3.3 Pompa Sentrifugal
Gambar 1. Pompa Sentrifugal
Pompa Sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi mekanik ke dalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal, yaitu tekanan fluida yang sedang di pompa. Pompa Sentrifugal merupakan salah satu alat industri yang simpel, tapi sangat diperlukan.Pada industri minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam fasilitasgathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan dipasarkan, ialah pompa bertipe sentrifugal. Gaya sentrifugal ialah sebuah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui lintasan lengkung (melingkar). kecepatan fluida yang tinggi diubah oleh casing pompa (volute atau diffuser) menjadi tekanan atau head Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal ialah sebagai berikut: gaya sentrifugal bekerja pada impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar sehingga kecepatan fluida meningkat.
3.4 Bagian-Bagian Utama Pompa
Gambar 2 . Bagian – bagian Pompa
A. Stuffing Box Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing. B. Packing Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon. C. Shaft (poros) Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya. D. Shaft sleeve Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever. E. Vane Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.
F. Casing Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage). G. Eye of Impeller Bagian sisi masuk pada arah isap impeller. H. Impeller Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya. I. Wearing Ring Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller. J. Bearing Bearing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil. K. Casing Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage). 3.5 Perkakas Pompa Perkakas sebagai kelengkapan pompa diantaranya Kunci Shock, Kunci Ring dan Pas, Palu karet.
3.6 Penggerak Pompa ( Prime Mover ) Penggerak pompa adalah yang memberikan tenaga untuk menggerakan pompa tersebut,adalah : -
Motor listrik Motor listrik merupakan rangkaian alat yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik menjadi energi mekanik berupa putaran rotor. Motor listrik yang ada pada pompa vakum memiliki bagian-bagian yang sama dengan motor listrik yang dibongkar sebagai motor, walaupun perbedaanyya terletak pada impeller yang tidak dimiliki motor. Motor tersebut hanya bertugas untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanin untuk kegunaan tertentu. Motor listrik yang di gunakan pada pompa-pompa di lingkup pengeboran ataupun fasilitas produksi di haruskan memiliki spesifikasi :Explosion Proof, Water Proof, Dust Proof.
Cara Kerja • Arus listrik dalam medan magnet akan memicu terbentuknya gaya (F). • Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. • Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torsi untuk memutar kumparan. • Motor memiliki beberapa loop pada dinamo untuk menghasilkan putaran dengan arah yang lebih seragam dan medan magnet dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
3.7 Prinsip Pemompaan
Pompa sentrifugal bekerja berdasarkan prinsip gaya sentrifugal yaitu bahwa benda yang bergerak secara melengkung akan mengalami gaya yang arahnya keluar dari titik pusat lintasan yang melengkung tersebut. Besarnya gaya sentrifugal yang timbul tergantung dari masa benda, kecepatan gerak benda, dan jari-jari lengkung lintasannya.
3.8 Cara Kerja Pompa Sentrifugal • Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam hal ini jet pump oleh
tekanan buatan.
