ANALISA KARAKTERISTIK PELUMAS CALTEX REGAL R&O ISO 32 DAN PERTAMINA TURBOLUBE ISO 32 PADA POMPA INJEKSI AIR SULZER BINGHAM PUMP DI PT CPI MINAS Japri Lukman Prodi Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Riau Jl. Tuanku Tambusai, Pekanbaru Email : japri2710@yahoo.com Abstrak Spesifikasi pelumas dapat di lihat pada label kemasan produk pelumas tersebut. Pelumas akan mengalami perubahan karakteristik dan apakah perubahan itu masih dalam nilai (rentang batas) condeming limit yang ditetapkan untuk itu dilakukan pengujian sampel. Sampel yang diambil dari DE (Drive End) dan NDE (Non Drive End) Water injection pump secara berkala selama 3 bulan. Pengujian pada masing masing sampel pelumas dilakukan di Laboratorium CPI minas, karakteristik yang di uji adalah Viskositas 40 ºC dan 100ºC menggunakan Saybolt Viscometer (SUS), Density menggunakan Density meter, Serta Water content menggunakan Destilasi. Hasil Analisa pengujian terhadap pelumas baru pelumas Caltex regal R&O ISO 32 pada 40 C adalah 33,58 cst dan pada 100 C adalah 6,0 cst, sedangkan pelumas pertamina turbolube pada 40 C adalah 34,08 cst dan 100 C 6,2 cst. Nilai viscositas Pelumas Caltex Regal R&O ISO 32 dari pemakaian awal hingga pemakaian 3 bulan pada suhu 40 C adalah 33,58 cst, 33,29 cst, 33,07 cst, dan 32,86 cst, sedangkan ada suhu 100 C adalah 6,0 cst, 5,96 cst, 5,86 cst, dan 5,70 cst. Pelumas pertamina dari pemakaian awal hingga 3 bulan pada suhu 40 C adalah 34,08 cst, 33,45 cst, 33,17 cst, dan 32,80 cst sedangkan pada suhu 100 C adalah 6,2 cst, 5,67 cst, 5,51 cst, dan 5,34 cst. Sedangkan Water content dan densitas masih dalam condeming limit yang ditetapkan. Kata kunci : Water injection pump (WIP), viscositas, Trial lube oil analysis, Saybolt Viscometer, Density meter, Destilasi. 1. PENDAHULUAN Pelumasan merupakan hal yang paling penting dalam pengoperasian mesin. Penggunaan minyak pelumas yang baik sekalipun, apabila kurangnnya perhatian terhadap minyak pelumas itu sendiri maka minyak pelumas tersebut akan cepat mengalami penurunan kualitas. Degradasi dan kontaminasi adalah salah satu faktor penyebab menurunnya kualitas minyak pelumas Sistem pelumasan merupakan sebuah bagian utama pada mesin, yaitu terdiri dari tempat penampungan oli (chamber), pompa oli, pipa pipa saluran minyak dan pengatur tekanan minyak pelumas agar sampai kepada bagian-bagian mesin yang membutuhkan pelumasan. Pelumasan pompa injeksi air (water injeksi pump) di PT.CPI menggunakan oli Regal R&O 32, Regal R&O 32 adalah jenis pelumas yang sejak awal dipakai oleh PT CPI. Saat ini PT CPI ingin mengganti dengan merk pelumas PERTAMINA dengan spesifikasi yang sama. PT CPI akan melakukan pengujian kualitas oli (Trial oil) apakah pelumas tersebut masih dalam nilai rentang batas( condemning limit ) yang ditetapkan. Sehubungan dengan itu saat ini Pihak CPI akan melakukan pengujian dan pengambilan sampel sendiri. Pergantian berkala untuk pelumasan pompa saat ini akan dilakukan sebelum waktu pergantian dengan cara mengambil sampel sebelum pergantian oli, bertujuan untuk mengetahui kondisi pelumas. Pengujian produk pelumas sendiri telah dilakukan oleh produsen, Spesifikasi pelumas dapat di lihat pada label kemasan produk pelumas tersebut. Akan tetapi spesifikasi tersebut diambil ketika pelumas masih baru, berbeda pada saat pelumas digunakan. Ada kemungkinan pelumas masih baru memiliki spesifikasi karakteristik yang sangat baik tetapi setelah dipakai, Pelumas tersebut akan mengalami perubahan karakteristik dan apakah perubahan itu masih dalam nilai (rentang batas) condeming limit yang ditetapkan. M-111
