Analisa Kerusakan Pompa Vertikal Tipe Ta
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
ISSN 2338 1035
Henri M Baringbing1, Mulfi Hazwi2
Email:[email protected]
1,2,
Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater, Kampus
USU Medan 20155 Medan Indonesia
Pemeliharaan pompa dilakukan dalam upaya menjaga kelancaran proses untuk
mendistribusikan air keseluruh masyarakat yang berada di sekitar PDAM Tirtanadi Sunggal.
Dalam penulisan ini tujuannya adalah untuk mengetahui seberapa besar kerusakan dan biaya
pemelihan pada pompa vertikal vertikal tipe tait model 15 BCH 3 dengan kapasitas 150 l/s di
PDAM Tirtanadi Sunggal. oleh karena itu penulis melakukan penelitian yaitu pada 1 unit pompa
vertikal tipe tait model 15 BCH 3 dengan kapasitas 150 l/s di PDAM Tirtanadi Sunggal yang
diambil dengan mengambil survey ke lapangan dimana putarannya 1470 rpm dan dari data
sfesifikasi pompa tersebut dapat dihitung kerusakan dan biaya pada pompa. Maka dapat
disimpulkan bahwa pada pompa vertikal besarnya head total yang harus dilayani pompa
adalah 0,034 meter. Sedangkan NPSH pada pompa adalah 7,38 m.. Dari segi kontruksi dan
kemampuan kerja dari pompa ini sangat cocok digunakan untuk memompakan air baku ke unit
pengolahan dengan kapasitas yang cukup besar, dari segi kontruksi, pemasangan dan
penempatan juga sangat bagus untuk digunakan karena bukan dari segi kemampuan saja, tapi
dari segi perawatan dan biaya yang sangat efisien.
!"!
Perusahaan Daerah Air Minum
(PDAM) Tirtanadi menggunakan mesin
pompa yang banyak sekali untuk
keperluan proses pengolahan air minum
dan
pendistribusiannya
kesetiap
masyarakat
yang
akan
membutuhkannya. Penggunaan pompa
ini
sangatlah
penting
mengingat
pemindahan jenis fluida dan kondisi
fluida dan kondisi kerja yang sangat
bermacam macam.
Pada pabrik pengolahan air baku
menjadi air bersih dan air minum di
PDAM Tirtanadi, yang menggunakan
peralatan peralatan
dan
bahan
campuran yang sesuai dengan kualitas
dan tingkat kejernihan yang sudah teruji.
Sistem pengolahan air baku ini
dilakukan secara bertahap, dengan
perkataan lain suatu proses tidak dapat
berlangsung jika proses sebelumnya
belum berjalan. Pompa merupakan
jenis mesin fluida yang digunakan untuk
memindahkan fluida melalui pipa dari
satu tempat ke tempat lain. Dalam
menjalankan fungsinya tersebut, pompa
mengubah energi gerak poros untuk
menggerakkan
sudu sudu
menjadi
energi tekanan pada fluida.
Mengingat pompa merupakan jenis
fluida
yang
dingunakan
untuk
memindahkan fluida dalam suatu
instalasi,
maka kesinambungannya
perlu dijaga dan dirawat setiap saat.
Kegagalan suatu komponen pompa
akan berakibat pada berhentinya suatu
proses dan kinerja. Untuk menghindari
hal tersebut, maka pengoperasian dan
pemeliharaan pompa harus tepat.
Supaya proses suatu produksi tetap
berjalan dengan baik. Pompa adalah
suatu peralatan yang dipergunakan
untuk memindahkan zat cair dari suatu
tempat ke tempat yang lain, disini terjadi
perubahan energy mekanik menjadi
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
energi hidrolis yang berupa head atau
tinggi kenaikan air. Pemindahan fluida
dari suatu tempat ke tempat yang lain
tersebut dapat mengalami hambatan
hambatan
akibat
belokan belokan,
katub, sambungan maupun adanya
gesekan antara fluida yang dialirkan
dengan pipa pipa penghantarnya.
Dalam proses pemindahan fluida dari
suatu tempat ke tempat lain yang
digunakan mesin fluida atau pompa,
jenis pompa yang dingunakan sangatlah
banyak mengingat proses pengolahan
air mulai dari bendungan hingga stasiun
reservoir yang akan didistribusikan
kepada masyarakat sangat besar.bakar
tersebut.
#
$ % !