• Baling-baling impeler meneruskan energi kinetik ke cairan, sehingga menyebabkan cairan berputar. Cairan meninggalkan impeler pada kecepatan tinggi • Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner. Volute atau cincindiffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan. 3.7 Kecepatan Spesifik Pompa Performansi pompa sentrifugal (kecuali turbin regeneratif) dihubungkan pada suatu parameter yang disebut kecepatan spesifik (specific speed). Seperti yang didefinisikan oleh The Hydraulic Institute hal ini merupakan hubungan antara kapasitas, tinggi tekan, dan kecepatan pada efisiensi optimum yang mengklasifikasikan impeller pompa dengan respek terhadap persamaan geometris. Kecepatan spesifik merupakan sebuah bilangan yang dinyatakan sebagai: Dimana;
aljabar
BAB IV PERAWATAN PADA POMPA DAN PEMBAHASAN MASALAH Spesifikasi pompa. Merk : Harrisburg
Gambar 3. Pompa Sentrifugal Harrisburg
4.1 Deskripsi Kerusakan Kavitasi pada Pompa Kavitasi adalah fenomena perubahan phase uap dari zat cair yang sedangmengalir, karena tekanannya berkurang hingga di bawah tekanan uap jenuhnya. Pada pompa bagian yang sering mengalami kavitasi adalah sisi isap pompa. Hal ini terjadi jika tekanan isap pompa terlalu rendah hingga dibawah tekanan uap jenuhnya, hal ini dapat menyebabkan : -Suara berisik, getaran atau kerusakan komponen pompa tatkala gelembung-gelembung fluida tersebut pecah ketika melalui daerah yang lebih tinggi tekanannya-Kapasitas pompa menjadi berkurang - Pompa tidak mampu membangkitkan head (tekanan) - Berkurangnya efisiensi pompa
Gambar 4. Impeller yang rusak karena kavitasi
4.2
Pemeliharaan Pompa Sentrifugal Penggunaan peralatan yang tepat sesuai fungsinya akan berakibat pada
lebih lamanya umur pakai peralatan. Hal tersebut juga sangat erat kaitannya dengan bagaimana perawatan dan pemeliharaannya. Oleh karenanya sangat disayangkan apabila
mengoperasikan
alat
sesuai
prosedur
namun
tidak
merawat dan memeliharanya. Pada dasarnya tujuan utama dari proses pemeliharaan terhadap pompa adalah melakukan serangkaian perawatan secara periodik dan terjadwal dengan maksud agar pompa lumpur yang dioperasikan memiliki umur pakai lebih lama (awet). Sedangkan tujuan lain dari pemeliharaan itu sendiri antara lain: -
Menjaga performa pompa agar tetap dalam kondisi prima sesuai dengan apa yang diharapkan.
-
Mencegah kerusakan sedini mungkin dengan cara mengantisipasi kemungkinan-kemungkinan yang dapat terjadi.
-
Menekan besarnya biaya perbaikan apabila pada suatu ketika pompa mengalami kerusakan.
Secara prinsip, pemeliharaan suatu alat membutuhkan strategi agar apa yang dilakukan memperoleh hasil yang optimal. Oleh karena itu harus ada panduan yang jelas sehingga apa yang menjadi tujuan dapat terlaksana. Sebagai informasi, strategi pemeliharaan yang diterapkan antara lain: 1 . Preventive Maintenance
Preventive Maintenance merupakan tindakan pemeliharaan yang terjadwal dan terencana. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi masalah-masalah yang dapat mengakibatkan kerusakan pada pompa dan menjaganya selalu tetap normal selama dalam operasi. Contoh pekerjaan tersebut adalah: o Melakukan pengecekan terhadap pendeteksi indikator tekanan dan temperatur fluida pada pompa, atau alat pendeteksi indikator lainnya. apakah telah sesuai hasilnya untuk kondisi normal kerja pompa atau tidak o Membersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada bodi pompa (debu, tanah maupun bekas minyak) o Mengikat baut-baut yang kendor o Pengecekan kondisi pelumasan pada bearing (unsealed)
o Perbaikan/mengganti gasket pada sambungan-sambungan flange yang bocor atau rusak. 2. Predictive Maintenance
Predictive Maintenance merupakan perawatan yang bersifat prediksi, dalam hal ini merupakan evaluasi dari perawatan berkala (Preventive Maintenance). Pendeteksian ini dapat dievaluasi dari indikaktor-indikator yang terpasang pada instalasi pada pompa dan juga dapat melakukan pengecekan vibrasi dan alignment pada pompa untuk menambah data dan tindakan perbaikan selanjutnya. 3. Breakdown Maintenance
Breakdown Maintenance merupakan perbaikan yang dilakukan tanpa adanya rencana terlebih dahulu. Dimana kerusakan terjadi secara mendadak pada pompa yang sedang beroperasi, yang mengakibatkan kerusakan bahkan hingga pompa tidak dapat beroperasi. Contoh kerusakan tesebut adalah: o Rusaknya bantalan karena kegagalan pada pelumasan o Terlepasnya couple penghubung antara poros pompa dan poros penggeraknya akibat kurang kencangnya baut-baut yang tersambung. o Macetnya impeller karena terganjal benda asing. 4. Corrective Maintenance
Corrective Maintenance merupakan pemeliharaan yang telah direncanakan, yang didasarkan pada kelayakan waktu operasi yang telah ditentukan pada buku petunjuk pompa tersebut. Pemeliharaan ini merupakan ”general overhaul” yang meliputi pemeriksaan, perbaikan dan penggantian terhadap setiap bagian-bagian pompa yang tidak layak pakai lagi, baik karena rusak maupun batas maksimum waktu operasi yang telah ditentukan.
