SKRIPSI PLTU PERTAMINA

56
KEANDALAN INSTRUMENTASI PADA BOILER DI PLTU UNIT LIMA DAN ENAM PT. PERTAMINA (PERSERO) REFINERY UNIT II DUMAI DENGAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN FTA (FAULT TREE ANALYSIS) Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Elektro Oleh TRIO PUTRA 10755000353 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 2012

description

SKRIPSI

Transcript of SKRIPSI PLTU PERTAMINA

Page 1: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

KEANDALAN INSTRUMENTASI PADA BOILER DI PLTU UNIT LIMA

DAN ENAM PT. PERTAMINA (PERSERO) REFINERY UNIT II DUMAI

DENGAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN FTA (FAULT TREE

ANALYSIS)

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Elektro

Oleh

TRIO PUTRA

10755000353

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU

PEKANBARU

2012

Page 2: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

viii

KEANDALAN INSTRUMENTASI PADA BOILER DI PLTU UNIT LIMA DAN

ENAM PT. PERTAMINA (PERSERO) REFINERY UNIT II DUMAI DENGAN

MENGGUNAKAN PENDEKATAN FTA (FAULT TREE ANALYSIS)

TRIO PUTRA

NIM : 10755000353

Tanggal Sidang : 13 Agustus 2012

Tanggal Wisuda : 28 November 2012

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknolgi

Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau

Jl. Soebrantas No. I55 Pekanbaru

ABSTRAK

PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II merupakan salah satu perusahaan yang

bergerak dibidang perminyakan, yang dalam operasinya menggunakan peralatan yang telah

terintegrasi antara satu dengan yang lain dan memiliki sistem instrumentasi untuk setiap

pengontrolannya. Kemampuan yang besar dari instrumentasi ini juga diikuti dengan resiko

hilangnya daya pada saat terjadi kegagalan pada proses pengoperasian. Hal ini tentunya

tidak dikehendaki oleh PT. Pertamina, karena terjadinya kegagalan pada pengoperasian

khususnya pada instrumentasi boiler di PLTU unit lima dan enam mengakibatkan produksi

berkurang. Oleh sebab itu PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai menerapkan

sistem instrumentasi pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang dapat memberikan

pengontrolan sehingga dapat meningkatkan keandalan. Keandalan merupakan salah satu

parameter performansi yang penting karena hasil prediksi keandalan dapat digunakan

untuk menentukan pilihan terhadap pemakaian suatu instrumentasi dan implementasinya

pada suatu pembangkit. Dalam menyelesaikan suatu permasalahan instrumentasi pada

boiler unit lima dan enam dengan menggunakan metode FTA dengan parameter keandalan

suatu pembangkit mencakup top event, cut set dan top down approach atau prediksi usia

pakai suatu pengoperasian pada alat instrumentasi tersebut. Dengan menganalisis

parameter-parameter di atas didapatkan nilai cut set adalah 99,90 %, dengan nilai top event

P (I), dan P (T), sebesar 0,01 dan nilai top down approach P (T) sebesar 0,01 dan nilai

keandalan 97,560976 % untuk pressure switch sedangkan untuk nilai keandalan pressure

gauge sebesar 0,6 % sistem instrumentasi boiler di PLTU Unit lima dan enam PT.

Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai. Dengan hasil perhitungan di atas dapat

disimpulkan bahwa tingkat keandalan sistem instrumentasi boiler di PLTU Unit lima dan

enam PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai adalah baik karena sesuai kriteria

yang ditetapkan oleh PLTU tersebut.

Kata Kunci : cut set, top event, Instrumentasi PLTU, keandalan dan top down approach

Page 3: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

viii

THE RELIABILITY OF THE INSTRUMENTION ON THE BOILER IN THE

PLANT UNITS FIVE AND SIX PT. PERTAMINA (PERSERO) REFINERY

UNIT II DUMAI USING APPROACH FTA (FAULT TREE ANALYSIS)

TRIO PUTRA

NIM : 10755000353

Date of Final Exam : August, 13 2012

Date Of Graduation Ceremony : November, 28 2012

Department of Electrical Engineering Faculty of Science and technology

State Islamic University of Sultan Syarif Kasim Riau

Soebrantas Street No. 155 Pekanbaru

ABSTRACT

PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II is one off one of oil industries, which in its

operations uses equipment that have been integrated one each other and have instrumentation

systems for every controlling. The high ability of the instrumentation system come with the risk

of losses power during failures in the operation process. This is certainly not expected by PT.

Pertamina, because failure resulting in operation especially in boiler instrumention at PLTU of

fifth unit and sixth unit losses in production and income. Therefore, PT. Pertamina (Persero)

Refinery Unit II Dumai implemented instrumentation system on it’s Steam Power (Plant) that

provides control so improve reliability. Reliability is one of the most important performance

parameters because reliability prediction results can be used to determinethe choice toward

instrumentation system usage in power plant. In finishing instrumention problem in fifth boiler

and sixth boiler by using FTA method with reliability parameter parameters of a generator

includes the top event, the cut set and top-down approach or lifetime estimation of the

instrumentation apparatus. By analyzing the above parameters this study obtained the value of

the cut is 99,90%, the top event P (I), and P (T), 0,01, with the top down approach is

97,560976% for the pressure switch, while the pressure gauge reliability is 0,6% for boilers

instrumention at power plant fifth unit and sixth unit of PT. Pertaminna refinery unit II Dumai.

It can be concluded that the of reliability boiler instrumentation system in the steam power plant

five and six at PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai is good because according to

criteria set by the power plant.

Keywords: cut set, top event, instrumention power plant, reliability and top down approach

Page 4: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

ix

KATA PENGHANTAR

Assalamualaikum, Wr, Wb

Allhamdulillahhirobill’alamin, segala puji hanya bagi Allah SWT Tuhan

semesta alam yang telah menciptakan manusia dengan seisi alam yang tujuannya

tak lain dan tak bukan adalah semata-mata untuk mengabdi kepada Allah SWT.

Salawat dan salam kepada junjungan alam Nabi Muhammad SAW. Dengan

limpahan rahmat dan kasih sayang yang diberikan Allah SWT kepada penulis,

sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian Tugas Akhir yang berjudul: “

Keandalan Instrumentasi Pada Boiler Di PLTU Unit Lima dan Enam PT.

Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai Dengan Menggunakan Pendekatan

FTA (Fault Tree Analysis)”.

Pada kesempatan ini penulis, mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang membantu penulis baik itu berupa moral, materil, ataupun berupa

pikiran sehingga terlaksananya penelitian dan penulisan laporan ini terutama

sekali kepada:

1. Kedua orang tua tercinta, yang sangat penulis sayangi dan cintai dan

seluruh anggota keluarga atas segala do’a nasihat dan kasih sayangnya

yang tidak terhingga besarnya.

2. Ibu Dra. Hj. Yenita Morena, M.Si Selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi.

3. Bapak Kunaifi, ST, PgDipEnSt, M.Sc selaku Ketua Jurusan Teknik

Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Suska Riau sekaligus

Pembimbing II yang telah banyak memberikan motivasi kepada

penulis.

4. Ibu Poppy Dewi Lestari S,Si MT selaku Dosen Pembimbing Tugas

Akhir I yang telah memberikan dorongan motivasi, inspirasi, dan

semangat kepada penulis.

5. Ibu Novi Gusnita ST, MT, selaku penguji I dan Ibu Dian Mursyitah,

ST selaku penguji II

Page 5: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

x

6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau yang telah banyak

membimbing.

7. My brother (Nedel Nover), my sister (Novia Rika) dan adikku yang

aku sayang (Syaiful Haris).

8. Teman seperjuangan angkatan 2007:

“ Alfi Syahri, “Abdul Hadi”, Ade Hery Sumantri”, Adlan Syukri

Daulay”, Sunari”, Hasan”, Husin”, Putra Abidin”, Irwansyah Saputra”,

Edi Irham”, Rino Eldika”, Halimansyah Hutagalung”,”Arie Andi

Musri”, Dan group elka 07”.

9. Senior Angkatan 2006, dan Junior Teknik Elektro UIN SUSKA RIAU.

10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam mengerjakan laporan

ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

11. Bpk Ahmad Faisal ST, yang telah membantu penulis dalam

pengiriman bahan FTA.

12. Kakak Laila yang selalu memberikan nasehat dan semangat kepada

penulis dalam menyelesaiakan Tugas Akhir

13. My Gissme “AmeLLyia”

Laporan penelitian ini merupakan salah satu syarat kelulusan untuk

menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sain dan Teknologi,

Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau.

Penulis sangat menyadari bahwa penelitian ini belum sempurna adanya,

sehingga kritik dan saran dari seluruh pembaca sangat penulis harapkan demi

kesempurnaannya laporan penelitian ini. Semoga Allah SWT, Yang Maha

Pengasih dan Lagi Maha Penyayang, melimpahkan rahmat-Nya kepada Bapak/Ibu

serta rekan-rekan, sebagai imbalan atas segala jasa yang telah di berikan kepada

penulis.

