ANALISA UNJUK KERJA POMPA SUBMERSIBLE KAPASITAS 100 …

i

ANALISA UNJUK KERJA POMPA SUBMERSIBLE KAPASITAS

100 L/DETIK HEAD 18 M PUTARAN 1500 RPM DENGAN MENGGUNAKAN METODE

RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE

PDAM TIRTANADI IPA SUNGGAL

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi

Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

IQBAL AMSARI

120401001

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2019

Universitas Sumatera Utara

ii


iii


iv


v


vi


vii


viii


ix


x

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena berkat Rahmat dan Karunia-Nya

yang telah memberikan kesehatan fisik dan pikiran kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan

laporan skripsi ini dengan judul “ANALISA UNJUK KERJA POMPA SUBMERSIBLE KAPASITAS

100 L/DETIK HEAD 18 M PUTARAN 1500 RPM DENGAN MENGGUNAKAN METODE

RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE” dan dapat melaksanakan Penelitian di PDAM Tirtanadi

IPA Sunggal, Kec. Medan Sunggal, Kota Medan, Sumatera Utara.

Adapun laporan kerja praktek ini disusun adalah sebagai salah satu syarat memperoleh gelar

Sarjana Teknik di departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dimana

kami berkuliah saat ini. Laporan ini kami susun berdasarkan hasil penelitian yang kami laksanakan

kurang lebih selama 6 Bulan, mulai dari tanggal 01 Maret 2018 sampai 01 September 2018 di PDAM

Tirtanadi IPA Sunggal.

Penulis sangat menyadari bahwa suksesnya pelaksanaan kerja praktek di PDAM Tirtanadi

IPA Sunggal ini adalah berkat dukungan yang sangat baik oleh beberapa pihak.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Muhammad Sabri, MT. selaku Ketua Dept. Teknik Mesin FT USU.

2. Bapak Terang UHSG Manik, ST. MT. selaku Sekretaris Dept. Teknik Mesin USU.

3. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc. selaku Dosen pembimbing Skripsi penulis, atas bimbingan

yang sangat baik dari awal penelitian ini berlangsung hingga laporan ini selesai.

4. PDAM TIRTANADI PROVINSI SUMATERA UTARA, atas kesempatan yang diberikan

untuk melaksanakan kerja praktek di lingkungan PDAM TIRTANADI IPA Sunggal dan

fasilitas – fasilitas yang mendukung lancarnya penelitian ini.

5. Bapak Adam Parapat, S.T. selaku kepala Instalasi Pengolahan Air Sunggal yang telah

memberi kesempatan kepada kami untuk melaksanakan penelitian di PDAM TIRTANADI

IPA Sunggal.

6. Bapak Supratman selaku kepala bagian Mesin/Listrik (M/L) di PDAM TIRTANADI IPA

Sungal, yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan ilmu, serta waktunya untuk kami

selama melaksanakan penelitian dan penyusunan skripsi hingga selesai.

7. Seluruh staff PDAM TIRTANADI IPA Sunggal.


xi

8. Istriku Syafi’ah Mukhlishoh Siregar, S.KM untuk setiap dukungan, doa, dan motivasi selama

proses pengerjaan skripsi

9. Orang tua, istri dan keluarga besar penulis, untuk setiap dukungan , doa dan materil,

khususnya selama penelitian ini berlangsung.

10. Teman – teman penulis Stambuk 2012 Teknik Mesin USU, untuk setiap motivasi yang telah

diberikan.

Serta kepada seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian ini

yang tidak dapat disebutkan satu – persatu.

Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini, penulis tidak menutup

kesempatan untuk pemberian saran. Semoga penelitian skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Terimakasih.

Medan, 16 April 2019

Penulis,

Iqbal Amsari


xii

ABSTRAK

Pompa submersible merupakan pompa benam yang sering digunakan dalam dunia

perindustrian terutama industri air bersih seperti PT PDAM Tirtanadi. Pompa ini berfungsi

sebagai pompa di stasiun RWP. Selain itu juga digunakan untuk menguras bak filtering

ataupun menguras ruangan stasiun jika terjadi kebocoran dan menyebabkan banjir. Namun

karena aplikasi yang sering berubah ubah serta lokasi yang sering dipindah pindah maka

berdampak pada performa pompa submersible tersebut. Maka dari itu pada penelitian ini

akan dilakukan “Analisa unjuk kerja pompa submersible kapasitas100 l/detik head 18 m

putaran 1500 rpm dengan menggunakan metode reliability centered maintenance”. Setelah

dilakukan pengumpulan data dan analisa maka diperoleh nilai keandalan dari pompa ini

adalah 90.5 % dengan probabilitas kegagaalan 9.5 % setiap beroperasi selama 200 jam.

Selain itu juga diketahui bahwa kegagalan sering terjadi ketika reliability dibawah 70%

sehingga disarankan untuk dilakukan preventive maintenance pada nilai reliability mencapai

titik terebut yaitu setiap 29.8 hari.

Kata kunci : Pompa Submersible, Reliability, Maintenance, Kegagalan


xiii

ABSTRACT

The submersible pump is the immerse pum that often used in industry, especially on

clean water industrial like PT PDAM Tirtanadi. This pump is used as the main pum in RWP

Station. Besides, this pump also used to drain the the filtering tub or to drain the station room

when it flood. However, because the aplication which often change, and also the location

which always placed anywhere, so we have to calculate this submersible pump perform. So,

in this research we will do “Work method analysis on submersible pump which has 100 L/s

capacity head 18 m, 1500 rpm round with used realiability centered maintenance method”.

After we collect the data and the analise, so we got the reliability value from this pump is

90.5 % with the failure probability value is 9.5 % after operated about 200 hour. Besides, we

have known that the failure often happen when the reliability value under 70%. So, we

suggest that the preventive maintenance have to do in each 29.8 days.

Keyword : Submersible Pump, Reliability, Maintenance, Failure


xiv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................... i

ABSTRAK ............................................................................................................... iii

ABSTRACT ............................................................................................................. iv

DAFTAR ISI............................................................................................................. v

DAFTAR TABEL ................................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................................. 3

1.3 Tujuan .................................................................................................................. 3

1.4 Batasan Masalah .................................................................................................. 4

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................................... 4

1.6 Sistematika Penulisan .......................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 7

2.1 Maintenance (Perawatan) .................................................................................... 7

2.1.1 Tujuan Maintenance .................................................................................. 7

2.1.2 Fungsi Maintenance ................................................................................... 8

2.2 Klasifikasi Maintenance....................................................................................... 8

2.2.1 Preventive Maintenance ............................................................................ 9

2.2.2 Predictive Maintenance ............................................................................. 9

2.2.3 Condition Based Maintenance ................................................................... 9

2.2.4 Corrective Maintenance .......................................................................... 10

2.3 Kehandalan (Reliability) .................................................................................... 10

2.4 Metodologi RCM (Reliability Centered Maintenance) ..................................... 12

2.4.1 Seleksi Sistem dan Pengumpulan Informasi ............................................ 14

2.4.2 Deskripsi Batasan Sistem......................................................................... 14

2.4.3 Deskripsi Sistem dan Blok Diagram Fungsi ............................................ 14

2.4.4 Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi ...................................................... 15


xv

2.4.5 FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) ............................................. 15

2.5 Distribusi Kerusakan .......................................................................................... 17

2.5.1 Distribusi Weibull .................................................................................... 17

2.5.2 Distribusi Lognormal ............................................................................... 17

2.5.3 Distribusi Exponential ............................................................................. 17

2.6 Dasar Pompa Submersible ................................................................................. 19

2.7 Penjelasan Pompa Submersible ......................................................................... 20

2.8 Instalasi Pompa Submersible ............................................................................. 21

2.9 Bagian – Bagian Utama Pompa Submersible .................................................... 24

2.9.1 Motor Listrik ............................................................................................ 24

2.9.2 Poros Pompa ............................................................................................ 25

2.9.3 Impeller .................................................................................................... 25

2.9.4 System Seal .............................................................................................. 25

2.9.4.1 Gland Packing Seal System .............................................................. 25

2.9.4.2 Mechanical Seal System ................................................................... 26

BAB III METODE PENELITIAN ....................................................................... 30

3.1 Tempat dan Waktu ............................................................................................. 30

3.1.1 Tempat Penelitian .................................................................................... 30

3.1.2 Waktu Penelitian ...................................................................................... 30

3.2 Kerangka Penelitian ........................................................................................... 30

3.3 Alat dan Bahan ................................................................................................... 30

3.3.1 Peralatan................................................................................................... 30

3.3.2 Bahan ....................................................................................................... 31

3.4 Proses Penelitian ................................................................................................ 31

3.5 Pelaksanaan Penelitian ....................................................................................... 32

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ............................................. 33

4.1 Pompa Pada PDAM Tirtanadi ........................................................................... 33

4.2 Analisa Kualitatif dan Pengamatan Lapangan Pada Model Kegagalan Pompa 34

4.3 Data Kegagalan Pompa dan Sistem Seleksi ....................................................... 35

4.4 Identifikasi Distribusi Kegagalan Pada Pompa Submersible............................. 37

4.5 Batasan Sistem ................................................................................................... 40

4.6 Root Cause Analysis .......................................................................................... 41


xvi

4.7 FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) ....................................................... 43

4.8 FTA (Fault Tree Analysis) ................................................................................. 46

4.9 Pemilihan Tindakan ........................................................................................... 51

4.10 Analisa Reliability dan Penentuan Ideal Pengecekan ...................................... 54

4.10.1 Analisa Reliability dan Probabilitas Kegagalan .................................... 54

4.10.2 Perhitungan – Perhitungan Ideal Waktu Pengecekan ............................ 64

4.11 Analisis Availability Pompa ............................................................................ 66

4.12 Saran Kegiatan yang Dilakukan Ketika Pengecekan ....................................... 67

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 69

5.1 Kesimpulan ........................................................................................................ 69

5.2 Saran .................................................................................................................. 70

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Criteria of Severity Effect........................................................................ 15

Tabel 2.2 Probability of Occurence ........................................................................ 16

Tabel 2.3 Detection Design Control ....................................................................... 16

Tabel 2.4 Tabel Distribusi Kerusakan ..................................................................... 18

Tabel 2.5 Sambungan Las ....................................................................................... 23

Tabel 2.6 Sambungan Soket .................................................................................... 24

Tabel 2.7 Bagian – Bagian Sambungan Soket ........................................................ 24

Tabel 4.1 Pompa pada PDAM Tirtanadi ................................................................. 33

Tabel 4.2 Daftar Komponen Pompa Yang Sering Mengalami Failure ................... 34

Tabel 4.3 Kegagalan Pada Pompa RWP (Raw Water Pump) ................................. 35

Tabel 4.4 Distribusi Kegagalan Pada Submersible Pump ....................................... 37

Tabel 4.5 Klasifikasi Root Cause Analysis ............................................................. 41

Tabel 4.6 Analisis FMEA Pada Pompa Submersible .............................................. 43

Tabel 4.7 Keterangan Kode FTA (Fault Tree Analysis) ......................................... 47

Tabel 4.8 Tabel Pengambilan Tindakan Pada FTA ................................................ 52

Tabel 4.9 Tabel Hasil Perhitungan Analisa Reliability dan Penentuan Ideal Pengecekan 66


xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 RCM Bathub Curve ............................................................................ 11

Gambar 2.2 Variasi RCM Bathub Curve .............................................................. 11

Gambar 2.3 Langkah – Langkah Metodologi RCM............................................... 13

Gambar 2.4 Pompa Submersible ............................................................................ 21

Gambar 2.5 Pompa Submersible Sebelum Instalasi ............................................... 21

Gambar 2.6 Pemasangan Dudukan Pipa Penyambung Pompa dan Pipa Keluaran ...

.................................................................................................................................. 22

Gambar 2.7 Proses Penyambungan Antara Pipa Pengeluaran dan Dudukan Pompa

.................................................................................................................................. 22

Gambar 2.8 Pipa Pengeluaran dan Pompa Setelah Terpasang ............................... 23

Gambar 2.9 Proses Pengisian Bak Penampungan .................................................. 23

Gambar 2.10 Bagian – Bagian Pompa Submersible............................................... 24

Gambar 2.11 Sistem Gland Packing Seal Pada Pompa ......................................... 26

Gambar 2.12 Komponen – Komponen Mechanical Seal ....................................... 27

Gambar 2.13 Kebocoran Pada Mechanical Seal .................................................... 28

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pelaksanaan ...................................................... 32

Gambar 4.1 Pareto Chart Total Kegagalan Pompa PDAM Tirtanadi Sunggal..........

.................................................................................................................................. 36

Gambar 4.2 Distribusi Kegagalan Komponen Pompa Submersible ...................... 37

Gambar 4.3 Bagan FTA (Fault Tree Analysis) ...................................................... 46


xix

Gambar 4.4 Tren Reliability Bearing ..................................................................... 56

Gambar 4.5 Tren Reliability Kopling..................................................................... 59

Gambar 4.6 Tren Reliability Impeller .................................................................... 61

Gambar 4.7 Reliability Pompa ............................................................................... 63


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam dunia industri pada saat ini, konsep perawatan yang memberikan jaminan untuk

menambah life time suatu mesin terus dikembangkan. Perawatan yang dimaksud adalah

sebuah operasi atau aktivitas yang harus dilakukan secara berkala dengan tujuan untuk

melakukan pergantian kerusakan peralatan dengan resources yang ada. Perawatan juga

ditujukan untuk mengembalikan suatu sistem pada kondisinya agar dapat berfungsi

sebagaimana mestinya, memperpanjang usia kegunaan mesin, dan menekan failure sekecil

mungkin.

Berbagai metode diupayakan demi terwujudnya keadaan tersebut. Hal ini sebenarnya

tidak mengherankan, mengingat semakin lama suatu mesin dapat bertahan maka semakin

kecil biaya yang dikeluarkan perusahaan untuk membeli mesin baru. Hal ini sama dengan

meningkatnya kebutuhan perusahaan.

Mengacu pada ilmu mechanical engineering konsentrasi maintenance, berbagai metode

dicetuskan untuk menjawab tantangan diatas. salah satu yang paling sering diterapkan adalah

reliability centered maintenance (RCM), yaitu suatu proses yang diakukan untuk memastikan

peralatan atau mesin melakukan fungsinya dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan.

