perawatan pompafgdgegaegeahrt
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sucker Rod Pump
Sucker rod pump merupakan suatu pompa yang di desain khusus untuk
memindahkan fluida dari dalam tanah ke permukaan. Pompa ini menggunakan piston
sebagai komponen utama untuk menghisap fluida dari dalam tanah tersebut. Pompa
ini biasanya digunakan pada pengeboran minyak.
Pompa angguk untuk mengangkat fluida (minyak) dengan kapasitas produksi
rendah. Tergantung pada ukurannya pompa ini menghasilkan 5-40 liter fluida pada
setiap langkah. Ukuran pompa juga ditentukan oleh kedalaman dan berat dari minyak
yang akan dipindahkan atau dihisap. Pompa ini menggunakan mekanisme putar
motor untuk menggerakkan poros pompa yang kemudian diteruskan ke gerakan
translasi dan menggerakkan poros pompa kemudian menjadi gerak mengangguk.
Istilah teknik untuk jenis ini adalah mekanisme berjalan balok. Itu sering digunakan
dalam kelautan desain mesin uap di tahun 1700-an dan 1800-an.
2.2
Sucker Rod Pump Bukaka Tipe C228D-173-74
Gambar 2.1 Sucker Rod Pump Tipe C228D-173-74
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
4
5
Dalam memproduksi kan minyak dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :
dengan cara sembur alam (natural flow) dan sembur buatan (artificial lift). Cara
pertama dilakukan bila tekanan reservoir cukup tinggi, sehingga dapat mengalirkan
fluida ke permukaan secara alamiah. Cara yang kedua dilakukan apabila tekanan
reservoir tidak mampu lagi mengalirkan fluida kepermukaan secara alamiah.
Pumping unit tipe C228D-173-74 adalah jenis pompa sucker rod yang
menggunakan metode artificial lift yang paling baik diterapkan pada sumur-sumur
dangkal dan sedikit atau tidak adanya gas yang terproduksi bersama minyak. Sucker
rod pump memanfaat kan sumber tenaga yang berupa listrik atau gas dari prime over
untuk menggerak kan pompa sehingga fluida pada formasi dapat naik ke permukaan.
Dalam pengoperasian nya, pompa sucker rod memiliki banyak masalah yang
sering timbul, diantaranya adalah tidak sesuainya laju produksi yang diinginkan
dengan laju produksi sebenarnya.
Kondisi tersebut dapat disebabkan karena adanya kebocoran tubing,
kebocoran standing valve maupun travelling valve, adanya plunger overtravel
maupun undertravel, fluid pound, gas lock, plunger sticking, gesekan yang berlebihan
dan lain sebagainya.
Dalam pendesainan pompa sucker rod, informasi mengenai static fluid level
sangat penting untuk diketahui, terutama untuk mendesain setting depth pump. Untuk
mengetahui static fluid level dapat menggunakan alat yang disebut sonolog, pada
prinsipnya sonolog menggunakan gelombang suara untuk mengetahui level cairan
didalam sumur. Data-data yang diperoleh dari sonolog dapat digunakan untuk
mengevaluasi kinerja pompa dan mengoptimasikan kinerja pompa supaya didapat
laju produksi yang optimum. Pompa sucker rod atau sering juga disebut beam
pumping ialah salah satu metode artificial lift yang memanfaatkan gerakan naik-turun
dari plunger untuk mendorong fluida reservoir ke permukaan.
Dalam klasifikasinya, API menggunakan kode misalnya: C-160-173-64CW.
Untuk huruf C pada jenis pompa mengandung arti jenis pompanya adalah
Conventional Unit, angka 160 adalah batasan torsi maksimum yang diijinkan pada
6
pompa sebesar 160 K in lbs, angka 173 adalah batasan beban polished rod maksimum
yang diijinkan sebesar 173 ratusan pound (17.3 klb) dan angka 64 merupakan panjang
langkah pompa maksimumnya 64 in, serta huruf CW merupakan arah putaran dari
pompa searah jarum jam (circulation watch). Pompa sucker rod ada tiga jenis yaitu
Conventional Unit, Mark II dan Air Balance.
Conventional Unit adalah jenis pompa sucker rod yang paling banyak
digunakan dengan ukuran/tenaga sampai 100 HP, sedangkan Mark II digunakan
untuk sumur yang dalam dengan produksi yang tinggi, dengan ukuran/tenaga sampai
125 HP. Air Balance unit adalah jenis dari pompa sucker rod yang memiliki ukuran
lebih kecil dan ringan dibandingkan dengan unit lainnya, pompa sucker rod ini
memiliki ukuran sampai 150 HP.
Gambar 2.2 (a) Conventional Unit, (b) Mark II, (c) Air Balance
( Sumber : www.google.com )
7
2.3
Prinsip Kerja Sucker Rod Pump
Prinsip kerja sucker rod pump dapat dijelaskan sebagai berikut, Gerak utama
(prime mover) akan menghasilkan gerak rotasi, selanjutnya gerak ini akan diubah
menjadi gerak naik turun oleh system pitman crank assembly. Selanjutnya gerak ini
akan melalui walking beam dan diteruskan ke horse head dan dijadikan gerak lurus
naik turun untuk menggerakkan plunger yang berada di dalam sumur. Instalasi
pumping unit di atas permukaan dihubungkan dengan instalasi pompa yang berada di
dalam sumur oleh sistem sucker rod, sehingga gerak lurus naik turun dari horse head
akan dipindahkan ke plunger pompa, dan plunger ini ikut bergerak naik turun dalam
barrel pompa.
Pada saat upstroke, plunger akan bergerak ke atas (up stroke) dimana
traveling valve menjauhi standing valve, sehingga menyebabkan traveling valve akan
tertutup dikarenakan adanya tekanan dari fluida yang berada di atasnya, fluida
tersebut dapat terangkat dan keluar melalui pipa. Pada saat plunger bergerak ke atas,
tekanan di dalam barrel akan berkurang sampai dengan tekanan vacum, sehingga
tekanan formasi akan membuka standing valve dan fluida akan masuk ke dalam
barrel. Pada saat proses down stroke, standing valve akan tertutup karena tekanan
cairan yang berada di atasnya serta pengaruh dari berat bola-bola itu sendiri,
sedangkan pada traveling valve akan terbuka dan terdorong oleh cairan yang berada
di dalam barrel, kemudian liquid tersebut akan masuk kedalam tubing dan terangkat
karena gerakan pompa dipermukaan. Proses ini akan terus berlanjut sampai pipa terisi
oleh fluida dan bergerak ke atas permukaan.
Gambar 2.3 Mekanisme Kerja Sucker Rod
( Sumber : www.google.com )
8
2.4
Peralatan Sucker Rod Pump Tipe C228D-173-74
Peralatan sucker rod pump dibagi menjadi dua bagian yaitu peralatan di atas
permukaan dan peralatan di bawah permukaan, dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Bagian-bagian Pumping Unit Tipe C228D-173-74
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
9
2.4.1
Peralatan di Atas Permukaan
Peralatan di atas permukaan ini memindahkan energi dari suatu prime mover
ke sucker rod. Selain itu peralatan ini juga mengubah gerak berputar dari prime
mover menjadi suatu gerak naik turun dan juga mengubah kecepatan prime mover
menjadi langkah pemompaan yang sesuai.
a. Prime Mover
Merupakan penggerak utama, dimana prime mover akan memberikan
gerakan putar yang diubah menjadi gerak naik turun pada polished rod dan sucker
rod untuk diteruskan keperalatan bawah permukaan. Prime mover dapat berupa
mesin gas, diesel, motor bakar dan motor listrik, yang dapat dilihat pada gambar 2.5
Prime mover ini disesuaikan dengan tersedianya sumber tenaga tersebut. Jadi
pemilihan motor diusahakan mempunyai daya yang cukup untuk mengangkat fluida
dan rangkaian rod dengan kecepatan yang diinginkan.
