4212100022 2 8 Steam Turbine Casing & Packing

20
2.8 STEAM TURBINE CASINGS AND PACKING Wimpy Ovik Sudirman, NRP 421210022 Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111 1. Pendahuluan Casing dan Packing merupakan komponen yang sangat penting dalam steam turbine. Oleh karena itu setiap turbin wajib memiliki casing dan packing. Tujuannya diantara lain adalah untuk melingdungi turbin itu sendiri, selain itu yang utama adalah untuk menjaga agar daya yang dihasilkan oleh bsteam turbin tidak hilang atau drop, karena jika tanpa casing maka udara yang bertekanan akan hilang atau lepas ke udara bebas, dan terkontaminasi dengan udara luar. Sehingga daya yanga dihasilkan oleh turbin jadi drop. Untuk memperoleh kinerja turbin uap yang sempurna, maka desain daripada casing dan packing harus dibuat dengan sebaik mungkin sesuai dengan prosedur yang ada. Selain itu material untuk membuat casing dan packing juga memiliki peran atau pengaruh yang cukup kritis terhadap kualitas casing dan packing terkait dengan ketahanannya terhadap berbagai kondisi suhu dan tekanan sat turbin uap beropersasi. Pada casing juga terdapatbeberapa material penyerap panas untuk menyerap panas pada casing sehingga dapat memberikan keamanan pada personel yang mengoperasikan turbin uap. Berbeda dengan packing yang materialnya hanya terfokus pada ketahan terhadap temperatur tinggi saja, karena apabila packing menyerap panas, maka akan memberikan loses energi yang cukup besar pada turbin. Suhu uap yang mencapai ratusan fahrenheit akan sangat berbahaya apabila terjadi kontak secara langsung dengan anggota tubuh personel. Oleh karena itu, perencanaan baut dan mur pada casing, yang menghubungkan dua bagian casing dengan rapat sehingga uap tidak bisa tembus keluar melalui celah-celah kecil pada bagian sambungan. Selain itu, apabila uap tidak ada yang keluar, efisiensi dari turbin juga akan semakin bagus, karena tidak ada energi yang terbuang keluar dari dalam casing. Seiring dengan berkembangnya zaman dan teknologi, prosedur-prosedur dalam desain dan pembuatan daripada casing dan packing untuk turbin uap ini terus berkembang, berkat pengalaman-pengalaman dari masa silam dan kalkulasi-kalkulasi dalam mencapai suatu pendekatan yang paling efektif untuk melakukan perancangan. dengan adanya kemajuan-kemajuan tersebut, perencenaan casing dan packing pada turbin uap semakin praktis dan efektif. Dari segi tahapan-tahapan prosedur yang perlu dilakukan, kemudian dari segi material yang digunakan, yang berujung pada keefektifan dalam biaya. Sebagai seorang enginer, melakukan pengembangan-pengembangan dan ide-ide semacam ini tidaklah sulit, di masa depan, tidak kecil kemungkinan akan adanya pengembangan dalam hal perencanaan casing dan packing pada turbin uap.

