Analisa Derating Pada PLTD

i$*-roR*ffiG+ Lap$ratr Fenelitianffc-

=f, LIT,2OO6

AII*LISA PENYEBAB M EHURUtrIHYADAYA MAMPU {DERATTI{C} P*tr*5ATUA]{ PEMBA}IKIT DIESEL {SPt}}

Fenulis :Ir, Ependi Sembiring lilifi.

Ir, Agus Ycgianto' llTil. Agus Warsryun. ST

Yusuf Raryid, ST

pT PLl{ TPERSFRO}PEilELITIAT{ DAI{ PEI{GE}I SAITGAII K=TES*GNIIST*II(A17lL HJREIu TIGA IAI{ARTA L27*A. PO sOX 6701 / ll(5R8, lAl&4R'rA 1effi7 TIS' : {0?1} 7973774roart F9Es19s, eoerj 79sz03s {HUNTII{G}, rAX {021} 7991762 wEE ; w}.rrw.olnJithns.co.id

1 31122

^l i.'- !i'h.t::, tit

! :t' ;.. i. Jh.>Zj

t+-.t l'5A

Laporan Penelitian?$LK?RdI-NGONo. : 36. LIT. 2006

ANALISA PENYEBAB MENURUNNYA DAYAMAMPU (DERATING) PADA SATUAN

PEMBANGKIT DIESEL (SPD)

Penulis :

Ir. Ependi Sembiring, MMIr. Agus Yogianto, MTIr. Priyono HP, MMM.Agus Warsun, ST

Yusup & ST

, 07/ 7c1j0e

' 'l E .!AN 20el

PT PLN (PERSERO)PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KETENAGALISTRIKANJL. DUREN TIGA JAKARTA L2760. PO BOX 670I I JKSRB, JAKARTA L2067 TLP. : (021) 7973774(021) 7980190, (021) 7982035 (HUNTING), FAX (021) 799t762 WEB: www.pln-litbang.co.id

# PLN (PERSERO)LITBANG I.APORAN PENELITIANRESEARCH REPORT i36.1rT.2006' 2A Des. 2006No.Tgl.DateJudulTitle ANALISA PENYEBAB MENURUNNYA DAYA MAMPU (DERANNG)

PADA SATUAN PEMBANGKTT DIESEL (SPD)

Kata Kunci'K"*;;| Peningkatan daYa mampu SPD Nomor KPPrr.ork order 02URDIBKIT/2006Peminta JasaClient

t\TER]i

Penulis 1. Ir. Ependi Sembiring, MMAuthors 7^." Ir. Agus Yogianto, W3. Ir. Priyono HP, MM4. M. Agus Warsyun, ST i5. Yusuf Rasyid, ST '.'"

'GENERAL MANAGER

F--

AbstrakAbstract

Sejumlah Satuan Pembangkit Diesel (SPD) milik PLN yang tersebar di seluruh Indonesia telah banyak yangmengalami derating sehingga daya yang tersedia tidak mencukupi kebutuhan/permintaan tenaga listrik. Sesuaidengan norma-norma yang sehat dalam industri dan niaga, maka SPD yang ada harus dikelola denganseksama agar performance keandalan dan ketersediaan selalu dapat dipeftahankan pada kondisi optimum.Dalam upaya meningkatkan daya mampu SPD, maka dilakukan studi "Analisa penyebab menurunnya dayamampu (derating) pada Satuan Pembangkit Diesel (SPD)", ini.Penelitian diawali dengan studi literatur untuk memperoleh pemahaman lebih baik mengenai permasalahan,kemudian menetapkan sampel penelitian ; pengumpulan data (informasi, operasi, pemeliharaan danpengusahaan) dengan suryei ke PLTD pada SPD sampel penelitian, mengolah data dan menentukan variabelyang berpengaruh terhadap derating sefta menganalisa penyebabnya dan membuat rekomendasi tindakanperbaikannya.

Dari 39 SPD sampel penelitian, yang terdiri dari 6 SPD pada PLTD Siantan dan 6 SPD pada PLTD Sei Raya diPontianak; 7 SPD pada PLTD Tarahan dan 6 SPD pada PLTD Teluk Betung di Bandar Lampung ; 7 SPD padaPLTD Payo Selincah dan 7 SPD pada PLTD Kasang di Jambi, ditemukan bahwa 6 SPD sudah tidak beroperasilagi (rusak permanen) ; 7 SPD tidak mengalami derating dan 26 SPD yang lain telah mengalami derating.Dari hasil tinjauan data dan analisa, diperoleh bahwa penyebab derating pada SPD adalah karena kemampuans,stem air pendingin mesin menurun (paling dominan); Kerusakan sudu turbin turbochargerdan overclearance=aCa bushing turbocharqer ; pembakaran tidak sempurna; bearing clearance tedalu kecil sehingga-enimbulkan temperatur bearing naik; undersize crankshaft (crankpin journal atau dan main journal);:ryradasimaterial ; iam operasi SPD melewati jumlah jam untuk pemeliharaan; atau SPD mengalami beberapa;q.yebab diatas secara simultan (bersamaan).

-

-:.tk meningkatkan daya mampu SPD direkomendasikan beberapa hal berikut ini : pada saat melakukan:t-eliharaan Major Overhaul (MO) dilakukan pemeliharaan pada sistem air pendingin secara komprehensif ;-:^;ganti material yang telah mengalami degradasi; melakukan chemical cleaningpada tube cooleryang telah-=-;alami pengerakan (scale); menjaga kualitas air yang digunakan pada sistem pendinginan mesin dengan*'= :'r'ikan pengolahan air ; sefta melakukan pemeliharaan TO, SO dan MO tepat waKu.

ryH K?RS&,&E#Bo,

PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT. 2006

DAFTAR ISI

Uraian

Abstrak

Daftar Isi

Halaman

1. Pendahuluan1.1 Latar belakang ....rr..r...........r.r.....r..................r...r..rr.rrrr...r..L.2 Identifikasi Masalah1.3 Ruang LingkupPenelitian..........L.4 Perumusan Masalah1.5 Tujuan dan Kegunaan Penelitian.......Kajian Literatur2.7 Pengeftian derating2.2 Kesetimbangan Energi2.3 Kerangka Pemikiran7.4 HipotesisMetodologi .......

2.

3.

20

2L

22

22

22

22

23

23

24

24

24

30

30

34

35

36

37

3B

3B

3.1 Studi Literatur3.2 Sampel Penelitian3.3 Metode Pengumpulan Data3.4 Metode Pengolahan data3.5 Metode Analisa

4" Tinjauan Data4.L Kondisi SPD Sampel Penelitian4"2 Pengetompokan indikasi penyebab derating yang sama .........

5. Analisa5.1 Sistem Air Pndingin Mesin5.2 Mbrasi dan Bising tinggi pada Turfucharger5.3

5.4

5.5

5.6

,7

Pembakaran tidak SempurnatuingTemperatur Tinggi@ndasi MaterialUndesize CnnkshaftIam opemsi SPD meleurati jam pemeliharaan

ANALISA PENYEBAB MENURUNNYA DAYA MAMPU (DERATING)PADA SATUAN PEMBANGKIT DIESEL (SPD)

t, Pendahuluan7.I Latar belakangDalam penyediaan tenaga listrik pada beberapa wilayah Indonesia, sering menjadi sorotannasional karena dari segi operasional memerlukan biaya operasi yang relatif tinggi dan boros,kondisi ini didominasi oleh Unit Pembangkit Tenaga Diesel atau Satuan pembangkit Diesel(sPD).Sejumlah Satuan Pembangkit Diesel milik PLN yang tersebar diseluruh Wilayah Nusantara tetahmengalami derating, sehingga mengakibatkan daya yang tersedia tidak mencukupi untukmelayani kebutuhan penyediaan tenaga listrik. Oleh karena itu jangan biarkan mesin loss ofperformance (derating), jangan dibiarkan bahan bakar terbuang percuma, dan jangan biarkanmesin mengalami kerusakan (catasthropic failure). Sesuai dengan norma-norma yang sehatdalam bidang industri dan niaga, maka SPD yang ada harus dikelola dengan seksama agarperformance, keandalan (reliability'1 dan ketersediaan (availibility) selalu dapat dipertahankanpada kondisi optimum.Sehubungan dengan hal tersebut untuk membantu manajemen unit pembangkit diesel dalamupaya peningkatkan daya mampu SPD, maka dilakukan penelitian yang berjudul "Analisapenyebab menurunnya daya mampu (derating) pada Satuan Pembangkit Diesel (SpD), sehinggadapat diantisipasi untuk tindakan perbaikannya.

7.2 ldentifikasi Masalah-rtuk mengetahui penyebab deratingsPD, dapat diidentifikasi dengan permasalahan berikut:

- Komponen apa saja yang dapat menyebabkan derating ?-

Pada masing-masing komponen, parameter apa saja yang dapat digunakan sebagai indikator'r Eng menunjukan indikasi penyebab derating ?

1,3 Ruang Lingkup penelitian

' :-:'i'ien-komponen penyebab derating pada SPD banyak sekali, tetapi secara umum dapat::.3- 3 (tiga) kelompok, yaitu :

1l4r

b.

c.

PT PLN (PERSERO) LITBANG No, : 36.1IT.2006

- Kelompok 1) Energi Awal (Bahan bakar)- Kelompok 2) Komponen mekanik (prime mover)- Kelompok 3) listrik ( Generator)Pada penelitian ini, ruang Iingkup yang dianalisa sebagai sumber penyebab derating dibatasi,hanya pada kelompok 2) yaitu komponen mekanik mesin itu sendin (prime mover)

7,4 Perumusan maglahBerdasarkan identifikasi masalah dan ruang lingkup penelitian, penyebab terjadinya deratingpada sPD dirumuskan dengan beberapa pertanyaan berikut ini :a) Apakah ada pengaruh sistem pembakaran terhadap derating?b) Apakah ada pengaruh sistem pendingin mesin terhadap derating?c) Apakah ada pengaruh sistem pengisapan, pembuangan terhadap derating?d) Apakah ada pengaruh undersize crankshaft terhadap derating?e) Apakah ada pengaruh degradasi komponen material terha dap derating ?7.5 Tujuan dan Kegunaan penelitian

7,5,I Tujuan penelitian1' Menganalisa penyebab derating pada Satuan Pembangkit Diesel (SpD)2. Memberikan rekomendasi, langkah-langkah perbaikan untuk dilaksanakan, sehingga

derating SPD dapat dihindari.

I"5,2 Kqunaan penelitian

a' Sebagai bahan masukan kepada pihak manajemen Pembangkit Listrik TenagaDiesel, untuk mengantisipasi lebih dini penyebab terjadinya derating, danmenentukan langkah-langkah kedepan .

Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat membantu manajemen unitpembangkit listrik, dalam upaya mempertahankan dan meningkatkan kinerja unitpembangkit thermal (PLTD), khususnya di Lingkungan pLN.

