Pengoperasian dan Perawatan Kompresor Sc
I. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Pemilihan Judul
Saat ini industri besar maupun industri kecil hampir selalu menggunakan
udara atau gas bertekanan untuk keperluan proses maupun service. Bahkan secara
tidak menyadari kita juga sering mengunakannya dalam kehidupan sehari-hari.
Misalnya, pada ban sepeda motor atau mobil, udara bertekanan dimasukkan ke
dalam ban sehingga ban tersebut megembang dan bisa digunakan dengan baik.
Di dalam industri migas, udara atau gas bertekanan berperan penting bagi
kelancaran operasi. Peranan itu mulai dari sekedar untuk servis sampai untuk
menggerakkan paralatan instrumentasi, bahkan untuk keperluan proses pengolahan.
Untuk memperoleh udara atau gas bertekanan tersebut diperlukan suatu peralatan.
Peralatan tersebut dinamakan kompresor. Jenis kompresor sangat beragam sesuai
dengan kebutuhan, tetapi dalam KKW ini penyusun membahas atau mengambil
judul “Pemeliharaan dan Pengoperasian Kompresor Screw no. di Pusdiklat Migas
Cepu”.
1.2
Tujuan Penulisan Kertas Kerja Wajib
Penyusunan Kertas Kerja Wajib ini merupakan tujuan dari pola pendidikan
yang dilakukan lembaga pendidikan STEM (Sekolah Tinggi Energi dan Mineral)
yang merupakan persyaratan akademis untuk dapat mengikuti ujian akhir.
Selain itu juga bertujuan untuk :
1
1. Meningkatkan kemampuan dan mengembangkan ilmu pengetahuan yang
telah di dapat selama kegiatan perkuliahan dengan membandingkan
kenyataan yang ada di lapangan.
2. Mahasiswa dapat memahami prosedur mengoperasikan kompresor
sesuai dengan SOP (Standart Operating Procedure) dan melaksanakan
pemeliharaan sesuai dengan maintenance manual.
3. Mengenal bagian-bagian kompresor screw dan kegunaan kompresor
screw di kilang Pusdiklat.
1.3
Batasan Masalah
Dalam penyusunan kertas kerja wajib ini, penulis membatasi pembahasan
hanya pada:
1. Prosedur Pengoperasian Kompresor screw.
2. Pemeliharaan Kompresor screw.
3. Cara Kerja Kompresor Screw.
1.4
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan kertas kerja wajib ini diuraikan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang pemilihan judul, tujuan penulisan , batasan masalah,
dan sistematika penulisan.
BAB II ORIENTASI UMUM
Berisi sejarah singkat Pusdiklat Migas Cepu, struktur organisasi Pusdiklat
Migas Cepu, dan Sarana dan Fasilitas Pusdiklat Migas Cepu.
2
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang pengertian kompresor, klasifikasi kompresor, komponenkomponen kompresor screw, dan cara kerja kompresor screw.
BAB IV PEMBAHASAN
Berisi
tentang
data
teknis
kompresor,
bagian-bagiannya,
pengoperasian dan pemeliharaan kompresor screw.
BAB V PENUTUP
Berisi simpulan dan saran setelah mengikuti praktik kerja lapangan.
3
serta
II. ORIENTASI UMUM
2.1
Sejarah Singkat Pusdiklat Migas
Kilang Pudiklat Migas di dalam perkembangan sejarahnya dimulai dari kilang
Migas Cepu yang dikelola oleh beberapa perusahaan / instansi, antara lain:
Dordstche Petroleum Maatschappij (DPM) pada awal abad XX.
Bataafsche Petroleum Maatschappij (BPM) pada tahun 1886-1942.
Shokko Gakko pada zaman Jepang pada tahun 1942-1945.
Perusahaan Pertambangan Minyak Nasional (PTMN), pada tahun 1948.
Administrasi Sumber Minyak (ASM), pada tahun 1950.
PTMRI, tahun 1957.
Tambang minyak Nglobo CA, tahun 1957.
PN Permigan, tahun 1961. Pusat Pendidikan dan Latihan lapangan Perindustrian Minyak dan Gas Bumi (Pusdiklat Migas), yang merupakan bagian
dari LEMIGAS Jakarta, pada tahun 1966-1978.
Pusat Pengembangan Teknologi Minyak dan gas Bumi, tahun 1978-1984.
Pusat Pengembangan Tenaga Perminyakan dan Gas Bumi (PPT MIGAS),
pada tahun 1984-2001. Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas
Bumi (Pusdiklat Migas), tahun 2001 sampai sekarang.
4
2.2
Struktur Organisasi
Pusdiklat Migas Cepu merupakan Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak
dan Gas di Cepu yang dipimpin oleh KABADIKLAT MIGAS (Kepala Badan
Pendidikan Minyak dan Gas) yang membawahi beberapa bidang. Setiap bidang
mempunyai tugas dan fungsi sendiri-sendiri dan saling terkait antara satu dengan
yang lain. Struktur Organisasi Pusdiklat Migas dan Bagian Unit Utilitis Boiler Plant
dapat dilihat pada lampiran 1.
2.3
Tugas dan Fungsi Utilitis Kelompok Boiler Plant
Tugas dan Fungsi Utilitis bagian Boiler Plant di Pusdiklat Migas
1. Sebagai penyedia uap bertekanan.
Fungsi dari Uap bertekanan sendiri adalah:
a. Keperluan proses pengolahan minyak yang bertujuan untuk
menurunkan titik didih fraksi agar mudah menguap.
b.
Sebagai penggerak mesin (uap torak, uap turbin).
c.
Proses pengolahan minyak unit kilang dan unit wax plant.
d.
Proses automizing minyak bakar.
2. Sebagai Penyedia udara bertekanan.
3. Sebagai penyedia air lunak untuk power plant.
4. Sebagai penyedia air pendingin kilang.
2.4
Sarana dan fasilitas
Sarana dan fasilitas yang dimiliki oleh Bagian Utilitis Boiler Plant Pusdiklat
Migas Cepu adalah meliputi:
5
1. Ruang Control untuk pegawai mengawasi unit Boiler plant.
2. Ruang kelas untuk para mahasiswa mendapatkan pengajaran ataupun
orientasi.
3. Kantor untuk para pegawai.
4. Kamar mandi, tempat ibadah untuk mendukung pekerjaan para pegawai.
5. Gudang untuk menyimpan alat-alat, barang persediaan, dan barang bekas.
6
III. TINJAUAN PUSTAKA
3.1
Pengertian Kompresor
Kompresor adalah suatu peralatan mekanik yang digunakan untuk
menaikkan tekanan kepada fluida compressible (gas atau udara). Kenaikkan
tekanan udara/gas yang dihasilkan kompresor disebabkan adanya proses
pemampatan yang dapat berlangsung secara intermittent (berselang) dan kontinyu.
Gas atau udara yang masuk ke dalam kompresor akan memperoleh tambahan energi
tekanan dan kecepatan dari kompresor yang digerakkan oleh penggerak mula
(primover ).
Pemanfaatan udara atau gas dari kompresor sangat bermacam-macam
sesuai kebutuhan dan penggunanya, sehingga jenis dan ukurannya juga bervariasi.
Kompresor secara umum digunakan untuk keperluan proses, transportasi dan
distribusi.
3.2
Klasifikasi Kompresor
Kompresor diklasifikasikan untuk memudahkan dalam memilih jenis dan
ukuran peralatan tersebut sesuai kebutuhan operasi di lapangan. Berdasarkan cara
kerjanya, kompresor dapat diklelompokkan dalam dua jenis, yaitu:
1) Kompresor Pemindah Positip (Positive Displacement Compressor ).
2) Kompresor Dinamik (Dinamic Compressor ).
3.2.1
Kompresor Pemindah Positip (Positive Displacement Compressor)
Kompresor pemindah positip adalah kompresor dengan prinsip kerja
menaikkan tekanan udara atau gas dengan merubah volume udara atau gas dari
7
besar ke kecil di dalam ruang tertutup. Kompresor ini menggunakan prinsip Jika
suatu gas di dalam ruangan diperkecil volumenya atau dipersempit ruangannya,
maka gas tersebut akan mengalami penambahan tekanan.
Menurut gerakan komponen pemindah energinya, kompresor pemindah
positip terdiri dari 2 (dua) kelompok, yaitu:
1) Kompresor Reciprocating
Yaitu kompresor dimana komponen pemampatannnya terdiri dari piston atau
torak yang bergerak translasi (bolak-balik) di dalam silinder. Gerakan ini diperoleh
dengan menggunakan poros engkol yang bergerak berputar dan batang penggerak
yang merubah gerakan putar poros engkol gerak bolak-balik pada torak. Gerakan
torak inilah yang menghisap udara masuk kedalam silinder dan memampatkannya,
sehingga terjadi penambahan energi pada udara berupa tekanan. Contoh:
Kompresor Torak.
2) Kompresor Putar (Rotary Compressor )
Kompresor Rotary yaitu kompresor dimana untuk memperoleh tekanan udara
menggunakan elemen yang berputar (rotor ) terhadap stator, kompresor jenis rotary
yang umum digunakan, yaitu kompresor sudu luncur dan kompresror screw
(kompresor sekrup).
1. Kompresor sudu luncur mempunyai sebuah rotor bersudu dan berputar
didalam stator berbentuk silinder. Rotor dipasang secara eksentrik terhadap silinder,
sudu-sudu dipasang pada alur di sekeliling rotor dan ditekan ke dinding silinder
oleh pegas dalam alur. Jika rotor berputar maka sudu akan ikut berputar sambil
meluncur di permukaan dalam dinding silinder untuk menekan udara.
8
2. Kompresor sekrup mempunyai sepasang rotor berbentuk sekrup. Dimana
salah satu poros dari rotor kompresor dihubungkan langsung dengan motor
penggerak yang disebut driver, dan yang satunya lagi adalah driven. Pasangan ini
berputar serempak dalam arah yang berlawanan dan saling mengait seperti roda gigi
dan memberikan tekanan pada gas/udara.
3.2.2
Kompresor Dinamik
Kompresor dinamik yaitu kompresor dengan prinsip kerja merubah
kecepatan udara atau gas yang digerakkan oleh impeller ke dalam tekanan.
Kompresor ini terdiri dari:
1) Kompresor sentrifugal
Kompresor udara sentrifugal merupakan kompresor dinamis, yang tergantung
pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini
dengan mengubah momen dan tekanan udara. Ketika sebuah objek benda diputar
dalam gerak melingkar, benda tersebut akan cenderung terlempar keluar dari pusat
lingkaran.
Satu cara untuk menambah energi kepada fluida adalah dengan memutar fluida
tersebut dalam arah melingkar. Gaya yang mengakibatkan sebuah objek terlempar
keluar dalam gerak melingkar disebut gaya sentrifugal. Momen ini dirubah menjadi
tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam difuser statis.
Kompresor udara sentrifugal adalah kompresor yang dirancang bebas minyak
pelumas. Gir yang dilumasi minyak pelumas terletak terpisah dari udara dengan
pemisah yang menggunakan sil pada poros dan ventilasi atmosferis. Sentrifugal
merupakan kompresor yang bekerja kontinyu dengan sedikit bagian yang bergerak,
9
lebih sesuai digunakan pada volume yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak
pada udaranya.
2) Kompresor aksial
Kompresor ini memiliki prinsip kerja seperti jenis rotari yaitu system udara alir
dan cocok sebagai penghantar udara yang besar. Kompresor aliran ada yang dibuat
arah masukannya udara secara aksial dan ada yang radial. Keadaan udara dirubah
dalam satu roda turbin atau untuk lebih mengalirkan kecepatan udara. Energi
kinetik
yang
ditimbulkan
diubah
ke
energi
yang
berbentuk
tekanan.
