Laporan Kerja Praktik Kerja UBP Saguling

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Kerja Praktik

P.T Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Saguling merupakan

perusahaan pembangkitan yang bergerak khusus di bidang pembangkitan listrik

tenaga air dan dibawahi oleh P.T Indonesia Power. UBP Saguling memiliki 7

(tujuh) sub unit diantaranya Kracak, Ubrug. Plengan, Lamajan, Cikalong,

Bengkok Dago, dan P.Kondang dengan total daya terpasang sebesar 797,36 MW.

UBP Saguling memilki 4 unit Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA),

dengan masing-masing berkapasitas 175 MW, dan PLTA ini berfungsi sebagai

pemikul beban puncak karena dapat dengan cepat mengikuti perubahan beban

tanpa harus mengorbankan efisiensi. Suatu unit PLTA memiliki beberapa

komponen utama diantaranya: bedungan; pipa pesat (penstock); turbin air; dan

generator.

Suatu rotary equipment (turbin dan generator) yang bekerja secara terus

menerus, membutuhkan sistem pendinginan agar tidak terjadi over temperature

pada bagian-bagian rotary equipment yang bergesekan sehingga tidak terjadi

perubahan sifat material pada peralatan tersebut. Pada PLTA Saguling terdapat 2

sistem pendinginan yaitu, Air Cooler dan Oil Cooler.

Air Cooler berada pada sisi generator yang berfungsi mendinginkan udara

yang sengaja disirkulasikan untuk mendinginkan generator, dengan media

pendinginnya adalah air. Untuk setiap 1 unit generator pada PLTA, terdapat 8 Air

Cooler. Sedangkan Oil Cooler berfungsi mendinginkan oli-oli pendingin pada sisi

bearing dengan media pendingin air, sistem oil cooler mencakup 3 bearing

diantaranya: upper bearing; turbine bearing; thrust and lower bearing.

1

Saat ini seluruh pipa sistem pendinginan pada PLTA Saguling, baik Air

Cooler maupun Oil Cooler sedang mengalami tahap penggantian material, dengan

material pipa semula berbahan tembaga nikel (CuNi) menjadi berbahan stainless

steel. Penggantian material ini dilakukan karena seluruh sistem air pendingin pada

PLTA Saguling menggunakan air dari waduk saguling yang kualitas airnya

semakin buruk.

Dengan kondisi air tersebut, penggunaan material CuNi dikhawatirkan akan

mengakibatkan korosi pada pipa-pipa sistem pendingin, yang dalam jangka waktu

lama bisa mengakibatkan kebocoran pipa (khususnya pada sistem Oil Cooler).

Akan tetapi penggunaan stainless steel memiliki kelemahan, yaitu kekuatan

material yang rendah, sehingga tidak bisa digunakan dalam jangka waktu yang

lama. Untuk saat ini sistem Oil Cooler penggunaan stainless steel baru diterapkan

pada sisi A thrust dan lower bearing unit 4.

Oleh sebab itu diperlukan analisis pada sistem Oil Cooler (thrust and lower

bearing) efektivitas material CuNi dan stainless steel, sehingga dapat diketahui

material yang lebih efektif diantara kedua material yang sudah digunakan, dalam

proses Cooling Water (air pendingin).

1.2. Ruang Lingkup Kerja Praktik

Kerja Praktik dilakukan di Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan

Saguling, dengan cakupan pembelajaran dan praktik mengenai operasi PLTA

Saguling, pemeliharaan-pemeliharaan rutin pada PLTA Saguling baik

pemeliharaan preventive maintenance dan corrective maintenance. Secara khusus

tugas yang kami kerjakan ialah menganalisis efektivitas penggunaan material

CuNi dengan stainless steel pada thrust and lower bearing PLTA Unit 4. Metode

2

perhitungan dan perbandingan yang digunakan ialah analisa perpindahan panas

dengan NTU (Number of Transfer Unit).

1.3. Tujuan dan Manfaat Kerja Praktik

1.3.1. Tujuan Kerja Praktik

a. Tujuan Umum

Sebagai syarat kelulusan jenjang D III di Politeknik negeri

Jakarta

Untuk mengetahui proses pembangkitan pada PLTA Saguling

Untuk mempelajari komponen-komponen pembangkitan pada

PLTA Saguling

Untuk mengetahui kegiatan-kegiatan pemeliharaan mesin pada

sistem PLTA Saguling

Untuk memperoleh pengalaman kerja dan praktik yang

sebelumnya tidak didapatkan di kampus

b. Tujuan Khusus

Membandingkan efektivitas tube bermaterial CuNi dengan

stainless steel pada sistem Oil Cooler sisi thust and lower bearing

PLTA Unit 4, serta untuk menganalisis material yang lebih efektif

untuk digunakan diantara kedua material yang telah diterapkan.

1.3.2. Manfaat Kerja Praktik

Manfaat yang didapatkan dari kerja praktik yang dilakukan,

diantaranya manfaat untuk :

3

a. Mahasiswa

Menambah wawasan tentang karakterisitik dari sistem

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), khususnya di UBP

Saguling

Menambah pengalaman praktik

Menambah rasa keingintahuan tentang unit pembangkitan

Saguling, meningkatkan sara kekompakan, kerjasama dan

gotong-royong saat bekerja di lapangan (unit).

b. Perusahaan

Sebagai bentuk kepedulian perusahaan dalam bidang pendidikan

khususnya bagi Politeknik Negeri Jakarta, sehingga diharapkan

di masa yang akan datang dapat terjalin kerjasama yang baik

antara Indonesia Power UBP Saguling dengan Politeknik Negeri

Jakarta.

Laporan ini diharapkan bisa menjadi bahan rujukan dalam

rangka meningkatkan kualitas serta kuantitas dari produk yang

dihasilkan sekaligus mendapatkan masukan apabila menemukan

suatu potensi improvement.

4

BAB II

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

2.1. Sejarah dan Kegiatan Operasional Perusahaan

2.1.1. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power

Pada awal 1990-an, Pemerintah Indonesia mempertimbangkan perlunya

deregulasi pada sektor ketenagalistrikan. Langkah ke arah deregulasi tersebut

diawali dengan berdirinya Paiton Swasta 1 yang dipertegas dengan

dikeluarkannya Keputusan Presiden No. 37 tahun 1992 tentang pemanfaatan

sumber dana swasta melalui pembangkit - pembangkit listrik swasta.

Kemudian pada akhir 1993, Menteri Pertambangan dan Energi (MPE)

menerbitkan kerangka dasar kebijakan (sasaran dan kebijakan pengembangan

sub sektor ketenagalistrikan ) yang merupakan pedoman jangka panjang

restrukturisasi sektor ketenagalistrikan. Sebagai penerapan tahap awal, pada

tahun 1994 PLN diubah statusnya dari Perum menjadi Persero.Setahun

kemudian tepatnya tanggal 3 Oktober 1995, PT. PLN (Persero) membentuk

dua anak perusahaan yang tujuannya untuk memisahkan misi sosial dan misi

komersial yang diemban oleh BUMN tersebut. Salah satu dari anak

perusahaan itu adalah PT. Pembangkitan Tenaga Listrik Jawa-Bali I, atau

yang lebih dikenal dengan nama PLN PJB I. Anak perusahaan ini ditujukan

untuk menjalankan usaha komersial pada bidang pembangkitan tenaga listrik

dan usaha-usaha lain yang terkait.

Pada tanggal 3 Oktober 2000, bertepatan dengan ulang tahunnya yang

kelima, Manajemen perusahaan secara resmi mengumumkan perubahan nama

PLN PJB I menjadi PT. INDONESIA POWER. Perubahan nama ini

merupakan upaya untuk menyikapi persaingan yang semakin ketat dalam

bisnis ketenagalistrikan dan sebagai persiapan untuk privatisasi perusahaan

yang akan dilaksanakan dalam waktu dekat. Walaupun sebagai perusahaan

5

komersial di bidang pembangkitan baru didirikan pada pertengahan 1990-an,

Indonesia Power mewarisi berbagai sejumlah asset berupa pembangkit dan

fasilitas - fasilitas pendukungnya. Pembangkitan - pembangkitan tersebut

memanfaatkan teknologi modern berbasis computer dengan menggunakan

beragam energi primer, seperti: air, batubara, panas bumi, dan sebagainya.

Namun demikian, dari pembangkit- pembangkit tersebut ada pula pembangkit

paling tua di Indonesia, seperti PLTA Plengan, PLTA Ubrug, PLTA Ketenger

dan sejumlah PLTA lainnya yang dibangun pada tahun 1920-an dan sampai

sekarang masih beroperasi.

Dari sini dapat dipandang bahwa secara kesejahteraan pada dasarnya usia

PT. INDONESIA POWER sama dengan keberadaan listrik di Indonesia.