!&' (
Pompa
vertikal
adalah
merupakan salah satu desain diffuser
jenis tunggal atau multistage yang
terdiri dari beberapa buah impeller yang
disusun secara seri yang dapat
menghasilkan head yang tinggi yang
dapat dingunakan untuk memindahkan
air[1]. Suatu pompa vertikal pada
dasarnya terdiri dari satu impeler atau
lebih yang dilengkapi dengan sudu
sudu, yang dipasangkan pada poros
yang
berputar
dan
diselubungi
dengan/oleh sebuah rumah (casing).
Fluida mamasuki impeler secara aksial
di dekat poros dan mempunyai energi
potensial, yang diberikan padanya oleh
sudu sudu. Begitu fluida meninggalkan
impeler pada kecepatan yang relatif
tinggi , fluida itu dikumpulkan didalam
‘volute’ atau suatu seri lluan diffuser
yang mentransformasikan energi kenetik
menjadi tekanan. Ini tentu saja diikuti
oleh pengurangan kecepatan. Sesudah
konversi diselesaikan, fluida kemudian
dikeluarkan dari mesin tersebut. Aksi itu
sama untuk pompa pompa dengan
kekecualian bahwa volume gas adalah
berkurang begitu gas gas tersebut
melewati blower, sementara volume
fluida secara praktis adalah tetap begitu
fluida tersebut melewati pompa. Pompa
pompa vertikal pada dasarnya adalah
mesin mesin
berkecepatan
tinggi
(dibandingkan dengan jenis jenis torak,
rotary, atau pepindahan).Perkembangan
ISSN 2338 1035
akhir akhir ini pada turbin turbin uap,
dan motor motor listrik dan disain disain
sistem gigi kecepatan tinggi telah
memperbesar
pemakaian
dan
penggunan
pompa pompa
vertikal,
seharusnya dapat bersaing dengan unit
unit torak yang ada. Garis garis
effesiensi
adalah
garis
yang
menyatakan effesiensi yang sama untuk
hubungan head dengan kapasitas
ataudaya dapat di tentukan batasan
putaran maksimum dan minimum
dengan kata lain untuk mendapatkan
daerah operasi yang terbaik jika dilihat
dari segi putaran pompa. Dalam pompa
vertikal turbin juga tersedia berbagai
konfigurasi, konstruksi dan bahan untuk
memenuhi kebutuhan aplikasi. Di
antaranya adalah sebagai berikut :
a.Terbuka atau tertutup lineshaft
konstruksi
b.Impeller tertutup atau semi terbuka
c.Memakai cincin impeller Bowl dan
tertutup
d.Cast besi atau baja fabrikasi kepala
debit
e.Penyegelan
konfigurasi
untuk
konstruksi lineshaft terbuka
f.Dikemas dengan kemasan kotak grafit
fleksibel
g.Tunggal atau ganda mekanik segel
pada pompa terdapat kerusakan yaitu
pada kavitasi dan keausan.
Kavitasi adalah fenomena perubahan
fase uap dari zat cair yang sedang
mengalir, karena tekanannya berkurang
hingga di bawah tekanan uap jenuhnya.
[2].Pada pompa bagian yang sering
mengalami kavitasi adalah sisi hisap
pompa. Misalnya, air pada tekanan 1
atm akan mendidih dan menjadi uap
pada suhu 100 derajat celcius. Tetapi
jika tekanan direndahkan maka air akan
bisa mendidih pada temperatur yang
lebih rendah bahkan jika tekanannya
cukup rendah maka air bisa mendidih
pada suhu kamar. Apabila zat cair
mendidih, maka akan timbul gelembung
gelembung uap zat cair. Hal ini dapat
terjadi pada zat cair yang sedang
mengalir di dalam pompa maupun
didalam pipa. Tempat tempat yang
bertekanan rendah dan/atau yang
berkecepatan tinggi di dalam aliran,
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
maka akan sangat rawan mengalami
kavitasi. Misalnya pada pompa maka
bagian yang akan mudah mengalami
kavitasi adalah pada sisi isapnya.
