STUDY PEMELIHARAAN SISTEM TURBIN UAP DENGAN KAPASITAS 1200 KW PUTARAN TURBIN 5294 RPM

Transkripsi

1 STUDY PEMELIHARAAN SISTEM TURBIN UAP DENGAN KAPASITAS 1200 KW PUTARAN TURBIN 5294 RPM DI PKS. SINARMAS SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik RAJA KUTANA GINTING NIM DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat yang dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana. Dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini, penulis banyak mendapat dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini dengan ketulusan hati penulis ingin menghaturkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, (Ayah) Ir. Yansen Ginting dan (Ibu) Osmarida Purba yang senantiasa memberikan kasih sayang, dukungan, motivasi, dan nasihat yang tak ternilai harganya. Serta kepada Kakanda dan adik. 2. Bapak Ir. Alfian Hamsi,MSc, selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing, memotivasi, dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 3. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU. 4. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Mesin, teristimewa kepada kawan-kawan seperjuangan Angkatan Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan baik dalam penulisan maupun penyajian Tugas Sarjana ini. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran-saran yang membangun dari semua pihak demi kesempurnaan Tugas Sarjana ini dikemudian hari. Akhir kata, dengan segala kerendahan hati penulis memanjatkan doa kepada Tuhan Yang Maha Esa semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat untuk kita semua. Medan, May 2010 Penulis Raja Kutana Ginting

3 ABSTRAK Pentingnya sistem pemeliharaan pada sebuah perusahaan memang tidak dapat dipungkiri lagi, sebab sangat berpengaruh terhadap kapasitas produksi dan keuntungan perusahaan, tetapi apabila sistem manajemen pemeliharaan tersebut terlalu jarang atau sering dilakukan, maka akan mengakibatkan kerugian besar bagi perusahaan, yaitu pemborosan biaya dan banyak waktu yang terbuang hanya untuk pekerjaan pemeliharaan. Maka dari itu, penulisan skripsi ini bertujuan untuk menentukan schedule/jadual yang tepat untuk pelaksanaan pemeliharaan, baik ditinjau dari segi probabilitas kerusakan yang terjadi maupun ditinjau dari segi biaya Alternatif Preventive Maintenance yang paling murah, dan juga untuk membandingkan sistem Preventive Maintenance (PM) dengan Breakdown Maintenance (BM). Dimana hal tersebut dapat ditinjau dari segi umur pemakaian dan biaya pemeliharaannya yang diperoleh berdasarkan data-data yang ada, sehingga kita dapat menentukan schedule/jadual pemeliharaan yang tepat (pemeliharaan yang dilakukan sebelum terjadinya kerusakan). Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh bahwa dengan menggunakan sistem Preventive Maintenance (PM) kita dapat menentukan schedule/jadual pemeliharaan yang tepat dan biaya pemeliharaan yang lebih murah, dibandingkan dengan sistem Breakdown Maintenance (BM) dan pada sistem Preventive Maintenance umur mesin lebih tahan lama dibandingkan dengan sistem Breakdown Maintenance.

4 DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Sejarah Perkembangan Pemeliharaan (Maintenance) Dasar-dasar Perencanaan Pemeliharaan Strategi Pemeliharaan (Maintenance Strategy) Pembagian Sistem Pemeliharaan Tugas-tugas Bagian Pemeliharaan Bahagian-bahagian yang berhubungan dengan Pemeliharaan Instruksi-instruksi Umum Dalam Pemeliharaan Pentingnya Pekerjaan Pemeliharaan Pemeliharaan Mesin yang Beroperasi Terus Menerus Pemeliharaan Langsung dan Tidak Langsung Man Power Man Hour Equipment, Tool, Material dan Consumable 25 BAB III METODOLOGI Perencanaan Pemeliharaan (Planning) Perencanaan Jangka Panjang (Long Term

5 Maintenance Plan) Perencanaan Jangka Menengah (Middle Term Maintenance Plan) Perencanaan Tahunan (Yearly Maintenance Plan) Perencanaan Bulanan (Monthly Maintenance Plan) Perencanaan Mingguan (Weekly Maintenance Plan) Perencanaan Harian (Daily Maintenance Plan) Jenis jenis Kegiatan Pemeliharaan Komponen-komponen Utama Sistem Turbin 32 BAB IV HASIL PERHITUNGAN VARIABEL OPERASIONAL MAINTANANCE Inpeksi Pada Turbin Uap di PT. SINARMAS Hubungan biaya dengan manhour untuk pekerjaan inspeksi Hubungan biaya dengan manpower untuk pekerjaan inspeksi Hubungan biaya dengan tool untuk pekerjaan inspeksi Hubungan biaya dengan equipment untuk pekerjaan inspeksi Hubungan biaya dengan material/spare part untuk pekerjaan inspeksi Hubungan biaya dengan consumable untuk pekerjaan inspeksi Overhaul Pada Turbin Uap di PT. SINARMAS Hubungan biaya dengan manhour untuk pekerjaan Overhaul Hubungan biaya dengan manpower untuk pekerjaan Overhaul 55