Sebagai wahana pengembangan ilmu pengetahuan dan penelitian dalam bidangketenagalistrikan.

: Sebagai buKi empirik penyebab derating pada SpD.

2l4r

PT PLN (PERSERO) UTBANG No. : 36. UT. 2006

2. Kajian LiteraturSesuai dengan ruang lingkup penelitian, teori yang dikaji adalah teori-teori yang relevan denganpenyebab derating pada SPD.a). Pengertian deratingb) Kesetimbangan energic). Sistem bahan bakard) Ruang bakare) Proses pembakarane) Sistem Pengisapan, Pembuangan dan Turbrchargerf) Sistem pendinginan mesin2,7 Pengeftian derating

2.7.7 Daya terpaang

Daya terpasang adalah besarnya kapasitas produksi terbesar (Maximum Capacity) yang dapatdibangkitkan oleh SPD, tanpa dibatasi oleh kondisi (mesin dan musim). Daya terpasang tersebutsesuai dengan yang teftulis pada " name plate " mesin.

2.7.2 Daya mampu

Daya mampu adalah besarnya kapasitas produksi yang tersedia (Auaillable Capacity) yang dapatdibangkitkan oleh SPD, karena kondisi (mesin maupun musim). Daya mampu tersebut biasanyadipikul oleh SPD pada saat jam pelayanan beban puncak dan daya kritis.

Zt,3 DeratingDelatirg adalah pengurangan produksi atau penurunan daya mampu yang dibangkitkan olehSFD karena kondisi (mesin maupun musim), atau selisih antara daya terpasang dengan dayarmarpu. Berdasarkan kondisi yang dialami oleh SPD, derating dapat dibagi menjadi 2 (dua)lrcm, yaitu derating sementara dan derating permanen [6].

U K*timbangan enetgii'nqJ* dengan hukum termodinamika pertama (Kekekalan energi); energi tidak dapat diciptakanm ud* dapat dimusnahkan, hanya dapat berubah dari satu bentuk kebentuk energi yang lain.

3 l4t

PT PLN (PERSERO) UTBANG No. : 36. LIT. 2006

Dengan demikian harus terdapat suatu kesetimbangan antara energi masukan dan keluaran.Energi yang dimiliki oleh bahan bakar di dalam ruang bakar mesin selain menghasilkan daya darimesin tersebut juga menghasilkan energi panas dan energi yang dibuang melalui gas buang,lihat rumus di bawah ini :

Eru-W+Q*Eou (2.1)

Dimana : E uu = Energi bahan bakarW = Kerja mekanik meinA = Panas yang diserap oleh sistem pendinginEou = Energi gas buang

Berdasarkan analisa empiris heat balance pada mesin diesel, komposisi energi mulai dari yangdihasilkan oleh energi bahan bakar yang dianggap 100o/o sebagai masukan dapat diuraikanmenjadi [9] :1. Kerja Mekanik (44o/o).2. Kerugian karena gas buang (Z9o/o).3. Kerugian karena pendinginan air (Zlo/o).4. Kerugian karena pendinginan minyak pelumas (oli) @o/o),5. Kenrgian karena radiasi (2o/o).

t\PaUla daya mampu yang dibangkitkan suatu SPD menurun (derating) hal tersebut sudah pastidlEebabkan karena penurunan kerja mekanik. Bila terjadi penurunan kerja mekanaik, makaaal diiringi dengan peningkatan kerugian. Dengan demikian maka komponen peralatan yangIrililrrqrebabkan peningkatan kerugian adalah merupakan penyebab menurunnya kerja mekanikarcr.r penyebab terjadinya derating pada SpD.

a rrrlum bagan konversi energi sebuah mesin-diesel dapat dilihat pada gambar 2.1

4 l4t

lfc$lltrll' rofi( ElEmY.4i

f&{fi.6 ? c4519'ii

.rFTEnf4Qtge SOOT|IS rrttER I !i

frLsFEF A,OCI( lrE^S r rusoooot-ist'rrEFtr

s. co*il0 wfirf, t*,fi.slrof. *

TSTAL F4'EL CflERQY IFPUTt00't{

Gambar 2.r : uraian energi bahan bakar pada mesin diesel yangdianggap 100% sebagai masukan.

:.:3 SPD, bahan bakar diumpankan ke dalam ruang bakar dan bercampur dengan udarar'.'- -;3a terbakar, dan mengubah energi kimianya menjadi energi panas. Energi panas yang:"- i'l rdak dapat semua digunakan untuk memutar poros engkol karena terdapat kerugian-:r---:3-, gas buang, pendinginan dan radiasi. Energi yang tersisa yang dikonversi menjadi: - :":: : sebut tenaga indikatif (Indikatif Horse Power,IHP). Tenaga inilah yang menggerakan: "r:- :=- akan mengalami kerugian dalam pentrasmisiannya karena gesekan, pemompaan,' rr

" : -- i ^, Jumlah semua kerugian tersebut dikonversikan ketenaga dan disebut tenaga.'"rl;'i* :*:3t horre Power, FHP). Energi yang tersisa adalah energi mekanis yang berguna,

, ' - I !.:t

-- 3rergi efeKif (Brake Horse power, BHp) t3].

s l4t

6 l4l


ry

I4t

I

I4*

ICon. Rod

Gambar -2.2: Aliran energi pada mesin diesel

2ZI Efisiensi mesinElifa unjuk kerja mesin diindikasikan dengan istilah efisiensi (D,nsin yang penting didefenisikan sebagai berikut [3]:l. Efisiensi termal indikatif ltiamta thermal effrsienq), adalah

indikatif terhadap energi bahan bakar.

maka lima macam efisiensi

perbandingan energi daya

(2.2)ihp ihp x 4500

4t:fuel hp (massa bb / menit) x NK

2. Efisiensi mekanis (m*hanical effisienq) adalah perbandingan daya efektif (daya yangdihasilkan) terhadap daya indikasi (daya yang mengerakan piston)

4^ (2.3)ihp

dan daya gesekan (fricfr'on horse pwer) :

fhp= ihp-bhp (2.4)

3. Efisiensi termal brake (bnke thermal ffisienq), adalah efisiensi tohl yaitu perbandinganenergi dalam daya brake terhadap energi bahan bakar.

bhp x 45004ta

bhp

bhp

fuel hp (massa bb / menit) x NK(2.s)

(2.6)4* :4t.4m

+ Efisiensi VolumetrisKduaran mesin dibatasi oleh jumlah maksimum udara yang dapat diambil selama langkahbap' karena hanya sejumlah tertentu bahan bakar yang dapat terbakar secara efektifdengan jumlah udara yang terseia.ftiersi volumetris adalah petunjuk kemampuan mesin dalam menghisap udara danffirisikan sebagai perbandingan udara actual yang terhisap pada kondisi atmosfirffiprrclumelangkahdarimesin.Efisiensivolumetrikdapatdihitungberdasarmassrlru udlrne udara.

massa charge actual terhisap

4v:massa charge sebesar volume silinder

7 /41

(2.7)


5. Efisiensi relatif atau perbandingan efisiensi adalah perbandingan efisiensi termal siklusactual terhadap siklus ideal

efisiensi termal aktual

4ret (2. 8)efisiensi udara standar

22.2 Sistem bahan bakarSistem bahan bakar gambar -2.3, merupakan rangkaian komponen, tangki, filter, pompa supply,pornpa injeKor dan pipa saluran untuk dapat menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakardengan waktu (timing) dan jumlah yang tepat [2].

Gambar 2.3 : Aliran system bahan bakar

01. Injection valve02. Injection line03. Double FilterOl Differential pressure gauge05. Fuel injection pump.06. Screw-in orifice01- Non

- return valve

08. Ball cock09. Fuel tank10. Hand pumpI 1. Fuel delivery pump12. Pressure control valve13 Leakage line14 Double filter

'iF

B l4t


5. Efisiensi relatif atau perbandingan efisiensi adalah perbandingan efisiensi termal siklusactual terhadap siklus ideal

efisiensi termal aktual

Tret:efisiensi udara standar

2.2,2 Sirtem bahan bakar

Sistem bahan bakar gambar -2.3, merupakan rangkaian komponen, tangki, filter, pompa supply,pompa injektor dan pipa saluran untuk dapat menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakardengan waKu (timing) dan jumlah yang tepat [2].

Gambar 2.3 : Aliran system bahan bakar

(2. 8)

01. Injection valve02. Injection line03. Double Filter04 Differential pressure gauge05. Fuel injection pump.06. Screw-in orifice07 . Non

-

refurn valve

08. Ball cock09. Fuel tank10. Hand pumpI 1. Fuel delivery pump12. Pressure control valve13 Leakage line14 Double filter

B l4t

qF

Pompa injeksi

s l4t

PT PLN PERSERO) LITBANG

!3

3

16 2

Gambar 2.4 :'Aliran system baharrbakar

l. lntake from fuel service tank2. Engine-driven fuel booster pump3. Duplex final fuel filter4. Fuel manifold5. Fuel injection pump6. Hight pressure injection pipe7. Fuel injector8. Injection valve and nozzle9. Fuel return

rl smponen-komponen sistem

Tangki bahan bakar

Fifter

Pompa Supply

10 Pressure regulating valveI l. Return to fuel servive tankL2. Injector leakage pipe13. Leakage collection manifold14. Fuel pipe casing Leakage collection

Manifold.15. Float chamber16. Leakage drain

bahan bakar :

Berfungsi untuk menampung bahan bakar yang akan digunakan

untuk proses pembakaran dalam mesin.

Berfunsi untuk menyaring atau mem-bersihkan bahan bakar dari

kotora n-kotora n sebel um dig unaka n u ntuk proses pemba karan

Bedungsi untuk menyemprotkan bahan baker dari tang-iipenyimpan ke tangki harian atau langsung ke pompa injeksimelalui filter.

Berfungsi untuk memompakan dan menaikkan tekanan bahanbakar ke injeKor (20.000 s/d. 30.000 psi).

Parameter tekanan yang kurang tinggi mempengaruhi jumlah

36. LrT. 2006

.1?' 13


bahan bakar yang masuk kedalam silinder, hal inimenyebabkan kualitas pembakaran pada silinder yangmengalami kerusakan pada pompa injeksi menjadi kurangsempurna. Biasanya ditandai dengan tekanan pembakaranyang lemah jika dibandingkan silinder lainnya. Fungsi lainbahan bakar adalah sebagai pendingin dalam ruang bakar,volume bahan bakar yang kurang dapat menyebabkantemperatur mesin tinggi.

Prinsip kerja pompa injeksi jenis Bosch sesuai gambar-2.5- Saat plunyer melangkah turun, bahan bakar masuk ke

ruang atas plunyer.

- Plunyer melangkah nai( menutup lubang masuk dan bypassmulai penyemprotan.

- Plunyer terus melangkah nai( bahan baker diatas plunyerbertekanan tinggi mernbuka katup penutup plu nyer (liveryvalve) melalui pipa tekanan tinggi, bahan baker menyemprotkeruang baker melalui injector.