2. METODOLOGI PENELITIAN Adapun tahapan penelitian ini disajikan dalam bentuk flowchart berikut : mulai Studi literature Studi lapangan Menentukan parameter pengujianparameter Tidak Pengambilan sampel oli baru dan oli bekas Uji laboratorium Data uji lab (visc 40 C,100 C,kandungan air,density) Ya Pengolahan data dan analisa kesimpulan Selesai Gambar 1. Flow Chart Penelitian Tugas Akhir 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil Analisa oli baru di laboratorium Analisa karakteristik Properties pelumas baru (new oil) Caltex Regal R&O ISO 32 dan Pertamina Turbolube ISO 32. Viscositas kinematik (SUS) Hasil pengujian yang dilakukan sebelum pemakaian pada masing masing pelumas menggunakan Saybolt Viscometer bath dalam satuan SUS (Saybolt universal Second) dapat dilihat sbb : Tabel 1. Viscositas kinematik (SUS) Sampel Visc 40 C SUS ) Visc 100 C SUS ( 1. Caltex regal R&O 32 156,6 45,6 2. Pertamina Turbolube 32 158,8 46,3 Untuk menentukan nilai viscositas kinematik (cst) dapat diselesaikan menggunakan persamaan (2.3) dan (2.5). Viscositas kinematik 40 ºC cst 0,220 x 156,6 (135 / 156,6) M-112
33,58 cst 0,220 x 158,8 (135 / 158,8) 34,08 Viscositas kinematik 100ºC cst 0,226 x 45,6 (195 / 45,6) 6,0 cst 0,226 x 46,3 (195 / 46,3) 6,2 Dari hasil hasil penyelesaian diatas didapatkan nilai dalam satuan viscositas kinematik (cst) pada tabel dibawah ini. Tabel 2. Viscositas kinematik (cst) Sampel Visc 40 C (cst) ) Visc 100 C (cst) ) 1. Caltex regal R&O 32 33,58 6,0 2. Pertamina Turbolube 32 34,08 6,2 Dari hasil uji coba dijelaskan bahwa nilai viscositas (kekentalan) dalam satuan m²/s pada suhu 40 C lebih tinggi Pertamina Turbolube ISO 32 dibandingkan Caltex Regal R&O ISO 32 dengan selisih nilai 0,79 cst. Pada suhu 100 C nilai viscositas Pelumas Pertamina turbolube ISO 32 memiliki nilai viscositas lebih tinggi dibanding pelumas Caltex Regal R&O ISO 32 dengan selisih nilai 0,2 cst. Water content ( % volume ) Untuk hasil uji laboratorium terhadap kandungan air (water content) pada pelumas baru dapat dilihat pada tabel 4.3 dibawah. Tabel 3. Water content (% volume ) Sampel Water content (% vol) 1) Caltex regal R&O 32 0,00 2) Pertamina Turbolube 32 0,00 Kandungan air ( water content ) pada Pelumas Pertamina turbolube ISO 32 dan pelumas Caltex Regal R&O ISO 32 menunjukan angka normal yakni < 0,05 % volume air dalam pelumas tersebut. Density ( kerapatan ) Density (kerapatan) suatu fluida berdasarkan hasil uji laboratorium terhadap sampel pelumas dalam kondisi oli baru dapat dilihat tabel berikut. Tabel 4. Density (gram/cc) Sampel Density at 15 C API gravity at 15 C API gravity at 15 C 1.Caltex regal R&O 32 0,8600 33,04 0,8600 2.Pertamina Turbolube 32 0,8585 33,17 0,8593 Nilai density pelumas yang ditunjukan tabel diatas menjelaskan bahwa masing masing pelumas masih dalam kondisi normal. 3.2. Hasil Analisa Pelumas bekas ( used oil ) Caltex regal R&O ISO 32 Viscositas kinematik SUS Hasil Pengujian terhadap sampel pelumas bekas Caltex regal R&O ISO 32 menggunakan Saybolt viscometer bath dalam satuan (SUS) dapat dilihat tabel dibawah. M-113