Pada penelitian ini yang menjadi topik utama penelitian adalah pompa submersible yang

digunakan di PDAM Tirtanadi Sunggal. Hal ini dikarenakan kondisi pompa ini yang sudah

cukup tua sehingga perlu dilakukan perencanaan, pelaksanaan, pengawasan, dan evaluasi

terhadap sistem perawatan handal untuk mengurangi downtime pada mesin/peralatan.

Sehingga downtime mesin menjadi hal yang sangat perlu di perhatikan secara lebih bijak.


2

Selain itu, pompa submersible ini menjadi bahasan yang sangat menarik karena belum

ada penelitian mengenai pompa submersible ini, adapun head dan capacity dari pompa ini

adalah 18 meter dan 100 liter/detik.

Adapun maksud dari pernyataan diatas adalah pompa mempunyai head 10 meter

artinya pompa dapat mengalirkan air dengan tekanan kurang lebih 1 bar. Jadi jika kita ingin

mentransfer air dari basement ke atap gedung pencakar langit yang tingginya 1000 meter,

maka dengan mudah kita akan mengatakan bahwa kita butuh pompa dengan head 1000 meter.

Sedangkan kapasitas (capacity) adalah banyaknya cairan yang dapat dipindahkan oleh

pompa setiap satuan waktu. Dinyatakan dalam satuan volume persatuan waktu, seperti :

1. Barel per day (BPD)

2. Galon per menit (GPM)

3. Cubic meter per hour (m3/hr)

Adapun dalam pembahasan pompa kali ini satuan yang digunakan oleh penulis adalah

liter/detik, maka kita harus mengkonversi kedalam Cubic meter per hour sehingga 100

liter/detik tadi sama dengan 360 m3/hr.

Dalam hal ini unjuk kerja yang penulis lakukan adalah untuk tujuan mengamati dan

menemukan solusi untuk mendapatkan nilai keandalan dari pompa submersible yang akan

kita bahas nantinya. Jadi dalam penelitian ini nanti penulis akan lebih banyak mencatat data

dan menganalisa data – data yang sudah dikumpulkan menjadi satu tadi, agar didapatlah

solusi agar kerusakan pompa dapat dicegah dengan melakukan metode – metode analisa

maintenance.

1.2 Perumusan Masalah


3

Penelitian ini fokus pada proses pelaksanaan langkah reliability centered maintenance

pada mesin pompa submersible. Sehingga dalam proses produksi pabrik akan mencapai

tingkat efisiensi yang semakin baik dengan biaya yang semakin rendah.

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui sistem manajemen perusahaan dan

melaksanakan langkah reliability centered maintenance mesin pompa submersible.

1. Mengetahui jenis pompa yang rentan mengalami kegagalan di PDAM tirtanadi

2. Mengetahui persentase kegagalan setiap komponen pompa yang sering mengalami

kerusakan

3. Menentukan tindakan yang diperlukan untuk mengatasi kegagalan

4. Mengetahui interval waktu pengecekan ideal.

Adapun hubungannya dengan analisa unjuk kerja adalah yaitu pada saat proses

pengamatan pompa, kita dapat mengetahui kerusakan – kerusakan yang terjadi, dan melalui

kerusakan tersebut kita dapat mengetahui bahwasannya pompa submersible lah yang paling

banyak mengalami kerusakan. Karena itu melalui unjuk kerja ini juga kita dapat menentukan

tindakan – tindakan yang perlu kita lakukan agar kerusakan tersebut dapat dicegah.

1.4 Batasan Masalah

Untuk mendapatkan arah penelitian yang baik, maka diperlukan adanya batasan

masalah sebagai berikut:

1. Manajemen perusahaan khususnya pada PDAM Tirtanadi IPASunggal.

2. Reliability centered maintenance pada pompa submersible di PDAM Tirtanadi IPA

Sunggal.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian adalah sebagai berikut :


4

1. Secara aspek akademis, penelitian ini berhubungan dengan mata kuliah manajemen

pemeliharaan, proses produksi, analisa kegagalan, manajemen pemeliharaan pabrik,

dan manajemen perubahan dan pemeliharaan, sehingga dengan dilakukannya

penelitian ini dapat menambah wawasan serta mengembangkan pola pikir tentang

manajemen suatu perusahaan.

2. Secara aspek praktis, penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan untuk ilmu dalam

dunia kerja. Karena ilmu ini merupakan salah satu ilmu yang cukup mahal.

3. Secara aspek kekeluargaan, penelitian ini dapat mempererat kerja sama antara

Departemen Teknik Mesin dengan Perusahaan PDAM Tirtanadi.

4. Dalam aspek ilmu, penelitian ini membuat peneliti dapat mengetahui sistem / proses

pemeliharaan (maintenance) yang digunakan.

5. Dalam aspek perusahaan, penelitian ini dapat menjadi pemecahan masalah yang dapat

dijadikan bahan masukan untuk dan pengembangan berbagai aspek dalam perusahaan.

1.6 Sistematika Penulisan

Penelitian ini di jadikan dalam bentuk laporan hasil penelitian skripsi yang dibagi atas

lima bab, yang masing-masing bab terdiri dari sub bab, yaitu :

Bab 1 : Pendahuluan

Berisi tentang Pendahuluan yang terdiri dari latar belakang, perumusan masalah, tujuan

penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

Bab 2 : Tinjauan pustaka

Berisi tentang literatur yang berkenaan dengan reliability centered maintenance, yaitu tujuan,

fungsi, klasifikasi, kehandalan, metodologi, distribusi kerusakan, pompa submersible, dan

bagian – bagian utama pompa submersible.

Bab 3 : Metodologi Penelitian


5

Berisi tentang urutan dan tata cara yang dilakukan. Dimulai dari waktu dan tempat,

persediaan alat dan bahan, prosedur penelitian dan proses yang dilaksanakan.

Bab 4 : Analisa Data dan Pembahasan

Berisi tentang data yang diperoleh dari penelitian dan hasil wawancara lapangan langsung.

Bab 5 : Kesimpulan dan Saran

Berisi tentang penutup yang terdiri dari : kesimpulan dan saran. Dalam bab ini diuraikan

tentang kesimpulan yang merupakan resume dari bab-bab sebelumnya. Terutama jawaban

atas permasalahan yang diajukan, selanjutnya diberikan saran berkaitan dengan hasil

penelitian.

Daftar Pustaka

Lampiran


6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Maintenance (Perawatan)

Maintenance (pemeliharaan) adalah suatu kombinasi dari berbagai tindakan yang

dilakukan untuk menjaga suatu barang atau memperbaikinya sampai suatu kondisi yang bisa

diterima. Di dalam praktek – praktek maintenance masa lalu dan saat ini baik pada sektor

swasta dan pemerintah mengartikan maintenance itu adalah suatu tindakan pemeliharaan

mesin atau peralatan pabrik dengan memperbaharui usia pakai dan kegagalan atau kerusakan

mesin.

Mesin merupakan hal yang sering dipermasalahkan antara bagian pemeliharaan dan

bagian produksinya. Karena bagian pemeliharaan dianggap yang memboroskan biaya,

sedangkan bagian produksi merasa yang merusakkan tetapi juga yang menghasilkan uang.

Secara umum sebuah produk yang dihasilkan oleh manusia, tidak ada yang tidak mungkin

rusak, tetapi usia penggunaannya dapat diperpanjang dengan melakukan perbaikan yang

dikenal dengan pemeliharaan. Oleh karena itu sangat dibutuhkan kegiatan pemeliharaan yang

meliputi kegiatan pemeliharaan dan perawatan pada peralatan produksi atau mesin.

2.1.1 Tujuan Maintenance

Menurut Daryus A, (2008) dalam bukunya "manajemen pemeliharaan mesin" tujuan

maintenance yang utama adalah sebagai berikut:

1. Untuk memperpanjang kegunaan aset,

2. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang dibutuhkan oleh

produk itu sendiri dan kegiatan produksi yang tidak terganggu.

3. Untuk membantu mengurangi pemakaian dan penyimpangan yang diluar batas dan

menjaga modal uang diinvestasikan tersebut,

4. Untuk mencapai tingkat biaya pemeliharaan serendah mungkin, dengan melaksanakan

kegiatan pemeliharaan yang dapat membahayakan keselamatan para pekerja,

5. Menghindari kegiatan pemeliharaan yang dapat membahayakan keselamatan para

pekerja,


7

6. Mengadakan suatu kerja sama yang erat dengan fungsi-fungsi utama lainnya dari

suatu perusahaan dalam rangka untuk mencapai tujuan utama perusahaan yaitu tingkat

keuntungan yang sebaik mungkin dan total biaya yang serendah mungkin.

2.1.2 Fungsi Maintenance

Menurut pendapat Agus Ahyari, (2002) fungsi maintenance adalah agar dapat

memperpanjang umur ekonomis dari mesin dan peralatan produksi yang ada serta

mengusahakan agar mesin dan peralatan produksi tersebut selalu dalam keadaan optimal dan

siap pakai untuk pelaksanaan proses produksi.

Keuntungan-keuntungan yang akan diperoleh dengan adanya pemeliharaan yang baik

terhadap mesin adalah sebagai berikut:

1. Mesin dan peralatan produksi yang ada dalam perusahaan yang bersangkutan akan

dapat dipergunakan dalam jangka waktu panjang,

2. Pelaksanaan proses produksi dalam perusahaan yang bersangkutan berjalan dengan

lancar,

3. Dapat menghindarkan diri atau dapat menekan sekecil mungkin terdapatnya

kemungkinan kerusakan berat dari mesin dan peralatan produksi selama proses

produksi berjalan,

4. Peralatan produksi yang digunakan dapat berjalan stabil dan baik, maka proses dan

pengendalian kualitas proses harus dilaksanakan dengan baik pula,

5. Dapat dihindarinya kerusakan-kerusakan total dari mesin dan peralatan produksi yang

digunakan,

6. Apabila mesin dan peralatan produksi berjalan dengan baik, maka penyerapan bahan

baku dapat berjalan normal.

2.2 Klasifikasi Maintenance

Secara umum maintenance diklasifikasikan menjadi:

2.2.1 Preventive Maintenance

Preventive Maintenance adalah salah satu komponen penting dalam aktivitas perawatan

(maintenance). Preventive maintenance adalah aktivitas perawatan yang dilakukan sebelum

terjadinya kegagalan atau kerusakan pada sebuah sistem atau komponen, dimana


8

sebelumnya sudah dilakukan perencanaan dengan pengawasan yang sistematik, deteksi,

dan koreksi, agar sistem atau komponen tersebut dapat mempertahankan kapabilitas

fungsionalnya.

Dengan adanya preventive maintenance, diharapkan semua mesin yang ada akan

terjamin kelancaran proses kerjanya sehingga tidak ada yang terhambat dalam proses

produksinya dan selalu dalam keadaan optimal. Preventive maintenance sangat penting

karena kegunaannya sangat efektif dalam menghadapi atau mendukung fasilitas produksi

yang termasuk dalam golongan critical unit. Kategori komponen kritis menurut Tampubolon

(2004), yaitu:

1. Kerusakan fasilitas atau peralatan akan membahayakan keselamatan atau kesehatan

para pekerja.

2. Kerusakan fasilitas akan mempengaruhi kualitas dari produk yang dihasilkan.

3. Kerusakan fasilitas tersebut akan menyebabkan kemacetan atau terhentinya seluruh

proses produksi.

4. Modal yang ditanamkan (investasi) dalam fasilitas tersebut cukup mahal harganya.

2.2.2 Predictive Maintenance

Predictive maintenance didefinisikan sebagai pengukuran yang dapat mendeteksi

degradasi sistem, sehingga penyebabnya dapat dieliminasi atau dikendalikan tergantung

pada kondisi fisik komponen. Hasilnya menjadi indikasi kapabilitas fungsi sekarang dan

masa depan. Perbedaan predictive maintenance berbeda dengan preventive maintenance

dengan berdasarkan kebutuhan perawatan pada kondisi actual mesin dari pada jadwal yang

telah ditentukan.

2.2.3 Condition Based Maintenance

Condition Based Maintenance merupakan aktivitas perawatan pencegahan yang

dilakukan berdasarkan kondisi tertentu dari suatu komponen atau sistem, yang bertujuan

untuk mengantisipasi sebuah komponen atau sistem agar tidak mengalami kerusakan.

Karena variable waktunya tidak pasti diketahui, kebijakan yang sesuai dengan kondisi

tersebut adalah predictive maintenance.

2.2.4 Corrective Maintenance


9

Corrective Maintenance merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan untuk

mengatasi kegagalan atau kerusakan yang ditemukan selama masa waktu preventive

maintenance. Pada umumnya, corrective maintenance bukanlah aktivitas perawatan yang

terjadwal, karena dilakukan setelah sebuah komponen mengalami kerusakan dan bertujuan

untuk mengembalikan kehandalan sebuah komponen atau sistem ke kondisi semula.

2.3 Kehandalan (Reliability)

Kehandalan atau reliability dapat diartikan sebagai peluang bahwa sebuah komponen

akan mampu melaksanakan sebuah fungsi yang spesifik dalam suatu kondisi operasi dan

periode waktu tertentu.

Reliability Centered Maintenance (RCM) merupakan suatu proses yang digunakan

untuk menentukan apa yang harus dilakukan untuk menjamin agar suatu aset fisik dapat

berlangsung terus guna memenuhi fungsi yang diharapkan dalam konteks operasinya saat ini

atau suatu pendekatan pemeliharaan yang mengkombinasikan praktek dan strategi dari

preventive maintenance (pm) dan corective maintenance (cm) untuk memaksimalkan umur

(life time) dan fungsi aset/sistem /equipment dengan biaya minimal (minimum cost). RCM

memiliki batas umur, dan jumlah kegagalan yang umumnya terjadi mengikuti “kurva bak

mandi

(bath-tub

curve)”

seperti

terlihat

dari

Gambar

berikut :


10

Gambar 2.1: RCM Bathtub Curve

G

amb

ar

2.2 :

Vari

asi

RC

M

Bath

tub

Curv

e

Ada

7

pertanyaan dasar yang harus diajukan agar implementasi dari RCM dapat berlangsung secara

efektif, yaitu [1] :

1. Apa fungsi-fungsi dan standar-standar prestasi dan kaitannya dengan aset dalam

konteks operasinya saat ini?