Page 6: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

xi

Demikian pula semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat kepada kita

semuanya.

Pekanbaru, Oktober 2012

TRIO PUTRA

Page 7: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN COVER .................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... iii

LEMBAR HAK KEKAYAAN INTELEKTUAL ..................................... iv

LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................... v

PERSEMBAHAN ......................................................................................... vi

ABSTRAK .................................................................................................... vii

ABSTRACT ................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR .................................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xvi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xvii

DAFTAR LAMBANG ................................................................................. xix

DAFTAR SINGKATAN .............................................................................. xx

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................... I-1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................. I-2

1.3 Batasan Masalah ................................................................ I-2

1.4 Tujuan ................................................................................ I-3

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................. I-3

1.5.1 Manfaat Ilmiah ...................................................... I-3

1.5.2 Manfaat Terapan .................................................... I-3

1.6 Metode Penelitian .............................................................. I-3

1.7 Sistematika Penulisan ........................................................ I-4

BAB II TEORI KEANDALAN DAN METODE FAULT TREE

ANALYSIS (FTA)

2.1 Terminologi Keandalan ..................................................... II-1

Page 8: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

xii

2.2 Langkah-langkah FTA ....................................................... II-2

2.3 Simbol-Simbol Penyusunan Fault Tree ............................ II-3

2.4 Conditional Probability Approach .................................... II-4

2.5 Evaluasi Kualitatif Fault Tree Orde Cut set ...................... II-4

2.6 Evaluasi Kualitatif Fault Tree Model Kegagalan .............. II-5

2.7 Boolean Algebra Approach ............................................... II-5

2.8 Direct Numerical Approach .............................................. II-6

2.9 Perhitungan Pengkontruksian Fault Tree .......................... II-7

A. Deskripsikan Fault Event .............................................. II-7

B. Evaluasi Fault Event ..................................................... II-7

2.10 Perhitungan Ukuran Sering Tidaknya Unit Pembangkit

Mengalami Gangguan ........................................................ II-8

2.11 Pendekatan FTA Instrumentasi Pada Boiler di PLTU

Unit Lima dan Enam PT. Pertamina (Persero) RU II

Dumai ................................................................................ II-8

2.11.1 Pengidentifikasi Cut set .......................................... II-8

2.11.2 Penyerderhanaan Top Down Approach .................. II-9

2.11.3 Penggabungan Antara Top Down Approach dan

Top Event ............................................................... II-9

BAB III INSTRUMENTASI PADA BOILER DI PLTU

3.1 Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) .......................... III-1

3.1.1 Turbine dan Generator ........................................... III-3

3.1.2 Steam Generator ..................................................... III-3

3.2 Landasan Teori .................................................................. III-3

3.2.1 Boiler III-3 ................................................................

3.3 Prinsip Kerja Boiler ........................................................... III-4

3.4 Sistem Instrumentasi Pada Boiler ...................................... III-6

3.5 Siklus Pada Boiler Di PLTU ............................................. III-8

3.5.1 Siklus Dengan Rankine ........................................... III-8

3.6 Turbin Uap ........................................................................ III-9

Page 9: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

xiii

3.7 Bagian-Bagian Boiler ........................................................ III-9

3.7.1 Steam Drum .............................................................. III-9

3.7.2 Water Drum .............................................................. III-10

3.7.3 Shoot Blower ........................................................... III-10

3.8 Prinsip Kerja PLTU ............................................................ III-10

3.9 Sistem Instrumentasi Boiler Pada TurbinUap .................... III-13

3.10 Pendekatan FTA Pada Penerapan Sistem Instrumentasi

Pada Boiler Di PLTU Unit Lima dan Enam PT.

Pertamina (Persero) RU Dumi ........................................ III-14

3.10.1 FTA ........................................................................ III-14

3.11 Penyusunan FTA ................................................................ III-15

3.12 Redundansi Sistem Instrumentasi Seri Paralel Pada

Boiler .................................................................................. III-16

3.12.1 Susunan Seri Redundansi Boiler ............................. III-16

3.12.2 Standby Redundansi System .................................... III-17

3.13 Instrumentasi Pada Pressure Gauge ................................... III-18

3.14 Instrumentasi Pada Pressure Switch ................................... III-18

Page 10: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

xiv

BAB IV KEANDALAN INSTRUMENTASI PADA BOILER DI PLTU

UNIT LIMA DAN ENAM PT. PERTAMINA (PERSERO)

REFINERY UNIT II DUMAI DENGAN MENGGUNAKAN

PENDEKATAN FTA (FAULT TREE ANALYSIS)

4.1 Data Perangkat ................................................................. IV-1

4.2 Analisis Keandalan Instrumentasi Pada Boiler Di PLTU

Unit Lima dan Enam PT. Pertamina (Persero) RU II

Dumai ............................................................................... IV-2

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ..................................................................... V-1

5.2 Saran ............................................................................... V-1

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Page 11: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Basic Event dan Incomplete Event ............................................................ II-5

3.1 Penyusunan Fault Tree Analysis.............................................................. III-14

4.1 Data Perangkat Instrumentasi Pada Boiler Di PLTU Unit Lima dan

Enam ......................................................................................................... IV-2

4.2 Nilai Keandalan Instrumentasi Pada Komponen Boiler Di PLTU ........... IV-8

Page 12: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

xviii

Page 13: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi meningkatkan kebutuhan akan tenaga listrik

karena energi listrik dapat dengan mudah dibangkitkan, ditransmisikan, lalu

didistribusikan melalui konversi energi dari bentuk energi yang satu menjadi

bentuk energi yang lainnya.

Suatu pembangkit tenaga listrik tidak hanya didukung oleh sistem operasi

yang optimal maupun pelayanan yang efisien, tapi juga tergantung pada sistem

pengontrolan dan sistem proteksi. Sistem pengontrolan dalam suatu pembangkit

listrik bertujuan menjaga setiap komponen instrumentasi agar beroperasi sesuai

yang diharapkan.

Salah satu contoh pengontrolan dalam pembangkit listrik adalah

pengontrolan pada boiler. Tujuan pengontrolan boiler adalah mempertahankan

kondisi kerja dari pembangkit dengan mengatur parameter di dalamnya antara lain

steam drum dan water drum. Water drum merupakan tempat penampungan air yang

akan dipanaskan oleh burner dan steam drum merupakan tempat penampungan air panas

dan pembangkitan steam jenuh (saturate steam). Steam drum dan water drum memiliki

instrumentasi yang mengatur beberapa parameter antara lain fuel oil flow, boiler feed

water, dan level pressure. Selain itu, instrumentasi boiler merupakan sumber

penggerak turbin yang terintegrasi dengan genarator listrik 20 kv. Berdasarkan hal

tersebut, kinerja instrumentasi boiler perlu diketahui secara kontinyu dan

komprehensif.

Pengetahuan akan tingkat keandalan instrumentasi boiler sangat

diperlukan. Hal ini dapat membantu perusahaan untuk menentukan penjadwalan

perawatan dan efisiensi biaya. Pembangkit tenaga listrik yang terdapat di PT.

Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai menjadi tempat peneliti untuk melihat

secara langsung proses boiler terutama pada PLTU Pembangkit Listrik Tenaga

Uap.

Page 14: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

I-2

Untuk tetap dapat beroperasi sesuai kebutuhan perusahaan maka sistem

instrumentasi pada boiler haruslah dikembangkan agar dapat memonitor produksi

steam dengan baik sehingga dari permasalahan tersebut, penulis mengambil judul

penelitian yaitu"Keandalan Instrumentasi Pada Boiler Di PLTU Unit Lima

dan Enam PT. Pertamina (Persero) REFINERY UNIT II Dumai Dengan

Menggunakan Pendekatan FTA (Fault Tree Analysis).”

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan, permasalahan dapat

dirumuskan yaitu bagaimana menentukan keandalan instrumentasi pada boiler

unit lima dan enam di PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai dengan

menggunakan pendekatan FTA.

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini pembahasan dibatasi pada hal-hal sebagai berikut:

1. Metode yang digunakan dalam menganalisis data adalah menggunakan

metode FTA (Fault Tree Analysis).

2. Penelitian dilakukan Di PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai.

3. Pada penelitian ini tidak dibahas jenis gangguan yang menyebabkan

kerusakan.

4. Parameter keandalan yang dibahas adalah top event, top down approach,

dan cut set (minimal kegagalan).

1.4 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah dapat menentukan keandalan

pada instrumentasi pada boiler unit lima dan enam Di PT. Pertamina (Persero)

Refinery Unit II Dumai dengan menggunakan pendekatan FTA.

Page 15: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

I-3

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat menentukan keandalan instrumentasi pada

boiler terhadap gangguan pada boiler tersebut.

1.5.1 Manfaat Ilmiah

Agar dapat menambah literatur perkembangan ilmu pengetahuan di bidang

instrumentasi.

1.5.2 Manfaat Terapan

Diharapkan dapat berguna untuk membantu meningkatkan performansi

sistem pembangkit dunia industri pada proses pengontrolannya.