Transcript of 4212100022 2 8 Steam Turbine Casing & Packing

2.8

STEAM TURBINE CASINGS AND PACKING

Wimpy Ovik Sudirman, NRP 421210022

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111

1. Pendahuluan Casing dan Packing merupakan komponen yang sangat penting dalam steam turbine. Oleh karena itu setiap turbin wajib memiliki casing dan packing. Tujuannya diantara lain adalah untuk melingdungi turbin itu sendiri, selain itu yang utama adalah untuk menjaga agar daya yang dihasilkan oleh bsteam turbin tidak hilang atau drop, karena jika tanpa casing maka udara yang bertekanan akan hilang atau lepas ke udara bebas, dan terkontaminasi dengan udara luar. Sehingga daya yanga dihasilkan oleh turbin jadi drop. Untuk memperoleh kinerja turbin uap yang sempurna, maka desain daripada casing dan packing harus dibuat dengan sebaik mungkin sesuai dengan prosedur yang ada. Selain itu material untuk membuat casing dan packing juga memiliki peran atau pengaruh yang cukup kritis terhadap kualitas casing dan packing terkait dengan ketahanannya terhadap berbagai kondisi suhu dan tekanan sat turbin uap beropersasi. Pada casing juga terdapatbeberapa material penyerap panas untuk menyerap panas pada casing sehingga dapat memberikan keamanan pada personel yang mengoperasikan turbin uap. Berbeda dengan packing yang materialnya hanya terfokus pada ketahan terhadap temperatur tinggi saja, karena apabila packing menyerap panas, maka akan memberikan loses energi yang cukup besar pada turbin. Suhu uap yang mencapai ratusan fahrenheit akan sangat berbahaya apabila terjadi kontak secara langsung dengan anggota tubuh personel. Oleh karena itu, perencanaan baut dan mur pada casing, yang menghubungkan dua bagian casing dengan rapat sehingga uap tidak bisa tembus keluar melalui celah-celah kecil pada bagian sambungan. Selain itu, apabila uap tidak ada yang keluar, efisiensi dari turbin juga akan semakin bagus, karena tidak ada energi yang terbuang keluar dari dalam casing. Seiring dengan berkembangnya zaman dan teknologi, prosedur-prosedur dalam desain dan pembuatan daripada casing dan packing untuk turbin uap ini terus berkembang, berkat pengalaman-pengalaman dari masa silam dan kalkulasi-kalkulasi dalam mencapai suatu pendekatan yang paling efektif untuk melakukan perancangan. dengan adanya kemajuan-kemajuan tersebut, perencenaan casing dan packing pada turbin uap semakin praktis dan efektif. Dari segi tahapan-tahapan prosedur yang perlu dilakukan, kemudian dari segi material yang digunakan, yang berujung pada keefektifan dalam biaya. Sebagai seorang enginer, melakukan pengembangan-pengembangan dan ide-ide semacam ini tidaklah sulit, di masa depan, tidak kecil kemungkinan akan adanya pengembangan dalam hal perencanaan casing dan packing pada turbin uap.

Turbin Uap

2

2. Definisi dan Fungsi Boiler

Gambar 1. Casing Turbin

2.1 Definisi Boiler

Turbine casing merupakan rumah atau tempat dari turbin itu sendiri. Dimana terdapat blades, diapragma, gland packing, bearing dan part lainya sebagai tempat atau ruang yang bagus untuk dialiri oleh steam (uap) langsung.

2.2 Fungsi Boiler

1. Untuk keamanan Uap dengan suhu yang sangat tinggi apabila terkena seseorang akan dapat menyebabkan luka bakar (melepuh) yang cukup serius. Dengan adanya casing, uap tidak bisa keluar karena turbin tertutup oleh casing. Selain itu juga melindungi seseorang dari turbin yang berputar, jika mengenai seseorang dapat menyebabkan cidera.

Casings and Packing

3

2. Fungsi estetika. Supaya turbin terlihat lebih indah dengan adanya casing (tutup).

3. Menjaga agar daya yang dihasilkan tidak hilang. Casing dapat mengisolasi suhu uap agar tidak terbuang karena adanya perpindahan panas, sehingga mampu menjaga sebagian besar power yang ada di dalam uap.

4. Supaya compact. 5. Sebagai penguat konstruksi.

Konstruksi dari turbin menjadi lebih kuat dengan adanya casing yang membungkusnya atau melindunginya.

6. sebagai peredam suara Dengan konstruksi casing yang rapat menutupi turbin, getaran yang terjadi akan semakin kecil, kemudian suara yang dihasilkan oleh turbin juga akan terisolasi meskipun hanya sebagian saja.

3. Casings dan Packing Requirements

Berikut adalah beberapa persyaratan mengenai casing dari turbin uap ; Casing harus didesain agar dapat dilewati oleh turbin uap secara aman dan

terhindar dari kebocoran karena pada saat operasi pada ujung inlet casing akan terjadi tekanan dan temperatur yang tinggi.

Casing harus didesain agar dapat menahan laju udara atau steam agar tidak terjadi kebocoran yang membuat udara mengalir ke dalam kondenser dan menyebabkan hilangnya kevakuman.

Casing dibuat menjadi 2 bagian yang berbeda, yang nantinya akan disambungkan menjadi satu dengan menggunakan mur dan baut untuk mengikatnya.

Flens maupun mur yang mengikat kedua bagian casing tersebut, harus didesain sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kebocoran pada sambungan ketika turbin uap dioperasikan dalam segala macam kondisi operasi.

Flens harus kaku dan pada permukaan sambungannya harus rata dan bersesuaian/cocok antara kedua bagian casing.

Sambungan mur sebisa mungkin harus dibuat agar menembus flens, sehingga akan mempermudah saat proses penggabungan kedua bagian casing.