2. Dengan jalan apa saja aset ini dapat gagal untuk memenuhi fungsi - fungsinya?

3. Apa yang menyebabkan masing-masing kegagalan fungsi?

4. Apa yang terjadi apabila setiap kegagalan timbul?

5. Apa saja yang dipengaruhi oleh setiap kegagalan?

6. Apa yang harus dilakukan untuk mencegah setiap kegagalan?

7. Apa yang harus dilakukan apabila suatu cara pencegahan tidak dapat ditemukan?


11

2.4 Metodologi RCM

Pada umumnya metode RCM memakai pendekatan RCM dalam melaksanakan

program maintenance dominan bersifat predictive dengan pembagian sebagai berikut:

Metodologi RCM dijelaskan dalam empat fitur unik:

1. Pemeliharaan fungsi-fungsi komponen.

2. Identifikasi apa yang dapat menyebabkan terjadinya kegagalan.

3. Prioritaskan kebutuhan fungsi.

4. Memilih kegiatan perawatan yang efektif dan aplikatif terhadap prioritas

Dimana metodologi tersebut mengikuti langkah-langkah:


12

Gambar 2.3 : Langkah – Langkah Metodologi RCM

STEP 1 : System

Selection and Data

Collection 1.2 Operation and maintenance

data Collection

1.1 Selection of critical equipment

2.1 Boundary Overview

2.2 Boundary Details

3.1 System Description

3.2 Functional Block Diagram

3.3 Equipment History

4.1 System function

4.2 Functional Failures

5. Failure Mode and Effect Analysis

6. Logic Tree Analysis

7. Task Selection

STEP 2 : System

boundary

definition

STEP 3 : System

description and

functional block

STEP 4 : System

Functional

Failures

STEP 5 : FMEA

STEP 6 : LTA

STEP 7 : TASK


13

2.4.1 Seleksi Sistem dan Pengumpulan Informasi

Pada tahapan ini dilaksanakan seleksi sistem untuk mengetahui potensial terbesar

untuk dilakukan analisis. Dalam pengumpulan informasi, waktu dan usaha dapat dipersingkat

jika terdapat dokumen mengenai sistem dan informasi yang berhubungan. Daftar dokumen

dan informasi yang berhubungan dengan setiap sistem untuk analisa RCM adalah:

a. Sistem skematik atau block diagram.

b. Buku manual untuk sistem yang mungkin memiliki informasi penting dari desain dan

operasi sistem.

c. Data historis peralatan.

d. Sistem operasi manual, yang memiliki detail bagaimana sistem tersebut berfungsi.

e. Spesifikasi sistem disain.

2.4.2 Deskripsi Batasan Sistem

Fungsi dari batasan sistem adalah untuk mendata daftar komponen yang akan dianalisa

serta menentukan faktor faktor yang berpengaruh

2.4.3 Deksripsi Sistem dan Blok Diagram Fungsi

Setelah seleksi sistem selesai dan batasan sistem juga selesai, maka dilanjutkan pada

langkah ketiga untuk identifikasi dan mendokumentasikan detail-detail penting dari sistem.

Lima item yang dikembangkan pada langkah ini adalah:

a. Deskripsi Sistem

b. Functional Block Diagram

c. Sistem In/Out

d. Struktur Sistem Breakdown

e. Historis Peralatan

2.4.4 Fungsi Sistem dan Kegagalan Fungsi


14

Pada bagian ini, proses analisis difokuskan pada kegagalan fungsi, bukan kegagalan

peralatan. Biasanya kegagalan fungsi memiliki dua atau lebih kondisi yang menyebabkan

kegagalan parsial, minor maupun mayor pada sistem.

2.4.5 FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

FMEA merupakan suatu metode yang bertujuan untuk mengevaluasi desain sistem

dengan mempertimbangkan bermacam-macam mode kegagalan dari sistem yang terdiri dari

komponen komponen dan menganalisis pengaruh-pengaruhnya terhadap keandalan sistem

tersebut.

Dalam FMEA, dapat dilakukan perhitungan RPN untuk menentukan tingkat kegagalan

tertinggi. Risk Priority Number (RPN) merupakan hubungan antara tiga buah variabel yaitu

Severity (Keparahan), Occurrence (Frekuensi Kejadian), Detection (Deteksi Kegagalan) yang

menunjukkan tingkat resiko yang mengarah pada tindakan perbaikan.

a) Severity

Severity adalah tingkat keparahan atau efek yang ditimbulkan oleh mode kegagalan

terhadap keseluruhan mesin. Nilai rating Severity antara 1 sampai 10. Nilai 10 diberikan

jika kegagalan yang terjadi memiliki dampak yang sangat besar terhadap sistem.

Tabel 2.1 : Criteria of Severity Effect

Rating Criteria of Severity Effect

10 Tidak berfungsi sama sekali

9 Kehilangan fungsi utama dan menimbulkan peringatan

8 Kehilangan fungsi utama

7 Pengurangan fungsi utama

6 Kehilangan kenyamanan fungsi penggunaan

5 Mengurangi kenyamanan fungsi penggunaan

4 Perubahan fungsi dan banyak pekerja menyadari adanya masalah

3 Tidak terdapat efek dan pekerja menyadari adanya masalah

2 Tidak terdapat efek dan pekerja tidak menyadari adanya masalah

b) Occurence (O)

Occurence adalah tingkat keseringan terjadinya kerusakan atau kegagalan. Occurence

berhubungan dengan estimasi jumlah kegagalan kumulatif yang muncul akibat suatu


15

penyebab tertentu pada mesin. Nilai rating Occurence antara 1 sampai 10. Nilai 10 diberikan

jika kegagalan yang terjadi memiliki nilai kumulatif yang tinggi atau sangat sering terjadi.

Tabel 2.2 : Probability of Occurrence

Rating Probability of Occurence

10 Lebih besar dari 100 per seribu kali penggunaan

9 50 per seribu kali penggunaan






3 0,5 per seribu kali penggunaan

2 Lebih kecil dari 0,1 per seribu kali penggunaan

1 Tidak pernah sama sekali

c) Detection (D)

Deteksi diberikan pada sistem pengendalian yang digunakan saat ini yang memiliki

kemampuan untuk mendeteksi penyebab atau mode kegagalan. Nilai rating deteksi berkisar

antara 1 sampai 10.

Tabel 2.3: Detection Design Control

Rating Detection Design Control

10 Tidak mampu terdeteksi

9

Kesempatan yang sangat rendah dan sangat sulit untuk

terdeteksi

8 Kesempatan yang sangat rendah dan sulit untuk terdeteksi

7 Kesempatan yang sangat rendah untuk terdeteksi

6 Kesempatan yang rendah untuk terdeteksi

5 Kesempatan yang sedang untuk terdeteksi

4 Kesempatan yang cukup tinggi untuk terdeteksi

3 Kesempatan yang tinggi untuk terdeteksi


16

2 Kesempatan yang sangat tinggi untuk terdeteksi

1 Pasti terdeteksi

2.5 Distribusi Kerusakan

Distribusi kerusakan adalah informasi mengenai umur pakai suatu peralatan. Distribusi

yang digunakan pada penelitian ini adalah distribusi yang menggunakan variabel acak yang

kontinyu (waktu, jarak, temperatur). Adapun distribusi kerusakan yang umum digunakan

sebagai model distribusi keandalan yaitu :

2.5.1 Distribusi Weibull

Distribusi Weibull merupakan distribusi empiris yang paling banyak digunakan dan

muncul pada hampir semua karakteristik kegagalan produk karena mencakup ketiga frase

kerusakan yang mungkin terjadi pada distribusi kerusakan.

2.5.1.1 Alasan Digunakannya Distribusi Weibull Pada Penelitian Ini

Distribusi weibull digunakan untuk berbagai masalah keteknikan karena kegunaannya

yang bermacam – macam. Pada dasarnya distribusi weibull ini dimaksudkan untuk

menggambarkan keadaan optimal dari suatu mesin atau peralatan baik perbagiannya ataupun

komponen – komponennya. Adapun alasan kenapa metode distribusi weibull ini digunakan

dalam penelitian ini adalah karena selama bertahun – tahun model distribusi ini menjadi salah

satu model data statistik yang memiliki jangkauan luas dalam pengaplikasiannya.

Kemudian, kelebihan utamanya, model distribusi ini dapat menyajikan keakuratan

kegagalan dengan sampel yang sangat kecil dan juga distribusi weibull mendukung untuk

menyelesaikan data yang simetris maupun tidak simetris

Selain itu, model distribusi ini juga digunakan untuk menyelesaikan masalah – masalah

yang menyangkut waktu (umur) suatu objek yang mampu bertahan hingga akhirnya objek

tersebut tidak berfungsi sebagaimana mestinya (rusak atau mati).

2.5.1.2 Hubungan Antara Pareto Chart dan Distribusi Weibull

Pareto dan distribusi weibul adalah 2 cara yang digunakan untuk menentukan atau

mengkerucutkan suatu masalah dari data pendukung yang diperoleh, yang mana Pareto dan

distribusi Weibull, keduanya sama¬sama memiliki parameter bentuk dan skala. Hubungan

antara pareto dan weibul pada penelitian ini adalah pareto digunakan untuk mengklasifikan

masalah yang terjadi yang dikelompokan berdasarkan persentasi kejadian yang dialami

kemudian dijadikan sebagai tolak ukur untuk mengambil tindakan selanjutnya. Umumnya

penggunaan parreto akan menghasilkan keputusan yang berdampak besar pada sistem.

Setelah ditentukan secara pareto maka digunakan distribusi weibul untuk menganalisa data

lebih lanjut sehingga diperoleh kesimpulan yang lebih rinci dari subsistem yang dipilih dari

pareto sebelumnya.


17

Sehingga dapat disimpulkan pada penelitian ini korelasi antara pareto dan distribusi

weibul adalah bahwa pareto digunakan untuk menentukan masaah awal yang akan dianalisa

lebih lanjut menggunakan distribusi weibul

2.5.2 Distribusi Lognormal

Distribusi lognormal sangat cocok menggambarkan lamanya waktu perbaikan suatu

komponen. Fungsi-fungsi dari distribusi Lognormal

2.5.3 Distribusi Exponential

Distribusi ini secara luas digunakan dalam kehandalan dan perawatan. Hal ini laju kegagalan

yang konstan selama masa pakai.

Ketiga ditribusi diatas dinyatakan dalam:


18

Parameter Distribusi Weibul Distribusi Lognormal Distribusi

Eksponensial

Fungsi Kepadatan

Probabilitas

Fungsi Distribusi

Kumulatif

Fungsi Keandalan

Fungsi Laju Kerusakan

MTTF (Mean Time To

Failure)

Tabel 2.4 : Distribusi Kerusakan Umum


19

2.6 Dasar Pompa Submersible

Pompa submersible termasuk pompa sentrifugal jenis pompa sumur dalam

dengan letak permukaan air diluar kekuatan hisap pompa biasa. Pompa dengan

sumbu vertikal dan motor penggeraknya merupakan satu unit yang dipasang

terbenam dibawah permukaan air dan posisi pompa digantung pada pipa penyalur.

Motor berada dibawah pompa, karena air mengalir dari bawah maka

diameter motor lebih kecil daripada pompa biasa. Dengan demikian pompa

terlihat panjang berbentuk batang. Pompa jenis ini sangat cocok untuk sumur-

sumur dalam karena pompa tidak perlu menghisap air keatas dimana pompa dan

motor dibenamkan bersama-sama kedalam air.

Sistem kerja dari Submersible Pump ini adalah dengan mengalirkan energi

listrik dari transformer (step down) melalui switchboard. Pada switchboard,

semua kinerja dari Submersible Pump dan kabel akan dikontrol atau dimonitor.

Kemudian energi listrik akan diteruskan dari switchboard ke motor melalaui cable

yang diletakkan di sepanjang tubing.

Selanjutnya, melalui motor, energi listrik akan dirubah menjadi energi

mekanik yaitu berupa tenaga putar. Putaran akan diteruskan ke protector dan

pump melalui shaft yang dihubungkan dengan coupling. Pada saat shaft dari

pompa berputar, mengubah energy mekanis menjadi energy hidrolis yang

memberikan gaya sentrifugal pada fluida yang dipindahkan. Pompa submersible

digerakkan oleh motor listrik. Fluida masuk melalui saringan antara motor

penggerak dengan pompa dan oleh sudu-sudu impeller yang berputar bersamaan

dan searah dengan poros pompa akan mempercepat aliran fluida secara axial.

Kemudian oleh sudu-sudu diffuser yang posisinya diam dan fluida diarahkan

keatas menuju impeller berikutrnya. Di dalam diffuser energi kecepatan berkurang

dan diubah menjadi energi tekanan. Hal ini terjadi sampai ketingkat yang lebih

tinggi, sehingga untuk dapat memompa fluida dengan debit dan head tertentu

diperlukan stage–stage sedemikian rupa sesuai dengan kedalaman sumur yang

akan dipompa.


20

Pada PDAM Tirtanadi pompa submersible berfungsi sebagai antara lain :

1. Menguras Bak Filtering

2. Menguras Air ketika banjir

3. Spare untuk RWP Pump

2.7 Penjelasan Pompa Submersible

Pompa submersible termasuk pompa sentrifugal jenis pompa sumur dalam

dengan letak permukaan air diluar kekuatan hisap pompa biasa. Pompa dengan

sumbu vertikal dan motor penggeraknya merupakan satu unit yang dipasang

terbenam dibawah permukaan air dan posisi pompa digantung pada pipa penyalur.

Motor berada di atas pompa, karena air mengalir dari bawah maka diameter

motor lebih kecil daripada pompa biasa. Dengan demikian pompa terlihat panjang

berbentuk batang. Pompa jenis ini sangat cocok untuk sumur-sumur dalam karena

pompa tidak perlu menghisap air keatas dimana pompa dan motor dibenamkan

bersama-sama kedalam air.

Cara kerja pompa submersible adalah dengan mengubah energy mekanis

menjadi energy hidrolis yang memberikan gaya sentrifugal pada fluida yang

dipindahkan. Pompa submersible digerakkan oleh motor listrik. Fluida masuk

melalui saringan antara motor penggerak dengan pompa dan oleh sudu-sudu

impeller yang berputar bersamaan dan searah dengan poros pompa akan

mempercepat aliran fluida secara axial. Kemudian oleh sudu-sudu diffuser yang

posisinya diam dan fluida diarahkan keatas menuju impeller berikutrnya. Di

dalam diffuser energi kecepatan berkurang dan diubah menjadi energi tekanan.

Hal ini terjadi sampai ketingkat yang lebih tinggi, sehingga untuk dapat

memompa fluida dengan debit dan head tertentu diperlukan stage–stage

sedemikian rupa sesuai dengan kedalaman sumur yang akan dipompa.