Pada komporesor aliran aksial, udara mendapatkan percepatan oleh sudut yang
terdapat pada rotor alirannya ke arah aksial. Percepatan yang ditimbulkan oleh
kompresor aliran radial berasal dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial.
Pada lubang masukan pertama udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu dan
oleh dinding ruangan dipantulkan dan kembali mendekati sumbu. Dari tingkat
pertama masuk lagi ketingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat yang
dibutuhkan. Disini nosel masuk berfungsi mengarahkan dan mempercepat aliran
gas atau udara ke dalam sudu pengarah. Dari sudu pengarah, gas akan masuk ke
sudu putar yang akan menambahkan energi ke daam gas. Sudu tetap berfungsi
sebagai difuser dan pembelok arah aliran ke deretan sudu gerak pada tingkat
berikutnya. Kompresor ini umumnya dipakai untuk kapasitas yang besar tetapi
dengan tekanan yang tidak terlalu tinggi.
3.3
Kompresor Screw ( Screw Compressor )
Kompresor screw termasuk jenis kompresor pemindah positip yang
tergolong dalam kompresor putar (Rotary Compressor ). Kompresor ini
10
memampatkan (menambahkan energi) udara atau gasnya dengan putaran serempak
kaitan gigi-gigi rotor atau roda gigi yang berputar dengan arah yang berlawanan
dan saling berkaitan. Rotor tersebut yang satu mempunyai alur cembung (male
rotor ) dan yang satunya
mempunyai alur cekung (female rotor ) yang saling
mengait satu sama lain, kedua rotor tersebut ditumpu kedua ujungnya oleh bantalan
yang salah satu ujungnya diberi bantalan aksial untuk menahan gaya aksial yang
timbul dari perbedaan tekanan udara yang bekerja pada kedua ujung rotor.
Putaran serempak dan berlawanan inilah yang memindahkan dan
memberikan tekanan kepada udara sepanjang alur rotor dari sisi masuk ke sisi
keluar.
GAMBAR 3.1 Penampang Kompresor Screw
3.3.1
Bagian – Bagian Kompresor Scew
Gambar 3.2 Komponen Utama Kompresor Scew
11
Komponen-Komponen Utama kompresor screw:
1. Frame
Berfungsi untuk mendukung bagian kompresor diatas pondasi. Frame harus kuat
menahan seluruh beban dan getaran yabg ditimbulkan oleh kompresor.
2. Casing
Casing adalah bagian paling luar dari kompresor yang berfungsi sebagai pelindung
bagian-bagian di dalamnya, juga sebagai tempat kedudukan rotor.
3. Rotor
Female Rotor
Male Rotor
Gambar 3.3 Male dan Female Rotor
Rotor merupakan elemen utama dari kompresor screw, terdiri dari dua buah rotor
yaitu: Rotor Cembung (Rotor Male) sebagai driver dan Rotor Female sebagai
driven, fungsi rotor sendiri adalah sebagai media untuk memampatkan udara.
5. Bantalan Poros (bearing)
Bearing berfungsi untuk menahan gaya aksial karena perbedaan tekanan antara
discharge dan suction kompresor selain itu bearing juga berfungsi sebagai
peredam getaran karena putaran tinggi dan juga untuk mengurangi keausan poros
12
akibat gesekan putaran. Kompresor ini menggunakan tapered roller bearing di
ujung discharge untuk menahan gaya aksial rotor.
6. Mechanical Seal
Mechanical seal berfungsi mencegah kebocoran diantara sela-sela poros yang
keluar dari casing (poros yang dihubungkan dengan penggerak).
7. Poros (Shaft)
Merupakan tempat atau kedudukan dari rotor (ulir) sehingga rotor dapat berputar.
8. Katup geser (slide valve)
Berfungsi mengatur kapasitas kompresor dari 0 % - 100 % atau sebaliknya. Katup
ini digerakkan oleh unloader valve.
9. Unloader valve
Berfungsi menggerakkan katup pengatur kapasitas, Unloader piston bergerak
otomatis setelah tekanan discharge mencapai ±5.9 bar, tekanan akan turun sampai
4.4 Bar dan kemudian setelah ±7 detik kompresor akan load kembali secara
otomatis. Katup ini digerakkan secara hidrolik.
Unloader Valve
Gambar 3.4 Unloader Valve
13
10. Piston Keseimbangan
Berfungsi menahan gaya aksial dari rotor (mengurangi beban dari thrust bearing).
11. Lubang Minyak Pelumas
Berfungsi sebagai tempat masuknya minyak pelumas ke dalam kompresor. Minyak
pelumas digunakan untuk melumasi rotor, bearing, balance piston dan Unloader
valve.
12. Katup hisap
Berfungsi untuk mengatur udara masuk ke dalam kompresor.
13. Sisi keluar
Berfungsi sebagai saluran keluar udara setelah proses kompresi.
3.3.2
Peralatan Pembantu Kompresor Screw
Peralatan Pembantu Kompresor Screw terdiri dari:
1. Batt Intake
Berfungsi untuk menangkap debu atau patikel-partikel kecil yang lain yang terikut
bersama udara bebas sebelum masuk ke inlet air filter kemudian ke kompresor.
2. Inlet Air Filter
Berfungsi untuk menyaring partikel-partikel yang terikut dalam udara sebelum
masuk ke kompresor.
3. Tangki Pemisah Minyak
Berfungsi memisahkan minyak dengan udara hasil kompresi dan sebagai
penampung minyak pelumas hasil pemisahan, kemudian minyak ini diinjeksikan
kembali ke kompresor untuk melumasi rotor-rotor nya.
14
4. Oil temperature bypass
Berfungsi untuk mengatur jumlah aliran pelumas yang dibutuhkan oleh
kompresor untuk menyediakan temperatur injeksi yang sesuai. Setelah dari tangki
pemisah minyak kemudian minyak akan mengalir melewati bypass terlebih
dahulu, ketika suhu minyak dingin bypass valve akan tertutup dan minyak
langsung diteruskan ke oil filter, jika temperatur minyak naik di atas pengaturan
valve maka bypass valve akan terbuka dan minyak dialirkan ke pendingin dahulu
sebelum diteruskan ke oil filter .
5. Aftercooler
Untuk mendinginkan udara dan minyank yang telah mengalami kompresi dan
terpisah didalam separator supaya temperaturnya turun. Sistem aftercooler terdiri
dari heat exchanger , pemisah kondensat, dan automatic drain trap.
6. Oil filter
Berfungsi untuk memisahkan kotoran-kotoran dari minyak setelah melewati
pendinginan ataupun setelah dari tangki pemisah minyak.
7. Moisture Separator/drain trap
Untuk memisahkan udara dengan air dari hasil pengembunan karena perbedaan
tekanan.
8. Vessel
Untuk menyimpan udara bertekanan dari kompresor sebelum diteruskan ke unit
pemanfaatan baik instrumentasi ataupun bckwash , udara bertekanan dari
kompresor akan turun suhunya ketika ditampung di vessel, karena memungkinkan
ada uap air maka vessel dilengkapi dengan drain.
15
Gambar 3.5 Vessel
9. Selang (Hoses)
Berfungsi sebagai penyalur udara bertekanan dan minyak pelumas agar dapat
bersirkulasi.
10. Air Dryer
Untuk mengeringkan udara bertekanan dari kompresor. Hal ini dimaksudkan
untuk menghasilkan udara bertekanan yang benar-benar kering, bebas dari
kandungan uap air yang dapat merusak peralatan. Sebagai media pengeringannya
menggunakan refrigerant. Air dryer ini akan menguras air secara otomatis bila air
sudah terkumpul dengan ketinggian tertentu, kemudian air terssebut secara
otomatis akan dikeluarkan melalui automatic water drain yang terletak dibawah.
16
Gambar 3.6 Air Dryer
11. Oil Catcher
Berfungsi untuk menangkap oli atau partikel-partikel halus dari udara sebelum
masuk ke air dryer .
12. System Intellysis Control
Berfungsi untuk mengatur kompresor dan juga peralatan pembantu agar bekerja
secara otomatis.
Gambar 3.7 System Intellisys Control
17
14. Pengukur Suhu (thermometer )
Berfungsi untuk mengukur suhu (temperature) udara yang masuk maupun yang
keluar dari keluar kompresor. Selain itu, juga mengukur suhu minyak pelumas
yang masuk ke kompresor.
15. Pengukur tekanan (Pressure gauge)
Berfungsi untuk mengukur tekanan udara yang masuk maupun yang telah
mengalami proses kompresi di dalam kompresor. Alat ini juga berfungsi
mengukur tekanan minyak pelumas yang masuk ke kompresor.
16. Regulator
Berfungsi untuk menurunkan tekanan sebelum masuk ke alat instrumentasi agar
tekanan tidak terlalu tinggi.
3.3.3
Cara Kerja Kompresor Screw
Pada kompresor ini, udara atau gas dipindahkan oleh sepasang rotor yang
berbentuk sekrup (screw). Pasangan rotor ini berputar serempak dan arah putaranya
berlawanan di dalam rumah (casing) yang tingginya tetap. Salah satu rotor tersebut
sebagai driver (dihubungkan langsung dengan motor penggerak) yang dikenal
dengan male rotor dan yang satunya sebagai driven (digerakkan oleh rotor male)
yang dikenal dengan nama female rotor yang kedua ujungnya ditumpu oleh
bantalan.
Saat udara atau gas memasuki kompresor melalui sisi isap, udara atau gas
isapan ini dengan segera akan ditutup/disekat oleh putaran sekrup. Setiap
pemasukan udara atau gas ditangkap diantara celah rotor dan rumah (casing),
kemudian udara atau gas dipindahkan sepanjang alur rotor dari sisi masuk ke sisi
18
keluar. Dalam kompresor screw volume udara atau gas berkurang pada saat udara
atau gas didorong atau dipindahkan kearah sisi keluar. Pengurangan volume ini
menyebabkan tekanan udara atau gas naik.
Posisi (a)
Posisi (b)
Posisi (c)
Posisi (d)
GAMBAR 3.8 Cara Kerja Kompresor Screw
Pada gambar 3.2 dijelaskan langkah pemampatan pada kompresor screw
Pada posisi (a) udara diisap sepenuhnya melalui lubang isap masuk ke dalam ruang
alur. Isapan akan selesai setelah ruang alur tertutup seluruhnya oleh dinding rumah
(casing) langkah ini disebut langkah akhir hisapan.
Pada posisi (b) menunjukkan pertengahan proses kompresi dimana volume udara
atau gas di dalam ruang alur sudah ada di tengah, langkah ini disebut langkah awal
kompresi.
Pada posisi (c) memperlihatkan akhir kompresi dimana udara atau gas yang
terkurung sudah mencapai lubang keluar, langkah ini disebut langkah akhir
kompresi.
19
Pada posisi (d) udara atau gas yang terkurung dalam alur tadi telah dikeluarkan
sebagian hingga tinggal sebagian yang akan diselesaikan, langkah ini disebut
langkah pengeluaran.
Karena proses pengisapan, kompresi, dan pengeluaran dilakukan secara
kontinyu, dengan begitu aliranya lebih stabil dibanding kompresor torak.
3.3.4
Jenis Kompresor Screw
Kompresor screw ada dua macam yaitu kompresor screw jenis injeksi
minyak dan kompresor screw jenis bebas minyak.