Casing exhaust harus bisa dikaitkan supaya dapat menahan perbedaan tekanan antara tekanan atmosfer dan tekanan pada kondensor.

Pengaittan casing exhaust tersebut tidak boleh menghalangi/mengganggu aliran uap yang masuk dari stage sebelumnya sehingga akan menimbulkan simulasi getaran pada blade di stage yang dimaksud.

Pada saat kapal dalam kondisi listing, casing harus bebas dari genangan air. Casing harus didesain agar mampu mengembang maupun berkontraksi secara

bebas untuk mengimbangi perubahan suhu yang terjadi pada turbin uap. Casing pada turbin bertekanan tinggi maupun turbin bertekanan rendah terbuat dari cast steel. Penggunaan cast iron dalam pembuatan casing untuk turbin sebagai komponen penggerak utama sudah tidak dilakukan lagi karena rapuh dan mudah retak apabila terkena gaya kejutan. Selain itu juga dikarenakan kurangnya ketahanan tehadap suhu, dimana apabila suhunya mencapai 450 F keatas, ukurannya akan mengembang, mengalami distorsi, dan semakin melemah. Sedangkan pada baja karbon (cast carbon steel) dapat

Turbin Uap

4

digunakan pada suhu hingga 775 F, namun apabila melebihi suhu tersebut, material akan memuai. Untuk aplikasi nuklir suhu rendah, dimana uap dalam keadaan jenuh, sering digunakan material baja 12-krom (12-chrome steel). Baja karbon molibdenum (carbon molybdenum steel) dengan kandungan molibdenum kurang dari 0,5 persen molibdenum dapat digunakan untuk suhu sampai 875 F, sedangkan untuk suhu yang lebih tinggi, bisa menggunakan berbagai material dari perpaduan antara krom dan molibdenum. Pada suhu antara 800-950 F, karakteristik keretakan material harus dipertimbangkan, pada suhu yang lebih tinggi lagi, pertimbangan ini akan sangat diperlukan. Untuk keperluan asembli dan permesinan, casing turbin dibuat dalam dua bagian. Flens dan baut yang menghubungkan kedua bagian casing ini harus dirancang sedmikian rupa sehingga tidak terjadi kebocoran pada bagian sambungannya pada saat beroperasi pada kondisi apapun. Pada bagian akhir sambungan ada beberapa prosedur yang dapat digunakan agar sambungannya pas, karena bagian ini cukup penting. Bagian sambungan terlebih dahulu direncanakan, kemudian disekrap untuk memperoleh kontak yang bagus antara bagian atas dan bawah casing. Sejalan dengan perkembangan komponen dalam hal ukuran, maka ditemukanlah cara yang lebih praktis, yakni dengan menggerinda permukaan sambungan. Desain flens pada casing dipengaruhi oleh adanya kalkulasi dan pengalaman-pengalaman kesalahan yang terjadi hingga saat ini. Flens harus kaku, sisi sambungannya harus datar dan cocok antara kedua bagian casing. Baut pada sambungan harus kokoh dan penempatannya harus sedekat mungkin dengan dinding dalam flens. Material baut yang berkualitas tinggi dan tahan leleh sangat diperlukan, karena temperatur baut akan hampir sama dengan temperatur uap yang ada didalam casing. Berdasarkan pengalaman yang telah terjadi, menunjukkan bahwa ketika mur di kencangkan dengan menggunakan kunci inggris, permukaan ulir akan mengalami kerusakan. Seringkali, prosedur dalam pengencangan baut secara umum mengacu pada penggunaan pengunci hidrolik. Pengencangan ini dilakukan secara tepat atau pas, kemudian menandai posisi sudut dari mur. Pemanasan dengan elemen listrik atau gas dimasukkan ke lubang aksial pada baut. Ketika baut telah panas dan mengembang, mur diputar dalam jumlah putaran tertentu yang telah diperhitungkan untuk memberikan tekanan yang diinginkan pada baut dan kompresi pada sambungan. Tegangan preload pada baut dapat diperiksa dengan mengukur besarnya perpanjangan baut. Tegangan maksimum yang diijinkan pada baut saat pendinginan berhubungan dengan karakteristik creep material namun biasanya dalam kisaran antara 30.000-60.000 psi, tergantung pada pengunaan. Seperti yang telah tercantum diatas, penggunaan pengunci hidrolis juga telah menjadi metode yang umum untuk pengencangan baut. Cara ini akan sangat sukses apabila disediakan ruang lebih untuk mengakomodasikan pengunci. Pelumasan ulir dan permukaan mur yang tepat juga diperlukan untuk memastikan torsi yang diberikan efektif dalam penekanan baut hingga mencapai tingkat tekanan yang diinginkan. Baut memiliki kecenderungan untuk keropos lebih cepat sehingga harus diperiksa dan dikencangkan jika perlu setelah beberapa bulan dioperasikan. Casing pada turbin low-pressure dibuat dengan dicor atau difabrikasi, dan casing exhaust-nya pada umumnya difabrikasi. Untuk menahan perbedaan antara tekanan atmosfer dan kondensor, exhaust casing harus tertutup dengan baik. Penutup ini tidak boleh menghalangi aliran uap dari stage sebelumnya untuk menghindari simulasi getaran pada pisau di stage sebelumnya. Jika casing exhaust harus menahan berat dari kondensor, maka faktor-faktor ini harus dimasukkan ke dalam perhitungan desain.