Sedangkan keausan (wear) didefinisikan
perpindahan material dari permukaan
suatu objek melalui kontak dengan
permukaan objek lain yang bergerak
relatif satu sama lain. Keausan dapat
dibagi dua kategori; keausan yang
didominasi oleh sifat mekanik bahan,
dan keausan yang didominasi oleh sifat
kimia bahan. Tipe keausan yang terjadi
pada bantalan luncur ini adalah interaksi
antara satu permukaan meluncur relatif
terhadap permukaan lainnya pada suatu
jarak tertentu. Mekanisme aus (wear)
untuk luncuran kering tergantung pada
beberapa
variabel;
kehalusan
permukaan,
geometri
permukaan,
orientrasi, kecepatan luncur, kekerasan
relatif antar permukaan, mikrostruktur
bahan dan lain lain. Jadi laju keausan
yang terjadi tidak murni karena sifat sifat
bahan saja dan tidak selalu terjadi
secara merata.Jenis keausan yang
terjadi ialah keausan abrasif yaitu
karena adanya gesekan antara material
yang keras (poros) dan material yang
lunak
(bantalan).
Untuk
lebih
mempermudah kita mengerti tentang
terjadinya gesekan dan keausan pada
bantalan luncur atau yang biasa
disebutkan
sebagai
mekanisme
tribology
yaitu
friction,wear
dan
lubrication. Terjadinya gesekan antara
kedua permukaan tersebut dapat
menyebabkan terjadinya perpindahan
material yang aus (chips) yang terjadi
diantara kedua permukaan material
yang bersentuhan.
') )")*$
"$'$
Memberikan
uraian
dari
pelaksanaan penelitian yang dilakukan
penulis untuk mengetahui kerusakan
dan
sistem
pemeliharaan
yang
dilakukan oleh perusahaan
a)Spesifikasi Motor Penggerak
Tipe
: Tait Model 15 BCH 3
Type impeller : Tertutup
Jenis pompa : Vertikal
Penggerak pompa
: Motor listrik
Power Input
: 110 KW
ISSN 2338 1035
Putaran
: 1470 rpm
b)Spesifikasi Pompa
Head
: 50 m
Puataran : 1470 rpm
Capasitas : 150 l/s
c).Pipa
1.Diameter
600 mm
dengan
panjang 70 m
2.Diameter
250 mm
dengan
panjang 20 m
d)Data fluida
Jenis fluida
: Air
Temperature
: 300C
Gambar1 Pompa vertikal
+
&$"
,&
Dalam
memaksimalkan
performance
pompa,
pemeliharaan
harus tetap dilakukan, namun peristiwa
kerusakan tentu akan terjadi, namun
dengan langkah preventivekerusakan
dapat
diprediksi
agar
dapat
direncanakan perbaikan kapan dan tidak
terjadi kerusakan yang lebih fatal.
Kerusakan pada pompa umumya terjadi
pada bagian packing, bearing, impeller,
dan shaft[3].
1. Impeller
Tanda tanda kerusakan pada impeller
adalah:
a. debit air yang dihasilkan
berkurang.
b. Pada impeller juga sering terjadi
kavitasi atau keropos
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
ISSN 2338 1035
4. Packing
Tanda tanda bahwa Gland peacking itu
sudah rusak adalah pompa kurang
hisap karena terlalu banyak udara di
dalam pompa dan kadang kadang air
mengalir deras di sela sela pompa.
Gambar 2 Impeller yang mengalami
kerusakan
Cara
penanggulangannya
adalah dengan cara memperhatikan
keperluan dan kapasitas penggunaan
pompa dan memilih spesifikasi pompa
yang tepat.
2) Bearing
Tanda tanda kerusakan pada bearing
adalah:
a. Getarannya tinggi dan dapat
diukur dengan vibrator meter
b. Suaranya kasar
c. Bahan pelumas yang tidak sesuai
akibatnya akan terjadi korosi atau
pengumpalan pelumas yang dapat
menghambat berputarnya bantalan.
Gambar 3; Bearing
Cara menanggulanginya adalah dengan
cara memberikan pelumasan yang
cukup agar putaran poros pada bearing
tetap balance dan tidak menimbulkan
gesekan yang berlebihan.
3) Poros (shaft)
Pada bagian ini terjadi beban
puntir
yang
berlebihan
akan
mengakibatkan poros akan patah. Shaft
merupakan
tempat
bertumpunya
bearing. Kita harus menjaga bearing
berputar pada porosnya agar shaft
terjaga dengan baikcdan tahan lama
Gambar 4 Packing
Untuk mencari NPSH pompa
Untuk mencari P uap jenuh air
pada 250c adalah
Pu = Patm A ɤ ( hA)
= 1,412 kgf/m2.0,02 m2. 955
kg/m2 (11,8 . 0,2)
= 63,65 kgf/m2
Pa= 1 atm = 1,033 kg/cm2
= 10330 kg/m2
NPSH = Pa/ɤ hs htot Pv/ɤ
NPSH = 10332/995 1–1,6– 63,65/995
= 10,38 – 1 – 1,6 – 0,06
=7,76 m
NPSH yang tersedia adalah 20,5 m,
maka NPSH yang tersedia lebih besar
dari pada NPSH yang diperlukan, jadi
aman terhadap kavitasi.