Pembangkit – pembangkit yang dimiliki oleh PT. Indonesia Power dikelola

dan dioperasikan oleh delapan Unit Pembangkitan diantaranya : Perak Grati,

Kamojang, Mrica, Priok, Suralaya, Saguling, Semarang, dan Bali. Secara

keseluruhan, PT Indonesia Power memiliki kapasitas sebesar 8.887 MW. Ini

merupakan kapasitas terpasang terbesar yang dimiliki oleh sebuah perusahaan

pembangkit di Indonesia.

Gambar 2.1 Gambar Lokasi Unit Pembangkitan PT Indonesia Power

6

2.1.2. Visi dan Misi PT. Indonesia Power

a. Visi

Menjadi perusahaan Energi Terpercaya yang Tumbuh

Berkelanjutan. Penjabaran Visi:

Maju, berarti perusahaan bertumbuh dan berkembang sehingga

menjadi perusahaan yang memiliki kinerja setara dengan

perusahaan sejenis di dunia.

Tangguh, memiliki sumber daya yang mampu beradaptasi

dengan perubahan lingkungan dan sulit disaingi. Sumber daya

PT. Indonesia Power berupa manusia, mesin, keuangan

maupun sistem kerja berada dalam kondisi prima dan

antisipatif terhadap setiap perubahan.

Andal, sebagai perusahaan yang memiliki kinerja memuaskan

stakeholder.

Bersahabat dengan lingkungan, memiliki tanggung jawab

sosial dan keberadaannya bermanfaat bagi lingkungan.

b. Misi

Menyelenggarakan Bisnis Pembangkitan Tenaga Listrik dan Jasa

Terkait Yang Bersahabat dengan Lingkungan.

2.1.3. Tujuan Perusahaan

a. Menciptakan mekanisme peningkatan efisiensi yang terus-menerus

dalam penggunaan sumber daya perusahaan.

b. Meningkatkan pertumbuhan perusahaan secara berkesinambungan

dengan bertumpu pada usaha penyediaan tenaga listrik dan sarana

7

penunjang yang berorientasi pada permintaan pasar yang

berwawasan lingkungan.

c. Menciptakan kemampuan dan peluang untuk memperoleh

pendanaan dari berbagai sumber yang saling menguntungkan.

d. Mengoperasikan pembangkit tenaga listrik secara kompetitif serta

mencapai standar kelas dunia dalam hal keamanan, keandalan,

efisiensi, maupun kelestarian lingkungan.

e. Mengembangkan budaya perusahaan yang sehat di atas saling

menghargai antar karyawan dan mitra mendorong terus terkokohan

integritas pribadi dan profesionalisme.

2.1.4. Motto Perusahaan

Motto PT. Indonesia Power adalah Trust us for power excellence.

2.1.5. Nilai Perusahaan (IP – HaPPPI)

a. Integritas

Sikap moral yang menunjukan tekad untuk memberikan yang

terbaik kepada perusahaan.

b. Profesional

Menguasai pengetahuan, ketrampilan, dan kode etik sesuai dengan

bidang pekerjaannya.

c. Harmoni

Serasi, selaras dan seimbang dalam pengembangan kualitas

pribadi, hubungan dan stake holder, dan hubungan dengan

lingkungan hidup.

8

d. Pelayanan Prima

Memberi pelayanan yang memenuhi kepuasan melebihi harapan

stake holder.

e. Peduli

Peka-tanggap dan bertindak untuk melayani stake holder serta

memelihara lingkungan sekitar.

f. Pembelajar

Terus-menerus meningkatkan pengetahuan dan keterampilan serta

kualitas diri yang mencakup fisik, mental, sosial, agama, dan

kemudian berbagi dengan orang lain.

g. Inovatif

Terus- menerus dan berkesinambungan menghasilkan gagasan baru

dalam usaha melakukan pembaharuan untuk penyempurnaan baik

proses maupun produk dengan tujuan peningkatan kinerja.

2.1.6. Logo Indonesia Power

Gambar 2.2 Logo Indonesia Power

Arti warna dari logo Indonesia Power :

a. Merah : menunjukkan identitas yang kuat dan kokoh sebagai

pemilik sumber daya untuk memproduksi tenaga listrik,

9

guna dimanfaatkan di Indonesia

b. Biru : menggambarkan sifat pintar dan bijaksana, dengan

aplikasi pada kata “POWER”, maka warna ini

menunjukkan produk tenaga listrik yang dihasilkan

perusahaan memiliki ciri-ciri yaitu berteknologi tinggi,

efisien, aman dan ramah lingkungan.

2.1.7. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan

Saguling

Karena pertumbuhan ekonomi dan industri di di pulau Jawa, maka

kebutuhan tenaga listrik di seluruh pulau Jawa diperkirakan naik menjadi

2.849 MW pada tahun 1985/1986. Untuk itu, pada Agustus 1981 dimulai

pembangunan proyek PLTA Saguling yang dimaksudkan sebagai salah satu

pemasok utama bagi kebutuhan beban tenaga listrik seluruh Jawa, yang

melalui satu jaringan interkoneksi pada tahun 1985 dan dibangun atas

kerjasama antara Perusahaan Umum Listrik Negara dengan Mitsubitshi

Coorporation.

PLTA Saguling terletak sekitar 30 km sebelah kota Bandung dan 100

km sebelah Tenggara Kota Jakarta dengan kapasitas terpasang 4 x 175,18

MW dan produksi listrik rata – rata pertahun 2,158 GWH (CF = 35,12%).

PLTA Saguling terletak di area pegunungan pada hulu Daerah Aliran Sungai

(DAS) Citarum di Desa Rajamandala, Kecamatan Cipatat, Kota Cimahi.

Aliran sungai Citarum mempunyai debit tahunan sebesar 80 m3/s sehingga

berpotensi besar untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. Sepanjang

sungai Citarum terdapat PLTA lainnya yang terletak antara PLTA Saguling

dengan bendungan atau PLTA Jaltiluhur, yaitu proyek PLTA Cirata.

Unit Pembangkit Saguling adalah salah satu unit pembangkit yang

berada dibawah PT. Indonesia Power. Unit Pembangkit Saguling adalah unit

10

pembangkitan yang menggunakan tenaga air sebagai penggerak utama (prime

over). Pengembangan Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan

perwujudan upaya pemerintah untuk melakukan diverifikasi tenaga listrik

dan konversi minyak bumi. Beberapa kelebihan PLTA Saguling adalah :

a. Waktu pengoperasian relatif lebih cepat (15 menit).

b. Sistem operasinya mudah mengikuti dengan frekuensi yang diinginkan

oleh sistem penyalurannya.

c. Biaya produksinya relatif lebih murah, karena menggunakan air dan

tidak perlu membeli.

d. Putaran turbin relatif rendah dan kurang menimbulkan panas, sehingga

tingkat kerusakan peralatan lebih kecil.

e. PLTA adalah jenis pembangkit yang ramah lingkungan, tanpa melalui

proses pembakaran sehingga tidak menghasilkan limbah bekas

pembakaran.

f. PLTA yang dilengkapi dengan waduk yang dapat digunakan secara

multiguna.

Sampai saat ini telah beroperasi 3 PLTA sistem kaskade di aliran

sungai Citarum dan salah satunya adalah PLTA Saguling hulu. Sedangkan di

bagian hilirnya berturut–turut adalah PLTA Cirata dan PLTA Jatiluhur.

PLTA Saguling dioperasikan untuk mensuplai beban saat keadaan

jam–jam beban puncak di daerah bagian barat pulau Jawa melalui saluran

interkoneksi Jawa-Bali. Hali ini dikarenakan karakteristik PLTA yang

mampu beroperasi dengan cepat (untuk unit pembangkitan di Saguling

mampu beroperasi ± 15 menit sejak start sampai masuk ke jaringan

interkoneksi). Selain itu, berfungsi sebagai pengatur frekuensi sistem dengan

menerapkan peralatan Load Frequency Control (LFC) dan dapat melakukan

pengisian tegangan (Line Charging) pada saat terjadi Black Out pada saluran

interkoneksi 500 kV Jawa-Bali.

11

Energi Listrik yang dihasilkan PLTA Saguling disalurkan di GITET

Saguling dan diinterkoneksikan ke sistem se-Jawa dan Bali melalui Saluran

Udara Tegangan Tinggi (SUTET 500 kV) untuk selanjutnya melalui GIGI

dan gardu distribusi disalurkan ke konsumen. Generator di PLTA Saguling

terdiri dari 4 unit generator bekapasitas 175, 18 MW/unit dan dapat

menghasilkan jumlah energi listrik 2,56 x 103 MWH per tahunnya. Total

produksi unit–unit PLTA Saguling adalah 700,72 MW atau 93% dari total

produksi PT. Indonesia Power (8.450 MW). Dengan adanya perubahan

struktur organisasi dalam rangka menuju kearah spesialisasi, maka keluar

surat keputusan pemimpin PLN Pembangkit dan penyaluran Jawa bagian

Barat No. 001.K/030DIR/1995 tanggal 16 Oktober 1995, yaitu yang semula

mengelola satu unit PLTA, ditambah tujuh unit PLTA. Sekarang unit bisnis

pembangkit Saguling mengelola delapan unit PLTA. Berikut tabel

kemampuan daya masing – masing uit PLTA uang dikelola UBP Saguling.

