KERTAS KERJA WAJIB DALAM RANGKA UJIAN AKHIRPERGURUAN TJNGGIKEDINASAN

SEKOLAH TINGGI ENERGl DAN MINERALSTEM

EVALUASIXJNJUK KERJA SISTEMDAN PERAWATAN TURBIN UAPPENGGERAK GENERATOR NO 3

POWER PLANT HDI UTILITIES UP VPT. PERTAMTNA ( PERSERO ) BALDCPAPAN

NamaNo. MahasiswaJurusanProgram StudiDiploma

Oleh:

Suroso330406/BProses AplikasiUtilitiesII (Dua)

DEPARTEMEN ENERGl DAN SUMBER DAYA MINERALRADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN ENERGl DAN SUMBER DAYA MINERALBADAN ^IDKAN DAN pELATlHAN MINYAK DAN GAS BUMI

SEKOLAH TINGGI ENERGl DAN MINERALSTEM

Cepu, MEl 2005

V

A,

Judiil

Nama MahasiswaNikJurusanProgram StudiDiploma

No. Snduk tew 33 6 cr DtfNo. Kias

Tgl. Tenesia

Beli / Hatfiah / Tutor : Rp.Dad :

Penggerak Generator No 3 Power Plant II di utilitiesUP V PT Pertamina ( Persero) BalikpapanSuroso !330406/BProses AplikasiUtilitiesn (bua)

menyEtujuipfeMBlMBING KERTAS KERJA WAJIB

D\Vimuly6no.s.t.

MENGETAHUI

KETUA PROGRAM STUDI UTILITIES

.TOKO KUNCORO.S.T., M.T.

^^^W^^^-Fi^K-^hu

fW

PEMBIMBING PRAKTIK KERJA LAPANGAN

MENGETAHUI:Kabag.UTL.Produksi

PT.PERTAMINA ( PERSERO)UP V. BALIKPAPAN

Ir. TRIAWAN YULIANTO,M.T.

MENYETUJUI:Kepala Utilities-Produksi UP VSebagai Pemb|imbing Lapangan

Ir. M. HUTAPEA

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa atas berkatdan rahmat-Nya, sehingga dapat terselesaikannya penyusnan Kertas Kerja Wajibdalam rangka memenuhi persyaratan dalam menempuh ujian negara di PerguruanTinggi Kedinasan Sekolah Tinggi Energi dan Mineral " STEM "angkatan III tahunajaran 2004-2005 jurusan Utilities II (dua) dengan judul:"EVALUASI UNJUK KERJA SISTEM DAN PERAWATAN TURBIN UAPPENGGERAK GENERATOR NO 3 POWER PLANT II DI UTILITIESUP.V PT. PERTAMINA (PERSERO) BALIKPAPAN"

Penyusunan Kertas Kerja Wajib ini berdasarkan dari hasil praktik kerjalapangan yang dilaksanakan dari tanggal 21 Pebruari s.d 12 Maret 2005 diPT.Pertamina UP V Balikpapan. Pada kesempatan ini perkenankan penulismengucapkan terima yang sebesar-besarnya kepada :1. Bapak Ir.Hermadi Sayono,BcM., M.M. selaku Direktur PTK STEM2. Bapak General Maneger Pertamina UP VBalikpapan beserta staff3. Bapak Kabag. Utilities Pertamina UP. V Balikpapan beserta staf4. Bapak Joko kuncoro, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Utilities5. Bapak Dwi Mulyono, S.T. selaku Dosen Pembimbing Kertas Kerja Wajib6. Bapak dan Ibu Dosen PTK STEM "AKAMIGAS", khususnya dari Program Studi

Utilities, yang telah memberikan bekal ilmu selama penulis mengikuti pendidikandi PTK STEM "AKAMIGAS" Cepu.

Penulis menyadari kertas kerja wajib inijauh dari sempurna, untuk itu kritikdan saran penulis harapkan demi kesempurnaannya.

i

Cepu, Mei 2005Penulis,

SurosoNo. Mhs.330406/B

RTNGKASAN

Pusat tenaga di kilang minyak khususnya penggunaan tenaga uap dan tenagalistrik merupakan unsur yang sangat penting, oleh karena itu penggunaan tenagatersebut diharapkan seoptimal dan seeffisien mungkin tanpa mengurangi kuatitas dankuantitas produksi yang dihasilkan.

Untuk mencapai tujuan tersebut diusahakan sedapat mungkin carapengoperasian mesin-mesin dan sarana pendukungnya pada kondisi unjuk kerja yangoptimal. Rangkaian sistem penggerak generator merupakan satu kesatuan yangsatingterkaitsatu samalainnya

Untuk itu didalam pembahasan evaluasi unjuk kerja dan perawatan sistempenggerak generator No3, penulis membandingkan kondisi running test dan kondisioperasi actual. Berdasarkan pengambiian data dari lapangan pada beban terendah dantertinggi, untuk kondisi uap masuk, uap ekstrasi turbin pada tekanan dan suhu yangsama. i

Dari hasil perhitungan diperoleh :1. Padaperformance test pada beban 12,8 MW didapat effisiensi siklus 19 %.2. Pada saat beban 9,1 MW didapat effisiensi siklus 18%.3. Pada saat beban 7,4 MW idapat effisiensi siklus 15 %.4. Unjuk kerja sistem penggerak generator saat ini; belum optimal bila beban

dibawah 7 MW dilihat dari kondisi beban terpasang 12,8 MW, pada bebanrendah sistem pembangkit tersebut belum bekerja secara optimal.

u

BT

DAFTARISI

KATA PENGANTAR

RINGKASAN

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR NOTASI

DAFTAR LAMPIRAN

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Maksud dan Tujuan1.3 Batasan Masalah

1.4 Metode Pengumpulan Data

1.5 Sistematika Penulisan

II. PERTAMINA UP. V BALIKPAPAN

2.1 Sejarah Singkat2.2 Tugas dan Fungsi Utilities

2.3 Struktur Organisasi ......

2.4 Sarana dan Fasilitas

III. DASARTEOR1

3.1 Sistim Pembangkit Tenaga Uap

3.2 Sarana Pendukung Sistim Penggerak Generator

3.3 Perhitungan Sistim UnjukKerjaTurbin Uap .....3.4 Perawatan Turbin

nt

l

ii

iii

v

vi

vii

viii

1

1

2

2

2

3

4

4

6

6

7

13

13

16

17

22

wmmm

IV. EVALUASI UNJUK KERJA SISTIM DAN PERAWATAN TURBIN UAP

PENGGERAK GENERATORNO 3 POWERPLANT II DI UTILITIES

UP V PT. PERTAMINA (PERSERO) BALIKPAPAN

4.1 Sistim Penggerak Generator No 3

4.2 Data Sistim Penggerak Generator

4.3 Data Operasi Running Test Turbin4.4 Perhitungan Unjuk Kerja Running Test4.5 Data Operasi

4.6 Perhitungan Usaha Optimasi Unjuk Kerja4.7 Perawatan turbin no 3 tahun 2004

V. PENUTUP

5.1 Simpulan

5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

IV

29

30

33

34

42

44

55

57

57

IMHINIIiMHIIHIJUIIJi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 BebanTurbin, Aliran Uap Masuk dan Aliran Uap Ekstraksi 43

immmmmmmmmmm

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Skema Pengubahan Enersi dalam Turbin Uap

Gambar 3.2 Cara Kerja uap ketika melewati sudu turbin uap,

Gambar 3.3 Diagram AHr Sistem Penggerak Generator

Gambar 3.4 DidgramT-S SteamPenggerak Generator

Gariibar 4.1 tiiok diagram tutbin no 3

VI

14

15

20

20

28

DAFTAR NOTASI

A/M Automatic /Manual 2 Position Switch

Ct Conducvity Transmitter

^lov Effisiensi Overall

Tls Effisiensi Sistem

"Hopv Effisiensi Overall Pompa

11th Effisiensi Thermal

FAH Flow Alarm High

FAL Flow Alarm Low

FC Flow Controller

FIC Flow Indicator Controller

FT Flow Transmitter

h Entalpy

hf Entalpy Steam pada kondisi cair jenuhh% Entalpy Steam pada kondisi campuranKcal/Kg ; Kilocalori / kilogram

Kg : Kilogram

Kg/Cm2abs : Kilogram / centimeter kuadratabsoluteKg/Cm2g : Kilogram / centimeter kuadrat gaugeLAH : Level Alarm High

LAL : Level Alarm Low

LI : Level Indicator

LIC : Level Indicator Controller

LCV : Level Control Valve

M : Massa

M3 : Meter kubik

MW : Mega Watt

NM3 : Normal Meter kubik

VI1

NHV

PAH

PAL

QS

sf

Sfg

SDV

SP

T

TAH

TAL

UP

vf

Wta

Wti

Wnett

Wp

Wpt

X

Nett Heating Value

Pressure Alarm High

Pressure Alarm Low

Panas / Kalor

Entropy

Entropy Steam pada kondisi cair jenuhEntropy Steam pada kondisi campuranShutdown valve

SetpointTemperatur / Suhu

Temperature/arm HighTemperatur Alarm LowUnit PengolahanVolume Spesifik pada kondisi cair jenuhDaya Turbin ActualDaya Turbin TeoritisDayaNetto

Daya Pompa

Daya Pompa TotalFraksi kekeringan uap

Vlll

mmmm

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Struktur Organisasi UP. VBalikpapan

Lampiran 2 : Struktur Organisasi Bagian Utilities/Prod. UP. VBalikpapan

Lampiran 3 : Gambar Skematic Boiler HHP. II

Lampiran 4. : Diagram Alir Distribusi Uap dan Sistem Converting

Lampiran 5 : Gambar Extraction Condensing Turbin

Lampiran 6 : Grafik Effisiensi Desaini

Lampiran 7 : Gambar Rotor Turbin Generator

Lampiran 8 : Diagram Alir Pengisi Ketel

Lampiran 9 : Diagram Alir Bahan Bakar

Lampiran 10 : Hasil LubOil

Lampiran 11 : Tabel Steam

Lampiran 12 : Daftar Cleaning Yang Di Lakukan Tahun 2004 Turbin No 3

IX

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penggunaan tenaga uap dan tenaga listrik merupakan unsur yang sangat

penting dalam operasi kilang minyak. Di Pertamina UP V Balikpapan tenaga uap

digunakan sebagai:

1. Penggerak generator, pompa, kompresor untuk keperluan ini biasanya

digunakan uap dengan tekanan sedang sampai tekanan tinggi.

2. Proses didalam kilang, misalnya untuk injeksi pada kolom fraksinasi,sebagai pemanas, sebagai pembersih, untuk keperluan ini digunakan

uaptekanan rendah sampai dengan tekanan sedang.

Sistem pembangkit listrik tenaga uap ( PLTU ) adalah uap dihasilkan dari boilerdisalurkan ke turbin uap sebagai penggerak generator, uap dari turbin

dimanfaatkan sebagai pemanas dan sisanya dikondensasikan dikondensor

selanjutnya dipompakan ke deaerator dan dari deaerator dipompakan kembali keii

drum boiler. \

Pemanfaatan uap sebagai fluida kerja mempunyai tingkat keadaan tertentu( tekanan, suhu dan kondisi uap ), sehubungan peranan sistem penggerakgenerator di PT Pertamina UP. V Balikpapan begitu besar dan sangat penting,maka harus handal agar dapat mengantisipasi segala perubahan yang terjadi dantetap mampu memberikan unjuk kerja yang baik dalam jangka yang lama.

1.2 Maksud dan TunjuanMaksud dan tujuan dari penulisan Kertas Kerja Wajib (KKW ) yang

berjudul "Evaluasi Unjuk Kerja Sistim dan Perawatan Turbin Uap Penggerak

^^^wSss^wE^^^^'K^ie^s^wiffifs^is

Generator No 3 Power Plant II Di Utilities UP V PT. Pertamina ( Persero )Balikpapan " adalah:

Maksud: 1. Memahami lebih rinci tentang sistem penggerak generator,i

khususnya mengenai perhitungan unjukkerjadanperawatan.2. Menunjang pelaksanaan tugassehari-hari di lapangan.

Tujuan : 1. Sebagai persyaratan akademi didalam menempuh ujian negara diPTK STEM "Akamigas".

2. Menerapkan teori yang diperoleh selama pendidikan dengan

aplikasi teknologi di lapangan. i3. Sebagai sumbangan penulis kepada perusahaan untuk menjadi

salah satubahanpertimbangan dalam mengambil kebijakan dimasai

mendatang.

