TAHAPAN – TAHAPAN PROSES INSPEKSI COMBUSTION CHAMBER

MITSUBISHI HEAVY INDUSTRI

TUGAS AKHIR TELAAH STAF

Diajukan Untuk Memenuhi SyaratMenjadi Pegawai PT. Indonesia Power Tingkat Smk Tahun 2013

Oleh :

Nama :  Irpan PurnamansyahNo Siswa :  SMK - 205Jurusan :  Teknik MesinKonsentrasi :  Teknisi Mekanik Unit Bisnis Pemeliharaan

PT. INDONESIA POWER

UNIT BISNIS PEMELIHARAAN ANGKATAN TAHUN 2013

LEMBARAN PERSETUJUAN TUGAS AKHIR TELAAH STAF

TAHAPAN – TAHAPAN PROSES INSPEKSI COMBUSTION CHAMBER MITSUBISHI HEAVY INDUSTRY

Disusun Oleh :

Nama :  Irpan PurnamansyahNo Siswa :  SMK - 205Jurusan :  Teknik MesinKonsentrasi :  Teknisi Mekanik Unit Bisnis Pemeliharaan                                                                                                                Di setujui oleh :

MENTOR

     

P.S.KUNCORO.S.T

Nip. 7393240K3

TUTOR I

MARIHOT SIMANJUNTAKNip. 19720818 200003 1 002

TUTOR II

     Nip. 19681111 199303 1 001

Disahkan Oleh :

GENERAL MANAGER UBHAR

Ir. Mangampin SaranggiNIP.

BAB IPENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Di era globalisasi saat ini dan semakin pesatnya perkembangan tekhnologi memacu

tumbuh pesatnya perkembangan industri, seiring hal tersebut menyebabkan terciptanya dunia

kerja yang membutuhkan tenaga kerja yang terampil, profesional dan berpengetahuan yang luas

dibidangnya masing-masing.

          Di PLTG sistem pendingin sangat berperan penting untuk menjamin kelangsungan

Turbin Gas, karena di PLTG itu kinerja yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh temperature,

maka untuk mempertahankan temperatur itu dibutuhkan suatu sistem pendingin.

Atas pertimbangan diatas maka penulis mengambil judul tugas akhir adalah “Perawatan

dan Perbaikan Sistem Pendingin Turbin Gas Alsthom Atlantique”. Melalui tugas akhir ini

penulis ingin mengetahui jauh lebih dalam tentang bagaimana perawatan dan perbaikan sistem

pendingin turbin gas Alsthom Atlantique yang nantinya akan sangat bermanfaat sebagai bahan

ilmu untuk terjun ke dunia industri.

Berdasarkan data yang diperoleh ada juga Tugas akhir tentang turbin gas dari mahasiswa

politeknik sebelumnya yaitu :

a. Afri Roga (02071003) dengan judul “Perawatan dan Perbaikan Cooling Air Fan 88 BA

Pada Turbin Gas Alsthom Atlantique”

b. Fandi (02071018) dengan judul “Perawatan dan Perbaikan Unit Instalasi Turbin Gas

Pada PLTG Pauh Limo”

            c. Edisar Marza (07071024) dengan judul “Tinjauan Kerusakan Pressure Regulating Valve (VPR-2) Pada Lube Oil System Turbin Gas Asthom Atlantique”

1.2. Alasan Pemilihan Judul

            Judul dari laporan Praktek Kerja Lapangan (PKL) ini adalah “Perawatan dan perbaikan

Sistem Pendingin Turbin Gas  Alsthom Atlantique”

 Adapun alasan penulis dalam mengambil judul ini adalah :

a.        Pada turbin gas sistem pendingin sangat berperan penting untuk menjamin kelangsungan turbin

gas tersebut

b.      Karena ingin mengetahui fungsi pendingin lebih dalam lagi

1.3. Tujuan

         Dalam pembuatan tugas akhir ini, ada dua tujuan yang hendak dicapai, yaitu:

1.3.1 Tujuan Umum

Sebagai pengembangan ilmu yang diperoleh selama mengikuti perkuliahan secara teori

maupun praktek serta memperoleh pemahamn ilmu tentang sistem perawatan dan perbaikan

sistem pendingin turbin gas.

a.       Tujuan Khusus

a)    Rapat mengetahui sistem pendingin yang digunakan pada PLTG Pauh  Limo Padang

b)   Dapat mengetahui jenis-jenis perawatan dan perbaikan yang diterapkan pada sistem pendingin

pada turbin gas Alsthom Atlantique

c)    Dapat mengetahui penanggulangan sistem pendingin pada turbin gas Alsthom Atlantique

1.4. Metode Penulisan Laporan

            Dalam penulisan laporan ini penulis mendapatkan data-data dan bahan dengan berbagai

metode antara lain yaitu :

a.       Orientasi Department yang bertujuan untuk mengetahui sistem organisasi pada PT.PLN