No

.

PLTA Tahun

Operasi

Daya Terpasang

(MW)

Total

(MW)

1 Saguling 1985, 1986 4 x 175,18 700,72

2 Kracak 1827, 1958 3 x 6,3 18,90

3 Ubrug 1924

1950

2 x 5,95

1 x 6,48

18,36

4 Plengan 1922

1982

1996

3 x 1,08

1 x 2,02

1 x 1,61

6,87

5 Lamajan 1925, 1934 3 x 6,52 19,56

6 Cikalong 1961 3 x 1,05 19,20

7 Bengkok dan

Dago

1923 3 x 1,05

1 x 0,70

3,85

8 P. Kondang 1955 2 x 2,49

2 x 2,46

9,9

Jumlah Daya Terpasang 797,36

12

Tabel 2.1 Kapasitras Daya Terpasang pada PLTA Saguling

2.1.8. Kegiatan Operasional PT. Indonesia Power Unit Bisnis

Pembangkitan Saguling

PT Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Saguling merupakan

perusahaan bidang pembangkitan listrik, yang mengoperasikan jenis

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), dengan proses produksi listrik

sebagai berikut :

Gambar 2.3 Skema PLTA

a. Air dari aliran sungai Citarum dikumpulkan pada Waduk Saguling,

yang mana air dikumpulkan pada musin hujan untuk persediaan dan

pemakaian air pada musin kemarau atau waktu beban puncak. Isi

efektif dari Waduk Saguling sebesar 609 x 103 m3.

13

Gambar 2.4 Waduk Saguling

b. Setelah itu air yang ditampung pada Waduk Saguling, di bendung.

Bendungan berfungsi untuk membendung aliran sungai sehingga

terkumpul sejumlah air dan digunakan sesuai kebutuhan.

Gambar 2.5 Bendungan Saguling

Fasilitas bendungan semuanya diawasi dan dikontrol melalui

Dam Control Centre.

Gambar 2.6 Dam Control Centre

14

Apabila air yang ditampung pada waduk melebihi kapasitas

penampungan, maka air akan dibuang melalui Spillway (saluran

pelimpah). Perkiraan air yang harus dibuang adalah 1,2 kali debit

air pada saat banjir.

Gambar 2.7 Spillway (saluran pelimpah) Waduk Saguling

c. Air yang ditampung pada Waduk, akan dialirkan menuju penstock

(pipa pesat) melalui intake yang dilengkapi dengan pintu air untuk

pengaturan dan penyaring air. Kapasitas maksimum air masuk

sebesar 224 m3/s.

Gambar 2.8 Intake

15

Gambar 2.9 Penstock (pipa pelimpah)

d. Pada penstock terdapat surge tank (tangki pendatar/pipa tegak),

yang berfungsi untuk melindungi saluran penstock dari fluktuasi

tekanan air pada saat jumlah air yang disuplaikan ke turbin berubah-

ubah dengan tiba-tiba akibat gerakan yang cepat dari pintu-pintu

turbin.

Gambar 2.10 Surge Tank

e. Air yang telah melewati penstock akan memasuki turbin air melalui

Main Inlet Valve, dimana untuk 1 buah pentock digunakan untuk

menyuplai 2 buah turbin air.

16

Gambar 2.11 Main Inlet Valve

f. Setelah melewati Main Inlet Valve, air masuk ke dalam turbin air

melalui spiral case (rumah keong), yang berfungsi untuk menahan

daya hidrolik air dan mendistribusikan air ke runner melaui sudu

tetap. Setelah air di distribusikan ke turbin air, maka runner akan

berputar.

Gambar 2.12 Sprial case (rumah keong)

Besarnya debit air yang masuk untuk memutar turbin air, diatur

dengan guide vane.

17

Gambar 2.13 Guide vane

Turbin air yang digunakan pada PLTA Saguling bertipe Francis

dengan vertical shaft, memiliki putaran sebesar 333 rpm, dan debit

maksimum 54,8 m3/s.

Gambar 2.14 Runner Turbin Air pada PLTA Saguling

Gambar 2.15 Sisi pembuangan air pada runner turbin air

18

g. Saat runner berputar, maka putaran turbin air ditansmisikan melalui

poros turbin-generator, sehingga saat turbin berputar maka

generator akan ikut berputar, dan listrik dihasilkan.

Gambar 2.16 Poros turbin-generator

Gambar 2.17 Generator pada PLTA Saguling

h. Listrik yang dihasilkan dari generator dialirkan meuju CB (Circuit

breaker) dengan tegangan 16,5 kV, lalu tegangan dinaikkan pada

STR menjadi 20 kv, selanjutnya tegangan kembali dinaikkan

menjadi 500 kV pada MTR untuk di distribusikan pada jaringan.

19

Gambar 2.18 Transformator 16,5 kV PLTA Saguling

Gambar 2.19 Proses konversi energi pada PLTA

i. Peralatan bantu pada PLTA Saguling :

Sistem Suplai Tekanan Oli Governor

Sistem ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi

normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby. Setiap

pompa di desain untuk menyuplai 105% kebutuhan oli untuk di

distribusikan ke servomotor guide vane untuk satu kali menutup

20

Potensial(Waduk)

Kinetik(Penstock)

Mekanik(Turbin)

Listrik (Generator)

penuh membutuhkan waktu 40 detik tanpa membutuhkan

tekanan dari pressure tank.

Sistem Suplai Tekanan Oli Inlet Valve


normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby. Setiap

pompa di desain untuk menyupai kebutuhan oli untuk menutup

dan membuka penuh inlet valve dalam 180 detik tanpa suplai oli

dari pressurre tank. Oli beroperasi pada tekanan 70 kg/cm2.

Ketika tekanan oli turun sampai 66 kg/cm2 pompa oli yang

standby akan beroperasi dan menirimkan oli ke pressure tank

sampai tekanan oli mencapai 72 kg/cm2.

Sistem Main Water Supply


normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby dan 2

strainer yang bekerja secara otomatis, satu digunakan pada

kondisi normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby.

Pompa MWS tersebut memompakan air dari draft tube ke

beberapa bagian yang memerlukan pendinginan air, yaitu :

- Pendingin air cooler generator

- Thrust bearing generator

- Upper guide bearing generator

- Turbin guide bearing

dan air tersebut akan dibuang lagi ke draft tube.

Sistem Suplai Air Head Tank

Suplai air head tank diperlukan pada beberapa keperluan, yaitu :

- Shaft seal turbin

- Pemadam kebakaran pada dan transformer

- Hydrant di power house

21

Sistem suplai udara kompresi

Sistem ini terdiri dari 2 pasang kompressor udara dan 2 main

air recievers untuk 4 unit generator. Satu pasang sistem air

compressed terdiri dari 2 kompressor, satu digunakan pada

kondisi normal, dan satu lagi sebagai standby dan satu main air

reciever untuk 2 unit. Satu main air reciever menyuplai udara

bertekanan ke beberapa peralatan untuk 2 unit generator, yaitu :

- Governor oil pressure tank

- Inlet valve oilpressure tank

- Generator air break

- Generator circuit breaker

- Disconnecting switch

Sistem Drainase Power House

Kebocoran air pada turbin, sistem pendingin dan lain-lain

ditampung kedalam draenage pit yang berada di dasar power

house. Air dari drainage pit dipindahkan ke tail race oleh pompa

drainage. Sistem ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada

kondisi normal, dan satu lagi sebagai standby. Pengoperasian

pompa tersebut dikontrol oleh float switch yang ada di drainage

pit.

Sistem Dewatering Draft Tube

Sistem Dewatering Draft Tube berfungsi untuk

memompakan air yang berada di draft tube secara langsung ke

tail race oleh 2 pompa. 2 pompa dewatering tersebut digunakan

untuk 4 unit generator. Pompa ini dapat dioperasikan secara

manual dari motor control center dan dapat juga dioperasikan

dengan menekan tombol switch yang terdapat pada pompa

tersebut.

22

Sistem Suplai Oli Pelumas

Sistem ini berfungsi untuk menyuplai dam mengosongkan oli

ke/dari bearing oil reservoir. Sistem ini memiliki 2 tanki oli, 2

pompa, dan 1 head oil tank untuk 4 generator. Unit pompa oli

pelumas dapat dijalankan dan dimatikan secara manual dengan

menekan tombol switch pada motor control center.

Water Flow Meter

Water flow meter disediakan untuk mendeteksi debit air yang

keluar dari turbin.