Casings and Packing

5

Ketika temperatur turbin berubah, casing harus bisa mengembang dan menyusut dengan bebas. Pada kisaran antara suhu lingkungan dan operasi, sebuah turbin dengan casing tunggal akan mengembang kearah samping (memanjang) dari ¼ hingga 3/8 dan kearah yang lain dalam ukuran yang sama. Ekspansi termal tidak bisa dikendalikan karena gaya yang dibutuhkan akan sangat besar. Untuk menyediakan untuk ekspansi termal, turbin harus tertancapdengan kokoh ke pondasinya pada satu titik, biasanya pada bagian ujung komponen. Dengan titik tersebut sebagai dasar casing diarahkan sedemikian hingga ekspansinya menuju ke arah yang diinginkan. Sebuah dudukan geser berlekuk pada ujung depan biasanya digunakan, namun seringkali ujung depan casing ditahan oleh balok-I yang tinggi dan fleksibel. Ada beberapa persyaratan lain untuk desain casing yang baik. Ketentuan yang tepat harus dibuat untuk menguras casing selama shutdown, start, dan saat operasi. Casing harus bebasdari kantong-kantong yang mungkin akan menampung air ketika kapal dalam kondisi lifting dan kemudian akan kosong seketika saat kembali pada posisi even kneel. Lifting lug yang sesuai dan pin pemandu harus disediakan sehingga bagian atas casing dapat diangkat dengan ruangan dan fasilitas yang terbatas pada kamar mesin kapal. Jika memungkinkan, pada casing disediakan bukaan sehingga keseimbangan beban dapat diubah tanpa mengangkat bagian atas casing. Hal ini tidaklah sulit untuk diterapkan pada casing exhaust, dimana manhole disediakan untuk akses ke kondensor. Pada bagian ujung turbin yang bertekanan tinggi, biasanya diberi lubang borescope kecil untuk memeriksa jarak aksial antara komponen stasioner dan komponen berputar dari stage kontrol dan inspeksi internal secara umum. Lubang ini sangat berguna ketika penyesuaian-penyesuaian telah dibuat untuk thrust bearing turbin. Banyaknya panas yang dipancarkan dari turbin tidaklah cukup untuk mempengaruhi efisiensi dari turbin hingga pada suatu titik yang dapat diukur. Namun, turbin terisolasi secara termal untuk mengurangi beban panas yang dikenakan pada sistem ventilasi kamar mesin, untuk melindungi personil dari permukaan yang panas, dan untuk mencegah perubahan gradien temperatur tiba-tiba pada casing turbin, yang dapat mengakibatkan distorsi dan kebocoran pada sambungan. Berbagai jenis material untuk isolasi termal digunakan untuk menutup permukaan yang panas. Isolasi plastik yang terbuat dari semen berkualitas tinggi dengan dasar mineral wool boleh digunakan pada berapapun temperatur uap operasinya. Kaca spun atau fiber glass dalam kantong kain glasswoven akan membuat instalasi yang baik, sekalipun disebelah bagian permukaan yang paling panas.

4. Casings Materials

Material dari turbine casing maupun turbine packing sangat berpengaruh pada kekuatan dari casing atau packing tersebut. Oleh karena itu dalam fabrikasinya materialnya tidak boleh sembarangan. Berikut adalah beberapa material dari Casing dan Packing dari Steam Turbine :

1. Cast Steel (Baja Cor) Sering dipakai untuk membuat casing pada turbin uap yang bertekanan tinggi dan beberapa turbin uap bertekanan rendah.