21

Gambar 2.4 : Pompa Submersible

2.8 Jenis – Jenis Pompa Submersible

Jenis pompa submersible merupakan salah satu dari varian mesin pompa air

yang secara teknis operasionalnya dengan dibenamkan kedalam air dan bekerja

mendorong cairan menuju ke permukaan.

Pada dasarnya pompa celup hanya ada 2 model yang paling sering dan

umum digunakan yaitu pompa benam untuk sumur dalam dan jenis pompa celup

untuk air

2.8.1 Pompa Submersible sumur dalam

Lebih umum disebut dengan istilah pompa submersible ada juga yang

mengatakan pompa sible. Jenis mesin pompa air ini lebih tepat digunakan untuk

keperluan suplay air bersih dari sumber mata air sumur dalam.

Kedalaman yang dapat di capai oleh pompa jenis ini hingga ratusan meter

dengan pilihan debit air sesuai dengan power maksimum spesifikasi pompa

berdasarkan ukuran PK/HP serta diameter pipa outputnya.


22

Pemasangan pompa submersible untuk sumur dalam

memerlukan perencanaan teknis yang cukup rumit karena harga pompanya

sendiri beserta system electrikalnya juga sangat mahal untuk menjaga kinerja dan

keamanan unit pompa. Simak juga tentang memilih pompa untuk sumur bor

dalam.

1. Pompa Submersible Untuk Air Dangkal

2.8.2 Pompa Submersible Sumur Dangkal

Pompa submersible ini biasa digunakan untuk memompa air dengan medan

seperti Kolam, sirkulasi air dan pengurasan air kotor.


https://pompair.com/pompa-submersible-esp/

https://pompair.com/pompa-submersible-esp/

23

Model yang kedua ini memiliki perbedaan dengan type submersible pump

untuk sumur dalam meskipun pada dasarnya sama – sama merupakan jenis pompa

benam karena secara teknis pompa celup yang ini adalah bersifat portable.

Di katakan pompa portable karena pengunaannya tidak di pasang secara

permanent dan dapat di pindah pindah dengan mudah sesuai kebutuhan.

Perbedaan yang lebih mencolok lagi adalah pada desain mesin pompanya

yang mana pompa celup portable ini biasanya memiliki dimensi yang sangat

simple dan perpanjangan kabel yang sudah built in (include) dari paket

pemebelian unit pompa. Untuk kontrol otomatis pompa celup kolam dan sirkulasi

biasanya dilengkapi dengan floating switch (pelampung) berbeda dengan pompa

submersible sumur dalam yang harus merakit sendiri system electrical water level

kontrolnya (WLC).

Kedalaman yang dapat dicapai jenis pompa submersible sumur dangkal

maupun pompa celup sirkulasi dan pengurasan masih terbatas untuk sumber air

dangkal namun pilihan yang disediakan juga bervariasi menurut daya serta debit

air dalam satuan liter per detik atau menit.

Dari kedua type pompa celup yang sudah di uraikan di atas maka meskipun

pada dasarnya memiliki cara kerja yang sama yaitu dengan dibenamkan kedalam

air untuk mendorong air kepermukaan, akan tetapi keduanya memiliki karekter

yang sangat jauh berbeda baik cara instalasi ataupun kelengkapannya.

2.9 Instalasi Pompa Submersible

Dalam proses pengenalan pada pompa, proses instalasi merupakan hal yang

sangat penting karena jika proses instalasi tidak diketahui sama sekali maka dalam

proses perbaikan ataupun tindakan pencegahan tidak akan maksimal dan efisien

dari segi waktu dan cara kerja. Selain itu, dengan mengetahui sistem instalasi pada

pompa submersible ini, kita juga dapat memperkecil risiko kerusakan pada saat

pembongkaran atau pemasangan kembali dalam proses perbaikannya.


24

Gambar 2.5 : Pompa Submersible Sebelum Instalasi

Dalam gambar 2.5, merupakan bentuk pompa awal sebelum dilakukan

pemasangan pipa, pompa submersible ini bersifat semi-permanen, artinya butuh

mesin pemindah bahan untuk melakukan instalasi ataupun pencopotannya.

Gambar 2.6 : Pemasangan Dudukan Pipa Penyambung Pompa dan Pipa Keluaran

Langkah instalasi berikutnya adalah dengan menyambungkan pipa

pengeluaran kedalam dudukan pipa penyalur. Dalam proses ini pompa harus

benar – benar dalam posisi yang tepat dikarekan jika posisi tidak tepat maka akan

menyebabkan kebocoran.


25

Gambar 2.7 : Proses Penyambungan antara Pipa Pengeluaran dan Dudukan

Pompa

Setelah terpasang rapi, langkah selanjutnya adalah menggabungan pipa

penyalur ke dudukan pipa.

Gambar 2.8 : Pipa Pengeluaran dan Pompa Setelah Terpasang


26

Setelah pompa terpasang menuju pipa – pipa penyalur, maka dilakukan

pengecekan kembali, agar tidak terjadi kebocoran pada pompa ataupun pipa

penyalur, karena jika terjadi kebocoran makan akan menyebabkan kerusakan pada

pompa.

Gambar 2.9 : Proses Pengisian Bak Penampungan

Setelah proses pengecekan selesai, dan bak sudah terisi penuh oleh air,

maka pompa submersible telah sempurna proses instalasinya. Hal yang harus

dihindari dari pemasangan submersible pump ini adalah kecacatan pada kabel

penyalur sumber daya listrik yang akan diubah menjadi energi gerak pada pompa.

Karena akan menyebabkan konsleting listrik, dan akan menyebabkan arus pendek

pada pompa lainnya mengingat air merupakan penyalur energi listrik yang baik.

Perlu diketahui juga dalam proses pengisian bak ini, kita juga harus

melakukan filtering pada pipa pengisian, dikarenakan dalam stasiun RWP,

seringkali terjadi penyumbatan pada pompa oleh sampah – sampah kecil terutama

plastik.

2.10 Bagian-bagian Utama Pompa Submersible


27

Gambar 2.10 : Bagian – Bagian Pompa Submersible

2.10.1 Motor Listrik

Pompa submersible merupakan jenis pompa sentrifugal yang menggunakan

motor listrik sebagai penggerak utama untuk menghasilkan daya yang berfungsi

sebagai pemutar poros pompa sehingga dapat menaikkan fluida dengan cara

mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

2.10.2 Poros Pompa

Poros merupakan komponen utama yang meneruskan daya dari motor listrik

ke impeller pompa serta mengubahnya menjadi energi mekanis untuk menaikkan

fluida dari dalam tanah.

2.10.3 Impeller


28

Impeller merupakan komponen yang berputar bersamasama dengan poros

yang dikunci dengan pasak dan berfungsi memberikan gaya sentrifugal sehingga

fluida naik melalui pipa kolom sampai ke bak penampungan.

2.10.4 System Seal

System Seal merupakan sistem yang keberadaannya digunakan untuk menyegel

antara casing pompa dan impeller agar tidak terjadi kebocoran fluida. Ada dua

tipe seal pompa yang lazim kita temui di dunia industri, tipe gland packing

seal dan tipe mechanical seal.

2.10.4.1 Gland Packing Seal System

Sistem seal ini cukup sederhana dengan hanya melibatkan beberapa

komponen penting. Komponen utamanya adalah sebuah packing/gland yang

menjadi titik pertemuan antara sisi casing pompa dengan poros

pompa. Packing ini ditahan oleh sebuah komponen bernama gland follower yang

posisinya dapat diatur untuk memberikan tekanan tertentu terhadap packing.

Besar tekanan gland follower diatur oleh beberapa buah sekrup (gland bolts).

Semakin kuat tekanan yang diberikan oleh gland follower terhadap packing ini

maka akan semakin sedikit fluida yang bocor melalui sela-sela antara poros

dengan packing. Akan tetapi jika gesekan antara packing dengan poros terlalu

besar, akan lebih cepat mengurangi umur packing karena temperatur kerja nya

yang terlalu tinggi. Untuk mengatasinya maka dibutuhkan sistem pendinginan

pada packing tersebut, hal ini umumnya didapatkan dengan sedikit membocorkan

fluida kerja ke sela-sela poros dengan packing. Sehingga keketatan gland

bolts harus tepat agar didapatkan pendinginan yang optimal pada packing.


29

Gambar 2.11 : Sistem Gland Packing Seal Pada Pompa

Penggunaan sistem gland packing ini membutuhkan perhatian khusus

dalam hal perawatannya. Dalam interval tertentu, tekanan gland

follower terhadap gland perlu diatur sedemikian rupa sehingga kebocoran fluida

tidak terlalu besar ataupun tidak terlalu kecil. Dan dalam interval tertentu pula,

komponen gland perlu diganti dengan yang baru.\

2.10.4.2 Mechanical Seal System

Sistem gland packing sudah tidak banyak digunakan pada pompa-pompa

modern. Penyebab utamanya adalah kebutuhan perawatan yang cukup

tinggi. Mechanical seal menjadi tipe yang saat ini paling banyak digunakan pada

pompa. Perawatannya yang sangat mudah bahkan hampir zero-

maintenance menjadi alasan utamanya. Selain itu sistem ini juga benar-benar

men-seal sistem pompa sehingga kebocoran fluida kerja menjadi sangat-sangat

kecil dan dapat diabaikan jumlahnya.


30

Gambar 2.12 : Komponen – Komponen Mechanical Seal

Komponen-komponen mechanical seal dikelompokkan menjadi dua bagian

yaitu bagian yang berputar dan bagian yang stasioner.

1. Komponen Berputar

Bagian dari mechanical seal yang berputar, terkoneksi secara

langsung ke poros pompa dan ikut berputar pada saat pompa bekerja.

Komponen yang terhubung langsung dengan shaft adalah rubber

bellows (8). Tekanan dari pegas (6) yang diteruskan oleh torque

transmission ring (7), menjaga agar rubber bellows selalu menempel ke

sisi shaft dan ikut berputar.

Pegas (6) berfungsi untuk mentransfer tekanan ke torque

transmission ring sisi atas dan bawah (5 dan 7). Tekanan yang

didistribusikan melalui torque transmission ring sisi atas (5) akan

diteruskan ke rotating seal ring (4). Rotating seal ring adalah

komponen mechanical seal yang terpasang dan ikut berputar


31

bersama rubber bellows. Komponen ini bergesekan langsung dengan

bagian yang stasioner.

Sifat rubber bellows yang elastis dan fleksibel secara aksial,

berfungsi untuk mencegah kebocoran fluida kerja di antara shaft (9)

dengan rotating seal ring (4). Tekanan dari pegas serta sifat rubber

bellows yang dapat berdeformasi secara aksial, akan menjaga semua

komponen seal saling menekan sehingga tidak terjadi kebocoran pada saat

pompa beroperasi maupun tidak.

2. Komponen Stasioner

Komponen-komponen mechanical seal yang diam terkoneksi

dengan casing/housing pompa (1). Komponen tersebut terdiri atas sebuah

dudukan/stationery seat (3) dan secondary rubber seal (2). Secondary

rubber sealberfungsi untuk mencegah terjadinya kebocoran di antara

dudukan dengan casing pompa. Sedangkan stationery seat menjadi

komponen yang bergesekan langsung dengan rotating seal ring. Oleh

karena itu, secondary rubber(karet) seal juga berfungsi untuk

menjaga stationery seat agar tidak berputar mengikuti putaran rotating

seal ringtersebut.

Pada saat pompa bekerja, di antara dua komponen mechanical seal yang

saling bergesekan yakni stationery seat dan rotating seal didesain terbentuk

sebuah lapisan film. Lapisan ini terbentuk dari fluida kerja yang sangat sedikit

jumlahnya keluar melalui sela-sela komponen-komponen mechanical seal.

Lapisan film tersebut berfungsi sebagai pelumas dan secara alami akan menguap

akibat temperatur gesekan yang tinggi. Penguapan tersebut tidak kasat mata, dan

karena jumlahnya yang sangat sedikit maka dapat diabaikan. Namun apabila

komponen-komponen mechanical seal tidak bekerja dengan baik, maka dapat

menimbulkan kebocoran yang lebih besar.


32

Gambar 2.13 : Kebocoran Pada Mechanical Seal

Berikut adalah beberapa faktor penyebab terjadinya kebocoran

pada mechanical seal:

Kekasaran permukaan komponen seal

Vibrasi pompa

Kecepatan putaran

Diameter shaft

Temperatur, viskositas, dan jenis fluida kerja

Adapun perbedaan diantara keduanya adalah gland packing atau compression

packing atau packing diciptakan sebagai sealing device (alat pengeblok), namun

karena ia harus menetes, maka ia lebih tepat disebut sebagai restrictional device

(alat penghalang). Gland packing lahir lebih dahulu dari mechanical seal.

Biasanya dibuat dengan sistem jalinan atau anyaman dengan bentuk penampang

kotak. Bahan penyusunnya bisa berupa graphite, acrilic, PTFE, asbestos dan lain

sebagainya. Sedangkan mechanical seal digunakan pada pompa dengan fluid

service hydrocarbon, toxic fluid, dll, dimana kebocoran dari fluid service tersebut

di haram kan / tidak boleh bocor.

Jadi dalam penggunaan pompa jenis submersible pump, kita menggunakan

jenis kita menggunakan jenis system seal mechanical seal. Karena tidak

mengharapkan kebocoran fluida sama sekali.


33

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

3.1.1 Tempat Penelitian

Adapun tempat dilaksanakannya penelitian adalah di PDAM Tirtanadi

Sunggal, Jalan Sunggal Pekan No. 1A, Medan, Sumatera Utara 20135

3.1.2 Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan selama kurang lebih 6 bulan, yaitu dimulai

Bulan Juni – Selesai.

3.2 Kerangka Penelitian

Penelitian ini adalah suatu proses yang dilakukan untuk menganalisa

kerusakan yang terjadi pada pompa submersible di PDAM tirtanadi. Konsep dari

peneitian ini adalah dengan pengumpulan data kerusakan yang terjadi kemudian

dilakukan analisis RCM sehingga dapat diidentifikasi macam bentuk kerusakan

dan penanganan yang dapat ditawarkan.