23

Manager OPHA

SPS Senior Pemeliharaan

SPS rendal SPS K3 SPS MesinSPS Kontrol SPS Listrik

2.2. Struktur Organisasi

2.2.1. Struktur Organisasi Unit Pemeliharaan PT. Indonesia Power UBP Sagulin

24

BAB III

PELAKSANAAN KERJA PRAKTIK

3.1. Bentuk Kegiatan Kerja Praktik

Kegitan Kerja Praktik bertempat di Power House bidang Pemeliharaan

Mesin, PT Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Saguling. Kerja Praktik

dilakukan pada tanggal 9 maret 2015 sampai dengan 9 April 2015.

Bentuk kegiatan Kerja Parktik ialah pemeliharaan harian seperti preventive

maintenance, corrective maintenance, serta melakukan analisa terhadap

efektivitas penggunaan material CuNi dengan Stainless Steel pada pendinginan

thrust and lower bearing PLTA Unit 4.

Selama pelaksanaan Kerja Praktik, terdapat aturan-aturan diantaranya :

a. Penggunaan APD (Alat Pelindung Diri) yang terdiri dari safety shoes,

helmet, dan ear plug.

b. Tidak diperkenankan melakukan suatu pekerjaan tanpa seizin dari

pembimbing.

c. Melakukan semua pekerjaan sesuai dengan IK (Instruksi Kerja).

d. Mengikuti semua kegiatan yang diadakan perusahaan.

e. Dilarang merokok di tempat-tempat terlarang

f. Tidak memotret, memasuki unit pembangkitan tanpa seizin pejabat

berwenang

25

3.2. Prosedur Kerja Praktik

3.3. Preventive Maintenance dan Corrective Maintenance

No

.

Hari/

Tanggal

Uraian Kegiatan

Pemeliharaan UnitKeterangan

1. Kamis/

12 Maret

2015

Corrective Maintenance,

pembongkaran pompa

Main Water Supply Pump

A (MWSP), Unit 4

a. MWSP merupakan

pompa utama yang

digunakan untuk

memompa air dari draft

tube yang digunakan

sebagai pendingin

udara generator, upper

bearing, thrust dan

lower bearing serta

turbin bearing. MWSP

berjumlah 2 buah/unit.

b. MWSP A pada unit 4,

memiliki kendala (over

temperature) sehingga

membutuhkan

corrective

maintenance.

c. Proses pembongkaran

MWSP A

menggunakan kunci

pass; kunci ring; dan

Gambar 3.1 Pelepasan baut-baut

pada casing MWSP A, Unit 4

Gambar 3.2 Coupling MWSP A,

Unit 4

Gambar 3.3 Pemasangan crane untuk

26

crane.

d. Prosedur

pembongkaran

dilakukan dengan:

memastikan pompa

dalam keadaan off;

membuang air yang

masih ada di dalam

pompa; membuka

semua baut pada

casing, dan coupling

menggunakan kunci

pass dan kunci ring;

memindahkan casing

dengan menggunakan

crane.

e. Setelah dilakukan

pembongkaran,

ditemukan cutter di

dalam pompa (di

bawah impeller),

sehingga sisi-sisi

impeller pompa

mengalami cacat.

mengangkat casing MWSP A, Unit 4

Gambar 3.4 Poros MWSP A, Unit 4

Gambar 3.5 Cacat pada impeller

MWSP A Unit 4, disebabkan gesekan

antara impeller dengan cutter

Gambar 3.6 Pemasangan packing

pada casing MWSP A, Unit 4

27

Gambar 3.7 Pengangkatan casing

menggunakan crane

(casing di pasang setelah

pembongkaran selesai)

2. Jumat/

13 Maret

2015

Penggantian bearing 1

(bearing sisi luar) dan

gland packing (sisi poros)

pada Main Water Supply

Pump A (MWSP), Unit 4

a. MWSP merupakan

pompa utama yang

digunakan untuk


tube yang digunakan

sebagai pendingin


bearing, thrust dan

lower bearing serta



b. Setelah dilakukan

Gambar 3.8 Bearing 1

(bearing pompa luar) yang rusak

28

corrective maintenance

pada tanggal 12 Maret

2015 ditemukan adanya

cutter pada pompa,

setelah dilakukan

pemasangan unit

pompa dan uji coba

operasi pompa,

temperatur pompa tetap

tinggi.

c. Dilakukan kembali

pembongkaran pada

MWSP A unit 4.

d. Proses pembongkaran

MWSP A

menggunakan kunci


crane.

e. Prosedur

pembongkaran

dilakukan dengan:

memastikan pompa

dalam keadaan off;

membuang air yang

masih ada di dalam

pompa; membuka

semua baut pada


Gambar 3.9 Sisi pompa bagian luar

Gambar 3.10 Pelepasan kopling

Gambar 3.11 Bearing 2

(bearing pompa dalam)

29

menggunakan kunci


memindahkan casing

dengan menggunakan

crane; Setelah itu

dilakukan pelepasan

coupling pompa.

f. Ditemukan bahwa

bearing 1 (sisi luar)

longgar, sehingga tidak

dapat menahan beban

aksial.

g. Pemasangan bearing

baru.

h. Gland packing pada

sisi poros di ganti.

Gambar 3.12 Pemasangan bearing 1

(baru)

3. Senin/

16 Maret

2015

Penggantian gland packing

ke mechanical seal pada

poros Main Water Supply

Pump A (MWSP), Unit 4

a. MWSP merupakan

pompa utama yang

digunakan untuk


tube yang digunakan

sebagai pendingin


Gambar 3.13 Pelepasan poros MWSP

A, Unit 4

30

bearing, thrust dan

lower bearing serta



b. Setelah corrective

maintenance pada

tanggal 13 Maret 2015,

dilakukan pemasangan

unit pompa dan uji

coba operasi pompa,

namun temperatur

pompa tetap tinggi

sehingga dilakukan

penggantian gland

packing menjadi

mechanical seal.

c. Proses pembongkaran

MWSP A

menggunakan kunci


crane.

d. Prosedur penggantian

dilakukan dengan:

memastikan pompa

dalam keadaan off;

membuang air yang

masih ada di dalam

pompa; membuka

Gambar 3.14 Pemasangan

mechanical seal pada poros

MWSP A, Unit 4

Gambar 3.15 Mechanical seal

Gambar 3.16 Gland packing yang

diganti

31

semua baut pada


menggunakan kunci


memindahkan casing

dengan menggunakan

crane; Setelah itu

dilakukan pelepasan

coupling pompa;

melepas gland packing;

pemasangan

mechanical seal.

4. Kamis/

19 Maret

2015

Pembongkaran Main Water

Supply Pump A (MWSP)

a. MWSP merupakan

pompa utama yang

digunakan untuk


tube yang digunakan

sebagai pendingin


bearing, thrust dan

lower bearing serta



b. Setelah corrective

maintenance pada

tanggal 16 Maret 2015,

dilakukan pemasangan

Gambar 3.17 Pemasangan crane

pada casing MWSP A, unit 4

32

unit pompa dan uji

coba operasi pompa,

namun temperatur

pompa tetap tinggi

sehingga diindikasikan

poros pompa

mengalami keausan,

dan harus di bubut.

c. Prosedur

pembongkaran

dilakukan dengan:

memastikan pompa

dalam keadaan off;

membuang air yang

masih ada di dalam

pompa; membuka

semua baut pada


menggunakan kunci


memindahkan casing

dan poros dengan

menggunakan crane.

Gambar 3.18 Pengangkatan poros

MWSP A, Unit 4

5. Kamis/

19 Maret

2015

Penggantian oil filter pada

Governor Actuator, PLTA

Unit 4

a. Governor Actuator

berfungsi untuk

mengatur bukaan Main

33

Inlet Valve dengan

menggunakan sistem

hidrolik (menggunakan

pelumas).

b. Pada Governor

Actuator terdapat oil

filter yang berfungsi

untuk menyaring oli.

c. Oil filter diganti secara

periodik.

d. Untuk mengganti oil

filter peralatan yang

dibutuhkan ialah kunci

ring dan majun.

e. Tahap yang dilakukan

untuk penggantian ini

ialah : melepas casing

atas dengan kunci ring;

lepas oil filter;

bersihkan tumpahan

(ceceran) oli; pasang

oil filter yang baru;

pasang casing.

Gambar 3.19 Oil tank

pada Governor Actuator

Gambar 3.20 Pelepasan oil filter

yang akan diganti

Gambar 3.21 Pembersihan

tumpahan oli

34

Gambar 3.22 Pemasangan oil filter

yang baru

6. Senin/

23 Maret

2015

Perbaikan pompa oil lifter,

PLTA Unit 2

a. Oil lifter pump

berfungsi untuk

memeberikan

pelumasan awal pada

Thrust bearing dengan

tekanan kerja 110

kg/cm2.

b. Penggantian casing

dan coupling pompa

dilakukan karna

tekanan oil lifter thrust

bearing mengalami

penurunan. Dan dari

hasil pengecekan,

ditemukan bahwa

coupling patah

dikarenakan impeller

dari gear pump

terhambat oleh

Gambar 3.23 Pembongkaran

pompa oil lifter

(pembukaan casing pompa)

Gambar 3.24 Pembongkaran pompa

oil lifter

35

serpihan material

dinding casing.

