1

Modul Operator - 1

Daftar Isi

1Daftar Isi

2Daftar Gambar

3I.Pendahuluan

4II.Teori Sistim Udara Tekan

42.1.Instrumen Air Compressor

7Prinsip Kerja .

92.2.Air Dryer

10Prinsip kerja pengering udara:

112.3.Peralatan bantu kompresor

122.4.Sistem Udara Service.

122.4.1.Prinsip Kerja Sistem Udara Service.

14III.Pengoperasian Instrumen Air Compressor

143.1.Pemeriksaan Sebelum Start Dan Operasi Kompresor

143.2.Beberapa jenis peralatan pengaman kompresor

15IV.PID Sistim Udara Tekan

20V.Petunjuk Mengatasi Gangguan

205.1.Air Pendingin kompresor

205.2.Udara Pendingin Kompresor

215.3.Gangguan Selama Operasi

215.3.1.Gangguan Pada Sistem Pelumasan

215.3.2.Kenaikan Temperatur Udara Tidak Wajar

225.3.3.Gangguan pada valve

225.3.4.Gangguan lain

23VI.Daftar Pustaka

Daftar Gambar

4Gambar 1: Type kompresor

5Gambar 2: Kompressor & Air Flow Diagram

6Gambar 3: Kompressor type Baling-baling

6Gambar 4: Kompressor Type Centrifugal

7Gambar 5: Kompressor Type Aliran Axial

7Gambar 6: Kompressor Screw

8Gambar 7: Aliran udara dan minyak pada kompresor

8Gambar 8: Permodelan kompresor screw

9Gambar 9: Prinsip kerja kompresor screw

10Gambar 10: Pengering udara (Dryer)

10Gambar 11: Aliran refrigerant dan udara kompresor pada pengering (dryer)

14Gambar 12: Tampilan kontrol utama kompresor

I. PendahuluanUdara tekan banyak sekali dipergunakan terutama pada pembangkit tenaga listrik. Secara garis besar udara tekan dapat dibagi atas dua fungsi yaitu :

a. Udara Instrument (Instrumen Air) yang digunakan untuk mengerakan peralatan control pneumatis.

b. Udara Service (Service Air) yang digunakan untuk backup udara tekan instrument dan kebutuhan umum / common misalnya pengerak emergency pada Air Heater, Sootblower, Turning Gear dan lain-lain.

Udara Instrumen sangat penting peranannya didalam mendukung proses pengoperasian PLTU / Unit Pembangkit. Tanpa udara instrumen mustahil unit pembangkit / PLTU dapat beroperasi.

Udara instrumen sangat penting karena berfungsi sebagai proses kontrol pada semua peralatan yang menggunakan Pneumatic Controls dan Valves pada unit pembangkit / PLTU.

Karena fungsi udara instrumen sangatlah penting yang digunakan pada peralatan kontrol, maka kualitas udara instrumen harus terjaga seperti bersih, kering dan dari kandungan minyak pelumas untuk menghindarkan terjadinya pengotoran pada perlatan kontrol.II. Teori Sistim Udara Tekan2.1. Instrumen Air CompressorInstrumen air compressor / Kompresor adalah suatu alat yang berfungsi mengisap udara luar dan menaikan tekanannya sehingga mencapai tekanan tertentu yang digunakan untuk peralatan kontrol. Kompresor adalah suatu alat yang berfungsi mengisap udara luar dan menaikan tekanannya sehingga mencapai tekanan tertentu. Udara yang telah memiliki tekanan tertentu tersebut dapat dimanfaatkan sesuai fungsi dan kebutuhannya. Banyak type-type compressor yang digunakan, untuk PLTU yang banyak digunakan adalah type kompressor sistem screw. Pembagian type compressor tersebut adalah:

Gambar 1: Type kompresorInstrumen air compressor memiliki komponen-komponen utama,a. Breaker kompressor

b. Motor kompressor

c. Screw kompressord. Filter

e. Sparator

f. Cooler

g. Dryer.

h. Reciver Tank

Skema dari kompresor dan air flow diagramnya dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.