Adapun hubungannya dengan unjuk kerja adalah pada saat proses

pengumpulan data, maka harus dilakukan pengamatan secara rutin. Pengamatan

merupakan metode kerja (unjuk kerja) yang harus dilakukan sebelum data tersebut

terkumpul. Karena itu kaitannya antara kerangka penelitian dan unjuk kerja sangat

erat. Artinya dalam proses pengumpulan data maka harus dilakukan pengamatan

secara rutin, setelah data – data pengamatan tersebut terkumpul, maka akan

didapatkan data yang valid.

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Peralatan

Peralatan-peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut:


34

1. Kamera

Kamera adalah alat untuk menangkap gambar dan dapat menjadi

sebuah data untuk di komputer.

2. Komputer

Komputer berfungsi mengolah berbagai macam data yang diperlukan

seperti melakukan analisis data dengan sofware easyfit dan lain sebagainya.

3.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pompa Sentrifugal

Pompa Sentrifugal yang digunakan dalam penelitian ini adalah pompa

ssubmersible yang di pakai di PDAM Tirtanadi IPA Sunggal.

3.4 Proses Penelitian

Berikut proses penelitian yang telah saya kerjakan :

1. Melakukan studi lapangan dengan mengobservasi lapangan agar dapat

mengetahui jenis pompa mana yang paling banyak mengalami kerusakan.

2. Mengamati pompa yang digunakan dari satu stasiun ke stasiun lainnya.

3. Mengamati jenis mesin yang di gunakan.

4. Melakukan metode pengamatan dan pengumpulan data pompa yang akan

diteliti dalam proses produksi PDAM Tirtanadi.

5. Mencari dan menentukan berapa nilai dan range hari untuk memberikan

perilaku pemeliharaan rutin (preventive maintenance) yang perlu

diterapkan.

3.5 Pelaksanaan Penelitian


35

Pelaksanaan penelitian dimulai dari studi literatur, persiapan,

pengumpulan data, pengolahan data, analisa data dan kesimpulan, secara garis

besar dapat dilihat pada Gambar 3.1 mengenai diagram alir proses pelaksanaan

sebagai berikut:

Gambar 3.1 : Diagram alir proses pelaksanaan

Pengumpulan Data:

Menyusun dan mencari data

yang diperlukan

Pengolahan Data:

Pengolahan data dari hasil observasi dan wawancara

Kesimpulan

Hasil

Selesai

Identifikasi masalah dan menetapkan tujuan penelitian

Persiapan Alat dan Bahan:

- Menyiapkan alat yang diperlukan

- Membuat denah lokasi

Studi Awal:

Studi literatur

Mulai


36

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Pompa Pada PDAM Tirtanadi

PDAM Tirtanadi yang notabenenya adalah sebuah industri air bersih, maka

pompa merupakan komponen yang memegang peranan penting dalam setiap

prosesnya. Berdasarkan data yang diperoleh maka ada 51 pompa yang

dioperasikan di perusahaan tersebut. Secara rinci ditampilkan pada tabel lampiran

1.

Namun pada penelitian ini fokus pompa yang akan dianalisa adalah pompa

dalam kategori pompa RWP dengan jumlah total 21 pompa.

Tabel 4.1: Pompa pada PDAM Tirtanadi

No Jenis Pompa

Spesifikasi

Putaran

(RPM)

Daya

(Kw)

Head

(meter)

Kapasitas

(l/s)

1 RWP I No.1 1450 55 22 160

2 RWP I No.2 1450 55 22 160

3 RWP I No.3 1450 55 22 160

4 RWP II No.4 1450 55 22 160

5 RWP II No.5 975 75 20-25 200-250

6 RWP II No.6 975 75 20-26 200-251

7 RWP III No.7 1450 55 22 160

8 RWP III No.8 1470 55 22 160

9 RWP III No.9 1450 77 22 250

10 RWP III No.10 1450 55 22 160

11 RWP IV No.11 1450 55 15 160

12 RWP IV No.12 1450 55 15 160

13 RWP IV No.13 1460 55 22 160

14 RWP V No.14 1460 75 22 250

15 RWP V No.15 1460 75 22 250

16 RWP V No.16 1460 75 22 250

17 RWP VI No. 1 740 160 20 550

18 RWP VI No. 2 740 160 20 550

19 RWP VI No. 3 740 160 20 550

20 Submersible Pump 1500 25 18 100

21 Surface Pump 2920 22 70 10


37

4.2 Analisa Kualitatif dan Pengamatan Lapangan Pada Model Kegagalan

Pada Pompa

Kegagalan pada pompa umumnya disebabkan oleh hilangnya fungsi salah

satu dari komponen pompa. Kegagalan tersebut dapat berupa kegagalan tunggal

maupun kegagalan kelompok yang artinya, beberapa komponen pompa

mengalami kegagalan fungsi yang terjadi disaat yang bersamaan. Adapun

komponen pompa yang mengacu pada wawancara dan studi kelapangan maka

komponen - komponen pompa yang rentan mengalami kerusakan beserta efek

yang ditimbulkannya adalah sebagai berikut :

Tabel 4.2 : Daftar komponen pompa yang sering mengalami failure

Komponen Fungsi Model

Kegagalan

Efek

Bearing untuk menumpu dan

menahan beban poros

pada saat berputar

Cage retak,

outer / inner

pecah, aus, ball

bearing tidak

pada posisi

Vibrasi, noise,

panas, dampak

lanjutan pada

mechanical seal

Mechanical Seal Untuk mencegah

kebocoran fluida dari

sisi impeller menuju

sisi rotor

Bocor Pressure turun,

efisiensi turun,

losses fluida

Impeller Menciptakan gaya

sentrifugal

Pecah, retak Pompa tidak

bekerja

sebagaimana

mestinya

Shaft Meneruskan torsi dari

motor ke impeller

Aus, patah Pompa tidak

berfungsi

Coupling Meneruskan torsi dari

motor ke pompa

Pecah, flexible

element aus,

misaligment,

backlash

Pompa tidak

berfungsi

Shaft Sleeve melindungi poros dari

erosi, korosi dan

keausan pada motor

case.

Aus, korosi, Korosi pada

shaft


38

Motor Case Mencegah fluida

mencapai casing

Retak, korosi,

pecah

Pompa tidak

berfungsi

Dari tabel diatas diketahui bahwa bearing, mechanical seal, Impeller, shaft,

coupling, shaft sleeve, dan motor case merupakan komponen-komponen yang

sering mengalami kegagalan pada sebuah equipment pompa. Oleh karena itu pada

penelitian ini akan berfokus pada komponen - komponen tersebut dan melakukan

analisa mengenai tingkat keparahan yang terjadi.

4.3 Data kegagalan pompa dan sistem seleksi

Pada penelitian ini, 2 tahun adalah rentang waktu yang dipilih untuk

mengamati tren kegagalan yang terjadi pada pompa yang digunakan PDAM

Tirtanadi. Berikut adalah data yang diperoleh yang ditunjukan seperti tabel 4.3 :

Tabel 4.3: Kegagalan pada pompa RWP

No

Jenis Pompa

Total Downtime

To t

a l

Bea

ring

Mechanical

Seal

Impel

ler

Shaf

t

Coupli

ng

Shaf

t

Sle

ave

Stu

fing

Box

1 RWP I No.1 2 1 - - 1 - - 4

2 RWP I No.2 2 1 4 - - 2 - 9

3 RWP I No.3 3 - 1 - - 4 - 8

4 RWP II No.4 - - 2 - - 1 - 3

5 RWP II No.5 - - - - - - 2 2

6 RWP II No.6 1 - - - - - - 1

7 RWP III No.7 - - - - 2 - - 2

8 RWP III No.8 - - - 1 - - - 1

9 RWP III No.9 3 - 1 - - 3 - 7

10 RWP III No.10 2 1 2 - - - - 5

11 RWP IV No.11 1 - - - - - - 1

12 RWP IV No.12 - - 1 - - 2 - 3

13 RWP IV No.13 - - 2 - - - - 2

14 RWP V No.14 - - 1 - - - - 1

15 RWP V No.15 - - - 3 - - - 3

16 RWP V No.16 - 1 - - - - - 1

17 RWP VI No. 1 4 - - - 1 - - 5

18 RWP VI No. 2 - - - - - 1 - 1

19 RWP VI No. 3 2 - - - - - - 2

20 Surface Pump - 1 - - 1 - 2


39

21 Submersible Pump 6 - 5 - 4 - 1 16

Total 12 26 5 19 4 8 19 3

Gambar 4.1: Pareto Chart Total Kegagalan pompa PDAM Tirtanadi

Sunggal

Berdasarkan tabel dan diagram pareto diatas diketahui bahwa kegagalan

pompa yang tertinggi terjadi pada pompa submersible pump. Pada suatu diagram

pareto, prinsip 80% : 20% menjadi titik ukur yang penting untuk mengeksekusi

suatu tindakan. Dari diagram pareto diatas pada kasus PDAM Tirtanadi Sunggal,

Pompa Submersible adalah yang paling sering mengalami kegagalan. Dalam

kasus ini diatas 80% kegagalan yang ada terjadi pada pompa submersible.

Adapun penyebab seringnya terjadi kegagalan pada pompa submersible ini

dikarenakan pompa submersible sangat intens digunakan dalam proses produksi

di PDAM Tirtanadi karena pompa – pompa di setiap stasiun RWP harus selalu

dilakukan maintenance secara bergantian dikarenakan usia pompa yang sudah

sangat tua. Selain itu, pompa ini juga digunakan untuk memompa keluar air di

filtering dan mengosongkannya dalam suatu waktu tertentu agar bak

penampungan filtering dapat di maintenance, oleh karena itu pompa submersible

memiliki peranan penting dalam proses produksi PDAM Tirtanadi.

Do

wnt

ime

Urutan Prioritas Perawatan

Ting

kat

Pers

ent

ase

keg

agg

alan

nya

Nama – Nama Pompa


40

Dalam prinsip pareto maka urutan prioritas yang harus dilakukan akan

bergerak dari kiri kekanan, sehingga untuk menghilangkan atau meminimalisir

kegagalan pada pompa submersible adalah yang paling penting dalam kasus ini,

baru diikuti pompa pompa berikutnya sesuai dengan grafik pada gambar 4.1

tersebut. Maka dari itu, pada penelitian ini dipilih pompa submersible yang akan

dianalisa lebih lanjut.

4.4 Identifikasi Distribusi Kegagalan Pada Pompa Submersible.

Setelah dilakukan analisa untuk melihat kecenderungan kegagalan yang

terjadi pada subbab 4.3 sebelumnya, maka pompa submersible adalah yang paling

rentan mengalami kegagalan. Distribusi kegagalan yang terjadi adalah seperti

yang dilampirkan pada tabel berikut :

Tabel 4.4: Distribusi Kegagalan pada submersible pump

No Komponen Jumlah

Downtime

Total

Downtime

(Jam)

Persentase

Downtime

1 Bearing 6 6.4 14.00

2 Impeller/vane 5 21.7 47.48

3 Coupling 4 9.2 20.13

4 Motor Case 1 8.4 18.38

Gambar 4.2: Ditribusi kegagalan komponen pompa submersible

Motor Case


41

Dari data diatas dapat diketahui 0 – 80 merupakan lama waktu

downtimenya, sehingga dapat disimpulkan bahwa komponen yang paling sering

rusak adalah bearing dan impeller, hal ini dikarenakan beberapa faktor

diantaranya:

1. Teknik pemasangan yang kurang benar

Kerusakan dini bearing yang disebabkan oleh faktor pemasangan, pada umumnya

terjadi akibat tidak tersedianya peralatan kerja yang tepat untuk mendukung

pemasangan. Akibatnya mekanik di lapangan memasang bearing dengan cara

yang sangat kasar.

2. Pelumasan yang kurang tepat

Umumnya ada beberapa hal yang mengakibatkan kesalahan dalam hal

pelumasan, seperti: jenis pelumas yang tidak tepat, jumlah dan interval re-

lubrikasi yang kurang benar, mutu pelumas, serta penanganan pelumas yang

salah sehingga mengakibatkan kontaminasi.

3. Kontaminasi

Bearing dan impeler adalah komponen penting dalam suatu mesin. Mesin tidak

bisa beroperasi secara efektif apabila terdapat kontaminasi benda asing seperti

debu, kotoran, dan sebagainya.

4. Kelelahan produk

Mesin yang beroperasi dengan beban berlebih akan memperpendek usia pakai

bearing. Dengan senantiasa monitorlah kondisi mesin-mesin secara teratur &

menggunakan alat monitoring yang tepat akan dapat menghindari un-schedule

downtime.

Sedangkan untuk seringnya kerusakan pada impeller disebabkan oleh

beberapa hal berikut ini. Menurut penelitian Amit Suhane (2012) Kerusakan

impeler pompa sentrifugal bisa dikarenakan beberapa macam sebab sebagai

berikut:

1. Kavitasi.


42

2. Erosi asam.

3. Erosi bahan kimia.

4. Kerusakan karena impeler menghantam benda asing, seperti batu atau baut.

Mengacu kepada tabel dan grafik diatas, dalam rentang waktu 3 tahun,

pompa submersible memiliki 4 histori kerusakan komponen yang mengakibatkan

downtime. Adapun komponen tersebut adalah bearing dengan jumlah kerusakan

tertinggi yaitu sebanyak 6 kali dengan total waktu downtime 6.4 jam atau rata-rata

persentasi 14 % dari total waktu downtime. Sedangkan motor case adalah

komponen yang memiliki kegagalan paing jarang yaitu 1 kali kerusakan dengan

total waktu downtime 8.4 jam atau 18.38 %.

Adapun secara mendetail histori kegagalan yang terjadi pada komponen

tersebut adalah sebagai berikut :

1. Bearing, Pada PDAM Tirtanadi bearing yang digunakan adalah bearing

Double raw angular contact ball bearing ukuran 3311 C3 jumlah 2.

No Tanggal Downtime

(Jam)

Interval

(Jam) Keterangan

1 25-Jan-16 1.1 4270 Aus pada outer race bearing

2 22-Jul-16 1 4300 Aus pada outer race bearing

3 22-Jan-17 0.9 4430 Aus pada outer race bearing

4 24-Jun-17 1.2 3670 retak pada cage bearing

5 08-Oct-17 1.3 2530 cage bearing pecah

6 28-Apr-18 0.9 4867 Aus pada outer race bearing

2. Coupling, Pada PDAM Tirtanadi Coupling yang digunakan adalah splined

coupling ukuran 2 inch

No Tanggal Downtime

(Jam)

Interval

(Jam) Keterangan

1 05-Mar-16

2.1

6950

Pasak Coupling tidak ketat

(Clearance pasak berubah)

2 25-Dec-16 2.5 7080 Grid rusak

3 24-Jun-17

2.3

4344

Misaligment menyebabkan

vibrasi dan merusak bearing

4 08-Oct-17

2.3

2530

Misaligment menyebabkan

vibrasi dan merusak bearing


43

3. Impeler, Pada PDAM Tirtanadi material impeller yang digunakan adalah

impeller semi open material cast iron.