Tabel 5 Viscositas kinematik (SUS) Sampel Visc 40 C (SUS) ( ) Visc 100 C (SUS) ) 1. Caltex regal R&O 32 1bulan 155,3 45,4 2. Caltex regal R&O 32 2bulan 154,3 45,1 3. Caltex regal R&O 32 3bulan 153,4 44,6 Viscositas kinematik (cst) Nilai Viscositas kinematik (cst) pelumas bekas Caltex regal R&O ISO 32 dapat diselesaikan menggunakan persamaan (2.3) dan (2.5) dengan cara sebagai berikut. 1). Untuk nilai SUS antara 32 dan 100 : cst 0,226 x 45,4 (195 / 45,4) 5,96 cst 0,226 x 45.1 - (195 / 45.1) 5,86 cst 0,226 x 44,6 - (195 / 44,6) 5,70 2). Untuk nilai SUS lebih besar dari 100 cst 0,220 x 155,3 (135 / 155,3) 33,29 cst 0,220 x 154,3 (135 / 154,3) 33,07 cst 0,220 x 153,4 (135 / 153,4) 32,86 Dari hasil hasil penyelesaian diatas didapat kan nilai dalam satuan viscositas kinematik (cst) pada tabel dibawah ini. Tabel 6 Viscositas kinematik (cst) Sampel Visc 40 C ( Visc 100 C ( ) 1.Caltex regal R&O 32 1bulan 33,29 5,96 2. Caltex regal R&O 32 2bulan 33,07 5,86 3.Caltex regal R&O 32 3bulan 32,86 5,70 3). Water content (% volume) Kandungan air (water content) pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dapat di ketahui seperti pada tabel dibawah ini. Nilai kandungan air pelumas masih dalam condeming limit yang ditetapkan (< 0.05%). Tabel 7. Water content (% volume ) Sampel Water content (% volume) 1.Caltex regal R&O 32 1bulan 0,00 2.Caltex regal R&O 32 2bulan 0,01 3.Caltex regal R&O 32 3bulan 0,01 M-114
4). Density (kerapatan) Hasil pengujian di laboratorium didapat nilai density seperti pada tabel 4.8 dibawah. Tabel 8 Density (gram/cc) Sampel Density at 15 C API gravity at 15 C 5). Viscositas dinamik (absolute) Viscositas dinamik (absolute) pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dapat diselesaikan menggunakan persamaan (2.2) dengan cara sebagai berikut. Viscositas dinamik (absolute) 40 C 33,29 x 0,0008600 0.0286 33,04 x 0,0008591 0.0283 32,86 x 0,0008590 0.0282 Spesifik gravity at 15 C 1. Caltex regal R&O 32 1bulan 0,8600 33,06 0,8608 2. Caltex regal R&O 32 2bulan 0,8591 33,04 0,8600 3. Caltex regal R&O 32 3bulan 0,8590 32,88 0,8597 Viscositas dinamik (absolute) 100 C 5,96 x 0,0008600 5,9 x 0,0008591 5,70 x 0,0008590 6). Viscositas Indeks (VI) Viscositas Indeks pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dapat diselesaikan menggunakan tabel (2.4) dan persamaan (2.5) dengan cara sebagai berikut. Pelumas Caltex Regal R&O ISO 32 IV (L U )/(L H ).100 ( 33,58 30,4)/(33,58 6,0).100 11,5 (cst) 3.3. Hasil Analisa Pelumas bekas (used oil) pertamina turbolube ISO 32 1. Viscositas kinematik (SUS) Hasil Pengujian terhadap sampel pelumas bekas Pelumas pertamina turbolube ISO 32 menggunakan Saybolt viscometer bath dalam satuan (SUS) dapat dilihat tabel dibawah. M-115
Tabel 9 Viscositas kinematik (SUS) Sampel Visc 40 C (SUS) Visc 100 C (SUS) 1. Pertamina Turbolube 32-1 bulan 156,0 44,5 2. Pertamina Turbolube 32-1 bulan 154,6 44,0 3. Pertamina Turbolube 32-1 bulan 153,1 43,5 Viscositas kinematik (cst ) Nilai Viscositas kinematik (cst) pelumas bekas Pertamina Turbolube ISO 32 dapat diselesaikan menggunakan persamaan (2.3) dan (2.5) dengan cara sebagai berikut. 1). Untuk nilai SUS antara 32 dan 100 : cst 0,226 x 44,5 - (195 / 44,5) 5,67 cst 0,226 x 44.0 - (195 / 44.0) 4,51 cst 0,226 x 43.5 - (195 / 43.5) 5,34 2). Untuk nilai SUS lebih besar dari 100 : cst 0,220 x 156.0 (135 / 156,0) 33,45 cst 0,220 x 154,6 (135 / 154,6) 33,17 cst 0,220 x 153,1 (135 / 153,1) 32,80 Dari hasil hasil penyelesaian diatas didapatkan nilai dalam satuan viscositas kinematik (cst) pada tabel dibawah ini. Tabel 10. Viscositas kinematik (cst) Sampel Visc 40 C (SUS) Visc 100 C (SUS) 1. Pertamina Turbolube 32-1 bulan 33,45 