1.3 Batasan Masalah jAgar pembahasan lebih terarah dan spesifik maka dalam penulisan KKW

dibatasi pada "Evaluasi Unjuk Kerja Sistim dan Perawatan Turbin Uap PenggerakGenerator No 3 Power Plant II Di Utilitis UP V PT Pertamina ( Persero )Balikpapan".

1.4 Metoda Pengumpulan Data

Pengumpulan data sebagai bahan penulisan Kertas Kerja Wajibdilaksanakan dengan cara:

1. Melakukan pengamatan dan pencatatan data

dilapangan.

2. Studi literatur, membaca buku referensi yang

manual.

operasi secara langsung

terkait dengan instruction

BS3^H^BBP^w^^^^?i^^w^5^^^^^^^^^^^^^^^^^^^!

3. Melakukan temu wicara dengan pihak terkait dan konsultasi dengan

pembimbing.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika dalam penulisan Kertas Kerja Wajib ini dibagi dalam 5 bab,dimana setiap bab diuraikan menjadi beberapa sub bab, yang perinciannyasebagai berikut:

Bab I Pendahuluan.i

Berisi mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah dansistematika penulisannya.

Bab II Pertamina Unit Pengolahan V Balikpapan.

Pada bab ini berisi penjelasan mengenai

organisasi sertasaranadan fasilitas Utilities.

Bab III Dasar Sistim Penggerak Generator

Menjelaskan tentang dasar-dasar teori mengenai sistem penggeraki

generator yang meliputi ; ketel uap, turbin uap serta sarana pendukungnya dan

rumus-rumus yang digunakan untuk perhitungan sistem penggerak generator.

Bab IV Evaluasi Unjuk Kerja Sistim dan Perawatan Turbin Uap PenggerakGenerator No 3

Pada bab ini berisi pembahasan tentang fungsi, data desain, data operasi

sertaperhitungan unjuk kerja tanpaLPHeater.Bab V Simpulan dan saran.

Pada bab terakhir ini berisi mengenai simpulan dan saran-saran dari hasil

evaluasi-evaluasi pada bab-bab sebelumnya.

sejarah singkat, struktur

wmmmmmmmmmiumB

II. PERTAMINA UNIT PENGOLAHAN V BALIKPAPAN

2.1 Sejarah SingkatPada tahun 1897 ditemukan sumber minyak di Sanga-Sanga Kalimantan

Timur dan kemudian pada tahun 1922 mulai dibangun Kilang I di Balikpapan.

Setelah mengalami kerusakan yang cukup berat akibat Perang Dunia II (1940 -1945), perbaikan dan rehabilitasi dilakukan mulai tahun 1946. Berturut-turutmulai di bangun Penyulingan Minyak Kasar I (PMK I), Unit Penyulmgan HampaI (HVU I), Wax Plant, PMK II serta modifikasi Kilang yang direhabilitasi padatahun 1946 menjadi PMK TIL

Kilang Pertamina UP V Balikpapan terletak di Teluk Balikpapan,menempati area seluas 2,5 km2. Kilang yang terdapat disini mengolah minyakmentah ( crude oil ) dari daerah Minas, Samboja, Sanga-Sanga, Duri, Tanjung,Sepinggan, Badak, Handil, Bekapai, Arjuna, Attaka, Sangatta, Tapian Timur, danIain-lain. Minyak mentah tersebut kemudian diolah menjadi produk BBM (bahanbakar minyak ) dan Non BBM. Produk-produk dari(bensin / premium), kerosine (minyak tanah) , avtur, sooil. Sedangkan produk Non BBM meliputi Heavy Naptha, LPG, dan Lilin (wax).Berikut kronologis pembangunan Kilang Balikpapan :.1897 : Ditemukannya beberapa sumber minyak mentah pada beberapa

tempat di Kalimantan Timur seperti di Sanga-Sanga.

1922 : Kilang Balikpapan Ididirikan oleh British Petroleum.. 1946 : Rehabilitasi Kilang Balikpapan I (PMK I ) karena rusak berat

akibat Perang Dunia II.

BBM antara lain gasolin

ar, minyak diesel dvnfuel

- 1949

1950

- 1952

- 1954

- 1973

Nov. 1981

Nov. 1983

1994

: HVU I selesai dibangun oleh Shell ndonesia yang dirancang

oleh MC KOE dengan kapasitas pengelolahan 12.000 barrels I

hari.

: PMK I dan Wax Plant yang merupakan unit yang saling

berhubungan selesai dibangun dengan kapasitas pengelolahan

.25.000 barrels/hari. i

Unit PMK II selesai dibangun oleh Shell Indonesia di desain oleh

ALCO dan kapasitas pengolahan 25.000 barrels/hari.Modifikasi dari PMK III sehingga mempunyai kapasitas

produksi sebesar 10.000 barrels/hari.

digunakan lagi.

Modifikasi dari Wax Plant sehinj

produksi 175 ton/hari.

April 1981 : Kilang Balikpapan mulai dibangun dengan desain dari VOP inc.

Penetapan kontraktor utama yaitu Bechtel inc (Mggris).Peresmian Kilang Balikpapan II oleh Presiden RJ.

Kilang Balikpapan I baru yang terdiri dari Crude Distillation

Unit (CDU) V dan High Vacuum Unit (HVU) III dibangun dandioperasikan tahun 1997 ( Up Grading202,215,219,220,225, 231,232,233i 234,dan 235.

Sejak tanggal 17 September 2004 Pertamina berubah status dari BUMNmenjadi PT. Pertamina ( Persero).

Sekarang unit ini tidak

;ga mencapai kapasitas

) terdiri dari : plant 201,

2.2 Tugas dan Fungsi Utilitis

Sebagai bagian dari UnitProduksi UPV Balikpapan, maka Bagian Utilitis

Produksi mempunyai tugas dan fungsi sebagai peiyedia tenaga, sehingga

menjamin lancarnya operasi Kilang secara kontinyu dan jugasebagai penyedia airminum dan listrik pada tempat-tempat ibadah, perumahan dan rumah sakit di

lingkungan Pertamina Untuk mendukung tugas dan fungsi sebagai penyedia

tenaga, maka Bagian Utilitis Produksi menyediakan sarana dan fasilitas. Secara

operasional sarana danfasilitas yang adameliputi: i

1. Tersedianya Pembangkit Tenaga Listrik. j2. Tersedianya Air Pendingin. j3. Tersedianya Pengolohan Air / Water Treatment Plant (WTP).4. Tersedianya Air Demin(Demin Plant).

i

5. Tersedianya Air Distillate (SWD plant).

6. TersedianyaUdara Bertekanan.

7. Fire Safety dan LK3

2.3 Struktur Organisasi

Pertamina Unit Pengolahan V Balikpapan dipimpin oleh seorang General

Manager yang membawahi Manajer-Manajer. Khusus untuk Bagian UtilitisProduksi dipimpin oleh seorang Kepala Bagian yang membawahi:

1. Kepala Proses Utilitis Produksi.

2. Pengawas Utama Utilitis Distribusi Produksi.

3. Ahli Utama Operasi Utilitis Produksi.

wmmmmmmmmmssmm

Untuk lebih jelasnya susunan Organisasi Pertamina Unit Pengolahan V danBagian Utilities/Prod, di Balikpapan dapat dilihat pada lampiran 1dan lampiran 2.

2.4 Sarana dan Fasilitas Utilitis

2.4.1 Pembangkit Tenaga Listrik

Pembangkit Tenaga Listrik dihasilkan dari Turbin Generator dan Mesin

Diesel Generator. Pembangkit ini digunakan sebagai jpenggerak motor listrik,instrumentasi, tenaga pemanas / heater dan penerangan baik di kilang maupun

di perumahan.

Pembangkit tenaga listrik terdapat pada area :

1. Power Plant I meliputi:

-5(lima) buah Turbin Generator dimana Generator 1,2,3 kapasitasnya masing-masing 7,5 MW dan Generator 4,5 kapasitasnya 9,0 MW.

2. Power Plant II meliputi:

-4 (empat) buah Turbin Generator : Generator no'.l kapasitasnya 8,4 MW,sedangkan Generator nb.2,3 dan 4kapasitasnya masing-masing 12,8 MW.

-2 (dua) buah mesin Diesel Generator yang masing-masing kapasitas 0,96MW.

2.4.2 Ketel Uap (Boiler )Boiler biasanya berbentuk bejana yang terbuat dari baja. Boiler adalah

suatu alat untuk menguapkan air secara kontinyu menjadi uap basah, uap keringdengan mempergunakan panas. Uap yang dihasilkan djmanfaatkan sebagai fluida

i

kerja turbin generator, keperluan proses dan sebagai pemanas.

Boiler terdapat pada area :

1. Power Plant I meliputi :i

- 5 (lima) buah Boiler Tekanan Menengah (MP ) masing- masingtekanannya 17 Bar,temperatur 350 C dan kapasitasnya 30 ton/jam.

- 3(tiga) buah Boiler Tekanan Tinggi ( HP ) yang masing-masing bertekanan32 Bar, temperatur 425 C dan kapasitasnya 50 ton/jam

2. Power Plant II meliputi: |i

6(enam) buah Boiler High-High Pressure (HHP) yang mana masing-masingI

tekanannya 64,5 kg / cm2, temperatur 465C dan kapasitasnya 125 ton/jam.

2.4.3 Sistem Pendingin Air Laut

Air laut merupakan fluida media pendingin

maupun dimanfaatkan sendiri di unit Utilities.

Sistem air pendingin air laut terdapat pada area:

1. Power Plant I: i

Merupakan Rumah Pompa Air Laut (RPAL). Terdapat 7(tujuh )buah pompayang mana sebanyak 4( empat ) buah digerakkan oleh motot listrik, dan 3(tiga) buah digerakkan dengan Turbin Uap dengan tekanan 17 Bar, dimanamasing - masing kapasitasnya 6000 m/jam.

2. Power Plant II:

Merupakan Cooling Water Intake ( CWI ), terdapat 5 (lima) buah pompadigerakkan oleh motor listrik, meliputi :-3 (tiga) buah pompa untuk Kilang / Refinery (GM 32-05 A/B/C) masing-

masing kapasitasnya 9000 m3/jam.

Ice seluruh proses Kilang

-2 (dua) buah pompa pemakaian dilingkungan sendiri (GM 32-22 A/B)masing-masing kapasitasnya 7850 m3/jam.

Pada area CWI terdapat 3 ( tiga ) Unit Chlorination Plant yangmemproduksi Sodium Hypochlorit ( NaOCl ) untuk dimjeksikan ke intake airpendingin air laut, masing-masing berkapasitas 25 kg/jsm dengan konsentrasiresidual chlorine antara 0,05 - 0,1 ppm.

Disamping itu terdapat pula 4 ( empat ) buah pompa pemadam, berfungsisebagai pemadam kebakaran di area kilang, perumahan dan rumah sakit, 2 (dua)pompa digerakkan oleh motor listrik dan 2 (dua) pompa digerakan oleh mesindiesel dengan kapasitas masing-masing 1202 m3/jam.

2.4.4 Pengolahan Air/Water Treatment Plant (WTP)Unit ini menyediakan air bersihyangdigunakan sebagai:

- Kebutuhan air minum di perumahan dan areaoperasi Kilang

- Kebutuhan untuk proses Kilang Balikpapan I / II !i

- Kebutuhan boiler tekanan menengah (air umpan boiler)

- Kebutuhan air baku proses deminplant

Air baku didapat dari air permukaan sungai wain dan air

ada di sekitar perumahan. Unitwatertreatment ini meliputi :

1. WTP I:

Mengolah air baku yang berasal dari air sungai wain yang berlokasi di Km 17.

Air yang dihasilkan dari proses tersebut yaitu air minum dan air bersih untuk

proses sebagai air umpan Rumah Ketel Tekanan

sumur ( deep well) yang

Menengah ( RKTM ).

Kapasitas yang dihasilkan sekitar 12.000 - 13.000 m3/hari.

2. WTP II:

Mengolah air baku yang berasal dari sumur (deep well). Proses treatment iniberupa air bersih yang kemudian didistribusikan ke beberapa tanki penampung,yang disalurkan secara gravitasi dan nantinya sudah siap diproses lebih lanjutbaik di demin plant maupun Kilang Balikpapan I dan II. Kapasitasnya sekitar

5280 - 5500 m3/hari.