Gambar 2.5 Prime Mover
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
10
b. V-Belt
Merupakan sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover ke gear
reducer, yang dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 V-Belt
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
c. Gear Reducer
Gear Reducer berfungsi mengubah kecepatan putar dari prime mover menjadi
langkah pemompaan yang sesuai. Gear reducer juga merupakan transmisi yang
berfungsi untuk mengubah kecepatan putar dari prime mover, gerak putaran prime
mover diteruskan ke gear reducer dengan menggunakan belt. Belt ini dipasang
menghubungkan sheave di prime mover dan unit sheave pada gear reducer, yang
dapat dilihat pada gambar 2.7
11
Gear Reducer
Gambar 2.7 Gear Reducer
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
d. Crank
Crank merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan crank shaft pada
gear reducer dengan spitman. Pada crank ini terdapat lubang-lubang tempat pitman
bearing. Besar kecil nya langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan dapat
diatur disini,dengan cara menghubungkan pitman dengan lubang yang sesuai dengan
panjang langkah yang diinginkan. Apabila
pitman terpasang
pada lubang yang
paling luar, maka panjang langkahnya adalah yang paling panjang untuk pompa
tersebut,sedangkan bila pitman terpasang pada lubang paling dalam yang berarti
langkahnya paling pendek, yang dapat dilihat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Crank
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
12
e. Counter Weight
Counter weight adalah sepasang pemberat yang fungsinya:
- Menyimpan tenaga prime mover pada saat down-stroke atau pada saat
counter weight menuju ke atas, yaitu pada saat kebutuhan tenaga kecil atau
minimum.
- Membantu tenaga prime mover pada saat up-stroke (saat counter weight
bergerak ke bawah) sebesar tenaga potensialnya, karena kerja prime mover yang
terbesar adalah pada saat up-stroke (pompa bergerak ke atas) dimana sejumlah
minyak ikut terangkat ke atas permukaan, yang dapat dilihat pada gambar 2.9.
Counter
Gambar 2.9 Counter Weight
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
f. Pitman
Pitman adalah penghubung antara walking beam pada equalizer bearing
dengan crank. Lengan pitman merubah gerakan berputar menjadi gerakan naik turun.
Pitman
Gambar 2.10 Pitman
13
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field
g. Walking Beam
Walking beam merupakan balok melintang diatas menara (Sampson post)
dengan mempunyai engsel ditengahnya. Pada ujung walking beam terdapat kepala
kuda (horsehead) dan pada ujung yang lain nya dihubungkan dengan pitman yang
fungsinya meneruskan gerakan pitman sehingga horsehead bergerak naik turun, yang
dapat dilihat pada gambar 2.11
Walking
Gambar 2.11 Walking Beam
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
h. Horse head.
Horse head meneruskan gerak cari walking beam ke unit pompa di dalam
sumur melalui bridle, polished rod dan sucker string atau merupakan kepala dari
walking beam yang menyerupai kepala kuda, dapat dilihat pada gambar 2.12.
14
Horse
Gambar 2.12 Horse Head
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
i. Bridle
Bridle merupakan nama lain dari wireline hanger, yaitu merupakan sepasang
kabel baja yang disatukan pada carrier bar. Bridle di ikat di horse head sedangkan
ujung yang lain ditempati carier bar, dapat dilihat pada gambar 2.13.
Bridl
Gambar 2.13 Bridle
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
15
j. Carrier Bar
Carrier bar merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat bergantung nya
rangkaian rod dan polished rod, penyangga dari polished rod clamp, dapat dilihat
pada gambar 2.14.
Carrier
Gambar 2.14 Carrier Bar
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
k. Polished Rod
Polished rod merupakan bagian teratas dari rangkaian rod yang muncul di
permukaan. Fungsi nya adalah menghubungkan antara rangkaian rod di dalam sumur
16
dengan peralatan-peralatan dibawah permukaan.
Polishe drod mempunyai permukaan yang licin sehingga batang besi tersebut
dinamakan polishe drod.
Berikut ini adalah gambar dari polished rod yang terdapat pada pumping unit
konvensional.
Polished
Gambar 2.15 Polished Rod
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
l. Stuffing Box
Stuffing box dipasang diatas kepala sumur (casing atau tubing head) untuk
mencegah / menahan minyak agar supaya tidak keluar bersama naik turunnya
17
polished rod. Dengan demikian seluruh aliran minyak hasil pemompaan akan
mengalirke Flowline lewat Crosstee.
m. Sampson Post
Sampson post merupakan kaki penyangga atau penopang walking beam yang
menghubungkan saddle bearing yang dipasang pada walking beam dan terhubung
oleh horse head untuk keseimbangan pada pumping unit, dapat dilihat pada gambar
2.16
Sampson
Gambar 2.16 Sampson Post
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
n. Saddle Bearing
Saddle bearing adalah tempat kedudukan (engsel) dari walking beam pada
sampson post pada bagian atas, yang dapat dilihat pada gambar 2.17.
Saddle
Gambar 2.17 Saddle Bearing
18
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field
o. Brake
Brake disini berfungsi untuk mengerem gerak pompa jika dibutuhkan,
misalnya pada saat akan dilakukan reparasi sumur atau unit pompa nya sendiri.
Gambar 2.18 di bawah ini menunjukkan letak brake pada gearbox mesin pumping
unit konvensional tersebut, dapat dilihat pada gambar 2.20
Brake
Gambar 2.18 Brake
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
2.4.2 Peralatan di Bawah Permukaan
Gambar 2.19 Peralatan di Bawah Permukaan
19
( Sumber : www.google.com )
Peralatan pompa di bawah permukaan (subsurface pump equipment) dapat
dilihat pada gambar 2.19. Yang terdiri dari beberapakomponen utama,yaitu:
a. Working Barrel
Working Barrel merupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun
sesuai dengan langkah pemompaan dan menampung minyak terisap saat up-stroke
dapat dilihat pada gambar 2.19.
b. Plunger
Plunger merupakan bagian dari pompa yang terdapat didalam barrel dan
dapat bergerak naik turun yang berfungsi sebagai penghisap minyak dari lubang
sumur masuk ke barrel yang kemudian diangkat ke permukaan melalui tubing, dapat
dilihat pada gambar 2. 19.
c. Tubing
Seperti hal nya pada peralatan sembur alam, tubing digunakan untuk
mengalirkan minyak dari dasar sumur ke permukaan setelah minyak diangkat oleh
plunger pada saat up-stroke, dapat dilihat pada gambar 2. 19.
d. Standing Valve
Standing Valve merupakan bola yang terdapat dibagian paling bawah barrel
pompa yang berfungsi mengalirkan fluida dari lubang sumur masuk ke working
barrel dan hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke atas dan selanjutnya
standing valve terbuka, dapat dilihat pada gambar 2. 19.
e. Travelling Valve
Travelling valve merupakan bola yang ikut bergerak naik turun menurut
gerakan plunger dan berfungsi mengalirkan minyak dari working barrel masuk ke
plunger dan hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke bawah serta menahan
minyak keluar dari plunger pada saat plunger bergerak ke atas, dapat dilihat pada
gambar 2. 19.
f. Gas Anchor
20
Gas Anchor merupakan komponen pompa yang dipasang di bagian bawah
dari pompa yang berfungsi untuk memisahkan gas dari minyak agar gas tersebut
tidak ikut masuk kedalam pompa bersama-sama dengan minyak, dapat dilihat pada
gambar 2. 19.
Ada dua macam tipe Gas Anchor,yaitu:
- Poorman Type
Larutan gas dalam minyak yang masuk ke dalam anchor akan melepaskan
diri dari larutan (bouyancy effect). Minyak akan masuk ke dalam barrel melalui
suction pipe, sedangkan gas yang telah terpisah akan dialihkan melalui annulus.
Apabila suction pipe terlalu panjang atau diameternya terlalu kecil, maka akan
terjadi pressure loss yang cukup besar sehingga menyebabkan terjadinya penurunan
PI (Produktivity Index) sumur pompa.
Sedangkan apabila suction pipe terlalu besarakan menyebabkan annulus
antara dinding anchor dengan suction pipe menjadi lebih kecil, sehingga kecepatan
aliran minyak besar dan akibatnya gas masih terbawa oleh butiran-butiran minyak.