5,67 2. Pertamina Turbolube 32-2 bulan 33,17 5,51 3. Pertamina Turbolube 32-3 bulan 32,80 5,34 3) Water content (kontaminasi air) ( % volume ) Hasil pengujian sampel oli bekas terhadap kandungan air (water content) pelumas pertamina turbolube ISO 32. Tabel 11. Water content (% volume ) Sampel Water content (% volume) a. Pertamina Turbolube 32-1bulan 0,00 b. Pertamina Turbolube 32-2 0,01 bulan c. Pertamina Turbolube 32-3 0,01 bulan 4) Density (kerapatan) Hasil pengujian di laboratorium didapat nilai density seperti pada tabel 4.12 dibawah. M-116
Tabel 12. Density (gram/cc) Sampel Density at 15 C API gravity at 15 C Spesifik gravity at 15 C 1. Pertamina Turbolube 32-1bulan 0,8584 33,17 0,8597 2. Pertamina Turbolube 32-2 bulan 0,8581 33,09 0,8592 3. Pertamina Turbolube 32-3 bulan 0,8581 33,03 0,8590 sitas dinamik (absolute) Viscositas dinamik (absolute) pelumas Pertamina Turbolube 32 dapat diselesaikan menggunakan persamaan (2.2) dengan cara sebagai berikut. Pelumas Pertamina Turbolube ISO 32 40 C 33,45 x 0,0008584 0,0287 33,17 x 0,0008581 0,0284 32,80 x 0,0008581 5) V i s c o 0,0281 Pelumas Pertamina Turbolube ISO 32 100 C 5,67 x 0,0008584 5,51 x 0,0008581 5,34 x 0,0008581 Viscositas Indeks ( VI ) Viscositas Indeks pelumas Pertamina Turbolube 32 dapat ditentukan menggunakan tabel (2.4) dan persamaan (2.5) dengan cara sebagai berikut. Pelumas Pertamina Turbolube ISO 32 IV (L U )/(L H ).100 ( 34,08 32,07)/(34,08 6,2).100 7,2 (cst) Grafik perubahan karakteristik Pelumas Setelah didapatkan hasil dari analisa terhadap karakteristik masing masing pelumas, maka dapat digambarkan pada grafik berikut. M-117
Gambar 2. Grafik perubahan viscositas kinematik Pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dan pelumas Pertamina turbolube ISO 32 pada 40 C Dari hasil grafik diatas dapat diketahui bahwa nilai viscositas 40 C pada pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dari pemakaian bulan pertama adalah 33.58 cst, 33.29 cst, 33.07 cst, dan 32.86 cst. Nilai viscositas pada 40 C pelumas caltex regal R&O ISO 32 Masih dalam nilai rentang batas (condeming limit) yang ditetapkan. Sedangkan pada Pelumas pertamina turbolube ISO 32 dapat diketahui bahwa nilai viscositas 40 C dari pelumas baru hingga pemakaian 3 bulan adalah 34.08 cst, 33.45 cst, 33.17 cst dan 32.80 cst. Nilai viscositas pada 40 C Pertamina Turbolube ISO 32 Masih dalam nilai rentang batas (condeming limit) yang ditetapkan. Gambar 3. Grafik perubahan viscositas kinematik Pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dan pelumas Pertamina turbolube ISO 32 pada 100 C Dari hasil grafik dapat diketahui bahwa nilai viscositas 100 C pada pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dari pemakaian bulan pertama sampai bulan ketiga mengalami penurunan dengan nilai 6.0 cst, 5.96 cst, 5.86 cst, dan 5.70 cst. Nilai viscositas pada 100 C pelumas caltex regal R&O ISO 32 Masih dalam nilai rentang batas (condeming limit) yang ditetapkan. Sedangkan viscositas kinematik 100 C pada Pertamina turbolube ISO 32 dalam pemakaian bulan pertama hingga bulan ketiga mengalami penurunan yang signifikan nilainya yaitu 6.2 cst,5.67 cst, 5.51 cst dan 5.34 cst. Nilai viscositas pada 100 C Pertamina Turbolube ISO 32 Masih dalam nilai rentang batas (condeming limit) yang ditetapkan. M-118