Volume keausan bantalan
tanpa
pelumas dapat dihitung dengan rumus:
Wr = K.s.W (T.A, Stolarski,1990)
Dimana: s = sliding distance m
W = beban N
K = koefisien keausan per
satuan beban per jarak sliding
Maka:
laju keausan :
Wr = (0,2505x10 12 m3/Nm).( 1.756,6
m).(203,2N)
= 89.413,75 x 10 12 m3
= 89,41375 mm3
Jadi laju keausan bantalan untuk stiap
kali jalan adalah 89,41375 mm3
Dari
hasil
pengukuran
terhadap
bantalan setelah beroperasi, diperoleh
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
diameter dalam bantalan arah vertikal
adalah 58 mm. Jadi diameter dalam
bertambah sebesar 8 mm.
Hal ini berarti bantalan telah beroperasi
selama:
( 8)/(0,038 ) = 210,5 hari
Maka umur bantalan dapat diketahui
selama operasi yaitu 210,5 hari.
Evaluasi biaya dengan preventive
maintenance
dan
mengunakan
Breakdown maintenance
Pada PDAM Tirtanadi Sunggal memiliki
pompa vertikal sebanyak 14 unit pada
Finish Water Pump (FWP),sampel yang
dingunakan untuk penelitian adalah satu
unit pompa vertikal, dimana biaya yang
dikeluarkan oleh perusahaan untuk
biaya pompa (CP) per unitnya adalah
Rp 41.000.000 dan biaya rata rata
perbaikan setelah rusak (CR) adalah Rp
123.000.000,
maka
probabilitas
kerusakan
dan
biaya
alternative
Preventive Maintenance pada pompa
adalah :
ISSN 2338 1035
&$,.!"
/
Besarnya
kavitasi
atau
kerusakan
yang
terjadi
karena
gelembung gelembung uap zat cair
pada pompa adalah 7,38 m Besarnya
keausan yang terjadi karena gesekan
antara material keras (poros) dan
material lunak (bantalan) pada pompa
adalah 89,41375 mm3 Hubungan Man
Power, Man hour, Material, Tool dan
Cosumble adalah berbanding lurus
dengan biaya. Semakin besar tingkat
kesulitan dari pekerjaan Preventive
Maintenace makalcdf semakin besar
biaya yang harus dikeluarkan oleh
perusahaan tersebut.
Pemakaian
sistem
Preventive
Maintenance pada suatu perusahaan
akan lebih menguntungkan dari pada
menggunakan
sistem
Breakdown
Maintenace. Untuk mendapatkan kinerja
kondisi oprasi yang bagus dan efisien,
pemilihan pompa sangat memegang
peranan penting dapat proses produksi
yang mengalirkan fluida cair, jadi
pemilihan pompa harus ditinjau dari
banyak aspek bukan dari kapasitas atau
dari daya saja, tapi dari segi
kontruksinya juga harus diperhatikan.
0' / !&' (
[1].Fritz Dietzel, Dakso Sriyono,
"Turbin Pompa dan Kompresor",
Penerbit
Erlangga.
Cetakan
keempat, Jakarta, 1993.
Gambar 5 Grafik Hasil Analisa dengan
Preventive
Maintenance
dan
Breakdown Maintenance
Dari grafik di atas kita dapat melihat
perbedaan
antara
preventive
maintenance
dan
dengan
breakdownmaintenance , dimana pada
biaya yang sama, umur pakai (lifetime)
pompa
lebih
lama[4].
Hal
ini
menunjukkan
bahwa
penggunaan
preventive lebih menguntungkan baik
dari segi biaya dan umur pakai mesin
pompa tersebut.
[2].Sularso, Haruo Tahara, Pompa dan
Kompressor
:
Pemilihan,
Pemakaian dan Perawatan. PT.
Pradnya Paramita, Jakarta 2000.
[3].Setiawan, F.D, 2008. Perawatan
Mekanikal
Mesin
Produksi,
Maximus, Yogyakarta.
