower menggunakan material Chrome Moly (AISI 4130). Diketahui : Material Information Gambar 4.10 Material Information Chrome moly (AISI 4130)

22 49 Gambar 4.11 Von misses Stress material Chrome Moly (AISI 4130) Dari gambar di atas diketahui bahwa analisa kegagalan terbesar terletak pada dinding boiler dengan tegangan terbesar 276 N/m 2. Dari besaran nilai tegangan Von Misses yang terjadi pada material AISI 4130 σ von misses < σ luluh yaitu sebesar 460 GPa. Sedangkan defleksi terbesar terletak pada Gambar 4.12 Defleksi material Chrome Moly (AISI 4130)

23 50 Dari analisis diatas menggunakan software solidwork yaitu dengan defleksi sebesar 1,05 m, dan terletak paling dekat pada dinding boiler. Dari rekomendasi material Chrome moly (AISI 4130) diatas dapat diketahui bahwa tegangan von misses lebih kecil dari tegangan luluh material itu sendiri, yaitu σ von misses = 276 N/m 2 < σ luluh = 460 GPa hal ini dapat disimpulkan bahwa material ini tidak terdeformasi secara plastis. 4.5 REKOMENDASI PERAWATAN SOOTBLOWER Perawatan Rutin Komponen Mekanis Sootblower 1. Mengganti lance tube soot blower jika ada indikasi bengkok saat PM Rutin Soot Blower atau ada laporan dari operator lokal boiler saat rutin chek local 2. Lakukan pembersihan jalur carriage, terutama jalur pinion dan bearing dari kotoran dan debu secara rutin. 3. Periksa level oil pada sight glass/grease carriage. Lakukan penambahan bila ada oli kurang serta penggantian dengan pelumas yang masih bagus. 4. Inspeksi poppet valve saat PM Rutin Soot Blower (indikasi poppet valve leaksthrough/leaks out) 5. Monitoring kebocoran pelumas pada carriage soot blower saat PM rutin Soot Blower. 6. Inspeksi Carriage (termasuk Pinion & Worm Gear) secara rutin pada saat OH Soot Blower. 7. Inspeksi drain trap soot blower saat PM rutin Soot Blower untuk menghindari kondensasi steam 8. Inspeksi poppet valve dari erosi akibat steam pada saat OH Soot Blower. 9. Kalibrasi pressure poppet valve saat OH 10. Check kelurusan lance tube dan carriage secara periodik Perawatan Rutin Komponen Elektrik dan Instrumen Sootblower 1. Ganti Motor Sootblower dengan yang baru/rewinding dengan kualitas baik jika terjadi kerusakan pada motor.

24 51 2. Check/bersihkan/perbaiki limit switch, terminal kabel serta contactor Sootblower dan penyentuhnya saat PM Rutin Soot Blower 3. Ganti secara bertahap Limit Switch Sootblower yang sudah umur pakainya terlampaui (aging) saat OH 4. Ganti motor Sootblower yang sudah Aging secara bertahap dengan motor baru/rewinding tapi kualitasnya terjamin baik 5. Ganti kabel spiral Sootblower yang sudah aging/mengelupas/elastisitas tidak sesuai lagi, secara bertahap dengan yang baru OEM atau Non OEM namun kualitas setara OEM 6. Ganti contactor Sootblower yang sudah aging secara bertahap pada saat OH 7. Pengecheckan sinyal control 110 V Sootblower pada saat PM Rutin Sootblower.