1) Kompresor screw jenis injeksi minyak
Kompresor ini mempunyai konstruksi yang sederhana. Biasanya digerakkan
oleh motor listrik yang porosnya dihubungkan langsung dengan rotor yang beralur
cembung. Sebagai bantalan rotor dipakai bantalan rol atau bantalan bola kontak
sudut.
Seiring dengan putaran rotor. Udara akan terhisap kedalam kompresor karena
perbedaan tekanan melalui filter udara dan katup kontrol hisap. Udara akan dimampatkan oleh celah antara putaran rotor male dan female dan casing sepanjang kontak
antara putaran rotor. Setelah dimampatkan dan kemudian keluar melalui sisi keluar,
kemudian udara dialirkan bersama minyak injeksi ke dalam pemisah minyak yang
berfungsi untuk memisahkan minyak dari udara. Udara yang dikompresikan setelah
dipisahkan dari minyak kemudian disalurkan melalui katup cegah pengatur
tekanan.
Minyak dalam penampung selanjutnya didinginkan bersama dengan udara oleh
pendingin (aftercooler ) dimana udara mengalir diatas dan minyak berada dibawah
20
karena density, setelah melewati pendingin, minyak diinjeksikan kembali kedalam
kompresor yang dihubungkan dengan ujung poros rotor kompresor.
Partikel-partikel minyak yang halus dan terbawa oleh aliran udara akan tertangkap oleh oil catcher lalu terkumpul di dasar pemisah wol ini. Minyak yang
terkumpul akan disirkulasikan kembali kedalam lubang isap kompresor melalui
pipa minyak tangkapan.
Minyak ini berfungsi :
1. Untuk merapatkan celah antara alur-alur rotor yang berkait dengan dinding
rumah sehingga kebocoran dapat dikurangi.
2. Mendinginkan udara atau gas yang sedang mengalami kompresi agar
kompresinya berjalan secara isotermal.
3. Memberikan pelumasan yang cukup antar kontak bagian rotor agar rotor
tidak cepat aus.
4. Sebagai penyekat antara dua kontak permukaan rotor.
5. Melumasi mechanical seal.
6. Melumasi bearing.
2) Kompresor screw jenis bebas minyak
Rotor pada kompresor screw bebas minyak ini digerakkan melalui roda gigi
peningkat putaran. Rotor yang beralur cekung mempunyai 6 gigi dan yang
beralur cembung mempunyai 4 gigi. Kedua alur lni berputar dalam arah
berlawanan dengan perbandingan putaran 2:3 yang diperoleh melalui sepasang
roda gigi.
21
Rotor ditumpu kedua ujungnya oleh bantalan yang salah satu ujungnya
diberi bantalan aksial untuk menahan gaya aksial yang timbul dari perbedaan
tekanan udara yang bekerja pada kedua ujung rotor. Celah antara putaran gigi
rotor dan dinding dalam rumah dibuat tetap, sedangkan celah antara kedua rotor
dapat dijaga tetap baik dengan menyesuaikan kelonggaran pasangan roda gigi.
Selama tidak ada sentuhan antara gigi dengan gigi rotor maupun antara gigi rotor
dengan rumah maka tidak diperlukan pelumasan.
Untuk merapatkan poros pada rumah agar kebocoran udara dapat dicegah
dipergunakan perapat labirin yang terbuat dari cincin-cincin karbon. Untuk
mencegah minyak terisap ke dalam rumah, poros diperlengkapi dengan paking
penyapu minyak di antara bantalan dan paking poros. Semua minyak pelumas
mengalir melalui sebuah lubang pada ujung poros rotor melalui rongga tengah
rotor untuk mendinginkan rotor.
Kompresor ini tidak membutuhkan minyak pelumas untuk membantu
proses kerja, sehingga udara bertekanan yang dihasilkan lebih bersih dan bebas
minyak dibandingkan dengan tipe injeksi minyak. Kompresor ini menggunakan
sistem roda gigi untuk menggerakkan rotor-rotornya.
3.3.5
Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Screw
Kelebihan
1. Fluktuasi aliran sangat kecil.
2. Getaran (vibrasi) kecil karena tanpa ada bagian yang bergerak
bolak-balik.
3. Ukurannya ringkas untuk daya yang sama dibanding kompresor torak.
22
4. Konstruksinya dan operasi mesin serta fasilitasnya sederhana.
5. Pemeliharaan dan pemeriksaan mesin dan peralatan lebih mudah.
6. Aliranya lebih kontinyu dibandingkan kompresor reciprocating.
Kekurangan
1. Tidak dapat memberikan tekanan akhir yang tinggi.
2. Efisiensi volumetrisnya rendah bila bagian-bagiannya kurang presisi.
3. Memerlukan perhatian lebih dalam sistem pelumasan screwnya.
23
IV. PEMBAHASAN
4.1
Fungsi Kompresor
Kompresor Screw berada di Bagian Utilitis tepatnya di Boiler Plant.
Kompresor ini berfungsi sebagai penggerak alat Instrumentasi, dan sebagai
backwash di sand filter dan softener untuk mengurangi endapan lumpur dari pasir
silica di sand filter ataupun untuk backwash untuk mengurangi kotoran-kotoran
dari recin di softener di unit proses pengolahan air industri yang akan digunakan
sebagai air umpan untuk boiler dengan cara memberikan udara bertekanan yang
alirannya kebalikan dari aliran proses. Udara bebas masuk ke kompresor melalui
filter kemudian dikompresi sehingga menghasilkan udara bertekanan yang
kemudian digunakan sebagai penggerak alat instrumentasi melalui regulator
ataupun backwash di unit pengolahan air industri.
4.2
Data teknik Kompresor
Table 1. Data Teknis Kompresor
Nama Alat
Ingersoll Rand Screw Compressor
Pabrik Pembuat
Ingersol Rand
Model
MM45
Type
Oil injected
Serial Number
31701-DJFG-AI-I
Berat
953 Kg
24
Suhu ambient
1.7°C - 46°C
Casing
Horisontal Split
Material Casing
Cast iron
Tekanan Kerja Maksimal
0.85 Mpa (8.5 Bar)
Suhu Maksimal yang Diizinkan
109°C
Kapasitas
7.1 M³/min
Jumlah Lube
Male :
Rpm
2995 r/min
Arah Putaran
Searah Jarum Jam (clockwise)
4
Female :
6
Motor :
Pabrik Pembuat
Ingersoll Rand
Berat
313 Kg
Daya
45 KW
Voltase
400 Volt
Phase
Three phase
Rpm
2995 r/min
4.3
Diagram alir Kompresor Ingersoll Rand
Udara bebas dari alam akan dihisap oleh kompresor melalui air filter yang
sudah terpasang di kompresor itu sendiri, kemudian udara dikompresi sehingga
menghasilkan udara bertekanan, udara bertekanan tersebut bercampur dengan
25
minyak kemudian campuran udara dan minyak ini diteruskan ke separator untuk
dipisahkan antara udara dengan minyak, selanjutnya udara bertekanan akan
dialirkan melalui aftercooler dengan maksud supaya temperaturnya bisa turun,
setelah melalui aftercooler selanjutnya udara bertekanan akan ditampung kedalam
vessel besar tekanan ± 4 – 6 bar, dalam vessel mengalami penurunan tekanan dan
akan disalurkan ke air dryer supaya udara benar-benar kering dan bebas dari uap
air, sebelum melewati air dryer dilewatkan dahulu melalui oil catcher agar minyak
pelumas yang masih tercampur bisa terperangkap dan jatuh ke bawah, setelah
melalui air dryer kemudian diteruskan ke alat instrumentasi ataupun keperluan
untuk backwash tetapi dilewatkan dahulu melalui air filter supaya udara benarbenar bersih, untuk alat penggerak instrumentasi tekanannya dikurangi terlebih
dahulu menggunakan regulator sampai ± 0.1 Mpa. Secara sederhana dapat
digambarkan seperti gambar berikut.
Sand filter /
Softener
Vessel
CV
.
Oil catcher
Kompresor screw
Air dryer
Air filter Control valve
Gambar 4.1 Diagram Alir Kompresor Screw
26
4.4
Pelumasan
Kompresor Ingersoll Rand merupakan kompresor Screw jenis injeksi
minyak. Sehingga pelumasan pada kompresor Ingersoll Rand merupakan hal yang
sangat penting, karena kompresor jenis ini membutuhkan pelumasan yang cukup
untuk pengoperasian selama kompresor bekerja. Kompresor ini menggunakan
pelumas SSR ULTRA COOLANT (Standard Factory Fill) 5.0 gallon (18.9 liter)
untuk penggantian setelah setiap 8000 jam atau setiap dua tahun atau SSR H1-F
Food Grade (Optional) 5.0 gallon (18.9 liter) untuk penggantian setelah setiap
1000 jam atau sekitar 6 bulan.
Adapun tujuan dari pelumasan ini adalah:
1. Melumasi rotor yang berputar.
2. Sebagai penyekat antara dua kontak permukaan rotor.
3. Melumasi mechanical seal.
4. Melumasi bearing.
5. Mendinginkan udara kompresor.
6. Melumasi Balance Piston.
Adapun Peralatan utama dalam sistem pelumasan kompresor screw adalah
sebagai berikut:
1. Tangki penampung dan pemisah minyak
Berfungsi memisahkan minyak pelumas yang yang bercampur dengan udara
setelah proses kompresi dan sebagai penampung minyak pelumas hasil
pemisahan. Di dalam tangki ini minyak pelumas akan jatuh ke bawah sementara
gas akan naik ke atas karena perbedaan density.
27
Gambar 4.8 Sump Tank
2. Oil temperature bypass
Berfungsi untuk mengatur jumlah aliran pelumas yang dibutuhkan oleh
kompresor untuk menyediakan temperatur injeksi yang sesuai. Setelah dari
tangki pemisah minyak kemudian minyak akan mengalir melewati bypass
terlebih dahulu, ketika suhu minyak dingin bypass valve akan tertutup dan
minyak langsung diteruskan ke oil filter, jika temperatur minyak naik di atas
pengaturan valve maka bypass valve akan terbuka dan minyak dialirkan ke
pendingin dahulu sebelum diteruskan ke oil filter .
3. Pendingin Minyak Pelumas
Berfungsi untuk mendinginkan minyak pelumas sebelum masuk kembali ke
dalam kompresor. Pendingin minyak pelumas ini dipasang utuh bersama core,
fan dan fan motor yang terpasang didalam unit kompresor.
28
4. Oil filter
Berfungsi sebagai penyaring oli dengan udara, supaya udara bebas dari minyak,
kemudian pelumas akan dikembalikan lagi ke separator tank.
4.5
Pengoperasian Kompresor Screw Ingersoll Rand
Pengoperasian kompresor screw Ingersoll Rand terdiri dari beberapa tahap
yang harus dilakukan, diantaranya: persiapan sebelum start up, mengoperasikan,
dan pemeriksaan selama kompresor beroperasi, sampai dengan kompresor shut
down.
4.5.1
Persiapan Pengoperasian
1. Periksa level minyak pelumas pada subtank separator.
2. Periksa level pendingin, tambahkan jika diperlukan.
3. Periksa bahwa pengukur tekanan dan pengukur suhu, pastikan dalam
kondisi baik.
4. Yakinkan bahwa katup untuk drain dalam kondisi tertutup rapat.
5. Pastikan bahwa tidak ada peralatan mekanik atau lainnya di daerah operasi.
6. Pastikan katup isolasi utama dalam keadaan terbuka.
7. Tutup sakelar pemutus utama, lampu “POWER” menunjukkan bahwa garis
dan pengontrol tegangan telah teredia untuk dilakukan start. kemudian
“UNLOAD ” indikator akan menyala.