(Persero) PLTG Pauh Limo Padang.

b.      Observasi lapangan yang bertujuan untuk mengetahui lebih jelas peralatan dan sistem kerja dari

Pembangkit Listrik tenaga Gas (PLTG) Pauh Limo.

c.       Diskusi dan konsultasi dengan pembimbing dan staf-staf perusahaan bertujuan untuk

mengavaluasi ulang mengenai teori dan hasil praktek yang didapatkan selama melakukan

pengambilan data

1.5. Batasan Masalah

            Dalam penulisan laporan ini, penulis membatasi masalah pada ruang lingkup perawatan,

perbaikan, kendala serta penanggulangan sistem pendingin pada turbin gas.

1.6. Sistematika Penulisan

                  Dalam penulisan laporan praktek kerja lapangan ini penulis menggunakan sistematika

penulisan sebagai berikut :

BAB I       PENDAHULUAN

               Pendahuluan yang terdiri dari Latar Belakang, Alasan Pemilihan Judul, Tujuan, Metode

Penulisan Laporan, Batasan Masalah dan Sistematika Penulisan Laporan Praktek Kerja

Lapangan.

BAB II      TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

                  Berisikan mengenai Sejarah Singkat Perusahaan, Visi, Misi dan Program Kerja Perusahaan,

Kebijakan Lingkungan, Manajemen, Struktur Organisasi, Sumber Daya Manusia, Gambaran

Umum, Peserta, Waktu dan Tempat Praktek Kerja Lapangan.

BAB III    MANAJEMEN PERAWATAN DAN PERBAIKAN

                   Berisikan tentang Pengenalan Dasar Perawatan dan Perbaikan secara Umum, Mekanisme dan

Komponennya.

BAB IV    TINJAUAN UMUM TURBIN GAS ALSTHOM ATLANTIQUE

                  Berisikan tentang Prinsip Dasar Turbin Gas, Komponen Utama dan Komponen Bantu pada

Turbin Gas yang ada pada PLTG Pauh Limo.

BAB V      PERAWATAN DAN PERBAIKAN SISTEM PENDINGIN TURBIN GAS

                  Berisikan tentang bagaimana perawatan dan perbaikan sistem pendingin yang baik

BAB VI    PENUTUP

                  Berisikan tentang Kesimpulan dan Saran.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Prinsip Dasar Turbin Gas

2.1.1. Pengertian Turbin Gas

            Turbin gas adalah turbin dengan gas sebagai fluida kerjanya gas diperoleh dari

pembakaran bahan bakar cair yang mudah terbakar. Sistem turbin gas yang paling sederhana

terdiri dari tiga komponen utama, yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin yang disusun menjadi

satu sistem yang kompak.

            Udara atmosfir yag masuk ke dalam kompresor berfungsi menghisap dan menaikkan

tekanan udara tersebut, hingga temperatur dan tekanannya naik kemudian udara yang bertekanan

dan bertemperatur tinggi tersebut masuk ke dalam ruang bakar, ke dalam ruang bakar

disemprotkan bahan bakar, sehingga akibat bercampurnya bahan bakar dengan arus udara

tersebut, maka terjadi proses pembakaran. Proses pembakaran tersebut terjadi pada tekanan

konstan. Dengan demikian tugas ruang bakar adalah untuk menaikkan temperatur gas (udara

ditambah bahan bakar). Gas pembakaran yang bertemperatur tinggi itu kemudian masuk kedalam

turbin gas dimana energi gas yang digunakan untuk melakukan kerja memutar roda turbin

kurang lebih 60% kali daya yang dihasilkan turbin, dipergunakan untuk memutar kompresor.

            Di dalam turbin gas proses kompresi, pembakaran dan ekspansi terjadi didalam

komponen yang berlainan. Berbeda dengan sistem pembakaran pada motor bakar. Sistem

instalasinya dapat dipasang dengan cepat dan investasinya lebih murah di banding dengan turbin

air dan uap. Disamping itu turbin gas juga dapat distart dalam kondisi keadaan dingin dan beban

nol sampai pada beban penuh. Perbandingan antara kompresi dalam kompresor adalah 8 : 1.

Untuk temperatur pembakaran harus di batasi sesuai dengan kekuatan material yang

dipergunakan terutama material pada turbin. Tekanan ruang bakar berkisar antara 2,3 – 10 Atm,

sedangkan temperatur pembakaran keluar dari ruang bakar 100%.

