1. Fuel sys

59
MERATUS LINE MERATUS LINE SumarcaturR Budi Effective date : March2014

description

mengenai sistem pelumasan

Transcript of 1. Fuel sys

MERATUS LINEMERATUS LINE

Sumarcatur R Budi

Effective date : March 2014

Syarat & keadaan bahan bakar

• Bahan bakar tersebut harus bersih, tidak tercampurdengan bahan bahan yang tidak berguna bahkan berbahaya.

• Bahan bakar tersebut harus memiliki kekentalan / viskositas yang sesuai dengan kebutuhan / karakteristik mesinnya. karakteristik mesinnya.

• Bahan bakar harus bisa dikabutkan dengan sempurna (atomized = terpecah sebagai atom atom).

• Bahan bakar tersebut harus dapat dikabutkan (injected) ke dalam silinder dalam waktu dan jumlah yang tepat.

Jenis Bahan Bakar

Jenis Bahan Bakar yang Umum Digunakan:

• Bahan Bakar Ringan (Distillate Fuels)

• Bahan Bakar Berat (Residual Fuels)

BP Chevron Esso Gulf Mobil Shell Texaco

MFO BFO BFO Bunker C MFO MFO MFO

Reff:Such products are given different designations depending on the supplier and include such terms as

• light marine fuel, • intermediate fuels,• thin fuel oils and• inter fuels.

The maximum viscosity at 50°C in mm²/s , like centi Stokes (cSt), is often suffixed to the designation IF –intermediate fuel-. For example, IF 180 would be an intermediate fuel with a maximum viscosity of 180 cSt at 50°C. The figure shows the fuel names used by some major oil companies.

MFO BFO BFO Bunker C MFO MFO MFO

IF IF IF IF LMFO TFO IFO

MDO MDO MDO MDO MDO MDF MDF

LDO LD LDO LDO LMDF LDF

GO MGO MGO MGO MGO GO GO

Residual fuels are the highest viscosity and thus the cheapest and most common fuel available for use in large diesel engines. Suppliers of residual fuels or HFO use various names, including the terms bunker C fuel, heavy fuel oil, bunker fuel oil and marine fuel oil. The term HFO also covers some inter fuels.

Sources from Spil1.1 & Spil2.1 Fuel system

Persyaratan Bahan Bakar Ringan (Distillate Fuels)

ISO 8217VERSION 2005 VERSION 2010

Persyaratan untuk Bahan Bakar Berat (Residual Fuels)

ISO 8217

Persyaratan untuk Bahan Bakar Berat (Residual Fuels)

ISO 8217-2010

Pengecekan Viskositas dari Penerimaan Bunker Barge

� Prosedur bunker dan Bunker Delivery Note.

� Dengan dasar “Bunker Delivery Note” (BDN), akan diketahui :

- Viskositas : 50° celsius

- Density : 15° celsius

- Jumlah bahan bakar satuan massa

- Volume (m3) ukuran tangki -- volume- Volume (m3) ukuran tangki -- volume

- Viskositas dan density yang harus diketahui

untuk menentukan CCAI

(CCAI = Calculated Carbon Aromatic Index)

Caution!

Perlu dilakukan pengecekan ulang dengan uji sampel laboratorium untuk memastikan kebenaran data BDN

Diagram / Kurva Viskositas.

Diagram / Kurva Densitas

Density = f(Temperature °C)

950

975

1000

Density kg/m

³

825

850

875

900

925

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperature °C

Density kg/m

³

Keadaan Bahan Bakar yang Diinginkan di Dalam Double Bottom

TankBerapa viskositas tertinggi bahan bakar yang bisa dipompa dari double bottom tank?

Berapa suhu terendah yang bisa diterapkan pada bahan bakar dalam double bottom tank, apa hubungannya dengan pour point dan cloud point bahan bakar, dan apa efeknya?

�Keadaan / spec bahan bakar mempengaruhi berapa �Keadaan / spec bahan bakar mempengaruhi berapa derajat suhu yang dibutuhkan dalam tangki penyimpanan/storage.

�Cloud point dan pour point

�Perlu diperhatikan pour point dan pump ability dari tingkat viskositasnya.

� Flash point.

Uap bahan bakar mulai terbentuk yang bisa menyala bilatersentuh pemicu, bisa menjadi ledakan.