Menyebabkan gear

pump tidak bisa

berputar sedangkan

motor terus memberi

tenaga sehingga

mematahkan coupling

menjadi dua bagian.

c. Peralatan yang

dibutuhkan : kuci pass;

kunci ring; majun.

d. Prosedur kerja :

Memeriksa

ketersediaan peralatan

pengganti (Pompa set

& kopling); melepas

cover kopling dan unit

kopling; melepas

saluran masuk dan

keluar pompa; melepas

pompa dari

dudukannya;

memasang unit pompa

dan kopling yang baru

beserta karet kopling

fleksibelnya;

memasang saluran in

dan out pompa;

melakukan pengetesan

Gambar 3.25 Impeller pompa oil

lifter (jenis gear pump)

Gambar 3.26 Casing pompa

(terjadi crack di dalamnya)

36

tekanan keluar pada

pompa baru.

Gambar 3.27 Terdapat sepihan crack

dari casing pompa di impeller (gear)

Gambar 3.28 Casing (baru) pompa

Gambar 3.29 Pemasangan

pompa oil lifter (baru)

37

Gambar 3.30 Pemasangan coupling

Gambar 3.31 Coupling pompa

mengalami crack

Gambar 3.32 Coupling pompa

mengalami crack

7. Kamis/

26 Maret

2015

Pembersihan glass pada

ball cleaing pump, PLTA

Unit 1; dan 2

a. Ball cleaning pump

bekerja untuk

mengalirkan bola-bola

kecil berbahan sponge,

yang berfungsi untuk

Gambar 3.33 Autosol

38

membersihkan pipa-

pipa oil cooler pada sisi

thrust dan lower.

b. Tujuan pembersihan

glass ini adalah untuk

melihat lebih jelas

aliran bola pembersih

di sistem ball cleaning.

c. Peralatan yang

dibutuhkan : kuci pass;

kunci ring; majun;

WD; autosol; amplas;

ember.

d. Prosedur kerja : buka

casing glass

menggunakan kunci

pass kunci ring;

tampung air yang

keluar dari sela casing

dengan menggunakan

ember; lepas glass;

bersihkan stainer yang

ada di dalam;

semprotkan WD pada

permukaan glass lalu

bersihkan dengan

amplas; setelah bersih,

oleskan autosol dan

bersihkan

Gambar 3.34 Ball cleaning system

Gambar 3.35 Pembersihan glass

Gambar 3.36 Strainer pada ball

cleaning

39

menggunakan majun;

pasang kembali glass;

pasang casing.

Gambar 3.37 Pembersihan strainer

Gambar 3.38 Glass

Gambar 3.39 Pemasangan glass

40

3.4. Kendala Kerja dan Pemecahannya

Saat Kerja Praktik berlangsung, secara umum penulis tidak menemukan

kendala, proses pekerjaan diaksanakan dengan teratur, rapih dan bersih.

Pembimbing, teknisi dan helper yang bekerja sangat ramah, interaktif dan

komunikatif, sehingga sering terjadi proses tanya jawab selama pelaksanaan

pekerjaan di lapangan.

41

BAB IV

DASAR TEORI DAN ANALISA DATA

4.1. Dasar Teori

4.1.1. Sistem Air Pendingin

Selain komponen utama, PLTA memiliki komponen-komponen

pendukung yang mempunyai peranan penting, salah satunya ialah sistem air

pendingin. Air pendingin digunakan untuk menjaga temperatur komponen-

komponen utama khususnya pada rotary equipment, over heat pada suatu alat

akan menyebabkan penurunan performa dari alat tersebut.

Pada PLTA, sistem air pendingin digunakan untuk mendinginkan

udara pada generator1 (Air Cooler). Panas yang terjadi merupakan bentuk

transformasi dari rugi pada inti ataupun pada belitan stator dan rotor. Panas

yang terjadi akan mempengaruhi terhadap kemampuan generator dalam

menghasilkan energi listrik dan jika dibiarkan terus-menerus hingga

temperature outlet ≥ 48 °C maka unit akan trip.

Selain pada generator, air pendingin digunakan pada sistem Oil Cooler

yang meliputi turbine bearing, upper bearing, thrust and lower bearing.

Panas yang timbul pada bearing tersebut sebagai akibat adanya kalor yang

timbul karena gesekan antara turbine bearing dengan poros turbin. Berikut

cara kerja cara kerja sistem air pendingin :

a. Distribusi Air Pendingin

Sistem air pendingin masuk ke dalam sequencial preparation

relay. Pada saat unit start maka flow air pendingin harus memenuhi

60% batas flow yang telah ditetapkan, jika tidak terpenuhi maka unit

tidak dapat dioperasikan. Air yang digunakan untuk sistem pendingin

1 Media pendingin pada generator ialah udara

42

merupakan air yang dipompakan oleh Main Water Supply Pump

(MWSP) dari draft tube2.

Gambar 4.1 Main Water Supply Pump

Tiap unit terdiri dari 2 buah pompa yang bekerja secara bergantian,

pompa pertama sebagai primary pump dan pompa kedua sebagai stand

by pump. Apabila pada saat operasi primary pump trip maka stand by

pump akan bekerja untuk menggantikan tugas dari primary pump. Jika

kedua pompa trip maka unit juga akan trip. Pergantian/manufer dari

primary ke stand by pump dilaksanakan tiap awal bulan. Distribusi

jumlah air yang masuk ke masing peralatan ialah :

No

.

Cooler Kapasitas (L/m)

1 Turbine Bearing 260

2 Upper Bearing 300

3 Thrust/Lower Bearing 3200

4 Air cooler 12500

Tabel 4.1 Distribusi air pendingin

2saluran air buangan setelah memutarkan runner

43

Gambar 4.2 Distribusi air pendingin

b. Penyaringan Air Pendingin

Setelah dipompakan menggunakan MWSP, air akan di saring oleh

Main Water Supply Strainer (MWSS). Tujuan air disaring adalah agar

bersih dari kotoran sehingga tidak mengganggu aliran air pendingin,

selain itu juga agar tidak mengganggu proses penyerapan panas pada

media yang didinginkan. MWSS bekerja/backwash secara automatis

12 jam sekali atau dapat di setting sesuai kebutuhan dengan batas

range 24 jam. Untuk operasi manual MWSS dapat dilakukan sesuai

keinginan.

Kotoran yang tersaring akan dibuang oleh Main Water Supply

Strainer Purging Valve. Purging Valve beroperasi selama 4 menit

untuk membuang kotoran yang tersangkut pada screen, jika setelah 4

menit purging valve belum menutup (karena ada kotoran yang

menghambat) maka time lag relay for fault of MWSS akan aktif dan

menunggu selama 1 menit. Jika dalam waktu ≥1 menit kembali

purging valve belum menutup maka akan memberikan sinyal alarm

dan MWSP trip selanjutnya manuver ke stand by pump.

44

4.1.2. Oil Cooler

Sistem pelumasan pada sistem pembangkitan digunakan untuk

melumasi bearing yang berfungsi menahan beban vertical, horizontal, dan

axial dari suatu poros yang berputar. Sistem pelumasan mesin adalah suatu

sistem yang bertujuan untuk memberikan oil film (lapisan oli) untuk

mencegah kontak langsung pada komponen–komponen yang bergesekan dan

menyebabkan keausan. Fungsi pelumasan ialah :

a. Membentuk oil film untuk mencegah kontak langsung antara dua

permukaan logam.

b. Mengurangi atau mencegah keausan dan panas.

c. Mendinginkan bagian–bagian pada mesin.

d. Memelihara mesin agar tetap bersih.

e. Memaksimumkan kompresi dan mempertahankan tekanan.

f. Mencegah korosi pada bagian–bagian mesin.

Adapun sistem pelumasan pada bearing yang menggunakan sistem air

pendingin ialah :

a. Turbine Bearing

Aliran air pendingin: 260 l/min

30A: 160 l/min, 3 menit

Temperatur normal : <65°C

86-5: 70°C; 86-2: 75°C

Gambar 4.3 Turbine bearing

45

b. Upper Bearing




86-5: 65°C; 86-2: 70°C

Gambar 4.4 Upper bearing

c. Thrust dan Lower Bearing




86-5: 65°C; 86-2: 70°C

Gambar 4.5 Thrust bearing

46

Gambar 4.6 Lower bearing

4.1.3. Air cooler

Sistem pendingin pada generator dengan cara mendinginkan udara

disekitar ruang generator. Radial fan yang terpasang pada rotor akan

mendorong udara pada stator menuju ke water cooler. Pada water cooler

udara panas dari stator akan diserap oleh air yang mengalir pada pipa-pipa

kecil (tube), sehingga udara yang keluar dari water cooler/outlet menjadi

dingin. Selanjutnya udara yang telah dingin tersebut akan kembali

bersirkulasi masuk ke rotor generator, begitu seterusnya hingga udara di

dalam generator tetap terjaga temperaturnya. Temperatur pada generator

harus selalu dipantau. Hal-hal yang harus diperhatikan :




86-5: 70°C; 86-2: 75°C

4.1.4. Perpindahan Panas Konveksi pada Sistem Oil Cooler

Sistem air pendingin pada Oil Cooler merupakan penerapan dan sistem

Heat Exchanger (alat penukar panas), dalam hal ini memanfaatkan

perpindahan panas secara konveksi (media perpindahan panas berupa fluida).