[4].Tampubolon, P. Manahan, 2004,
Manajemen
Operasional,
edisi
pertama, Ghalia
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
ISSN 2338 1035
Henri M Baringbing1, Mulfi Hazwi2
Email:[email protected]
1,2,
Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater, Kampus
USU Medan 20155 Medan Indonesia
Pemeliharaan pompa dilakukan dalam upaya menjaga kelancaran proses untuk
mendistribusikan air keseluruh masyarakat yang berada di sekitar PDAM Tirtanadi Sunggal.
Dalam penulisan ini tujuannya adalah untuk mengetahui seberapa besar kerusakan dan biaya
pemelihan pada pompa vertikal vertikal tipe tait model 15 BCH 3 dengan kapasitas 150 l/s di
PDAM Tirtanadi Sunggal. oleh karena itu penulis melakukan penelitian yaitu pada 1 unit pompa
vertikal tipe tait model 15 BCH 3 dengan kapasitas 150 l/s di PDAM Tirtanadi Sunggal yang
diambil dengan mengambil survey ke lapangan dimana putarannya 1470 rpm dan dari data
sfesifikasi pompa tersebut dapat dihitung kerusakan dan biaya pada pompa. Maka dapat
disimpulkan bahwa pada pompa vertikal besarnya head total yang harus dilayani pompa
adalah 0,034 meter. Sedangkan NPSH pada pompa adalah 7,38 m.. Dari segi kontruksi dan
kemampuan kerja dari pompa ini sangat cocok digunakan untuk memompakan air baku ke unit
pengolahan dengan kapasitas yang cukup besar, dari segi kontruksi, pemasangan dan
penempatan juga sangat bagus untuk digunakan karena bukan dari segi kemampuan saja, tapi
dari segi perawatan dan biaya yang sangat efisien.
!"!
Perusahaan Daerah Air Minum
(PDAM) Tirtanadi menggunakan mesin
pompa yang banyak sekali untuk
keperluan proses pengolahan air minum
dan
pendistribusiannya
kesetiap
masyarakat
yang
akan
membutuhkannya. Penggunaan pompa
ini
sangatlah
penting
mengingat
pemindahan jenis fluida dan kondisi
fluida dan kondisi kerja yang sangat
bermacam macam.
Pada pabrik pengolahan air baku
menjadi air bersih dan air minum di
PDAM Tirtanadi, yang menggunakan
peralatan peralatan
dan
bahan
campuran yang sesuai dengan kualitas
dan tingkat kejernihan yang sudah teruji.
Sistem pengolahan air baku ini
dilakukan secara bertahap, dengan
perkataan lain suatu proses tidak dapat
berlangsung jika proses sebelumnya
belum berjalan. Pompa merupakan
jenis mesin fluida yang digunakan untuk
memindahkan fluida melalui pipa dari
satu tempat ke tempat lain. Dalam
menjalankan fungsinya tersebut, pompa
mengubah energi gerak poros untuk
menggerakkan
sudu sudu
menjadi
energi tekanan pada fluida.
Mengingat pompa merupakan jenis
fluida
yang
dingunakan
untuk
memindahkan fluida dalam suatu
instalasi,
maka kesinambungannya
perlu dijaga dan dirawat setiap saat.
Kegagalan suatu komponen pompa
akan berakibat pada berhentinya suatu
proses dan kinerja. Untuk menghindari
hal tersebut, maka pengoperasian dan
pemeliharaan pompa harus tepat.
Supaya proses suatu produksi tetap
berjalan dengan baik. Pompa adalah
suatu peralatan yang dipergunakan
untuk memindahkan zat cair dari suatu
tempat ke tempat yang lain, disini terjadi
perubahan energy mekanik menjadi
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
energi hidrolis yang berupa head atau
tinggi kenaikan air. Pemindahan fluida
dari suatu tempat ke tempat yang lain
tersebut dapat mengalami hambatan
hambatan
akibat
belokan belokan,
katub, sambungan maupun adanya
gesekan antara fluida yang dialirkan
dengan pipa pipa penghantarnya.
Dalam proses pemindahan fluida dari
suatu tempat ke tempat lain yang
digunakan mesin fluida atau pompa,
jenis pompa yang dingunakan sangatlah
banyak mengingat proses pengolahan
air mulai dari bendungan hingga stasiun
reservoir yang akan didistribusikan
kepada masyarakat sangat besar.bakar
tersebut.
#
$ % !