� Self ignition point.

Uap bahan bakar semakin banyak dan bisa menyala tanpa adapemicu dari luar.

� Cloud point.

Lanjutan …

� Cloud point.

Mulai terlihat keruh karena paraffin mulai terbentuk, 3 – 4 deg C di atas pour point.

� Pour point.

Batas dimana struktur bahan bakar minyak rusak denganbanyaknya paraffin yang mengendap.

Paraffine yang yang terbentuk tidak bisa larut kembalimeskipun minyak tersebut dipanaskan.(IF 180/380 – 30oC).

Treatment ideal untuk Bahan Bakar

“Bahan bakar bunkering tidak boleh digunakan sebelum hasil uji laboratorium dikeluarkan”

Hal ini harus dilakukan untuk:Hal ini harus dilakukan untuk:

• Mengetahui kondisi bahan bakar yang sebenarnya.

• Memberikan penanganan (treatment) yang tepat pada bahan bakar sebelum diinjeksikan ke dalam ruang pembakaran mesin diesel.

Fuel Oil System

Fuel Oil System

Fuel Oil System(gambaran umum & sederhana)

Parts of Fuel Oil System

-Treatment-

� Storage tank – Double bottom tank.

� Coil heater.

� Transfer pump.

� Settling tank.

Filter.� Filter.

� Heater.

� Separator – Purifier.

� Service tank – day tank.

Part of complete system

-ME System-

� Service tank – day tank.

� Heater coil.

� Filter.

� Supply pump.

Mixing tank.� Mixing tank.

� Circulating pump.

� Pre heater (final).

� Injection pump.

� Injection valve – Injector.

Storage tank – Double bottom tank

� Sebagai tempat penyimpanan bahan bakar di kapal.

� Pada umumnya terdapat di dasar berganda.

� Harus memiliki heater atau sistem pemanas yang digunakan untuk treatment bahan bakar.yang digunakan untuk treatment bahan bakar.

� Dilengkapi dengan sounding pipe yang berfungsi untuk memantau tinggi permukaan minyak yang tersimpan di dalamnya sekaligus untuk memasukkan alat monitor suhu.

Storage tank – Double bottom tank

� Dalam penggunaannya tanki dasar berganda dilengkapi dengan tabel atau diagram untuk menentukan isi/volume minyak yang dikoreksi dengan trim kapal.

� Sehingga isi tangki bisa diukur dalam kondisi trim yang berbeda beda.

Coil heater� Coil heater merupakan alat pemindah panas dari

media pembawa panas baik berupa uap/steam ataupun minyak pemanas/thermal oil ke bahan bakar minyak.

� Fungsi pemasangan coil heater di dalam storage tank adalah untuk mempertahankan suhu bahan tank adalah untuk mempertahankan suhu bahan bakar agar tetap berada di atas pour point-nya dan untuk menjaga kekentalan bahan bakar agar tidak kehilangan sifat pumpability-nya.

� Pumpability = dapat dipompa (viscosity < 700 cSt)

Daya pemanasan coil heater

“Dalam proses pemanasan, yang perlu diperhatikan di dalam sistem adalah kapasitas/daya pemanasan yang diserap atau diberikan antara fluida pemanas dengan

fluida penyerap panas.”

Faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas pemanasan oleh coil heater terhadap minyak di storage tank a.l.:coil heater terhadap minyak di storage tank a.l.:

� Selisih suhu yang diinginkan antara suhu awal sebelum pemanasan dengan suhu yang diinginkan.

� Massa fluida pemanas yang dialirkan.

� Panas jenis dari fluida pemanas yang dialirkan.

� Waktu pemanasan yang dari suhu awal ke suhu yang diinginkan.

Daya pemanasan coil heater

“Bagaimana cara untuk mengetahui berapa besar daya yang dibutuhkan oleh pemanas untuk

pemanasan bahan bakar pada bunker bahan bakar?”

INGAT !!!