Diameter gas anchor yang terlalu besar akan menyebabkan penurunan PI sumur
pompa, dapat dilihat pada gambar 2.20.
Gambar 2.20 Poorman type
21
( Sumber : www.google.com
-Packer Type
Minyak masuk melalui ruang antara dinding
anchordan suction pipe,
kemudian minyak jatuh didalam annulus antara casing dan gas anchor dan ditahan
oleh packer,selanjut nya minyak masuk ke pompa melalui suction pipe. Disini
minyak yang masuk ke dalam annulus sudah terpisah dari pompa, dapat dilihat pada
gambar 2.21.
Gambar 2.21 Packer Type
( Sumber : www.google.com )
g. Tangkai Pompa
Tangkai pompa terdiri dari :
-
Sucker rod
-
Pony rod
-
Polished rod
22
Gambar 2.22 Tangkai Pompa
( Sumber : www.google.com )
-Sucker rod
Sucker rod merupakan batang penghubung antara plunger dengan peralatan
di atas permukaan. Fungsi utamanya adalah melanjutkan gerak naik turun dari horse
head ke plunger. Berdasarkan konstruksi nya, maka sucker rod dibagi menjadi 2
(dua), yaitu:
a. Berujung box-pin
b. Berujung pin-pin
Untuk menghubungkan antara dua buah sucker rod digunakan sucker rod
coupling. Umumnya panjang satu single dari sucker rod yang sering digunakan
berkisar antara 20-30 ft. Terdapat beberapa macam ukuran sucker rod, dimana
ukuran-ukuran tersebut merupakan standar API.
Dalam perencanaan sucker rod selalu diusahakan atau yang dipilih yang
ringan, artinya memenuhi kriteria ekonomis, tetapi dengan syarat tanpa mengabaikan
stress yang diperbolehkan (allowable stress) pada sucker rod tersebut. Sucker rod
yang dipilih dari permukaan, sampai unit pompa di dasar sumur (plunger) tidak perlu
23
sama diameternya, tetapi dapat dilakukan / dibuat kombinasi dari beberapa type dan
ukuran rod. Sucker string yang merupakan kombinasi dari beberapa tipe dan ukuran
tersebut,disebut Tappered Rod String.
-Poni Rod
Poni rod merupakan rod yang lebih pendek dari panjang rod umumnya
(25feet). Fungsinya adalah untuk melengkapi panjang dari sucker rod, apabila tidak
mencapai kepanjangan yang dibutuhkan ukurannya adalah: 2,4,6,8,12 feet.
-Polished Rod
Polished rod adalah tangkai rod yang berada diluar sumur yang
mengubungkan sucker rod string dengan carier bar dan dapat naik turun di dalam
stuffing box. Diameter stuffing box lebih besar dari pada diameter sucker rod, yaitu:1
1
,1¼,1½,1¾. Panjang polished rod adalah:8,11,16,22 feet.
8
Gambar 2.24 Klasifikasi Pompa Menurut Standard API
( Sumber : www.google.com )
24
Gambar 2.24 merupakan jenis-jenis pompa berdasarkan klasifikasi API
(American Petroleum Institut), gambar no.1 sampai no.6 pada Gambar 2.24
merupakan pompa jenis rod,sedangkan no.7 dan no.8 merupakan pompa jenis
tubing.
Berikut adalah keterangan untuk jenis-jenis pompa berdasarkan klasifikasi
API:
Tabel 2.1. Jenis – Jenis Pompa Menurut Standar API
Tabel 2.2. Jenis dan Ukuran Maksimum Pompa
Tubing Size,in
Pump
Type
1.900
2
3
/8
7
2
/8
3½
Tubingone-piece,
Tubingone-piece,
Tubinglinerbarrel(TL)
Rodone-piece,
Rodone-piece,
-
1¾
2
¼
2¾
25
Rodlinerbarrel(RL)
2.5
-
1¼
Spesifikasi Sucker Rod Pump Tipe C 228D-173-74
1
2¼
¾
Tabel 2.3. Spesifikasi Sucker Rod Pump Tipe C 228D-173-74
Description
PUMPING UNIT C228D-173-74
Peak torque
228.000 in-lbs
Polished rod capacity
17.300 lbs
Stroke length
74”, 62”, 52”
Walking beam SPM range
6-14 SPM
Wire hanger
1 x 9 CTRS
Double reduction gears
LUFKIN (helical Gears)
Pumping unit manufacture
BUKAKA
Power
Max. 32 HP
Speed
Min. 300 RPM
Cooling system
Radiator water cooling system
Prime mover
Gas engine
Pulley engine to run
6-14 SPM
Gas engine manufacture
ARROW C-106
Start/stop switch
Engine oil cooler
Alternator electric starting
Dry type air cleaner
Carburator for natural gas
Engine safety switches for low oil pressure & high temperature
26
2.6
Kriteria Penggunaan Sucker Rod Pump Tipe C 228D-173-74
1.
Kedalaman sumur produksi berkisar antara : 300 – 1200 m
2. Kedalaman sumur rata-rata : 800 m.
3. Tidak dapat digunakan untuk sumur directional (sumur bengkok).
4. Kemampuan pumping unit dalam mengatasi masalah :
Pasir
: sedang
Parafin : buruk
Scale
: baik
Korosi : baik
GOR
: sedang
Emulsi : baik
2.7
Pengertian Perawatan (Maintenance)
Assauri (1980:124) maintenance merupakan kegiatan untuk memelihara atau
menjaga fasilitas atau peralatan pabrik dengan mengadakan perbaikan atau
penyesuaian atau penggantian yang diperlukan supaya tercipta suatu keadaaan
operasional produksi yang memuaskan sesuai dengan apa yang telah direncanakan.
Kegiatan perawatan dalam dunia industri merupakan kegiatan yang sangat
penting, karena dengan tidak adanya perawatan yang baik suatu industri dapat
dipastikan bahwa akan timbulnya kemacetan atau kerusakan dan bahkan akan
menyebabkan terhentinya suatu proses produksi.
2.7.1
Jenis-Jenis Perawatan
Assuari (2004 : 96) kegiatan perawatan yang dilakukan dalam suatu
perusahaan dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya:
1) Berdasarkan Tingkat Perawatan
27
Penentuan tingkat perawatan pada dasarnya berpedoman pada lingkup atau bobot
pekerjaan yang meliputi kerumitan, macam dukungan serta serta waktu yang
diperlukan untuk pelaksanaannya. Tiga tingkatan dalam sistem perawatan, yaitu:
a) Perawatan Tingkat Ringan
Bersifat preventive, yaitu kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang
dilaksanakan untuk mencegah timbulnya kerusakan-kerusakan yang tidak
terduga dan menemukan kondisi atau keadaan yang dapat menyebabkan
fasilitas produksi mengalami kerusakan pada waktu digunakan dalam proses
produksi.
b) Tingkat Perawatan Sedang
Bersifat corrective, dimaksudkan adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan
yang dilakukan setelah terjadinya suatu kerusakan atau kelainan pada fasilitas
dalam peralatan sehingga tidak berfungsi dengan baik.
c) Perawatan Tingkat Berat
Bersifat restoratif, dilaksanakan pada sistem yang memerlukan major
overhaul atau suatu pembangunan lengkap yang meliputi assembling,
membuat
suku
cadang,
modifikasi,
testing
serta
reklamasi
sesuai
keperluannya
2) Berdasarkan Periode Pelaksanaannya
a. Perawatan Terjadwal (Schedule Maintenance). Perawatan yang telah memiliki
jadwal dalam periode tertentu untuk melakukan pemeriksaan terhadap mesin
atau sistem, perawatan ini tetap dilakukan baik ada ataupun tidak ada
kerusakan pada mesin.
28
b. Perawatan Tidak Terjadwal (Unschedule Maintenance). Perawatan yang hanya
dilakukan bila terjadi kerusakan pada mesin saat beroperasi, jika tidak terjadi
kerusakan maka perawatan tidak dilakukan.