- Ketika alur (helix) pada plunyer bertemu dengan tubangbypass, tekanan diatas plunyer hirang karena bahan bakerdibocorkan lewat bypass. Katup penyalur kembali tertutuprapat karena ada pgds, sehingga bahan baker yang adadidalam pipa saluran ke injector tidak bias kembali ke pompainjeksi.

70 141


InjeKor

gINq{P,lI\!P

9.u*.b{ 2.5 : Pornpa injeksi jenis Bosch

Berfungsi sebagai alat injeksi dan pengabutan bahan bakardalam silinder. Kualitas pengabutan yang kurang baikmenyebabkan proses pembakaran yang terjadi tidak sempurna.Hal ini biasanya ditandai dengan temperatur exhaust yangtinggi, karena delay time sebelum bahan bakar menjadi lebihpanjang, ada kemungkinan bahan bakar terbakar pada akhirlangkah buang, sehingga bahan bakar terbakar disaluran gasbuang.

Prinsip kerjanya Injektor sesuai gambar -2.6, yaitu sbb :- Kekuatan /tenaga pegas F menekan jarum (needle)

sehingga mentup ternpat dudukan jarum di nozzle. Birapompa injeksi bekerja, tekanan bahan bakar p akan naikpada ruang nozzle dan mengangkat jarum keatas.

rr l4l

- Injection valve

Jarum terangkat keatas sewaktu ada tekanan bahan bakar pselama waKu tertentu.setelah tekanan p turun, berarti proses injeksi bahan bakarselesai, maka iarum berqerak kebawah untuk menutup.

ttslifii'1gy:'}/*.ttli''d'e dtr,trfii:::J.lc.d.Et*tt$l O*tia|r','tty1*]lfttl{ip:1#

:ia,rl{if,rtr{,{dnr!..'.(tt&(,:rtt,lt''.'r',

llhetln lrt* .'

.(lttua(V''.rry'|- ifrrt(lyl.r lr$( r ,3(trtwil**1].

Gambar 2.6: prinsip kerja injektor

sebuah injection valvekomplit (gambar 2.7),terdiri dari :a. sebuah nozzle (4) dan sebuah nozzsle holder (L) dengan

pegas beban untuk (needle) (5) dikat pada bagian bawaholeh tutup (cupment) (6)

b. Tenaga pegas (7) dibebankan pada jarum lewat push rod(B). Dimana pengaturan beban tekanan pegas tersebutdiatur oleh regulating screw(g).

F

t2 /47

Pipa penghubung ariran bahan bakar (z) ditahan ataudirapatkan oreh grand (3) untuk menjaga dari kemungkinanbocor.

Pendingin mengalir kedalam dan keluar injector rewat lubangpendingin yang ada di nozzle dan nozzle holder, untukmenjaga supaya tepat (presisi) daram pemasang.r, dipakaidowel pin (10)

Gambar 2.7 : Fuel Injection valve

22.3 Ruang bakarknng bakar terdiri dari cylinder liner, piston dan rylinder head. elinder liner berpenampanglngkaran' di datamnya terdapat piston (torak) yang dapat bergerak translasi secara bolak balik&tgEn leluasa' sedangkan pada cylinder head terdapat katup isap dan katub buang seftaFlengl(apan penyemprot bahan bakar (injecto). Kerapatan gas dalam silinder dijamin olehcrcn torak yang bergerak translasi sesuai dengan gerakan torak itu sendiri. Hal tersebut

mmqpakan syarat utama untuk menjamin berlangsungnya proses pembakaran dengan sebaik-

c.

d.

!F

L3 /41


2.2.4 Ptoses Pembakaran

Proses pembakaran pada ruang bakar mesin diesel 4 langkah mengikuti langkah-langkahberikut :Prinsip kerja mesin diesel 4 langkah, bila gerakan piston telah merrcapai 4 (empat) kali, makaputaran pena engkol terjadi 2 (dua) kali dan menghasilkan 1(satu) kali kerja [3].Langkah-1

Langkah-2

yaitu langkah pemasukan; pada langkah ini ke dua katub masuk membukadan katub buang teftutup. Udara mengalir kedalam silinder.

yaitu langkah kompresi; pada langkah ini kedua katub masuk menutup,piston bergerak dari Tl'lB ke TMA menekan udara yang ada dalam silinder.Sesaat sebelum piston mencapai TMA, bahan bakar diinjeksikan.yaitu langkah ekspansi; pada langkah ini karena bahan bakar yangdiinjeksikan kedalam silinder yang bertekanan tinggi maka terjadipembakaran bahan bakar dan berekspansi menekan piston untuk melakukankerja sampai piston mencapai TMB, pada langkah ini kedua katub tertutub.yaitu langkah buang ; ketika piston hampir mencapai TMB, katub buangterbuka dan katub masuk tetap tertutup. Ketika piston bergerak menuju TM&gas sisa pembakaran terbuang keluar ruang bakar. Akhir langkah ini adalahketika piston mencapai TMA. Siklus kemudian berulang lagi.

Langkah-3

Langkah-4

2.2.5 Kualitas Pembakaran

Kualitas pembakaran sangat tergantung pada timing penyemprotan, tekanan bahan bakar dansuplai udara untuk keperluan pembakaran

"

a) Timing Penyemprotan Bahan BakarGambar 2.8 menunjukan profil pembakaran dalam ruang bakar pada beberapa sudutpenyemprotan [9].- lika sudut penyemprotan semakin awal akan menyebabkan parameter laju kenaikan

tekanan pembakaran semakin cepat dan semakin tinggi tekanan pembakaran dalamsilinder.

- Jika timing penyemprotan terlambat, maka waktu yang dibutuhkan bahan bakar untukterbakar menjadi sempit, bahan bakar dapat terbakar pada knalpot atau saluranexhaust. Hal ini sering terjadi sehingga menyebabkan pipa exhaust membara karena

t4 l4l

tinggi temperatur gas buang, sering sekali menjadi penyebab terjadinya derating padaprestasi SPD.

lrFr X.LIrmA}: 4*p*e

Gambar 2.8: Profil Tekanan Pembakaran pada berbagai sudut penyemprotanBTC : Before Top Death Centre (sebelum TMA)ATC : After Top Death Centre (sesudah TMA)TMA : Top Maksimum Atas

b) Timing Buka Tutup KatupMa 2 jenis katup pada setiap silinder, intake dan exhaust Intake adalah sebagai saluranrnasuk udara segar, sedangkan exhaustsebagai salauran ketuar gas buang hasil pembakaran.

unh 5 ed' # r *'tfili,&Iiii:SFl

F{-s'lrl F*lbS t:gry*Gambar 2.9

=Timing buka tutup katup

?ffi

F*ag,Eam.n

*lEftl*It*rHs*

ru

F{l-

E

l.

T,E, Ea{tsFlft'R *C#r+ :.*&ir

FgfsEa S." ffi*ffilFiFrWf -il{H*ri*tiF

fuEiri a"rr[=p. raat irlaheltrh*a l+rrir hiruidan

erhar.H i Wris rretdr! terbub

Ls /41

Pada mesin 4 langkah terdapat 2 kali posisi piston pada Top Death Centre (TDC), ataulebih dikenal dengan posisi TMA.

Peftama ; TOP pembakaran, yaitu pada saat katup intake dan exhaust sama-sama tertutup.Kedua ; TOP overlap, yaitu pada saat katup intake dan exhaust sama-sama terbuka. pada

saat TOP overlap dikenal sebagai proses pembilasan (rcavenging). proses inisangat penting untuk mendinginkan temperatur dinding silinder, memang adaakibat yang harus ditanggung bahwa adanya aliran udara yang terbuang, sehinggaada kemungkinan mesin kekurangan udara segar untuk proses pembakaran

Untuk mendeteksi timing buka tutup katup tersebut dengan tepat dapat dilakukan pengukuranvibrasi pada silinder head, Pada hasil pengukuran vibrasi, waKu (timing buka tutup katup) akandipetakan terhadap sudut cranl

befungsi untuk mengurangi kerugian gas buang, karena dimanfaatkan untuk menambah lajualiran udara kompresor yang masuk ruang bakar sehingga bahan bakar akan terbakar lebihbanyak dan efisien sefta menghasilkan tenaga atau daya yang lebih besar, prosesnya disebutturbocharging dan pesawatnya disebut turbocharger. Dengan turbocharger tersebut (B s/d 10)o/o dari jumlah kalor pembakaran bahan bakar (gas buang) dapat diselamatkan [4].

2.2.7 Sistem Pendingin Mesin

Tujuan pendinginan pada mesin adalah untuk memperpanjang umur mesin ; daya tahan,kondisi dan operasi mesin, terutama pada bagian-bagian mesin yang mengalami temperaturtinggi akibat panas pembakaran dan gesekangesekan pada bagian-bagian yang bergerak dansaling bersinggungan.

Pada bagian atas silinder (rylinder head) merupakan bagian yang terpanas dan sebagian panasgas pembakaran itu dipindahkan secara langsung ke fluida pendinginnya. Sedangkan untukbagian bawah silinder, perpindahan panas ke fluida terjadi secara tidak langsung (melalui torakdan cincin-cincin torak). Jika pendinginan tidak dapat dilakukan dengan sebaik-baiknya, makatemperatur dari setiap bagian selinder akan naik. Keadaan tersebut akan mengakibatkankerusakan dinding ruang bakar karena terjadinya tegangan termal, kerusakan katup-katup,puncak torak dan kemacetan cincin torak [10].Berdasarkan media pendinginnya, pendinginan mesin dapat dibedakan menjadi 2 (dua) bagian,yaitu :1, Pendinginan dengan pelumasan, dimaksudkan untuk mendinginkan bagian-bagian mesin

yang bersentuhan langsung, saling bergesekan, bergerak dan saling bersinggungan.

7, Pendinginan dengan air, dimaksudkan untuk mendinginkan bagian-bagian mesin yang tidakbersentuhan langsung dengan bagian mesin yang bergerak, dinding rylinder liner, cylinderhead, injector, katup isap dan buang.

:ada mesin diesel, sistem air pendingin secara umum:,agian, yaitu :

i Raw water

dapat dibagi menjadi 2 (dua)

Berfungsi untuk mendinginkan udara pembakaran dan minyak pelumasan (oli mesin).

17 141

beffungsi untuk mengurangi kerugian gas buang, karena dimanfaatkan untuk menambah lajualiran udara kompresor yang masuk ruang bakar sehingga bahan bakar akan terbakar lebihbanyak dan efisien sefta menghasilkan tenaga atau daya yang lebih besar, prosesnya disebutturbocharging dan pesawatnya disebut turbocharger. Dengan turbocharger tersebut (B s/d 10)o/o dari jumlah kalor pembakaran bahan bakar (gas buang) dapat diselamatkan [4].