8. Pastikan semua peralatan dalam kondisi baik dan siap untuk dijalankan.
9. Pastikan tidak ada baut yang longgar atau kendor.
29
4.5.2
Prosedur Start Up
1. Pastikan kompresor pada kondisi bebas udara tekan, buang udara tekan
terlebih dahulu.
2. Pastikan bahwa lampu indicator power menyala dan terdapat tanda "READY
TO START”.
3. Tekan tombol “START”. Kemudian Motor Penggerak akan berputar
menggerakkan kompresor. Kemudian kompresor akan berputar dan akan
load secara otomatis dan tekanan udara akan naik jika ada desakan udara
yang cukup.
4.5.3
Pemeriksaan Selama Operasi
1. Suhu temperatur udara discharge tidak boleh dari 109°C.
2. Tekanan discharge. Lebih rendah dari 0.85 Mpa (8.5 Bar) jika temperatur
minyak pelumas dalam kondisi normal.
3. Berbagai suara abnormal. Periksa jika terdapat suara abnormal pada rotor
casing, dan bearing head pada kompresor.
4. Kebocoran minyak pelumas.
5. Penurunan tekanan filter minyak pelumas Ketika perbedaan tekanan muncul
hingga 0.5 Bar atau lebih, bersihkan atau ganti elemen filter.
4.5.4
Prosedur Shut Down
1. Tekan tombol “UNLOADED STOP ”. Kompresor akan segera berputar
unload dan kemudian kompresor akan unload ±7 detik, Kemudian
Kompresor akan berhenti.
30
2. Jika kompresor berputar saat kondisi Unlod ketika tombol “UNLOADED
STOP” ditekan, maka kompresor langsung mati.
3. Buka saklar pemutus utama.
4.5.3
Emergency-Stopping
1. Jika kondisi ini dibutuhkan, hentikan kompresor dengan segera atau jika
ditekan tombol “UNLOADED STOP ” dan kompresor tidak berhenti setelah
7 detik, tekanlah tombol “EMERGENCY STOP”.
2. Buka saklar pemutus utama.
4.6 Pemeliharaan
Pemeliharaan kompresor dilakukan untuk menjaga agar kondisi peralatan
tersebut tetap andal. Sebelum melakukan perbaikan sebaiknya harus melakukan
hal-hal berikut:
a. Bacalah Instruksi Keamanan
b. Gunakanlah alat yang sesuai
c. Gunakan suku cadang yang direkomendasikan
Adapun tujuan pemeliharaan lainya adalah:
1) Mencegah terganggunya proses produksi di kilang karena kerusakan.
2) Supaya kondisi kompresor tidak cepat menurun.
3) Mengetahui kerusakan sedini mungkin.
4) Mencegah kerusakan yang lebih parah.
Pemeliharaan Kompresor di Pusdiklat Migas Cepu adalah Sebagai berikut:
31
4.6.1
Pemeliharaan Harian
Pemeriksaan kebocoran minyak pelumas.
Pemeriksaan tekanan dan suhu udara discharge.
Pemeriksaan vibrasi pada motor dan kompresor.
Periksa tekanan sump tank.
Drain vessel dan isolation valve per shift.
4.6.2
Pemeliharaan Mingguan
Periksa elemen separator.
Periksa filter udara delta P (pada beban penuh).
Periksa level minyak pelumas.
4.6.4
Pemeliharaan Bulanan (1000 jam)
Cek Temperatur sensor.
Ganti Food Grade Coolant (jika digunakan) untuk penggunaan pertama dan
6 bulan untuk pergantian seterusnya.
Periksa kondisi selang.
4.6.5
Pemeliharaan 3 bulan (2000 jam)
Menganti filter element minyak pelumas.
Pemeriksaan kualitas minyak pelumas.
Analisa getaran-getaran yang timbul.
Pemeriksaan kelurusan kopling (coupling aligment).
32
4.6.6
Pemeliharaan 5 bulan (4000 jam)
Bersihkan scavange screen and orifice.
Bersihkan coolant cores.
Ganti filter udara.
4.6.7
Pemeliharaan tahunan (8000jam)
Ganti Ultra coolant (jika digunakan) untuk pergantian pertama dan 2 tahun
untuk pergantian berikutnya.
Ganti kontaktor motor starter.
4.7
Troubleshooting
Table 2. Troubleshooting
Penyebab
Trouble
Kelebihan konsumsi
Pelumas / Pelumas di
sistem udara
- Level minyak pelumas
berlebihan
- Ada elemen separator
yang tersumbat
- Ada elemen separator
yang bocor
Aksi
- Cek level, kuras jika
-
-
- Kompresor beroperasi
pada tekanan rendah
(75psig/5barg).
- Kebocoran pada sistem
pelumasan
-
-
diperlukan
Cek penurunan tekanan
di separator
Cek penurunan
tekanan. Jika rendah
ganti elemen
Operasikan kompresor
pada tekanan sesuai
dengan ketentuan
Periksa dan Perbaiki
jika ada kebocoran
- Periksa dan bersihkan
- Moisture separator /
jika dibutuhkan. Ganti
drain trap rusak
jika aus /rusak
Air didalam sistem udara - Trap drain / sambungan - Periksa dan bersihkan
penguras tersumbat
- Inti aftercooler kotor
33
- Periksa dan bersihkan
- Kesalahan dalam
Tingkat kebisingan
meningkat
Getaran berlebihan
Pressure relief valve
terbuka
- Pasang ulang dengan
memasang drain line /
benar
drain leg
- Hubungi call center
- Tidak ada sistem
distributor pabrik
pengeringan udara
pembuat
refrigerated maupun
desicant
- Kerusakanan komponen - Hubungi segera
yang berputar (Bearing
distributor terdekat,
jangan operasikan unit
atau kontak rotor aus)
terlebih dahulu
- Kelonggaran dalam
- Periksa dan kemudian
pemasangan komponen
Kencangkan
- Ada benda asing atau
- Periksa dan bersihkan
peralatan mekanik yang
atau pindahkan
berada di kompresor
- Komponen longgar
- Periksa, kencangkan
- Motor atau bearing
- Hubungi distributor,
kompresor aus
jangan operasikan unit
- Sumber dari luar
- Periksa daerah sekitar
- Kompresor beroperasi
- Atur bessar tekanan
pada tekanan berlebih
pada Intellisys control
- Kerusakan Valve
- Ganti valve
- 110/220V Control
tegangan tidak tersedia
- Kegagalan Starter 1SL
(2SL)
- Emergency Stop
Kompresor gagal untuk
- Penggerak mula
Start up
kelebihan beban
- Fan motor kelebihan
beban
- Sensor tekanan rusak
- Sensor teemperatur
rusak
- Temperatur udara yang
masuk terlalu tinggi
Kompressor Shut Down
sendiri
34
- Cek fuse. Cek trafo dan
sambungan kabel
- Periksa penghubung ke
motor starter
- Lepaskan tombol putar
emergency stop, dan
tekan tombol SET dua
kali
- Atur ulang Penggerak
mula atau penggerak
fan overload relay.
Tekan tombol SET dua
kali
- Cek sensor yang cacat,
sensor yang kabelnya
jelek, atau kabel sensor
yang rusak
- Pastikan berada pada
ventilasi yang cukup
- Pastikan bahwa cooling
fan beroperasi
- Tekanan udara terlalu
tinggi
- Tekanan di separator
terlalu rendah
- Sensor tekanan atau
sensor suhu rusak
- Cek putaran motor
- Motor utama kelebihan
beban
- Motor fan kelebihan
muatan
- Kegagalan starter 1SL
(2SL)
- Kompresor beroperasi
pada UNLOAD mode
- Pengontrol off-line di
setting terlalu rendah
Tekanan sistem udara
terlalu rendah
- Filter udara kotor
- Kebocoran udara
35
- Cek level pelumas.
Tambah jika diperlukan
- Inti cooler kotor.
Bersihkan cooler
- Cek tekanan minimal
Check valve
- Cek kebocoran udara
dari tanki atau pipa
blowdown
- Tambah tekanan di
separator
- Cek kerusakan sensor,
hubungan sensor yang
jelek, atau kabel sensor
yang rusak
- Tukar dua garis
koneksi (L1,L2,L3)
pada starter
- Cek kabel yang loggar/
kabel yang lepas
- Cek penyedia tegangan
- Cek ukuran heater
- Cek kabel yang loggar/
kabel yang lepas
- Cek penyedia tegangan
- Fan motor overload
terputus
- Cek inti cooler yang
kotor
- Periksa penghubung ke
motor starter
- Cek kabel yang loggar/
kabel yang lepas
- Tekan tombol
“UNLOAD /LOAD”
- Tekan tombol
“UNLOAD/STOP”,
atur dengan angka yang
lebih tinggi
- Cek kondisi filter , ganti
jika diperlukan
- Cek pipa sistem udara
- Katup masuk tidak
- Periksa dan perbaiki.
Cek sistem pengontrol
operasi.
- Baut penguras Moisture - Periksa dan perbaiki
separator masih
terbuka
terbuka penuh
4.8
Keselamatan Kerja
Dalam melaksanankan pekerjan kaselamatan harus diutamakan. Tata cara
keselamatan yang telah tercantum di peraturan harus dipahami dan dipatuhi oleh
semua pekerja agar pekerjaan tersebut berjalan lancar dan aman bagi pekerjaannya
maupun
bagi
pekerjanya.
Keselamatan
kerja
menyangkut
keselamatan
orang/pekerja dan lingkungan sekitar. Beberapa hal yang harus dipatuhi dalam
menjaga keselamatan kerja antara lain:
1) Keselamatan bagi pekerja
Untuk menghindari berbagai kemungkinan kecelakaan pada waktu
melaksanakan pekerjaan, setiap pekerja diwajibkan memakai alat palidung diri
(APD) antara lain:
Memakai helm safety.
Memakai baju kerja (wear pack).
Memakai sepatu safety.
Memakai ear plug di tempat yang bising.
Memakai sarung tangan.
Patuhi tanda peringatan yang tertera pada alat dan lingkungan kerja.
Bekerjalah sesuai SOP (Standard Operating Procedure) dan aturan
yang belaku.
36
Hati-hati ketika berada di dekat komponen yang panas, gunakan alat
pelindung.
Hati-hati terhadap sumber arus tegangan tinggi.
2) Keselamatan lingkungan kerja
Lingkuangan kerja sekitar kompresor harus dalam keadaan aman
usahakan tetap bersih dari benda-benda asing yang dapat membahayakan
pekerja maupun peralatan. Seperti genangan air, tumpahan minyak pelumas,
debu, dll. Agar tidak menyebabkan gangguan pada pekerja maupun peralatan,
kondisi tersebut harus segera di tangani (dibersihkan).
37
V. PENUTUP
5.1
Simpulan
1) Kompresor screw Ingersoll Rand mempunyai peranan yang penting di Boiler
Plant. Karena jika kompresor itu mengalami gangguan, maka produksi di unit
tersebut akan terhambat karena ketidakadanya udara bertekanan yang
digunakan untuk menggerakkan alat instrumentasi ataupun digunakan untuk
backwash.
2) Pemeliharaan kompresor screw Ingersoll Rand terdiri dari pemeliharaan
harian, pemeliharaan bulanan, dan pemeliharaan tahunan.
3) Dalam melaksanankan pekerjaan yang diutamakan adalah keselamatan. Baik
keselamatan pribadi, keselamatan alat maupun keselamatan lingkungan.
4) Semakin tinggi tekanan discharge maka temperaturnya juga semakin tinggi.
5.2
Saran
1) Pemerikasaan rutin hendaknya dilakukan secara teratur agar kondisi kompresor
termonitoring dengan baik.