3) Berdasarkan Dukungan Dananya
a. Terprogram (Planned Maintenance). Perawatan yang telah memiliki program
tersendiri, maka dari itu perawatan ini memiliki teknisi, peralatan dan
anggaran tersendiri untuk melakukan perbaikan.
b. Tidak Terprogram (Unplanned Maintenance). Tidak memiliki anggaran
tersendiri untuk melakukan perawatan terhadap mesin atau sistem yang
mengalami kerusakan, maka biaya yang dikeluarkan berasal dari anggaran
biaya tak terduga.
4) Berdasarkan Tempat Pelaksanaan Perawatan
Untuk melaksanakan kegiatan perawatan diperlukan adanya suatu tempat
perawatan yang disesuaikan dengan macam atau beban kerja yang dihadapi yang
dilengkapi dengan peralatan-peralatan yang memenuhi persyaratan tertentu,
berharga mahal, sehingga benda yang digunakannya perlu dilakukan secara
efektif dan efesien. Oleh karena itu untuk mencegah terjadinya duplikasi
kemampuan, maka peralatan disertalisasikan penempatannya di unit-unit
perawatan.
2.7.2
Kebijakan Perawatan
29
Jenis-jenis kebijakan perawtan dibagi menjadi dua jenis, yaitu: perawatan
pencegahan (preventive maintenance) dan perawatan perbaikan (corrective
maintenance).
1. Perawatan Pencegahan (Preventive Maintenance)
Preventive maintenance merupakan perawatan yang dilakukan secara
terjadwal, umumnya secara periodik, dimana seperangkat tugas pemeliharaan seperti
inspeksi dan perbaikan, penggantian, pembersihan, pelumasan, penyesuaian dan
penyamaan dilakukan. Perawatan ini bertujuan untuk mencegah kerusakan,
menemukan penyebab kerusakan atau berkurangnya tingkat keandalan peralatan dan
menemukan penyebab kerusakan atau berkurangnya tingkat keandalan peralatan dan
menemukan kerusakan tersembunyi. Preventive maintenance terbagi menjadi empat
kategori tugas, yaitu sebagai berikut:
a) Time Directed Maintenance
Time Directed Maintenance merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan
berdasarkan variable waktu. Kebijakan perawatan lain yang sesuai untuk diterapkan
pada kegiatan ini adalah periodic maintenance dan on condition maintenance.
Periodic maintenance (hard time maintenance) merupakan kegiatan
perawatan yang dilakukan secara periodik atau terjadwal. Kegiatan yang dilakukan
adalah penggantian komponen secara terjadwal dengan interval waktu tertentu. Factor
yang mempengaruhi periodic maintenance:
a. Faktor ekonomi
Kebijakan penelitian dilakukan karena dihadapkan pada unit yang terhitung
murah bila dibandingkan dengan resiko yang di tanggung dan biaya yang
30
lebih besar bila komponen atau unit tersebut mengalami kerusakan apabila
terjadi kelalaian.
b. Faktor keamanan
Kebijakan penggantian tidak lagi berdasarkan nilai rupiah, tetapi di hadapkan
pada keadaan apabila tidak dilakukan, maka nyawa manusia menjadi
taruhannya karena berhubungan erat dengan keamanan dan keselamatan
manusia.
On condition maintenance merupakan perawatan yang dilakukan berdasarkan
kebijakan operator perawatan.kegiatan yang dilakukan pada kondisi ini adalah
cleaning, inspection dan lubrication.
b) Condition Basel Maintenance
Condition Basel Maintenance merupakan perawatan pencegahan yang
dilakukan sesuai dengan kondisi yang berlangsung dimana variable waktu tidak
diketahui secara tepat. Kebijakan yang sesuai dengan keadaan tersebut adalah
predictive maintenance.
Predictive maintenance merupakan suatu kegiatan perawatan yang dilakukan
dengan memeriksa dan memelihara pada saat perawatan sudah benar-benar
memerlukan pemulihan ke tingkat semula.
c) Failure Finding
Failure finding merupakan suatu tindakan pencegahan yang dilakukan dengan
cara memeriksa fungsi yang tersembunyi (hidden function) secara periodik untuk
memastikan kapan suatu komponen akan mengalami kerusakan.
d) Run To Failure
31
Kegiatan ini disebut juga no schedule maintenance dimana kegiatan
perawatan ini tidak melakukan usaha untuk mengantisipasi kerusakan. Suatu
peralatan atau mesin dibiarkan bekerja hingga mengalami kerusakan kemudian
dilakukan perawatan perbaikan. Kegiatan ini dilakukan jika tidak ada kegiatan
pencegahan efektif yang dapat dilakukan, tindakan pencegahan terlalu mahal atau
dampak gagal tidak berpengaruh.
2. Perawatan Perbaikan (Corrective Maintenance)
Kegiatan perbaikan adalah kegiatan perawatan yang dilakukan setelah
terjadinya kerusakan (failure) atau sistem tidak dapat berfungsi dengan baik. Hal ini
bukan berarti bahwa aktivitasnya tidak dapat diramalkan, karena pada kenyataannya
metode untuk mengembalikan fungsi peralatan (recovery) dari failure dapat
dikembangkan. Tidakan yang dapat diambil adalah berupa penggantian komponen
(corrective replacement), perbaikan kecil (repair) dan perbaikan besar (overhaul).
Kegiatan pemeliharaan ini merupakan perbaikan yang dilakukan setelah mesin atau
sistem mengalami kerusakan atau tidak dapat berfungsi dengan baik. Perawatan
perbaikan ini lebih cenderung suatu tindakan yang tidak terjadwal.
Setelah mengetahui pengertian-pengertian perawatan di atas maka dari itu
penulis akan memilih jenis perawatan pencegahan (Preventive maintenance) serta
perawatan korektif (Corrective maintenance). Karena dengan perawatan pencegahan
kita dapat mencegah kerusakan yang fatal dari sistem undercarriage excavator yang
akan menghentikan suatu pekerjaan proyek, sedangkan perawatan korektif disini
adalah untuk menggantikan komponen-komponen yang sudah selayaknya di
gantikan.
2.7.3` Perencanaan Waktu Perawatan
32
Assauri (1980) bahwa pelaksanaan perawatan perlu ditentukan frekuensinya
menurut keperluan setiap peralatan, agar suatu fasilitas dapat dipergunakan dengan
terus menerus dan tidak akan mengganggu proses produksi. Frekuensi pengerjaan
perawatan dapat di tentukan berdasarkan skala waktu operasional, misalnya:
a. Harian
b. Mingguan
c. Bulanan
Perawatan terjadwal merupakan bagian dari perwatan pencegahan. Perawatan
ini bertujuan mencegah terjadi kerusakan dan perawatannya dilakukan secara
periodik dalarn rentang waktu tertentu. Strategi perawatan ini disebut juga sebagai
perawatan berdasarkan waktu (time based maintenance) (Sudrajat. 2011).
Kebijakan perawatan ini cukup baik dalam mencegah terhentinya mesin yang
tidak direncanakan. Rentang waktu perawatan ditentukan berdasarkan pengalaman,
data masa lalu atau rekomendasi dari pabrik pembuat mesin yang bersangkutan.
Kekurangannya jika rentang waktu perawatan terlalu pendek akan mengganggu
aktivitas produksi dan dapat meningkatkan kesalahan yang timbul karena kekurang
cermatan teknisi dalam mernasang kembali komponen yang diperbaiki serta
kemungkinin adanya kontaminan yang masuk kedalani sistem. Jika rentang wakru
perawatan terlalu panjang kemungkinan mesin akan mengalami kerusakan sebelurn
tiba waktu perawatan. Selain itu jika kondisi mesin atau komponen mesin/peralatan
masih baik dan menurut jadwal harus sudah diganti atau diperbaiki. Penjadwalan
perawatan harus dilakukan berdasarkan interval yang sesuai dengan objek perawatan.
Pada umumnya pelaksanaan waktu perawatan untuk mesin dalam kondisi
normal dapat dilakukan menurut peraturan yang ada dan berdasarkan buku-buku
manual yang direkomendasikan oleh pembuatnya.