2.2.7 Sistem Pendingin Mesin

Tujuan pendinginan pada mesin adalah untuk memperpanjang umur mesin ; daya tahan,kondisi dan operasi mesin, terutama pada bagian-bagian mesin yang mengalami temperaturtinggi akibat panas pembakaran dan gesekangesekan pada bagian-bagian yang bergerak dansaling bersinggungan.

Pada bagian atas silinder (rylinder head) merupakan bagian yang terpanas dan sebagian panasgas pembakaran itu dipindahkan secara langsung ke fluida pendinginnya. Sedangkan untukbagian bawah silinder, perpindahan panas ke fluida terjadi secara tidak langsung (melalui torakdan cincin-cincin torak). Jika pendinginan tidak dapat dilakukan dengan sebaik-baiknya, makatemperatur dari setiap bagian selinder akan naik. Keadaan tersebut akan mengakibatkan"erusakan dinding ruang bakar karena terjadinya tegangan termal, kerusakan katup-katup,:,lrrcak torak dan kemacetan cincin torak t10].Serdasarkan media pendinginnya, pendinginan mesin dapat dibedakan menjadi 2 (dua) bagian,,:i-l'

- Pendinginan dengan pelumasan, dimaksudkan untuk mendinginkan bagian-bagian mesiniang bersentuhan langsung, saling bergesekan, bergerak dan sating bersinggungan.

-

:Endinginan dengan air, dimaksudkan untuk mendinginkan bagian-bagian mesin yang tidak:e-'sentuhan langsung dengan bagian mesin yang bergerak, dinding rylinder liner, cylinder-erJ, injector, katup isap dan buang.

r'kl: r'esin diesel, sistem air pendingin secara umum dapat dibagi menjadi 2 (dua)Xuml, 3- r'ditU :, .i;t,lt ,rr'atef

id*--';s untuk mendinginkan udara pembakaran dan minyak pelumasan (oli mesin).

17 /41

2.

Gambar z.LL: Sirkulasi Pendingin Raw Water

Jacket water

Bedungsi untuk mendinginkan bagian-bagiantemperatur tinggi. Namun pada mesin New sulzer Lz zAvjuga sebagai pendingin udara pembakaran.

me$n yang mengalami40 S, Jacket water digunakan

Gambar z.Lz: sirkurasi pendingin Jacket water

Komponen-komponen sistem pendingin air :

1. ThermostatDilengkapi peralatan "Heat Control Valvei yang berfungsi untuk mengatur aliran airpendingin ketika mengalami perubahan temperatur.

Prinsip kerja Thermostat :- Pada saat mesin mulai dijalankan, thermostat masih tertutup (Temperatur air pen-

dingin mesin masih rendah). Sirkulasi air pendingin mesin sebagai berikut :Mesin Water manifotd

- Thermostat- Water pump

- fntercooler

-

Mesin

rB /41


- Setelah temperatur air pendingin naik (temperatur tertentu), thermostat mu-laimembuka. Sirkulasi air pendingin menjadi :

Mesin Water manifold Thermostat- Radiator Water pumpfnterooler- Mesin.

Charge Air Cnoler (CAC)

Komponen yang befungsi untuk mendinginkan udara pembakaran

Cooling Water Pump

Berfungsi untuk memompakan air pendingin mesin ke bagian-bagian mesin yangmemerlukan pendinginan.

Radiator

Merupakan alat penukar panas yang berfungsi untuk mendinginkan air pendingin mesin

t9 l4t

PT PLN (PERSERO) I,ITBANG No. : 3G. LIT. 2006

2.3 Kerangka PemikiranUntuk memudahkan menganalisa penyebab derating pada SPD, dibuat paradigma jalur ataukerangka pemikiran sepefti gambar 2.13 berikut ini :

Gambar-z.r3 : Kerangka pemikiran indikasi dan penyebab derating

Terjadi suara detonasiletupan

Cranlpinjournal danatau Main Journal te-lah digrinding under-size.

Jam operasi SPD telahmelewati jam pemeli-haraan.

DegradasiMaterial (X5)

Sistem AirPendinein

q{2)

20 l4t

PT PLN (PERSERO\ IJTBANG No-: 36. LIT. 2006

2.4 HipotuisPenyebab derating pada SPD diduga dengan b$erapa hipotesis, berikut ini1. Sistem air pendingin mesin kurang optimal2. Sistem pembakaran tidak sempurna

Sistem pengisapan, pembuangan dan furfuharger

Undersize Crankshaft

5. Kondisi material karena dqradasi.6. Poin 1 s/d. 5 secara simultan dapat berpengaruh terhadap derating

3.

4.

2t l4t

3. MetodologiPenelitian terhadap derating SPD diawali dengan studi literatur, menetapkan sampel penelitian,pengumpulan data (informasi, operasi, pemeliharaan dan pengusahaan) PLTD pada SPD yangdipilih, diskusi, sehingga dapat mengetahui indikasi dan komponen penyebab derating sertamenentukan langkah-langkah perbaikan untuk menganti$pasinya.

3.7 Studi Literatur

Literatur yang dikaji adalah teori-teori yang'relevan dengan penyebab penurunan daya mampuSPD yang beftujuan untuk mencari landasan teori, dasar mengidentifikasi masalah, pendekatanatau perumusan masalah, membuat kerangka pemikiran dan menentukan hipotesis

3.2 Sampel penelitian

Sampel penelitian adalah SPD yang terdapat pada :- PLTD Siantan-Pontianak, terdiri dari 4 SPD merek SWD dan 2 SpD merek Sulzer.- PLTD Sungai Raya-Pontianak, terdiri dari 4 SPD merek SWD dan 2 SpD merek Sulzer.- PLTD Trahan Bandar-Lampung, terdiri dari 3 SPD merek S\IVD dan 3 SpD merek Sulzer.- PLTD Teluk Betung-Bandar Lampung, terdiri dari 2 SPD merek SWD dan 1 SpD merek

Sulzer

- PLTD Payo Silincah-Jambi, terdiri dari 7 spD merek Minless.- PLTD Kasang

- Jambi , terdiri dari 7 unit, terdiri dari 3 unit merek SWD REB dan 4 unit

merek Niigata 18 V

g,3 Metode pengumpulan data

Unrtuk memperoleh data; indikasi dan penyebab penurunan daya mampu SPD yang akancfrianalisa dilakukan dengan metode berikut :- Suryei ke masing-masing PLTD yang telah ditentukan sebagai sampel SpD penelitian.- Dari data pengusahaan PLTD; dicatat merek, tipe, tahun operasi, daya terpasang, dan

daya mampu SPD.

- Dari data Log sheet operasi harian PLTD, dicatat daya mampu masing-masing SPD pada:eban puncak.

22 l4L

PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. Lrr. 2006

- Diskusi dengan Supervisor Operator, Manajer PLTD, mengenai indikasi yang timbul danpenyebabnya bila beban dinaikan lebih besar dari daya mampu pada saat itu pada masing-masing SPD.

- Mencatat hasil diskusi sebagai masukan untuk data penelitian

3.4 Metode Pengolahan Dab

Pengolahan data dilakukan dengan beberapa langkah, yaitu :

1. Langkah peftama : SeleksiDari data pengusahaan PLTD dan Log sheet operasi harian PLTD dilakukan seleksi,didipilih, diambil dan dicatat daya mapu SPD sesuai realisasi operasi dan produksiterbesar pada beban puncak.

2. Langkah ke-2 : KalkulasiMenghitung persentase penurunan daya mampu terhadap data terpasang pada masing-masing SPD sample penelitian.

3. Langkah ke 3 : Softasia. Dari data yang terkumpul dilakukan pengelompokan indikasi penye-bab derating yang

sama, sebagai variabel penelitian atau faktor-faKor yang mempengaruhi penurunandaya mampu SPD.

b. Variabel penelitianDari hasil pengelompokan indikasi dan penyebab derating yang sama ditetapkansebagai variabel penelitian yang akan dianalisa.

i). Y adalah : variabel terikat (depndent vaiable), yaitu : deratingii). X adalah : variabel bebas (indepndent variable), yaitu faktor-fa6or yang mempe

-ngaruhi derating pada SpD.

3.5 Metode Analis

Untuk menganalisa penyebab derating dimulai dari indikasi yang timbul sampai sistemkompnen peralatan yang terkait sebagai penyebabnya, kemudian membuat solusi untukmengantisipasinya sebagai tindakan perbaikan.

23 /41

PT PLN (PERSERO) IJTBANG No. : 36 " LIT. 2006

4. Tinjauan DataSampel penelitian ada sebanyak 39 SPD, jumlah ini dianggap telah merruakili SPD tersebar,karena dari data yang diperoleh, variable-variabel yang berpengaruh terhadap derating telahmenunjukan hal sama dan berulang.

4,1 Kondisi SPD ampel penelitian

Dari 39 SPD sampel penelitian, yang terdiri dari 6 SPD pada PLTD Siantan, 6 SPD pada PLTDSei Raya - Pontianak, 7 SPD pada PLTD tarahan, 6 SPD pada PLTD Teluk Betung

- Bandar

Lampung, 7 SPD pada PLTD Payo Selincah dan 7 SPD pada PLTD Kasang -

Jambi, ditemukanbahwa :

a. 6 SPD sudah tidak operasi, karena rusak permanent, yaitu SPD-3 Payo Selincah jambi danSPD-I, 2, 3,4, dan 6 PLTD Kasang

-Jambi. Penyebab kerusakan dapat dilihat pada datalampiran-1

b. 7 SPD tidak mengalami derating, daya mampu masih rdative sama dengan daya terpasang.c. 26 SPD yang lain telah mengalami derating.

4.2 Pengelompokan indikasi penyebab denting tlangDari 26 SPD yang telah mengalami derating, indikasi penyebabnya diidentifikasi dandikelompokan menjadi :

a) Temperatur gas buang naik dan exhaust manifold membara, (4 SPD) :- SPD -1 PLTD Siantan Pontianak, merek SWD 9 TM 4I0, No. seri : 3305, putaran 500

rPffi, tahun operasi t977, umur 29 tahun, daya terpasang 3000 kW, per oK 2006 dayamampu 3000 kW, derating 25 o/o.

- SPD-7 PLTD Tarahan Bandar lampung, merek Wartsila L2V46, No. seri : 4365117,putaran 600 rpm, tahun operasi 1991, umur 15 tahun, daya terpasang 9400 kW, per OK2006 daya mampu 5000 kW, derating 46,8 o/o.

- SPD-6 PLTD Payo Selincah-Jambi, merek Miirlees l(\/ t2 MJ, No. seri 85-03-01, putaran 600 rpffi, tahun operasi L992, umur 14 tahun, daya terpasang 5218 kW, perNopember 2006 daya mampu 3500 kW, derating 33,0olo.