2) Penyimpanan data-data tentang peralatan sebaiknya disimpan dengan baik.
Sehingga akan dengan mudah ditemukan bila diperlukan.
3) Hendaknya semua pegawai mematuhi peraturan yang telah disetujui bersama.
4) Peralatan yang kurang memadai sebaiknya segera diganti, demi kelancaran
proses operasi.
5) Untuk ruang kelas sebaiknya ditambah dengan LCD projector agar kegiatan
belajar mrngajar menjadi lebih mudah.
38
1.1
Latar Belakang Pemilihan Judul
Saat ini industri besar maupun industri kecil hampir selalu menggunakan
udara atau gas bertekanan untuk keperluan proses maupun service. Bahkan secara
tidak menyadari kita juga sering mengunakannya dalam kehidupan sehari-hari.
Misalnya, pada ban sepeda motor atau mobil, udara bertekanan dimasukkan ke
dalam ban sehingga ban tersebut megembang dan bisa digunakan dengan baik.
Di dalam industri migas, udara atau gas bertekanan berperan penting bagi
kelancaran operasi. Peranan itu mulai dari sekedar untuk servis sampai untuk
menggerakkan paralatan instrumentasi, bahkan untuk keperluan proses pengolahan.
Untuk memperoleh udara atau gas bertekanan tersebut diperlukan suatu peralatan.
Peralatan tersebut dinamakan kompresor. Jenis kompresor sangat beragam sesuai
dengan kebutuhan, tetapi dalam KKW ini penyusun membahas atau mengambil
judul “Pemeliharaan dan Pengoperasian Kompresor Screw no. di Pusdiklat Migas
Cepu”.
1.2
Tujuan Penulisan Kertas Kerja Wajib
Penyusunan Kertas Kerja Wajib ini merupakan tujuan dari pola pendidikan
yang dilakukan lembaga pendidikan STEM (Sekolah Tinggi Energi dan Mineral)
yang merupakan persyaratan akademis untuk dapat mengikuti ujian akhir.
Selain itu juga bertujuan untuk :
1
1. Meningkatkan kemampuan dan mengembangkan ilmu pengetahuan yang
telah di dapat selama kegiatan perkuliahan dengan membandingkan
kenyataan yang ada di lapangan.
2. Mahasiswa dapat memahami prosedur mengoperasikan kompresor
sesuai dengan SOP (Standart Operating Procedure) dan melaksanakan
pemeliharaan sesuai dengan maintenance manual.
3. Mengenal bagian-bagian kompresor screw dan kegunaan kompresor
screw di kilang Pusdiklat.
1.3
Batasan Masalah
Dalam penyusunan kertas kerja wajib ini, penulis membatasi pembahasan
hanya pada:
1. Prosedur Pengoperasian Kompresor screw.
2. Pemeliharaan Kompresor screw.
3. Cara Kerja Kompresor Screw.
1.4
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan kertas kerja wajib ini diuraikan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang pemilihan judul, tujuan penulisan , batasan masalah,
dan sistematika penulisan.
BAB II ORIENTASI UMUM
Berisi sejarah singkat Pusdiklat Migas Cepu, struktur organisasi Pusdiklat
Migas Cepu, dan Sarana dan Fasilitas Pusdiklat Migas Cepu.
2
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang pengertian kompresor, klasifikasi kompresor, komponenkomponen kompresor screw, dan cara kerja kompresor screw.
BAB IV PEMBAHASAN
Berisi
tentang
data
teknis
kompresor,
bagian-bagiannya,
pengoperasian dan pemeliharaan kompresor screw.
BAB V PENUTUP
Berisi simpulan dan saran setelah mengikuti praktik kerja lapangan.
3
serta
II. ORIENTASI UMUM
2.1
Sejarah Singkat Pusdiklat Migas
Kilang Pudiklat Migas di dalam perkembangan sejarahnya dimulai dari kilang
Migas Cepu yang dikelola oleh beberapa perusahaan / instansi, antara lain:
Dordstche Petroleum Maatschappij (DPM) pada awal abad XX.
Bataafsche Petroleum Maatschappij (BPM) pada tahun 1886-1942.
Shokko Gakko pada zaman Jepang pada tahun 1942-1945.
Perusahaan Pertambangan Minyak Nasional (PTMN), pada tahun 1948.
Administrasi Sumber Minyak (ASM), pada tahun 1950.
PTMRI, tahun 1957.
Tambang minyak Nglobo CA, tahun 1957.
PN Permigan, tahun 1961. Pusat Pendidikan dan Latihan lapangan Perindustrian Minyak dan Gas Bumi (Pusdiklat Migas), yang merupakan bagian
dari LEMIGAS Jakarta, pada tahun 1966-1978.
Pusat Pengembangan Teknologi Minyak dan gas Bumi, tahun 1978-1984.
Pusat Pengembangan Tenaga Perminyakan dan Gas Bumi (PPT MIGAS),
pada tahun 1984-2001. Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas
Bumi (Pusdiklat Migas), tahun 2001 sampai sekarang.
4
2.2
Struktur Organisasi
Pusdiklat Migas Cepu merupakan Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak
dan Gas di Cepu yang dipimpin oleh KABADIKLAT MIGAS (Kepala Badan
Pendidikan Minyak dan Gas) yang membawahi beberapa bidang. Setiap bidang
mempunyai tugas dan fungsi sendiri-sendiri dan saling terkait antara satu dengan
yang lain. Struktur Organisasi Pusdiklat Migas dan Bagian Unit Utilitis Boiler Plant
dapat dilihat pada lampiran 1.
2.3
Tugas dan Fungsi Utilitis Kelompok Boiler Plant
Tugas dan Fungsi Utilitis bagian Boiler Plant di Pusdiklat Migas
1. Sebagai penyedia uap bertekanan.
Fungsi dari Uap bertekanan sendiri adalah:
a. Keperluan proses pengolahan minyak yang bertujuan untuk
menurunkan titik didih fraksi agar mudah menguap.
b.
Sebagai penggerak mesin (uap torak, uap turbin).
c.
Proses pengolahan minyak unit kilang dan unit wax plant.
d.
Proses automizing minyak bakar.
2. Sebagai Penyedia udara bertekanan.
3. Sebagai penyedia air lunak untuk power plant.
4. Sebagai penyedia air pendingin kilang.
2.4
Sarana dan fasilitas
Sarana dan fasilitas yang dimiliki oleh Bagian Utilitis Boiler Plant Pusdiklat
Migas Cepu adalah meliputi:
5
1. Ruang Control untuk pegawai mengawasi unit Boiler plant.
2. Ruang kelas untuk para mahasiswa mendapatkan pengajaran ataupun
orientasi.
3. Kantor untuk para pegawai.
4. Kamar mandi, tempat ibadah untuk mendukung pekerjaan para pegawai.
5. Gudang untuk menyimpan alat-alat, barang persediaan, dan barang bekas.
6
III. TINJAUAN PUSTAKA
3.1
Pengertian Kompresor
Kompresor adalah suatu peralatan mekanik yang digunakan untuk
menaikkan tekanan kepada fluida compressible (gas atau udara). Kenaikkan
tekanan udara/gas yang dihasilkan kompresor disebabkan adanya proses
pemampatan yang dapat berlangsung secara intermittent (berselang) dan kontinyu.
Gas atau udara yang masuk ke dalam kompresor akan memperoleh tambahan energi
tekanan dan kecepatan dari kompresor yang digerakkan oleh penggerak mula
(primover ).
Pemanfaatan udara atau gas dari kompresor sangat bermacam-macam
sesuai kebutuhan dan penggunanya, sehingga jenis dan ukurannya juga bervariasi.
Kompresor secara umum digunakan untuk keperluan proses, transportasi dan
distribusi.
3.2
Klasifikasi Kompresor
Kompresor diklasifikasikan untuk memudahkan dalam memilih jenis dan
ukuran peralatan tersebut sesuai kebutuhan operasi di lapangan. Berdasarkan cara
kerjanya, kompresor dapat diklelompokkan dalam dua jenis, yaitu:
1) Kompresor Pemindah Positip (Positive Displacement Compressor ).
2) Kompresor Dinamik (Dinamic Compressor ).
3.2.1
Kompresor Pemindah Positip (Positive Displacement Compressor)
Kompresor pemindah positip adalah kompresor dengan prinsip kerja
menaikkan tekanan udara atau gas dengan merubah volume udara atau gas dari
7
besar ke kecil di dalam ruang tertutup. Kompresor ini menggunakan prinsip Jika
suatu gas di dalam ruangan diperkecil volumenya atau dipersempit ruangannya,
maka gas tersebut akan mengalami penambahan tekanan.
Menurut gerakan komponen pemindah energinya, kompresor pemindah
positip terdiri dari 2 (dua) kelompok, yaitu:
1) Kompresor Reciprocating
Yaitu kompresor dimana komponen pemampatannnya terdiri dari piston atau
torak yang bergerak translasi (bolak-balik) di dalam silinder. Gerakan ini diperoleh
dengan menggunakan poros engkol yang bergerak berputar dan batang penggerak
yang merubah gerakan putar poros engkol gerak bolak-balik pada torak. Gerakan
torak inilah yang menghisap udara masuk kedalam silinder dan memampatkannya,
sehingga terjadi penambahan energi pada udara berupa tekanan. Contoh:
Kompresor Torak.
2) Kompresor Putar (Rotary Compressor )
Kompresor Rotary yaitu kompresor dimana untuk memperoleh tekanan udara
menggunakan elemen yang berputar (rotor ) terhadap stator, kompresor jenis rotary
yang umum digunakan, yaitu kompresor sudu luncur dan kompresror screw
(kompresor sekrup).
1. Kompresor sudu luncur mempunyai sebuah rotor bersudu dan berputar
didalam stator berbentuk silinder. Rotor dipasang secara eksentrik terhadap silinder,
sudu-sudu dipasang pada alur di sekeliling rotor dan ditekan ke dinding silinder
oleh pegas dalam alur. Jika rotor berputar maka sudu akan ikut berputar sambil
meluncur di permukaan dalam dinding silinder untuk menekan udara.
8
2. Kompresor sekrup mempunyai sepasang rotor berbentuk sekrup. Dimana
salah satu poros dari rotor kompresor dihubungkan langsung dengan motor
penggerak yang disebut driver, dan yang satunya lagi adalah driven. Pasangan ini
berputar serempak dalam arah yang berlawanan dan saling mengait seperti roda gigi
dan memberikan tekanan pada gas/udara.
3.2.2
Kompresor Dinamik
Kompresor dinamik yaitu kompresor dengan prinsip kerja merubah
kecepatan udara atau gas yang digerakkan oleh impeller ke dalam tekanan.
Kompresor ini terdiri dari:
1) Kompresor sentrifugal
Kompresor udara sentrifugal merupakan kompresor dinamis, yang tergantung
pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini
dengan mengubah momen dan tekanan udara. Ketika sebuah objek benda diputar
dalam gerak melingkar, benda tersebut akan cenderung terlempar keluar dari pusat
lingkaran.
Satu cara untuk menambah energi kepada fluida adalah dengan memutar fluida
tersebut dalam arah melingkar. Gaya yang mengakibatkan sebuah objek terlempar
keluar dalam gerak melingkar disebut gaya sentrifugal. Momen ini dirubah menjadi
tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam difuser statis.
Kompresor udara sentrifugal adalah kompresor yang dirancang bebas minyak
pelumas. Gir yang dilumasi minyak pelumas terletak terpisah dari udara dengan
pemisah yang menggunakan sil pada poros dan ventilasi atmosferis. Sentrifugal
merupakan kompresor yang bekerja kontinyu dengan sedikit bagian yang bergerak,
9
lebih sesuai digunakan pada volume yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak
pada udaranya.