1.6 Metode Penelitian

Metode yang dipakai yaitu:

1. Studi Literatur

Referensi yang dipakai dikumpulkan dari buku-buku dan paper dari internet yang

berkaitan dengan judul.

2. Observasi Lapangan

Peninjauan secara langsung ke lapangan, mengumpulkan data operasi dan

interview dengan pihak terkait.

3. Analisa Data

Menganalisa perhitungan yang terkait dengan data yang telah diperoleh.

1.7 Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan secara umum dan singkat mengenai latar

belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat

penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang konsep dasar dari keandalan dan penggunaan

teori FTA (Fault Tree Analysis) untuk menganalisa keandalan

suatu sistem instrumentasi pada boiler.

Page 16: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

I-4

BAB III BOILER

Bab ini berisi tentang konfigurasi boiler dan implementasi sistem

instrumentasi pada boiler serta pendekatan FTA untuk masing-

masing kombinasi perangkat boiler tersebut.

BAB IV KEANDALAN INSTRUMENTASI PADA BOILER DI PLTU

Bab ini berisi tentang analisa keandalan sistem instrumentasi pada

boiler yang dengan menggunakan pendekatan metode FTA (Fault

Tree Analysis).

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian

pada bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari pengamatan.

Page 17: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-1

BAB II

TEORI KEANDALAN DAN METODE FTA (FAULT TREE

ANALYSIS)

Keandalan Sistem adalah probabilitas atau peluang sistem dapat berfungsi

seperti yang diharapkan untuk rentang waktu tertentu di bawah kondisi yang

ditetapkan (Gunawan, Arief Hamdani dan Franky Ferdinand, 2002).

2.1 Terminologi Keandalan

Beberapa istilah yang berhubungan dengan keandalan sistem:

a. Komponen merupakan bagian dari suatu sistem

b. Keandalan dari suatu sistem merupakan peluang (probability)

dimana sistem tidak akan gagal selama waktu dan kondisi

pengoperasian tertentu, sementara resiko kegagalan adalah peluang

dimana sistem akan gagal selama waktu dan kondisi pengoperasian

tertentu pula.

c. Analisa kualitatif dan kuantitatif dari Fault Tree Analysis adalah

sebuah metode untuk mengidentifikasi kegagalan (failure) dari suatu

sistem, baik yang disebabkan oleh kegagalan komponen atau kejadian

kegagalan lainnya secara bersama-sama atau secara individu.

d. Kegagalan (failure) suatu kejadian yang tidak pasti (probabilistic

event) adalah dan dapat terjadi akibat kerusakan-kerusakan dalam

sistem, wear and tear atau faktor gangguan dari dalam maupun dari

luar yang tidak disangka-sangka. Hal ini dapat juga kerjadi akibat

kesalahan perencanaan (faulty design), pemeliharaan yang tidak

cukup, kesalahan pengoperasian, bencana alam atau faktor-faktor lain.

e. Reliability dapat didefinisikan secara lengkap yaitu keandalan

suatu komponen atau sistem merupakan peluang komponen atau

sistem tersebut memenuhi tugas atau fungsinya yang telah ditetapkan

atau diperlukan tanpa mengalami kegagalan selama kurun waktu

tertentu bila dioperasikan secara benar dalam lingkungan tertentu.

Page 18: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-2

2.2 Langkah-langkah analisis keandalan sistem dengan menggunakan

pendekatan FTA (Fault Tree Analysis)

Gambar 2.1 Langkah-langkah sistem pendekatan FTA

(sumber: Ebeling, 1997)

Gambar 2.1 merupakan langkah-langkah sistem pendekatan FTA untuk

mengevaluasi keandalan instrumentasi pada boiler di PLTU. Langkah pertama

yaitu pengumpulan data yang bertujuan untuk pengolahan data. Berikutnya adalah

mendefinisikan suatu sistem boiler dalam bentuk sederhana dan dilanjutkan

dengan pengkonstruksian FTA dalam bentuk signifikan atau memperkecil

kegagalan dengan mengetahui evaluasi kualitatif dengan melakukan perhitungan

langsung. Dan dilanjutkan dengan evaluasi kuantitatif yang bertujuan untuk

mengetahui penyebab kegagalan pada boiler di PLTU dengan menggambarkan

pohon kegagalan pada sistem boiler di PLTU unit lima dan enam di PT. Pertamina

(Persero) Refinery Unit II Dumai.

1. Pengumpulan Data

2. Mendefinisikan Suatu Sistem

3. Pengkonstruksian FTA

4. Evaluasi Kualitatif

5.Evaluasi Kuantitatif

Page 19: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-3

2.3 Simbol-simbol penyusunan fault tree

Simbol Deksripsi

Or-Gat

Or-Gate,menunjukkan Out Put dari event

A terjadi Jika sembarang Inputevent E

terjadi

And-Gate

And-Gate, menunjukkan out put dari event

A akan terjadi jika semua Input Event E

terjadi secara serentak

Basic-Event

Basic-Event, menyatakan sebuah

kegagalan sebuah Basic Equipment yang

tidak memerlukan penelitian lebih lanjut

dari penyebab kegagalan

Undevelop Event

Undevelop Event, menyatakan sebuah

event yang tidak diteliti lebih lanjut karena

ketersediaannya/cukupnya informasi atau

karena konsekuensi dari Event ini tidak

terlalu penting

Coment rectangle

Coment rectangle, informasi tambahan

Tranfer-In

Transfer

Symbol Transfer Out, menunjukkan bahwa

fault tree dikembangkan lebih jauh dan

A

E1 E2

A

E1 E2

Page 20: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-4

Transfer Out

berkaitan dengan simbol Tranfer-In

Gambar 2.2 Simbol-simbol FTA

(Sumber: Ebeling, 1997)

2.4 Conditional Probability Approach

Teknik pengevaluasian untuk sistem yang kompleks dengan

memanfaatkan pendekatan probabilitas bersyarat (conditional probability

approach) sebagian telah akan dipakai untuk mengevaluasi keandalan sistem.

Kedua persamaan itu adalah :

1. P(sistem sukses jika B dalam kondisi jelek) P(sistem sukses)

P(sistem sukses jika B dalam kondisi baik)

Sedangkan probabilitas dari kejadian komplemennya adalah:

2. P (sistem gagal jika B dalam kondisi jelek)

(sistem gagal) (sistem gagal jika B dalam kondisi baik)

2.5 Evaluasi Kualitatif Fault Tree

Evaluasi kualitatif dari sebuah fault tree dapat dilakukan berdasarkan minimal

cut set. Kekritisan dari sebuah cut set jelas tergantung pada jumlah basic event di

dalam cut set (orde dari cut set). Sebuah cut set dengan orde satu umumnya lebih

kritis dari pada sebuah cut set dengan orde dua atau lebih. Jika sebuah fault tree

memiliki cut set dengan orde satu, maka top event akan terjadi sesaat setelah

basic event yang bersangkutan terjadi. Jika sebuah cut set memiliki dua basic

event, kedua event ini harus terjadi secara serentak agar top event dapat

terjadi.Faktor lain yang penting adalah jenis basic event dari sebuah minimal cut

set. Kekritisan dari berbagai cut set dapat dirangking berdasarkan dari basic event

berikut ini:

Page 21: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-5

1.Human error

2.Kegagalan komponen/peralatan yang aktif (active equipment failure)

3.Kegagalan komponen/peralatan yang pasif (passive equipment failure)

Peringkat ini disusun berdasarkan asumsi bahwa human error lebih sering

terjadi dari pada komponen/peralatan yang aktif dan komponen/peralatan yang

aktif lebih rentan terhadap kegagalan bila dibandingkan komponen/peralatan yang

pasif.

2.6 Evaluasi Kualitatif Fault Tree

Kegagalan komponen/peralatan yang pasif (passive equipment failure)

peringkat ini disusun berdasarkan asumsi bahwa human error lebih sering terjadi

dari pada komponen/peralatan yang aktif dan komponen/peralatan yang aktif lebih

rentang terhadap kegagalan bila dibandingkan komponen/peralatan yang pasif

sedangkan kualitatif dengan menggunakan pendekatan aljabar boolean dengan

perhitungan langsung (direct numerical approach) sedangkan analisa kuantitatif

hanya mengkontruksian pohon kegagalan/failure suatu sistem.

2. 7 Boolean Algebra Approach

Menunjukkan hukum-hukum aljabar boolean yang dipakai untuk

melakukan evaluasi fault tree secara kuantitatif. Pendekatan aljabar boolean

berawal dari top event dan mendiskripsikannya secara logis dalam basic event,

incomplete event dan intermediate event. Semua intermediate event akan

digantikan oleh event-event pada tinggi yang lebih rendah. Hal ini terus dilakukan

sampai pernyataan logika yang menyatakan top event semuanya dalam bentuk

basic event dan incomplete event.

