UNBALANCE DI 2GA-UNBALANCE DI 2GA-721A SEA WATER 721A SEA WATER INTAKEINTAKE

Oleh Puji Harjono

FOTO 2GA-721A

Spesifikasi 2GA-721ASpesifikasi 2GA-721A Machine Name : 2GA-721A Driven : Vertical Pump Power Drive : AC Motor Manufacture : RurHPumpen

Germany Manufacture : Siemens AG Type : TR 600/7/530 Mode/Type : 1LA1 404-HE68/Z No.of Impeller : 5 Speed : 990 RPM Volt/Phase/Fr : 6000V/3/50Hz Inboard Bearing : SKF

6030C3 IP Code : IP55 Outboard Bearing : SKF 29326 No. of Pole : 6 Power Output : 400 kW Insulation Cl. : F Load : 48.5 Amp NDE Bearing : SKF 7222C3 DE Bearing : SKF 6222C3

Skema konstruksi 2GA-721A

1V

1H

2V

2H

2A

3A3V

4A

3H

4H

SituasiSituasi

Terjadi kenaikan nilai overall getaran yang cukup signifikan di arah radial 2GA-721A pada saat pengukuran getaran rutin tanggal 7 Oktober 2005.

Ini bisa dilihat di Tabel 1 di bawah ini. Kenaikan nilai getaran terjadi di arah radial dari mesin ini.

Dari spectrum yang ada (Gambar-1 dan Gambar-2), peak amplitudo yang tinggi ini terjadi di 1xRPM dan ini sangat dominan. Bisa di kategorikan telah terjadi unbalance di 2GA-721A.

GAMBAR 1. Spectrum di 1VGAMBAR 1. Spectrum di 1V

GAMBAR 2. Spectrum di 1HGAMBAR 2. Spectrum di 1H

TABEL 1. Data 2GA-721ATABEL 1. Data 2GA-721A

Date Time Overall Vibration Unit Direction

10/7/2005 8:55:00 AM 6.250429506 mm/s rms 1VVel

10/7/2005 8:56:27 AM 6.098374744 mm/s rms 1HVel

10/7/2005 9:02:37 AM 2.246351474 mm/s rms 2VVel

10/7/2005 8:57:56 AM 2.69984879 mm/s rms 2HVel

10/7/2005 9:00:41 AM 2.715275661 mm/s rms 2HVelHR

10/7/2005 9:03:40 AM 0.693448097 mm/s rms 2AVel

10/7/2005 9:04:49 AM 1.39192098 mm/s rms 3VVel

10/7/2005 9:05:56 AM 1.62059266 mm/s rms 3HVel

10/7/2005 9:07:00 AM 0.706631475 mm/s rms 3AVel

10/7/2005 9:08:16 AM 1.066816725 mm/s rms 4VVel

10/7/2005 9:09:38 AM 1.3577132 mm/s rms 4HVel

10/7/2005 9:10:26 AM 0.685339476 mm/s rms 4AVel

Pada saat yang sama, pengukuran juga dilakukan di 2GA-721B sebagai bagian dari sistem condition monitoring. Di Tabel-2 adalah hasil overall vibration di 2GA-721B. Bila dibandingkan dengan Tabel-1 maka 1V dan 1H di 2GA-721B nilainya rendah