3. WTP Gunung Empat:

Mengolah air baku yang berasal dari air sungai Wain. Hasil treatment berupaair minum untuk kebutuhan perumahan disekitar Gunung Empat. Kapasitasnya

sekitar 1500 -1600 m3/hari.

10

2.4.5 Demineralization Plant '

Demoralization plant merupakan proses penjernihan air baku ( rawwater )menjadi air industri dengan mengikat ion-ionnya, baik ion positif (cation)

i

maupun ion negatif (anion), sehingga menjadi air yang bebas mineral (air murni).Hasil proses demineralization plant nantinya dimanfaatkan sebagai feed water diHigh-High Pressure (HHP )boiler, plant 31 dan HP boiler. Terdapat 5(lima)unit demin plant, dimana masing-masing unit berkapasitas 150 m3/jam denganconductivity < 0,2 us/cm.

2.4.6 Sea Water Desalination ( SWD )PlantSea water desalination plant merupakan proses pengolahan air laut

menjadi air tawar dengan cara penguapan, dan penekanan pada penghilangangaram-garam berupa garam NaCl.

11

Bagian Utilitis Produksi terdapat 2 (dua) unit Distilasi yang meliputi:1. 1unit Multi Stage Flash System Brine Recirculation dengan kapasitas desain

300 m3/jam, conductivity maximum 20 us/cm, dan GOR 8,8.2. 1unit Multi Effect System dengan kapasitas desain 200 m3/jam, conductivity

maximum 5 us/cm.

2.4.7 Udara Bertekanan

Penyediaan udara bertekanan baik di Unit Utilitis maupun di Plant 35terdapat beberapa buah Kompresor yang digerakkan oleh motor listrik dan turbinuap. Khusus di Unit Utilitis Produksi udara bertekanan ( kompresor ) terdapatpada area:

1. Power Plant I:

Terdapat 4 (empat) unit kompresor reciprocating dengan kapasitas masing-masing 1404 Nm3/jam, dengan tekanan kerja 8,436 kg/cm g.

2. Power Plant II:

Terdapat 2 (dua) unit kompresor reciprocating yang bersifat sebagaiemergency yang masing-masing kapasitasnya 40 Nm3/jam dan tekanan kerja10 kg/cm g

ffl. DASAR TEORI

Tubin uap sebagai penggerak mula adalah suatu peralatan yang mengubah

energi potensial uap menjadi energi kinetik dan selanjutnya energi tersebut diubahmenjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Putaran porostersebut, kemudian dihubungkan dengan peralatan yang digerakkan seperti:

pompa, kompresor, generator,dan sebagainya. (P. Shlyakhin)

3.1 Sistem Pembangkit Tenaga Uap

3.1.1 Ketel Uap (boiler)

Ketel uap (boiler) adalah suatu bejana tertutup terbuat dari baja digunakanuntuk menghasilkan uap. Didalam dapur (furnace), energi kimia dari bahan

bakar dirubah menjadi panas dan panas yang dihasilkan dari pembakaran bahani

i

bakar sebagian besar diberikan kepada air yang beraila di dalam drum boiler,

sehingga air berubah menjadi uap, uap yang dihasilkan dari ketel uap dapat

digunakan sebagai fluida kerja atau media pemanas untuk berbagai macami

keperluan industri: ji

1. Sebagai fluida kerja. IUntuk menggerakkan turbin uap.

2. Sebagai media pemanas.

Untuk memanaskan cairan yang mudah beku agar tetap dalam keadaan cair.

3. Sebagai media bantu.

Untuk membantu proses fraksinasi, proses pengeringan, pemanasan cairan

sejenis (water heater), pembersihan.

3.1.2 Turbin Uap ( P. Shlyakhin)Turbin uap adalah mesin penggerak dimana energi fluida kerja (uap)

dipergunakan langsung untuk memutar sudu - sudu turbin. Prinsip pengubahanenersi didalam turbin uap adalah merubah enersi panas dari uap menjadi enersimekanik turbin.

Pengubahan enersi dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:1. Merubah enersi panas uap menjadi enersi kecepatan dengan cara melewatkan

uap kedalam guide aparat yaitu nosel / sudu tetap dimana energi potensialuap menurun tetapi enersi kecepatannya bertambah.

2. Merubah enersi kecepatan menjadi enersi mekanik turbin, yaitu dengani

memanfaatkan enersi kecepatan uap untuk menjmbulkan tenaga dorongmelalui sudujalan atau rotor. j

13

Enersi 1 GuideKecepatan ._

EnergiMekanikPanas | xT ~

i

1

Guideaparat J ^ Whell Impuls Turb*-Reaki Turbi

Gambar 3.1 Skema Pengubahan Enersi dalam Turbin Uap

3.1.3 Prinsip Kerja Tnrbin UapUntuk menggerakkan turbin uap diperlukan sejumlah masa uap yang

dihasilkan dari ketel uap dengan tingkat keadaan uap tertentu, kemudian uapdialirkan kedalam nosel dengan maksud merubah enersi potensial menjadi enersikecepatan.

14

Uap memancar dari nosel diarahkan ke sudu (blade) yang berbentuk

lengkung dipasang mengelilingi roda (disc) dan poros turbin menjadi satui

kesatuan yang disebut sebagai sudu jalan / rotor turbin} Perubahan kecepatan uapi

akibat menumbuk sudu jalan, menimbulkan momentum sudu jalan yang|

dilanjutkan mendorong sudu jalan sehingga memutar roda pada poros turbin.

Sesaat setelah uap menumbuk sudu jalan, mengalir melalui celah-celah sudu

tersebut dan dibelokkan arahnya mengikuti lengkungan sudu untuk dapat

memanfaatkan tenaga kinetis uap semaksimal mungkin, diusahakan uap

meninggalkan turbin dengan kecepatan serendah mungkin. Guna merealisir hal

tersebut, maka sudu jalan turbin dipasang lebih dari satu baris, sehingga uap saat

meinggalkan baris pertama sudu jalan, arah kecepatan harus diubah dahulu

sebelum memasuki baris kedua sudu jalan melalui sudu tetap (stator/quide)

dengan arah kecepatan/tekanan yang tetap. Disamping itu tujuan sebenarnya

pemasangan sudu jalan lebih dari satu baris adalah supaya kecepatan putar turbintinggi, terutama untuk turbin uap yang berukuran besar. Bagan cara kerja uapketika melewati sudu-sudu turbin uap, seperti pada gambar berikut:

Sudu Gerak

Nosel

Fluida Kerja Masuk. Poros

RodaTurbin

Gambar 3.2 Cara Kerja Uap Ketika Melewati Sudu Turbin Uap

3.2 Sarana Pendukung Sistem Penggerak Generator

3.2.1 Kondensor Uap

Kondensor uap adalah suatu bejana yang yang digunakan untukmengkondensasikan uap bekassetelah melakukan kerjadidalam turbin.Penggunaan kondensor mempunyai 2 tujuan yakni:1. Untuk menjaga tekanan serendah mungkin (dibawah tekanan atmosfer)

i

sehingga pemakaian enersi dari uap dapat dilakukan semaksimal mungkin

dan effisiensiyang tinggi dapat dicapainya.

2. Untuk mendapatkan air umpan yang berkualitas tinggi pada hot well yang

nantinya akandikembalikan lagi sebagai air umpaii.

3.2.2 Water Heater

Dalam hal ini ada 2 (dua)jenis waterheater yaitu :1. Open Feed Water Heater (OFWH), adalah pemanasan air umpan yang

dilakukan dengan kontak langsung (mencampur uap kedalam air umpan).2. Closed Feed Water Heater (CFWH), adalah pemanasan air umpan yang

i

dilakukan melalui media penghantar panas, dimana antara uap dan airumpan

tidak saling bersinggungan.

3.2.3 Deaerator

Proses deaerator dipakai untuk membebaskan air umpan ketel dari gas

oksigen yang terlarut didalamnya, sedangkan

menggunakan gas amoniak (NH3) yang diinjeksikan; kedalam deaerator, yangakan membentuk amonium hidroksida (NH4OH).

15

karbon dioksida (CO2)

16

Gas oksigen maupun karbon dioksida bila terikut didalam air umpan akan

mempercepat timbulnya korosi didalam peralatan ketel uap, kelarutan gas-gas

didalam air terjadi sesuai dengan Hukum Henry dan Dalton yaitu kelarutan gasdidalam cairan sebanding dengan tekanan parsial gas

dengan suhu.

Mekanisme penghilangannya dilakukan dengan cara mekanik dan

pemanasan, media pemanas menggunakan steam (uap) yang bertekanan rendahatau menengah dengan suhu 200 c, sehingga kelarutannya akan terlepas dan

selanjutnya akankeluar venting bersamaan dengan uap.Ada 3 (tiga)jenis deaerator antara lain:1. Deaerator heater

2. Deaerator open heater

3. Spray deaerator

Dari ketiga jenis deaerator tersebut yang banyak digunakan adalah jenis sprayi

deaerator dan deaerator heater, karena dapat mehuruhkan gas-gas didalam air

teriarut sampai 0.005 ml per liter. Disamping untuk mengusir gas-gas yang

teriarut didalam air umpan ketel juga berfungsi sebagai pemanas awal, sehinggai

effisiensiketel uap akan meningkat. !

3.3 Perhitungan Sistem Unjuk Kerja Turbin UapSistem penggerak generator bisa dioperasikan dengan memakai uap panas

lanjut atau uap basah. Untuk menentukan siklus proses tenaga uap, selainukuran - ukuran utama mesin penggeraknya (turbin uap), seperti misalnyadiameter turbin, jumlah tingkat, panjang sudu dan bagian-bagian penampang yang

dan berbanding terbalik

17

mengantarkan uap, maka digunakan prinsip-prinsip thermodinamika dari masing-

masingperubahantingkat keadaanuapnya.

Perubahan keadaan uap dapat digambarkan melalui suatu diagram yaitu

diagram Enthalphy (h) Versus Entropi (s) atau diagram temperatur (T) versusenthropi (s). Adapun nilai dari masing-masing tingkat keadaan uap dapat dibacamelalui diagram atau tabel uap.

3.3.1 Sistem Tettaga Uap

Pada mesin uap dan turbin uap sebagai benda kerja mengalami deretanperubahan keadaan. Perubahan keadaan dimulai dari pompa pengisi ketel (1), airpengisi ketel terdiri dari air kondensat dan air demineralizer yang sudah mendapatpemanasan pada deaerator dan dipompakan masuk kedalam drum boiler. Denganadanya pembakaran bahan bakar didalam ketel, maka air didalam pesawat

i

pembuat uap tersebut akan mendidih dan menghasilkan uap dengan kadar uap x(kg uap/ kg campran uap dan air) yang naik dari x =0: ke x= 1.

Selama proses penguapan ini temperatur campuran air dan uap adalah

tetap, besamya temperatur tergantung kepada tekanan, dan dinamakan temperaturdidihnya. Selanjutnya uap yang keluar dari boiler dipanaskan lagi dengan superheater agar diperoleh uap dengan temperatur yang lebih tinggi atau dikenaldengan uap panas lanjut (super heated steam). Uap panas lanjut ini selanjutnyadimasukkan kedalam turbin uap (2) sebagai uap masuk. Dan uap ini mempunyaienthalphy, isi kalor h2 yang besamya bisa dilihat di diagram T- Satau pada tabeluap. Didalam turbin uap tersebut akan berekspansi, sesuai dengan perencanaan

kondisi uap bekas (h3, ht dan h5).

mm

IS

Dengan demikian akan terdapat suatu panas jatuh, selisih enthalphy yangberguna antara uap masuk dan uap keluar, hal ini tanpa kerugian turbin pada

proses isentropic dari kondisi uap baru ke kondisi vap bekas. Uap bekas

meninggalkan turbin, stelah sebagian tenaganya digunakan untuk bekerja didalamsaluran sudu-sudu daya usaha uap tersebut oleh turbin diteruskan ke generator.

i

Uap bekas dengan enthalphy h3 selanjutnya disalurkan ke proses pengilangan,sedangkan enthalphy hi bila dioperasikan digunakan sebagai pemanas awal (preheater) dan enthalphy h5 dimasukkan kedalam kondensor dan didalam kondensoruap mengalami perubahan phase menjadi air kondensat dengan tekanan kurangdari 1atmosfer, jadi dengan adanya kondensor ini sama saja dengan memperbesarpanas jatuh yang bisa digunakan turbin uap. Air kondensat yang keluar darikondensor dipompakan memakai pompa kondensat dilewatkan heater selanjutnyamasuk kedalam deaerator bercampur dengan airdari den, ineralizer (make up).Air kondensat dan air make up setelah melalui proses deaerasi selanjutnyadipompakan lagi masuk kedalam drum boiler, dengan demikian proses siklus

i

(Clausius Rankine Proses) akan terulang kembali.