Air flow diagram

1. Intake filter

7. Inter filter 3rd / 4th stage

2. Intercooler 1st stage

11. Interm pressure safety valve 1st stage

3. Intercooler 2nd stage

12. Interm pressure safety valve 2nd stage

4. Intercooler 3rd stage

13. Interm pressure safety valve 3rd stage

5. After cooler

14. Manual condensate drain valves

6. Inter-filter 2nd/3rd stage

Gambar 2: Kompressor & Air Flow DiagramAdapun bentuk dari masing-masing kompresor dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 3: Kompressor type Baling-baling

Gambar 4: Kompressor Type Centrifugal

Gambar 5: Kompressor Type Aliran Axial

Gambar 6: Kompressor ScrewPrinsip Kerja .

Prinsip kerja dari sistem screw adalah sebagai berikut:

Dua buah screw dipasang pada suatu rumah (casing), kemudian berputar berlawanan arah dengan penggerak sebuah motor listrik. Dengan berputarnya screw tersebut maka udara luar akan terhisap dan masuk kecelah-celah screw dan terus mengalir disertai tekanan yang meningkat (lihat pada gambar dibawah). Udara kompresi yang keluar dari kompresor akan mengalami pengeringan pada pesawat pengering (dryer).namun secara rinci sistem kompressor screw ada beberapa tahapan yaitu :

Gambar 7: Aliran udara dan minyak pada kompresor1. Udara luar masuk ke dalam filter kemudian masuk ke elemen (screw) kompressor.

2. dibagian screw udara akan didorong diantara celah masing-masing blade screw. Minyak pelumas akan diberikan dengan cara disemprotkan dalam chamber. Untuk menurunkan suhu dan melumasi elemen / screw.

3. Minyak pelumas dan udara kompresi akan diteruskan ke filter minyak (oil separator).

4. Didalam oil separator, udara akan terpisah dengan minyak, minyak akan terkumpul tangki yang nantinya akan digunakan kembali.

5. Udara dikontrol pada tekanan tertentu oleh valve. Kemudian udara kompresi akan mengalir ke after cooler.

6. Setelah melewati after cooler suhu udara akan turun dan kemudian dapat digunakan untuk berbagai keperluan.

Gambar 8: Permodelan kompresor screw

Gambar 9: Prinsip kerja kompresor screw2.2. Air Dryer

Sebelum udara dimanfaatkan ke pemakaian (sebagai udara kontrol) udara harus dikeringkan dahulu sesuai dengan kebutuhan, maksudnya :

a. Mencegah korosi alat alat instrumen

b. Mencegah penyumbatan dari orifice, nosel, jarum dan alat alat lainya yang berhubungan dengan instrumen.

Sebagai indikator dari kekeringan udara tersebut digunakan kertas lakmus. Bila udara tersebut masih basah (masih mengandung minyak atau air) maka kertas tersebut akan berubah warnanya sesuai kadar kelembaban udara tersebut. Air dryer yang digunakan adalah type : kompresor pada air dryer ini digerakan oleh motor 3 phasa, 0.75 KW dengan 3

putaran 3000 rpm, 380 volt dan 50 Hz. Kapaitas air dryer ini 280 Nm / jam, titik embunnya 7 OC pada tekanan outlet 9 kg/cm g sedangkan tekanan drop udara 0,2 kg/cm

Gambar 10: Pengering udara (Dryer) Gambar 11: Aliran refrigerant dan udara kompresor pada pengering (dryer)Prinsip kerja pengering udara:1. Udara ke penukar kalor.

Udara yang meninggalkan dryer akan mengalami pemanasan oleh Udara yang keluar dari inlet (udara dari kompresor), masuk melalui sebuah penukar kalor udara untuk mencegah terjadinya kondensasi pada saluran. 2. Refrigent / penukar kalor udara.

Refrigerant dingin akan menjadi panas , karena kenaikan tekanan (dikompresi). Menjerat kondensasi dariuap air ke penampung air. Lebih efektif terjadi perpindahan panas pada cooler udara, maka lebih banyak pula terjadi kondensasi uap air. 3. Water separator (separator air)

Air kondensasi kondensasi yang keluar dari aliran udara kompresi didinginkan akan mengumpul pada separator, kemudian terbuang ke pembuangan (drainase). Sedangkan titik embun yang tidak terjerat akan terus lewat ke sistem.4. Kompresor refrigerant.