!&' (
Pompa
vertikal
adalah
merupakan salah satu desain diffuser
jenis tunggal atau multistage yang
terdiri dari beberapa buah impeller yang
disusun secara seri yang dapat
menghasilkan head yang tinggi yang
dapat dingunakan untuk memindahkan
air[1]. Suatu pompa vertikal pada
dasarnya terdiri dari satu impeler atau
lebih yang dilengkapi dengan sudu
sudu, yang dipasangkan pada poros
yang
berputar
dan
diselubungi
dengan/oleh sebuah rumah (casing).
Fluida mamasuki impeler secara aksial
di dekat poros dan mempunyai energi
potensial, yang diberikan padanya oleh
sudu sudu. Begitu fluida meninggalkan
impeler pada kecepatan yang relatif
tinggi , fluida itu dikumpulkan didalam
‘volute’ atau suatu seri lluan diffuser
yang mentransformasikan energi kenetik
menjadi tekanan. Ini tentu saja diikuti
oleh pengurangan kecepatan. Sesudah
konversi diselesaikan, fluida kemudian
dikeluarkan dari mesin tersebut. Aksi itu
sama untuk pompa pompa dengan
kekecualian bahwa volume gas adalah
berkurang begitu gas gas tersebut
melewati blower, sementara volume
fluida secara praktis adalah tetap begitu
fluida tersebut melewati pompa. Pompa
pompa vertikal pada dasarnya adalah
mesin mesin
berkecepatan
tinggi
(dibandingkan dengan jenis jenis torak,
rotary, atau pepindahan).Perkembangan
ISSN 2338 1035
akhir akhir ini pada turbin turbin uap,
dan motor motor listrik dan disain disain
sistem gigi kecepatan tinggi telah
memperbesar
pemakaian
dan
penggunan
pompa pompa
vertikal,
seharusnya dapat bersaing dengan unit
unit torak yang ada. Garis garis
effesiensi
adalah
garis
yang
menyatakan effesiensi yang sama untuk
hubungan head dengan kapasitas
ataudaya dapat di tentukan batasan
putaran maksimum dan minimum
dengan kata lain untuk mendapatkan
daerah operasi yang terbaik jika dilihat
dari segi putaran pompa. Dalam pompa
vertikal turbin juga tersedia berbagai
konfigurasi, konstruksi dan bahan untuk
memenuhi kebutuhan aplikasi. Di
antaranya adalah sebagai berikut :
a.Terbuka atau tertutup lineshaft
konstruksi
b.Impeller tertutup atau semi terbuka
c.Memakai cincin impeller Bowl dan
tertutup
d.Cast besi atau baja fabrikasi kepala
debit
e.Penyegelan
konfigurasi
untuk
konstruksi lineshaft terbuka
f.Dikemas dengan kemasan kotak grafit
fleksibel
g.Tunggal atau ganda mekanik segel
pada pompa terdapat kerusakan yaitu
pada kavitasi dan keausan.
Kavitasi adalah fenomena perubahan
fase uap dari zat cair yang sedang
mengalir, karena tekanannya berkurang
hingga di bawah tekanan uap jenuhnya.
[2].Pada pompa bagian yang sering
mengalami kavitasi adalah sisi hisap
pompa. Misalnya, air pada tekanan 1
atm akan mendidih dan menjadi uap
pada suhu 100 derajat celcius. Tetapi
jika tekanan direndahkan maka air akan
bisa mendidih pada temperatur yang
lebih rendah bahkan jika tekanannya
cukup rendah maka air bisa mendidih
pada suhu kamar. Apabila zat cair
mendidih, maka akan timbul gelembung
gelembung uap zat cair. Hal ini dapat
terjadi pada zat cair yang sedang
mengalir di dalam pompa maupun
didalam pipa. Tempat tempat yang
bertekanan rendah dan/atau yang
berkecepatan tinggi di dalam aliran,
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
maka akan sangat rawan mengalami
kavitasi. Misalnya pada pompa maka
bagian yang akan mudah mengalami
kavitasi adalah pada sisi isapnya.