6 4.2.3 Hubungan biaya dengan tool untuk pekerjaan Overhaul Hubungan biaya dengan equipment untuk pekerjaan Overhaul Hubungan biaya dengan material/spare part untuk pekerjaan Overhaul Hubungan biaya dengan consumable untuk pekerjaan Overhaul Evaluasi Variabel Inspeksi dan Overhaul Probabilitas kerusakan pada sistem turbin Variabel alternatif Preventive Maintenance Hubungan antara performance dan kerusakan Teknik Pemeliharaan Bantalan Turbin Dasar teori Tahapan pelaksanaan Corective Maintenance 75 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 94 DAFTAR PUSTAKA 95

7 DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Tanggal hari kerja inspeksi 40 Tabel 4.2. Jumlah manpower tenaga kerja ahli (dispatch engineer) 42 Tabel 4.3. Jumlah manpower dari karyawan PT. SINARMAS 43 Tabel 4.4. Total biaya untuk tool inspeksi 44 Tabel 4.5. Total biaya untuk equipment 45 Tabel 4.6. Material/Spare part untuk pekerjaan inspeksi 45 Tabel 4.7. Consumable untuk pekerjaan inspeksi 49 Tabel 4.8. Tanggal kerja overhaul 53 Tabel 4.9. Jumlah manpower tenaga kerja ahli (dispatch engineer) 55 Tabel Jumlah dari karyawan dari PT. SINARMAS 56 Tabel Total variabel untuk tool 58 Tabel Total variabel untuk equipment 59 Tabel Total variabel untuk material/spare part 59 Tabel Total variabel untuk consumable 63 Tabel Trouble and accident pada sistema turbin uap dengan kapasitas 1200 kw dan putaran 5294 Rpm 66 Tabel Probabilitas kerusakan yang terjadi 67 Tabel Variabel alternatif Preventive Maintenance 69 Tabel Jumlah kerusakan VS Performance / Level Condition 70 Tabel Pertambahan panjang umur mesin dengan menggunakan sistem Preventive Maintenance 72 Tabel Jumlah kerusakan Performance / Level Condition 72 Tabel Sifat fisis material 76 Tabel Data data poros dan bantalan 77 Tabel Massa jenis material 77 Tabel Koefisien keausan 84 Tabel Laju keausan berdasarkan hari operasi 86

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Kerangka konsep 2 Gambar 2.1. Diagram Maintenance Strategy 8 Gambar 3.1. Miniatur turbin uap 32 Gambar 3.2. Bagian utama turbin uap 33 Gambar 3.3. Poros turbin 34 Gambar 3.4. Nozzle block 35 Gambar 3.5. Sudu gerak 35 Gambar 3.6. Jenis bantalan turbin uap 36 Gambar 3.7. Diagram alir teknik pemeliharaan sistem turbin uap 38 Gambar 4.1. Grafik total variabel untuk inspeksi 51 Gambar 4.2. Grafik total variabel untuk overhaul 65 Gambar 4.3. Grafik variabel Preventive Maintenance VS Breakdown Maintenance 70 Gambar 4.4. Hubungan Kerusakan VS Performance 71 Gambar 4.5. Sistem Preventive Maintenance (PM) setiap 72 bulan VS Breakdown Maintenance (BM) 73 Gambar 4.6. Pelumasan pada poros turbin 74 Gambar 4.7. Dimensi bantalan journal 76 Gambar 4.8. Mekanisme gesekan dipermukaan bantalan 78 Gambar 4.9. Radius Curvarture 80 Gambar Nodal solution Von Misses 88 Gambar Nodal solution Displacement keselurahan 89 Gambar Nodal solution Displacement arah X 90 Gambar Nodal solution Displacement arah Y 90 Gambar Nodal solution Displacement arah Z 91 Gambar Grafik nodal solution Displacement arah Y 92

9 DAFTAR NOTASI A Luas penampang m 2 D 1 Diameter dalam bantalan mm D 2 Diameter luar bantalan mm F t Gaya tangensial kg M t Momen torsi kg/mm N i Daya Netto kw n Putaran poros turbin rpm N g Daya yang dibutuhkan generator listrik kw η G η m Effisiensi generator Effisiensi mekanis W Beban kg F r Gaya radial kg V r Kecepatan poros m/s R Diameter bantalan mm N Contact modulus N/m 2 a Contact radius m M Friction Moment Nmm µ Friction Coefficient F gesek Gaya gesek pada bantalan Q Energi panas Watt Vol Volume bantalan m 3 C Massa jenis bantalan J/kg o C t Waktu detik s sliding distance m Wr Wear volume mm 3 P Tekanan N/m 2