Gas refrigerant meninggalkan unit sparator dengan tekanan dan temperatur tinggi.5. Hot gas by pass valve

Penggunaan by pass, gas panas secara mekanis untuk mengatur keadaan dryer dengan maksud supaya tekanan konstan.6. Kondensor refrigerant

Kondensasi pendingin refrigerant, secara perlahan refrigerant akan berubah dari gas ke bentuk cairan refrigerant ini. Sangat efectif bila tetap dalam kondisi cair.7. Refrigenrant Filter

Filter refrigarent sebagai penyaring dari kotoran-kotoran.8. Exspantion device

Proses exspansi tidak hanya mereduksi tekanan,tetapi juga menurunkan temperatur air reprigerant sejauh kenaikan sedang didinginkan sejauh kemampuan refregerantnya.9. Refrigerant Separator

Separator refrigerant sebagai penyaring refrigerant.

2.3. Peralatan bantu kompresor

Walaupun kompresor adalah kunci setiap sistem udara, jumlah dari peralatan bantu yang dinginkan menjamin keandalan, beroperasi terus menerus dan memudahkan pemeliharaan dari kedua sistem udara kompresor dan sistem pada pelayanan :

1. Filter udara masuk

Mencegah abu dan lainnya yang terbawa oleh udara yang masuk ke kompresor. Abu sebagai contoh tentu juga katup pembatas, hasil catatan silinder, pemakaian diluar batas kemampuan.

2. Inter cooler dan after cooler

Inter cooler air mengalir dan penguapan minyak dan udara masuk sebagai perantara tingkat dalam kompresor yang mempunyai beberapa tingkat. After cooler menurunkan temperatur dan isi campuran dari udara yang meninggalkan kompresor pada tingkat terakhir.

Air mencapai udara perantara harus dibersihkan dengan jalan pelumasan, karena pemakaian berlebihan. Bahwa juga memperkecil capasitas pipa oleh pengumpulan pada titik terendah. Minyak dalam udara dapat menyumbat perapat karet dan sambungan udara, penyumbat pipa terbuat dari karbon. Ini adalah perbuatan tercela dalam beberapa pekerjaan Pengabutan pengecatan, pembersihan peralatan listrik, cairan dari penggosok (pembersih).

3. Separator

Menggerakkan campuran dari sistem, sebelum mencapai penerima (reciver)

4. Traps

Sering digunakan seperator, kantung pembuang dan peralatan line, traps udara seperti tertutup itu untuk pemeliharaan uap, intentent buchet, up right bucket dan jenis yang digunakan mengembang ditengah tengah. Trap minyak yang masuk sebaik dengan air.

5. Receivers

Menahan getaran atau tekanan yang bergelombang dalam keluar kompresor juga bertindak resevoir dan mempercepat beberapa campuran yang dapat dibawa keluar dari after cooler.

6. Silincers

Digunakan sebagai batas sisi masuk dan keluar kebisingan kompresor

2.4. Sistem Udara Service.

Seperti halnya flow diagram pada sistem udara instrumen, sistem udara untuk service ini jugamenggunakan peralatan peralatan seperti inter cooler, air prefilter, separator dan receiver. Sedangkan alat alat lainnya seperti air prefilter dan refrigerant air dryer tidak digunakan pada udara service sebab udara yang dipakai untuk service tidak harus kering dari minyak maupun air.

Tidak menggunakan udara kering untuk service ini selain biayanya mahal udara untuk service ini hanya dipakai untuk membersihkan bagian- bagian peralatan yang terkena debu.2.4.1. Prinsip Kerja Sistem Udara Service.

Udara luar yang bersuhu lebih kurang 27 OC masuk melalui intake filter karena diisap oleh kompresor, yang berjumlah dua buah masing masing berkapasitas 854 Nm3 / jam dengan tekanan pada sisi tekan 9 kg/cm2 g. Suhu kompresor sewaktu beroperasi sampai mencapai 130 oC. Kompresor ini digerakan oleh motor 110 KW. Sebagai media pendingin kompresor digunakan air dari general service water yang bersuhu 38 oC dan mengalir rata rata 7,2m2 tiap jam. Kecepatan rata rata pada tekanan normal 440rpm.