TABEL 2 .Data 2GA-721BTABEL 2 .Data 2GA-721B

Date Time Overall Vibration Unit Direction

10/7/2005 9:14:50 AM 1.442163618 mm/s rms 1VVel

10/7/2005 9:15:56 AM 1.861148067 mm/s rms 1HVel

10/7/2005 9:21:39 AM 0.75699978 mm/s rms 2VVel

10/7/2005 9:17:11 AM 1.000141318 mm/s rms 2HVel

10/7/2005 9:20:10 AM 1.075138744 mm/s rms 2HVelHR

10/7/2005 9:22:35 AM 0.851375932 mm/s rms 2AVel

10/7/2005 9:23:34 AM 0.63407457 mm/s rms 3VVel

10/7/2005 9:25:00 AM 0.85300779 mm/s rms 3HVel

10/7/2005 9:25:57 AM 1.123258125 mm/s rms 3AVel

10/7/2005 9:26:56 AM 0.561220605 mm/s rms 4VVel

10/7/2005 9:28:08 AM 0.788174445 mm/s rms 4HVel

10/7/2005 9:29:01 AM 1.01458324 mm/s rms 4AVel

Dilakukan pengukuran getaran solo run motor untuk mengetahui sumber dari unbalance ini apakah dari motor atau dari pompa. Ini dikarenakan 2GA-721A konstruksinya vertikal dan shaft pompa yang mempunyai panjang total hampir 7 meter (Tabel-3) di mana kemungkinan unbalance dari pompa bisa saja terjadi. Hasilnya bisa dilihat di Tabel-3.

Pada saat solo run, terjadi kenaikan nilai getaran (overall vibration) hampir di semua arah, terutama di arah 1V dan 1H yang mencapai 8 mm/s RMS. Dengan hasil ini bisa di pastikan sumber unbalance adalah di motor

Tabel 3. Motor Solo Run

Date Time Vibration Value Unit Direction

10/7/2005 13:18:50 PM 8.24401161214 mm/s rms 1VVel

10/7/2005 13:19:56 PM 8.18611434411 mm/s rms 1HVel

10/7/2005 13:23:39 PM 4.2113298701 mm/s rms 2VVel

10/7/2005 13:27:11 PM 4.21198351318 mm/s rms 2HVel

10/7/2005 13:27:11 PM 4.12233818476 mm/s rms 2AVel

Ditemukan juga pole pass frequency (Fp)di sekeliling dari 1xRPM, 2x, 3x, 4x dan 5x di point 2HVel dengan pengukuran beresolusi tinggi (Gambar-4A, -4B, )

Gejala ini tidak muncul di spectrum 2GA-721B (Gambar-5).

Fp muncul di sekeliling 1xRPM dan harmoniknya dikarenakan adanya gejala rotor eccentric yang disebabkan adanya unbalance di motor tersebut.

Motor yang mempunyai gejala rotor eccentric mengalami kecenderungan getarannya akan naik seiring dengan naiknya temperatur dari motor tersebut. Hal ini disebabkan pemanasan yang non-uniform (tidak merata) dari rotor di satu sisi relative dengan sisi lainnya pada saat perpotongan medan putar magnet stator oleh rotor karena uneven airgap di sana.

Gambar.4AGambar.4A Harmonik dari 1x terlihat jelas Dikelilingi oleh sideband dari Fp

Zoom di Gambar. 4B

Gambar. 4B 2xRS in Gambar. 4B 2xRS in ZoomZoom

•Ns=120f/p=120*50/6=1000=16.667HzNs=120f/p=120*50/6=1000=16.667Hz•S=Ns-N=16.667-16.550=0.117S=Ns-N=16.667-16.550=0.117•Fp=0.117*6=0.702Hz=42.12 rpmFp=0.117*6=0.702Hz=42.12 rpm

2xRS

Fp

Fp

Fp

Fp

Fp Fp

Gambar 5. Spectrum 2GA-721B

• Dari hasil analisa data-data tersebut dan untuk mencegah efek yang paling parah di mana rotor bisa saja touching ke stator, maka pada tanggal 7~16 Desember 2005, motor di overhaul dan hasil dari overhaul serta inspeksi didapatkan hasil :

– Ditemukan bearing housing DE dan NDE out of tolerance dan sedikit oval. Kondisi inilah yang membuat rotor eccentric. Hasil pengukuran bisa dilihat di Gambar 6a.Housing Bearing di perbaiki dengan sistem bushing

– Untuk rotor di lakukan dynamic balancing dengan hasil seperti di Gambar-6b dan Gambar-6c