Terdapat 2 jenis perpindahan panas secara konveksi, yaitu :

47

a. Konveksi alami (Natural/Free Convection)

Konveksi alamiah dapat terjadi karena ada arus yang mengalir

akibat gaya apung, sedangkan gaya apung terjadi karena ada

perbedaan densitas fluida tanpa dipengaruhi gaya dari luar sistem.

Perbedaan densitas fluida terjadi karena adanya gradien suhu pada

fluida. Contoh konveksi alamiah antara lain aliran udara yang

melintasi radiator panas [McCabe,1993]. Dalam sistem Oil Cooler

tidak ada yang mengalami konveksi alami.

b. Konveksi paksa (Forced Convection)

Konveksi paksa terjadi karena arus fluida yang terjadi digerakkan

oleh suatu peralatan mekanik (contoh : pompa, pengaduk), jadi arus

fluida tidak hanya tergantung pada perbedaan densitas. Contoh

perpindahan panas secara konveksi paksa antara lain: pemanasan air

yang disertai pengadukan. Dalam sistem Oil Cooler yang

mengalami konveksi alami ialah oli pada turbine bearing, dan upper

bearing. Dalam sistem Oil Cooler yang mengalami konveksi paksa

ialah: oli dan air pendingin pada thrust dan lower bearing; air

pendingin dan peluumas pada turbine bearing dan upper bearing.

Rumus perpindahan panas secara konveksi secara umum, ialah :

Q = h A ΔT

Dengan Q = besar laju perpindahan panas (kJ/s)

h = koefisien perpindahan panas

konveksi (W/m2K)

A = luasan bidang perpindahan panas (m2)

ΔT = perbedaan temperatur (°C)

48

4.1.5. Efektivitas Penggunaan Marterial CuNi dan Stainless steel pada

Thust and Lower Bearing

Sistem pendinginan pelumas pada Thrust and Lower Bearing

menggunakan alat penukar panas (heat exchanger) tipe tube and shell dengan

banyak tube dan 4 pass pada shell. Dimana pelumas dialirkan melalui oil

cooler shell dengan gaya sentrifugal dari Thrust and Lower Bearing ke sisi

shell dari oil cooler dan air pendingin diambil dari sisi draft tube oleh Main

Water Supply Pump (MWSP) ke sisi tube dari oil cooler.

Gambar 4.7 Heat Exchanger tipe tube and shell

Jumlah Thrust and Lower Bearing oil cooler pada masing-masing unit

PLTA Saguling adalah 2 buah, yakni unit A dan B. Pada unit 4 Thrust and

Lower Bearing oil cooler memakai bahan untuk tube tembaga-nikel (CuNi)

pada unit oil cooler A, dan memakai bahan tube stainless steel pada unit oil

cooler B.

Sebelumnya perlu diketahui bahwa efektivitas adalah kemampuan

melaksanakan tugas, fungsi (operasi kegiatan program atau misi) dari pada

suatu organisasi atau sejenisnya yang tidak adanya tekanan atau ketegangan

diantara pelaksanaannya (Kurniawan, 2005:109)3. Dalam hal ini, efektivitas

yang di maksud ialah ukuran kemampuan dari metarial CuNi dengan

stainless steel sebagai media penukar panas dalam sistem pendinginan pada

thrust and lower bearing.

3Sumber: http://madhienyutnyut.blogspot.com/2012/02/pengertian-efektifitas-menurut-para.html

49

Analisa perbandingan efektivitas heat exchanger berbahan CuNi dan

Stainless steel dengan Effectiveness-NTU method. Metode ini berdasarkan

parameter yang tak berdimensi yang disebut heat transfer effectiveness

dengan symbol ε.

ε = laju PP aktual

laju PP maksimum =

Qaktual

Qmaks

Qmaks ditentukan berdasarkan beda temperature maksimum kedua fluida. Qmaks

dicapai apabila :

- Fluida dingin dipanaskan hingga mencapai temperatur inlet fluida

panas

- Fluida panas didinginkan hingga mencapai temperature inlet fluida

dingin

Semakin kecil nilai kapasitas panas suatu fluida maka semakin besar

beda temperaturnya, agar laju perpindahan panas menjadi maksimum.

Qmaks = cmin (Thin – Tcin)

Metode ini juga ditentukan dari bilangan C atau rasio kapasitas panas

yakni perbandingan antara kapasitas panas minimum dan kapasitas panas

maksimum

c ¿Cmin

Cmaks

Menentukan tahanan panas bahan tube oil cooler dengan perhitungan

sebagai berikut :

Perpindahan panas secara konveksi paksa

- Pemanasan fluida dalam tabung dengan aliran turbulen

(Re > 2300)

Nu = 0,023 Re0,8 Pr0,4

50

- Pemanasan dan pendinginan fluida dalam tabung dengan aliran

laminer

Nu = 0,664 Re0,5 Pr0,3 (d/l)0,5

Keterangan :

Re (bilangan Reynold) = V x l

ν

Dengan V = kecepatan fluida (m/s)

l = panjang lintasan (m)

ν = viskositas kinematik (m2/s)

Pr (bilangan Praudth) = μ x Cp

k

Dengan μ = viskositas dinamis (kg/ms)

Cp = kapasitas panas spesifik (J/kgK)

k = koefisien konduktivitas (W/mK)

Nu (bilangan Nurselt) = h x l

k

Dengan h = koefisien perpindahan panas

konveksi (W/m2K)

l = panjang lintasan (m)


Perpindahan panas overall

1U

= 1h1

+ ln(D o/D i)

2 πkL+

1h2

Keterangan :

U = perpindahan panas overall (W/m2K)


L = panjang lintasan/tube (m)

51

h1 = koefisien perpindahan panas konduksi pada fluida1

(W/m2K)

h2 = koefisien perpindahan panas konduksi pada fluida2

(W/m2K)

Do = diameter luar tube (m)

Di = diameter dalam tube (m)

Setelah mengetahui koefisien perpindahan panas overall dari masing

masing bahan tube air cooler, selanjutnya bisa diketahui bilangan tak

berdimansi yang menentukan efektivitas sebuah Heat Exchanger,

yaitu Number Transfer Unit (NTU). NTU adalah jumlah satuan

perpindahan panas yang merupakan tolak ukur perpindahan panas

suatu penukar panas. Harga NTU semakin besar maka penukar panas

mendekati batas termodinamikanya (Kreith, 1973).

NTU = U AsCmin

Keterangan NTU = Number of Transfer Unit

U = perpindahan panas overall (W/m2K)

As = luasan bidang perpindahan panas (m2)

Cmin = koefisien pansa spesifik minimal dari 2 jenis

fluida (kJ/kgK)

Besarnya efektivitas (ε) sebuah heat exchanger didapat berdasarkan

fungsi NTU (Number Transfer Unit) dan c (Capacity ratio). Untuk

tipe shell and tube persamaan effektivitas adalah

ε = 2 {1+c+√1+c2 1+exp [−NTU √1+c2 ]1−exp [−NTU √1+c2 ] }

−1

Keterangan ε = efektivitas perpindahan panas (%)

52

c = perbandingan antara cmin/cmax

NTU = Number of Transfer Unit

4.2. Analisa Data

4.2.1. Thrust and Lower Bearing

Jumlah Thrust and Lower Bearing oil cooler pada masing-masing unit

PLTA Saguling adalah 2 buah, yakni unit A dan B. Pada unit 4 Thrust and

Lower Bearing oil cooler memakai bahan untuk tube tembaga-nikel (CuNi)

pada unit oil cooler A, dan memakai bahan tube stainless steel pada unit oil

cooler B. Pergantian ini bertujuan untuk menanggulangi keadaan sungai

Citarum yang semakin parah akibat polusi dan menyebabkan tingkat

korosifitas nya semakin tinggi.

Dalam analisa ini, efektivitas ditinjau dari konduktivitas meterial yang

digunakan, serta pengamatan terhadap temperatur oli yang keluar dari sistem

pendinginan.