3".3.2 Siklus Rankine dengan Superheater

Skema sederhana siklus uap Rankine dengan Superheater seperti

ditunjukkan Gambar 3.3. Untuk mempertinggi effisiensi thermis, ketel dilengkapidengan superheater, untuk memanaskan uap jenuh menjadi uap lewat jenuh(superheater steam). Selama pemanasan didalam superheater tekanan uap tetap,sedangkan suhu setelah Superheater naik maka enthalphy uap tersebut juga naik.

mi

19

Dengan kenaikkan enthalphy berarti menaikan pula kerja netto, sehinggaeffisiensi siklus menjadi lebih tinggi.

3.3.3 Diagram Alir dan Diagram T-S Sistem Penggerak Generator No. 3Power Plant 2 di Pertamina UP. V Balikpapan

Condenser

Feed Water Condensor Pump.

Gambar 33 Diagram AlirSistem Penggerak Generator

Gambar 3.4 Diagram T-S Sistem Penggerak Generator

20

Dalam perhitungan sistem penggerak generator digunakan siklus Rankine, dari

diagram alir tersebut sesuai gambar 3.3 dan diagram; T-S gambar 3.4 dapat

dihitung antara lain:

- Panas yang diberikan oleh ketel ( Qi _2)

Qi-2 = mi(h2-h,) (3-1)M,David Burghardt, Engineering Thermodinamics With Aplications, 1978 ; 200

- Daya turbin teoritis tanpa LP heater ( wti) ;

Wti - m2(h2-h3) + m2-m3(h3-hs) (3-2)ibid ; 210

- Dayaturbinteoritis dengan LPheater( wti") jWti = m2 (h2 - h3) + (m2 + m3) (h3 - h,) + (m2 - m3 - m,) (hj- hs).. .(3 - 3)Ibid ; 210 j

- Daya turbin sesungguhnay tanpa LP heater ( wta)

Wta = WtixqtIbid ; 210

- Effisiensi systemtanpa LP heater (nt)

nt' = Beban. x 100%Wta

Ibid ; 211

- Daya pompateoritis (wpi)

Wpi = Wpf + WpcIbid ; 198

- Daya pompa sesungguhnya ( wpa)Wpa = We

Ibid; 198

- Daya netto ( wnet)

W net = W turbin - pompa Ibid ; 211

(3-4)

.(3 - 5)

.(3-6)

.(3-7)

.(3-8)

- Thermal effisiensi siklus ( qth)

nth = Wnet x 100 %Q.-2

Ibid ; 211

21

.(3-9)

3.4 Perawatan Turbin

3.4.1 Kotisep pemeliharaanturbin(Heinz P.Bloch and Fred K.Geitner; Process Equipment maintenance and rerpairsteam turbines)

Untuk menekan biaya pemeliharaan pada batas - batas yang wajar berartijuga menekan biaya produksi, dalam pelaksanaan tugas bagian pemeliharaanmenganut konsep :

1. Melaksanakan maintenance management yang baik, terarah dan terkontrol2. Mengusahakan dan mengikuti perkembangan ilmu dan teknologi dalam

program pemeliharaan.

14 2 Metode pemeliharaan ,(Heinz PBlock and Fred K.Geitner ; Process Equipment maintenance and rerpairsteam turbines)

Penentuan metode pemeliharaan untuk setiap peralatan berbeda - bedai

tergantung dari tingkat kepentingan masing-masing peralatan yaitu :1. Vital yaitu peralatan yang apabila mengalami kerusakan harus stop, sehingga

menyebabkan lossprodoction karena terhentinya proses produksi.2. Essential yaitu peralatan yang mempunyai cadangan, dimana kerusakan pada

salah satu peralatan tersebut akan mengakibatkan perubahan katagori menjadivital.

22

3. Support yaitu peralatan penunjang operasi kilang, baik mempunyai cadangan

atau tidak yang apabila rusak tidak akan berpengaruh pada proses produksi.

4. Operasional yaitu peralatan yang membantu kelancaran produksi

Adapun dalam pencapaian usaha pemeliharaan dapat dikembangkan menjadi

beberapa cara yaitu :

1. Prepentive Maintenance

Metode ini didasarkan pada prinsip bahwa kerusakan suatu alat atau

mesin adalah dikarenakan oleh bertambahnya usia penggunaan. Untuk

mencegah terjadinya kerusakan atau berkurangnya|tingkat kehandalan, makadilakukan kegiatan pemeliharaan:

a. Pemeriksaan sebelum Operasi j

Sebelum turbin dioperasikan perlu diperhatikari beberapa hal:

1. Pemeriksaan seluruh system pelumasan. ji

2. Pemeriksaan seluruh system sambungan juntuk memastikan tidakadanya kebocoran.

3. Pemeriksaan seluruh system kontrol untuk memastikan bekerja dengan

baik. J

4. Pemeriksaan semua baut dan mur tidak ada yang kendor.

b. Pemeriksaan selama operasi \

Selama turbin uap beroperasi dilakukan pemeriksaan setiap jam untukmemonitor petunjuk kerja dan mencatat data-data dari semua parameteryang dilakukan oleh operator, antara lain : Rpm, besamya beban, jumlahpemakaiansteam, leveloil dan teperatur.

23

Semua data kemudian dilaporkan kepada shift supertendent setiap dua

puluh empat jam untuk di evaluasi dan jika ada hal-hal yang tidak normal,maka bisa dilakukan tindakkan lebih lanjut.

c. Pemeriksaan danperawatan berkala

Turbin uap telah dijadwalkan secara sistematik yang berisi tentang :jenispekerjaan, siapa yang mengerjakan, waktu yang diperlukan, langkah-langkah kerja, prosedur kerja, material dan alat yang akan digunakan sertaalat keselamatan kerja yang diperlukan. Perawatan dan pemeriksaanberkala tersebut sebenarnya sudah dianjurkan oleh pabrik pembuatnyaberdasarkan jam operasi, namun hal tersebut tidak persis dilakukanmengingat kondisi operasi yang berbeda. ]

2. Predictive Maintenance

Predictive Maintenance adalah suatu metode pemeliharaan berdasarkani

kondisi operasi peralatan. Untuk mengetahui kondisi peralatan secara rutin,maka diperlukan sistim monitoring yang memadai sehingga peralatan setiapsaat dapat diketahui dan kerusakan-kerusakan yang akan terjadi dapat diketahuisecara diniyaitu: j1. Vibration analysis, dilakukan oleh bagian preventive maintenance dan

predictive maintenance setiap atau jika ada indikasi kenaikan vibrasi.i

2. Proses prameter yang dilakukan oleh operator setiap satu jam secara terusmenerus.

3. Pemeriksaan sample pelumas minimal satu bulan sekali.

3. Corrective Maintenance

Secara garis besar adalah metode pemeliharaan dimana perbaikannya

didasarkan pada pelaksanaan perbaikan-perbaikan yang telah dilakukan. Dari

data-data tersebut (history record) dapat dianalisa sebab-sebab kerusakannya,kemudian dapatdicarikan alternatip pemecahannya.

24

4. Overhaul

Frekuensi overhaul tergantung pada jadwal atau jumlah jam operasi maupunkondisi operasi turbin yang mengharuskan turbin ini harus dioverhaul.

i

Kegiatan yang dilakukan selama overhaul: '

a. Perencanaan dan persiapan !

Pada tahapan ini, yang dipersiapkan adalah semua peralatan yang nantinya

akan dipergunakan untuk melaksanakan pekerjaan overhaul berikut sukucadangnya yang diperkirakan akan diganti.demikian juga waktu dantenaga kerja yang akandibutuhkan !

b. Pembongkaran turbin

Pembongkaran dilakukan dengan langkah -langkah yang tepat sesuai

dengan prosedur yang tercantum dalam manual book. Setiap ditemukan

peralatan yang tidak memenuhi standart, dicatat dan didata untuk

dilakukan penggantian.

c. Pemeriksaan

Pada tahap pemeriksaan ini yang dilakukan terhadap bagian turbindilakukan dengan cara visual dan dengan pengukuran. Adapun beberapa

hal yangharus diperhatikan :

tf^raasTasSFRftiv^^

25

1. Kondisi sumbu dan kelurusan shaf(concentricity)

2. Besamya clearence bantalan,glandpacking, reduction gear, blade dan

fin rotor.

3. Kondisi nosel dan sudu-sudu.

4. Kondisi roda gigi dan kopling.

5. Kondisi alat-alat kontrol / pengaman.

6. Kondisi alat-alat ukur.

7. Apabila diperlukanrotor dapat dibalancing.

d. Pembersihan

Dalam tahap ini bersihkan semua bagian turbin terutama bagian yang

berputar dan tempat-tempat dimana banyak terdapat perapat / packing.i

e. Perbaikan dan penggantian .i

Perbaikan dilakukan jika bagian yang diperbaiki tersebut masih masihdapat digunakan tanpa mengurangi performance turbin. Penggantian

peralatan dilakukan dengan pertirnbangan bahwa bagian yang diganti

tersebut tidak layak pakai dan mengganggu performance sertai

pertirnbangan ekonomis. Pada penggantian peralatan, sebaiknya digunakan

peralatan yang asli (genuine part) dari pabrik perribuatnya.f. Pemasangan kembali

Pemasangan kembali bagian-bagian turbin harus' mempertimbangkan hal-ii

hal berikut:

1. Cekkembali bagian-bagian yangakandipasang.

2. Pastikan dalam pemasangan bagian-bagian tersebut sudah sesuai.

26

3. Penyetelan posisi komponen sesuai dengan toleransi yang diijinkan.

g. Operational test

Setelah selesai overhaul turbin dilakukan test operasi sampai beban penuh,

dan diharapkan masih bisa sesuai design / running test. Sehingga bisa

diketahui performance turbin setelah dilakukan overhaul.

iB^SHS^S^^CSlTO^Sl^MSiSBS

IV. EVALUASI UNJUK KERJA SISTEM DANPERAWATAN TURBIN UAP PENGGERAK

GENERATOR NO 3 POWER PLANT II DIUTILITIES UP V PT PERTAMINA (PERSERO)BALIKPAPAN

4.1 Sistem Penggerak Generator No 3

Suatu pusat tenaga di industri pada umumnya dan di kilang minyakkhususnya, penggunaan boiler untuk menghasilkan uap serta turbin uap untukmemutar generator, selanjutnya uap bekas dari turbin uap didistribusikan untukberbagai keperluan proses didalam kilang. Untuk pemenuhan kebutuhan tersebutdi Power Plant II dilengkapi dengan 6 unit boiler dan 4 unit turbin uap yang

mempunyai sistem yang berbeda yaitu :

1. 1(satu) unit turbin uap dengan sistem backpressure2. 2(dua) unit turbin uap dengan sistem ektraksi condensing3. 1(satu) unit turbin uap dengan sistem full condensing

7000 RPMTURBIN

TOOO RPMHEAR BOX

GENERATOR

1 BOO RPM1BOORPM

Gambar 4.1 turbin no 3

4.2 Data Sistim Penggerak Generator

1. Boiler

Merk ; STORK/BW

Type : E.D.L

Steam Capasity : 125ton/hari

Steam Outlet Temperatur ; 470C

Steam Outlet Pressure ; 60 bar

Water Inlet : 138 C

2. Feed Water

PHat20C ; min. 9,0

Total hard : max. 0,2ppm as CaCO^1

Oxygen : max. 0,020ppm \

Iron as Fe : max. 0,030 ppm

Oil : max. 0,5 ppm

KMN04 : max. 0,5 ppm

3. Boiler Water \

T.D.Si

; max. I50ppm ''