Tabel 2.1 basic event dan incomplete event

Jenis Formula Jenis Formula

Hukum Datar AA=A

A+A=A

A(A+B)=A

AT=0

A+A=1

Hukum Distributif A(B+C) AB+AC

danA+BC=(A+B)

(A+C)

Hukum Yang

Melibatkan 1dan 0

0A=0

IA = A

0 +A = A x dan 1

+A = 1

Page 22: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-6

Hukum

Komulatif

AB = BA

A+ B = + B+A

Hukum Demorgan BA AB

Hukum

Wosiatif

A (BC) = (AB) C

A + (B+C) = (A+

B) AC

ABBA

2.8 Direct Numerical Approach

Kerugian dari boolean algebra approach adalah ekspresi yang kompleks

jika sistem yang besar dan fault tree yang berhubungan dengan sistem tersebut

akan dikaji. Pendekatan alternatif untuk menghitung nilai numerik probabilitas

dapat dilakukan dengan menggunakan direct numerical approach. Berbeda

dengan boolean algebra approach yang memiliki sifat top down approach maka

pendekatan numerik ini bersifat bottom up approach. Pendekatan numerik ini

berawal dari level tinggi yang paling rendah dan mengkombinasikan semua

probabilitas dari event yang ada pada level ini dengan menggunakan logic gate

yang tepat dimana event-event ini dikaitkan. Kombinasi probabilitas ini akan

memberikan nilai probabilitas dari intermediate event pada level tinggi diatasnya.

Proses ini berlangsung terus ke atas sampai top event dicapai.

Blok diagram Reliability Fault Tree

Gambar 2.3 Direct numerical approach

(Davidson, 1988)

1 2 3 TOP

1 2 3 1

2

3

TOP

1 2 3

Page 23: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-7

2.9 Pengkonstruksian Fault Tree

Pengkonstruksian fault tree selalu bermula dari top event. Oleh karena itu,

berbagai fault event yang secara langsung penting, dan berbagai penyebab

terjadinya top event harus secara teliti diidentifikasi. Berbagai penyebab ini

dikoneksikan ke top event oleh sebuah gerbang logika. Penting kiranya bahwa

penyebab level pertama dibawah top event harus disusun secara terstruktur. Level

pertama ini sering disebut dengan top structure dari sebuah fault tree. top

structure ini sering diambil dari kegagalan modul-modul utama sistem, atau

fungsi utama dari sistem. Analisa dilanjutkan level demi level sampai semua fault

event telah dikembangkan sampai pada resolusi yang ditentukan. Analisa ini

merupakan analisa deduktif dan menunjukkan struktur fundamental dari sebuah

fault tree, dan menunjukkan berbagai simbol yang dipakai untuk mengkonstruksi

sebuah fault tree.

Ada beberapa aturan yang harus dipenuhi dalam mengkonstruksi sebuah

fault tree. Berikut ini beberapa aturan yang dipakai untuk mengkonstruksi sebuah

fault tree.

A. Deskripsikan fault event

Masing–masing basic event harus didefiniskan secara teliti (apa, dimana,

kapan) dalam sebuah kotak.

B. Evaluasi fault event

kegagalan komponen dikelompokkan dalam tiga kelompok yaitu, primary

failures, secondary failures, dan command faults.

Page 24: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-8

2.10 Perhitungan Ukuran Sering Tidaknya Unit Pembangkit Mengalami

Gangguan

( ) ∑

∑ ∑

∑ ∑ (2.1)

Keterangan:

Ut : jam unit terganggu

Ub : jam unit beroperasi

2.11 Pendekatan FTA Instrumentasi Pada Boiler Di PLTU Unit Lima dan

Enam PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai

2.11.1 Pengidentifikasian Minimal Cut Set

Sebuah fault tree memberikan informasi yang berharga tentang berbagai

kombinasi dari fault event yang mengarah pada critical failure sistem. Kombinasi

dari berbagai fault event disebut dengan cut set. Pada terminologi fault tree,

sebuah cut set didefiniskan sebagai basic event yang bila terjadi (secara simultan)

akan mengakibatkan terjadinya top event. Sebuah cut set dikatakan sebagai

minimal cut set jika cut set tersebut tidak dapat direduksi tanpa menghilangkan

statusnya sebagai cut set.

Dengan Persamaan rumus yaitu:

n

i

i

f

f

k

n

n

kfi CCCPCCP3

2

2

1

1

21

1 )...()1(...)( (2.2)

2.11.2 Penyederhanaan Top Down Approach

Kerugian dari boolean algebra approach adalah ekspresi yang kompleks

jika sistem yang besar dan fault tree yang berhubungan dengan sistem tersebut

akan dikaji. Pendekatan alternatif untuk menghitung nilai numerik probabilitas

dapat dilakukan dengan menggunakan direct numerical approach. Berbeda

Page 25: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-9

dengan boolean algebra approach yang memiliki sifat top down approach maka

pendekatan numerik ini bersifat bottom up approach. Pendekatan numerik ini

berawal dari level tinggi yang paling rendah dan mengkombinasikan semua

probabilitas dari event yang ada pada level ini dengan menggunakan logic gate

yang tepat dimana event–event ini dikaitkan. Kombinasi probabilitas ini akan

memberikan nilai probabilitas dari intermediate event pada level tinggi diatasnya.

Proses ini berlangsung terus ke atas sampai top event dicapai.

Dengan menyatakan persamaan rumus adalah:

Ekspresi alajabar boolean untuk level pertama adalah:

T = I + E3

Intermediate event dapat diganti dengan:

I = E1. E2 (2.3)

Oleh karena itu:

T = E1. E2

Persamaan di atas merupakan ekspresi akhir aljabar boolean dari fault tree

yang sedang dianalisa. Probabilitas terjadinya top event T dapat dievaluasi dengan

menggunakan aljabar boolean.

P (T) = P (E1. E2 + E3)

= [P(E1)P(E2)] + P (E3) –[P(E1)P(E2)P(E3)] (2.4)

2.11.3 Penggabungan Antara Top Down Approach dan Top Event

Evaluasi kualitatif dari sebuah fault tree dapat dilakukan berdasarkan

minimal cut set. Kekritisan dari sebuah cut set jelas tergantung pada jumlah basic

event di dalam cut set. Sebuah cut set dengan orde satu umumnya lebih kritis

daripada sebuah cut set dengan orde dua atau lebih. Jika sebuah fault tree

memiliki cut set dengan orde satu, maka top event akan terjadi sesaat setelah basic

event yang bersangkutan terjadi. Jika sebuah cut set memiliki dua basic event,

kedua event ini harus terjadi secara serentak agar top event dapat terjadi. Faktor

lain yang penting adalah jenis basic event dari sebuah minimal cut set. Kekritisan

dari berbagai cut set dapat dirangking berdasarkan dari basic event berikut ini:

Page 26: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

II-10

2.11.3.1Peringkat ini disusun berdasarkan asumsi bahwa human error lebih sering

terjadi dari pada komponen/peralatan yang aktif dan komponen/peralatan

yang aktif lebih rentan terhadap kegagalan bila dibandingkan

komponen/peralatan yang pasif.

Dengan persamaan rumus 2.21 adalah:

P (T) = P (E1. E2 + E3)

= [P(E1)P(E2)] + P (E3) – [P E1) P (E2) P (E3)]

Sehingga dapat disederhanakan dengan menyatakan rumus top event yaitu:

P (I) = P (E1) P (E2)

P(T) = P(I U E3) = P(I) + P(E3) – P(I)P(E3) (2.5)

Page 27: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-1

BAB III

SISTEM INSTRUMENTASI PADA BOILER

DI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

3.1 Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah pembangkit listrik yang

memanfaatkan energi panas dari steam untuk memutar turbin sehingga dapat

digunakan untuk membangkitkan energi listrik melalui generator. Steam yang

dibangkitkan ini berasal dari perubahan fase air yang berada pada boiler akibat

mendapatkan energi panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Secara garis besar

sistem pembangkit listrik tenaga uap terdiri dari beberapa peralatan utama

diantaranya: boiler, turbin, generator, dan kondensor.

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air

sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu

kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Sistem boiler

terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Air adalah

media yang dipakai pada proses temperatur tinggi ataupun untuk perubahan

parsial menjadi energi mekanis didalam sebuah turbin. Seperti halnya boiler unit

lima dan enam PLTU Pertamina juga menggunakan fluida kerja berupa air umpan

yang berasal dari pengolahan air laut.

Dalam beroperasinya boiler unit lima dan enam menggunakan bahan bakar

jenis residu (main fuel oil). Residu termasuk salah satu jenis produk dari minyak

bumi. Seperti kita ketahui pada kondisi sekarang menunjukkan harga minyak

bumi dunia sudah pada level tinggi, juga semakin menipisnya ketersediaan

minyak bumi karena bahan bakar jenis ini bersifat tidak dapat diperbaharui.

Dengan kondisi seperti ini, sehingga memaksa penggunanya termasuk perusahaan

pembangkit listrik dalam menggunakan minyak bumi harus seefisien mungkin

agar energi yang dihasilkan bisa maksimal.