2.1.2. Proses Kerja Sistem Turbin Gas

            Tiga proses pokok yang terjadi dalam turbin gas untuk memproduksi energi yaitu :

a.       Proses penekanan udara (kompresi)

b.      Proses pembakaran udara + bahan bakar

c.       Proses pengembangan atau ekspansi gas hasil pembakaran

            Molekul-molekul udara harus memiliki energi panas dalam menghasilkan kerja. Apabila

lebih banyak molekul-molekul udara yang dipanaskan maka akan lebih banyak. Udara yang

ditekan dalam jumlah yang maksimum dalam suatu ruangan yang sempit dapat memudahkan

terjadinya pembakaran. Alat untuk menekan udara adalah kompresor.

            Proses pembakaran memberikan energi panas. Proses pembakaran terjadi di dalam ruang

pembakaran yang disebut dengan combustion chamber. Hasil pembakaran dialirkan melalui sudu

turbin.

            Sebelum gas masuk ke turbin maka gas panas dialirkan melalui nozzle dengan jalan

penurunan tekanan dan diikuti peningkatan kecepatan gas. Akibat dari kecepatan dari nozzle

maka turbin akan berputar.

            Pada Turbin Gas di PLTG penggerak mula adalah motor diesel, dimana pada saat motor

diesel dioperasikan, diesel memutar poros turbin dan dibantu oleh sistem hydraulic ratchet, gas

panas masuk kedalam ruang bakar melalui nozzle sehingga akan memutar turbin dan pada saat

putaran mencapai 17% putaran penuh dan diesel akan memutar turbin hingga 1600 rpm dan pada

putaran 2300 rpm, diesel akan lepas. Antara poros diesel dengan poros kompresor dihubungkan

dengan clutch dan pada putaran 3200 rpm, diesel akan lepas dari turbin. Disamping memutar

turbin, diesel juga sebagai pengabut pertama untuk pembakaran, bahan bakar yang satu dengan

yang lain dihubungkan dengan tabung lintasan api (Cross fire Tube).

            Kompresor terdiri dari 17 tingkat dimana udara dihisap melalui saringan udara (filter).

Pada tingkat ke 17 kompresor, udara yang bertekanan tinggi tersebut dialirkan pada ruang bakar

untuk menggantikan fungsi booster, kompresor mengabutkan bahan bakar pada nozzle.

            Diruang bakar yang terdiri dari 10 tabung terjadi proses pembakaran, sehingga

menghasilkan gas panas bertekanan tinggi dan dialirkan melalui transitiont piece (bagian

penyalur) menuju sudu-sudu yang terdiri dari dua tingkat sudu gerak, dimana sebelum gas

melewati sudu pengarah (sudu tetap), gas panas tersebut akan mempercepat putaran sudu gerak

turbin sehingga putaran poros kompresor dan turbin akan naik sampai stabil pada putaran 5100

rpm.

            Generator yang digunakan di Indonesia adalah 50 Hz yang membutuhkan putaran 3000

rpm. Maka putaran turbin dan kompresor yang mencapai 5100 rpm tersebut akan direduksi atau

diturunkan melalui Load Gear (reduction gear) sehingga menjadi 3000 rpm. Gas panas yang

sudah memutar sudu-sudu turbin akan dibuang menuju cerobong gas buang (exhaust).

2.2. Komponen Utama pada Turbin Gas PLTG Pauh Limo

            Komponen-komponen utama dari Turbin Gas PLTG Pauh Limo antara lain yaitu :

a.       Motor diesel

b.      Accessory gear

c.       Kompresor

d.      Ruang bakar (Combustion Chamber)

e.       Turbin

f.       Load gear

g.      Generator

Struktur dari komponen dapat dilihat pada gambar sketsa sebagai berikut :

                                                         Bahan bakar                      Exhaust

                           Udara masuk

Ruang bakar 

Motor diesel Generator 

                                   Kompresor                            Turbin

               Accessory gear                                                               Load gearGambar 2.2 Siklus Turbin Gas Alsthom

2.2.1. Motor Diesel

            Diesel disini berfungsi sebagai penggerak awal dari turbin gas dimana daya yang

digunakan untuk menggerakkan awal turbin sangat besar maka diesel berguna untuk penggerak

awalnya. Antara poros turbin dengan diesel dihubungkan dengan menggunakan kopling,

sehingga disaat putaran 3200 rpm lebih kurang dari 65% dari putaran normal turbin maka diesel

akan terlepas. Setelah putaran mencapai hal diatas maka turbin akan mudah memutar porosnya

sendiri.

2.2.2. Accessory gear

            Accessory gear adalah box gear, pompa bahan bakar utama, pompa hidrolik, pompa air

pendingin, pompa utama pelumas dan atomizing. Disini tempatnya mentransmisikan putaran

bantu ke alat-alat bantu turbin, gear ini yang berfungsi sebagai pompa bahan bakar, pompa

hidrolik, pompa air pendingin, pompa utama pelumas dan atomizing. Pompa pelumas utama

melumasi poros-poros kompresor, turbin, load gear hingga ke generator, setelah minyak pelumas

ini melumasi semua komponen-komponen tersebut, pelumas akan kembali ke tangki minyak

pelumas.