P. Alkalanity : max. 15ppm as CaCOs

Phospat ?2 05 : min. 2ppm, max; 6ppm

Silicate as S1O2 ; max. 4 ppm

4. Turbin Uap

Manufaktur ; Siemens A. G

Comn No : T. 5410

28

Type : EK. 1100-2

Suplier : Turbinenwerk wes

Maximum ouput : 12.800 KW

Design rating : 12.000 KW

Normal speed : 7.000 Rpm

TripSpeed : 7.700 Rpm

Governor band : 88-107%

5. Kondisi Uap

Pressure uap masuk : 59 kg/Cm2

Temperatur uap masuk : 465 C

Ektraktionpressure : 17 kg /Cm2

Temperatur ekstraksi : 340 C

6. Condensor

Steamflow normal : 7,7kg/s

Steam Flow max. : 11,1 kg/s

Steam pressure : - 0,89 bar

Cooling water intake : 30 C

Cooling water outlet : 38 C

Flow cooling water : 472 kg/s

7. Main Condensat Pump

Drive : EL Motor

Rateflow : 35m3/hr

Total head : 75mWG

w3^53??^f?^m[w^

29

Water temperature 45 C

Speed 1500 Rpm

Power consumption 10 KW

8. Generator

Rated output : 16MVA

Rated voltage : 6,6 KV

Powerfaktor : 0,8

Rated curent : 1,399 k.A

Ratedfrekuensi : 50 kZ

RatedSpeed : 1500 Rpm

9. Deaerator

Merk : STORK

Pressure : 3,5 bar

Temperatur : 135C

Kapasitas : 80 m3

10. Boiler Feed Water Pump.

- Penggerakelektromotor

Ratedflow : 135 m3/hr

Total head : 925 mWc

Feed water temperatur : 135 C

Rpm : 3000

Power consumtion : 430 KW

Motor : 560/6,6 KW/KV

30

i!^y&^^M^B&?^;S^iSii^^^^^i

Penggerak Turbin

Ratedflow 135 m3/hr

Total head 925 m We

Feed water temepratur 135 C

Rpm 3000

Power consumtion 430 KW

Inlet steam nressure : 18 bar

4.3 Data Operasi running test Turbin No 3

- Beban generator

- Aliran uap masuk

- Aliran uap ekstraksi

- Tekanan uap masuk

- Tekanan uap ekstraksi

17 kg/cm2+1,033 kg/cm2

- Suhu uap masuk

- Suhuuap ekstraksi

- Tekanan exhaust turbin

-0,95 kg/cm2 +1,033 kg/cm2 = 0,06 kg/cm2 abs- TekananPompa Kondensat :

13,5 kg/cm2+ 1,033 kg/cm2 kg/cm2 = 14.5 kg/cm2 abs- Tekanan Pompa air pengisi :

87 kg/cm2 +1,033 kg/cm2 = 88 kg/cm2 abs

12,8 MW/jam

120000 kg/jam

91500 kg/jam

59 kg/cm2 abs

18 kg/cm2 abs j= 18,033 kg/cm2 abs

465 C

340 C

2- 0.95 kg/cnr

2

MHHMiUilUIUJJl

31

32

4.4 Perhitungan UnjukKerja running test ji

4.4.1 Perhitungan Efisiensi SiklusUntuk menghitung effisiensi siklus diperlukan besaran pada setiap tingkat

keadaan yang dinyatakan sebagai berikut:

1. Tingkat Keadaan 2 (dtia)Kondisi Uap : mencari hargah2

Tekanan uap masuk (P2) = 59 kg/cm2 abs= 465CSuhu uap masuk (TO

Dari tabel uap didapat:

P2= 50kg/cnTabs

h2= 792,7 kcal/kg

P2 = 50 kg /cm2 abs

h2 = 820.4kcal/kg

P2 =60 kg / cm2 abs ; T2

h2 = 789.4 kcal/kg ; s2

P2 =60 kg / cm2 abs

h2 = 817.7kcal/kg

T2

S2

T2

S2

T2

s2

450 Ci

1,6319 kcal/kg K

500 C

1,6689 kcal/kg Ki

450 C j1.6084kcal/ kg K

500 C

: 1,6461 kcal/kg K

Maka h2 dan S2 pada kondisi tekanan 59 kg / cm2 abs dan suhu 465 C dapatdihitung dengan cara interpolasi sebagai berikut:h2 (59 /450) = 792.7 - {(59^50) (792.7- 789.4)} = 789.73 kcal/kg

60-50

h (59 / 500) = 820.4 - {(59-50) (820.4 - 817.7)60-50

} = 817.97 kcal/kg

sS^SI^^^^^^P

33

h2 (59 / 465) = 789.73 + {( 465-4501 (817.97 - 789.73)}= 798.202 kcal/kg500-450

s2 (59/450) =1,6319- {(59^50) (1.6319 -1.6084)}= 1,6107 kcal/kgK60-50

s2 (59 / 500) =1,6689 - {( 59-50 ) (1.6689 - 1.6461) }= 1,6483 kcal/kg K60-50

s2 (59 /465) =1,6107 +{(465-450) (1.6483 -1.6107) }= 1,6220 kcal/kg K500-450

Uap yang masuk ke turbin uap adalah uap panas lanjut (superheated steam) yangdiekspansikan secara adiabatic reversible (isentropic) didalam turbin, kemudiansebagian uap diektraksi keluar turbin (tingkat keadaan 3) dan sebagian masuk kekondensat (tingkat keadaan 5). Pada kondisi ini harga s pada tingkat keadaan2,3 adalah sama, maka s2 = s3 = s5 = 1,6220 kcal/kg K.

2. Tingkat Keadaan 3 (tiga).

Kondisi Uap:

- Tekanan (P3) : 18 kg/cm2 abs- Suhu(T3) : 340 CDari tabel uap didapat:

sf3(18) = 0,5705 kcal/kg Ksg3(18) = 1,5244 kcal/kg Khf3(18) = 210,35 kcal/kgKhfg3(18) = 457,2 kcal/kgKsfg3(18) = 0,9539 kcal/ kg KMenentukan kondisi uap ( harga x ) :

S3 = Sf3 + X3 (Sfg3 )

34

X3 = St - sf3 ISfg3 j

= 1.6220-0.57350,9539

x3 = 1,102

Dengan harga x3 = 1,102 , maka kondisi uapnya adalah uap panas lanjut, untukmencari h3 menggunakan formulasi sebagai berikut:

h2 - h3^t = =90% 4 h3 =h2-nt(h2-h3' )

h2-h3'

Ir. Filino Harahap,M. Sc.,Ph.D. Termodinamika Teknik, ITB 1983 315

hV = h3 (s) = hf3 + x3 . hfg3i

= 210.35+ (1,102x457.2)

= 714.1844 Kcal/Kg ;

h3 = h2 - Tjt (h2-hf ) ,j

= 798.202-0,9(798.202-714.1844) ;!

= 722.586 Kcal/Kg iI

3. Tingkat keadaan 4(empat) tidak dihitung karena saat ini tidak dioperasikan.

4. Tingkat Keadaan 5 (lima)

Kondisi uap.

Tekanan = 0,06 kg / cm2 abs

Dari tabel uap didapat:

sf5(0,06) = 0,1232 Kcal/KgK, sfg5=sg5-sf5sg5(0,06) = 1,9917 Kcal/Kg K sfg5= 1,9917-0,1232hf5(0,06) = 35,80 Kcal/KgK =1,8685hfg5(0,06) = 571,78 Kcal/KgKMenentukan kondisi uap ( harga x )

s5- sf5x5 =

Sfg5-> Sfg5 = SgS - Sf5

= C1.6220 - 0.1232)(1,8685 )

- 0,802

Dengan harga x5 = 0,802 ,maka kondisi uap adalah campuran :i

h5' = hf5 + x5. hfg5

= 35,80 + 0,802 x 577.30

= 498,7946kcal/kgI

h5 = h3 - rit (h3 - h5' ) |= 722,586- 0,9 (722,586-498,7946) j= 521,1737 kcal/kg

35

5. Tingkat Keadaan 6 (enam)Kondisi tekanan P6 = P5 = 0,06 kg/cm2 abs -^ kondisi cair jenuh dariperhitungan diatas hf6 = hf5 =35,80 kcal/kg

vf (0,06) = 0,001005 m3 / kg

6. Tingkat Keadaan 7 (tujuh)Kondisi cair jenuhTekanan (P7) = 14.5 kg/cm2 abs, dari tabel uap didapat:vf7(14) = 0,001148 m3/kgvf7(15) = 0;00'Fi'52 m3 /kg

vf, (14.5) =0,001148 +{ (^~- )(0,001152-0,001148)}m3/kgvf7 = 0,001115 m3/kg

Harga h7 dapat dihitung secara matematika sebagai berikut:h =h +fvf6(P7 ~p6) xlu"l djmana j*=equivalent dengan1kg m-427 kcal

[0,001005(14,5-0,06) x 104- 35,80+ (

h7 = 36,139kcal/kg

7. Tingkat Keadaan 11 (sebelas)Pada kondisi air maka:

Pj, = P7 = 14,5 kg/cm2 absTemperatur = 135 C, dari tabel uap didapat:

vfn(135) = 0,001075m3/kg hfu (135)

36

135,8 kcal/kg

8. Tingkat Keadaan 1 (satu)

Kondisi tekanan (Pi) = 88,727 kg cm2 absHarga hi dapat dihitung secara matematika sebagai berikut

h, = hn +

= 135,8 +

vfn(P.-Pil)*104427 J

[0,001075(88 -14,5) xlO*1 427

= 137,6504 kcal /kg

> Panas yang Diberikan oleh Ketel Uap.

Q1-2 = mi(h2-hi)= 120000(792,202 - 137,6504)

= 78546192 kcal/jam

konversi 1 KW - 860 kcal /jam

q12 = 78546192 kcal/jam x 1KW860 kcal/jam

Q,_2 = 92169,9907 KWj

Q,_2 = 92,169 MW 92 MW

> Daya Turbin Teoritis (Wti)Wti = m2(h2-h3) +(m2-m3)(h3-h5)

Keterangan:

m2 = 120000 kg/jamh2 = 798,202 kcal / kg

m3 = 91500 kg /jam

37

h3 = 722,586 kcal /kg

h5 = 521,1737 kcal/kg

Wti =120000 (798,202 - 722,586) +(120000 - 91500) (722,586 - 521,1737)= 14814169,41 kcal/jam

Wti = 14814169,41 kcal /jam x 1 KW860 kcal/jam

= 17225,778 KW

Wti = 17,22 MW

> Daya Turbin Sesungguhnya (Wta )Wta = Wti x riov

T\ov = Tlmekturbin x ^generator

P.Shlyakhin,Turbin Uap (teori dan rancangan) ; 73= 0,86 x 0,97

= 0,834

Wta = 17,22MW x 0,834

= 14,361 MW

38

> Efisiensi turbin uap terhadap kondisi beban listriksebesar = 12,8 MW/jam dan aliran uap masuk = 120000 kg/jam, aliran uapekstraksi = 91500 kg/jam : j

!

nt = WBeban 'Wta !

= 12.8 MW x 100%14,361MW

= 89,13% ~ 89%

> Daya Pompa Teoritis (Wpi)Wpi = WpFw - Wpc !

= mi(hi-hn)-m6(h7-h6)

Keterangan:

inn = m,= 120000kg/jamnis = mi - m3 ,

= 120000kg/jam - 91500kg/jam= 28500 kg/jam

hi = 137,6687 kcal / kg

hn = 135,80kcal/kg

he = 35,80 kcal/kg

h7 = 36,1398 kcal/kg

Wpi = 120000(137,6687-135,80)-28500(36,1398-35,80)= 214559,7 kcal/jam x 1KW !