33
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sucker Rod Pump
Sucker rod pump merupakan suatu pompa yang di desain khusus untuk
memindahkan fluida dari dalam tanah ke permukaan. Pompa ini menggunakan piston
sebagai komponen utama untuk menghisap fluida dari dalam tanah tersebut. Pompa
ini biasanya digunakan pada pengeboran minyak.
Pompa angguk untuk mengangkat fluida (minyak) dengan kapasitas produksi
rendah. Tergantung pada ukurannya pompa ini menghasilkan 5-40 liter fluida pada
setiap langkah. Ukuran pompa juga ditentukan oleh kedalaman dan berat dari minyak
yang akan dipindahkan atau dihisap. Pompa ini menggunakan mekanisme putar
motor untuk menggerakkan poros pompa yang kemudian diteruskan ke gerakan
translasi dan menggerakkan poros pompa kemudian menjadi gerak mengangguk.
Istilah teknik untuk jenis ini adalah mekanisme berjalan balok. Itu sering digunakan
dalam kelautan desain mesin uap di tahun 1700-an dan 1800-an.
2.2
Sucker Rod Pump Bukaka Tipe C228D-173-74
Gambar 2.1 Sucker Rod Pump Tipe C228D-173-74
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
4
5
Dalam memproduksi kan minyak dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :
dengan cara sembur alam (natural flow) dan sembur buatan (artificial lift). Cara
pertama dilakukan bila tekanan reservoir cukup tinggi, sehingga dapat mengalirkan
fluida ke permukaan secara alamiah. Cara yang kedua dilakukan apabila tekanan
reservoir tidak mampu lagi mengalirkan fluida kepermukaan secara alamiah.
Pumping unit tipe C228D-173-74 adalah jenis pompa sucker rod yang
menggunakan metode artificial lift yang paling baik diterapkan pada sumur-sumur
dangkal dan sedikit atau tidak adanya gas yang terproduksi bersama minyak. Sucker
rod pump memanfaat kan sumber tenaga yang berupa listrik atau gas dari prime over
untuk menggerak kan pompa sehingga fluida pada formasi dapat naik ke permukaan.
Dalam pengoperasian nya, pompa sucker rod memiliki banyak masalah yang
sering timbul, diantaranya adalah tidak sesuainya laju produksi yang diinginkan
dengan laju produksi sebenarnya.
Kondisi tersebut dapat disebabkan karena adanya kebocoran tubing,
kebocoran standing valve maupun travelling valve, adanya plunger overtravel
maupun undertravel, fluid pound, gas lock, plunger sticking, gesekan yang berlebihan
dan lain sebagainya.
Dalam pendesainan pompa sucker rod, informasi mengenai static fluid level
sangat penting untuk diketahui, terutama untuk mendesain setting depth pump. Untuk
mengetahui static fluid level dapat menggunakan alat yang disebut sonolog, pada
prinsipnya sonolog menggunakan gelombang suara untuk mengetahui level cairan
didalam sumur. Data-data yang diperoleh dari sonolog dapat digunakan untuk
mengevaluasi kinerja pompa dan mengoptimasikan kinerja pompa supaya didapat
laju produksi yang optimum. Pompa sucker rod atau sering juga disebut beam
pumping ialah salah satu metode artificial lift yang memanfaatkan gerakan naik-turun
dari plunger untuk mendorong fluida reservoir ke permukaan.
Dalam klasifikasinya, API menggunakan kode misalnya: C-160-173-64CW.
Untuk huruf C pada jenis pompa mengandung arti jenis pompanya adalah
Conventional Unit, angka 160 adalah batasan torsi maksimum yang diijinkan pada
6
pompa sebesar 160 K in lbs, angka 173 adalah batasan beban polished rod maksimum
yang diijinkan sebesar 173 ratusan pound (17.3 klb) dan angka 64 merupakan panjang
langkah pompa maksimumnya 64 in, serta huruf CW merupakan arah putaran dari
pompa searah jarum jam (circulation watch). Pompa sucker rod ada tiga jenis yaitu
Conventional Unit, Mark II dan Air Balance.
Conventional Unit adalah jenis pompa sucker rod yang paling banyak
digunakan dengan ukuran/tenaga sampai 100 HP, sedangkan Mark II digunakan
untuk sumur yang dalam dengan produksi yang tinggi, dengan ukuran/tenaga sampai
125 HP. Air Balance unit adalah jenis dari pompa sucker rod yang memiliki ukuran
lebih kecil dan ringan dibandingkan dengan unit lainnya, pompa sucker rod ini
memiliki ukuran sampai 150 HP.
Gambar 2.2 (a) Conventional Unit, (b) Mark II, (c) Air Balance
( Sumber : www.google.com )
7
2.3
Prinsip Kerja Sucker Rod Pump
Prinsip kerja sucker rod pump dapat dijelaskan sebagai berikut, Gerak utama
(prime mover) akan menghasilkan gerak rotasi, selanjutnya gerak ini akan diubah
menjadi gerak naik turun oleh system pitman crank assembly. Selanjutnya gerak ini
akan melalui walking beam dan diteruskan ke horse head dan dijadikan gerak lurus
naik turun untuk menggerakkan plunger yang berada di dalam sumur. Instalasi
pumping unit di atas permukaan dihubungkan dengan instalasi pompa yang berada di
dalam sumur oleh sistem sucker rod, sehingga gerak lurus naik turun dari horse head
akan dipindahkan ke plunger pompa, dan plunger ini ikut bergerak naik turun dalam
barrel pompa.
Pada saat upstroke, plunger akan bergerak ke atas (up stroke) dimana
traveling valve menjauhi standing valve, sehingga menyebabkan traveling valve akan
tertutup dikarenakan adanya tekanan dari fluida yang berada di atasnya, fluida
tersebut dapat terangkat dan keluar melalui pipa. Pada saat plunger bergerak ke atas,
tekanan di dalam barrel akan berkurang sampai dengan tekanan vacum, sehingga
tekanan formasi akan membuka standing valve dan fluida akan masuk ke dalam
barrel. Pada saat proses down stroke, standing valve akan tertutup karena tekanan
cairan yang berada di atasnya serta pengaruh dari berat bola-bola itu sendiri,
sedangkan pada traveling valve akan terbuka dan terdorong oleh cairan yang berada
di dalam barrel, kemudian liquid tersebut akan masuk kedalam tubing dan terangkat
karena gerakan pompa dipermukaan. Proses ini akan terus berlanjut sampai pipa terisi
oleh fluida dan bergerak ke atas permukaan.
Gambar 2.3 Mekanisme Kerja Sucker Rod
( Sumber : www.google.com )
8
2.4
Peralatan Sucker Rod Pump Tipe C228D-173-74
Peralatan sucker rod pump dibagi menjadi dua bagian yaitu peralatan di atas
permukaan dan peralatan di bawah permukaan, dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Bagian-bagian Pumping Unit Tipe C228D-173-74
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
9
2.4.1
Peralatan di Atas Permukaan
Peralatan di atas permukaan ini memindahkan energi dari suatu prime mover
ke sucker rod. Selain itu peralatan ini juga mengubah gerak berputar dari prime
mover menjadi suatu gerak naik turun dan juga mengubah kecepatan prime mover
menjadi langkah pemompaan yang sesuai.
a. Prime Mover
Merupakan penggerak utama, dimana prime mover akan memberikan
gerakan putar yang diubah menjadi gerak naik turun pada polished rod dan sucker
rod untuk diteruskan keperalatan bawah permukaan. Prime mover dapat berupa
mesin gas, diesel, motor bakar dan motor listrik, yang dapat dilihat pada gambar 2.5
Prime mover ini disesuaikan dengan tersedianya sumber tenaga tersebut. Jadi
pemilihan motor diusahakan mempunyai daya yang cukup untuk mengangkat fluida
dan rangkaian rod dengan kecepatan yang diinginkan.