            Semua gear yang ada di dalam accessory gear harus alignment dengan gear turbin

sehingga poros pada accessory gear dengan poros turbin harus lurus, jika terjadi ketidaklurusan

maka akan menyebabkan vibrasi (getaran) pada saat turbin beroperasi. Untuk mengetahui

besarnya aligment dapat dilihat pada buku instruksi masing-masing unit.

            Keadaan accessory gear dapat dilihat melalui lobang inspeksi. Pemeriksaannya dilakukan

secara berkala untuk mengatasi kerusakan yang lebih besar.

2.2.3. Kompresor

            Kompresor yang digunakan pada PLTG pauh Limo ini adalah kompresor jenis aksial

dengan sudu sebanyak 17 tingkat, secara umum fungsi dari kompresor adalah untuk

mengkompresikan dan memampatkan udara. Cara kerja kompresor adalah kompresor mengisap

udara dari luar (atmosfir) kemudian dikompresikan oleh sudu-sudu sehingga tekananya menjadi

naik. Udara yang bertekanan tinggi tersebut akan di manfaatkan untuk pengabutan proses

pembakaran.

2.2.4. Ruang bakar

            Ruang bakar merupakan komponen utama dalam pembangkit listrik tenaga gas, dimana

di ruang pembakaran ini terjadi proses pembakaran bahan bakar dari turbin agar mendapatkan

fluida gas yang akan menggerakkan turbin.

            Ruang bakar salah satu unit turbin gas pada PLTG Pauh Limo terdiri dari 10 buah yang

tersusun di sekeliling kompresor. Ruang bakar ini terdiri dari dua bagian yang bagian luar

disebut dengan ruang pembakaran (combustion casing) dan di dalam tabung yang kedua disebut

dengan combustion linier, antara ruang bakar satu dengan yang lainnya di pasang tabung lintasan

api (cross fire tube).

            Bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar terlebih dahulu di kabutkan oleh nozzle

yang berjumlah 10 buah dan bercampur dengan udara yang dimampatkan oleh kompresor.

Setelah udara dimampatkan masuk ruang bakar, maka terjadilah pembakaran yang dibantu oleh

dua buah busi sebagai sumber api. Dari hasil pembakaran ini menghasilkan berupa gas panas

yang bertekanan tinggi, masuk ke dalam turbin pertama melalui transition piece. Fungsi dari

transition piece ini adalah merubah energi potensial menjadi energi kinetis.      

             Pada transition piece di dalamnya mengalir gas panas dan bagian lainnya bersinggungan

dengan udara dari kompresor discharge. Proses pembakaran di dalam turbin berlangsung dengan

baik atau tidak dapat dilihat seight glass yang dipasang pada tiap ruang bakar.

BusiCross Fire TubeCombustion CasingFlame Detector 

Gambar 2.7. Ruang Bakar dari Turbin Gas Alsthom Atlantique

            Proses pembakaran adalah ekuivalen dengan proses pemasukan kalor pada siklus sistem,

jadi proses pembakaran diharapkan terjadi pada tekanan konstan dan menghasilkan gas yang

bertemperatur tinggi. Proses pembakaran terjadi secara kontinyu yang digunakan, terutama

material sudu turbin. Hal tersebut perlu dilaksanakan karena kekuatan material akan turun seiring

dengan naiknya temperatur.

            Jumlah udara yang berlebihan diatas diperlukan untuk menyempurnakan proses

pembakaran dalam waktu yang sesingkat-singkatnya. Mendinginkan bagian-bagian ruang bakar

dan mengusahakan distribusi temperatur gas pembakaran keluar ruang homogen.

            Dalam realitanya pembakaran yang sempurna sulit terjadi, masih terdapat kerugian kalor

dalam ruang bakar dan tidak semua hasil pembakaran dapat dimampatkan untuk menaikkan

fluida kerja. Disamping itu juga terdapat kerugian gesekan antara gas pembakaran dengan bagian

ruang bakar, maka akan terjadi sedikit penurunan tekanan.

2.2.5. Turbin

            Turbin gas adalah suatu pesawat kalori yang tergolong Internal Combustion Engine

(ICE) atau sering disebut dengan mesin pembakaran dalam. Sebagai hasil energi dari turbin gas

adalah fluida gas yang diperoleh dari gas hasil pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar

(combustion chamber).

274

653

 

1

           

Gambar 2.8. Assembly Turbin Gas Alsthom Atlantique

Keterangan Gambar 2.8 :

1. Udara masuk (air inlet)

2. Kompresor (compressor)

3. Nozzle

4. Busi (spark plug)

5. Transition piece

6. Turbin

7. Exhaust

            Bahan bakar yang digunakan untuk turbin gas antara lain bahan bakar cair (destillate)

seperti HSD atau IDO juga dapat digunakan gas bumi dan gas alam (LNG).