Turbin Uap

6

Gambar 2. Casing Baja Cor

2. Cast Iron (Besi Cor)

Seiring perkembangan zaman dan teknologi, besi cor sudah tidak dipakai lagi dalam pembuatan casing pada turbin untuk unit penggerak utama karena kerapuhannya dan mudah retak jika terkena gaya kejutan. Selain itu, ketika suhu mencapai 450 F atau lebih, besi cor akan memuai dan ukurannya menjadi lebih besar sehingga efisiensi akan semakin berkurang karena casing akan banyak menyerap energi dari dalam uap yang mengalir, kemudian akan terjadi distorsi dan kekuatan materialnya akan melemah.

Casings and Packing

7

Gambar 3. Struktur Besi Cor

3. Cast carbon steel digunakan untuk suhu steam dibawah 775 F. Namun jika digunakan pada suhu lebih dari 775 F, materialnya akan melebihi titik yield sehingga terjadi keretakan.

Turbin Uap

8

Gambar 4. Baja Karbon

4. 12-Chrome Steel (Baja Krom) Digunakan pada aplikasi nuklir suhu rendah, dimana steam dalam keadaan jenuh dan terjadi moisture erosion.

Casings and Packing

9

Gambar 5. Baja Krom

5. Carbon Molybdenum Steel Digunakan untuk suhu steam hingga 875 F. Pada material ini, kandungan molybdenumnya adalah sekitar 0,5%.

Turbin Uap

10

Gambar 6. Carbon Molybdenum Steel 6. Molybdenum Chrome

Merupakan material yang berasal dari campuran antara krom dan molibdenum. Digunakan untuk suhu steam lebih dari 875 F

Gambar 7. Chrome Molybdenum

5. Bahan Penyerap panas pada Casings dan Packing

Panas yang dihasilkan oleh steam turbine sangatlah tinggi, dan panas tersebut merambat ke casing. Panas yang dihantarkan oleh casing tadi sangat berbahaya bagi personel yang mengoperasikan turbin. Oleh karena itu, digunakanlah berbagai macam penyerap panas untuk menyerap sebagian besar panas pada casing, sebagai berikut : 1. Mineral wool

Dapat digunakan pada segala jenis kondisi temperatur uap.

Casings and Packing

11

Gambar 8. Mineral Wool

2. Fiber Glass Digunakan pada titik-titik yang berdekatan dengan area terpanas.

Gambar 9. Glass Fiber

3. Long-fiber Digunakan pada suhu dibawah 800 F.

Turbin Uap

12

Gambar 8. Long Fiber

6. Steam Turbine Packing

Gambar 11. Packing Turbin Uap

Casings and Packing

13

Packing merupakan suatu komponen yang berfungsi untuk mencegah terjadinya kebocoran uap yang mengalir pada turbin. Semua uap yang melewati turbin multistage harus memberikan kerja yang bagus pada pisau turbin, namun secara ideal hal ini tidak pernah tercapai. Ada beberapa poin yang diperlukan untuk mencegah lewatnya uap melalui celah antara komponen berputar dan komponen stasioner. Mengurangi celah tersebut hingga nol (tak ada celah) dengan penggunaan seal atau packing yang membutuhkan kontak antara permukaan yang berputar tidaklah praktis, karena kecepatan putar yang relatif besar akan menyebabkan kelebihan panas dan permukaan sealing akan keropos dalam jangka waktu yang sangat singkat. Adapun jenis-jenis packing yang dipakai pada turbin uap dalam bidang marine adalah jenis labyrinth seal. Labyrinth seal ini memiliki besar jarak yang sangat kecil antar setiap seal agar tidak terjadi banyak kebocoran atau loses, namun hal ini justru mengakibatkan terjadinya penurunan tekanan. Bentuk dari packing yang umumnya digunakan adalah “stepped labyrinth”.

Pada labyrinth packing, ring dipotong menjadi empat atau enam bagian yang terpasang pada posisinya di dalam casing. Bagian/segmen tersebut akan tertekan sehingga diameternya akan membesar dan kembali ke posisi semula. Jika koefisien dari expansi packing ring material lebih tinggi dibandingkan supporting membernya, maka harus diberikan jarak pada ujung segmen.