Tanggal

Unit 4A (CuNi) Unit 4B (stainless steel)

Beban (MW)

Oli Air Oli Air

In (°C)

Out (°C)

Δ (°C)

In (°C)

Out (°C)

Δ (°C)

In (°C)

Out (°C)

Δ (°C)

In (°C)

Out (°C)

Δ (°C)

23/03/2015 46,5 40,6 5,9 21,3 25,3 4 45,2 43,2 2 21,6 26,4 4,816123/03/2015 45,2 40,7 4,5 21,6 25,7 4,1 45,9 43,1 2,8 22,2 26,6 4,4

23/03/2015 46 40,7 5,3 22,1 25,5 3,4 46,3 43,3 3 21,8 26,5 4,724/03/2015 46,9 40,9 6 21,5 25,2 3,7 45,9 43,1 2,8 21,1 26,2 5,1

13024/03/2015 46,2 40,4 5,8 21,1 24,6 3,5 45,6 42,8 2,8 20,6 25,9 5,324/03/2015 45,9 40,2 5,7 20,9 24,3 3,4 45,4 42,7 2,7 20,6 25,9 5,325/03/2015 45,7 40,3 5,4 22,6 24,3 1,7 45,4 42,5 2,9 21,4 25,9 4,5

17025/03/2015 45,2 40,3 4,9 20,8 24,6 3,8 45,3 42,5 2,8 21,4 25,8 4,425/03/2015 45,1 40,4 4,7 20,8 24,3 3,5 45,4 42,8 2,6 20,4 25,9 5,526/03/2015 45,3 40 5,3 21,5 28,4 6,9 45,1 42,2 2,9 21 25,9 4,9

16226/03/2015 45,1 40,2 4,9 21 24,7 3,7 45,5 42,5 3 21,4 26,2 4,8

53

26/03/2015 45,4 40,2 5,2 21,6 24,9 3,3 45,3 42,5 2,8 21,7 26,4 4,731/03/2015 45,2 39,9 5,3 21,4 24,2 2,8 45 42,2 2,8 20,6 25,8 5,2

16831/03/2015 43,1 40 3,1 20,9 24,3 3,4 45,1 42,3 2,8 20,9 26,1 5,231/03/2015 45,6 39,9 5,7 20,6 24,2 3,6 44,5 42,2 2,3 20,7 26,1 5,4

Tabel 4.1 Data temperatur oli dan air pada sistem air pendingin

pada Thrust and Lower Bearing

Pergantian bahan tube ini memiliki dampak terhadap efektivitas

perpindahan panas oil cooler tersebut. Hal ini bisa terlihat dari grafik

temperatur oli keluar dari oil cooler pada oil cooler A dan B unit 4 PLTA

Saguling.

23/0

3/20

15

3/23

/201

5

3/24

/201

5

3/25

/201

5

3/25

/201

5

3/26

/201

5

3/31

/201

5

3/31

/201

538

40

42

44

Data Temperatur Oli Keluar Oil Cooler Unit 4 PLTA Saguling

Tanggal

Tem

pera

tur

(°C

) Unit 4B (Stainless Steel)

Unit 4A (CuNi)

Gambar 4.8 Grafik data temperatur oli dan air pada sistem air pendingin

pada Thrust and Lower Bearing

Perbadaan temperature oli keluar ini disebabkan oleh perbedaan bahan

tube antara unit A dan B. Secara sederhana bisa ditinjau dari sisi

konduktivitas bahan panas tersebut.

Dari tabel bahan, tube CuNi memiliki konduktivitas panas maksimal

sebesar 350 W/m K4, sedangkan stainless steel hanya memiliki konduktivitas

panas sebesar 14 W/ m K5. Analisa perbandingan efisiensi heat exchanger

4 Tabel A-2. Nilai Konduktivitas Logam Tertentu pada Temperatur Standar

5 Tabel A-2. Nilai Konduktivitas Logam Tertentu pada Temperatur Standar

54

berbahan CuNi dan Stainless steel dengan Effectiveness-NTU method.

Metode ini berdasarkan parameter yang tak berdimensi yang disebut heat

transfer effectiveness dengan symbol ε.

ε = laju PP aktual

laju PP maksimum =

Qaktual

Qmaks

Qmaks ditentukan berdasarkan beda temperature maksimum kedua

fluida. Qmaks dicapai apabila :

- Fluida dingin (air) dipanaskan hingga mencapai temperatur outlet

fluida panas (oli)

- Fluida panas (oli) didinginkan hingga mencapai temperature inlet

fluida dingin (air)

Semakin kecil nilai kapasitas panas suatu fluida maka semakin besar

beda temperaturnya, agar laju PP menjadi maksimum.

Qmaks = cmin (Thin – Tcin)

Dimana Cmin adalah nilai kapasitas panas terkecil baik dari fluida air maupun

oli.

cpoli = 1.924,9 J/kg°C cpair = 4.180 J/kg°C

moli = 90 kg/s mair = 26,633 kg/s

Coli = cpoli x moli Cair = cpair x mair

= (1.924,9)(90) = (4.180)(26,633)

= 173.241 Watt/°C = 111.325 Watt/°C

(Sumber : Kalorindo)

Sehingga Cmin adalah Cair = 111.325 Watt/°C

Metode ini juga ditentukan dari bilangan C atau rasio kapasitas panas

yakni perbandingan antara kapasitas panas minimum dan kapasitas panas

maksimum

55

C = Cmin

Cmaks =

111.325173.241

= 0,6426

Menentukan tahanan panas bahan tube oil cooler . dengan perhitungan

sebagai berikut:

Nilai koefisien perpindahan panas konveksi air adalah

Temperatur air masuk rata-rata adalah 20°C - 21°C, maka

properties air dapat dianggap sebagai berikut :

μ =959 x 10-6 m2/s; Pr = 6,62; k = 0,606 W/mK

Bilangan Reynold

Re = 4 m

π L μ =

(4 )(26,633)(3,14 ) (2,37 )(959x 10−6)

= 14.927,376

Karena Re > 2300 maka aliran turbulen dan konveksi paksa karena

fluida dialirkan oleh pompa.

Bilangan Nurselt

Nu = 0,023 Re0,8 Pr0,4

Nu = (0,023) (14.927,376)0,8 (6,62)0,4

Nu = 106,969

Koefisien perpindahan panas konveksi

hair = kNuD

= (0,606 )(106,969)

22 x10−3 = 2.946,509 W/m2K

Karena pada sisi shell tidak diketahui jumlah fulida yang masuk, setiap

waktunya, maka diambil data dari laporan PT. Kalorindo yakni koefisien

perpindahan panas holi = 1.622,28 W/m2 K dan laju massa moli = 90 kg/s.

Dimensi dari oil cooler tube adalah :

Do = 22,225 mm Ao = 51,9 m2

Thickness = 2,1 mm Ai = 42,1206 m2

56

Length = 2,37 mm holi = 1.622,28 W/m2K

N = 314 hair = 2.949,29 W/m2K

(Sumber : Kalorindo)

Didapat tahanan panas dari tube oil cooler berbahan stainless steel

adalah :

Rstainless = ln (

Do

Di

)

2 π kL

Bahan Stainless steel memiliki nilai konduktivitas panas k = 14

W/mK, dengan perhitungan ini didapat :

Rstainless = ln( 22,225

18,025 )(2 ) (3,14 ) (14 )(2,37)

= 1,00522 x 10-3 °C/Watt

Maka koefisiensi perpindahan panas keseluruhan pada material

stainless steel dapat ditentukan dengan :

1U stainless

= 1

hair + Rstainless +

1holi

1U stainless

= 1

2.946,509 + 1,00522 x 10-3 +

11.622,28

1U stainless

= 1,961 x 10-3

Ustainless = 509,992 W/m2K

Dengan perhitungan yang sama digunakan untuk mencari tahanan

panas tube air cooler berbahan CuNi (k = 350 W/mK)

RCuNi = ln (

Do

Di

)

2 π kL

57

RCuNi = ln( 22,225

18,025 )(2 ) (3,14 ) (350 )(2,37)

= 4,021x 10-5 °C/Watt

Perhitungan koefisien perpindahan panas keseluruhan CuNi :

1UCuNi

= 1

hair + RCuNi +

1holi

1UCuNi

= 1

2.946,509 + 4,021x 10-5 +

11.622,28

1UCuNi

= 9,96 x 10-4

UCuNi = 1.004,016 W/m2K

Setelah mengetahui koefisien perpindahan panas overall dari masing-

masing bahan tube air cooler, selanjutnya bisa diketahui bilangan tak

berdimensi yang menentukan efektivitas sebuah Heat Exchanger, yaitu

Number of Transfer Unit (NTU). NTU adalah jumlah satuan perpindahan

panas yang merupakan tolak ukur perpindahan panas suatu penukar panas.

Harga NTU semakin besar maka penukar panas mendekati batas

termodinamikanya (Kreith, 1973).