Grafik Water content ( % volume ) Gambar 4. Grafik nilai kandungan air masing-masing pelumas Kandungan air dari masing-masing pelumas dapat di ketahui seperti pada gambar 4.3 diatas. Nilai kandungan air masing-masing pelumas masih dalam condeming limit yang ditetapkan. Grafik Viscositas indeks dapat dilihat pada gambar 4.4 dibawah. Gambar 5. Grafik viscositas indeks (VI) Pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dan pelumas Pertamina turbolube ISO 32 Dari hasil grafik diatas dapat diketahui nilai viscositas indeks dari masing masing pelumas adalah Caltex regal ISO 32, 11.5 cst sedangkan untuk pelumas Pertamina turbolube ISO 32 adalah 7.2 cst. 4. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pengolahan data serta grafik-grafik yang telah dihasilkan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Setelah dilakukan uji coba pada masing masing sampel, didapatkan bahwa pelumas pertamina turbolube ISO 32 memiliki nilai viscositas terhadap temperatur pada suhu 40 C tinggi, tetapi pada saat dipakai dan terkena temperatur nilai viscositas menurun signifikan dibanding pelumas Caltex regal R&O ISO 32. M-119
2. Dari hasil Trial lube oil setelah data uji coba di laboratorium dapat disimpulkan bahwa sampel oli caltex regal R&O ISO 32 dan Pertamina Turbolube ISO 32 yang dalam pemakaian 1-3 bulan, Nilai parameter masih dalam nilai rentang batas (condeming limit) yang telah ditetapkan. 3. Kualitas oli dipengaruhi oleh kinerja dan kondisi pompa. 4. Dalam pengambilan sampel harus dilakukan dalam keadaan bersih sehingga sampel tidak terkontaminasi. 5. Nilai Indeks viscositas masing masing pelumas membuktikan ketahanan pelumas terhadap temperature. Dari hasil penelitian, pelumas Caltex regal R&O ISO 32 memiliki nilai yang tinggi sebesar 11,5 cst sedangkan pelumas pertamina turbolube ISO 32 7.2 cst. Dari trial lube oil analysis ini dapat diketahui bahwa nilai ketahanan terhadap temperature lebih tahan pelumas Caltex regal R&O ISO 32 dibanding pelumas Pertamina turbolube ISO 32. Nilai indeks Viscositas masing masing pelumas dikategorikan dalam LVI(Low Viscosity Indeks) < 30. DAFTAR PUSTAKA Bruce R. Munson, D. F. (2005). Mekanika Fluida Jilid 2. Jakarta: Erlangga Chevron pacific Indonesia, Operation & Maintenance Certification Mechanical. modul 6. http://enginemechanics.tpub.com/14105/css/14105_36.html diakses pada tanggal 5 februari 2014, pada pukul 10.30. http://mjpcenter.blogspot.com/2010/12/standar-pelumas.html diakses pada tanggal 11 februari 2014, pada pukul 08.00. http://oliindustri.wordpress.com/2011/03/10/karakteristik-pelumas diakses ada tanggal 11 februari 2014, pda pukul 08.25. Hung kuo. Chang. (2011). Tribologi lubricant and lubrication. Croatia. Janeza Trdine. Kregelsky,I.V. Prof. (1981). Friction Wear Lubrication. Vol 2. Moscow. English Translation. Limited, D. B. (1996). Certification Dossier : Water Injection Pump Vol 1. Minas Field: PT Chevron Pacific Indonesia. Neale M. J. (2001). Lubrication and Reliability Handbook. Amerika : Butterwont-Heinemann. Nengah Diasta, A. S. (2012). Surface Pump Operations and Maintenance Cource. Jakarta: PT Fiqry Jaya Manunggal. Politeknik negeri bandung, (2008) perawatan komponen mesin Modul 3. Soenjoto S. (1985). Hand Out Daya Dalam Bidang Pertanian II. Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Sularso, H. T. (1983). Pompa dan Kompresor. Jakarta: PT Pradnya Paramita. Supandi. (2010). Program Pengambilan sampel oli terjadwal. Jurusan teknik mesin politeknik. Semarang. Totten E. George. (2006). Handbook Of Lubrication And Tribologi. Vol 2. Francis. Taylor and francis group. M-120