Gambar 12. Segmen Labyrinth Seal

Turbin Uap

14

7. Packing Materials

Material packing harus dipertimbangkan dengan baik, untuk meyakinkan bahwa packing tersebut kuat terhadap segala bentuk perlakuan terhadap packing tersebut. Karena packing bekerja pada temperatur uap yang tinggi, maka material dari segmennya menggukan bahan dari kuningan cor nikel bertimbal (6Pb-13Ni-65Cu) ketika temperatur mencapai 750 f dengan toleransi hingga 800 F, namun pada temperatur tinggi, kekuatan material akan semakin menurun. Untuk suhu yang lebih tinggi lagi dapat digunakan material 22% nikel cor besi.

Gambar 13. 6Pb-13Ni-65Cu

Gambar 14. Nikel

Casings and Packing

15

Dalam pemilihan material, kualitas dari karbon perlu diperhatikan karena karbon yang terlalu keras akan menghasilkan banyak panas dan mungkin akan menggores poros ketika terjadi gesekan, namun karbon yang terlalu lunak juga akan mudah rusak. Karbon juga sangat sensitif apabila terkena kotoran, sehingga perlu dilakukan perawatan yang ekstra hati-hati. Oleh karena itu, karbon mulai jarang digunakan.

Gambar 16. Karbon Kebocoran uap yang terjadi pada turbin biasanya secara bertahap adalah sebesar 1,5-2%. Pada saat tekanan rendah, ketika volume spesifik uap tinggi, presentase uap yang lewat akan semakin kecil. Pada tekanan tinggi, yang terjadi adalah sebaliknya, presentase kebocoran akan semakin besar. Uap yang bocor dialirkan kembali namun dengan tekanan rendah. Pada tekanan tinggi, kebocoran uap dialirkan pada titik intermediate dan kembali ke bagian uap utama. Hal ini untuk meningkatkan efisiensi dari turbin. Labyrinth seal digunakan pada gland poros untuk mencegah kebocoran ketika tekanan di dalam turbin lebih besar daripada tekanan atmosfer, dan mencegah udara dari kebocoran ke turbin ketika tekanan dalam casing dalam keadaan subatmosfer. Untuk operasi pada daya rendah, standby dan daya astern, uap harus disuplai dari luar turbin. Kelebihan uap harus dibuang pada daya yang tinggi. Exhaust gland atau sistem leak-off mencegah kerugian uap air menuju engine room, dimanan udara dialirkan keluar oleh kipas dengan motor penggerak.

Seiring berkembangnya zaman dan teknologi, menciptakan banyak jenis labyrinth seal yang mampu mencegah kebocoran uap disekitar putaran sudu pada turbin impulse

Turbin Uap

16

atau stasioner dan sudu putar pada turbin reaksi dan gigi dikaitkan secara radial pada bagian casing pada sudu. Adapun tipe lain dari packing untuk glands, terdiri dari cincin karbon yang dipasang dengan jarak yang dekat dengan poros dan ditumpu dengan dudukan yang memadai. Setiap ring karbon ditempatkan pada bagian yang terpisah dan membuat segmen-segmen bersama denganpegas pengikat. Setiap cincin ini bebas untuk bergerak pada arah radial dengan kontak yang minimum dengan poros dan pada saat yang sama, gaya tekan uap cincin melawan sisi hilir pada kompartmen tersebut untuk menahan cincin pada posisinya dan mengakibatkan penguncian. Berikut adalah gambar-gambarnya :

Gambar 17. Multi Stage Labyrinth

Casings and Packing

17

Gambar 18. Multi Stage Labyrinth seal.

Gambar 19 Gland Packing

Turbin Uap

18

Gambar 20. Carbon Gland Packing

Semua uap yang melewati turbin multistage harus melakukan pekerjaan yang berguna pada pisau, tapi sayangnya yang ideal ini tidak pernah tercapai. Ada beberapa poin yang perlu untuk mencegah sambungan liar uap melalui kebocoran antara bagian stasioner dan berputar. Hal ini tidak praktis untuk mengurangi kebocoran ini ke nol dengan menggunakan segel atau kemasan yang memerlukan kontak antara permukaan bergerak, karena tingginya kecepatan menggosok relatif akan menghasilkan panas yang berlebihan dan permukaan penyegelan akan detoriate dalam waktu yang sangat singkat. Oleh karena itu, kelonggaran harus diberikan bertween bagian berputar dan stasioner dan pengaturan yang sesuai yang diperlukan untuk meminimalkan aliran kebocoran.