2) Kompresor aksial
Kompresor ini memiliki prinsip kerja seperti jenis rotari yaitu system udara alir
dan cocok sebagai penghantar udara yang besar. Kompresor aliran ada yang dibuat
arah masukannya udara secara aksial dan ada yang radial. Keadaan udara dirubah
dalam satu roda turbin atau untuk lebih mengalirkan kecepatan udara. Energi
kinetik
yang
ditimbulkan
diubah
ke
energi
yang
berbentuk
tekanan.
Pada komporesor aliran aksial, udara mendapatkan percepatan oleh sudut yang
terdapat pada rotor alirannya ke arah aksial. Percepatan yang ditimbulkan oleh
kompresor aliran radial berasal dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial.
Pada lubang masukan pertama udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu dan
oleh dinding ruangan dipantulkan dan kembali mendekati sumbu. Dari tingkat
pertama masuk lagi ketingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat yang
dibutuhkan. Disini nosel masuk berfungsi mengarahkan dan mempercepat aliran
gas atau udara ke dalam sudu pengarah. Dari sudu pengarah, gas akan masuk ke
sudu putar yang akan menambahkan energi ke daam gas. Sudu tetap berfungsi
sebagai difuser dan pembelok arah aliran ke deretan sudu gerak pada tingkat
berikutnya. Kompresor ini umumnya dipakai untuk kapasitas yang besar tetapi
dengan tekanan yang tidak terlalu tinggi.
3.3
Kompresor Screw ( Screw Compressor )
Kompresor screw termasuk jenis kompresor pemindah positip yang
tergolong dalam kompresor putar (Rotary Compressor ). Kompresor ini
10
memampatkan (menambahkan energi) udara atau gasnya dengan putaran serempak
kaitan gigi-gigi rotor atau roda gigi yang berputar dengan arah yang berlawanan
dan saling berkaitan. Rotor tersebut yang satu mempunyai alur cembung (male
rotor ) dan yang satunya
mempunyai alur cekung (female rotor ) yang saling
mengait satu sama lain, kedua rotor tersebut ditumpu kedua ujungnya oleh bantalan
yang salah satu ujungnya diberi bantalan aksial untuk menahan gaya aksial yang
timbul dari perbedaan tekanan udara yang bekerja pada kedua ujung rotor.
Putaran serempak dan berlawanan inilah yang memindahkan dan
memberikan tekanan kepada udara sepanjang alur rotor dari sisi masuk ke sisi
keluar.
GAMBAR 3.1 Penampang Kompresor Screw
3.3.1
Bagian – Bagian Kompresor Scew
Gambar 3.2 Komponen Utama Kompresor Scew
11
Komponen-Komponen Utama kompresor screw:
1. Frame
Berfungsi untuk mendukung bagian kompresor diatas pondasi. Frame harus kuat
menahan seluruh beban dan getaran yabg ditimbulkan oleh kompresor.
2. Casing
Casing adalah bagian paling luar dari kompresor yang berfungsi sebagai pelindung
bagian-bagian di dalamnya, juga sebagai tempat kedudukan rotor.
3. Rotor
Female Rotor
Male Rotor
Gambar 3.3 Male dan Female Rotor
Rotor merupakan elemen utama dari kompresor screw, terdiri dari dua buah rotor
yaitu: Rotor Cembung (Rotor Male) sebagai driver dan Rotor Female sebagai
driven, fungsi rotor sendiri adalah sebagai media untuk memampatkan udara.
5. Bantalan Poros (bearing)
Bearing berfungsi untuk menahan gaya aksial karena perbedaan tekanan antara
discharge dan suction kompresor selain itu bearing juga berfungsi sebagai
peredam getaran karena putaran tinggi dan juga untuk mengurangi keausan poros
12
akibat gesekan putaran. Kompresor ini menggunakan tapered roller bearing di
ujung discharge untuk menahan gaya aksial rotor.
6. Mechanical Seal
Mechanical seal berfungsi mencegah kebocoran diantara sela-sela poros yang
keluar dari casing (poros yang dihubungkan dengan penggerak).
7. Poros (Shaft)
Merupakan tempat atau kedudukan dari rotor (ulir) sehingga rotor dapat berputar.
8. Katup geser (slide valve)
Berfungsi mengatur kapasitas kompresor dari 0 % - 100 % atau sebaliknya. Katup
ini digerakkan oleh unloader valve.
9. Unloader valve
Berfungsi menggerakkan katup pengatur kapasitas, Unloader piston bergerak
otomatis setelah tekanan discharge mencapai ±5.9 bar, tekanan akan turun sampai
4.4 Bar dan kemudian setelah ±7 detik kompresor akan load kembali secara
otomatis. Katup ini digerakkan secara hidrolik.
Unloader Valve
Gambar 3.4 Unloader Valve
13
10. Piston Keseimbangan
Berfungsi menahan gaya aksial dari rotor (mengurangi beban dari thrust bearing).
11. Lubang Minyak Pelumas
Berfungsi sebagai tempat masuknya minyak pelumas ke dalam kompresor. Minyak
pelumas digunakan untuk melumasi rotor, bearing, balance piston dan Unloader
valve.
12. Katup hisap
Berfungsi untuk mengatur udara masuk ke dalam kompresor.
13. Sisi keluar
Berfungsi sebagai saluran keluar udara setelah proses kompresi.
3.3.2
Peralatan Pembantu Kompresor Screw
Peralatan Pembantu Kompresor Screw terdiri dari:
1. Batt Intake
Berfungsi untuk menangkap debu atau patikel-partikel kecil yang lain yang terikut
bersama udara bebas sebelum masuk ke inlet air filter kemudian ke kompresor.
2. Inlet Air Filter
Berfungsi untuk menyaring partikel-partikel yang terikut dalam udara sebelum
masuk ke kompresor.
3. Tangki Pemisah Minyak
Berfungsi memisahkan minyak dengan udara hasil kompresi dan sebagai
penampung minyak pelumas hasil pemisahan, kemudian minyak ini diinjeksikan
kembali ke kompresor untuk melumasi rotor-rotor nya.
14
4. Oil temperature bypass
Berfungsi untuk mengatur jumlah aliran pelumas yang dibutuhkan oleh
kompresor untuk menyediakan temperatur injeksi yang sesuai. Setelah dari tangki
pemisah minyak kemudian minyak akan mengalir melewati bypass terlebih
dahulu, ketika suhu minyak dingin bypass valve akan tertutup dan minyak
langsung diteruskan ke oil filter, jika temperatur minyak naik di atas pengaturan
valve maka bypass valve akan terbuka dan minyak dialirkan ke pendingin dahulu
sebelum diteruskan ke oil filter .
5. Aftercooler
Untuk mendinginkan udara dan minyank yang telah mengalami kompresi dan
terpisah didalam separator supaya temperaturnya turun. Sistem aftercooler terdiri
dari heat exchanger , pemisah kondensat, dan automatic drain trap.
6. Oil filter
Berfungsi untuk memisahkan kotoran-kotoran dari minyak setelah melewati
pendinginan ataupun setelah dari tangki pemisah minyak.
7. Moisture Separator/drain trap
Untuk memisahkan udara dengan air dari hasil pengembunan karena perbedaan
tekanan.
8. Vessel
Untuk menyimpan udara bertekanan dari kompresor sebelum diteruskan ke unit
pemanfaatan baik instrumentasi ataupun bckwash , udara bertekanan dari
kompresor akan turun suhunya ketika ditampung di vessel, karena memungkinkan
ada uap air maka vessel dilengkapi dengan drain.
15
Gambar 3.5 Vessel
9. Selang (Hoses)
Berfungsi sebagai penyalur udara bertekanan dan minyak pelumas agar dapat
bersirkulasi.
10. Air Dryer
Untuk mengeringkan udara bertekanan dari kompresor. Hal ini dimaksudkan
untuk menghasilkan udara bertekanan yang benar-benar kering, bebas dari
kandungan uap air yang dapat merusak peralatan. Sebagai media pengeringannya
menggunakan refrigerant. Air dryer ini akan menguras air secara otomatis bila air
sudah terkumpul dengan ketinggian tertentu, kemudian air terssebut secara
otomatis akan dikeluarkan melalui automatic water drain yang terletak dibawah.
16
Gambar 3.6 Air Dryer
11. Oil Catcher
Berfungsi untuk menangkap oli atau partikel-partikel halus dari udara sebelum
masuk ke air dryer .
12. System Intellysis Control
Berfungsi untuk mengatur kompresor dan juga peralatan pembantu agar bekerja
secara otomatis.
Gambar 3.7 System Intellisys Control
17
14. Pengukur Suhu (thermometer )
Berfungsi untuk mengukur suhu (temperature) udara yang masuk maupun yang
keluar dari keluar kompresor. Selain itu, juga mengukur suhu minyak pelumas
yang masuk ke kompresor.
15. Pengukur tekanan (Pressure gauge)
Berfungsi untuk mengukur tekanan udara yang masuk maupun yang telah
mengalami proses kompresi di dalam kompresor. Alat ini juga berfungsi
mengukur tekanan minyak pelumas yang masuk ke kompresor.
16. Regulator
Berfungsi untuk menurunkan tekanan sebelum masuk ke alat instrumentasi agar
tekanan tidak terlalu tinggi.
3.3.3
Cara Kerja Kompresor Screw
Pada kompresor ini, udara atau gas dipindahkan oleh sepasang rotor yang
berbentuk sekrup (screw). Pasangan rotor ini berputar serempak dan arah putaranya
berlawanan di dalam rumah (casing) yang tingginya tetap. Salah satu rotor tersebut
sebagai driver (dihubungkan langsung dengan motor penggerak) yang dikenal
dengan male rotor dan yang satunya sebagai driven (digerakkan oleh rotor male)
yang dikenal dengan nama female rotor yang kedua ujungnya ditumpu oleh
bantalan.
Saat udara atau gas memasuki kompresor melalui sisi isap, udara atau gas
isapan ini dengan segera akan ditutup/disekat oleh putaran sekrup. Setiap
pemasukan udara atau gas ditangkap diantara celah rotor dan rumah (casing),
kemudian udara atau gas dipindahkan sepanjang alur rotor dari sisi masuk ke sisi
18
keluar. Dalam kompresor screw volume udara atau gas berkurang pada saat udara
atau gas didorong atau dipindahkan kearah sisi keluar. Pengurangan volume ini
menyebabkan tekanan udara atau gas naik.
Posisi (a)
Posisi (b)
Posisi (c)
Posisi (d)
GAMBAR 3.8 Cara Kerja Kompresor Screw
Pada gambar 3.2 dijelaskan langkah pemampatan pada kompresor screw
Pada posisi (a) udara diisap sepenuhnya melalui lubang isap masuk ke dalam ruang
alur. Isapan akan selesai setelah ruang alur tertutup seluruhnya oleh dinding rumah
(casing) langkah ini disebut langkah akhir hisapan.
Pada posisi (b) menunjukkan pertengahan proses kompresi dimana volume udara
atau gas di dalam ruang alur sudah ada di tengah, langkah ini disebut langkah awal
kompresi.
Pada posisi (c) memperlihatkan akhir kompresi dimana udara atau gas yang
terkurung sudah mencapai lubang keluar, langkah ini disebut langkah akhir
kompresi.
19
Pada posisi (d) udara atau gas yang terkurung dalam alur tadi telah dikeluarkan
sebagian hingga tinggal sebagian yang akan diselesaikan, langkah ini disebut
langkah pengeluaran.