Selanjutnya udara hasil kompresor tadi didinginkan di after cooler (jumlahnya dua buah) yang berkapasitas masing masing 845 m3 tiap jam. Tujuan didinginkan ialah karena udara yang dihasilkan oleh kompresor ini bersuhu tinggi antara 80 oC sampai 130 oC dan dapat merusak peralatan yang menggunakan udara service. After cooler mampu menahan tekanan sampai 10 Kg/cm2 g sesuai dengan tekanan yang direncanakan.

Udara yang melalui cooler tersebut didinginkan dengan air yang berasal dari general service water yang bersuhu 40 oC. Dengan kapasitas aliran 9m3 tiap jam.

Udara setelah melewati after cooler ditampung oleh suatu penampung yang disebut receiver (berjumlah dua buah) yang berkapasitas 14,5 m3 yang sanggup menahan tekanan sebesar 10 kg/cm2 g. Receiver ini adalah merupakan tangki persediaan bila suatu pesawat membutuhkan udara untuk service sudah tersedia pada receiver ini.

Sebelum udara ini dimanfaatkan dibersihkan dahulu dengan alat yang disebut separator agar terhindar dari kotoran atau debu.

Udara service untuk PLTU Suralaya dimanfaatkan untuk :

Basement dan peralatan dilantai dasar

Desalination Plant

Fuel oil storage lines

Hydrogen plant extension

Water treatment boiler

Coal plant

Spare

Ash plant

Diesel generator

Fuel oil pump house

BFP area

ID Fan, FD Fan, GR Fan, dan PA Fan

III. Pengoperasian Instrumen Air Compressor3.1. Pemeriksaan Sebelum Start Dan Operasi Kompresora. Periksa tenaga listrik dalam panel

b. Periksa level pelumas di dalam kompresor

c. Bersihkan heat exchanger / intercooler agar kompresor bekerja baik

d. Start kompresor dengan penekanan tombol start pada panel

e. Periksa tekanan pelumas, normalnya 50 + 5 bar

f. Periksa kebocoran pada setiap tingkat

g. Setelah start periksa tekan pelumas pada setiap tingkat

Untuk motor listrik, periksa putaran bebas dengan memutar tangan setiap minggu

Stop kompresor ada 2 cara yaitu nelalui tombol stop dan melalui pressure start (automatis)

Bila kompresor terlalu panas, pelumas menjadi sangat encer dan terdapat udara pada pompa pelumas yaitu dengan mengendorkan vent screw hingga keluar gelombang udara.

Ada kemungkinan air pada pelumas, untuk membuang air pada pelumas, biarkan kompresor berhenti hingga 6 jam. Bukalah baut drain pelumas, periksa yang keluar air atau pelumas. Kalau yang keluar pelumas berarti tidak ada air pada pelumas.

Gambar 12: Tampilan kontrol utama kompresor3.2. Beberapa jenis peralatan pengaman kompresor

a. Relief valve : berlokasi pada kompresor sisi discharge membebaskan tekanan lebih.

b. Overspeed shunt down memperhatikan gerakan ketika kompresor melampui batas kecepatan pengaman.

c. Oil failure shunt down peralatan pengaman bantalan, bila tekanan oil hilang maka unit dihentikan.

d. Katup jacket water (air pelindung) kompresor berhenti jika tekanan air hilang.

e. Over pressure shunt down kompresor berhenti jika tekanan discharge pindah sekitar preset safety valve.

f. Melebihi temperatur shunt down untuk mengamankan kompresor diberi proteksi lagi pada temperatur tinggi discharge.IV. PID Sistim Udara Tekan

V. Petunjuk Mengatasi GangguanSeksi ini menjelaskan beberapa permasalahan terjadi dalam air dan udara dingin kompresor.

5.1. Air Pendingin kompresor

Permasalahan

disebabkan

a. Tekanan keluar rendahTentukan besar dari pada kapasitas kompresor, ringnya usang, perapat bocor, kecepatan salah, kenaikan kebocoran dalam sistem.

b. Kapasitas tidak terpenuhiTerlalu banyak kebocoran dalam pipa atau katup katup, tekanan discharge terlalu tinggi, kecepatan salah, saringan kotor, piston dan ringnya usang.