“Panas jenis menentukan berapa banyak uap (steam) atau energi listrik yang digunakan untuk memanaskan minyak ke suhu yang dikehendaki”

Daya pemanasan coil heater

“Minyak ringan memiliki panas jenis yang rendah, sedangkan minyak yang lebih berat memiliki panas

jenis yang lebih tinggi”

Sehingga, untuk mengetahui kapasitas pemanasan bahan bahan bakar di dalam bunker dapat mengacu pada formula di bawah ini:

Daya (kW) = c (kJ/kgºK) . m (kg) . ∆T (ºK) / waktu (sekon)

Dengan, m (kg) = Volume tanki x densitas bahan bakar

Dimana: c = kalor jenis bahan bakar (kJ/kgºK) – 1.67 s/d 2.2 kJ/kgºK

m = massa bahan bakar (kg)

∆T = selisih temperatur yang diinginkan (ºC)

t = waktu pemanasan yang diperlukan (s)

Coil heater

� Proses pemindahan panas bisa dimonitor dari suhu atau tekanan uap masuk dan uap keluar heater.

� Perpindahan panas yang terjadi diukur dari selisih panas (suhu) antara uap/minyak masuk dan keluar.

� Permukaan coil heater yang bersentuhan dengan minyak yang dipanaskan tidak boleh terhalang isolator (biasanya oleh endapan carbon).

Transfer pump

� Digunakan untuk memindahkan bahan bakar minyak dari storage tank ke settling tank.

� Transfer pump berupa pompa roda gigi/gear pump sehingga pemindahan minyak bahan bakar dari tangki yang posisinya lebih rendah ke tangki settling yang posisinya lebih tinggi bisa efektif (constant volume)posisinya lebih tinggi bisa efektif (constant volume)

Gambar contoh gear pump

Settling tank – Tangki endap� Digunakan untuk menampung bahan bakar minyak

membuatnya tenang dan memanasinya sehingga bahan-bahan ikutan yang berat, termasuk air akan mengendap di dasar tangki.(perbedaan masa jenis)

� Pada tangki ini ada pipa pengisian dan pipa aliran dari service tank apabila tangki service terlalu penuh.service tank apabila tangki service terlalu penuh.

� Tangki ini dilengkapi dengan petunjuk permukaan isi, kran untuk membuang/drain endapan, pipa vent/peranginan dan coil pemanas.

� Dilengkapi dengan coil heater baik yang menggunakan steam maupun elektrik.

Filter

� Fungsi filter adalah untuk:

- limitasi.

Memberi batas seberapa besar ukuran bahan ikutan yang bisa ditahan oleh filter.

� Umumnya filter di pasangkan double, sehingga � Umumnya filter di pasangkan double, sehingga pada saat satu kotor dan mampat, bisa digunakan filter lain sementara filter yang kotor dibersihkan.

� Perbedaan tekanan sebelum dan sesudah filter bisa menjadi indikasi kotornya atau tersumbatnya filter.

Filter

Contoh ukuran filter

Heater� Heater di sini berfungsi untuk memanaskan bahan

bakar yang akan diproses di separator.

� Heater ini harus mampu menaikkan suhu menjadi yang sesuai dengan suhu sempurna bahan bakar untuk di purifier (98°C) dari suhu awalnya di settling tank.settling tank.

� Heater ini bisa berupa steam heater, thermal oil heater atupun electric heater.

� Kapasitas heater tidak boleh lebih dari 1,1 watt/cm2 untuk tidak merusak minyak yang dipanasi karena pemanasan setempat.

Contoh spec electric heater

Separator – Purifier,Akan dibahas lebih dalam pada materi yang

lain.

� Fungsi purifier adalah untuk memisahkan kontaminan yang ada dalam bahan bakar minyak dengan gaya sentrifugal yang terbentuk karena putaran tinggi dari bowl-bowl di dalam purifier.

� Purifier akan berfungsi maksimal bila jumlah minyak yang diproses kecil (20% - 30% kapasitas) dan suhu minyak cukup tinggi (98°C) sehingga mencapai tingkat ke encer an maksimal dan perbedaan masa jenis maksimal tetapi tidak sampai menguapkan air di dalam proses (sealing water).

� Pemilihan atau penentuan ukuran gravity disc, suhu dan feed rate (jumlah masukan) menjadi sangat penting dalam mengoperasikan purifier ini.

---- materi ini akan dibahas lebih lanjut pada materi ---- materi ini akan dibahas lebih lanjut pada materi purification system----

Contoh gambar purifier.

Service tank – Day tank

� Digunakan untuk menampung bahan bakar minyak yang sudah bersih dan siap untuk digunakan, hanya viscositas nya yang belum sesuai sehingga masih perlu dipanaskan lagi untuk menyesuaikan dengan kebutuhan mesin.