24 l4t

PT PLN (PERSERo) LITBANG No, : 36 . LIT "

2006

- SPD-6 PLTD Teluk betung-Bandar lampung, merek Sulzer L2 ZV40|4B No. seri : 91551-563, putaran 600 rpm, tahun operasi 1981, umur 25 tahun, daya terpasang 6300 kW,per OKober 2006 daya mampu 3500 kW, derattng 44,4 o/o

b) Terjadi suara detonasi letupan pada ruang bakar, (3 SPD) :- SPD-6 PLTD Teluk betung-Bandar lampung, merek Sulzer t2 Z't40l4B No. seri : 91551-

563, putaran 600 rpm, tahun operasi 1981, umur 25 tahun, daya terpasang 6300 kW,per OKober 2006 daya mampu 3500 kW, deralng 44,4 o/o

- SPD-1 PLTD Tarahan-Bandar Lampung, merek Sulzer L2 Tt40l48 No. seri : 101203-2L4, putaran 600 rpm, tahun operasi 1986, umur 20 tahun, daya terpasang 6300 kW,per OKober 2006 daya mampu 5000 kW, deralng 20,4 o/o.

- SPD-6 PLTD Sungai raya-Pontianak, merek Sulzer tZ Zrl40l49 No. seri : 74At7A,putaran 500 rpm, tahun operasi 1993, umur 13 tahun, daya terpasang 7600 kW, perOKober 2006 daya mampu 4500 kW, derating 40,8 o/o

c) Jacket Cooler Temp. dan Lube Oil Temp tinggi (Indikator J. C.W Temp. dan L. OTemp trip), 13 SPD :

SPD-4 PLTD Siantan-Pontianak, merek SWD 18 Tl"1 No. seri : 3648, putaran 600 rpm,tahun operasi 1986, umur 20 tahun, daya terpasang 10400 kW, per Oktober 2006 dayamampu 7800 kW, derating 25 o/o

SPD-5 PLTD Siantan-Pontianalq merek Sulzer tZ ZV4A|48 No. seri : 91943930, putaran600 rpm, tahun operasi 1985, umur 21 tahun, daya terpasang 6300 kW, per OKober2006 daya mampu 4000 kW, derating 36,5 o/o

SPD-6 PLTD Siantan-Pontianak, merek Sulzer tZ Al4Ol4B No. seri : 91943954, putaran600 rpm, tahun operasi 1985, umur 21 tahun, daya terpasang 6300 kW, per OKober2006 daya mampu 4000 kW, derating 36,5 o/o

SPD-1 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek S\.VD 16 Tl4 410 No. seri : 3655, putaran600 rpm, tahun operasi tg&7, umur 19 tahun, daya terpasang 8000 kW, per OKober2006 daya mampu 7500 kW, derating 15 o/o

2s /41

PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36 i LIT "

2006

- SPD-2 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek SWD 16 TM 410 No. seri : 3664, putaran600 rpm, tahun operasi 1987, umur 19 tahun, daya terpasang BB00 kW, per OKober2006 daya mampu 7500 kW, derating 15 o/o

- SPD-3 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek SWD 16 TM 410 No. seri : 3673, putaran600 rpm, tahun operasi L987, umur 19 tahun, daya terpasang SB00 kW, per OKober2006 daya mampu 7300 kW, derating 17 o/o

- SPD-5 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek Sulzer L27AV 40 No. seri : 740L69, putaran500 rpm, tahun operasi 1993, umur 13 tahun, daya terpasang 7600 kW, per OKober2006 daya mampu 5000 kW, derating 34,2 o/o

- SPD-6 PLTD Sungai Raya-Pontianak, merek Sulzer t27AV 40 No. seri : 740L69, putaran600 rpm, tahun operasi 1993, umur 13 tahun, daya terpasang 7600 kW, per OKober2006 daya mampu 4500 kW, derating 40,8 o/o

- SPD-I PLTD Tarahan -

Bandar Lampung, merek Sulzer L2 Tt40l48 No. seri : 101203-2L4, putaran 600 rpm, tahun operasi 1986, umur 20 tahun, daya terpasang 6300 kW,per OKober 2006 daya mampu 5000 kW, derating 20,6 o/o

- SPD-1 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60 No. seri :405310, tahun operasi 1969, umur 37 tahun, daya terpasang 1200 kW, per OKober2006 daya mampu 900 kW, derating 25 o/o

- SPD-2 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60 No. seri :4A5597, tahun operasi 1968, umur 38 tahun, daya terpasang 1200 kW, per OKober2006 daya mampu 900 kW, derating 25 o/o

- SPD-3 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60 No. seri :405598, tahun operasi 1968, umur 38 tahun, daya terpasang 1200 kW, per Oktober2006 daya mampu 1000 kW, derating 16,6 o/o

- SPD-5 PLTD Teluk Betuhg - Bandar Lampung, merek SWD 9 Tl4 410 No. seli :3432,putaran 500 rpm, tahun operasi L978, umur 28 tahun, daya terpasang 4000 kW, perOKober 2006 daya mampu 2800 kW, derating 30 o/o

76 l4L

PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36 , LIT "

2006

f)

d) Vibrasi dan bising pada Turbochatger tinggi, (5 SPD) :- SPD-3 PLTD Siantan-Pontiana( merek SWD 9 TM 410 No. seri : 3306, putaran 500

rPffi, tahun operasi t977, umur 29 tahun, daya terpasang 4000 kW, per OKober 2006daya mampu 2700 kW, derating 32,5 o/o

- SPD-I PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60 No. seri : 405310,tahun operasi 1969, umur 37 tahun, daya terpasang 1200 kW, per OKober 2006 dayamampu 900 kW, derating 25 o/o

- SPD-3 PLTD Teluk Betung - Bandar Lampung, merek MAN GBV40/60 No. seri : 405598,tahun operasi 1968, umur 38 tahun, daya terpasang 1200 kW, per OKober 2006 dayamampu 1000 kW, derating 16,6 o/o

- SPD-5 PLTD Kasang-Jambi, merek Niigata 16V, tahun operasi 1981, umur 25 tahun,daya terpasang 2500 kW, per Nopember 2006 daya mampu 1750 kW, derating 30 o/o

- SPD-7 PLTD Kasang-Jambi, merek Niigata 16V, tahun operasi 1981, umur 25 tahun,daya terpasang 2500 kW, per Nopember 2006 daya mampu 1750 kW, derating 30 o/o

e) Bearing temperatur tinggi, (indikator bearing temp. Trip), I spD :SPD-4 PLTD Sungai raya-Pontianak, merek SWD 16 TM 410 No. seri : 3674, putaran 600rPffi, tahun operasi t987, umur 19 tahun, daya terpasang 8800 kW, per Oktober 2006 dayamampu 7000 kW, derating 20,5 o/o

crankshaft telah di undersize, walaupun kondisi lain danoperasi menunjukan normal, pembebanan dikurangi, (9 spD)- sPD-1 PLTD Siantan-pontianalg merek swD 9TM 410 No. seri :

telah digrinding undersize pada crankpin No. 2 = us 4 mm,No.6=Us 6mm,

- sPD-z PLTD Siantan-pontianalg merek swD gTM 410 No. seri :telah digrinding undersize pada crankpin No. 3 = us 6 mm,

- sPD-3 PLTD siantan-Pontianak, merek swD grM 410 No. seri :telah digrinding undersize pada crankpin No. 3= us 6 ffiffi,

semua parameterIt

3305, crankshaftnyaNo.B = Us 4 mm dan

3304, crankshaftnya

3306, crank-shaftnya

27 /4r

PT PLN (PERSERO) UTBANG No. : 36 "

LIT. 2006

- SPD-4 PLTD Siantan-Pontianak, merek SWD gTM 410 No. seri : 3648, Main bearingcap No,7 telah dioversize (OS) = 1 mm.

- SPD-5 PLTD Siantan-Pontianak, merek Sulzer tz*t 40148 No. seri:91943930crankshaftnya telah digrinding undersize pada Main journal No, 1, 2,3,4,5,6 masing-masing Us = 2mm dan pada crankpin No. 1& 3 = Us 3 ffiffi, No. 2 = Us.1,2 mm, No.4&5 = Us2 mm &No. 6 = Us. 5 mm.

- SPD-6 PLTD Siantan - Pontiana( merek Sulzer LZZr| 40148 No. seri:91943954crankshaftnya telah digrinding undersize pada pada Crankpin No. L, 2, 3, 5, & 6 = Us0,4 mm, No. 4 = Us.5,0 ffiffi,

- SPD-I PLTD Siantan-Pontianak, merek SWD 16 TM No. seri: 3655 crankshaftnya telahdigrinding undersize pada Main journal No. 4, Us = 4 mm.

- SPD-2 PLTD Siantan - Pontianak, merek SWD 16 TM No. seri: 3664 crankshaftnya telahdigrinding undersize pada pada Crankpin No. 2 = Us 2,0 mm, No. 7 = Us 8,0 mm.

- SPD-4 PLTD Tarahan Bandar lampung, merek SWD 16 TM No. seri: 367Lcrankshaftnya telah digrinding undersize pada pada Crankpin No. 5 = Us 3,0 mm,dengan parallism 0,056 mm (standar 0,04 mm)

g) Kebooran air pada cylinder head dan kebooran gas buang pada exhaustmanifold, (a SPD) :- SPD-S dan 6 PLTD Tarahan

-Bandar Lampung, merek SWD 16 TM No. seri : 3668 dan3672, putaran 600 rpm, tahun operasi L987, umur 19 tahun, daya terpasang BB00 kW,per Oktober 2006 daya mampu 6000 kW, derating 31,8 o/o

- SPD-5 dan 7 PLTD Kasang-Jambi, merek Niigata 16V, tahun operasi 1981, umur 25tahun, daya terpasang 2500 kW, per Nopember 2006 daya mampu L750 kW, derating 30o/o.

h) Jam operasi SPD melewati jam pemeliharaan, (3 SpD) :- SPD -5 PLTD Siantan Pontiana( merek Sulzer t2 ZV 40l4BS No. seri : 91943930,

putaran 600 rpm, tahun operasi 19B5, umur 11 tahun, daya terpasang 6300 kW, perOKober 2006 daya mampu 4000 kW, derating 36,5 o/o

28 147

ilF

29 l4t

PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT , 2006

- SPD -5 PLTD Teluk Betung -

Bandar Lampung, merek SWD gTM 410 No. seri : 3442,putaran 500 rpm, tahun operasi 1978, umur 28 tahun, daya terpasang a000 kW, perOKober 2006 daya mampu 2800 kW, derating 30 o/o

- SPD -6 PLTD Payo Selincah Jambi, merek Miirlees l(\/ 12 MJ No. seri : 85-03-01, putaran600 rpm, tahun operasi L992, umur 14 tahun, daya ter-pasang 5218 kW,per Nopember2006 daya mampu 3500 kW, derating 33 o/o

5. Analis

Analisa ini didasarkan atas kerangkaidentifikasi dan pengelompokan indikasi

5.7 Sistem air pendingin mein

pemikiran gambar-z.t3 dan disesuaikan dengan hasilpenyebab derating, dengan uraian sebagai berikut ini :

Pada tinjauan data sebelumrY?, indikator Jacket Cooler Water Temperatur trip, Lube OilTemperatur trip, merupakan indikasi penyebab derating yang paling dominan, yaitu terdapatpada 13 SPD. Penyebab derating tersebut adalah karena menurunnya kemampuan da6 sistemair pendingin mesin.