Tabel 3. Rekomendasi scheduled maintenance FREKUENSI
PROSEDUR Pengecekan mechanical seal bila terjadi kebocoran segera diganti
Perjam
Bulanan
Periksa baut-baut jika kendor akibat kesalahan manual atau getaran maka kencangkan Check kelayakan bearing jika terjadi keausan dan tidak berputar maka harus diganti Periksa kondisi impeller apabila mengalami korosi parah maka harus diganti
Tahunan
Periksa Couple join jika sudah rusak atau tipis maka harus diganti Overhaul Pompa secara menyeluruh
Peralatan tools yang dipakai membuka pompa.
- Kunci pas / ring atau kunci shock 3 /4 Untuk membuka Casing Impeller - Kunci Ring / pas 9 / 16 Untuk membuka tutup gearbox - Kunci ring / pas 1 inchi Untuk membuka Impeller
4.3
Proses Alur Perawatan Pompa Sentrifugal
1. Proses pertama untuk melakukan maintenance adalah dengan melepas Cover Impeller
Gambar 5. Cover Impeller Proses membuka valve cover menggunakan kunci 3/ 4 dan kunci 9 / 16
2.
Mengecek keadaan Impeller
Gambar 6 . Impeller
Setelah Cover Impeller sudah dibuka cek kondisi impeller, jika tedapat kotoran bersihkan kotoran tersebut untuk mencegah terjadinya korosi pada impeller .
3. Pemeriksaaan Keadaan bearing
Gambar 7. Bearing Pompa
Apabila pompa mengalami getaran lakukan langkah – langkah dibawah ini :
Pengecekan Bearing Pengecekan Impeller
4. Setelah pembongkaran, semua part dibersihkan dari kotoran kemudian lubrikasi menggunakan Oli SAE 90.
Gambar 8 . Keseluruhan Pompa
Setelah melalui semua proses, pompa dihubungkan dengan prime mover. Setelah dihubungkan dengan prime mover dilakukan load test (pompa dihidupkan dan dilakukan pemompaaan dengan fluida air untuk melihat hasil dari perbaikan pompa). Pompa dapat dikatakan normal bila pompa tersebut dapat memompakan sesuai dengan spesifikasi pompa tersebut.
4. 4
Proses Pemasangan Setelah semua part
dibersihkan, maka part-part tersebut
dipasangkan
kembali,urutan proses pemasangan merupakan kebalikan dari urutan proses pembongkaran.
4.5
Analisa Koreksi Permasalahanyangtimbulakibatkinerjapompayangkurangoptimal menyebabkanbertambahnyawaktuoperasiyangberefekpadakinerja pompa.Olehkarenaitu
gejala-gejalayangdapatmenimbulkanpembengkakan
waktu
operasi harus sesegera mungkin diminimalisir.
4.6
Perawatan Umum : Untuk menjaga agar pompa tidak cepat rusak diperlukan perawatan dan pengoperasian yang benar dan seksama.prosedur perawatan pompa ini adalah: 1. Melaksanakan programmaintenance sesuai dengan rekomendasi pabrik pembuat pompa yang disesuaikan dengan kondisi lapangan. 2. Mengoperasikan pompasesuai dengan prosedur yang disarankan pabrik pembuat. 3.Selalu menyediakan komponen cadangan pada saat pompa beroperasi.