Wpi = 249,48KW860kcal/jam i

Daya Pompa Sesungguhnya (Wpa)Wpa = Wpi

"Hovp

"Povpompa "s"

Ir. Filino Harahap,M. Sc.,Ph.D. Termodinamika Teknik, ITB 1983 ;314

Wpa = 249.48 KW0,8

= 311,85 KW

39

> DayaJVeffo (Wnet)

Wnet = Wturbin " Wpompa

= 14814169,41-249,48 kcal/jam

= 14813919,93 kcal/jam

> Thermal Efisiensi Siklus Teoritis (ritu)

nth = WPt x 100%Ql-2

= 14813919.93 x 100 %79266192

= 18,67% -19%

40

4.5 Data Opeftisi

Data operasi ini diambil pada waktu pelaksanaan Praktik Kerja Lapangani

di UP. VBalikpapan pada tanggal 12 Februari 2005 derigan hasil, yaitu:

- Bebari generator

- Aliran uap masuk

- Aliran uap ekstraksi

- Tekanan uap masuk

9,1 MW/jam, pada saat beban tertinggi93000 kg/jam

73000 kg/jam l57,11 kg/cm2 abs'

2 _( 55 bar x 10197 kg/cm2 )+1,033 kg/cm'bar

- Tekananuap ekstraksi

(16,7 barx 1:0197 kg/cm2 )+1,033 kg/cm2bar

- Suhu uap masuk : 458 c

Suhu uap ekstraksi

Suhu air condensate

355 C

45 C

57,11 kg/cm2 abs

18,06 kg/cm2 abs

WliilHHliftililllJillill

Tekanan deaerator

Suhu deaerator

Tekanan exhaust turbin

: 2,3 kg/cm2

: 122 C

(- 0,91 bar x 1.0197 ke/cm2 )+1,033 kg/cm2bar

- Tekanan Pompa Kondensat

(12,4barx 1.0197ke/cm2 )+1,033 kg/cm2bar

- TekananPompa air pengisi :

(86 barx 1.0197 kg/cm2 )+1,033 kg/cm2bar

41

= 0,10 kg/cm abs

= 13,7 kg/cm2 abs

= 88,727 kg/cm2 abs

Tabel 4.1 BebanTurbin dan Aliran Uap Masuk

Beban Listrik Aliran Uap Masuk Aliran Uap EkstraksiTanggal (MW / jam) (kg / jam ) ; (kg/jam)

09-02-2005 83 88 ; 74

10-02-2005 8,0 88 72

11-02-2005 8,5 91 75

12 - 02 - 2005 9,1 93 73

13-02-2005 9,0 92 , 73

14 - 02 - 2005 8,9 92 73

15-02-2005 8,5 92 73

16-02-2005 8,8 86 73

17 - 02 - 2005 7,8 85 73

18-02-2005 7,9 90 73

19-02-2005 8,4 91 73

20-02-2005 7,4 82 73

Rata - rata 8,38 89,16673,166

42

4.6 Perhitungan Usaha Optimasi UnjukKerja4.6.1 Perhitungan Effisiensi Siklus

Untuk menghitung effisiensi siklus diperlukan besaran pada setiap tingkat

keadaan yang dinyatakan sebagai berikut:

1. Tingkat Keadaan 2 (dua)

Kondisi Uap :

Tekananuap masuk (P2)

Suhu uap masuk (T2)

Dari tabel uap didapat:

P2 = 50 kg /cm2 abs ; T2

h2= 792,7 kcal / kg ; s2

P2 = 50 kg /cm2 abs ; T2

h2= 820,4 kcal/kg ; s2

P2 =60 kg / cm2 abs ; T2

h2 = 789,4 kcal/kg ; S2

P2 = 60 kg / cm2 abs ; T2

h2= 817,7 kcal/kg ; s2

= 57,11 kg/cm2 abs

= 458C

450 C

1,6319 kcal/ kg K

500 C

1.6689 kcal/kg K

450 C

1,6084 kcal/kg K

450 C

1,6461 kcal/kg K

Maka h2 dan s2 pada kondisi tekanan 57,11 kg / cm2 abs dan suhu 458 C dapatdihitung dengan cara interpolasi sebagai berikut: jh2 (57 11 /450) =792,7 - {( 57.11-50 )(792,7 - 760)} =790,353 kcal/kg

60-50

h2 (57 11 /500) =792,7 - {( 57.11-50 )(820,4 - 817,7)> =818,480 kcal/kg60-50

h, (57 11/458) =790,353 +{(458-450) (818,480 - 790,353)} =794,853 kcal/kg500-450 !

43

s2 (57,11/450) - 1,6319 -{(57J^50) (1,6319 -1,6084)}= 1,615 kcal/kg K60-50

s2 (57,11/500) =1,6689 - U57.11 - 50 )(1.6689 - 1.6461)} =1,652 kcal/kg K60-50

s2 (57,11 /458) =1,615 +{( 458-450) (1,652-1,615)} =1,621 kcal/kg K500-450

Uap yang masuk ke turbin uap adalah uap panas lanjut (superheated steam) yangdiekspansikan secara adiabatik reversible (isentropic) didalam turbin, kemudiansebagian uap diektraksi keluar turbin (tingkat keadaan 3) dan sebagian masukkondensat (tingkat keadaan 4). Pada kondisi ini harga spada tingkat keadaan 2,3adalah sama, maka s2 = s3 = s5 = 1,621 kcal/kg K.

2. Tingkat Keadaan 3 (tiga).

Kondisi Uap :

- Tekanan (P3) : 18,06 kg/cm2 abs- Suhu(T3) : 355 CDari tabel uap didapat:

sf3(18) = 0,5705 kcal/kgKsg3(18) = 1.5244 kcal/kg Khf3(18) = 210,35 kcal/kgKhfg3(18) = 457,2 kcal/kgKsfg3(18) = 0,9539 kcal/kg K

sf3(19) = 0,5765 kcal/kgKsg3(19) =f l,5196kcal/kgKhf3(19) = 213,2 kcal/kg Khfg3(19) = 454,5 kcal/kg Ksfga(19) = 0,9431 kcal/kg K

sf3 (18 5) = 0,5705 +{(18,06^18) (0,5765 -0,5705)}= 0,570 kcal/kg K19-18

se3 (18 5) = l_S44+{ (18.06-18) (1,5196-1,5244)} = 1,543 kcal/kgK19-18

44

sfg3 = 1,543 - 0,5735 kcal /kg K = 0,973 kcal/kg Khf3 (18,06)= 210,35+ {(18,06^08)(213,2-210,35)}= 210,521 kcal/kgK

19-18

hfg3 (1806)= 457.2 +i( 18.5 -18) (454,5 -457,2)} = 457,038 kcal/kgK19-18

Menentukankondisi uap ( harga x ) :

S3 = Sf3 + X3 (Sfg3 )

x3 = s3 - sf3Sfg3

= 1.621-0.5700,973

x3 = 1,080

Dengan harga x3 = 1,080 , maka kondisi uapnya adalah uap panas lanjut, untukmencari h3 menggunakan formulasi sebagai berikut:

h2-h3^t = =90% -> h3-h2-Tit(h2-h3" )

h2 - h3'

Ir. Filino Harahap,M. Sc.,Ph.D. Termodinamika Teknik, ITB 1983 ;315i

bV = h3(s) = hf3 +x3 . hfg3 != 210,521 + (1,080 x 457,038)= 704,122 Kcal/Kg

h3 = h2 - nt ( h2 - h3" )= 794,853-0,9(794,853-704,122)

= 713,195 Kcal/Kg

3. Tingkat Keadaan 5 (lima)

Kondisi uap.

Tekanan = 0,10kg/cm2 abs

Dari tabel uap didapat:

sf5(0,10) = 0,1538 Kcal/Kg Ksgs(0,10) = 1,9486 Kcal/ Kg Khf5(0,10) = 45,42 Kcal/KgK

I

hfg5(0,10) = 571,78 Kcal/KgK jMenentukan kondisi uap ( harga x) : s2=s3 = s5 = 1,621

s5 - sf5X5 = -> Sfg5 = Sg5 - Sf5

Sfg5

= (1.621 -0.1538)(1,9486-0,1338)

i

- 0,817

Dengan harga x5 =0,817 , maka kondisi uap adalah campuran

h5" = hfs + x5 - hfg5

= 45,42+ (0,817 x 571,78) i= 512,564 kcal/kg

h5 = h3 - rn(h3 - h5")= 713,195 - 0,9 (713,725-512,564)= 532,150 kcal/kg

45

46

4. Tingkat Keadaan 6(enam) jKondisi tekanan P6 = P5 = 0,10 kg/cm2 abs 4 kondisi cair jenuh dariperhitungan diatas hf6 = 45,42 kcal/kg ;

vf6(0,l) = 0,001010 m3/kg

5. Tingkat Keadaan 7 (tujuh)Kondisi cair jenuhTekanan (P7) = 13,7 kg/cm2 abs, dari tabel uap didapat:vf7(13) = 0,001142 m3/kgvf7(14) = 0,001148 m3/kg

vf7 (13,7) =0,001142 +{ ( ~^~ )(0,001148-0,001142)}m3/kg14-13

vf7 = 0,001146 m3/kg

i

Harga h*7 dapat dihitung secara matematika sebagai berikut:

h7 = h6 + vf6(P7 p6) xl I dimana j*=equivalent dengan 1kg m=427 kcalJ* J

= 45,42 +0,001010(13,7-0,10) x 10J

427

h7 = 45,74kcal/kg

6. Tingkat Keadaan 11 (sebelas)Pada kondisi tanpa LP. Heater, maka:

Pu = P7 = 13,7 kg/cm2 abs

Temperatur = 122 C , dari tabel uap didapat:

vf(120) = 0,001060m3/kg hfu (120)

mmmrmm

= .20,31 kcal/kg

vfn(125) = O,001065m3/kg hfH(125) = 125,40 kcal/kg

vf (122) =0,001060 +{( ~^ )(0,001065 -0,001060)= 0,001062 m3/kg

hfn(122) =120,31 +{( ^|- )(125,40-120,31)h = 122,346 kcal / kg

7. Tingkat Keadaan 1 (satu)Kondisi tekanan (Pi) = 88,727 kg cm2 absHarga hi dapat dihitung secara matematika sebagai berikut

= 122,346 +0,001062 (88,727 -13,7) xlO4

427

= 124,212 kcal/kg

> Parias yangDiberikan oleh Ketel Uap.

Qi_2 = mi(h2-hi)= 93000(794,853 - 124,212)

= 62369613 kcal/jam

konversi 1 KW = 860 kcal /jam ;Qi_2 = 62369613 kcal/jam x 1KW L_

860 kcal/jamQ!_2 = 72522,805 KWQ]_2 = 72,522 MW 72 MW

47

> Daya Turbin Teoritis Tanpa LPHeater (Wti)Wti = m2(h2-h3) + (m2-m3)(h3-h5) '

Keterangan:

m2 = 93000 kg/jam

h2 = 794,853 kcal/kg

m3 = 73000kg/jam

h3 = 713,195 kcal /kg

h5 = 532,150 kcal /kg

Wti = 93000 (794,853 -713,195) +(93000-73000) (713,195-532,150)= 11215094kcal/jam

Wti = 11215094 kcal/jam x 1KW860 kcal/jam

= 13040,806 KW

Wti = 13,040 MW

> Daya Turbin Sesungguhnya (Wta)Wta = Wti x Tiov

T|0v = qmekturbin X ^generator

= 0,86 x 0,97

= 0,834

Wta = 13,040MW x 0,834

= 10,875 MW

> Efisiensi turbin uap terhadap kondisi beban listriksebesar = 9,1 MW/jam dan aliran uap masuk = 93000 kg/jam, aliran uapekstraksi - 73000 kg/jam : ;

48

T|t = W BebanWta

= 9.1 MW x 100%10,875 MW

= 83,67 % ~ 84 %

> Daya Pompa Teoritis (Wpi)Wpi = WpFw - Wpc

= mi(hi-hii)-m6(h7-h6)

Keterangan:

mn = mi= 93000kg/jam

m5 = mi - m3

= 93000 kg/jam - 73000 kg/jam= 20000 kg/jam

hi - 124,212kcal/kg

hn = 122,346 kcal /kg

h5 = 45,42 kcal/kg

h7 = 45,741 kcal/kgiWpi = 93000 (124,212-122346)+ 20000 (49,664-49,3224)

= 179958 kcal/jam x __ 1 KWWpi = 209,253 KW

860 kcal/jam

> Daya Pompa Sesungguhnya (Wpa)Wpa = Wpi

qovp

qov pompa ~" ""

49

Wpa = 209.253 KW = 261,566 KW0,8

> Daya Netto (Wnet)

Wnet = Wturbin " Wp0mpa

= 11215094-179958 kcal/jam

= 11035136 kcal/jam

> Thermal Efisiensi Siklus teoritis ( T)lb )

nth = _Wnet_ X 100%Ql-2

= 11035136 x 100%62369613

= 17,693 % ~ 18%

Pada saat beban terendah tanggal 20 Pebruari 2005

> Panas yang Diberikan olehKetelUap.