Page 28: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-2

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) terdiri dari beberapa sistem

utama, yaitu:

1. Turbine&Generator

2. Boiler (Steam Generator)

3. Coal Handling System

4. Ash Handling System

5. Flue Gas System

6. Balance of Plant

Siklus merupakan rantaian dari beberapa proses yang dimulai dari suatu

tingkat keadaan kemudian kembali ke tingkat keadaan semula dan terjadi secara

berulang. Pada pembangkit tenaga uap, fluida yang mengalami proses-proses

tersebut adalah air. Air berfungsi sebagai fluida kerja. Air dalam siklus kerjanya

mengalami proses-proses pemanasan, penguapan, ekspansi, pendinginan, dan

kompresi. Siklus pembangkit tenaga uap yang telah diterima sebagai siklus

standarnya adalah siklus rankine. Siklus rankine sederhana terdiri dari empat

komponen utama yaitu pompa, boiler, turbin, dan condenser. Skematik siklus

rankine gambar 3.1

Gambar 3.1 Siklus PLTU

Wahid (Henley, E.J 1992)

Turbin

Boiler

kondenser

pompa

Q in

2

Q out 4

W turb, out 3

w pompa in

1

Page 29: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-3

3.1.1 Turbine Dan Generator

Turbine & generator bisa dikatakan sebagai the heart of the plant, karena

dari bagian inilah energi listrik dihasilkan. Generator yang berputar dengan

kecepatan tetap, menghasilkan energi listrik yang disalurkan ke jaringan

interkoneksi dan selanjutnya didistribusikan ke konsumen.

3.1.2 Steam Generator

Steam turbine (turbin uap) yang berfungsi untuk memutar generator,

terdiri dari HP (high-pressure) turbine, IP (intermediate-pressure) turbine dan LP

(low-pressure) turbine. Turbine& generator memiliki beberapa peralatan

pendukung, yaitu lubricating oil system dan generator cooling system. Boiler

(steam generator) berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Uap bertekanan

sangat tinggi yang dihasilkan boiler dipergunakan untuk memutar turbine.

3.2 Landasan Teori

3.2.1 Boiler

Boiler merupakan peralatan berupa bejana tertutup terbuat dari baja yang

digunakan untuk memanaskan air sampai menjadi uap dengan tekanan dan

temperatur sesuai yang dikehendaki, melalui proses perpindahan panas yang

terjadi di dapur. Dalam hal ini panas yang diserap berasal dari proses pembakaran

bahan bakar.

Uap air adalah suatu gas yang timbul akibat adanya perubahan fase air atau

cair menjadi uap dengan cara pendidihan (boiling). Untuk melakukan proses

pendidihan diperlukan energi panas yang berasaldari proses pembakaran bahan

bakar baik yang berbentuk padat dari cair, dan gas.

Proses pembentukan uap dengan pembakaran bahan bakar padat pada suatu

bejana tertutup akan menimbulkan peningkatan tekanan akibat peningkatan

volume, yang berubah dari fase cair menjadi gas, juga diikuti dengan kenaikan

temperatur air dan uap.

Apabila puncak bejana tertutup tersebut dibuat lubang, maka uap akan keluar

ke udara karena tekanan didalam boiler lebih tinggi dari tekanan udara luar.

Apabila uap yang dilepas sama jumlahnya dengan jumlah uap yang terbentuk

maka tekanan uap dalam boiler akan tetap. Keadaan seperti ini terdapat pada

Page 30: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-4

boiler yang sedang beroperasi, dan biasanya uap yang dihasilkan mempunyai

kandungan energi yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi seperti untuk

penggerak turbin uap dan proses lainya. (Antoni, 2008)

3.3 Prinsip Kerja Boiler

Energi kimia dari bahan bakar diubah menjadi energy panas yang terjadi

didalam dapur (furnace). Energi panas tersebut digunakan untuk memanasi air

hingga air tersebut berubah fase dari cair menjadi uap.

Selama beroperasi api yang menyala pada alat pembakaran (burner flame)

tidak diperbolehkan mengenai dinding pipa (tube) ketel uap atau dinding batu

tahan api (fire brick) karena dapat menyebabkan terjadinya pemanasan setempat

(hot spot) pada bagian yang terkena api secara langsung, apabila hal ini terjadi

dapat mengakibatkan kerusakan pada tube boiler (tube failure) tersebut. Jadi

pemanasan yang terjadi adalah pemanasan secara tidak langsung (radiasi), hal ini

dapat dicapai dengan mengatur aliran udara pembakaran yang masuk dan aliran

gas hasil pembakaran .Uap yang dihasilkan dipanaskan lagi melalui alat pemanas

uap lanjut (Superheated) untuk mendapatkan uap kering. (Antoni, 2008)

Page 31: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-5

Gambar 3.2. Prinsip Kerja Boiler

(Antoni, 2008)

Page 32: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-6

3.4 Sistem Instrumentasi Pada Boiler

PH Switch LT

PM detector

udara

CF

temperatur temperatur

Penyuplai

TFO, HP/LP SV Level/Control Valve

Gambar 3.3. Blok Diagram Sistem Instrumentasi Pada Boiler

Keterangan:

PH Switch: Pressure High Switch

LT: Level Temperature

PM detector: Pressure Mean detector

CF: Combusein Fuel

TFO, HP/LP: Fuel Oil Flow, High Pressure/Level Pressure

SV: Steam Valve

L/CV: Level/Control Valve

Steam Drum Water Drum

FDF

Burner

Superheater economizer

FO, FG Shoot Blower

Silencer

Page 33: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-7

Proses dimulai dari bahan bakar fuel oil dan fuel gas yang merupakan

penyuplai untuk terjadi pengoperasian boiler tersebut, dan diruang HP steam

header merupakan tempat pemisah steam dan air dan akan dialirkan ke water

drum yang merupakan tempat penampungan air yang akan dipanaskan didalam

boiler melalui pembakaran (burner) dengan bantuan FDF yang berfungsi

menghasilkan udara untuk pembakaran pada boiler tersebut. Pada intinya alat

pemanas cairan (biasanya air) agar berada di atas titik didihnya sehingga ia

menguap. Untuk memanaskannya ada beberapa tipe boiler fire tube di mana api

berada dalam tubing-tubing dengan cairan berada di luar water tube di mana

sebaliknya, air berada dalam tubing dengan api berada di luar untuk menaikkan

temperatur dari uap basah menjadi uap kering dengan media pemanas gas panas

dan hasilnya akan diteruskan ke silencer yang bersifat tempat pembuangan steam

sebagai sementara. Fuel oil dan fuel gas atau solar di pompa dengan tekanan

tinggi dan keluar dalam bentuk api pada ujung spuyer, di atas spuyer ada dioda

tegangan tinggi untuk memberikan api supaya minyak yg keluar, biasanya

dibelakang boiler ada photo sel untuk memonitor api sudah terbakar apa belum

kalau tidak terbakar photo sel ini akan mematikan semua mesin boiler agar tidak

terjadi semburan minyak yg tidak terbakar, dan shoot blower akan membersihkan

jelaga-jelaga yang melekat pada fire tube dan water tube.

Boiler umumnya terdiri dari :

a. Economizer berfungsi sebagai pemanas awal boiler feed water dengan

memanfaatkan gas panas buangan hasil pembakaran bahan bakar dalam

dapur.

b. (FDF) Force Draft Fan berfungsi menghasilkan udara untuk pembakaran pada

boiler.

c. Burner berfungsi sebagai alat pembakaran bahan bakar (gas, fuel oil).

d. Superheated berfungsi untuk menaikkan temperatur dari uap basah (saturated

steam 41,0kg/cm2

250ºC) menjadi uap kering (Superheated steam 41,0 kg/cm

2

380ºC) dengan media pemanas gas panas.

Page 34: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-8

e. Shoot Blower berfungsi untuk membersihkan jelaga-jalaga yang melekat pada

tube

f. Silencer berfungsi sebagai tempat buangan steam yang bersifat sementara.

g. Steam Drum adalah komponen ini merupakan tempat penampungan air panas

dan pembangkitkan steam, karena steam masih bersifat jenuh. (saturate steam).

h. Water Drum adalah komponen ini merupakan tempat penampungan air yang

akan di panaskan didalam boiler melalui tempat pembakaran (burner).

3.5 Siklus Pada Boiler Di PLTU

Siklus dasar yang digunakan pada Steam Power Plant adalah siklus Rankine,

dengan komponen utama boiler, turbin uap dan kondenser.

3.5.1 Siklus Dengan Rankine Proses Pemanasan Ulang

Gambar 3.4 Siklus Rankine Pada PLTU Khusus Boiler

(Samuel, 2008)

1. Energi Primer

Batu Bara, Gas, dan minyak bumi.

2. Boiler

Sebuah bejana tertutup yang membangkitkan uap air dengan tekanan dan

temperatur tinggi.

3. Steam Turbine

Komponen utama konversi energi kalor menjadi energi mekanik.

4. Generator

Komponen utama konversi energi mekanik menjadi energi kalor.