Karena proses pengisapan, kompresi, dan pengeluaran dilakukan secara
kontinyu, dengan begitu aliranya lebih stabil dibanding kompresor torak.
3.3.4
Jenis Kompresor Screw
Kompresor screw ada dua macam yaitu kompresor screw jenis injeksi
minyak dan kompresor screw jenis bebas minyak.
1) Kompresor screw jenis injeksi minyak
Kompresor ini mempunyai konstruksi yang sederhana. Biasanya digerakkan
oleh motor listrik yang porosnya dihubungkan langsung dengan rotor yang beralur
cembung. Sebagai bantalan rotor dipakai bantalan rol atau bantalan bola kontak
sudut.
Seiring dengan putaran rotor. Udara akan terhisap kedalam kompresor karena
perbedaan tekanan melalui filter udara dan katup kontrol hisap. Udara akan dimampatkan oleh celah antara putaran rotor male dan female dan casing sepanjang kontak
antara putaran rotor. Setelah dimampatkan dan kemudian keluar melalui sisi keluar,
kemudian udara dialirkan bersama minyak injeksi ke dalam pemisah minyak yang
berfungsi untuk memisahkan minyak dari udara. Udara yang dikompresikan setelah
dipisahkan dari minyak kemudian disalurkan melalui katup cegah pengatur
tekanan.
Minyak dalam penampung selanjutnya didinginkan bersama dengan udara oleh
pendingin (aftercooler ) dimana udara mengalir diatas dan minyak berada dibawah
20
karena density, setelah melewati pendingin, minyak diinjeksikan kembali kedalam
kompresor yang dihubungkan dengan ujung poros rotor kompresor.
Partikel-partikel minyak yang halus dan terbawa oleh aliran udara akan tertangkap oleh oil catcher lalu terkumpul di dasar pemisah wol ini. Minyak yang
terkumpul akan disirkulasikan kembali kedalam lubang isap kompresor melalui
pipa minyak tangkapan.
Minyak ini berfungsi :
1. Untuk merapatkan celah antara alur-alur rotor yang berkait dengan dinding
rumah sehingga kebocoran dapat dikurangi.
2. Mendinginkan udara atau gas yang sedang mengalami kompresi agar
kompresinya berjalan secara isotermal.
3. Memberikan pelumasan yang cukup antar kontak bagian rotor agar rotor
tidak cepat aus.
4. Sebagai penyekat antara dua kontak permukaan rotor.
5. Melumasi mechanical seal.
6. Melumasi bearing.
2) Kompresor screw jenis bebas minyak
Rotor pada kompresor screw bebas minyak ini digerakkan melalui roda gigi
peningkat putaran. Rotor yang beralur cekung mempunyai 6 gigi dan yang
beralur cembung mempunyai 4 gigi. Kedua alur lni berputar dalam arah
berlawanan dengan perbandingan putaran 2:3 yang diperoleh melalui sepasang
roda gigi.
21
Rotor ditumpu kedua ujungnya oleh bantalan yang salah satu ujungnya
diberi bantalan aksial untuk menahan gaya aksial yang timbul dari perbedaan
tekanan udara yang bekerja pada kedua ujung rotor. Celah antara putaran gigi
rotor dan dinding dalam rumah dibuat tetap, sedangkan celah antara kedua rotor
dapat dijaga tetap baik dengan menyesuaikan kelonggaran pasangan roda gigi.
Selama tidak ada sentuhan antara gigi dengan gigi rotor maupun antara gigi rotor
dengan rumah maka tidak diperlukan pelumasan.
Untuk merapatkan poros pada rumah agar kebocoran udara dapat dicegah
dipergunakan perapat labirin yang terbuat dari cincin-cincin karbon. Untuk
mencegah minyak terisap ke dalam rumah, poros diperlengkapi dengan paking
penyapu minyak di antara bantalan dan paking poros. Semua minyak pelumas
mengalir melalui sebuah lubang pada ujung poros rotor melalui rongga tengah
rotor untuk mendinginkan rotor.
Kompresor ini tidak membutuhkan minyak pelumas untuk membantu
proses kerja, sehingga udara bertekanan yang dihasilkan lebih bersih dan bebas
minyak dibandingkan dengan tipe injeksi minyak. Kompresor ini menggunakan
sistem roda gigi untuk menggerakkan rotor-rotornya.
3.3.5
Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Screw
Kelebihan
1. Fluktuasi aliran sangat kecil.
2. Getaran (vibrasi) kecil karena tanpa ada bagian yang bergerak
bolak-balik.
3. Ukurannya ringkas untuk daya yang sama dibanding kompresor torak.
22
4. Konstruksinya dan operasi mesin serta fasilitasnya sederhana.
5. Pemeliharaan dan pemeriksaan mesin dan peralatan lebih mudah.
6. Aliranya lebih kontinyu dibandingkan kompresor reciprocating.
Kekurangan
1. Tidak dapat memberikan tekanan akhir yang tinggi.
2. Efisiensi volumetrisnya rendah bila bagian-bagiannya kurang presisi.
3. Memerlukan perhatian lebih dalam sistem pelumasan screwnya.
23
IV. PEMBAHASAN
4.1
Fungsi Kompresor
Kompresor Screw berada di Bagian Utilitis tepatnya di Boiler Plant.
Kompresor ini berfungsi sebagai penggerak alat Instrumentasi, dan sebagai
backwash di sand filter dan softener untuk mengurangi endapan lumpur dari pasir
silica di sand filter ataupun untuk backwash untuk mengurangi kotoran-kotoran
dari recin di softener di unit proses pengolahan air industri yang akan digunakan
sebagai air umpan untuk boiler dengan cara memberikan udara bertekanan yang
alirannya kebalikan dari aliran proses. Udara bebas masuk ke kompresor melalui
filter kemudian dikompresi sehingga menghasilkan udara bertekanan yang
kemudian digunakan sebagai penggerak alat instrumentasi melalui regulator
ataupun backwash di unit pengolahan air industri.
4.2
Data teknik Kompresor
Table 1. Data Teknis Kompresor
Nama Alat
Ingersoll Rand Screw Compressor
Pabrik Pembuat
Ingersol Rand
Model
MM45
Type
Oil injected
Serial Number
31701-DJFG-AI-I
Berat
953 Kg
24
Suhu ambient
1.7°C - 46°C
Casing
Horisontal Split
Material Casing
Cast iron
Tekanan Kerja Maksimal
0.85 Mpa (8.5 Bar)
Suhu Maksimal yang Diizinkan
109°C
Kapasitas
7.1 M³/min
Jumlah Lube
Male :
Rpm
2995 r/min
Arah Putaran
Searah Jarum Jam (clockwise)
4
Female :
6
Motor :
Pabrik Pembuat
Ingersoll Rand
Berat
313 Kg
Daya
45 KW
Voltase
400 Volt
Phase
Three phase
Rpm
2995 r/min
4.3
Diagram alir Kompresor Ingersoll Rand
Udara bebas dari alam akan dihisap oleh kompresor melalui air filter yang
sudah terpasang di kompresor itu sendiri, kemudian udara dikompresi sehingga
menghasilkan udara bertekanan, udara bertekanan tersebut bercampur dengan
25
minyak kemudian campuran udara dan minyak ini diteruskan ke separator untuk
dipisahkan antara udara dengan minyak, selanjutnya udara bertekanan akan
dialirkan melalui aftercooler dengan maksud supaya temperaturnya bisa turun,
setelah melalui aftercooler selanjutnya udara bertekanan akan ditampung kedalam
vessel besar tekanan ± 4 – 6 bar, dalam vessel mengalami penurunan tekanan dan
akan disalurkan ke air dryer supaya udara benar-benar kering dan bebas dari uap
air, sebelum melewati air dryer dilewatkan dahulu melalui oil catcher agar minyak
pelumas yang masih tercampur bisa terperangkap dan jatuh ke bawah, setelah
melalui air dryer kemudian diteruskan ke alat instrumentasi ataupun keperluan
untuk backwash tetapi dilewatkan dahulu melalui air filter supaya udara benarbenar bersih, untuk alat penggerak instrumentasi tekanannya dikurangi terlebih
dahulu menggunakan regulator sampai ± 0.1 Mpa. Secara sederhana dapat
digambarkan seperti gambar berikut.
Sand filter /
Softener
Vessel
CV
.
Oil catcher
Kompresor screw
Air dryer
Air filter Control valve
Gambar 4.1 Diagram Alir Kompresor Screw
26
4.4
Pelumasan
Kompresor Ingersoll Rand merupakan kompresor Screw jenis injeksi
minyak. Sehingga pelumasan pada kompresor Ingersoll Rand merupakan hal yang
sangat penting, karena kompresor jenis ini membutuhkan pelumasan yang cukup
untuk pengoperasian selama kompresor bekerja. Kompresor ini menggunakan
pelumas SSR ULTRA COOLANT (Standard Factory Fill) 5.0 gallon (18.9 liter)
untuk penggantian setelah setiap 8000 jam atau setiap dua tahun atau SSR H1-F
Food Grade (Optional) 5.0 gallon (18.9 liter) untuk penggantian setelah setiap
1000 jam atau sekitar 6 bulan.
Adapun tujuan dari pelumasan ini adalah:
1. Melumasi rotor yang berputar.
2. Sebagai penyekat antara dua kontak permukaan rotor.
3. Melumasi mechanical seal.
4. Melumasi bearing.
5. Mendinginkan udara kompresor.
6. Melumasi Balance Piston.
Adapun Peralatan utama dalam sistem pelumasan kompresor screw adalah
sebagai berikut:
1. Tangki penampung dan pemisah minyak
Berfungsi memisahkan minyak pelumas yang yang bercampur dengan udara
setelah proses kompresi dan sebagai penampung minyak pelumas hasil
pemisahan. Di dalam tangki ini minyak pelumas akan jatuh ke bawah sementara
gas akan naik ke atas karena perbedaan density.
27
Gambar 4.8 Sump Tank
2. Oil temperature bypass
Berfungsi untuk mengatur jumlah aliran pelumas yang dibutuhkan oleh
kompresor untuk menyediakan temperatur injeksi yang sesuai. Setelah dari
tangki pemisah minyak kemudian minyak akan mengalir melewati bypass
terlebih dahulu, ketika suhu minyak dingin bypass valve akan tertutup dan
minyak langsung diteruskan ke oil filter, jika temperatur minyak naik di atas
pengaturan valve maka bypass valve akan terbuka dan minyak dialirkan ke
pendingin dahulu sebelum diteruskan ke oil filter .
3. Pendingin Minyak Pelumas
Berfungsi untuk mendinginkan minyak pelumas sebelum masuk kembali ke
dalam kompresor. Pendingin minyak pelumas ini dipasang utuh bersama core,
fan dan fan motor yang terpasang didalam unit kompresor.
28
4. Oil filter
Berfungsi sebagai penyaring oli dengan udara, supaya udara bebas dari minyak,
kemudian pelumas akan dikembalikan lagi ke separator tank.
4.5
Pengoperasian Kompresor Screw Ingersoll Rand
Pengoperasian kompresor screw Ingersoll Rand terdiri dari beberapa tahap
yang harus dilakukan, diantaranya: persiapan sebelum start up, mengoperasikan,
dan pemeriksaan selama kompresor beroperasi, sampai dengan kompresor shut
down.
4.5.1
Persiapan Pengoperasian
1. Periksa level minyak pelumas pada subtank separator.
2. Periksa level pendingin, tambahkan jika diperlukan.
3. Periksa bahwa pengukur tekanan dan pengukur suhu, pastikan dalam
kondisi baik.