Gambar 2.5 Prime Mover
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
10
b. V-Belt
Merupakan sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover ke gear
reducer, yang dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 V-Belt
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
c. Gear Reducer
Gear Reducer berfungsi mengubah kecepatan putar dari prime mover menjadi
langkah pemompaan yang sesuai. Gear reducer juga merupakan transmisi yang
berfungsi untuk mengubah kecepatan putar dari prime mover, gerak putaran prime
mover diteruskan ke gear reducer dengan menggunakan belt. Belt ini dipasang
menghubungkan sheave di prime mover dan unit sheave pada gear reducer, yang
dapat dilihat pada gambar 2.7
11
Gear Reducer
Gambar 2.7 Gear Reducer
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
d. Crank
Crank merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan crank shaft pada
gear reducer dengan spitman. Pada crank ini terdapat lubang-lubang tempat pitman
bearing. Besar kecil nya langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan dapat
diatur disini,dengan cara menghubungkan pitman dengan lubang yang sesuai dengan
panjang langkah yang diinginkan. Apabila
pitman terpasang
pada lubang yang
paling luar, maka panjang langkahnya adalah yang paling panjang untuk pompa
tersebut,sedangkan bila pitman terpasang pada lubang paling dalam yang berarti
langkahnya paling pendek, yang dapat dilihat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Crank
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
12
e. Counter Weight
Counter weight adalah sepasang pemberat yang fungsinya:
- Menyimpan tenaga prime mover pada saat down-stroke atau pada saat
counter weight menuju ke atas, yaitu pada saat kebutuhan tenaga kecil atau
minimum.
- Membantu tenaga prime mover pada saat up-stroke (saat counter weight
bergerak ke bawah) sebesar tenaga potensialnya, karena kerja prime mover yang
terbesar adalah pada saat up-stroke (pompa bergerak ke atas) dimana sejumlah
minyak ikut terangkat ke atas permukaan, yang dapat dilihat pada gambar 2.9.
Counter
Gambar 2.9 Counter Weight
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
f. Pitman
Pitman adalah penghubung antara walking beam pada equalizer bearing
dengan crank. Lengan pitman merubah gerakan berputar menjadi gerakan naik turun.
Pitman
Gambar 2.10 Pitman
13
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field
g. Walking Beam
Walking beam merupakan balok melintang diatas menara (Sampson post)
dengan mempunyai engsel ditengahnya. Pada ujung walking beam terdapat kepala
kuda (horsehead) dan pada ujung yang lain nya dihubungkan dengan pitman yang
fungsinya meneruskan gerakan pitman sehingga horsehead bergerak naik turun, yang
dapat dilihat pada gambar 2.11
Walking
Gambar 2.11 Walking Beam
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
h. Horse head.
Horse head meneruskan gerak cari walking beam ke unit pompa di dalam
sumur melalui bridle, polished rod dan sucker string atau merupakan kepala dari
walking beam yang menyerupai kepala kuda, dapat dilihat pada gambar 2.12.
14
Horse
Gambar 2.12 Horse Head
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
i. Bridle
Bridle merupakan nama lain dari wireline hanger, yaitu merupakan sepasang
kabel baja yang disatukan pada carrier bar. Bridle di ikat di horse head sedangkan
ujung yang lain ditempati carier bar, dapat dilihat pada gambar 2.13.
Bridl
Gambar 2.13 Bridle
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
15
j. Carrier Bar
Carrier bar merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat bergantung nya
rangkaian rod dan polished rod, penyangga dari polished rod clamp, dapat dilihat
pada gambar 2.14.
Carrier
Gambar 2.14 Carrier Bar
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
k. Polished Rod
Polished rod merupakan bagian teratas dari rangkaian rod yang muncul di
permukaan. Fungsi nya adalah menghubungkan antara rangkaian rod di dalam sumur
16
dengan peralatan-peralatan dibawah permukaan.
Polishe drod mempunyai permukaan yang licin sehingga batang besi tersebut
dinamakan polishe drod.
Berikut ini adalah gambar dari polished rod yang terdapat pada pumping unit
konvensional.
Polished
Gambar 2.15 Polished Rod
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
l. Stuffing Box
Stuffing box dipasang diatas kepala sumur (casing atau tubing head) untuk
mencegah / menahan minyak agar supaya tidak keluar bersama naik turunnya
17
polished rod. Dengan demikian seluruh aliran minyak hasil pemompaan akan
mengalirke Flowline lewat Crosstee.
m. Sampson Post
Sampson post merupakan kaki penyangga atau penopang walking beam yang
menghubungkan saddle bearing yang dipasang pada walking beam dan terhubung
oleh horse head untuk keseimbangan pada pumping unit, dapat dilihat pada gambar
2.16
Sampson
Gambar 2.16 Sampson Post
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
n. Saddle Bearing
Saddle bearing adalah tempat kedudukan (engsel) dari walking beam pada
sampson post pada bagian atas, yang dapat dilihat pada gambar 2.17.
Saddle
Gambar 2.17 Saddle Bearing
18
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field
o. Brake
Brake disini berfungsi untuk mengerem gerak pompa jika dibutuhkan,
misalnya pada saat akan dilakukan reparasi sumur atau unit pompa nya sendiri.
Gambar 2.18 di bawah ini menunjukkan letak brake pada gearbox mesin pumping
unit konvensional tersebut, dapat dilihat pada gambar 2.20
Brake
Gambar 2.18 Brake
( Sumber : Pertamina EP Asset 1 Rantau Field )
2.4.2 Peralatan di Bawah Permukaan
Gambar 2.19 Peralatan di Bawah Permukaan
19
( Sumber : www.google.com )
Peralatan pompa di bawah permukaan (subsurface pump equipment) dapat
dilihat pada gambar 2.19. Yang terdiri dari beberapakomponen utama,yaitu:
a. Working Barrel
Working Barrel merupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun
sesuai dengan langkah pemompaan dan menampung minyak terisap saat up-stroke
dapat dilihat pada gambar 2.19.
b. Plunger
Plunger merupakan bagian dari pompa yang terdapat didalam barrel dan
dapat bergerak naik turun yang berfungsi sebagai penghisap minyak dari lubang
sumur masuk ke barrel yang kemudian diangkat ke permukaan melalui tubing, dapat
dilihat pada gambar 2. 19.
c. Tubing
Seperti hal nya pada peralatan sembur alam, tubing digunakan untuk
mengalirkan minyak dari dasar sumur ke permukaan setelah minyak diangkat oleh
plunger pada saat up-stroke, dapat dilihat pada gambar 2. 19.
d. Standing Valve
Standing Valve merupakan bola yang terdapat dibagian paling bawah barrel
pompa yang berfungsi mengalirkan fluida dari lubang sumur masuk ke working
barrel dan hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke atas dan selanjutnya
standing valve terbuka, dapat dilihat pada gambar 2. 19.
e. Travelling Valve
Travelling valve merupakan bola yang ikut bergerak naik turun menurut
gerakan plunger dan berfungsi mengalirkan minyak dari working barrel masuk ke
plunger dan hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke bawah serta menahan
minyak keluar dari plunger pada saat plunger bergerak ke atas, dapat dilihat pada
gambar 2. 19.
f. Gas Anchor
20
Gas Anchor merupakan komponen pompa yang dipasang di bagian bawah
dari pompa yang berfungsi untuk memisahkan gas dari minyak agar gas tersebut
tidak ikut masuk kedalam pompa bersama-sama dengan minyak, dapat dilihat pada
gambar 2. 19.
Ada dua macam tipe Gas Anchor,yaitu:
- Poorman Type
Larutan gas dalam minyak yang masuk ke dalam anchor akan melepaskan
diri dari larutan (bouyancy effect). Minyak akan masuk ke dalam barrel melalui
suction pipe, sedangkan gas yang telah terpisah akan dialihkan melalui annulus.
Apabila suction pipe terlalu panjang atau diameternya terlalu kecil, maka akan
terjadi pressure loss yang cukup besar sehingga menyebabkan terjadinya penurunan
PI (Produktivity Index) sumur pompa.
Sedangkan apabila suction pipe terlalu besarakan menyebabkan annulus
antara dinding anchor dengan suction pipe menjadi lebih kecil, sehingga kecepatan
aliran minyak besar dan akibatnya gas masih terbawa oleh butiran-butiran minyak.