Q1-2 = mi(h2-h,)

= 82000(794,853 - 124,212)

= 54992562 kcal/jam

konversi 1 KW = 860 kcal /jam

Qi_2 = 54992562 kcal/jam x 1 KW860 kcal/jam

Qi_2 - 63944,839 KWii

Qi_2 = 63,394 MW 63 MWi

> DayaTurbin Teoritis Tanpa LP Heater ( Wti)Wti = m2(h2-h3) + (m2-m3)(h3-h5)

50

Keterangan:

m2 = 82000 kg/jam

h2 = 794,853 kcal/kg

m3 = 73000 kg/jam

h3 = 713,195 kcal/kg

h5 = 532,150 kcal/kg

Wti = 82000 (794,853-713,195) + (82000-73000) (713,195 -532,150)

= 8325361 kcal/jam

Wti = 8325361 kcal /jam x J_KW_860 kcal/jam

= 9680,652 KW

Wti = 9,680 MW

51

> Daya Tufbiii Sesungguhnya (Wta )Wta - Wti x r[ov

flov ~ Tlmek turbin x T|gerterator

= 0*86 x 0,97

= 0,834i

Wta = 9,680 MW x 0,834 j= 8,073 MW j

i

> Efisiensi turbin uap terhadap kondisi beban listriksebesar = 7,4 MW/jam dan aliran uap masuk = 82000 kg/jam, aliran uapekstraksi = 73000 kg/jam :

Tjt = WBeban . !Wta

Mi mmmmm

= 7.4 MW x 100%8,073 MW

= 91,66 % ~ 92 %

> Daya Pompa Teoritis ( Wpi)

Wpi = WpFw - Wpc

= mi(hi-h,i)-m6(h7-h6)

Keterangan:

mu = ms= 82000 kg/jam

m5 = mi - m3

= 82000 kg/jam - 73000kg/jam- 9000 kg/jam

hi = 124,212 kcal /kg

hlt = 122,346 kcal/kg

he = 45,42 kcal/kg

h7 = 45,741 kcal/kg

Wpi = 82000(124,212-122,346) +9000(49,664-49,3224)= 156086,4 kcal/jam x 1 KW _

Wpi = 181,496 KW

> Daya Pompa Sesungguhnya (Wpa)

Wpa = Wpi ."Hovp

"Hov pompa s*

Wpa = 181.496 KW0,8

= 226,87 KW

860 kcal/jam

52

wmmmmmmmtkmmmmmmmmmmmmmm

> Daya Netto (We,)

Wnet = Wturbin - Wponipa

= 8325361-156086,4 kcal/jam

= 8169274,6 kcal/jam

> Thermal Efisiensi Siklus Teoritis ( r|th )

Tlth = _Wnet_ X 100%Ql-2

= 8169274.6 x 100%54992562

- 14,855% -15%

53

4.7 Perawatan Turbin No 3 Tahun 2004

Adapun dalam pencapaian usaha pemeliharaan dan perawatan dapat

dikembangkan menjadi beberapa carayaitu :1. Prepentive Maintenance

Metode ini didasarkan pada prinsip bahwa kerusakan suatu alat atau

mesin adalah dikarenakan oleh bertambahnya usia penggunaan. Untuk

mencegah terjadinya kerusakan atau berkurangnya tingkat kehandalan, makadilakukan kegiatan pemeliharaan:

a. Pemeriksaan sebelum operasi

Sebelum turbin dioperasikan perlu diperhatikan beberapa hal:

1. Pemeriksaan seluruh sistem pelumasan.

2. Pemeriksaan seluruh sistem sambungan

adanya kebocoran.

untuk memastikan tidak

MMHUHII

54

3. Pemeriksaan seluruh sistem kontrol untuk memastikan bekerja dengan

baik.

4. Pemeriksaan semua baut dan mur tidak ada yang kendor.

b. Pemeriksaan selama operasi

Selama turbin uap beroperasi dilakukan pemeriksaan setiap jam untukmemonitor petunjuk kerja dan mencatat data-data dari semua parameteryang dilakukan oleh operator, antara lain : Rpm, besamya beban, jumlahpemakaian steam, level oildan teperatur - temperatur yang lain.

Semua data kemudian dilaporkan kepada shift supertendent setiap dua

puluh empat jam untuk di evaluasi dan jikaada hal-hal yang tidak normal,maka bisa dilakukan tindakkan lebih lanjut.

2. Predictive Maintenance t

Predictive Maintenance adalah suatu metode pemeliharaan berdasarkan

kondisi operasi peralatan. Untuk mengetahui kondisi peralatan secara rutin,

maka diperlukan sistim monitoring yang memadai sehingga peralatan setiap

saat dapat diketahui dan kerusakan-kerusakan yang akan terjadi dapat diketahuisecara dini yaitu:

1. Vibration analysis, dilakukan oleh bagian preventive maintenance dan

predictive maintenance setiap atau jika ada indikasi kenaikan vibrasi.2. Proses parameter yang dilakukan oleh operator setiap satu jam secara terus

menerus.

3. Pemeriksaan sample pelumas ke laboratorium bila ada kejanggalan.4. Cleaning oil cooler, oilfilter, condensor dan sebagainya.

wmmmmmmmmmmmmm

4.8 Peranan K3 di Area Turbin Uap

Menurut Undang-undang no.14 tahun 1969 tentang pokok-pokok ketenaga

kerjaan, yang dimaksud dengan keselamatan kerja adalah Keselamatan yangberhubungan dengan mesin-mesin pesawat uap, alat-alat kerja, bahan-bahankimia, lingkungantempat kerja dan cara-carakerja.Pada area turbin uap terdapat alat-alat keselamatan kerja yang tersedia yaitu :1. Topi keselamatan yang berfungsi untuk melindungi kepala.

2. Penyumbat telinga ( ear plug ) berfungsi untuk mengurangi kebisingan suarayang masuk kedalamtelinga.

3. Pelindung muka dan mata untuk mencegah terkena bahan kimia.

4. Sarung tangan untuk melindungi tangan dari panas, sarung tangan karet dan

sepatu karet panjang untuk pekerjaan yang berhubungan dengan bahan-bahankimia serta sepatu keselamatan untuk melindungi jari-jari kaki dan mata kakidari benda-benda berat.

5. APAR untuk memadamkan kebakaran kecil.

55

V. PENUTTJP

Dari analisis atau perhitungan hasil praktik di lapangan dalam tugas

khusus tentang unjuk kerja turbin uap no 3 dan perawatannya dapat ditarikkesimpulan sebagai berikut:

5.1 Simpulan

1. ?adaperformance test pada beban 12,8 MW didapat effisiensi siklus 19%.

2. Pada saat beban 9,1 MW didapat effisiensi siklus 18 %.

3. Pada saat beban 7,4 MW didapat effisiensi siklus 15 %.

4. Unjuk kerja sistem penggerak generator saat ini belum optimal bila bebandibawah 7 MW dilihat dari kondisi beban terpasang 12,8 MW, pada beban

rendah sistem pembangkit tersebut belum bekerja secara optimal.

5.2 Saran

1. Mengoperasikan beban listrik pada kondisi optimum, dengan penerapan pola

operasi ini diharapkan pengoperasian pada sistem penggerak generator bisa

optimal (effisiensi sistim msksimum).2. Sebaiknya untuk mendapatkan effisiensi yang optimum turbin dioperasikan

pada beban diatas 7 MW.

^^^^^^^S^^^^^^^^^^^^^^^!^^^^^^^^^^^^^^^^^^!!^^^?!^^^^^^^^

DAFTAR PUSTAKA

1. Becthel International Incl981, Refinery Expansion Project Steam Power

Plant Vol 1, UP V Balikpapan.

2. Heinz P. Bloch & Fred K. Geitner, Process Equipment Mantanance And

Repair.

3. Syamsir A.Muin. Ir, 1993 "Pesawat-PesawatKonversi Energi (Ketel Uap)"

PT. Raja Grafindo Persada.4. FilinoHarahap Ir; M.Sc.,Ph.D.,"Termodinamika teknik" 1993, Penerbit

Erlangga, Jakarta.

5. N. David Burgardt, 1978, Engineering Thermodynamic With Applications,

Harper & Raw Publisher, New York.

6. P. Shlykhin ,Teori & Rancang Turbin Uap; PT. Gelora Aksara Pratama.

711

LA

MPI

RA

N1.

STR

UK

TU

RO

RG

AN

ISA

SIPE

RT

AM

INA

UP.

VB

AL

IKPA

PAN

j:MANAGER

PERENCANAAN

DANEKONOMl

"

i

BA

GIA

NPE

RE

NC

.CR

UD

EPR

OP

DA

NK

EEK

ON

OM

IAN

BA

GIA

NPE

REN

C.

CRU

DE

PRO

PD

AN

KEE

KO

NO

MIA

N

SHIF

T

SUPE

RTE

ND

ENT

IM

AN

AG

ERE

NG

JNE

RIN

G&

PEN

GEM

BA

NG

AN

BA

GIA

NPR

OSE

SEN

JIN

ERIN

G

BA

GIA

NP

RO

SES

EN

TE

RIN

G

BA

GIA

NPR

OY

EKE

NJI

NER

ING

GEN

ERA

LM

AN

AG

ERU

NIT

PEN

GO

UH

AN

V

MA

NA

GER

DA

NK

EUA

NG

AN

y

BA

GIA

NA

KU

NTA

NSI

BA

GIA

NA

NG

GA

RAN

BA

GIA

Nl|

PERB

ENDA

HA-

RA

AN

MA

NA

JER

KILA

NG

MA

NA

GER

UM

UM

3"

BA

GIA

NH

UK

UM

DA

NPE

RTA

HA

NA

N

BA

GIA

N

HU

MA

S

BA

GIA

N

SEC

UR

fTY

MA

NA

JER

UN

ITPR

OD

UK

SIM

AN

AJE

RU

NfT

REL

LAB

ILIT

AS

BA

GIA

ND

ISW

AN

BA

GIA

N

HS

C

BA

GIA

N

HC

C

BA

GIA

NU

TIU

IES

BA

G.T

ERM

INA

LB

ALI

KPA

PAN

LA

WE

-LA

WE

BA

G.T

ERM

INA

LB

ALI

KPA

PAN

LAW

E-LA

WE

BA

GIA

NPE

RE

NC

.DA

NK

OO

RD

.KSP

BA

GIA

N

INSP

EKSI

MA

NA

GER

SUM

BER

DA

YA

MA

NU

SIA

BA

GIA

NPE

NG

GA

JIA

ND

AN

BEN

EFIT

BA

GIA

NPE

REN

C.D

AN

BA

NG

BA

GIA

N

HT

K

BA

GIA

NO

RGA

NIS

ASI

DA

NPR

OSE

DU

R

BA

GIA

NK

ESEH

ATA

N

XM

AN

AG

ERJA

SAD

AN

SARA

NA

UM

UM

3=

BA

GIA

NPE

NG

AD

AA

N

BA

GIA

NK

ON

TRA

K

BA

GIA

NFA

SILI

TAS

UM

UM

BA

GIA

NM

ARI

NE

-L

MA

NA

GER

SIST

EMIN

FOR

.D

AN

KO

MU

NIK

ASI

3"

BA

GIA

NPE

NG

AD

AA

N

BA

GIA

NK

ON

TRA

K

MA

NA

GER

LIN

GK

.KES

ELD

AN

KES

KER

T

BA

GIA

NPE

NA

NG

.K

EBA

KA

RAN

PEL

AT

.6A

DM

BA

GIA

NK

ESEL

AM

ATA

ND

AN

KE

SKER

BA

GIA

NLI

ND

UN

GA

NLI

NG

KU

NG

AN

LAM

PIRA

N2.

STRU

KTU

RO

RGAN

ISAS

IBAG

IAN

UTI

LITI

ES/P

ROD

UKS

IPE

RTAM

INA

UP.

VBA

LIKP

APAN

KA

.BA

G.U

TILI

TIES

/PRO

D.

PTR

,AD

M.U

TL

KA.P

RO

SES

UTL

/PRO

D.

KLE

RK

AD

M.U

TL

PWS.

JAG

APP

TL

I

OPE

RA

TOR

RPA

L

-O

PER

AT

OR

HP.

BO

ILER

OPE

RA

TOR

TG.

OPE

RA

TOR

MP.

PWS.

JAG

APP

TL

II

i

-O

PER

ATO

RCW

.I/EL

.CL

OPE

RA

TOR

HH

P

OPE

RA

TOR

TG

.

KLE

RK

.AD

M.U

TL

1

PWS.

JAG

APP

TL

II

-O

PER

ATO

RC

W.I/

EL.C

L

OPE

RA

TOR

HH

P

OPE

RA

TOR

TG.

PWS.

UT.

UTL

.DIS

TR..

AH

LIU

T.O

PER

ASI

PWS.

JAG

AD

ISTR

.

OPR

.STA

TIO

ND

ISTR

.

OPR

.WTP

.

OPR

.WTP

.II.

OPR

.WTP

.GN

.IV

.

OPR

.LIS

T.D

ISTR

.