Page 35: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-9

3.6 Turbin Uap

Turbin uap pada umumnya lebih banyak digunakan untuk memutar

generator pembangkit listrik. Cara kerja adalah sebagai penggerak pemula (prime

mover) yang mengubah energi panas dalam bentuk uap dan menjadi energi

mekanis berupa putaran poros turbin. Selanjutnya poros turbin dikopel dengan

poros generator untuk menghasilkan energi listrik.

Ditinjau dari kerja transfer energi uap ke poros, turbin uap dapat

dibedakan atas dua type yaitu:

1. Turbin Reaksi

2. Turbin Impuls

Apabila ditinjau dari aliran uap, turbin uap dapat diklasifikasikan atas tiga

type yaitu:

1. Turbin Aliran Ideal

2. Turbin Aliran Tangensial

3. Turbin Aliran Aksial

3.7 Bagian-Bagian Boiler

3.7.1 Steam Drum

a) Menampung air yang akan dipanaskan pada pipa-pipa penguap (wall tube)

dan menampung uap air dari pipa-pipa penguap sebelum di alirkan ke

superheater.

b) Memisahkan uap dan air yang telah di pisahkan di ruang bakar (furnace).

c) Mengatur kualitas air boiler, dengan membuang kotoran-kotoran terlarut di

dalam boiler melalui continous blowdown.

d) Mengatur permukaan air sehingga tidak terjadi kekurangan saat boiler

beroperasi yang dapat menyebabkan overheating pada pipa boiler.

Page 36: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-10

3.7.2 Water Drum

Water drum adalah komponen ini merupakan tempat penampungan air

yang akan di panaskan didalam boiler melalui tempat pembakaran (burner).

3.7.3. Shoot Blower

Untuk membersihkan bagian-bagian boiler dari fly ash sisa pembakaran batu bara

yaitu:

1. Furnace wall blower di gunakan untuk membersihkan pipa-pipa

penguap (wall tube) pada daerah furnace.

2. Half retractable sootblower digunakan untuk membersihkan pipa-pipa

Economizer.

3. Long retractable sootblower digunakan untuk membersihkan pipa-pipa

superheater dan reheater.

4 Air heater sootblower digunakan untuk membersihkan elemen-elemen

air heater.

3.8 Prinsip Kerja PLTU

Gambar 3.5. Prinsip Kerja PLTU

Sumber: (Kadir, 1989)

Page 37: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-11

Berdasarkan Gambar 3.5 menjelaskan didalam suatu pabrik yang

mempunyai sistem pembangkit tenaga listrik (Power Plant) terutama pada

pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) sangat banyak menggunakan peralatan

instrumentasi sebagai komponen vital dalam pengoperasiannya. Untuk itu

peralatan tersebut harus dapat menghasilkan hasil pengukuran dengan baik dan

akurat. Pada prosesnya, PLTU menggunakan air sebagai bahan baku yang dibakar

didalam boiler dan menghasilkan steam (Uap) untuk memutar turbin dan

generator sehingga dapat menghasilkan listrik.

Pada proses pemanasan air, air yang berasal dari raw water (air tanah)

tidak langsung dibakar didalam boiler. Dalam hal ini digunakan peralatan

instrumen Deaerator dan Economizer yang berfungsi untuk pemanasan awal

sebelum dibakar didalam boiler. Pemanasan dalam Deaerator yaitu menggunakan

steam sisa yang berasal dari steam yang telah memutar turbin dan pemanasan

dalam economizer menggunakan gas buang sisa pembakaran dari dalam boiler

tersebut.

Page 38: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-12

3.9. Sistem Instrumentasi Boiler Pada Turbin Uap

Instrumentasi adalah alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk

pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih

kompleks atau alat yang digunakan sebagai perpanjang indra manusia.

Secara umum instrumentasi mempunyai 3 fungsi utama:

a) Sebagai alat pengukuran

Instrumentasi sebagai alat pengukuran meliputi instrumentasi survey/

statistik, instrumentasi pengukuran suhu, tekanan, level, vibration dan lain-

lain.

b) Sebagai alat analisa

Instrumentasi sebagai alat analisa banyak dijumpai di bidang kimia dan

kedokteran.

c) Sebagai alat kendali

Instrumentasi sebagai alat kendali banyak ditemukan dalam bidang

elektronika, industri dan pabrik-pabrik.

Sistem pengukuran, analisa dan kendali dalam instrumentasi ini bisa

dilakukan secara manual (hasilnya dibaca dan ditulis tangan), tetapi bisa juga

dilakukan secara otomatis dengan mengunakan komputer (sirkuit elektronik).

Untuk jenis yang kedua ini, instrumentasi tidak bisa dipisahkan dengan bidang

elektronika dan instrumentasi itu sendiri.

Instrumentasi sebagai alat pengukur sering kali merupakan bagian awal

dari bagian-bagian selanjutnya (bagian kendalinya), dan bisa berupa pengukur

dari semua jenis besaran fisis, kimia, mekanis, maupun besaran listrik. Beberapa

contoh di antaranya adalah pengukur: massa, waktu, panjang, luas, sudut, suhu,

kelembaban, tekanan, aliran, PH (kesamaan), level, radiasi, suara, cahaya,

kecepatan, torque, sifat listrik (arus listrik, tegangan listrik, tahanan listrik),

viskositas, densiti, dan lain-lain.

Page 39: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-13

3.10. Pendekatan FTA Pada Penerapan Sistem Instrumentasi Pada Boiler Di

PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai

Pengaplikasian yang diterapkan pada PT. Pertamina (Persero) RU II

Dumai adalah mekanisme yang memiliki konfigurasi alternatif sebagai cadangan

jika terjadi kerusakan pada jalur utama. Sistem redundansi merupakan sistem

proteksi untuk meningkatkan keandalan sistem tersebut.

3.10.1 FTA (Fault Tree Analysis)

Faul Tree adalah diagram logika yang menggambarkan peristiwa

kegagalan komponen dan peristiwa kegagalan yang mungkin terjadi dalam sistem,

termasuk kesalahan manusia, yang menyebabkan kegagalan sistem fault tree

menggunakan gerbang logika AND dan OR untuk menghubungkan dengan

peristiwa top event penyebabnya, dan antara peristiwa kegagalan. Penyusunan

fault tree dilakukan dengan metode deduktif, yaitu menetapkan top event lebih

dahulu selanjutnya mengidentifikasi peristiwa yang langsung menyebabkan top

event, berikutnya mengidentifikasi peristiwa penyebab lainnya hingga peristiwa

dasar.

Gerbang logika yang paling banyak dipakai adalah gerbang AND dan OR.

Untuk gerbang AND, peristiwa keluaran terjadi jika dan hanya jika semua

peritiwa masukan tejadi. Untuk gerbang OR, peristiwa keluaran terjadi jika satu

atau lebih peristiwa masukan terjadi.

Mode kegagalan sistem dapat dinyatakan dengan konsep cut set. Cut set

adalah himpunan peristiwa dasar yang apabila terjadi akan mengakibatkan

kegagalan sistem. Minimal cut set (MCS) adalah himpunan peristiwa dasar

minimum yang menghasilkan top event jika dan hanya jika semua peristiwa dalam

himpunan terjadi. Bila salah satu salah peristiwa dasar anggota MCS tidak terjadi,

maka kegagalan sistem juga tidak terjadi. Gerbang AND memiliki sifat

memperbesar ukuran MCS, sedangkan gerbang OR memperbesar jumlah MCS.

Page 40: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-14

Fault Tree dapat dinyatakan dalam persamaan aljabar. Peristiwa dasar

dinyatakan dengan variabel aljabar Boolean, gerbang AND dinyatakan dengan

operasi perkalian, dan gerbang OR dinyatakan dengan operasi penjumlahan.

a) Distribusi Longnormal

Distribusi longnormal digunakan karena sebagian besar peristiwa yang

diamati mempunyai probabilitas gagal yang kecil dengan interval data

yang besar. Distribusi nilai peubah acak lebih besar dari nol.

b). Dapat dinyatakan dengan dua pasang parameter:

1) Mean dan variansi

2) Median dan error factor,

3) Nilai mean distribusi lognormal lebih besar dari nilai mediannya

3.11.Penyusunan Pohon Kegagalan

1. Menganalisis penyebab terjadinya fault tree secara mundur dengan

gerbang logika dan menentukan top event.

Tabel 3.1 Penyusunan Fault Tree

Symbol Arti Symbol Keterangan Symbol FTA

FTA

kejadian dasar Kesalahankomponendasaryang tidak memerlukan pengembangan lebih lanjut.

Gerbang OR Gerbang logika yang menunjukan gabungan beberapa

masukan kejadian. Keluaran akan terjadi bila

sedikitnya 1 masukan terjadi.

Gerbang AND Masukan terjadi gerbang AND gerbang logika

yangmenunjukkan interseksi (perkalian) beberapa

masukan kejadian. Keluaran akan terjadi bila

masukan terjadi.

Page 41: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-15

3.12 Redundansi Antara Sistem Instrumentasi Seri Dan Paralel Pada Boiler

Di PLTU

3.12.1 Susunan Seri Redundansi

Ada sebuah sistem yang terdiri dari n buah komponen dalam susunan seri.