            Untuk mendapatkan proses pembakaran yang baik pada combustion chamber diperlukan

tiga komponen utama yaitu :

a.       Udara pembakaran

b.      Bahan bakar

c.       Api (Busi)

            Udara pembakaran didapat dari kompresor utama yang seporos dengan turbin yang

digerakkan oleh turbin. Bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar jumlahnya diatur oleh

governor agar diperoleh putaran yang konstan atau tetap walaupun beban mesin berubah-ubah,

naik atau turun.

            Sedangkan untuk mendapatkan temperatur pembakaran untuk yang pertama kali dari

penyalaan busi yang akan menyala pada saat permulaan pembakaran atau periode firing. Turbin

terdiri dari rotor dan stator, pada rotor dipasang sudu-sudu jalan.

Pada turbin JPE, AEG dan ALSTHOM jumlah barisan atau tingkat dari sudu jalan ini ada

dua yang selalu disebut 1st stage bucket dan 2nd stage bucket. Jumlah dari 1st  stage bucket adalah

120 buah dan jumlah 2nd  stage bucket adalah 90 buah.

            Setiap baris dari sudu jalan di dahului dengan pengarah yang disebut 1st stage nozzle dan

tingkat yang kedua disebut 2nd stage nozzle, sedangkan pada Turbin Wescan jumlah tingkat dari

turbin ada lima tingkat yang memiliki lima tingkat nozzle dan lima tingkat sudu jalan.

            Kegunaan dan fungsi dari barisan sudu tetap dan sudu jalan ini adalah untuk mengubah

energi kinetis yang disimpan pada gas hasil pembakaran menjadi tenaga mekanik pada poros

turbin, selanjutnya daya yang tersimpan pada poros turbin dipergunakan untuk menggerakkan

kompresor, turbin, generator dan alat-alat Bantu lainnya.

            Dalam pemasangan atau penggantian sudu-sudu jalan turbin, urutan pemasangan tiap

sudu harus sesuai dengan balancing sebab rotor turbin dapat menimbulkan putaran poros tidak

normal karena pengaruh dari ketidak balance-nya bucket dari turbin, bahkan akan menyebabakan

vibrasi atau tekanan yang besar.

            Untuk menjaga sudu turbin supaya tidak mengalami kerusakan akibat temperatur lebih

(over temperature) pada saat turbin beroperasi, maka perlu ada pembatasan dari gas buang

(exhaust temperature), dalam hal ini exhaust temperature dibatasi 480C, dan ini adalah batas

mulai bekerjanya temperatur kontrol dan hal ini dapat dilihat dari signal temperature control.

2.2.6. Load gear

            Load gear ditempatkan diantara poros turbin dan poros generator. Jadi load gear

berfungsi untuk memindahkan daya yang dihasilkan turbin ke generator. Karena pada umumnya

putaran turbin tidak sama dengan putaran generator maka load gear selain memindahkan daya

juga berfungsi menyesuaikan (mereduksi) putaran turbin agar sesuai dengan putaran generator.

            Dalam penyambungan turbin dan poros load gear digunakan suatu kopling. Ini disebut

dengan load coupling, sebelum pemasangan load coupling ini terlebih dahulu harus diperiksa

apakah antara poros turbin dan poros load gear sudah lurus (alignment).

            Apabila tidak dilakukan alignment pada daerah ini, maka menyebabkan vibrasi yang

timbul pada saat unit beroperasi yang sangat besar. Keadaan roda gigi load gear diperiksa

melalui lubang pemeriksaan yang sudah disediakan, dan bearing untuk load gear dipasang pada

saat major inspection.

2.2.7. Generator

            Generator berfungsi untuk membangkitkan tenaga listrik. Generator memiliki rotor dan

stator dengan adanya potongan medan gaya magnet pada saat rotor generator diputar, maka akan

timbul tenaga listrik pada generator. Agar generator tetap konstan walaupun beban generator

berubah-ubah maka generator dilengkapi dengan exciter dan AVR (Automatic Voltage

Regulator). Pemakaian bahan bakar turbin sesuai dengan beban generator. 