Sedangkan keausan (wear) didefinisikan
perpindahan material dari permukaan
suatu objek melalui kontak dengan
permukaan objek lain yang bergerak
relatif satu sama lain. Keausan dapat
dibagi dua kategori; keausan yang
didominasi oleh sifat mekanik bahan,
dan keausan yang didominasi oleh sifat
kimia bahan. Tipe keausan yang terjadi
pada bantalan luncur ini adalah interaksi
antara satu permukaan meluncur relatif
terhadap permukaan lainnya pada suatu
jarak tertentu. Mekanisme aus (wear)
untuk luncuran kering tergantung pada
beberapa
variabel;
kehalusan
permukaan,
geometri
permukaan,
orientrasi, kecepatan luncur, kekerasan
relatif antar permukaan, mikrostruktur
bahan dan lain lain. Jadi laju keausan
yang terjadi tidak murni karena sifat sifat
bahan saja dan tidak selalu terjadi
secara merata.Jenis keausan yang
terjadi ialah keausan abrasif yaitu
karena adanya gesekan antara material
yang keras (poros) dan material yang
lunak
(bantalan).
Untuk
lebih
mempermudah kita mengerti tentang
terjadinya gesekan dan keausan pada
bantalan luncur atau yang biasa
disebutkan
sebagai
mekanisme
tribology
yaitu
friction,wear
dan
lubrication. Terjadinya gesekan antara
kedua permukaan tersebut dapat
menyebabkan terjadinya perpindahan
material yang aus (chips) yang terjadi
diantara kedua permukaan material
yang bersentuhan.
') )")*$
"$'$
Memberikan
uraian
dari
pelaksanaan penelitian yang dilakukan
penulis untuk mengetahui kerusakan
dan
sistem
pemeliharaan
yang
dilakukan oleh perusahaan
a)Spesifikasi Motor Penggerak
Tipe
: Tait Model 15 BCH 3
Type impeller : Tertutup
Jenis pompa : Vertikal
Penggerak pompa
: Motor listrik
Power Input
: 110 KW
ISSN 2338 1035
Putaran
: 1470 rpm
b)Spesifikasi Pompa
Head
: 50 m
Puataran : 1470 rpm
Capasitas : 150 l/s
c).Pipa
1.Diameter
600 mm
dengan
panjang 70 m
2.Diameter
250 mm
dengan
panjang 20 m
d)Data fluida
Jenis fluida
: Air
Temperature
: 300C
Gambar1 Pompa vertikal
+
&$"
,&
Dalam
memaksimalkan
performance
pompa,
pemeliharaan
harus tetap dilakukan, namun peristiwa
kerusakan tentu akan terjadi, namun
dengan langkah preventivekerusakan
dapat
diprediksi
agar
dapat
direncanakan perbaikan kapan dan tidak
terjadi kerusakan yang lebih fatal.
Kerusakan pada pompa umumya terjadi
pada bagian packing, bearing, impeller,
dan shaft[3].
1. Impeller
Tanda tanda kerusakan pada impeller
adalah:
a. debit air yang dihasilkan
berkurang.
b. Pada impeller juga sering terjadi
kavitasi atau keropos
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
ISSN 2338 1035
4. Packing
Tanda tanda bahwa Gland peacking itu
sudah rusak adalah pompa kurang
hisap karena terlalu banyak udara di
dalam pompa dan kadang kadang air
mengalir deras di sela sela pompa.
Gambar 2 Impeller yang mengalami
kerusakan
Cara
penanggulangannya
adalah dengan cara memperhatikan
keperluan dan kapasitas penggunaan
pompa dan memilih spesifikasi pompa
yang tepat.
2) Bearing
Tanda tanda kerusakan pada bearing
adalah:
a. Getarannya tinggi dan dapat
diukur dengan vibrator meter
b. Suaranya kasar
c. Bahan pelumas yang tidak sesuai
akibatnya akan terjadi korosi atau
pengumpalan pelumas yang dapat
menghambat berputarnya bantalan.
Gambar 3; Bearing
Cara menanggulanginya adalah dengan
cara memberikan pelumasan yang
cukup agar putaran poros pada bearing
tetap balance dan tidak menimbulkan
gesekan yang berlebihan.
3) Poros (shaft)
Pada bagian ini terjadi beban
puntir
yang
berlebihan
akan
mengakibatkan poros akan patah. Shaft
merupakan
tempat
bertumpunya
bearing. Kita harus menjaga bearing
berputar pada porosnya agar shaft
terjaga dengan baikcdan tahan lama
Gambar 4 Packing
Untuk mencari NPSH pompa
Untuk mencari P uap jenuh air
pada 250c adalah
Pu = Patm A ɤ ( hA)
= 1,412 kgf/m2.0,02 m2. 955
kg/m2 (11,8 . 0,2)
= 63,65 kgf/m2
Pa= 1 atm = 1,033 kg/cm2
= 10330 kg/m2
NPSH = Pa/ɤ hs htot Pv/ɤ
NPSH = 10332/995 1–1,6– 63,65/995
= 10,38 – 1 – 1,6 – 0,06
=7,76 m
NPSH yang tersedia adalah 20,5 m,
maka NPSH yang tersedia lebih besar
dari pada NPSH yang diperlukan, jadi
aman terhadap kavitasi.