Pemanasan menggunakan coil heater dengan media � Pemanasan menggunakan coil heater dengan media steam atau elektrik.

� Pada tangki ini ada pipa pengisian

� Tangki ini dilengkapi dengan petunjuk permukaan isi, kran untuk membuang/drain endapan, pipa vent/peranginan dan coil pemanas.

Fine Filter

� Sama hal nya dengan filter sebelum transfer pump, filter disini juga membatasi kontaminan yang adadalam bahan bakar, namun ukuran filternya lebihhalus untuk mengamankan mesin sebelum bahanbakar digunakan.bakar digunakan.

� Ukuran Mesh yang dipakai ≤ 35 micron

(MaK engine, filter mesh 35 µm).

Supply pump

• Memindahkan bahan bakar dari tanki harian menuju ke mixing tank.

• Jenis pompa : screw pump atau gear pumppump

• Tekanan pompa mengacu pada engine maker sampai dengan + 4 bar.

Mixing Tank

• Memisahkan uap dan minyak akibat penurunan tekanan bahan bakar dari injektor (10 bar ke 4 bar).

• Memberikan penambahan suhu dengan mencampur bahan bakar dari supply system dengan bahan bakar return line dari pompa bahan bakar.

• Kapasitas mixing tank harus mampu menampung dan • Kapasitas mixing tank harus mampu menampung dan memenuhi kapasitas bahan bakar untuk mesin dan kapasitas bahan bakar dari return line.

• Detail desain mengacu pada engine maker

• Letak: dipasang pada main engine

• Uap menuju ke service tank � Minyak menuju ke sisi hisap pompa circulating

Circulating pump

• Digunakan untuk menghantarkan bahan bakar dari supply pump atau dari mixing tank ke pompa bahan bakar (injection pump) dan untuk mensirkulasikan kembali bahan bakar dari return line pompa bahan bakar menuju ke pompa bahan bakar lagi setelah melalui mixing tank.melalui mixing tank.

• Menaikkan tekanan aliran bahan bakar dari supply system ke pompa bahan bakar sampai dengan 10 bar.

• Menggunakan pompa roda gigi (gear pump).

• Kapasitas dan kecepatan aliran pemompaan mengacu pada engine maker.

Pre-heater (final)

• Pemanas akhir bahan bakar sebelum pompa bahan bakar.

• Media pemanas dapat menggunakan steam dari boiler atau thermal oil dari thermal oil heater.

• Pengaturan kapasitas pemanasan ditujukan untuk mendapatkan nilai viskositas bahan bakar sesuai dengan kebutuhan engine (sesuai dengan rekomendasi engine maker)

• Tinggi rendahnya nilai densitas bahan bakar dari pemanasan berpengaruh terhadap jumlah massa bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang terhadap jumlah massa bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar.

T ↑ = υ ↓ = δ ↓Keterangan simbol:

T = Temperatur bahan bakar

υ = viskositas

δ = densitas

Pre-heater (final)

Injection pump

• Bagian utama : Plunger & BarrelReturn line

Inlet

Closingposition

Openposition

Rack handle

Injection pump

• Mekanisme pompa diatur oleh camshaft.

• Pengaturan camshaft untuk mekanisme pompa mempengaruhi timing injection (waktu injeksi) bahan bakar ke dalam ruang bakar.

Camshaft

Injection valve - Injector

• Berfungsi untuk mengabutkan bakar bakar menjadi butiran-butiran kecil (atomized).

• Semakin bagus pengkabutan akan semakin efektif pula butiran-butiran bahan bakar tersebut bercampur dengan massa udara yang bercampur dengan massa udara yang dikompresikan ke dalam ruang bakar.

• Kebutuhan untuk atomisasi bahan bakar dengan mengatur viskositas (suhu) dan tekanan spring/pegas injection valve.

• Tekanan injektor mencapai >300 bar - tergantung design engine

Injection valve - Injector

Return line

Inlet

Closingposition

Openposition

Rack handle

Injection valve - Injector

02

22

c pD

dDp ⋅

−=

p0 = tekanan untuk membuka valvepc = tekanan spring valve

Typical wear on Injection Valve

TERIMA KASIHTERIMA KASIH

Tambahan:

TERIMAKASIH