2.3. Komponen Bantu pada Turbin Gas PLTG Pauh Limo

            Selain peralatan utama, pada Turbin Gas PLTG Pauh Limo juga dilengkapi dengan alat-

alat bantu, pendukung beroperasinya secara normal Turbin Gas PLTG ini, alat-alat bantu yang

digunakan adalah sebagai berikut :

a.       Sistem Pelumas

b.      Sistem Pendingin

c.       Sistem Hidrolik

d.      Sistem Pneumatik

e.       Sistem Start

f.       Sistem Kontrol dan Proteksi

g.      Sistem Bahan Bakar

h.      Sistem Hydraulic Rachet

2.3.1. Sistem Pelumasan

            Secara umum fungsi pelumasan adalah untuk melumasi bagian-bagian yang berputar agar

tidak terjadi gesekan langsung dan memperpanjang usia dari komponen mesin. Demikian juga

pada PLTG, pelumasan berfungsi untuk :

a.       Mencegah keausan dari adanya gesekan langsung antara poros dan bearing.

b.      Mengambil panas yang ditimbulkan karena gesekan serta mengeluarkannya melalui alat penukar

panas yang seterusnya didinginkan oleh udara atau air.

c.       Sebagai media untuk menggerakkan sistem kontrol hidrolik, kopling hidrolik (torque converter)

dan Hydraulic Trip Oil System.

2.3.2. Sistem Pendingin

            Sistem pendingin yang digunakan pada turbin gas adalah air dan udara. Udara dipakai

untuk mendinginkan berbagai komponen pada section dan bearing. Udara pendingin ini

diperoleh dari kompresor tingkat tertentu. Pada turbin Alsthom misalnya udara pendingin

diambil dari kompresor tingkat 4 (empat) dan 10 (sepuluh).

            Udara pendingin ini juga berfungsi sebagai cooling gas panas yang masuk ke turbine

wheel space dan penyekat pelumas bearing agar tidak keluar dari rumah bearing ke sisi turbin.

Setelah mendinginkan Turbine Casing kemudian rotor dan seterusnya, udara tersebut keluar

bersama gas buang.

2.3.3. Sistem Hidrolik

            Sistem hidrolik adalah suatu sistem untuk menggerakkan peralatan turbin. Sebagai media

kerjanya menggunakan pelumas hidrolik yang digerakan oleh pompa hidrolik. Fungsi dari sistem

hidrolik pada PLTG Alsthom Atlantique antara lain :

a.       Untuk merubah posisi Inlet Guide Vane (IGV) pada saat putaran turbin 95 % pada waktu start

up.

b.      Memberikan suplai ke servo valve untuk mengatur pemasukan BBM ke ruang bakar.

c.       Mengerjakan hydraulic racthet, yang akan memutar poros turbin + 450 tiap-tiap 3 menit pada

saat turbin baru dihentikan. Fungsi dari rachet berputar adalah untuk menjaga poros turbin tidak

bengkok karena beratnya sendiri.

            Sistem hidrolik adalah suatu sistem pemindah tenaga dengan menggunakan zat cair atau

fluida sebagai perantara. Sistem hidrolik ini mempunyai banyak keunggulan dibanding jika

menggunakan sistem mekanikal.

Keuntungan dari sistem hidrolik ini adalah :

a.       Dapat menyalurkan torque dan gaya yang besar

b.      Mudah dalam pencegahan overload

c.       Getaran yang ditimbulkan relatif kecil

d.      Kontrol gaya pengoperasian lebih mudah dan cepat

Namun sistem hidrolik ini juga mempunyai kekurangan antara lain :

a.       Peka terhadap kebocoran

b.      Kecepatan kerja kadang berubah

c.       Kerja sistem saluran tidak sederhana

2.3.4. Sistem Pneumatik

            Berbeda dengan sistem hidrolik, sistem pneumatik berfungsi untuk menggerakkan

peralatan turbin dan alat bantunya dengan menggunakan udara sebagai fluida kerjanya. Udara

yang digunakan adalah udara yang diperoleh dari kompresor.

2.3.5. Sistem Start

            Sebelum turbin gas mampu menghasilkan tenaga sendiri, untuk menggerakannya

dibutuhkan sistem starting. Pada PLTG yang ada dilingkungan PLN Kitlur Sumbagsel, sistem

startnya ada yang menggunakan mesin diesel dan ada pula yang menggunakan pompa hidrolik.

            PLTG Alsthom Atlantique menggunakan mesin diesel merek Detroit bertenaga + 500 HP

sebagai peralatan startnya dimana poros output-nya dihubungkan dengan poros turbin melalui

sebuah kopling. Urutan start-nya sebagai berikut :

Mula-mula perintah start diberikan, kemudian diesel start beroperasi, beberapa detik

kemudian diesel berakslerasi dengan posisi Torque Converter terhubung, dengan demikan poros

turbin juga ikut berputar. Setelah putaran turbin mencapai 20% speed, proses pembakaran dimula

dengan memercikan bunga api dari duah buah busi yang terpasang diruang bakar. Jika

pembakaran berhasil, selanjutnya turbin berakselerasi sendiri dan setelah putaran 60% speed,

jaws clutch terlepas secara otomatis. Diesel start berputar stasioner untuk selanjutnya mati secara

otomatis.