Volume keausan bantalan
tanpa
pelumas dapat dihitung dengan rumus:
Wr = K.s.W (T.A, Stolarski,1990)
Dimana: s = sliding distance m
W = beban N
K = koefisien keausan per
satuan beban per jarak sliding
Maka:
laju keausan :
Wr = (0,2505x10 12 m3/Nm).( 1.756,6
m).(203,2N)
= 89.413,75 x 10 12 m3
= 89,41375 mm3
Jadi laju keausan bantalan untuk stiap
kali jalan adalah 89,41375 mm3
Dari
hasil
pengukuran
terhadap
bantalan setelah beroperasi, diperoleh
Jurnal
Dinamis, Volume. 6, No.2 September 2013
diameter dalam bantalan arah vertikal
adalah 58 mm. Jadi diameter dalam
bertambah sebesar 8 mm.
Hal ini berarti bantalan telah beroperasi
selama:
( 8)/(0,038 ) = 210,5 hari
Maka umur bantalan dapat diketahui
selama operasi yaitu 210,5 hari.
Evaluasi biaya dengan preventive
maintenance
dan
mengunakan
Breakdown maintenance
Pada PDAM Tirtanadi Sunggal memiliki
pompa vertikal sebanyak 14 unit pada
Finish Water Pump (FWP),sampel yang
dingunakan untuk penelitian adalah satu
unit pompa vertikal, dimana biaya yang
dikeluarkan oleh perusahaan untuk
biaya pompa (CP) per unitnya adalah
Rp 41.000.000 dan biaya rata rata
perbaikan setelah rusak (CR) adalah Rp
123.000.000,
maka
probabilitas
kerusakan
dan
biaya
alternative
Preventive Maintenance pada pompa
adalah :
ISSN 2338 1035
&$,.!"
/
Besarnya
kavitasi
atau
kerusakan
yang
terjadi
karena
gelembung gelembung uap zat cair
pada pompa adalah 7,38 m Besarnya
keausan yang terjadi karena gesekan
antara material keras (poros) dan
material lunak (bantalan) pada pompa
adalah 89,41375 mm3 Hubungan Man
Power, Man hour, Material, Tool dan
Cosumble adalah berbanding lurus
dengan biaya. Semakin besar tingkat
kesulitan dari pekerjaan Preventive
Maintenace makalcdf semakin besar
biaya yang harus dikeluarkan oleh
perusahaan tersebut.
Pemakaian
sistem
Preventive
Maintenance pada suatu perusahaan
akan lebih menguntungkan dari pada
menggunakan
sistem
Breakdown
Maintenace. Untuk mendapatkan kinerja
kondisi oprasi yang bagus dan efisien,
pemilihan pompa sangat memegang
peranan penting dapat proses produksi
yang mengalirkan fluida cair, jadi
pemilihan pompa harus ditinjau dari
banyak aspek bukan dari kapasitas atau
dari daya saja, tapi dari segi
kontruksinya juga harus diperhatikan.
0' / !&' (
[1].Fritz Dietzel, Dakso Sriyono,
"Turbin Pompa dan Kompresor",
Penerbit
Erlangga.
Cetakan
keempat, Jakarta, 1993.
Gambar 5 Grafik Hasil Analisa dengan
Preventive
Maintenance
dan
Breakdown Maintenance
Dari grafik di atas kita dapat melihat
perbedaan
antara
preventive
maintenance
dan
dengan
breakdownmaintenance , dimana pada
biaya yang sama, umur pakai (lifetime)
pompa
lebih
lama[4].
Hal
ini
menunjukkan
bahwa
penggunaan
preventive lebih menguntungkan baik
dari segi biaya dan umur pakai mesin
pompa tersebut.
[2].Sularso, Haruo Tahara, Pompa dan
Kompressor
:
Pemilihan,
Pemakaian dan Perawatan. PT.
Pradnya Paramita, Jakarta 2000.
[3].Setiawan, F.D, 2008. Perawatan
Mekanikal
Mesin
Produksi,
Maximus, Yogyakarta.
[4].Tampubolon, P. Manahan, 2004,
Manajemen
Operasional,
edisi
pertama, Ghalia