Diameter gas anchor yang terlalu besar akan menyebabkan penurunan PI sumur
pompa, dapat dilihat pada gambar 2.20.
Gambar 2.20 Poorman type
21
( Sumber : www.google.com
-Packer Type
Minyak masuk melalui ruang antara dinding
anchordan suction pipe,
kemudian minyak jatuh didalam annulus antara casing dan gas anchor dan ditahan
oleh packer,selanjut nya minyak masuk ke pompa melalui suction pipe. Disini
minyak yang masuk ke dalam annulus sudah terpisah dari pompa, dapat dilihat pada
gambar 2.21.
Gambar 2.21 Packer Type
( Sumber : www.google.com )
g. Tangkai Pompa
Tangkai pompa terdiri dari :
-
Sucker rod
-
Pony rod
-
Polished rod
22
Gambar 2.22 Tangkai Pompa
( Sumber : www.google.com )
-Sucker rod
Sucker rod merupakan batang penghubung antara plunger dengan peralatan
di atas permukaan. Fungsi utamanya adalah melanjutkan gerak naik turun dari horse
head ke plunger. Berdasarkan konstruksi nya, maka sucker rod dibagi menjadi 2
(dua), yaitu:
a. Berujung box-pin
b. Berujung pin-pin
Untuk menghubungkan antara dua buah sucker rod digunakan sucker rod
coupling. Umumnya panjang satu single dari sucker rod yang sering digunakan
berkisar antara 20-30 ft. Terdapat beberapa macam ukuran sucker rod, dimana
ukuran-ukuran tersebut merupakan standar API.
Dalam perencanaan sucker rod selalu diusahakan atau yang dipilih yang
ringan, artinya memenuhi kriteria ekonomis, tetapi dengan syarat tanpa mengabaikan
stress yang diperbolehkan (allowable stress) pada sucker rod tersebut. Sucker rod
yang dipilih dari permukaan, sampai unit pompa di dasar sumur (plunger) tidak perlu
23
sama diameternya, tetapi dapat dilakukan / dibuat kombinasi dari beberapa type dan
ukuran rod. Sucker string yang merupakan kombinasi dari beberapa tipe dan ukuran
tersebut,disebut Tappered Rod String.
-Poni Rod
Poni rod merupakan rod yang lebih pendek dari panjang rod umumnya
(25feet). Fungsinya adalah untuk melengkapi panjang dari sucker rod, apabila tidak
mencapai kepanjangan yang dibutuhkan ukurannya adalah: 2,4,6,8,12 feet.
-Polished Rod
Polished rod adalah tangkai rod yang berada diluar sumur yang
mengubungkan sucker rod string dengan carier bar dan dapat naik turun di dalam
stuffing box. Diameter stuffing box lebih besar dari pada diameter sucker rod, yaitu:1
1
,1¼,1½,1¾. Panjang polished rod adalah:8,11,16,22 feet.
8
Gambar 2.24 Klasifikasi Pompa Menurut Standard API
( Sumber : www.google.com )
24
Gambar 2.24 merupakan jenis-jenis pompa berdasarkan klasifikasi API
(American Petroleum Institut), gambar no.1 sampai no.6 pada Gambar 2.24
merupakan pompa jenis rod,sedangkan no.7 dan no.8 merupakan pompa jenis
tubing.
Berikut adalah keterangan untuk jenis-jenis pompa berdasarkan klasifikasi
API:
Tabel 2.1. Jenis – Jenis Pompa Menurut Standar API
Tabel 2.2. Jenis dan Ukuran Maksimum Pompa
Tubing Size,in
Pump
Type
1.900
2
3
/8
7
2
/8
3½
Tubingone-piece,
Tubingone-piece,
Tubinglinerbarrel(TL)
Rodone-piece,
Rodone-piece,
-
1¾
2
¼
2¾
25
Rodlinerbarrel(RL)
2.5
-
1¼
Spesifikasi Sucker Rod Pump Tipe C 228D-173-74
1
2¼
¾
Tabel 2.3. Spesifikasi Sucker Rod Pump Tipe C 228D-173-74
Description
PUMPING UNIT C228D-173-74
Peak torque
228.000 in-lbs
Polished rod capacity
17.300 lbs
Stroke length
74”, 62”, 52”
Walking beam SPM range
6-14 SPM
Wire hanger
1 x 9 CTRS
Double reduction gears
LUFKIN (helical Gears)
Pumping unit manufacture
BUKAKA
Power
Max. 32 HP
Speed
Min. 300 RPM
Cooling system
Radiator water cooling system
Prime mover
Gas engine
Pulley engine to run
6-14 SPM
Gas engine manufacture
ARROW C-106
Start/stop switch
Engine oil cooler
Alternator electric starting
Dry type air cleaner
Carburator for natural gas
Engine safety switches for low oil pressure & high temperature
26
2.6
Kriteria Penggunaan Sucker Rod Pump Tipe C 228D-173-74
1.
Kedalaman sumur produksi berkisar antara : 300 – 1200 m
2. Kedalaman sumur rata-rata : 800 m.
3. Tidak dapat digunakan untuk sumur directional (sumur bengkok).
4. Kemampuan pumping unit dalam mengatasi masalah :
Pasir
: sedang
Parafin : buruk
Scale
: baik
Korosi : baik
GOR
: sedang
Emulsi : baik
2.7
Pengertian Perawatan (Maintenance)
Assauri (1980:124) maintenance merupakan kegiatan untuk memelihara atau
menjaga fasilitas atau peralatan pabrik dengan mengadakan perbaikan atau
penyesuaian atau penggantian yang diperlukan supaya tercipta suatu keadaaan
operasional produksi yang memuaskan sesuai dengan apa yang telah direncanakan.
Kegiatan perawatan dalam dunia industri merupakan kegiatan yang sangat
penting, karena dengan tidak adanya perawatan yang baik suatu industri dapat
dipastikan bahwa akan timbulnya kemacetan atau kerusakan dan bahkan akan
menyebabkan terhentinya suatu proses produksi.
2.7.1
Jenis-Jenis Perawatan
Assuari (2004 : 96) kegiatan perawatan yang dilakukan dalam suatu
perusahaan dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya:
1) Berdasarkan Tingkat Perawatan
27
Penentuan tingkat perawatan pada dasarnya berpedoman pada lingkup atau bobot
pekerjaan yang meliputi kerumitan, macam dukungan serta serta waktu yang
diperlukan untuk pelaksanaannya. Tiga tingkatan dalam sistem perawatan, yaitu:
a) Perawatan Tingkat Ringan
Bersifat preventive, yaitu kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang
dilaksanakan untuk mencegah timbulnya kerusakan-kerusakan yang tidak
terduga dan menemukan kondisi atau keadaan yang dapat menyebabkan
fasilitas produksi mengalami kerusakan pada waktu digunakan dalam proses
produksi.
b) Tingkat Perawatan Sedang
Bersifat corrective, dimaksudkan adalah kegiatan pemeliharaan dan perawatan
yang dilakukan setelah terjadinya suatu kerusakan atau kelainan pada fasilitas
dalam peralatan sehingga tidak berfungsi dengan baik.
c) Perawatan Tingkat Berat
Bersifat restoratif, dilaksanakan pada sistem yang memerlukan major
overhaul atau suatu pembangunan lengkap yang meliputi assembling,
membuat
suku
cadang,
modifikasi,
testing
serta
reklamasi
sesuai
keperluannya
2) Berdasarkan Periode Pelaksanaannya
a. Perawatan Terjadwal (Schedule Maintenance). Perawatan yang telah memiliki
jadwal dalam periode tertentu untuk melakukan pemeriksaan terhadap mesin
atau sistem, perawatan ini tetap dilakukan baik ada ataupun tidak ada
kerusakan pada mesin.
28
b. Perawatan Tidak Terjadwal (Unschedule Maintenance). Perawatan yang hanya
dilakukan bila terjadi kerusakan pada mesin saat beroperasi, jika tidak terjadi
kerusakan maka perawatan tidak dilakukan.