Bila kemampuan sistem air pendingin mesin menurun maka kemampuan untuk prosesperpindahan panas akan menurun, sehingga terjadi overheating.Menurunnya kemampuan sistem air pendingin mesin dapat disebabkan oleh beberapa hat,diantaranya :

- Rendahnya level coolant- Konduktivitas panas dalam jacket water menurun karena banyak deposit.- Kerusakan pada thermostat, sehingga tidak dapat membuka.- Buruknya aliran udara melalui radiator, mampet karena banyak kotoran- Motor radiator tidak befungsi dengan baik- Kebocoran-kebocoran pada tube cooler radiator- Pompa air pendingin tidak berfungsi dengan baik.

Untuk mengetahui komponen peralatan yang mana penyebab utamanya, maka harus dilakukanpemeriksaan, kemudian dilakukan pemeliharaan sampai kerja sistem air pendingin mesintersebut dapat optimal kembali.

Komponen peralatan yang harus diperiksa adalah :a). Thermostat

Pemeriksaan kery'a thermostat optimal atau berfungsi normal (thermostat dapat membukauntuk mengalirkan air ke radiator)" dapat dilakukan dengan sederhana, yaitu denganmenyentuh pipa keluaran thermostat ke radiator pada saat SPD beroperasi. Kondisi pipapada saat itu seharusnya panas dan thermometer menunjukan kenaikan temperatur,menunjukan bahwa thermostat sudah membuka dengan normal.

30/41

b). Kebocoran pada system pendinginKebocoran pada system pendingin mesin dapat saja tefiadi diluar maupun didalam mesinatau pun pada radiator. Untuk mengetahui ada tidaknya kebocoran tersebut dapatdilakukan pemeriksaan visual pada pipa-pipa saluran air pendingin diluar mesin dan padaradiator atau penurunan level air pada aupansion bnk.

Misalnya sepefti yang dialami SPD -4 PLTD Siantan, tube cooler sudah kurang optimalkarena dari 700 tube cooler, 17 tube diantaranya disumbat karena bocor. Solusi untukmenanggulangi tube-tube cooler yang bocor harus dilakukan re-tubing.

c). Kipas dan motor radiator- Pemeriksaan terhadap kipas-kipas radiator dan sistem proteksinya, sehingga jika

terdapat salah satu kipas radiator yang trip dapat segera diketahui.- Melakukan pengukuran terhadap nilai amper motor-motor radiator untuk memastikan

befungsi normal, bila sudah tidak berfungsi atau tidak normat maka harus segeradiperbaiki atau diganti.

Misalnya sepefti yang dialami SPD 5 dan 6 PLTD Siantan, fungsi radiator kurang optimal,karena beberapa motor fan radiator tidak berfungsi karena mengalami kerusakan(terbakar). Solusi untuk mengatasinya harus segera diperbaiki atau diganti dengan yangbaru.

d). Pompa airMelakukan pemeriksaan terhadap :- Pompa air untuk memastikan befungsi normal,- Debit air pendingin yang dialirkan masih normal.Indikasi kenormalan dapat terukur dari nilai tekanan sirkulasi air pendingin, yang dilengkapidengan system proteksi untuk memonitor tekanan air pendingin, sehingga jika terjadikondisi yang tidak normal, segera terjadi alarm, untuk emergensi stop.

e). RadiatorBerdasarkan pengalaman teknisi pemeliharaan PLTD, penyebab terjadinya overheatingadalah karena masalah pada radiator.Memburuknya penyerapan dan pembuangan panas pada radiator adalah karena sirip-siripradiator terhalang dan dilapisi oleh debu dan kotoran-kotoran lainnya. Melakukanperbersihan pada sirip sirip radiator memang mengalami kesulitan, terlebih menyangkutkontruksinya yang berlapis, sulit untuk dibesihkan dan membutuhkan waKu yang cukup

G

3t/41

PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36. LIT , 2006

lama. Karena kesulitan pembersihan pada radiator dan jadwal pemeliharaan agak pende(maka sering terlewati, sehingga walaupun telah dilakukan penggantian suku cadang danpemeliharaan pada sistem yang lain, SPD tetap mengalami derating. Oleh karena itupemeliharaan dan perawatan pada radiator (sistem pendingin mesin) harus dilakukan padasaat pemeliharaan Major Overhaull dengan waKu yang lebih panjang.

Misalnya sepefti yang dialami SPD 5 dan 6 PLTD Sungai Raya Pontianak, mengalamikesulitan dalam pelaksanaan pembersihan pada radiator, karena :- Konstruksi kisi-kisi radiator berlapis, dan pada bagian tegah tidak memungkinkan

dilakukan pembersihan.

- Tufu cooler Lube Oil kotor- Tube cooler Jacket water kotor.- Pelaksanaan pembersihan cooler tidak memungkinkan karena jika unit distop maka

system listrik se Pontianak terjadi penambahan pemadaman.

D. Air pendingin

i). Kuantitas air pendinginKuantitas atau banyaknya air yang diperlukan sebagai air pendingin mesin pada SpDsudah teftentu, tergantung pada kapasitas produk$ SPD tersebut. Bila kuantitas airpendingin tersebut tidak terpenuhi maka secara tidak langsung akan menpengaruhidaya mampu yang akan dibangkitkan oleh SpD.

Pada beberapa SPD, terjadinya penurunan daya mampu adalah karena kuantitas airpendingin yang diperlukan pada system air pendingin, tidak cukup, diantaranya :- SPD-4 PLTD Siantan - Pontianak, kuantitas air pendingin pada Raw Waterkurang,

karena sebagai sumber air pendingin yang digunakan pada PLTD tersebutdiambil dan dipompakan dari Sungai Kapuas. Beberapa bulan terakhir sampaiNopember 2006, terjadi musim kemarau, karena level permukaan air sungai padamulut pipa isap (intake pipe ) menurun, maka debit air yang dibutuhkan untukkeperluan sistem air pendingin PLTD Siantan berkur:ang.

Solusi mengantisipasi surutnya level sungai kapuas pada musim kemarau untukkebutuhan air pendingin pada PLTD Siantan dapat dilakukan denganmemperpanjang pipa dan menempatkan mulut pipa isap (intake pipe ) lebih jauhdari tepi sungai ( kearah tengah sungai).

3214r

PT PLN (PERSERO) LITBANG No. : 36 , LIT. 2006

- SPD \, 2, dan 3 merek MAN GBV 4A160 pada PLTD Teluk Betung- BandarLampung.

Ke 3 SPD tersebut menggunakan system air pendingin dengan 1 cooling toweryangsma. Dengan menggunakan capasitas hanya I cooling tower tersebut, maka airyang dapat ditampung pada cnling tower, kuantitasnya tidak mencukupi (terbatas)dan tidak mampu melakukan pendinginan tehadap Jacket Cooler Water ke tiga SPDtersebut, sehingga SPD tersebut mengalami derating.

Sebagai solusi sistem air pendingin pada SPD 1, 2 dan 3 PLTD Teluk Betung,perlu penambahan coling tower dengan kapasitas yang sesuai sehingga kuantitasair yang dapat ditampung oleh cooling tower sebagai pendingin Jacket CoolerWater pada ke 3 SPD tersebut dapat terpenuhi.

ii) Kualitas air pendinginBaik atau buruknya system air pendingin mesin pada SPD juga tergantung kualitas airpendingin yang digunakan. Syarat air pendingin dalam mesin harus memenuhi standarkualitas sesuai dengan klasifikasi mesinnya.Beberapa parameter yang berpengaruh terhadap kualitas air pendingin adalah :- Kandungan yang mempengaruhi derajat keasaman (pH) air, sepefti Sulfat,

Nitrit, Ammonia, chlorida, dsbnya.- Kandungan kesadahan seperti Calsium(Ca), Magnesium (Mg), dsbnya.- Kandungan Silika,.

Adanya kandungan ion-ion tersebut dalam air menimbulkan masalah yang merugikan.Air yang derajat keasamannya tinggi akan mempercepat proses korosi pada pipa-pipasystem pendinginan, dan bila tidak diantisipasi maka akan terjadi korosi, penipisan danbocor. Sedangkan air yang kandungan kesadahannya tinggi akan menyebabkan kerak(scale) pada pipa sistem air pendingin, sehingga semakin lama kerak tersebut semakintebal, dan mengakibatkan terjadi overheating karena perpindahan panas tidak optimal.Disamping itu juga kerak yang terbentuk berada pada elemen-elemen radiator akanmenyebabkan penyumbatan sehingga proses pendinginan oleh radiator tidak optimal.

Oleh karena itu kualitas air pendingin mesin perlu penanganan dan perhatian yangkhusus sehingga dapat menghasilkan air pendingin yang lebih sesuai (standar) mesin.

3314r

secara umum dengan melihat kondisi dan masalah sistem air pendingin yangdigunakan pada PLTD tersebar, solusi yang paling tepat untuk menanganinya adalahdengan cara pengolahan air pendingin.

Beberapa metode pengolahan air pendingin yang digunakan untuk sistem air pendinginmesin, diantaranya adalah :i). Pengolahan air pendingin dengan metode inhibitur, yaitu penambahan bahan

kimia kedalam system air pendingin, yang bertujuan untuk metarutkan kandungan-kandungan yang terdapat datam air sehingga tidak menimbulkan korosi dan tidakmembentuk kerak (scale).

ii)' Pengolahan air pendingin dengan metode water treatment plant, yaitu bertujuanuntuk mengatur keseimbangan kadar asam dan basa, sehingga tidak bersifatkorosif dan tidak membentuk scale.

Salah satu metode pengolahan air dengan water treatmenf yang cocok digunakandi PLTD adalah metode ion exchanger dengan jenis water softener,.karena biayainvestasi dan biaya operasi tidak terlalu besar, pemasangannya cepat dan mudahsefta air olahan yang dihasilkan memenuhi standar untuk digunakan sebagai airpendingin pada mesin-mesin pLTD.

iii). Pengolahan air sederhana, yaitu dengan cara membuat bak-bak peng-endapansebelum digunakan menjadi air pendingin, yaitu bertujuan untuk mengendapkankandungan kandungan yang dapat membentuk korosi dan kerak.

Dan untuk mengatasi masalah kerak yang sudah ada lterbentuk dapat dilakukandengan chemical cleaning terhadap sistem air pendingin mesin tersebut, yaitudengan cara mensirkulasikan bahan kimia tertentu kedalarn system air pendinginsecara kontinyu dalam waKu tertentu. Setelah dilakukan pembersihan kerakdengan chemical cleaning terhadap system air pendingin mesin tersebut, lalugunakan air pendingin meiin dari hasil olahan.