NTUStainless = U stainless Ao

Cmin

NTUStainless = (509,992 )(51,9)

111.325

NTUStainless = 0,238

NTUCuNi = UCuNi As

Cmin

NTUCuNi = (1.004,016 )(51,9)

111.325

NTUCuNi = 0,468

58

Besarnya efektivitas (ε) sebuah heat exchanger didapat berdasarkan

fungsi NTU (Number Transfer Unit) dan c (Capacity ratio). Untuk tipe shell

and tube persamaan efektivitas adalah :

ε =2 {1+c+√1+c2 1+exp [−NTU √1+c2 ]1−exp [−NTU √1+c2 ] }

−1

Dengan C = 0,6426 dan NTU CuNi = 0,468 maka nilai efektivitas

(ε) Oil Cooler Unit 4 A berbahan tube CuNi adalah:

ε =2 {1+0,6426+√1+(0,6426)2 1+exp [−0,468√1+(0,6426)2 ]1−exp [−0,468 √1+(0,6426)2 ] }

−1

ε = 0,331898 33,1898 %

Dengan C = 0,6426 dan NTU Stainless = 0,238 maka nilai

efektivitas (ε) Oil Cooler Unit 4 A berbahan tube Stainless adalah :

ε = 2 {1+0,6426+√1+(0,6426)2 1+exp [−0,238√1+(0,6426)2 ]1−exp [−0,238√1+(0,6426)2 ] }

−1

ε = 0,197978 19,7978%

Dari perhitungan yang telah dilakuakan, terlihat bahwa material CuNi

lebih efektif dibandingkan material stainless steel.

59

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Oil Cooler untuk Thrust and Lower Bearing (T/L Bearing) Unit 4

memiliki bahan tube yang berbeda, unit A menggunakan bahan

tembaga-nikel (CuNi) dan unit B menggunakan bahan Stainless steel.

Penggantian dimaksudkan agar sisi tube lebih tahan terhadap korosi,

imbas memburuknya kondisi air sungai Citarum yang digunakan.

Performa kedua Oil Cooler untuk T/L Bearing berbeda dapat ditinjau

langsung pada data temperatur oli keluar kedua unit Oil Cooler,

dimana Oil Cooler yang menggunakan bahan CuNi (unit A) mampu

mengeluarkan oli bertemperatur lebih rendah daripada Oil Cooler yang

menggunakan bahan stainless steel.

Melalui NTU-effectiveness method, didapat efektivitas Oil Cooler

thrust and lower bearing unit 4A berbahan CuNi memiliki efektivitas

(ε) sebesar 33,189 % sedangkan Oil Cooler thrust and lower bearing

unit 4B berbahan stainless steel memiliki efektivitas (ε) sebesar 19,797

ffl%.

Ditinjau dari perpindahan panas maka Oil Cooler thrust and lower

bearing unit 4A bermaterial CuNi lebih efektif digunakan

dibandingkan unit 4B yang bermaterial stainless steel, karena proses

perpindahan panas pada unit 4A berlangsung lebih cepat, dan selisih

temperatur oli yang masuk dan keluar lebih besar.

Dengan lebih efektifnya material CuNi (unit 4A), maka oli pada thrust

and lower bearing akan lebih dingin dibandingkan dengan Oil Cooler

thrust and lower pada unit 4B.

60

5.2. Saran

Perlunya memiliki flowmeter untuk mengukur sisi aliran oli, agar

ketika temperature thrust and lower bearing panas bisa ditinjau selain

dari tingkat kebersihan tube tapi juga dari jumlah aliran oli, apakah

sesuai dengan spesifikasi pabrikan atau tidak.

61

Tabel A-1. Kegiatan Lapangan

Berikut lampiran kegiatan Kerja Praktik yang dilakukan selama 24 hari :

No. Tanggal Uraian Kegiatan Lokasi PIC

1Senin/

9 Maret 2015

Laporan ke bagian Humas dan Keamanan

Pengurusan administrasi Kerja Praktik

Pengenalan mengenai sistem Air Cooler dan Oil

Cooler

Humas dan Keamanan

Humas dan Keamanan

Ruang Pemeliharaan

Mesin

Pak Asep

Pak Asep

Pak Jajang, Pak

Syaikhu, dan Pak

Afri

2Selasa/

10 Maret 2015

Data Record Unit 2

Penjelasan peralatan untuk sistem Air Cooler dan

Oil Cooler

PLTA, Unit 2

PLTA, Unit 1

Bapak Afri

Bapak Afri

3Rabu/

11 Maret 2015 Kunjungan ke Dam Control Center (DCC) Dam Control Center Bapak Afri

4Kamis/

12 Maret 2015

Data Record Unit 4

Corrective Maintenance, pembongkaran pompa

Main Water Supply Pump A (MWSP), Unit 4

PLTA, Unit 4

PLTA, Unit 4

Bapak Afri

Bapak Dian

5 Jumat/ Penggantian bearing 1 (bearing sisi luar) dan gland PLTA, Unit 4 Bapak Dian dan

62

13 Maret 2015packing (sisi poros) pada Main Water Supply Pump

A (MWSP), Unit 4

Bapak Syamsul

6Senin/

16 Maret 2015

Data Record pada sistem Oil Cooler

Penggantian gland packing ke mechanical seal pada

poros Main Water Supply Pump A (MWSP), Unit 4

Unit 1; 2; 3; dan 4,

PLTA Saguling

PLTA, Unit 4

Bapak Yudi

Bapak Teguh,

Bapak Dian, dan

Bapak Syamsul

7Selasa/

17 Maret 2015

Data Record parameter alat ukur

Penjelasan mengenai Tailrace

PLTA, Unit 2

Tailrace PLTA, Unit 2

Bapak Afri

Bapak Afri

8Rabu/

18 Maret 2015 Data Record sistem Oil Cooler PLTA, Unit 1 Bapak Afri

9Kamis/

19 Maret 2015

Penggantian oil filter pada Governor Actuator

Pembongkaran Main Water Supply Pump A

(MWSP)

Data Record parameter alat ukur, sistem Air Cooler

dan Oil Cooler

Penginputan laporan Preventive Maintenance

PLTA, Unit 4

PLTA, Unit 4

PLTA, Unit 3; dan 4

Ruang Pemeliharaan

Mesin

Bapak Syamsul

Bapak Teguh, dan

Bapak Syamsul

Bapak Soemantri

10 Senin/ Data Record parameter alat ukur, sistem Oil Cooler, PLTA, Unit1 Bapak Afri

63

23 Maret 2015

dan sistem Air Cooler

Perbaikan pompa oil lifter

Penjelasan mengenai single diagram sistem PLTA

Saguling

Pengambilan data sampel sistem Air Cooler dan Oil

Cooler

PLTA, Unit 2

Ruang Pemeliharaan

Mesin

PLTA, Unit 4

Bapak Teguh, bapak

Dian, dan Bapak

Syamsul

Bapak Afri

11Selasa/

24 Maret 2015


dan Oil Cooler

Input laporan hasil Preventive Maintenance


Cooler

PLTA, Unit 2

Ruang Pemeliharaan

Mesin

PLTA, Unit 4

Bapak Afri

Bapak Somantri

12Rabu/

25 Maret 2015


dan Oil Cooler


Cooler

PLTA, Unit 3

PLTA, Unit 4

Bapak Afri

13 Kamis/

26 Maret 2015


dan Oil Cooler


Cooler

PLTA, Unit 4

PLTA, Unit 4

Bapak Afri

64

Pembersihan glass pada ball cleaing pump

PLTA, Unit 1; dan 2 Bapak Syamsul

14Jumat/

27 Maret 2015 Penyusunan laporan Kerja Praktik Komplek Cioray

15Senin/

30 Maret 2015

Pembersihan glass pada ball cleaing pump


Cooler

PLTA, Unit 3; dan 4

PLTA, Unit 4

Bapak Syaikhu, dan

Bapak Teguh

16Selasa/

31 Maret 2015

Pengukuran dimensi Oil Cooler dan Air Cooler

Input laporan hasil Preventive Maintenance

Diskusi perhitungan perpindahan panas pada Oil

Cooler

PLTA, Base 1

Ruang Pemeliharaan

Mesin

Ruang Pemeliharaan

Mesin

Bapak Somantri

17Rabu/

1 April 2015


dan Oil Cooler

Penyusunan laporan Kerja Praktik

PLTA, Unit 2; dan 3

Ruang Pemeliharaan

Mesin

Bapak Afri

18 Kamis/

2 April 2015


dan Oil Cooler

PLTA, Unit 4 Bapak Afri

65

Pengukuran dimensi tube air pendingin pada turbine

bearing

Penyusunan Laporan Kerja Praktik

PLTA, Based 2

Ruang Pemeliharaan

Mesin

19Senin/

6 April 2015

Preventive Maintenance pengambilan data Air

Cooler dan Oil Cooler

Penyusunan Laporan Kerja Praktik

PLTA, Unit 1; 2; 3;

dan 4

Ruang Pemeliharaan

Mesin

Bapak Yudi

20Selasa/

7 April 2015

Monitoring Generator

Penyusunan Laporan Kerja Paktik

PLTA, Unit 1; dan 2

Ruang Pemeliharaan

Mesin

Bapak Rudi

66

Tabel A-2. Nilai Konduktivitas Logam Tertentu pada Temperatur Standar

67

Laporan Kerja Praktik Kerja UBP Saguling

Documents

Transcript of Laporan Kerja Praktik Kerja UBP Saguling