No Tanggal Downtime

(Jam)

Interval

(Jam) Keterangan

1 13-May-16 5.3 6530 Impeller Touching ke Casing

2 29-Jan-17 4.8 6264 Vane Impeler retak

3 31-May-17 3.8 2928 Impeller Touching ke Casing

4 08-Oct-17 4 3120 Impeller Touching ke Casing

5 22-Feb-18 3.8 3288 Aus pada wearing impeler

4. Motor Case

No Tanggal Downtime

(Jam) Interval Keterangan

1 05-Sep-17 8.4 - Kebocoran

4.5 Batasan Sistem

Setelah pengumpulan informasi, reliability centered maintenance ini adalah

tahapan batasan sistem dimana kita membatasi sistem yang akan dianalisa

sehingga fokus dan tujuan dari maintenance dapat tercapai.

Pada penelitian ini informasi kegagalan pada pompa submersible yang

diperoleh terjadi pada 4 komponen berdasaran data yang dikumpulkan dan

terdokumentasi dari PT PDAM Tirtanadi yaitu,

1. Bearing

2. Coupling,

3. Impeler,

4. Motor Case.

Adapun data tersebut didapat dan ditentukan berdasarkan data dari Tabel

4.3 : Kegagalan Pada Pompa RWP, melalui data tersebut diketahui bahwasannya

komponen yang paling banyak mengalami kegagalan adalah bearing, coupling,

impeler dan motor case.


44

Maka yang akan dilakukan analisa, hanya pada keempat komponen tersebut.

4.6 Root Cause Analysis

Dalam metode root cause analysis merupakan suatu alat pengukuran secara

kualitatif yang bertujuan untuk menekan suatu prioritas dan sumber daya yang

harus dialokasikan pada setiap mode kegagalan untuk mengklasifikasikan mode

kegagalan karena mode kegagalan tidaklah sama.

Tabel 4.5 : Klasifikasi Root Cause Analysis

Kompone

n Fungsi

Model

Kegagalan

Penyebab

Kegagalan Antisipasi

Bearing Untuk

menumpu

dan

menahan

beban poros

pada saat

berputar

Aus pada outer

race bearing

Kegagalan sistem

pelumasan

Melakukan

pengecekan

kondisi

pelumasan,

serta

membuat

jadwal

pengecekan

Retak pada cage

bearing

Dampak lanjutan

Kegagalan sistem

pelumasan,

Temperatur yang

tinggi, vibrasi

berlebihan

Melakukan

pengecekan

temperatur,

dan vibrasi

cage bearing

pecah

Kegagalan sistem

pelumasan,

Overload,

misalignment,

vibrasi

Melakukan

pengecekan

vibrasi,

mengaligne

d ulang

poros

Coupling Meneruska

n torsi dari

motor ke

pompa

Pasak Coupling

tidak ketat

(Clearance

berubah)

Overload, Mengganti

pasak

coupling,

Clearance

ulang

Grid rusak Aus Mengecek

temperatur

Misaligment

menyebabkan

vibrasi dan

Vibrasi, Mengecek

vibrasi


45

merusak bearing

Impeller Menciptakan gaya

sentrifugal

Impeller Touching ke

Casing

Unbalance, Vibrasi

Vane Impeler

retak

Korosi

Aus pada outer

race bearing

Gesekan tinggi

Motor

Case

Mencegah

fluida

mencapai

casing

Kebocoran Korosi melakukan

pacthup

(pengelasan

untuk

menutup

kebocoran)

pada area

yang bocor

Berdasarkan root cause analysis diatas maka, dapat diketahui penyebab

atas model kegagalan yang terjadi sehingga dapat ditentukan langkah yang tepat

untuk mengantisipasi dari kegagalan kegagalan tersebut.

Sebagaimana dijelaskan pada tabel diatas pada bearing memiliki 3 histori model

kegagalan yaitu aus pada outer bearing, retak pada cage bearing dan pecah pada

cage bearing. Setelah dilakukan analisa maka yang menjadi penyebab kegagalan

berawal dari kegagalan sistem pelumasan sehingga menyebabkan terjadinya

gesekan yang tinggi dan kemudian diperparah karena adanya vibrasi karena

keadaan tertentu atau pun karena overload.

Untuk sistem pelumasan bearing Double raw angular contact ball bearing

mengunakan sistem dimana bearing sudah mempunyai pelumasnya sendiri dibalik

layar enclousurenya. Kegagalan yang terjadi aalah kamungkinan karena seringnya

pompa dibawa berpindah pinah sehingga merusak sistem enclousure bearing dan

pelumas keluar dan berkurang

Begitu juga dengan komponen lain yang dapat kita lihat pada tabel diatas.


46

4.7 FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

Pada metode FMEA, analisis dilakukan bertujuan untuk menguji tingkat keseringan terjadinya kegagalan, beserta tingkat keparahann

yang terjadi. FMEA dinyatakan dalam nilai RPN (Risk Priority Number). Berikut adalah tabel analisis FMEA pada pompa submersible.

Tabel 4.6 : Analisis FMEA Pada Pompa Submersible

Komponen Model Kegagalan OCC Penyebab Kegagalan DET Dampak Kegagalan Sev RPN Rata-

Rata

RPN

Bearing Aus pada outer race

bearing

5 Kegagalan sistem

pelumasan

4 Vibrasi, panas, putaran

dan daya pompa

menurun, noise

7 140 160

retak pada cage

bearing

5 Dampak lanjutan

Kegagalan sistem

pelumasan, Temperatur

yang tinggi, vibrasi

berlebihan

4 Daya pompa menurun,

noise

8 160

cage bearing pecah 5 Overload, misalignment,

vibrasi

4 Bearing tidak berfungsi 9 180

Coupling Pasak Coupling

tidak ketat

(Clearance berubah)

4 Overload, 4 Pompa kehilangan

fungsi

10 160 144


47

Grid rusak 4 Aus

4 Pompa kehilangan

FUNGSI

10 160

Misaligment

menyebabkan

vibrasi an merusak

bearing

4 Vibrasi, 4 Vibrasi, dapat merusak

bearing atau

mechanical seal

7 112

Impeller Impeller touching

ke casing

4 Coupling unbalance 5 Pompa tidak berfungsi

air tadak dapat di

distribusikan, pompa

downtime

10 200 186.7

Vane Impeler retak 4 Korosi 5 Pompa tidak berfungsi

air tdak dapat di

distribusikan, pompa

downtime

10 200

aus pada wearing

ring

4 Gesekan tinggi 5 Pressure tidak stabil,

efisiensi turun

8 160

Motor Case Kebocoran 3 Korosi 4 Pompa tidak berfungi 10 120 120


48

Berdasarkan analisa FMEA diatas dengan melakukan perhitungan nilai

RPN, maka hasil perkalian antara nilai occurrence, severity, dan detection maka

diperoleh kesimpulan yaitu:

1. Komponen bearing yang memiliki 3 model kegagalan yaitu, aus pada outer

bearing, cage bearing retak dan cage bearing pecah memiliki nilai RPN 140, 160,

180, dengan rata-rata nilai RPN 160. Artinya pada komponen bearing model

kegagalan yang terjadi secara umum tidak sering terjadi dan untuk mendeteksi

kegagaan tersebut juga termasuk sedang untuk terdeteksi. Sedangkan dampak

yang terjadi akibat kegagalan tersebut dapat mengurangi fungsi utama dari

komponen atau kemungkinan terburuk yang terjadi adalah kehilangan fungsi

utama dari komponen tersebut.

2. Pada komponen Coupling, nilai RPN yang diperoleh berdasarkan model

kegagalan yang terjadi adaah 160, 160, 112, dengan rata-rata nilai RPN 144.

Berdasarkan hasil analisa maka diketahui bahwa model kegagalan yang terjadi

pada coupling juga cukup jarang terjadi, dan mudah untuk di deteksi. Namun

tingkat keparahan dari kegagalan bearing sangat tinggi karena dapat berdampak

pada tidak berfungsinya pompa atau dengan kata lain pompa tidak berfungsi sama

sekali,

3. Pada komponen impeller, nilai RPN yang diperoleh adalah 200, 200, 160 atau

dengan rata-rata 186,7. Dari tabel diatas maka diketahui bahwa model kegagalan

yang terjadi pada impeller cukup sulit untuk dideteksi, dan juga dapat berdampak

pada kehilangan fungsi sistem

4. Untuk komponen motor case, keseringan kegagalan memang sangat jarang,

serta cukup mudah untuk dideteksi. Namun dampak yang diakibatkan oleh

kegagalan ini cukup parah karena dapat menghilangkan fungsi pompa secara total.

Hal ini dapat dilihat dari nilai RPN motor case yaitu 120.

Dilihat dari nilai RPN diatas maka komponen impeller merupakan komponen

yang harus diprioritaskan dalam perawatan kerena dampak yang diakibatkannya

cukup berpengaruh dan dapat menyebabkan downtime.


49

4.8 Hubungan Antara RCA dan FMEA

Ketika ditemukan suatu permasalahan dalam hal ini kegagalan fungsi suatu

equipment, maka hal yang pertama yang perlu kita lakukan adalah menemukan

penyebab masalah tersebut. Dalam menemukan penyebab masalah yang terjadi

maka yang harus dilakukan adalah menganalisa kemungkinan- kemungkinan

penyebab kegagalan yang mungkin terjadi berdasarkan data-data pendukung yang

tersedia.

Untuk itu diperlukan sebuah root cause analysis atau RCA yang dimana

pada proses ini engineer akan mengumpulkan data dan menyimpulkan penyebab

kejadian beserta langkah yang perlu diambil. Namun pada proses RCA engineer

hanya akan menemukan penyebab masalah namun tidak dapat menilai tingkat

keparahan dari kegagalan tersebut.

Maka dari itu diperlukan analisa lebih lanjut dengan metode Failure Mode

and effect Analisis dimana engineer akan membuat analisa yang dilengkapi

dengan nilai RPN (risk priority number) yang mana akan menentukan part atau

equipment mana yang akan diprioritaskan pada proses maintenance karena

memiliki dampak yang lebih besar.


50

4.9 Fault Tree Analisis

Setelah dikumpulkan data serta dibangun diagram yang sesuai maka analisa dari FTA pada pompa submersible adalah sebagai

berikut:

Gambar 4.3 : Fault Tree Diagram Pompa Submersible


51

Adapun keterangan dari masing - masing kode fault tree diagram diatas adalah:

Tabel 4.7 : Keterangan Kode Fault Tree Analisis

No Kode Keteragan

1 T Kegagalan Pompa Submersible

2 A1 Pompa berhenti (Stop Operasi)

3 A2 Peforma Pompa tergangu

4 B1_1/B1_2 Bearing

5 B2 Coupling

6 B3_1/B3_2 Impeller

7 B4 Motor Case

8 C1 Retak Cage Bearing

9 C2 Cage Bearing Pecah

10 C3 Grid Rusak

11 C4 Misalignment

12 C5 Vane Impeller retak

13 C6 Impeller Touching ke Casing

14 D1 Korosi

15 D2 Vibrasi dan atau kegagalan sistem

pelumasan

16 D3 Overload

17 D4 Vibrasi dan atau kegagalan sistem

pelumasan

18 D5 Aus

19 D6 Vibrasi

20 D7 Unbalance

21 D8 Vibrasi

22 D9 Korosi

23 D10 Lifetime

24 D11 Kegagalan sistem pelumasan

25 D12 Lifetime

26 13 Lifetime

Langkah selanjutnya dalam analisa fault tree analisis adalah menentukan peluang kegagalan

equipment. Untuk itu harus mengacu pada nila severitas berikut:


52

Rangking Severity Deskripsi

0.09 Berbahaya tanpa

peringatan Kegagalan sistem menghasilkan efek yang

sangat berbahaya

0.08 Berbahaya dengan

peringatan Kegagalan sistem menghasilkan efek yang

sangat berbahaya

0.07 Sangat tinggi Sistem tidak beroperasi

0.06 Tinggi sistem beroperasi tetapi tidak dijalankan

dengan penuh

0.05 Sedang sistem beroperasi tetapi mengalami

penurunan peforma sehingga menggangu

output

0.04 Rendah mengalami penurunan kinerja secara

bertahap

0.03 Sangat rendah Efek yang kecil pada performa sistem

0.02 Kecil Sedikit berpengaruh pada kinerja sistem

Sangat kecil Efek yang diabaikan pada kinerja sistem

0.01 Tidak ada efek Tidak ada efek

Maka diperoleh perhitungan peluang kegagalan adalah:

1. Bearing

- Berdampak pada mesin mati

B1_1 = ….?

C1 = D2 = 0.06; D3 = 0.05; D4 = 0.06

C2 = 0.05 x 0.06 = 0.003

B1_1 = (0.06 + 0.003) – (0.06 x 0.003)

B1_1 = 0.063 – 0.00018 = 0.06282

B1_1 = 6.282 %

- Hanya mempengaruhi peforma pompa


53

B1_2 = ….?

D10 = 0.04; D11 = 0.05

B1_2 = 0.04 x 0.05 = 0.002

B1_2 = 2 %

2. Coupling

B2 =….?

C3 = D5 x D13 = 0.05 x 0.05 = 0.0025

C4 = D6 = 0.06

B2 = (0.0025 + 0.06) – (0.05 x 0.06)

B2 = 0.0625 – 0.003 = 0.0595

B2 = 5.95 %

3. Impeller


54

- Berdampak pada pompa mati

B3 = ….?

D7 = 0.06; D8 = 0.06; D9 = 0.06

C5 = 0.06 x 0.06 = 0.0036; C6 = D9 = 0.06

B3 = (0.0036 + 0.06) – (0.0036 x 0.06)

B3 = 0.0636 – 0.000216 = 0.063384

B3 = 6.33 %

- Hanya mempengaruhi peforma pompa

B3_2 = ….?

B3_2 = D12 = 0.03 = 3 %

4. Motor Case

B4 = ….?