5.2 Vibrasi dan bising tinggi pada TurbochargerDari tinjauan data pada Bab-4, terdapat 5 spD yang mengalamiTurbocharger, sehingga daya mampu spD harus diturunkan. Halhal diantaranya adalah sbb :

vibrasi dan bising tinggi padaini disebabkan oleh beberapa

34141

- Blade turbin turbocharger banyak yang mengalami kerusakan, akibat terkena sepihanexhaust valve yang pecah" Hal ini dialami oleh SPD 3 PLTD Siantan pontiana( dan SpD 5dan 7 pada PLTD Kasang Jambi.

- Bushing Turbocharger mengalami over clearance, seperti yang diatami spD-1 dan 3 PLTDTeluk betung

Solusi untuk mengantisipasi dan tindakan perbaikannya adalah melakukan re-blading pada bladeturbo yang mengalami kerusakan (gompal), atau mengganti dengan turbocharger yang baru.Bila hal tersebut dibiarkan maka dapat mengakibatkan kondisi turbocharger lebih fatal danderating SPD akan semakin besar, karena tenaga penggerak kompressor pengisap udara akansemakin kecil. Disamping itu bila blade yang telah gompal mengalami retak dan patah makapatahannya dapat membentur blade yang lain sehingga kondisinya dapat semakin buruk(parah).

5.3 Pembakaran tidak sempurnaTemperatur gas buang naik dan berwarna kehitaman, exhaust manifold membara dan terjadisuara detonasi letupan, ini merupakan indikasi derating yang dialami pada 4 SpD, hal inidisebabkan karena didalam ruang bakar (Cylinder Head) terjadi pembakaran tidak sempurna,masih ada sisa bahan bakar yang belum terbakar dan terbuang melalui gas buang (temperaturgas buang tinggi) dan terbakar pada exhaust manifold.

Beberapa faKor yang dapat menyebabkan terjadinya pembakaran tidak sempurna pada ruangbakar, diantaranya adalah :

- Filter udara kotor, sehingga menghambat udara masuk (Oz) yang diperlukan untukpembakaran, sehingga terjadi suara detonasi letupan.

- Temperatur udara luar panas sehingga kerapatan molekul Oksigen merenggang atauCharge Air Cooler (CAC) tidak optimum.

- Pengabutan bahan bakar pada nosel kurang baik sehingga tidak semua bahan bakarterbakar diruang bakar, sisanya yang tidak terbakar terbuang bersama gas buang danterbakar pada exhaust manifold mengakibatkan exhaust manifold temperaturnya menjaditinggi dan membara.

- Timing penginjeLsian dari nok pompa bahan bakar kurang tepat, terjadi penggeseran /penundaan penginjeksian bahan bakar, akhir dari peng-injeksian terlambat hampir

3sl4r

PT PLN (PERSERO) LITBANG No.: 36. LIT" 2006

mendekati pembukaan klep buang, sehingga sebagian bahan bakar tidak ternakar dan ikutterbuang dan terbakar pada exhaust manifold mengakibatkan asap berwarna hitam.

- Adanya kebocoran air pada cylinder head dan masuk ke ruang bakar sehinggamemperlambat proses pembakaran.

Solusi untuk menanggulangi kejadian temperatur gas buang nai( exhaust manifold membaradan suara detonasi letupan, dapat dilakukan dengan cara sbb:- Melaksanakan pemeliharaan / pembersihan pada filter udara masuk- Melaksanakan pemeliharaan pada sistem Cooler (JC\tr maupun CAC)- Memperbaiki penyetelan timing injeksi bahan bakar.- Memperbaiki pengabutan bahan bakar dari Noser InjeKor.- Perbaiki kebocoran udara kompresi ( ring piston)- Mengantisipasi kebocoran air pada ruang bakar.

5.4 Baring temperatur tinggiBila bearing temperatur naik dari kondisi operasi normal dan secara keseluruhan bearingmengalami hal yang sama, hal ini dapat disebabklan oleh 2 faftor, yaitu sistem pelumasanmengalami gangguan atau Lube Oil Temperatur naik karena menurunnya kemampuan sistempendinginan mesin tersebut.

Tetapi berbeda halnya dengan yang dialami oleh SPD-4 PLTD Sungai Raya pontianalgtemperatur bearing No. 3 trip, karena mengalami kenaikan 10 "C lebih tinggi dari temperaturbearing lain yang kondisi dalam keadaan normal (Alarm BBoC, trip 93 "C), sehingga beban harusditurunkan. Hal ini dapat terjadi karena tebal bearing yang terpasang lebih tebal dari bearingyang lain, sehingga clearance pada bearing tersebut terlalu kecil, berada pada batas minimumclearance, normal clearan ce 0,I7

- 0,ZB mm.

Solusi untuk mengantisipasi dan tindakan perbaikannya, dilakukan penurunan beban agartemperatur bearing No. 3 tidak trip, dan piOa saat pemeliharaan dilakukan penggantian bearingdengan ukuran yang sesuai.tebal bearing yang terpasang lebih tebal dari bearing yang lain, sehingga clearance padabearing tersebut terlalu kecil, berada pada batas minimum ctearance, normal clearance 0, L7

-

0,28 mm.

-

36141

5.5 Degradasi material

Degradasiadalahpenurunanlpenguran9an@Fnrh|ataumenurunnyakegunaan(fungsi) material.Pada beberapa SPD, pembebanan terpaksa ffii h btdd material telah mengalamidegradasi,sepertikebocoranairpadaqfir'&H'ffdtre,rockerarmauSdanretakyang dialami SPD-5 dan 6 PLTD Tarahan ffi lrFq} Crankshaft aus dan exhaustmanifold bocor seperti yang dialami SPD 5 dgnl f,fDEtghnba.Terjadinyakebocoranpadapadacylindert}ea4'H'iGldtaustvalve,rockerarm,dansilinder head yang seharusnya sudah dgnfi h @l tetapi karena spare paftpengganti belum tersedia, maka pembebanm pde S lsus dtrrrunkan.Terjadinya degradasi pada exhaust nhE, rfu A, fu hea4 camshaft, exhaustmanifold dan pada yang lain dapat disebatrbr htra !!r+a hal, diantaranya :- Keausan.

- Kelelahan material (Fatique).- Thermal cracking stress.- Corosion dan- Deformasi

Disamping itu, degradasimaterial juga dipengaruhi deh pola operasi SpD, bila pola operasinyaSPD sering start*top atau SPD sering blad< oul rrcka hal ini pun akan dapat mempercepatlaju degradasi.

Selain penyebab diatas, kebocoran air pada Cllinder head dapat juga disebabkan karena retakakibat kesalahan pemasangan, misalnya :- Pengikatan baut cylinder head (valve houshing) tidak seimbang.- Momen ikat baut tidak sesuai dengan instruksi br.rku manual.

Solusi tindakan perbaikan bila penyebabnya dqndai materialadalah mengganti denga n sparepartyang baru dengan spesifikasi yang sama. Tetapr tila penyebab kebocoran air pada elinderheadadalah retak karena kesalahan pemasangan, rn& sdut' untuk mengantisipasinya adalah:- Menjaga keseimbangan ikatan baut pengikat cyfu M- Besar momen ikatan harus disesuaikan dengm irsfr*i h.ftu manual.- Mengkalibrasi pressuregaugqjika pengikatan hrt nul1lunakan hidroulik pressure.- Menjaga temperatur air pendingin pada Jcw, @ rurnal.

3714r

5.6 Undersize CrankshaftPada beberapa SPD, bila crankshaftnya (crankpin journal atau main journal), telah di grindingundersize dengan ukuran undersize yang berbeda-beda, maka pihak manajemen pLTDmengoperasikan SPD dengan pembebanan selalu lebih rendah dari pembebanan sebelumcrankshaftnya diundersize, hal ini dilakukan karena ada kekhawatiran terhadap kondisicrankshaft akan patah.

Berdasarkan buku panduan pemeliharaan mesin (SPD) dan Seruice Bulletin: ABC EngineeringPTE Singapore, Grinding Techique Crankshaft, dan New Sulzer Diesel Undersize Bearings andReconditioning of Crankshafts, tidak terdapat suatu kalimat yang menyatakan hubungan antarapengurangan diameter crankshaft (undersize) dengan penurunan daya mampu yangdibangkitkan, tetapi karena kekhawatiran tersebut maka pada pembebanan SpD selaludikurangi' Untuk menghilangkan kekhawatiran tersebut, maka perlu dikaji lebih mendalamhubungan antara pengurangan diameter crankshaft (undersize)dengan pengurangan beban.

5,7 Jam operasi SPD melewati jam pemeliharaanBerdasarkan buku standar pemeliharaan PLTD, SPLN No. 20 / SPLN I LgTl,jenis pemeliharaanSPD telah ditetapkan berdasarkan jam operasinya, yaitu :- Pemeliharaan Top overhaul (To), setelah jam operasi 6000 jam.- Pemeliharaan Semi Overhaul (SO), setelah jam operasi 12000 jam.- Pemeliharaan Major Overhaul (MO), setelah jam operasi 18000 jam.Pada setiap jenis pemeliharaan tersebut sudah pasti dilakukan pembersihan, penyetelan danpenggantian suku cadang (spare part) karena telah mengalami degradasr. Bila penggantiantidak dilakukan maka sPD akan tetap mengalami derating.

Sebagai solusinya dilakukan pemeliharaan TO, SO, dan MO tepat waktu, dan penggantian sukucadang yang telah mengalami degradasi, sehingga keandalan SPD dan ketersediaan tenagalistrik tetap terjamin.

38l4L

PT PLN (PERSERO) LITBANG -

No. : 36, LrT. 2006

6. Kesimpulan Dan Saran

6,7 Kesimpulan

Dari hasil tinjauan data dan analisa, dapat disimpulkan bahwa penyebab derating pada SpDadalah :

a) Penurunan kemampuan sistem air pendingin mesin (penyebab yang paling dominan), halini disebabkan oleh salah satu atau beberapa hal, berikut ini :- Rendahnya level coolant- KonduKivitas panas dalam jacket watermenurun karena banyak deposit.

Kerusakan pada thermostat, sehingga tidak dapat membuka.- Buruknya aliran udara melalui radiator, mampet karena banyak kotoran- Motor radiator tidak berfungsi dengan baik- Kebocoran-kebocoran pada tube cooler radiator- Pompa air pendingin tidak befungsi dengan baik, dan lain sebagainya

b) Vibrasi dan bising tinggi pada turbocharger karena blade turbo banyak yang rusak (gompal)akibat benturan serpihan exhaust valve yang pecah dan bushing turbocharger mengalamiover clearance

c) Pembakaran tidak sempurna, masih ada sisa bahan bakar yang belum terbakar danterbuang melalui gas buang (temperatur gas buang tinggi) dan terbakar pada exhaustmanifold.

d) Clearance bearing terlalu kecil, sehingga menimbulkan temperatur bearing naik.e) Undersize crankshaft (crankpin journal dan atau main journal), yang telah mengalami

undersize dengan ukuran yang berbeda-beda sehingga dikhawatirkan akan patah.

f) Degradasi material, penurunan kemampuan atau fungsi material, sehingga memerlukanpenggantian.