Untuk meningkatkan keandalan dari sistem ini ada dua cara dasar yang umum

dipakai yaitu dengan membuat masing-masing komponen yang ada di sistem

berlebihan (component-level redundancy) atau membuat sistemnya yang

berlebihan (system-level redundancy).

Gambar 3.6.Gambar Redundansi Antara Level Seri Dan Level Paralel

(Dillon, 1985)

1

2

m

1

2

1

2

m m

1 2 n

1

1

1

2

2

n

n

2 n

1

2

m

Page 42: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-16

3.12.2 Standby Redundansi sistem

Pada sistem paralel redundancy, seluruh komponen dioperasikan secara

simultan, sedangkan pada sistem standby redundant, unit standby akan

dioperasikan hanya ketika dalam keadaan normal unit operasi dalam keadaan

gagal perbedaan antara dua hal itu digambarkan dalam gambar 3.7 dibawah ini.

Secara umum ada dua buah kasus dasar yang berhubungan dengan switching.

Pertama, kita bisa menganggap switch yang dipakai adalah switch yang sempurna

sehingga bisa dikategorikan sebagai kasus pengalihan yang sempurna (perfect

switching) serta yang kedua, kita bisa menganggap switch yang dipakai adalah

switch yang tidak sempurna sehingga bisa dikategorikan sebagai kasus pengalihan

yang tidak sempurna (Imperfect switching).

(a) (b)

Gambar 3.7 Sistem Dengan Susunan Paralel Dan Sistem Susunan Standby

(Balbir, 1985)

1

2

1

2

Page 43: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-17

3.13 Pressure Gauge

Pressure gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur nilai tekanan.

Gambar 3.8 Pressure Gauge

Sumber:http://www.google.com/imgres?imgurl=http://images01.olx.co.id/ui/11/72/34

/1340638777_404826834_1-Gambar--stainless-pressure-gauge.jpg&imgrefu.

3.14 Pressure Switch

Pressure switch adalah saklar yang bekerja berdasarkan tekanan yang

diterimanya.

Jika tekanan terukur melebihi harga yang telah diset maka switch akan

berubah dari posisi ON ke OFF (normaly closed) atau dari posisi OFF ke

ON (normaly open).

Menggunakan sinyal listrik (tegangan) sebagai sinyal indikasi dari posisi

switch.

Page 44: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

III-18

Gambar 3.9 Pressure Switch

Adapun jenis pressure switch berdasarkan kebutuhan proses ada dua macam

yaitu:

1. Pressure Switch High

Pressure high digunakan pada line proses yang tidak boleh mendapatkan

tekanan tinggi melebihi set point pada proses.

2. Pressure Switch low

Pressure low digunakan pada line proses yang tidak boleh mendapatkan

tekanan rendah dibawah tekanan minimum pompa.

Page 45: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-1

BAB IV

KEANDALAN INSTRUMENTASI PADA BOILER DI PLTU UNIT LIMA

DAN ENAM PT. PERTAMINA (PERSERO) REFINERY UNIT II DUMAI

DENGAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN FTA (FAULT TREE

ANALYSIS)

Kecanggihan dari teknologi instrumentasi di industri PLTU diikuti dengan

resiko hilangnya daya yang cukup besar pada saat terjadi kegagalan instrumentasi

(failure). Hal ini tentunya tidak diinginkan oleh PT. Pertamina karena terjadinya

failure juga mengakibatkan hilangnya penghasilan steam pada pembangkit dan

pendapatan bagi perusahaan. Untuk meningkatkan keandalan sistem, dapat

diterapkan sistem redundansi yang akan berperan secara aktif pada saat terjadinya

failure dengan mengalihkan unit aktif ke unit cadangan yang telah ditetapkan.

Mekanisme unit cadangan dapat mengatasi kegagalan yang diakibatkan oleh

gangguan pada spesifikasi alat instrumentasi/range dari instrumentasi itu sendiri.

Keandalan sistem PLTU pada pendistribusian daya listrik untuk menerangi

lingkungan perusahaan dipengaruhi oleh keandalan elemen perangkat penyusun

yang terintegrasi satu dengan yang lain. Keandalan sistem PLTU yang akan

dianalisis adalah keandalan sistem instrumentasi pada boiler di PLTU Pertamina

(Persero) Refinery Unit II Dumai.

4.1 Data Perangkat

Untuk mendukung kelengkapan analisis ini dibutuhkan data laju kerusakan

dan laju perbaikan untuk masing-masing komponen pendukung pembangkit

tersebut. Data perangkat yang digunakan adalah data komponen instrumentasi

pada boiler di PLTU Unit Lima dan Enam PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit

II Dumai pada tahun 2009. Penggunaan data tahun 2009 di karenakan pada tahun

tersebut paling sering ditemukan kerusakan. Selain itu data tahun 2009 merupakan

data yang paling lengkap yang didapat oleh penulis dari PT. Pertamina (Persero)

Refinery Unit II Dumai.

Page 46: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-2

Tabel 4.1 Data Perangkat Instrumentasi Pada Boiler di PLTU Unit Lima dan

Enam PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai

Elemen Perangkat Kerusakan Perbaikan

Boiler di

PLTU

Kategori Per-tahun per-tahun

/jam

Pressure Switch Boiler

Unit 5

Dan 6

Urgent 1 Tahun 363 per-

tahun /jam

Pressure Gauge Boiler

Unit 5

Dan 6

Urgent 1 Tahun 219 per-

tahun /jam

Untuk memudahkan langkah dalam menganalisis keandalan instrumentasi

pembangkit ditetapkan juga beberapa asumsi yang digunakan dalam perhitungan,

yaitu:

1. Kondisi yang mungkin terjadi pada instrumentasi pembangkit hanya ada

dua keadaan, yaitu beroperasi dan atau rusak.

2. Semua unit beroperasi pada keadaan steady state atau mempunyai

probabilitas keadaan yang terbatas.

3. Unit redundansi bersifat ideal, sangat kecil kemungkinan akan mengalami

kegagalan pada keadaan tidak beroperasi atau unit redundansi akan gagal

jika unit utama telah gagal.

4.2 Analisis Keandalan Instrumentasi Pada Boiler Di PLTU di PT.

Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai

Untuk memudahkan dalam melakukan perhitungan dengan menggunakan

metode FTA, maka konfigurasi instrumentasi pembangkit yang akan ditampilkan

pada bab IV ini adalah perumusan tiga parameter-parameter tersebut.

Page 47: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-3

Dengan konsep dasar seperti telah dijelaskan dalam bab 3 mengenai

pendekatan FTA untuk sistem yang terdiri dari komponen-komponen yang

terhubung secara seri dan paralel, besarnya nilai indeks ketakandalan dan nilai

indeks keandalan pada parameter-parameter FTA dapat diperoleh dengan cara

sebagai berikut:

Nilai indeks ketakandalan dan nilai indeks keandalan parameter cut set

(minimalkan kegagalan).

Gambar 4.1 Blok Diagram Dan Fault Tree Untuk Cut Set

● Cut Set

Qs = C1 dan C2

= 1,2 dan 2

Nilai indeks ketakandalan sistemnya:

Qs = P (C1 C2) = P (C1) + P (C2) +P (C1 ∩ C2) + P (C1 ∩ C2) – P (C1 ∩

C2) – P (C1∩C2)

= P (C1 ∩ C2) – P (C1 ∩ C2)

= P (C1 ∩ C2)

1

2

TOP

1 2

Page 48: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-4

Probabilitasnya adalah:

P = C1= Q1 Q2

C2 = Q2

P = (C1 ∩ C2) = P (C1) P (C2) = Q1 Q2

P = (C1 ∩ C2) = P (C1) P (C2) = P (C1 ∩ C2)

= P (C1 ∩ C2)

= Q1 Q2

Qs = Q1Q2 + Q2 – Q1Q2 – Q1Q2 – Q2Q3Q4 + 2 Q1Q2

Qs = Q2

+ 2Q3

Untuk nilai Q1= Q1 Q2

(untuk nilai pressure gauge Q1 = 0,03)

(untuk nilai pressure switch Q2 = 0,02)

Q1 = Q1 = 0,03

Q2 = Q1Q2

Q2 = Q2 = 0,02

Maka dapatlah perumusan pada Qs yaitu:

Qs = Q1Q2 + Q2 – Q1Q2 – Q1Q2 – Q2Q3Q4 + 2 Q1Q2

Qs = Q2 + 2Q

3

= 1 x 0,03

2 + 2 x 0,02

3

= 0,0009 + 0,000016

= 0,000916 /jam (nilai pada perumusan pada Qs)

Page 49: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-5

Sehingga nilai indeks keandalan untuk parameter cut set:

Rs = 1 - Qs

= 1 - 0,000916

= 0,999084 tahun (nilai akhir pada parameter cut set)

Nilai indeks keandalan untuk parameter top event

● Top Event

Gambar 4.2 Blok Diagram Dan Fault Tree Untuk Top Event

Nilai indeks keandalan top event yaitu:

● Top Event

Pressure gauge = 363 jam

Unavailibity = 4,09123

363

3638760

363

U

Jam

UTcub

cut

Availibility = 1- For

= 1- 0,4

A = 0,6

1 2 TOP

G1

E1 E2

Page 50: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-6

Nilai ketidaktersediaan pada top event pressure gauge (0,6)

Nilai keterserdiaan pada top event pressure gauge (0,96021046)

Pressure switch = 219 jam

Unavailibity = 02439024,08979

219

2198760

219

U

Jam

UTcub

cut

Availibility = 1- For

= 1- 0,02439024

A = 0,97560976

Nilai ketidaktersediaan pada top event pressure switch (0,02439024)

Nilai ketersediaan pada top event pressure switch (0,97560976)

Maka nilai E1 dan E2 adalah:

E1 = 0,6

E2 = 0,975

Sehingga nilai parameter top event yaitu:

P(I) = P (E1) x P (E2)

= (1 – 0,6) x (1 – 0,975)

= 0,01 (nilai akhir pada top event P (I)

P (T) = P (I E2)

= P (I) + P (E2) – P (1) + P (E2)

= (0,01) + (1 – 0,975) – (0,01) + (1 – 0,975)

= (0,035) - (0,035)

= 0,01 (nilai akhir pada top event P (T)

Page 51: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-7

Nilai indeks keandalan pada paremeter top down approach

● Top Down Approach

Gambar 4.3 Blok Diagram dan Fault Tree Dan Top Down Approach

Eksperesi aljabar boolean:

T = I + E2

Intermediate event yaitu:

I= E1 x E2

Oleh karena itu:

T = E1 x E2

Evaluasi dengan menggunakan aljabar boolean:

P (T) = P (E1 x E2 + E2)

= [P (E1) x P (E2)] + P (E2) – [P (E1) P (E2)

Pressure gauge = 363 jam setahun

Unavailibity = 4,09123

363

3638760

363

U

Jam

UTcub

cut

Availibility = 1- For

= 1- 0,4

A = 0,6

1

2

TOP

E1 E2

@

2

Page 52: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-8

Nilai ketidaktersediaan pada top event pressure gauge (0,6)

Nilai ketersediaan pada top event pressure gauge (0,96021046)

Pressure switch = 219 jam setahun

Unavailibity = 02439024,08979

219

2198760

219

U

Jam

UTcub

cut

Availibility = 1- For

= 1- 0,02439024

A = 0,97560976

Nilai ketidaktersediaan pada top event pressure switch (0,02439024)

Nilai ketersediaan pada top event pressure switch (0,97560976)

Maka untuk nilai E1 dan E2 yaitu:

E1 = 0,6 (nilai pada pressure gauge)

E2 = 0,975 (nilai pada pressure switch)

Dimana:

P (E1) = 1- 0,6

= 0,4 (nilai pada E1)

P (E2) = 1- 0,975

= 0,025 (nilai pada E2)

Sehingga nilai top down approach yaitu:

P (T) = (0,4) x (0,025)

= 0,01 (nilai akhir pada top down approach)

Page 53: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-9

Nilai indeks ketakandalan dan nilai keandalan pada parameter Cut Set,

Top Event dan Top Down Approach diatas dapat dilihat pada Tabel 4.2

Tabel 4.2 Nilai Akhir Keandalan Instrumentasi Pada Boiler Di PLTU Unit 5 Dan

6 masing-masing komponen dengan menggunakan pendekatan FTA (Fault Tree

Analysis).

Instrumentasi

Boiler di PLTU

Nilai Keandalan Instrumentasi Pada Boiler

di PLTU Unit Lima Dan Enam

Boiler Unit

Lima dan Enam Cut Set Top Event

Top Down

Approach

Pressure

Gauge

Pressure

Switch

Rs = (0,999084)

Rs = (0,9990)

P (I) = (0,01)

P (T) = (0)

P (I) = (0)

P (T) =

0,01

P (T) =

0,01

Jadi nilai keandalan pada pressure gauge dan pressure switch dengan tiga

parameter cut set, top down approach, dan top event nilai akhirnya sama. Maka

nilai keandalan instrumentasi pada boiler di PLTU Unit Lima dan Enam

dinyatakan handal dengan menggunakan pendekatan FTA (Fault Tree Analysis).

Page 54: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

IV-10

Adapun pernyataan dibawah ini menjelaskan perhitungan dengan

menggunakan metode Fault Tree Analysis (FTA) dengan target nilai keandalan

PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai yaitu:

Berdasarkan perhitungan parameter keandalan diperoleh ketersediaan

sebesar 97.560976 %, top event sebesar 0,01 dan top down approach 0,01 atau

usia pakai sistem instrumentasi disetiap komponen adalah 99,9972 %

.Adapun target PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai untuk

ketersediaan suatu pembangkit minimal 94,66 %. Dapat disimpulkan bahwa

keandalan sistem instrumentasi PLTU dengan menggunakan pendekatan metode

FTA (Fault Tree Analysis) lebih baik dari kriteria yang ditentukan PT. Pertamina

(Persero) Refinery Unit II Dumai.

Page 55: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

V-1

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan dan analisa pada bab-bab sebelumnya, dapat

ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Keandalan untuk komponen pembangkit pada sistem instrumentasi pada

boiler di PLTU telah memenuhi persyaratan untuk proses industri.

2. Dengan menggunakan metode FTA, didapatkan nilai keandalan pada cut

set sebesar 0,999084 %, dan nilai top event sebesar 0,01 dan top down

approach sebesar 0,01.

5.2 Saran

Untuk penelitian selanjutnya, pengembangan bisa dilakukan, tidak hanya

menggunakan metode FTA yang dapat menentukan keandalan instrumentasi,

metode lain yang dapat menganalisis keandalan instrumentasi seperti metode

FMEA yang menganalisis keandalan dengan bentuk grafik nilai keandalannya.

Adapun pernyataan dibawah ini menjelaskan peritungan dengan

menggunakan metode Fault Tree Analysis (FTA) dengan target nilai keandalan

PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai yaitu:

Berdasarkan perhitungan parameter keandalan diperoleh ketersediaan

sebesar 97,560976 %, top event sebesar 0,01 dan top down approach 0,01 atau

usia pakai sistem instrumentasi disetiap komponen adalah 99,9972 %

.Adapun target PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai untuk ketersediaan suatu

pembangkit minimal 94,66 %. Dapat disimpulkan bahwa keandalan sistem

instrumentasi PLTU dengan menggunakan pendekatan metode FTA (Fault Tree

Analysis) lebih baik dari kriteria yang ditentukan PT. Pertamina (Persero)

Refinery Unit II Dumai.

Page 56: SKRIPSI PLTU PERTAMINA

DAFTAR PUSTAKA

Antoni, Ronal, Kertas kerja wajib, jurnal mengenai sistem boiler, Di PT.

Pertamina (Persero) Refinery Unit II Dumai [2008].

Basley, Michael, Reliability for Engineers, Mac Millan Education LTD, London [1991].

Billinton. R. dan Ronald N. Allan, Reliability Evaluation of Engineering System Concepts and Technique. 2nd edition. Plenum Press, New York and London [1992].

Billinton, R., dan R. N. Allan, Reliability Evaluation of Engineering System: Concepts and Techniques. London: Plenum Press [1983].

Clifton A, Ericson II, FTA (Fault Tree Analysis), Amerika [2004].

Davidson, John, The Reliability of Mechanical System, Poston Press, London [1988].

Denson, M., Greg Chandler dan William Crowelland Rick Wanner, Nonelectronic Parts Reliability Data 1991, Reliability Analysis Center Rome, New York [1991].

Dillon. S. Balbir, Quality Control, Reliability and Engineering Design, Marcel Dekker, Inc, New York [1985].

Ebeling. E, Charles, An Introduction to Reliability and Maintainability Engineering, The Mc Graw-Hill Componies, Inc [1997].

Frankel, G, Ernst, System Reliability and Risk Analisis, 2nd revised edition, Massachussetts Institute of Technology Cambridge, MA, USA, Klwer Academic Publishers [1988].

Gunawan, Arief Hamdani dan Franky Ferdinand, “Kajian Kehandalan SDH pada JARLOKAF”, Elektronika Indonesia, no.44, Thn IX [2002].

Henley, E.J. dan Hiromitsu Kumamoto, Probabilistic Risk Assessment: reliability

Engineering, Design, and Analysis, IEEE Press, New York [1992]. Haryanto, Ahmad, ”Cara Kerja Boiler” jurnal, Surabaya [2008]. Kadir, Abdul, Transformator. Jakarta: PT. Gramedia [1989]. Samuel, roni, Studi Pembangkit Listrik Tenagan Uap Dan Pembangkit Listrik

Tenagan Diesel Aplikasi, USU [2008]. http://www.google.com/imgres?imgurl=http://images01.olx.co.id/ui/11/72/34/134063

8777_404826834_1-Gambar--stainless-pressure-gauge.jpg&imgrefu.