B4 = D1 = 0.05 = 5 %

Setelah dilakukan analisa kegagalan mengunakan metode diatas maka persentase

peluang kegagalan masing masing komponen adalah

Kode Komponen Persentase


55

B1_1 Bearing (berdampak pada poma mati) 6.28%

B1_2 Bearing (hanya mempengaruhi peforma

pompa)

2%

B2 Coupling 5.95 %

B3_1 Impeller (berdampak pada poma mati) 6.33%

B3_2 Impeller (hanya mempengaruhi peforma

pompa)

3%

B4 Motor Case 5%

Setelah diperoleh persentase peluang kegagalan masing masing komponen

menggunakan metode fault tree analisis, maka peluang kegagalan pompanya sendiri atau

dihitung bedasarkan top eventnya adalah sebagai berikut:

T = ….?

A1 = B1_1 x B2 x B3_1 x B4

A1 = 0.06282 x 0.0595 x 0.0633 x 0.05 = 0.00001419

A2 = (B1_2 + B3_2) – (B1_2 x B3_2)

A2 = (0.02 + 0.03) – (0.02 x 0.03)

A2 = 0.05 – 0.006 = 0.0494

T = (A1 + A2) – (A1xA2)

T = (0.00001419 + 0.0494) – (0.00001419x 0.0494)

T = 0.04941419 – 0.0000007 = 0.0494 = 4.9 %

Dengan menggunakan metode fault tree analisis maka diketahui bahwa nilai peluang

kegagalan dari pompa submersible adalah 4,9%.

4.10 Pemilihan tindakan

Pemilihan tindakan merupakan tahap terakhir dalam proses RCM. Proses ini akan

menentukan tindakan yang tepat untuk mode kerusakan tertentu. Jika tugas pencegahan

secara teknis tidak menguntungkan untuk dilakukan, tindakan standar yang harus dilakukan

bergantung pada konsekuensi kegagalan yang terjadi.

Model keputusan yang dipilih adalah sebagai berikut:


56

1. Condition Directed (C.D) adalah tindakan yang diambil yang bertujuan untuk

mendeteksi. Apabila ada pendeteksian ditemukan gejala-gejala kerusakan peralatan

maka dilanjutkan dengan perbaikan atau penggantian komponen.

2. Time Directed (T.D) adalah tindakan yang diambil yang lebih berfokus pada aktivitas

pembersihan yang dilakukan secara berkala.

3. Finding Failure (F.F) adalah tindakan yang diambil dengan tujuan untuk menemukan

kerusakan peralatan yang tersembunyi dengan pemeriksaan berkala.

4. Run to Failure, yaitu tindakan yang menggunakan peralatan sampai rusak, karena tidak

ada tindakan yang ekonomis yang dapat dilakukan.

Setelah dilakukan LTA pada subbab sebelumnya, maka pengambilan tindakan yang

diperlukan untuk model kegagalan yang terjadi pada kasus ini adalah sebagai berikut:

Tabel 4.8 : Tabel Pengambilan Tindakan Pada LTA

Komponen Model Kegagalan Tindakan

Bearing Aus pada outer race

bearing

Condition Directed

retak pada cage

bearing

Condition Directed

cage bearing pecah Failure Finding

Coupling Pasak Coupling

tidak ketat

(Clearance berubah)

Failure Finding

Grid rusak Failure Finding

Misaligment

menyebabkan

vibrasi an merusak

bearing

Condition Directed

Impeller Impeller Touching

ke Casing

Failure Finding

Vane Impeler retak Failure Finding

aus pada wearing

ring

Condition Directed

Motor

Case

Kebocoran Condition Directed


57

1. Tindakan yang dapat dilakukan pada model kegagalan aus pada outer bearing adalah

Condition Directed, hal ini karena model kegagalan ini bersifat minor atau tidak berdampak

ekstrim pada fungsi pompa, selain itu secara aus pada outer bearing berhubungan erat dengan

life time bearing. Hal yang paling mungkin yang mempercepat kerusakan pada model ini

hanyalah kegagalan sistem pelumasan sehingga dengan memastikan sistem pelumasan

bekerja dengan baik maka penggantian dapat dilakukan ketika komponen sudah betul betul

saat yang tepat. Tindakan ini diambil karena lebih menguntungkan secara ekonomis.

2. Untuk model kegagalan retak pada cage bearing maka tindakan yang dilakukan adalan

Condition Directed, dimana pengguna harus melakukan pendeteksian dengan alat, apabila

terjadi indikasi yang menunjukan kerusakan tersebut maka harus diambil tindakan

penggantian secepat mungkin. Karena kondisi ini jika dibiarkan dalam waktu yang lama akan

berdampak pada kondisi yang lebih parah yaitu cage akan pecah dan ball bearing akan

terkosentrasi pada satu titik.

3. Untuk model kegagalan dimana cage bearing sudah sampai pecah, maka tindakan yang

dilakukan adalah Failure Finding dimana pengguna harus menemukan kerusakan komponen

dan melakukan penggantian.

4. Pada komponen Coupling dengan model kegagalan pasak couping tidak ketat (Clearance

berubah) dan Grid yang rusak maka tidakan yang dilakukan adalah Failure finding, yaitu

menemukan sumber kerusakan dan melakukan penggantian atau perbaikan.

5. Untuk kegagalan karena misalignment maka model tindakan yang dapat diambil adaah

condition directed dengan melakukan pengecekan kondisi. Jika ditemukan indikasi maka

dapat dilakukan pencegahan dengan alignment ulang.

6. Pada komponen impeller, Impeller Touching ke Casingdan Vane impeler retak, maka

Finding failure adaah tindakan yang harus diambil. Dengan menemukan sumber kegagalan

maka tindakan penggantian dapat dilakukan.

7. Sedangkan untuk aus pada ring impeller maka condition directed adalah pilihan yang tepat

karena lebih ekonomis.

8. Kegagalan motor case cukup mudah di indikasi sehingga condition directed dapat menjadi

pilihan tindakan untuk pencegahan, dengan mengecek tanda kegagalan dan melakukan

pengelasan untuk menutup kebocoran.


58

4.11 Grafik Hubungan Antara Distribusi Weibull dan Lognormal Pada Penelitian Ini

Melalui data downtime yang telah kita peroleh maka kita dapat menginput data – data

tersebut kedalam software bernama Easy Fit. Maka akan didapatlah grafik seperti dibawah

ini :

Gambar 4.4 : Grafik Weibull Bearing


59

Gambar 4.5 : Grafik Lognormal Bearing

Gambar 4.6 : Grafik Weibull Coupling

Gambar 4.7 : Grafik Lognormal Coupling


60

Gambar 4.8 : Grafik Weibull Impeller


61

1096.63316

2980.95799

8103.08393

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of A.

shape = 8.27601 scale = 0.23397

Lognormal Percentiles

A

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles

Gambar 4.9 : Grafik Lognormal Impeller

Dari hasil analisis diatas dengan bantuan software easy fit, diketahui bahwa trend kurva

yang terjadi adalah logaritmik. Hal ini mungkin terjadi karena data kejadian kegagalan terjadi

secara random dan acak sehingga kepadatan data yang kita dapat mengikuti kurva dari

logaritma data kejadian kegagalan yang diperoleh, dimana tou ( ) dan miu ( ) dari data

kurva ini akan digunakan pada proses selanjutnya dalam menentukan reliability komponen.

4.12 Analisa Reliability dan Penentuan Ideal Pengecekan

4.12.1 Analisis Reliability dan Probabilitas Kegagalan

Untuk meminimilasir sebuah kegagalan maka pengecekan dan perawatan yang rutin

dan konsisten adalah kunci untuk memperpanjang life time sebuah komponen. Sehingga

diperlukan perhitungan yang ideal untuk melakukan pengecekan.

Hal yang paling utama adalah menentukan bentuk distribusi dari tren kegagalan yang terjadi.

Berdasarkan data yang diperoleh maka perlu dilakukan analisa distribusi yang terbentuk

terlebih dahulu. Pada kasus ini digunakan model distribusi lognormal untuk mendefenisikan

fitting data. Untuk memudahkan proses fitting data maka digunakan sofware Origin Pro 2016

sebagai alat bantu. Untuk mengvalidasi hasil fitting sofware ini maka digunakan satu sofware

lain yaitu easy profesional 5.6. Perbandingan nilainya akan dilampirkan sebagai lampiran.

1. Bearing

- Parameter fitting Data

a. MTTF b. MTTR

Gambar : Fiting Parameter Lognormal Bearing

0.36788

1

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of D.

shape = 0.05488 scale = 0.15185


D

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles


62

a.

jam

b.

c. Analisa Reliability Bearing

Untuk menghitung reliability bearing maka digunakan fungsi:

Untuk mendapatkan trend dari reliability yang terjadi maka hingga total

waktu sistem hingga rusak. Untuk kondisi dimana keadaan sistem dapat diperbaiki maka

Reliabity setelah repair dihitung:

- Maka Reliability untuk bearing pada kasus ini) adalah

Sehinga probabilitas kegagalanya adalah

Artinya pada kasus ini kehandalan bearing pada waktu operasi setiap mencapai 200 jam

adalah peluang berhasil 95.57 % dan peluang gagal (probability) adalah 4.43%.

Sehingga dapat dilihat bahwa reliability bearing pada keruasakan pertama (waktu operasi

4270 jam adalah;

Secara kesuluruhan trend dari reliability bearing selama penelitian ini adalah:


63

Sehinga probabilitas kegagalanya adalah

Trend grafik reliability untuk bearing adalah sebagai berikut:

Gambar 4.10 : Trend Reliability Bearing.

Dari grafik diatas dapat kita lihat bahwa reliability bearing akan menurun seiring

lama waktu operasinya. Hal ini sesuai dengan konsep reliability dimana reliability akan

berkurang semakin lama waktu operasi komponen tersebut. Namun yang menjadi perhatian

disini adalah jika kita banding antara trend reliability actual dan treand reliability yang

standar berpatokan kepada estimasi lifetime bearing maka trend actual terlihat tidak baik. Hal

ini jika dilihat nilai reliability misalkan pada titik kerusakan 1 (4270 jam operasi) dimana

reliabilitynya 34.83 sehingga peluang kegagalannya cukup besar. Selain itu terlihat juga

bahwa pada rentang waktu 3 tahun telah terjadi 4 kali ganti bearing sementara seharusnya

berdasarkan standart hanya 2 kali saja. Berasarkan histori penyebabnya adalah kegagalan

pada sistem pelumasan sehingga improvisasi sistem pelumasan dapat menjadi solusi yang

baik.

2. Coupling


1

2.71828

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of E.

shape = 0.83101 scale = 0.07121


E

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles

403.42879

1096.63316

2980.95799

8103.08393

22026.46579

59874.14172

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of B.

shape = 8.48101 scale = 0.48581


B

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles


64

a. MTTF b. MTTR

Gambar : Fiting Parameter Lognormal Coupling

a.

b.

c. Analisa Reliability Coupling

Dengan diketahuinya nilai dari MTTF dari komponen kopling mana dapat dihitung

reliabilitinya adalah :

Maka probabilitas kegagalannya adalah

Artinya komponen kopling memiliki tingkat keandalan 96.38 % saat beropersi 200 jam

dengan tingkat kegagalan 3.63 %.

Pada kasus ini coupling telah diasumsikan telah digunakan selama 5 tahun berdasarkan

informasi dari PT PDAM dan telah melakukan beberapa maintenance tetapi belum pernah

melakukan pergantian komponen. Sehingga waktu operasi yang telah dilalui sebelum analisa

ini dibuat dalam jam = . Untuk membantu perhitungan reliability

maka diasumsikan bahwa Reliability


65

Karena tidak diketahui berapa reliability pada kondisi repair sebelumnya maka pada

kasus ini Reliability dianggap pada kondisi yang sama dengan Reliability standard terhadap

lifetime komponen (Berdasarkan data lifetime kopling berkisar 7-8 tahun, dalam kasus ini

diambil nilai terkecil 7 tahun atau 70080 jam). Sehingga

Berdasarkan perhitungan tersebut maka reliability kopling pada waktu operasi 43800 jam

adalah 49.72% dengan peluang kegagalan 50.28 %.

Sehingga trend reliability komponen kopling untuk kondisi selanjutnya mengikuti history

kegagalan yang terjai adalah:

Gambar 4.11 : Tren Reliability Kopling.

Berasarkan grafik diatas terlihat bahwa tren yang sama terjadi pada kopling dimana

Reliability berkurang seiring bertambahnya waktu operasi. Dimana nilai reliability pernah

mendekati 0 yaitu 4.14 % namun setelah dilakukan maintenance nilai reliability kembali

meningkat namun tidak mencapai nilai reliability yang seharusnya jika berpatokan pada

standar lifetime. Namun tindakan yang dilakukan dapat memperpanjang umur pakai dari

kopling tersebut.


66

c. Impeller


403.42879

1096.63316

2980.95799

8103.08393

22026.46579

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of C.

shape = 8.33049 scale = 0.39756


C

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles

a. MTTF b. MTTR

Gambar : Fiting Parameter Lognormal Impeller

a.

b.

c. Analisis Reliability Impeller.

Adapun keandalan komponen impeller adalah

Maka probabilitas kegagalannya adalah

1

2.71828

7.38906

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of F.

shape = 1.45852 scale = 0.15134


F

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles


67

Sama halnya seperti kopling, impeller pompa submersible pada study ini berdasarkan

informasi dari PDAM telah beroperasi selama 6 tahun atau 52560 jam dan telah dilakuakan

beberapa kali perawatan namun belum pernah dilakukan penggantian komponen. Diketahui

berdasarkan data produk bahwa lifetime impeller berkisar diantara 10-12 tahun. Dalam studi

ini diambil lifetime terendah yaitu 10 tahun atau 87600 jam.

Sehingga Reliability komponen impeller adalah

Dari perhitungan ini diketahui bahwa nilai reliability komponen impeller untuk jam operasi

52560 jam adalah 52.54 % dan peluang kegagalan adalah 47.76 %

Secara trend secara keseluruhan dari histori kegagalan adalah;

Gambar 4.12 : Tren Reliability Impeller

Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa meski seiring waktu operasi impeller

bertambah dan berdampak pada berkurangnya reliability komponen dimana terlihat bahwa

reliability pernah mencapai nilai terendah 10.94 % namun dengan perlakuaan maintenance

yang dilakukan dapat kembali menaikan nilai reliability sehingga menambah umur pakai dari

komponen impeller. Terlihat juga bahwa kegagalan yang terjadi belum sampai berdampak

pada penggantian komponen.