7. Kesimpulan

Casing turbin secara umum dapat didefinisikan sebagai tempat atau selubung yang menutupi turbin. Pada casing inilah penempatan daripada komponen-komponen stasioner (tidak bergerak/diam) seperti pisau (blades), diafragma, gland packing, bearing, dan komponen-komponen stasioner yang lain. Casing juga merupakan tempat menampung dan mengalirkan aliran uap dari turbin uap.

Tujuan penggunaa casing : 1. Untuk keamanan

Uap dengan suhu yang sangat tinggi apabila terkena seseorang akan dapat menyebabkan luka bakar (melepuh) yang cukup serius. Dengan adanya casing, uap tidak bisa keluar karena turbin tertutup oleh casing. Selain itu juga melindungi seseorang dari turbin yang berputar, jika mengenai seseorang dapat menyebabkan cidera.

Casings and Packing

19

2. Fungsi estetika. Supaya turbin terlihat lebih indah dengan adanya casing (tutup).

3. Menjaga agar daya yang dihasilkan tidak hilang. Casing dapat mengisolasi suhu uap agar tidak terbuang karena adanya perpindahan panas, sehingga mampu menjaga sebagian besar power yang ada di dalam uap.

4. Supaya compact. 5. Sebagai penguat konstruksi.

Konstruksi dari turbin menjadi lebih kuat dengan adanya casing yang membungkusnya atau melindunginya.

6. sebagai peredam suara Dengan konstruksi casing yang rapat menutupi turbin, getaran yang terjadi akan semakin kecil, kemudian suara yang dihasilkan oleh turbin juga akan terisolasi meskipun hanya sebagian saja.

Persyaratan casing untuk turbin uap, yakni sebagai berikut : 1. Casing harus didesain agar dapat dilewati oleh turbin uap secara

aman dan terhindar dari kebocoran karena pada saat operasi pada ujung inlet casing akan terjadi tekanan dan temperatur yang tinggi.

2. Casing harus didesain agar dapat menahan laju udara atau steam agar tidak terjadi kebocoran yang membuat udara mengalir ke dalam kondenser dan menyebabkan hilangnya kevakuman.

3. Casing dibuat menjadi 2 bagian yang berbeda, yang nantinya akan disambungkan menjadi satu dengan menggunakan mur dan baut untuk mengikatnya.

4. Flens maupun mur yang mengikat kedua bagian casing tersebut, harus didesain sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kebocoran pada sambungan ketika turbin uap dioperasikan dalam segala macam kondisi operasi.

5. Flens harus kaku dan pada permukaan sambungannya harus rata dan bersesuaian/cocok antara kedua bagian casing.

6. Sambungan mur sebisa mungkin harus dibuat agar menembus flens, sehingga akan mempermudah saat proses penggabungan kedua bagian casing.

7. Casing exhaust harus bisa dikaitkan supaya dapat menahan perbedaan tekanan antara tekanan atmosfer dan tekanan pada kondensor.

8. Pengaittan casing exhaust tersebut tidak boleh menghalangi/mengganggu aliran uap yang masuk dari stage sebelumnya sehingga akan menimbulkan simulasi getaran pada blade di stage yang dimaksud.

9. Pada saat kapal dalam kondisi listing, casing harus bebas dari genangan air.

10. Casing harus didesain agar mampu mengembang maupun berkontraksi secara bebas untuk mengimbangi perubahan suhu yang terjadi pada turbin uap.

Turbin Uap

20

Material yang digunakan dalam pembuatan casing turbin uap, yakni sebagai berikut :

1. Cast Steel (Baja Cor) 2. Cast Iron (Besi Cor) 3. Cast Carbon Steel (Baja Karbon) 4. 12-Chrome Steel (Baja Krom) 5. Carbon Molybdenum Steel 6. Molybdenum Chrome

Bahan penyerap panas pada casing : 1. Long-fiber

Digunakan pada suhu dibawah 800 F. 2. Mineral wool

Dapat digunakan pada segala jenis kondisi temperatur uap 3. Glass fiber

Digunakan pada titik-titik yang berdekatan dengan area terpanas.

8. Daftar Pustaka

Harrington, R.L. (2004). Marine Engineering, The Society of Naval Architects and Marine Engineers, N.J.07306, 601. Pavonia Avenue, Jersey City