4.7
Perawatan khusus : Pada saat beroperasi adakalanya pompa mengalami gangguan yang jika tidak segera ditangani dapat berakibat pada kerusakan yang lebih parah. Oleh sebab itu kru yang bertanggung jawab pada kinerja pompa harus mengetahui gejala-gejala yang dapat menyebabkan pompa berhenti beroperasi. Di bawah ini akan dijelaskan tentang beberapa masalah yang dapat terjadi saat pompa bekerja.
Jika mesin mati maka harus dilakukan pengecekkan pada arus listrik.
Jika baling-baling tidak berputar, coba untuk memutar dulu poros motor dengan tangan, apakah licin atau ringan atau bersuara, kemungkinan rotor bergesekan dengan statornya ata terjadi kerusakan pada power kapasitor.
Jikat erjadi suara yang bising (abnormal) maupun jalannya motor macet, harus dilakukan pengecekkan pemberian pelumas pada alat yaitu untuk
mengetahui jika terjadi gaya gesek berlebihan Antara poros / rotor dengan bearing / stator motor akibat pemuaian maupun kurangnya pelumas tersebut.
Jika daya pompa menurun, harus dilakukan pengecekkan pada power kapasitor, mengecek pada bagian kontaktor jika dalam kondisi terbuka satu, maupun pengecekkan fuse jika terjadi putus.
Terjadinya overheating pada motor, maka harus dilakukan pengecekkan terhadap beban motor listrik yang sesuai kapasitasnya atau tidak, kondisi power supply, rusaknya bagian kumparan akibat terlalu sering di-start maupun di-stop, maupun dicek pada bagian kelistrikan untuk mengetahui jika terjadi overload.
Jika daya pemvakuman menurun, harus dilakukan pengecekkan pada alur udara untuk mengetahui jika terjadi kebocoran.
Terjadinya short-sirkuit / terbakar pada titik tertentu, harus dilakukan pengecekkan terhadap kontaminan yang mengganggu daya isolasi, mengecek jika terjadi abrasi maupun vibrasi.
Jika terjadi hubungan pendek pada terminal koneksi artinya harus dilakukan pengecekkan pada konektor sambungan
4.8
Keselamatan Kerja Kecelakaan adalah suatu kejadian atau peristiwa yang tidak diinginkan atau tidak
disengaja serta tiba-tiba dan dapat menimbulkan baik harta maupun jiwa manusia. Kecelakaan kerja adalah kecelakaan yang terjadi dalam hubungan kerja atau sedang melakukan pekerjaan disuatu tempat kerja. Keselamatan kerja adalah menjamin keadaan, keutuhan dan kesempurnaan, baik jasmaniah maupun rohaniah manusia serta hasil karya dan budayanya tertuju pada kesejahteraan masyarakat pada umumnya dan manusia pada khususunya. 1.Tujuan keselamatan dan kesehatan kerja Dari pemahaman diatas sasaran keselamatan kerja adalah : a) Mencegah terjadinya kecelakaan kerja b) Mencegah timbulnya penyakit akibat suatu pekerjaan
c) Mencegah/mengurangi kematian d) Mencegah/mengurangi cacat tetap e) Meningkatkan produktivitas kerja tanpa memeras tenaga kerja dan menjamin produktifnya. h) Menjamin tempat kerja yang sehat, bersih, aman dan nyaman sehingga dapat menimbulkan kegembiraan semangat kerja Dari sasaran tersebut maka keselamatan kerja di tujukan bagi 1)
Manusia (pekerja dan masyarakat)
2)
Benda (alat, mesin, bangunan dll)
3)
Lingkungan (air, udara, cahaya, tanah, hewan dan tumbuh-tumbuhan)