2.3.6. Sistem Kontrol dan Proteksi

            Sebagai upaya untuk mengetahui dan mengatur keadaan unit serta mengendalikan

bagian-bagian dari suatu sistem agar dapat bekerja sesuai dengan urutan prosesnya. Disamping

itu juga sebagai pengaman instalasi PLTG terhadap ketidaknormalan mesin tersebut. Sistem

kontrol dan proteksi ini meliputi mesin, generator dan peralatan bantu.

2.3.7. Sistem Bahan Bakar

            Sistem bahan bakar di PLTG memiliki spesifikasi sendiri, tergantung jenis bahan bakar

yang digunakan. Seperti yang diketahui bahwa suatu PLTG dapat dioperasikan dengan

menggunakan bahan bakar cair atau dengan menggunakan gas alam. Untuk mengatur jumlah

bahan bakar yang masuk ke ruang bakar, maka turbin dilengkapi dengan governor yang prinsip

kerjanya mengatur putaran agar turbin tetap konstan walaupun beban turbin berubah-ubah.

2.3.8. Sistem Hydraulic Rachet

            Sistem Hydraulic Rachet merupakan sistem yang memiliki peranan yang sangat penting

dalam pengoperasian dari turbin gas pada PLTG Pauh Limo, Rachet ini akan bekerja pada saat

turbin di stop putaran normal atau sedang tidak beroperasi dimana temperatur turbin masih

tinggi. Bila tanpa adanya sistem Rachet, akan menyebabkan poros turbin, kompresor hingga ke

poros generator bengkok disaat memuai, karena sifat dari poros ini akan terkonduksi panas turbin

ke poros yang lainnya.

            Sistem Rachet akan bekerja dengan menggunakan motor DC dan pompa pelumas untuk

melumasi semua bearing pada poros turbin. Menggunakan pompa  auxiliary bukan dari pompa

utama, sebelum rachet memutar poros maka pelumas akan memberikan tekanan pada poros

hingga poros tidak mengalami kontak langsung dengan bearing, dan berputar diatas permukaan

minya pelumas. Jika pelumasan belum bekerja dengan sempurna maka akan mengakibatkan

kontak langsung poros dengan bearing, sehingga putaran akan lebih berat dan akan

menyebabkan rusaknya poros, permukaan dari bearing sangat lunak (bahannya dari babit) jika

terdapat kotoran/butiran-butiran pasir maka bearing dapat terkikis.

            Beroperasinya sistem hydraulic rachet adalah:

a.       Pada saat awal ketika turbin akan dioperasikan, yang fungsinya adalah sebagai pembantu

penggerak awal agar motor diesel tidak memutar beban (poros turbin) yang terlalu berat.

b.      Pada saat stop/stand by, sistem hydraulic rachet berputar dengan interval waktu yang

ditentukan. Setiap kali berputar sistem hydraulic rachet hanya berputar 1/8 putaran penuh atau

45o.

2.4 Fungsi Sistem Pendingin

            Jika turbin gas terus beroperasi maka suhunya akan terus bertambah hingga melebihi

batas yang di tentukan jika suhu turbin berlebihan maka komponen-komponen pada turbin

seperti bearing akan cepat aus,kualitas pelumas akan menurun dan komponen lain akan cepat

rusak . Untuk mengatur suhu itu dilengkapi dengan sistem pendingin radiator dengan media air.

Adapun fungsi pendingin adalah sebagai berikut :

a.       Sebagai pendingin pelumas (oli) Alat Heat Exchanger

b.       Sebagai pendingin udara Alat Pre-cooler

Pada atomizing air terdapat pre-cooler yang berfungsi mendinginkan udara yang akan digunakan

sebagai udara pengabut pada ruang bakar.

2.5 Peralatan Sistem Pendingin

2.5.1 Tangki Air (water tank)

Pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas Pauh Limo Padang sistem yang digunakan adalah

turbin gas, dengan siklus Brayton tertutup. Dimana sistem turbin gas ini mempunyai 3 komponen

utama yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin. Pada pembangkit turbin gas Alsthom Atlantique

terdapat dua tangki air yang saling berhubungan dimana pada tangki terdapat level gauge untuk

melihat volume air dan alarm level low untuk menentukan batasan minimum volume air yaitu :

            a. Kapasitas maksimum tangki yaitu 1628 liter (430 gal)

b. Batasan penambahan air tangki yaitu 1230 liter (325 gal)

c. Batasan alarm (minimal) tangki yaitu 1173 liter (310 gal)

Pembangkit Alsthom ini (Ph) air yang digunakan juga ditentukan yaitu 7, hal ini bertujuan agar

tingkat korosi yang terjadi pada pipa saluran pendingin tidak terlalu tinggi.