3) Berdasarkan Dukungan Dananya
a. Terprogram (Planned Maintenance). Perawatan yang telah memiliki program
tersendiri, maka dari itu perawatan ini memiliki teknisi, peralatan dan
anggaran tersendiri untuk melakukan perbaikan.
b. Tidak Terprogram (Unplanned Maintenance). Tidak memiliki anggaran
tersendiri untuk melakukan perawatan terhadap mesin atau sistem yang
mengalami kerusakan, maka biaya yang dikeluarkan berasal dari anggaran
biaya tak terduga.
4) Berdasarkan Tempat Pelaksanaan Perawatan
Untuk melaksanakan kegiatan perawatan diperlukan adanya suatu tempat
perawatan yang disesuaikan dengan macam atau beban kerja yang dihadapi yang
dilengkapi dengan peralatan-peralatan yang memenuhi persyaratan tertentu,
berharga mahal, sehingga benda yang digunakannya perlu dilakukan secara
efektif dan efesien. Oleh karena itu untuk mencegah terjadinya duplikasi
kemampuan, maka peralatan disertalisasikan penempatannya di unit-unit
perawatan.
2.7.2
Kebijakan Perawatan
29
Jenis-jenis kebijakan perawtan dibagi menjadi dua jenis, yaitu: perawatan
pencegahan (preventive maintenance) dan perawatan perbaikan (corrective
maintenance).
1. Perawatan Pencegahan (Preventive Maintenance)
Preventive maintenance merupakan perawatan yang dilakukan secara
terjadwal, umumnya secara periodik, dimana seperangkat tugas pemeliharaan seperti
inspeksi dan perbaikan, penggantian, pembersihan, pelumasan, penyesuaian dan
penyamaan dilakukan. Perawatan ini bertujuan untuk mencegah kerusakan,
menemukan penyebab kerusakan atau berkurangnya tingkat keandalan peralatan dan
menemukan penyebab kerusakan atau berkurangnya tingkat keandalan peralatan dan
menemukan kerusakan tersembunyi. Preventive maintenance terbagi menjadi empat
kategori tugas, yaitu sebagai berikut:
a) Time Directed Maintenance
Time Directed Maintenance merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan
berdasarkan variable waktu. Kebijakan perawatan lain yang sesuai untuk diterapkan
pada kegiatan ini adalah periodic maintenance dan on condition maintenance.
Periodic maintenance (hard time maintenance) merupakan kegiatan
perawatan yang dilakukan secara periodik atau terjadwal. Kegiatan yang dilakukan
adalah penggantian komponen secara terjadwal dengan interval waktu tertentu. Factor
yang mempengaruhi periodic maintenance:
a. Faktor ekonomi
Kebijakan penelitian dilakukan karena dihadapkan pada unit yang terhitung
murah bila dibandingkan dengan resiko yang di tanggung dan biaya yang
30
lebih besar bila komponen atau unit tersebut mengalami kerusakan apabila
terjadi kelalaian.
b. Faktor keamanan
Kebijakan penggantian tidak lagi berdasarkan nilai rupiah, tetapi di hadapkan
pada keadaan apabila tidak dilakukan, maka nyawa manusia menjadi
taruhannya karena berhubungan erat dengan keamanan dan keselamatan
manusia.
On condition maintenance merupakan perawatan yang dilakukan berdasarkan
kebijakan operator perawatan.kegiatan yang dilakukan pada kondisi ini adalah
cleaning, inspection dan lubrication.
b) Condition Basel Maintenance
Condition Basel Maintenance merupakan perawatan pencegahan yang
dilakukan sesuai dengan kondisi yang berlangsung dimana variable waktu tidak
diketahui secara tepat. Kebijakan yang sesuai dengan keadaan tersebut adalah
predictive maintenance.
Predictive maintenance merupakan suatu kegiatan perawatan yang dilakukan
dengan memeriksa dan memelihara pada saat perawatan sudah benar-benar
memerlukan pemulihan ke tingkat semula.
c) Failure Finding
Failure finding merupakan suatu tindakan pencegahan yang dilakukan dengan
cara memeriksa fungsi yang tersembunyi (hidden function) secara periodik untuk
memastikan kapan suatu komponen akan mengalami kerusakan.
d) Run To Failure
31
Kegiatan ini disebut juga no schedule maintenance dimana kegiatan
perawatan ini tidak melakukan usaha untuk mengantisipasi kerusakan. Suatu
peralatan atau mesin dibiarkan bekerja hingga mengalami kerusakan kemudian
dilakukan perawatan perbaikan. Kegiatan ini dilakukan jika tidak ada kegiatan
pencegahan efektif yang dapat dilakukan, tindakan pencegahan terlalu mahal atau
dampak gagal tidak berpengaruh.
2. Perawatan Perbaikan (Corrective Maintenance)
Kegiatan perbaikan adalah kegiatan perawatan yang dilakukan setelah
terjadinya kerusakan (failure) atau sistem tidak dapat berfungsi dengan baik. Hal ini
bukan berarti bahwa aktivitasnya tidak dapat diramalkan, karena pada kenyataannya
metode untuk mengembalikan fungsi peralatan (recovery) dari failure dapat
dikembangkan. Tidakan yang dapat diambil adalah berupa penggantian komponen
(corrective replacement), perbaikan kecil (repair) dan perbaikan besar (overhaul).
Kegiatan pemeliharaan ini merupakan perbaikan yang dilakukan setelah mesin atau
sistem mengalami kerusakan atau tidak dapat berfungsi dengan baik. Perawatan
perbaikan ini lebih cenderung suatu tindakan yang tidak terjadwal.
Setelah mengetahui pengertian-pengertian perawatan di atas maka dari itu
penulis akan memilih jenis perawatan pencegahan (Preventive maintenance) serta
perawatan korektif (Corrective maintenance). Karena dengan perawatan pencegahan
kita dapat mencegah kerusakan yang fatal dari sistem undercarriage excavator yang
akan menghentikan suatu pekerjaan proyek, sedangkan perawatan korektif disini
adalah untuk menggantikan komponen-komponen yang sudah selayaknya di
gantikan.
2.7.3` Perencanaan Waktu Perawatan
32
Assauri (1980) bahwa pelaksanaan perawatan perlu ditentukan frekuensinya
menurut keperluan setiap peralatan, agar suatu fasilitas dapat dipergunakan dengan
terus menerus dan tidak akan mengganggu proses produksi. Frekuensi pengerjaan
perawatan dapat di tentukan berdasarkan skala waktu operasional, misalnya:
a. Harian
b. Mingguan
c. Bulanan
Perawatan terjadwal merupakan bagian dari perwatan pencegahan. Perawatan
ini bertujuan mencegah terjadi kerusakan dan perawatannya dilakukan secara
periodik dalarn rentang waktu tertentu. Strategi perawatan ini disebut juga sebagai
perawatan berdasarkan waktu (time based maintenance) (Sudrajat. 2011).
Kebijakan perawatan ini cukup baik dalam mencegah terhentinya mesin yang
tidak direncanakan. Rentang waktu perawatan ditentukan berdasarkan pengalaman,
data masa lalu atau rekomendasi dari pabrik pembuat mesin yang bersangkutan.
Kekurangannya jika rentang waktu perawatan terlalu pendek akan mengganggu
aktivitas produksi dan dapat meningkatkan kesalahan yang timbul karena kekurang
cermatan teknisi dalam mernasang kembali komponen yang diperbaiki serta
kemungkinin adanya kontaminan yang masuk kedalani sistem. Jika rentang wakru
perawatan terlalu panjang kemungkinan mesin akan mengalami kerusakan sebelurn
tiba waktu perawatan. Selain itu jika kondisi mesin atau komponen mesin/peralatan
masih baik dan menurut jadwal harus sudah diganti atau diperbaiki. Penjadwalan
perawatan harus dilakukan berdasarkan interval yang sesuai dengan objek perawatan.
Pada umumnya pelaksanaan waktu perawatan untuk mesin dalam kondisi
normal dapat dilakukan menurut peraturan yang ada dan berdasarkan buku-buku
manual yang direkomendasikan oleh pembuatnya.
33