c. Komp. tidak dapat kompresiFilter sisi masuk kotor suction line tersumbat, menyedot udara pemasangan katup tidak cocok, jalur meleset dari katup kompresor.

d. Getaran komp. lebih tinggiunit tidak mantap duduk pada pondasi, jenis pondasi yang salah, pemipaan mendukung tidak benar.

e. Kompresor terlalu panasKatup jalanya rusak, tidak cukup pendinginan filter udara masuk tersumbat, tekanan sisi tekan naik tinggi, bagian dalam bocor.

f. Motor comp. berbeban lebihBelt dikemudi terlalu kencang, tekanan discharge atau putaran terlalu tinggi, discharge line terganggu motor salah terkait ke atas.

g. Kompresor knocksCoba gandneg atau pulleynya lepas, terlalu besar keluar dalam bus wrist pin (pin pergelangan) pin crank atau bantalan utama. Lepas katup atau sudu piston.

5.2. Udara Pendingin Kompresor

a. Kapasitas tidak cukupBocoran dalam pipa naik, berlubang atau katup katup tekanan discharge naik kecepatan salah, filter masuk tersumbat piston dan ring sudah usang perapat silinder keadaan bocor, belt slip, inter cooler bocor.

b. Kompresor terlalu panasKatup trips, rusak, salh arah putaran, saringan masuk tersumbat, tekanan discharge naik tinggi, bagian dalam bocor tidak cukup minyak pelumas.

c. Pengaman unit blowerPengaman terlalu kecil, tegangan rendah, perbedaan tekanan switch terlalu kecil, unit stating lagi beban penuh motor tidak sempurna, kompresor atau motor binding (tidak lurus)

5.3. Gangguan Selama Operasi

5.3.1. Gangguan Pada Sistem Pelumasan

1. Tekanan pelumas pada turun (kompresor mati otomatis)

Jumlah pelumas kurang- Tambahkan pelumas

Bocor, tersumbat atau patah- Kencangkan atau bersihkan

pipa pelumas atau ganti pipa pelumas dan isi pelumas.

Filter pelumas tersumbat- Bersihkan

Pres. regulating valve salah stel - Reset dan setel kembali

Kekentalan pelumas tinggi- Ganti dengan pelumas sesuai

Pressure regulating valve tidak benar - Reset

2. Kompresor gagal untuk mencapai tekanan akhir yang diperlukan

Pemakaian udara tekan- Kurangi pemakaian udara tidak seimbang tekan udara masuk

Bocor pada pipa tekan ke konsumen- ganti pipa rusak, atau Kencangkan

sambungan pipa

Udara masuk kompr. berkurang- Perbaiki karena filter tersumbat, valve rusak

dll.

Piston silinder aus- Ganti, perbaiki.

5.3.2. Kenaikan Temperatur Udara Tidak Wajar1. Kompresor panas

Udara ruangan komp. kurang

- Perbaiki ventilasi ventilasi

Pelumas terlalul encer, kurang - Ganti dengan pelumas yang sesuai

2. Satu dari silinder panas

Tekan udara pada tingkat itu

- Tingkat kompresor

diatas normal bentuknya tidak bekerja dengan benar

Valve bocor

- Perbaiki

Endapan carbon pada valve

- Servis, bersihkan

5.3.3. Gangguan pada valve

1. Valve atau plat valve patah benda asing

Kerak, atau sisa potongan logam- Bersihkan pipa

Filter rusak

- Ganti

2. Valve tersumbat atau endapan carbon pada valve karena pelumas

Pelumas berlebih

- Kurangi supply pelumas engan menyetel langkah piston pada pompa pelumas

Kekentalan terlalu tinggi

- Gunakan pelumas yang sesuai

3. Valve patah karena kejutan air

Kondensat tidak terbuang

- Drain kondensat secarateratur periksa katup drain kondensat

5.3.4. Gangguan lain

1. Knocking / ketukan pada kompresor, terdengar benturan logam

Piston meny. kepala silinder

- Periksa posisi gasket atau gasket periksa bearing, conrod atau piston

VI. Daftar Pustaka1. Manual Book ( DM 20), Babcock Wilcock2. Operation Manual OM. SISTEM COMPRESSOR ATLAS COPCO

3. Modul 1 Operasi - Udiklat

Sistim Udara Tekan

Hal.1 / 23