– Winding stator kondisinya bagus. Hal ini dikonfirmasi dengan beberapa test electric untuk motor diantaranya insulation resistance test, winding resistance test, Polarisation Index test (PI test) dan surge test. Semua nilai yang didapat dari hasil tersebut normal. Bisa dilihat di Gambar-7, Gambar-8, dan Gambar-9

Gambar 6a. Housing Bearing Inspection

Bore Dia. (mm)

Dia A-A (mm)

Dia. B-B (mm)

NDE housing Bearing

200 +0.04 +0.05

DE housing Bearing

200 +0.20 +0.25

NDE housing Bearing

200 +0.02 +0.02

DE housing Bearing

200 +0.02 +0.02

Max. Housing Fit Tol. +0.029mm~+0mm H6

(ISO282-2/DIN7154/JIS B0401)

After repair

Gambar 6A. Balancing Rotor DataGambar 6A. Balancing Rotor Data

Gambar 6B. Balancing Rotor DataGambar 6B. Balancing Rotor Data

Gambar 7a, 7b dan 7c

7a. Surge Test7b. PI and Winding ResistanceTest

7c. IR Test

Setelah overhaul selesai, dilakukan kembali motor solo run pada tanggal 23 Desember 2005 dengan hasil seperti di Tabel-4 berikut:

Date Time Vibration Value Unit Direction

12/23/2005 10:15:50 AM 1.01552341884 mm/s rms 1VVel

12/23/2005 10:16:53 AM 1.00165540123 mm/s 1HVel

12/23/2005 10:20:22 AM 0.12154432801 mm/s rms 2VVel

12/23/2005 10:24:16 AM 0.90034521318 mm/s rms 2HVel

12/23/2005 10:24:17 AM 0.10232233476 mm/s rms 2AVel

Tabel - 4

Pada tanggal 27 Desember 2005, motor dikopel kembali ke pompa dan dilakukan test run dengan hasil bagus. Diukur kembali getaran mesin tersebut dengan hasil seperti terlihat di Gambar 8 a, 8b dan 8c

Gambar 8a. Spectrum arah 1V

After overhaul

Before overhaul

Gambar 8b. Spectrum arah 1HGambar 8b. Spectrum arah 1H

Blue line before overhaul, 4.77 mm/s RMS

Yellow line After overhaul, 4.77 mm/s RMS

Gambar 8c. Spectrum 1H resolusi tinggi

= Pole Pass frequency

3x

2x

1x

Green line after overhaul

Blue line before overhaul

Untuk nilai overall secara keseluruhan dari 2GA-721A setelah dioverhaul dapat dilihat di Tabel-5 di bawah ini:

Date TimeOverall Vibration

ValueUnit Direction

12/26/2005 3:44:09 PM 0.850117193 mm/s rms 1VVel

12/26/2005 3:45:07 PM 1.400771596 mm/s rms 1HVel

12/26/2005 3:51:04 PM 0.345626311 mm/s rms 2VVel

12/26/2005 3:46:12 PM 0.64859068 mm/s rms 2HVel

12/26/2005 3:48:51 PM 0.727053501 mm/s rms 2HVelHR

12/26/2005 3:51:58 PM 0.417989167 mm/s rms 2AVel

12/26/2005 3:53:09 PM 0.2459022 mm/s rms 3VVel

12/26/2005 3:54:11 PM 0.42405706 mm/s rms 3HVel

12/26/2005 3:54:58 PM 0.434653 mm/s rms 3AVel

12/26/2005 3:56:03 PM 0.24546844 mm/s rms 4VVel

12/26/2005 3:57:13 PM 0.4434934 mm/s rms 4HVel

12/26/2005 3:58:04 PM 0.39325046 mm/s rms 4AVel

Tabel-5

Kesimpulan

Gejala eccentricity pada rotor (mesin vertikal) akan muncul Fp di sekeliling 1xTS dan harmoniknya

Penggunaan LOR yang tinggi memudahkan pembedaan dari spectrum yang terjadi

Saving Cost US$50,000

Foto-foto overhaul 2GA-721A