2.5.2 Pompa air

Pompa air merupakan komponen utama pada sistem pendinginan PLTG, jenis pompa yang

digunakan pada sistem pendingin ini adalah pompa sentrifugal. Pada pompa air terdapat filter

abrasive separator yang berfungsi sebagai penyaring sekaligus sebagai tabung cadangan untuk

mengantisipasi apabila terjadi tekanan yang terlalu tinggi atau berlebih dari batas maksimal yang

telah ditentukan. Batasan pada pompa air adalah 0-11 kg/cm2 atau 0-160 psi dengan putaran

pompa 3600 Rpm

2.5.3 Radiator Fan

Radiator fan merupakan komponen yang berfungsi untuk mendinginkan air yang telah

digunakan sebagai pendingin pada pree-cooler, heat exchanger dan diesel star. Komponen ini

sangat vital fungsinya pada sistem pendingin, karena jika temperatur air yang akan digunakan

untuk pendingin juga tinggi maka proses pendinginan yang dilakukan akan sia-sia. Pada radiator

terdapat sirip-sirip (fin) dan pipa-pipa kapiler. Adapun fungsi dari fin ini adalah untuk menyerap

panas dari air dan panas yang terserap oleh fin dibuang oleh fan ke atmosfer, dengan adanya fin

maka temperatur air pendingin di dalam pipa-pipa kapiler akan turun.

2.5.4 Heat Exchanger

Heat exchanger merupakan komponen pendingin yang berfungsi untuk memindahkan

panas pelumas ke air pendingin. Peralatan ini sangat berpengaruh terhadap kelancaran operasi

turbin gas PLTG. Apabila heat exchanger ini tidak beroperasi normal maka suhu minyak

pelumas  akan naik dan berakibat fatal pada peralatan turbin .

2.5.5 Pre-Cooler

Pada sistem udara pembakaran terdapat peralatan Pre-Cooler yang berfungsi sebagai alat

pendingin awal udara untuk pembakaran turbin gas. Temperatur yang baik untuk udara

pembakaran 110-1350 C (standart manual book Alsthom Atlantique). Biasanya aliran masuk ke

Pre-Cooler temperaturnya sampai 260o C karena melalui peralatan Air Separator. Air Separator

fungsinya adalah menyaring udara dari partikel-partikel air yang terbawa dari kompresor utama

pada tingkat 17 atau tingkat akhir, yang biasanya banyak mengandung air. 

2.6 Aliran Sistem Pendingin

            Air yang ada dalam tank akan dipompakan oleh pompa air menuju pipa yang saling

terhubung sebelum air dipompakan disaring terlebih dahulu oleh abrassi separator. Air akan

bersikulasimenuju heat dan pree-cooler akan mendinginkan udara yang terdapat pada atomizing

air yang akan digunakan sebagai penyambut pada ruang bakar, setelah pree-cooler mendinginkan

udara maka air yang telah digunakan akan dialirkan kedalam pipa-pipa kapiler tersebut dan

dikeluarkan melalui pipa keluaran (output) sedangkan minyak pelumas yang di alirkan kedalam

heat melalui pipa masuk yang kemudian akan bersentuhan langsung dengan pipa kapiler yang di

aliri air pendingin , setelah minyak pelumas bersikulasi di dalam heat maka suhu minyak

pelumas akan kembali turun.

2.7 Kendala Pada Sistem Pendingin

            Setiap peralatan yang digunakan akan mengalami kerusakan sehingga menurunkan

kinerja peralatan tersebut . Begitupun dengan sistem pendingin turibin gas, sering terjadi

gangguan pada radiator. Permasalahan yang terjadi yaitu sebagai berikut:

    Kebocoran

              Jika terjadi kebocoran turbin tidak bisa beroperasi karena udara basah

    Permukaan fin terisolasi

         Permukaan fin yang terisolasi akan memperkecil permukaan bidang yang akan

didinginkan, pendinginan yang kurang akan berakibat selisih temperatur  input dan output yang

kecil, sehingga suhu pelumas turbin (oli) cepat panas.

   Penyumbatan atau kotornya pipa kapiler radiator

        Penyumbatan terjadi karena banyaknya kotoran yang terdapat dalam pipa kapiler, sehingga

berakibat penumpukan kotoran pipa-pipa kapiler.

BAB IIIPENUTUP

            Demikianlah proposal ini diajukan sebagai bahan pertimbangan untuk kelancaran

pelaksanaan kegiatan Tugas Akhir (TA) sebagai syarat kelulusan Diploma III, Maka dari itu

kami berharap atas kesedian Bapak ketua jurusan Teknik Mesin untuk menyetujui dan

memfasilitasi dari judul tugas akhir yang penulis ajukan ini.

            Atas perhatian dan kesedian Bapak yang akan menyetujui permohonan tugas ini kami

ucapkan terimakasih.

LAMPIRAN

Gambar 1. Kontruksi Unit PLTG Pauh Limo Padang

 

Gambar 2. Radiator 

Gambar 3. Tangki Air