Lampiran3 : Gambar SkematikBoiler HHP 3

6

11sec. sureatiEA-rai

Cniiilini-Skcfiitillliliiiilcrllllf'

I)

MS

mil

Lam

pira

n4

:D

iagr

amA

lirD

istrib

usiU

apda

nSi

stem

Kon

verti

ng

r>

B

EA

E1

UT

OR

-r.

*?

.v

r0j>]

t&t$i

'

l'*i

eie

ctO

R- !

3fU

B

'

!so

ia

";K

A

^tt

son

sw

i

^*j*A

-few^

EiS5A

*

Lam

pira

n9

:D

iagr

amA

lirB

ahan

Bak

ar

Hr

eo

il

*

E**!

EntiE

^CV

SF

tM

iTB

Sll

tln

e

Lampiran 10 : HasilAnalisis LubeOil

PT. PERTAMINA (PERSERO)UNrT PENGOLAHAN VlalanVoaSudarsoNo. lBalikpapan-76111 ,,,.,,Telp. (0512) 733011 (hunting) Foes. 732716 - SM14B- SHISBTdex 737160-737161 - 737132

LABORATORY TEST REPORT

Thisreport onlyto the sample tested and does notguarantee thebulk quantity ofmaterial tobeofequal quality

SALINAN

Test Report No. : 411/EI5I16/2004-S2 (29-09-2004) Sample CondrttoriSampleType : LUBE OIL SamrJIng MethodReceived from : Bag. UTL-Unlt Produksi Sampling byAddressofQistoiieriBag.UTL-UnltProdukd SampleMenflly -

Date ReceivedDate Tested

Reference ; Memo UTL - Unit Produksi No. 432/E15118/2O04-S2Tanggal 28 September 2004

Good

CustomerEx. Power Plant 1 & II28-0*200428-09-2004

No. Analysts Unit MethodsResults

TG. 5 PP.1Pump.BFWNo.4

PP.11

1. Spec Gravity at 60/60F ASTMD-1298 0.8659 0.B636

2. Vise Kinematic at 40 *C est ASTMD-44S 37.4744.70

3. Sediment Content %wt ASTMD-473

Lampiran 10 : Hasil Analisis Lube Oil

PT. PERTAMINA (PERSERO)UNIT PENGOLAHAN V

Jalan VosSudarso No. 1 Balikpapan- 76111Telp. (0542) 733Q11 (hunBng) Fara. 732716- 514148- S14158Telex 737160-737161 -737132

LABORATORY TEST REPORT

This report only to the sample tested and does notguarantee the bulk quantity of material to be of equal quality

SALINAN 1

Test Report No.Sample TypeReceived fromAddress of Customer

: Q34/E15116/2005-S2 (Jan. 18*.2005) Sample Condition: Lube oil Sampling Methode: Bag. UTL-Unlt Produksi Sampling try: Bag. UTL-Unit Produksi Sample Identity

Date ReceivedDate ofTested

: Memo UTL- Unit Produksi No. Q23/E15U8/2U05-S2Dated January 12"'. 2005

Good

CustomerLube oil Shell Series T 46January 13*.2005January IB*. 2005

Reference

No. Analysis Unit Methods ResuJts

1. Densityat 15 C Kg/I ASTMD-1298 0.6629

2. Vise Kinematic at 40 C cSt ASTM D-445 45.07

3. TAN mgKOH/gr ASTMD-664 0.10S

4. Pour Point -C ASTMD-97 -12

5, Color ASTM ASTM D-1500 0.5

6. Water Separability at S4C ASTM D-1401 43/37/0(30)

7. DemulsMlty No. IP -19 )

8. R.Bot Minutes ASTM D 2272 1 >Note: *) Tidakdapat dflaksanalian

FB-038/01

Bag.Lab-Unit ProduksiPws.Utama Eval.Crude &LL,

frfa?''H.StlHARDIBS.

,#

VI

n9

0>

u

'Su

&

3-

'US

Hi

,* 6

*

>

*

3!

Lampiran 11 : Tabel SteamTabel 1

Sifet Uap Jenuh Berdasarkan Temperatur

SAnltfViAdo u D

i-Hrtfih O u,O oqscJ

.Sbi* *.!* i- i*ki>i*w

~0 ttine# *p m v ft.i f inUHftHJtlfUdo boo

Su&a.eid d d b o

UttncJ

Vl # 10 I* I*:-u>i(iiii J d "'* **

iii-i

r- O r> *r

i* tfl m mi ia*r * * v *

u ir n n fv r t * v

.-rtjnt rt pi u*n'!!!!ifl

-ri - O O Di d n id in i -r iir* .i-i ji'pi n pr

^-r o **

h rt "-5S>

ciHiflq-r ( +>} iiitriiiicj o n^r-' Miqcio; qpitqiiiii ftej ei gr*r rji.'nridrSP'l' ffl-^o win i^fieiiri j* ptaim ^ ip tfi r* ''?*,'J3P< SPyfllO " ~dLiiQo- wtirin *f^iAi0h j^iocuaift o *Wi pn-. ' ** a.MCi pi -nv.-DSHMpi nricmtvp nririnri nnutin Brtnnn nnmnn 'n nnj v , Y*>.

i-ifll^ifl n nonA ifl p o. m "i a,*p **o o o o o:

dodddtib'OOO DOOOB OCdooo'o popbo pci

oouq.tfc"1 pi o ^-Lrl H 11 K p.C>C;CiC>boau od

iill iSiin*K onn'i MimOciiiPi. NOflHp ., fltimin i-irn-vV ^irfll.kl>- r*JiUi~ EnpiS 51

" 3R ft & ftIft ^ tl... n n m n n*

odd tip

3&ftM- *i > u>.*. r S J T"ooooo

SSESB[p-r-f viindddod

r* r r* Ai -0i m ci+ni o

i ri n vj *r^ ?>n i* p"- r\npid !-ui' ur u> ifl n> ^i A ^ !f.

IfllTlffl** f* --irM* IAA VI iiS ^i rt(D 10 O w

eVcJp'Swvi a *"' mc'io 1"dindin oo/rt , *!P^;

Iwpipili'ssfi SS5-JE2 S5:5'i s'S^s- '*?

Tabel 2

SifetUap JenuhBerdasarkan Temperatur

IP)P> VI, eia a M ioiaAardo;o.

SSSKS SSSSS SrCgR BgftR'rt RSSRS |S=5SJ, ^Sg' SgSIIfggSS- 88SSS S5SBS gSSg:o 2222S i2SS22-SSSSg 2S2S2v*w - ^==tt is|i Kw WQ* BA1B 1111 iiiliddddd dddod dd.odo |dip.p-d.^ edcfpd- odcoo

:asssfls srnaa .ssgps is^s^s, jgiivt.* *WS!lj!^j.h~,j -:-;v;^^ ^^^^^t ddo--l P*kW*P. "Hiddod ddo'dq i'dti.odq o.pd-'i-

MM

ft

a1*

l

&

L.

c

iX

I

A

s-

ES-1 B

H

i V o.

s

f*

!

**om pi>'1 IbCTI -"T I* H ** ' >ij (h, iM=i *- 1"iMS PI -*OAnmi i3rfi-*>'r fi^o&iV i*t v ritflio*ij piPJ r* pr Pi tfIPi Pi Cj fj f I pi-*-; ---*-*& c^

P K> lft 10 I* tt fli 2uauo uBuaioi

dooci cdoddEIHUTA

I JlpkOltt

U ID 44 01 PT i PI 10 ift

MBiniftSO PI 10 ift

! m o* rt i/>V;0l||iOiOt9

dbodd oo'Cid--*

* I* A P*0 fl * fi P* f*t tfi ri rritf motto ft $rtr>Kfln ft

r* t,r iahi m 'Hi pi^ o< ir *>

- *r.n; a ~ ifin ft if? inr* ni-.i4 m -i' f i i-.OSiai n' ri f'ii

. Ift V- M Ift-'m i** 'i' *i> vt r

q8SS8SOOaogo

o*finr- m c* ^

r%M0AOa#PipM

88Jdoc

'rt***m o

Hiss-^Dlne-i ri p *no **v pp^ *ft pi pj ft p*v;sss.sODOOoO

sjssttf sa^t;? .^^oi:Atrlvif^Ci iftift*iCir> uflriOi-*'p rt P*B00O9ddodo

JP-ptO* hhObOi 10 ^ w *

SSobSOODOO

mvpivioin pi *p * "

ssisidodod

moffi*;!"tfl>r1^ll0Upin wnti

issiidoooo

is n oifinp"-T010> O Hn ri pi o

oooqqdddoo

qqeifab qqqqqbcdoo ooooo

SssSi ????odddo ooooo

n r^ ih n ft pi ft Pi pi

SEESldddso

doodd

ni*PP*

drfdoo

8jsy.ES ass.*;" 'ss.^^s^.J^rirl -imwm- -i-'irtl-Oi* i d d piiNfiriK nSsss ^iini;ooooo

lti0>9HHMfiri

55SHag 32K ??3 3WJ ?* ^i isa

I$*

'1*1

ita

n

3

#

!?.

n

Tabel 3

SifetUap Panas Lanjut Berdasarkan Tekanan dan Temperatur

d>-pr'iSo.b-.-,af.'i?;ssS 'S2^8-$1'M*1~'-&VI& 3$ 82 *'f'K' **#-'

7-Jw,pi..-*lO'* "*i*- niiie ":? i-Jn !f>jji"'So *lS" ?"'S"i ,*mji'-sS aRis &"'.: yf-S!

K3 ill ifIf

>J:

' l'".C' ' '?:' '; '.".(Vo1* **?; Or**}.

II5..

Ml U'l i'l Ml Ml

'"pM?1||; III Ml IM i !! Mi;,IM I'M H.I M.I 11.1 MI#,* v*.if ill: *#. V8 k^ >'? ?** ^r .**! *l*_*lsi * "tfjf :*$ >a "sr T iMf si $1 !S$ if

11

yfctai

hh*ill&ilgI1g$ 3S*i>"I"' ";s

Ml

**vt---s-i'Esslas''$ti,msissrtMBMlgJ,

L'UUnVBB*ijfl!^fi-So!i3SkSo 2aj>.swSta*fib?s"y"S"l*

s&2***Sssflss

if.Ksr***&&a* ^sw.sa*=s&5;Sftf*1

(mpffeaOCPWI.

I*"?1i*S.faJS,=;*'[*&g&SSrfSEJfe$*

SPI ji.0s

11

III

11

*jip.-

Tl

oo

o

o

8

6o,

.4.wo

I

o

v.

id

3

*to

si'> ^ w n *i''

3 -.- O

' rTA l* Midid ;*p'n 111 OipIO lAoiuan ;*n ogpi ,o- nun ;o*io:SS s" 2R? *i5 fS 8 S2KqS", ;qr; 48r. ,.Sft 8*n SS.q essqfin

or

SiiS. 3"-a*d*.J

PI:Pio;.i

i MJ ferfii rvo o *i _ p>XjjS 2:i S?. ."qBj '3Cj qfi^. s3*&" -N- -o o r". o "*

H- I SIS 'SISHgS' SgS Ss-Sqai' qS*1, q*jp , ; t! ? o >*

ESS SM'B

id*** ,P* utr+o,

.8** psBl -J|R* v**T-fl "*.*'*' *!** ;" of.'*1*,'O-fJS; 6^fl- qgtfj q^wx o^' Cif* nOK, fKp oqi$i gis. t^a rR

--.r _ -'1 'n. "-'^ noci fi WTO- *ru" I- udi--. p* r**M^ viaarSs IsS ss -94s- Sirfs- Bis & R=s;eds;' a-to s^s: i;3aos ssg g!2 .iSs;*!; s;-,i sS gffi Br^isR*. ssr. sSi ssnoo' -

viApi .inaw *ni*-IEifl 'AujA p*"l:*JflE" -SS'I "laTu*qK." iqR qK6 - O - O r

;riH> lArlA Vr*c*i

IlK SsS 5S

M

I I

c - o o q a o q e - .o pro. boi-.' hr

lis*'J-

'iUi?

Tabel 3 (lanjutan)

rim" luj; '% "-i-tl n';- .'.--E"2 q'*I!3 '" ri d 3

San. n"* in C*:!? rJ m- 2,22 s^S ggS gs5|S". S"c! gSH g2-.= E!"-i' 8'32 S*X155 ^a-1.3= s=

"-3 SS'S "w'S-5. SS ^":;

K -* **