68

0.13534

0.36788

1

2.71828

7.38906

20.08554

54.59815

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of I.

shape = 0.90743 scale = 0.74543


I

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles

20.08554

54.59815

148.41316

403.42879

1096.63316

2980.95799

8103.08393

22026.46579

59874.14172

1 10 40 70 95 99.5

Lognormal Probability Plot of H.

shape = 7.21991 scale = 0.90785


H

Percentiles

Reference Line

Lower Percentiles

Upper Percentiles

5. Analisis Reliability Pompa

Dengan menggabung semua urutan history kegagalan yang terjadi pada pompa maka

kita dapat menghitung keandalan pompa tersebut yaitu :

- Parameter Fitting Data.

-

a. MTTF b. MTTR

Gambar : Fiting Parameter Lognormal Pompa

a.

b.

c. Analisis Reliability Pompa

Adapun kehandalan pompa secara keseluruhan dalam 200 Jam operasi adalah

Maka probabilitas kegagalannya adalah sebagai berikut :


69

Maka dapat disimpulkan bahwa tingkat keandalan pompa setelah beroperasi selama 200 jam

adalah 90.5 % dengan probabilitas kegagalan 9.5 %.

Trend yang terjadi adalah sebagi berikut:

Gambar 4.13 : Reliability Pompa.

Jika kita lihat grafik diatas maka terlihat bahwa kerusakan terjadi rata-rata ketika reliability

dibawah 70%. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa untuk mempertahan keandalan

pompa maka harus dijaga indeks keandalannya tida berada dibawah 70 % sehingga dapat

disaranan bahwa jarak maintenance yang dapat dilakaan adalah

Sehingga dapat disimpulan bahwa untuk menjaga reliabiliti dari pompa tetap berada pada

titik 70% maka perlu dilakukan paling tidak 1 bulan sekali kegiatan perventive maintenance

pompa secara keseluruhan.

4.12.2 Perhitungan - Perhitungan Ideal Waktu Pengecekan

Selain preventive maintenance diatas juga dapa dilakukan pengecekan untuk

mengetahu peforma masing masing komponen sebagai berikut:


70

1. Bearing.

a. Diasumsikan waktu kerja perbulan = 26 hari

b. Waktu kerja aktif perhari = 8 jam

c. Total jam kerja perbulan = 8 x 26 = 208 jam

d. Jumlah kerusakan dalam 3 tahun = 6

e. Waktu rata-rata perbaikan

f. Waktu lama pemeriksaan diasumsikan 30 menit = 0.5 jam

g. Rata-rata kerusakan per 3 tahun (k) =

h. Frekuensi pemeriksaan optimal =

i. Interval waktu pemeriksaan (t) =

2. Coupling.






.9



71




3. Impeller.










Dari hasil perhitungan diatas maka diperoleh hasil sebagai berikut.

Tabel 4.9 : Tabel Hasil Perhitungan Analisa Reliability dan Penentuan Ideal Pengecekan

No Komponen MTTF MTTR

Interval

pengecekan

jam hari

1 Bearing 4409.91 1.06 349.6 14.5

2 Coupling 5431.91 1.51 358.6 14.9

3 Impeller 4474.05 4.35 222.2 10.5


72

Maka dapat disimpulkan dari tabel diatas bahwa untuk preventeve maintenance untuk

komponen bearing disaran diakukan setiap 14.5 hari, sedangkan untuk komponen coupling

maka dilakukan setiap 14.9 hari. Karena kedua waktu pengecekan yang disarankan untuk

kedua komponen ini hampir sama, maka ditinjau secara ekonomis maka pengecekan dapat

dilakukan secara bersamaan.

perusahaan dapat memilih salah satu dari 2 waktu yang disarankan, tetapi dalam hal ini

penulisnya menyarankan untuk memakai waktu dari komponen bearing yaitu 14.5 hari.

Sedangkan untuk komponen impeler pengecekan dilakukan setiap 10.5 hari.

Secara jumlah kegagalan memang komponen impeller lebih kecil dibandingkan bearing.

Akan tetapi ditinjau dari downtime yang diakibatkannya serta waktu pengecekan yang

dibutuhkan lebih tinggi dan dampak yang diakibatkannya lebih parah jika terjadi kegagalan

maka perusahaan harus konsisten pada waktu ideal tersebut.

4.13 Analisis Availability Pompa.

Untuk mengukur pengaruh suatu kegiatan maintenance terhadap suatu unjuk kerja

mesin maka mechanical availability merupakan parameter yang dapat diukur. Adapun

availability untuk pompa submersible pada study ini adalah :

Sehingga dari perhitungan ini ketersedian pompa untuk digunakan adalah sebesar 99.8 %.

Nilai ini termasuk sangat baik jika dilihat dari ketersediannya pompa untuk digunakan.

Akan tetapi nilai ini mejadi tidak terlalu baik jika kita melihat keandalan dan peluang

kegagalan yang sudah dibahas sebelumnya. Sebagaimana secara teori keandalan adalah

jumlah waktu ketersedian pompa dibandingkan dengan jumlah waktu total operasional

pompa temasuk waktu perbaikan. Nilai ketersedian pompa memang tinggi karena secara

histori terlihat setiap kerusakan yang terjadi tidak memrlukan waktu yang lama untuk

memperbaikinya.

4.14 Saran Kegiatan yang Dilakukan Ketika Pengecekan.


73

Setelah diperoleh interval waktu pengecekan ideal maka berikut adalah saran kegiatan

yang dapat dilakukan ketika pengecekan.

No Komponen Interval

pengecekan

Kegiatan Tools

1 Bearing 14.5 -mengecek vibrasi

-Mengecek temperatur

-mengecek noise

-mengecek kondisi

sistem pelumasan

- Vibration meter

- Sound level meter

- infrared

Thermometer

- lubrication test kit

- Vibration meter

- Sound level meter

- infrared

Thermometer

- lubrication test kit

Leak detector

2 Coupling 14.9 -Mengecek vibrasi


-Mengecek noise

- mengecek aligment

3 Impeller 10.5 -Mengecek vibrasi


-Mengecek noise

- Pressure check

4 Motor case - -test kebocoran

Setelah dilakukan pengecekan, dan jika seandainya ditemukan tanda-tanda kegagalan,

maka tindakan yang dapat diambil adalah sebagai berikut:

No Komponen Indikasi Kemungkinan Antisipasi

1

Bearing

Noise

overload Check beban pompa,

kegagalan sistem

pelumasan

check kondisi pelumasan, jika

pelumas berkurang lakukan

pelumasan ulang

outer atau inner

bearing aus

ganti bearing

Clearance bearing check clearance bearing, clearance

ulang

vibrasi

Misalignment Check misaligment poros dan

aligment ulang

terdapat partikel

luar

bersihkan bearing

bearing erosi ganti bearing

Temperatur

tinggi

overload Check beban pompa,

kegagalan sistem

pelumasan

check kondisi pelumasan, jika

pelumas berkurang lakukan


74

pelumasan ulang

Clearance bearing check clearance bearing, clearance

ulang

2

Coupling

Vibrasi

Misaligment Check misaligment poros dan

aligment ulang

pasak tidak ketat

(Clearance

berubah

Reclearance ulang

Coupling sudah

rusak

Ganti coupling,

Backlesh Check backleas coupling, ganti

insert jika becklash sudah lebih 2

derajat

Noise

Misaligment Check misaligment poros dan

aligment ulang

Coupling sudah

rusak

Ganti coupling,


75

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan simulasi dan analisis yang dibahas pada Bab IV, maka kesimpulan

yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:

1. Setelah dilakukan analisa maka pompa submersible di PT PDAM Tirtanadi

merupakan komponen yang paling rentan mengalami kegagalan 3 tahun terakhir, hal

ini dapat terlihat dari jumlah kegagalan yang dialami yaitu total 16 kali kegagalan.

2. Adapun komponen pompa submersible memiliki histori kegagalan 16 kali dengan

persentasi sebagai berikut, dimana bearing dengan akumulasi kegagalan 6 kali

dengan 37.5%, Impeller 5 kali dengan 31.25%, Coupling 4 kali dengan 25 %, dan

Motor case 1 kali dengan 6.35 %. Namun secara total downtime adalah bearing 14

%, Impeller 47.48 %, Coupling 20.13 % dan motor case 18.38 %

3. Bentuk tindakan yang diambil berdasakan analisa FMEA untuk setiap kegagalan yang

terjadi pada komponen pompa submersible adalah untuk kerusakan yang diakibatkan

karena kegagalan yang bersifat karena efek lama pemakaian dan sulit dilakukan

maintenance seperti aus pada impeler dan bearing maka tindakan yang diambil

adalah condition directed yaitu melakuan pemantauan dan tindakan diambil

berdasaran perkembangan kondisi yang terjadi. Sedangkan untuk kegagalan yang

dapat dideteksi ketika perawatan seperti kebocoran, misaligment maka tindakan

yang dilakukan adalah condition directed yaitu bergantung pada hasil pemeriksaan

dan gejala yang ditimbulkan. Sedangkan Finding failure adalah tindakan yang

diambil ketika menemukan kegagalan yang parah dan harus diambil langsung

tindakan yang dibutuhkan seperti penggantian bearing ketika cage bearing becah.

4. Setelah dilakukan analisa maka reliability untuk komponen pompa adalah 95.57 %

setelah beroperasi selama 200 jam dengan peluang kegagalan 4.43 %, sedangan

coupling setelah beroperasi selama 200 jam memilii reliability 96.38 % dengan

probabilitas kegagaan 3.62 %, impeller memiliki reliability 95.63% dengan

probabilitas kegagalan 4.37%. Secara keseluruhan sistem pompa memiliki reliability

sebesar 90.5 % dengan probabilitas kegagalan 9.5 % setiap beroperasi seama 200


76

jam. Sehingga interval watu maintenance pompa yang disaranan adalah setiap 29.8

hari dan interval waktu pengecekan yang disarankan adalah 349.6 jam atau 14.5

hari untuk bearing, 358.6 jam atau 14.9 hari untuk coupling, 222.2 hari atau 10.5

hari untuk impeller

5.2 Saran

Untuk penelitian selanjutnya adapun saran yang dapat diberikan antara lain:

1. Perlu dilakukan analisa untuk rentang waktu yang lebih panjang sehingga keputusan

yang diambil tepat sasaran

2. Analisa pada keseluruhan komponen sangat diperlukan untuk mengetahui peforma

ketahan pompa secara akurat

3. Kajian ekonomi sangat diperlukan agar dapat mengkalkulasi biaya yang dibutuhkan

dan biaya yang dapat disave.

.


77

DAFTAR PUSTAKA

Afety, Islam H. 2010. Reiability Centered Maintenance Methodology and Application: A Case Study.

Egypt. Industial Engineering Department Fayoum University. Scintific Research: 863-873

Agri-Facts. 2007. Submersible Pump. Alberta Agricuture & Rural Development.

Azadeh, A. et all. A Pump FMEA Approach to Improve Reliability Centered Maintenance Procedure:

The Case of Centrifugal Pump in Onshore Industry. Iran: Industrial Engineering and Centered

of Excelence for Inteligent Experimental Mechanics University of Tehran: ISSN 1790-5095

Cahyono, Dwi Tri. Penerapan Reliability Centered Maintenance Pada Sistem Gas Buang Boiler di PT.

Ipmomi Paiton. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November

Hakim, Legisnal dan Fahrizal. Penerapan RCM pada Sistem Distribusi Air PDAM Pasir Putih

Pematanagan Barangan Kabupaten Rokan Hulu: Riau: Teknik Mesin Unversita Pasir Pangarian.

Karanth, Shyam. 2014. Design, Modeling & Analysis of a Submersible Pump and to Improve the

Pump Eficiency. India: Departmen of Mechanical Engineering, SDM Collage of Engineering and

Technology. IJLET Vol. 4 Issue 2

Lukodono, Rio Presetyo. Dkk. 2013. Analisis Penerapan Motode rCM dan MVSM Untuk

meningkatkan Keandalan Pada Sistem Maintenance (Studi Kasus PG. X). Malang: Teknik Mesin

Universitas Brawijaya. Jurnal Rekayasa Mesin Vol 4 No.1: 43-52

Momono, Tatsunabo & Banda Noda. Sound And Vibration in Rolling Bearing.

Pflueger, Michelle. 2011. Electrical Submersible Pump Survival Analysis. Texas: Departmen of

Statistic Texas A&M, Collage Station

Ramhadan, Muhammad Arizki. 2018. Penetuan Interval Waktu Preventive Maintenance Pada Nail

Making Mexhine dengan Menggunakan Metode Reliablity Centered Maintenance (RCM) II

(Study Kasus: PT Surabaya Wire). Teknik Indutri, Universitas Muhammadiyah Sidoarjo

Rasindyo. Muhammad Riseno, dkk. 2015. Analisis Kebijkan Perawatan Mesin Cincinnati dengan

Menggunakan Metode Reliability Centered Maintenance di Pt. Dirgantara Indonesia. Bandung:

Teknik Industri, Istititut Teknologi Nasional. Jurnal Online Institue Teknologi Nasional No. 1


78

Syahruddin. Analisis Sistem Perawatan Mesin Menggunakan Metode Releability Centered

Maintenance (RCM) Sebagai Dasar Kebijakan Perawatan yang Optimal Di PLTD “X”.

Balikpapan: Teknik Mesin Alat Berat, Politeknik Negeri Balikpapan. Jurnal Teknologi Terpadu

No. 1 Vol. 1: ISSN 2338-6649

Singh, Deeptesh & Amit Suhane. 2013. Study of Centrifugal Pump Using Failure Mode Effect and

Critical Analysis Based on Fuzzy Cot Estimation: A Case Study. India: Department of Mechanical

Engineering, Maulana Azad National Institude of Technology. International Journal of Science

and Research (IJSR): 2319-7064

Taifig and Selly Septian. Penentuan Interval Waktu Perawatan Komponen Kritis Pada Mesin Turbin di

PLN Sektor Pembangkit Ombilin. Padang: Teknik Industri, Universitas Andalas. ISSN: 2088-

4842

Yansen, Siswanto. 2011. Perencanaan Preventive Maintenance Berdasarkan Metode Releability

Centered Maintenance (RCM) pada PT. Sinar Sosro. Medan: Departement Teknik Industri,



ANALISA UNJUK KERJA POMPA SUBMERSIBLE KAPASITAS 100 …

Documents

Transcript of ANALISA UNJUK KERJA POMPA SUBMERSIBLE KAPASITAS 100 …