Jam operasi SPD sudah tinggi serta jam pemeliharaan terlewati dan ketidak tersediaanspare part pengganti.

SPD mengalami satu atau lebih penyebab dari pada butir a sld f atau terjadi secarasimultan.

g.

h)

39141

5.

6.2 Saran

Berdasarkan analisa dan kesimpulan di atas, untuk mengatasi terjadinya derating pada SpDperlu dilakukan hal-hal berikut ini.

1. Pada saat pemeliharaan Major Overhaull (MO), melakukan pemeliharaan pada sistem airpendingin secara komprehensif dan tidak ada yang terlewatkan.

2. Melakukan pemeliharaan terhadap tube-tube cooler yang telah mengalami pengerakandengan chemical cleaning atau sejenisnya.

3. Menjaga kualitas air sistem pendinginan mesin yang dilengkapi sistem pengolah air denganmetode yang sesuai.

4. Sebelum melakukan pemeliharaan, disiapkan spare part pengganti material yang telahmengalami dqradasi.

Memisahkan kebutuhan ketersdiaan listrik dan kebutuhan pemeliharaan mesin sehinggajadwal pemeliharaan TO, SO maupun MO dapat dilakukan tepat waktu, tidak terlewati olehjam operasi mesin (SPD). Sering terjadi karena kebutuhan tenaga listrik kritis, jam operasimesin melewati jam pemeliharaan, sehingga kerusakan mesin menjadi lebih parah danbahkan setelah terjadi gangguan yang fatal baru dilakukan pemeliharaan, akibatnya wa6udan biaya pemeliharaan menjadi lebih tinggi.Perlu analisa kekuatan bahan terhadap crankshaft yang telah dr- undersize untukmembuKikan apakah crankshaft tersebut masih mampu pada beban penuh atau tidak.

6.

4Al4L

PLN LITBANG-BIDANG PEMBANGKITAN No. : 36 . LIT , 2006

7. DAtrAR PUSTAI(A

Kennet R Babb , Diesel Engine kruice , Reston Publishing Company, Inc. AprenticeHall &mpany Reston, Wrgina 2209q fi84,

Eric J. khulz, Died Mrchanics, ftcond Edition, Dirttor of Training Program, Pasificvocational Institute-Burnaby Gmpus, Burnaby, British &lumbia, lgB3

Ir. Astu Pudjanarsa, Ml Prof. Ir. Djati Nursuhud, MSME, Mmin Konversi Energi, AndiYogyakafta; 2006

Prof. Dr. Wiranto, Arismunandar, Koichi Tsuda, Motor Diesel Putaran Tinggi. CetakanKesepuluh, PT Pradnya Paramita, Jakarta; 2004.

5. Drs. Boentarto, Mengatasi Kerusakan Mesin Diesel. Pustaka Pembangunan SwadayaNusantara, Jakafta ; Puspa Swara, 2A04.

Garnida, PLTD dan Permasalahannya, Seminar Pembangkitan Tenaga Listrik Indonesia,PLN Kantor Pusat,2002

Standar Jam Pemeliharaan PLTD, SPLN No. 20/SPLN/1976.

Seruice Buletin '

- ABC Enginering PTE Singapore, Grinding Tshique Crankshafr, Waraita Diesel (S)PTE. LTD, Singapore 2262, 1986.

- New Sulzer DiereL Seruice Buletin, tJndercize Bearings and Rrconditioning ofCrankshafu, CH 8401 Wntefthur, Swizeiland,IgBo

hhtp://\AMW. Daunbiru. Com

Sulzer Broths Limitd " Maintenance Manual For Sulzer Diesel Engina AV 40 S'Wnthur.

1.

2.

3.

4.

6.

7.

B.

9.

10.

4Ll4t


IAMPIRAN.l

DATA PENELITHN

INDIKASI DAN PENYEBAB DERATING PADA SPD

GIE(l))

tst

q)oaov

J4((/)(cctr o{Fgs-g(sdEbrboctr(Bq).tr4bo(c E.-96s-gEa. ^5^dor. E-Oqa.r

=S F;Oqo=aJb.=H'E .d

\o-+o6zJC\/ cdC)'oL:'N-

iY 6=93rtitrq.)co Tt :f,(n =

rt)J-

-A AtsJacill ilE c{?

.atcg O,tE ZO E)FH

O. \O-v

.= q il?ct !q i:J

It

OB

z!

\ort)

cdll 'rJ

co cg.")O-t

'7= u)al

&--v cstrtrl3sL+)-v,olbo:bi

.q(l)Oa5SEsoq).o(/lcl(c

-q)bI).\. 5Eb3.=- o)5'c! O,Es(('(s(BAJ4 >,

I

(dzj

\orAFa t{

rJ (ll cd

c.r E-o'aZcl tr'5.

=#sE!cd5JaoI

^b cFH E &-r} EE 8- b"g PF bob;d*!v=o(!)

::o!:q 5(]Di) *o0*(Deq-ocdA J

-J-Y(vircE Es E.

tr_ rJ'=bb{

-'F-^.LH

s i s'E oa " s-8trtr oH=(tt(!A!ue3 H E Err14-g F.v*

tl

k(.)

o

cdo+)F-cizo.icBtrUEbO

-r

='cg^(l) ;^'cqxF \-/(Be

F{Na'6I

bt)

lrq)aU)c{

I

-V-^ (v --tv-vc cgc

ho =cctr (-.l( c)\C

)ts6g

v)=bo

=gdvL ta;P COF ;io() 2 trA. l{=-lvcEd E\ ai

-y9i

,FJ-HL!E s = H.-.=;b0 =E=-v, c cg;.1 .- -E Fv b's(UHUH-.c o.l * O

.-

-.QUaOO

.= rrr v-).! o\ g\o:{ O.'- A,-.q !.-g-i*(\ll+-FtrlELAGIFr{

=a

? raF-

roFr ?o

r.-

u0GI GIXorGl 6la3

)

F 6

eco co

.A-Cl

F)FAo

r-traE5rJ

v

t-- trco -gO\ {J\r'

6tlO\A

\lFraFr&

ee\oee\o

oo\o

trc)aoz

rr]r')\o(a

=\0\o?a

(aF.\o(a

)a+)(l)L(D

F{a

c{c&q)oaFFlFi

tr-aFt\o

nFo

or+|rraFr\o

aFa

orf\aaF\o

oFa

ctz tsl ol (a

orn

I

F]

F]140HnF{FIVV(J2rioNL4-)JFJdE(roza-l-F'idFdoF4413APv Fr?s\}A;i

YZvoII]Aat

^ p4s?dJts?;*MdEfrZ\J< pz>odt8HEd

w

(9

()n.l

c)o

ov

EE(frti !-(.)o-ze

-otr(l):JgE(l).=Li

ooE sF.rtC'tr cs LicB=^.() x

'osC\cd

-{cdrd:E 8. t-'qc.l

EVgFgF.O F(l)O:Yo-9t

ui q g e='a_g .s I H

.q .s 'n #'Fg6 ;:*r --:-yr

raI-

&CBE(Do

Fr(l)oeov

S: H'3H I-U! d SOc tr li a 'tu9JcEro

-SEo ct)=.rv!tt

3"Et :; :FE;;s 5 E$;E e:=e E F=;.!cF F gj.9 ci E go -c ;aEgfi: E :**F;gE E q88tr".4*.= . : EE#g E5H.g $ s E

att

dl L]:()N

>r==

c.n

=

0():I(!F

C)()-ccd

F(c

cao'l EtilB(l)=P)(d!=r* lcdooai b mg F6tcd'I 9-$H.$ aiHg(l)dF{!s6t sfF.? r Fgon e.=tr'-u,FF orfig jA

o".i g.oBDCr/ (grn v)otrzE.! roo{ ta)so^iIo()LvFFEI rdJqAidii

F-I

Gq)

q)t-()ogov

bo

Eo()

Cg

5c)i\OFctrtdo)lrCStrc)

F().- 3-6E IHtr O(g

(t) YSqp EU)FS F-3 bocag

.=q)F qv.rr 6It

-

oo

Eo()

alh5(l)ia C)-Ligl(d(Drrd(gtr(l)trE

'r l- l#

gr'-CFq)Jo6Cc0(dtr964RUE.h\ *tsgu

..t) _ qe >163q, cd 6.)M-c-oIh0

6fr(l)n

s

6d\o-EF-aa

lInlnr

It_l-/-

*J

ror.t

\

$n

\a

G\

n{

oogO.s

ooaev.

tn

Sa,?EG'ri .

E6&)

(uFrq)o

og

cq(aDil.+

dz

\o(t)

ilt\ctzHP.*(BF(Jtr

oo

liI(B(l)p

(g=al

'= r'lCJl. vt

F

o-(/) EaC(9tr (aJ4EbgF)

.Lo05=

91.:6?;i v(:=c1gs-)< cd o)'a

.v'o-O6cd *'E(B-r-Jjto'n la)fi-(l)._8.2=Ee-ditskrvtr cd

-52d.: qoocJ-i 0) +,

crj r* "lii 5Jcdc)'Es5ccd-e'F*tt) Fcd(d-E :'iEJHr-A bA:(,) cd'c,

'O cd (,)tr R-t.Y 6\ot](rF

cd .Vb'E

.O Li"n b0(g L.iItC)o)Ev)4>atr.vc.OE ,rr(l)-o';

-v.t;HL*C)#c--8oEtr.FEdCgL.c.t ._r (utr ..oE s-8rttPa! cdj4trtr(d(Dqjih i'F-v>P sd5-C'Ft'-'7'a\o:cdts >,Qr-'\ H (,)F_d.+z *9ESEH cB.=o tr()vsE

-l ooPC6.!oro

*-d.rr (C-vCdEo..t)cgtr

rOsBbEb0EE/ a.btr *ErScPcC)y'Fob 0.g-v tsX--:o5'cti.oAEEI

cS.VF.E

"lJHbo

(d F{() (.)-t5 (,aagraOki r.t(D._

-Orrl-'=JHVtlta L.E

E-E0')+EtsciR s.F-= Lts-cs(g=d'-wtr-o-q ?p3srt (GCG)vE 6E

rI-k.v(d'EiI c&'gsH

--ExpcaA 9*IJr j \Oa s[-ca (B!SvtcY ctr'=b gbMEE

u0

GL(l)Au)d

lrl

..1(t)cCttrcEH

c{!l-l !.raia tf-) af) rtr)

[f,ra

|n

ot)cct>, z)a3

Q)

'-

(\lra

co

(\tV;

oo

elrc

o

.lrn

.Jro

c.:rA

c.lr.)

(.)a.)

.E E EEF &D eo

t--cac

v

F\C

v

l--ooLA-=

v

l--/rS

v

N-

$v

c'l -

_rfv

a..ta':\ L

Documents

Analisa Derating Pada PLTD