4. Yakinkan bahwa katup untuk drain dalam kondisi tertutup rapat.
5. Pastikan bahwa tidak ada peralatan mekanik atau lainnya di daerah operasi.
6. Pastikan katup isolasi utama dalam keadaan terbuka.
7. Tutup sakelar pemutus utama, lampu “POWER” menunjukkan bahwa garis
dan pengontrol tegangan telah teredia untuk dilakukan start. kemudian
“UNLOAD ” indikator akan menyala.
8. Pastikan semua peralatan dalam kondisi baik dan siap untuk dijalankan.
9. Pastikan tidak ada baut yang longgar atau kendor.
29
4.5.2
Prosedur Start Up
1. Pastikan kompresor pada kondisi bebas udara tekan, buang udara tekan
terlebih dahulu.
2. Pastikan bahwa lampu indicator power menyala dan terdapat tanda "READY
TO START”.
3. Tekan tombol “START”. Kemudian Motor Penggerak akan berputar
menggerakkan kompresor. Kemudian kompresor akan berputar dan akan
load secara otomatis dan tekanan udara akan naik jika ada desakan udara
yang cukup.
4.5.3
Pemeriksaan Selama Operasi
1. Suhu temperatur udara discharge tidak boleh dari 109°C.
2. Tekanan discharge. Lebih rendah dari 0.85 Mpa (8.5 Bar) jika temperatur
minyak pelumas dalam kondisi normal.
3. Berbagai suara abnormal. Periksa jika terdapat suara abnormal pada rotor
casing, dan bearing head pada kompresor.
4. Kebocoran minyak pelumas.
5. Penurunan tekanan filter minyak pelumas Ketika perbedaan tekanan muncul
hingga 0.5 Bar atau lebih, bersihkan atau ganti elemen filter.
4.5.4
Prosedur Shut Down
1. Tekan tombol “UNLOADED STOP ”. Kompresor akan segera berputar
unload dan kemudian kompresor akan unload ±7 detik, Kemudian
Kompresor akan berhenti.
30
2. Jika kompresor berputar saat kondisi Unlod ketika tombol “UNLOADED
STOP” ditekan, maka kompresor langsung mati.
3. Buka saklar pemutus utama.
4.5.3
Emergency-Stopping
1. Jika kondisi ini dibutuhkan, hentikan kompresor dengan segera atau jika
ditekan tombol “UNLOADED STOP ” dan kompresor tidak berhenti setelah
7 detik, tekanlah tombol “EMERGENCY STOP”.
2. Buka saklar pemutus utama.
4.6 Pemeliharaan
Pemeliharaan kompresor dilakukan untuk menjaga agar kondisi peralatan
tersebut tetap andal. Sebelum melakukan perbaikan sebaiknya harus melakukan
hal-hal berikut:
a. Bacalah Instruksi Keamanan
b. Gunakanlah alat yang sesuai
c. Gunakan suku cadang yang direkomendasikan
Adapun tujuan pemeliharaan lainya adalah:
1) Mencegah terganggunya proses produksi di kilang karena kerusakan.
2) Supaya kondisi kompresor tidak cepat menurun.
3) Mengetahui kerusakan sedini mungkin.
4) Mencegah kerusakan yang lebih parah.
Pemeliharaan Kompresor di Pusdiklat Migas Cepu adalah Sebagai berikut:
31
4.6.1
Pemeliharaan Harian
Pemeriksaan kebocoran minyak pelumas.
Pemeriksaan tekanan dan suhu udara discharge.
Pemeriksaan vibrasi pada motor dan kompresor.
Periksa tekanan sump tank.
Drain vessel dan isolation valve per shift.
4.6.2
Pemeliharaan Mingguan
Periksa elemen separator.
Periksa filter udara delta P (pada beban penuh).
Periksa level minyak pelumas.
4.6.4
Pemeliharaan Bulanan (1000 jam)
Cek Temperatur sensor.
Ganti Food Grade Coolant (jika digunakan) untuk penggunaan pertama dan
6 bulan untuk pergantian seterusnya.
Periksa kondisi selang.
4.6.5
Pemeliharaan 3 bulan (2000 jam)
Menganti filter element minyak pelumas.
Pemeriksaan kualitas minyak pelumas.
Analisa getaran-getaran yang timbul.
Pemeriksaan kelurusan kopling (coupling aligment).
32
4.6.6
Pemeliharaan 5 bulan (4000 jam)
Bersihkan scavange screen and orifice.
Bersihkan coolant cores.
Ganti filter udara.
4.6.7
Pemeliharaan tahunan (8000jam)
Ganti Ultra coolant (jika digunakan) untuk pergantian pertama dan 2 tahun
untuk pergantian berikutnya.
Ganti kontaktor motor starter.
4.7
Troubleshooting
Table 2. Troubleshooting
Penyebab
Trouble
Kelebihan konsumsi
Pelumas / Pelumas di
sistem udara
- Level minyak pelumas
berlebihan
- Ada elemen separator
yang tersumbat
- Ada elemen separator
yang bocor
Aksi
- Cek level, kuras jika
-
-
- Kompresor beroperasi
pada tekanan rendah
(75psig/5barg).
- Kebocoran pada sistem
pelumasan
-
-
diperlukan
Cek penurunan tekanan
di separator
Cek penurunan
tekanan. Jika rendah
ganti elemen
Operasikan kompresor
pada tekanan sesuai
dengan ketentuan
Periksa dan Perbaiki
jika ada kebocoran
- Periksa dan bersihkan
- Moisture separator /
jika dibutuhkan. Ganti
drain trap rusak
jika aus /rusak
Air didalam sistem udara - Trap drain / sambungan - Periksa dan bersihkan
penguras tersumbat
- Inti aftercooler kotor
33
- Periksa dan bersihkan
- Kesalahan dalam
Tingkat kebisingan
meningkat
Getaran berlebihan
Pressure relief valve
terbuka
- Pasang ulang dengan
memasang drain line /
benar
drain leg
- Hubungi call center
- Tidak ada sistem
distributor pabrik
pengeringan udara
pembuat
refrigerated maupun
desicant
- Kerusakanan komponen - Hubungi segera
yang berputar (Bearing
distributor terdekat,
jangan operasikan unit
atau kontak rotor aus)
terlebih dahulu
- Kelonggaran dalam
- Periksa dan kemudian
pemasangan komponen
Kencangkan
- Ada benda asing atau
- Periksa dan bersihkan
peralatan mekanik yang
atau pindahkan
berada di kompresor
- Komponen longgar
- Periksa, kencangkan
- Motor atau bearing
- Hubungi distributor,
kompresor aus
jangan operasikan unit
- Sumber dari luar
- Periksa daerah sekitar
- Kompresor beroperasi
- Atur bessar tekanan
pada tekanan berlebih
pada Intellisys control
- Kerusakan Valve
- Ganti valve
- 110/220V Control
tegangan tidak tersedia
- Kegagalan Starter 1SL
(2SL)
- Emergency Stop
Kompresor gagal untuk
- Penggerak mula
Start up
kelebihan beban
- Fan motor kelebihan
beban
- Sensor tekanan rusak
- Sensor teemperatur
rusak
- Temperatur udara yang
masuk terlalu tinggi
Kompressor Shut Down
sendiri
34
- Cek fuse. Cek trafo dan
sambungan kabel
- Periksa penghubung ke
motor starter
- Lepaskan tombol putar
emergency stop, dan
tekan tombol SET dua
kali
- Atur ulang Penggerak
mula atau penggerak
fan overload relay.
Tekan tombol SET dua
kali
- Cek sensor yang cacat,
sensor yang kabelnya
jelek, atau kabel sensor
yang rusak
- Pastikan berada pada
ventilasi yang cukup
- Pastikan bahwa cooling
fan beroperasi
- Tekanan udara terlalu
tinggi
- Tekanan di separator
terlalu rendah
- Sensor tekanan atau
sensor suhu rusak
- Cek putaran motor
- Motor utama kelebihan
beban
- Motor fan kelebihan
muatan
- Kegagalan starter 1SL
(2SL)
- Kompresor beroperasi
pada UNLOAD mode
- Pengontrol off-line di
setting terlalu rendah
Tekanan sistem udara
terlalu rendah
- Filter udara kotor
- Kebocoran udara
35
- Cek level pelumas.
Tambah jika diperlukan
- Inti cooler kotor.
Bersihkan cooler
- Cek tekanan minimal
Check valve
- Cek kebocoran udara
dari tanki atau pipa
blowdown
- Tambah tekanan di
separator
- Cek kerusakan sensor,
hubungan sensor yang
jelek, atau kabel sensor
yang rusak
- Tukar dua garis
koneksi (L1,L2,L3)
pada starter
- Cek kabel yang loggar/
kabel yang lepas
- Cek penyedia tegangan
- Cek ukuran heater
- Cek kabel yang loggar/
kabel yang lepas
- Cek penyedia tegangan
- Fan motor overload
terputus
- Cek inti cooler yang
kotor
- Periksa penghubung ke
motor starter
- Cek kabel yang loggar/
kabel yang lepas
- Tekan tombol
“UNLOAD /LOAD”
- Tekan tombol
“UNLOAD/STOP”,
atur dengan angka yang
lebih tinggi
- Cek kondisi filter , ganti
jika diperlukan
- Cek pipa sistem udara
- Katup masuk tidak
- Periksa dan perbaiki.
Cek sistem pengontrol
operasi.
- Baut penguras Moisture - Periksa dan perbaiki
separator masih
terbuka
terbuka penuh
4.8
Keselamatan Kerja
Dalam melaksanankan pekerjan kaselamatan harus diutamakan. Tata cara
keselamatan yang telah tercantum di peraturan harus dipahami dan dipatuhi oleh
semua pekerja agar pekerjaan tersebut berjalan lancar dan aman bagi pekerjaannya
maupun
bagi
pekerjanya.
Keselamatan
kerja
menyangkut
keselamatan
orang/pekerja dan lingkungan sekitar. Beberapa hal yang harus dipatuhi dalam
menjaga keselamatan kerja antara lain:
1) Keselamatan bagi pekerja
Untuk menghindari berbagai kemungkinan kecelakaan pada waktu
melaksanakan pekerjaan, setiap pekerja diwajibkan memakai alat palidung diri
(APD) antara lain:
Memakai helm safety.
Memakai baju kerja (wear pack).
Memakai sepatu safety.
Memakai ear plug di tempat yang bising.
Memakai sarung tangan.
Patuhi tanda peringatan yang tertera pada alat dan lingkungan kerja.
Bekerjalah sesuai SOP (Standard Operating Procedure) dan aturan
yang belaku.
36
Hati-hati ketika berada di dekat komponen yang panas, gunakan alat
pelindung.
Hati-hati terhadap sumber arus tegangan tinggi.
2) Keselamatan lingkungan kerja
Lingkuangan kerja sekitar kompresor harus dalam keadaan aman
usahakan tetap bersih dari benda-benda asing yang dapat membahayakan
pekerja maupun peralatan. Seperti genangan air, tumpahan minyak pelumas,
debu, dll. Agar tidak menyebabkan gangguan pada pekerja maupun peralatan,
kondisi tersebut harus segera di tangani (dibersihkan).
37
V. PENUTUP
5.1
Simpulan
1) Kompresor screw Ingersoll Rand mempunyai peranan yang penting di Boiler
Plant. Karena jika kompresor itu mengalami gangguan, maka produksi di unit
tersebut akan terhambat karena ketidakadanya udara bertekanan yang
digunakan untuk menggerakkan alat instrumentasi ataupun digunakan untuk
backwash.
2) Pemeliharaan kompresor screw Ingersoll Rand terdiri dari pemeliharaan
harian, pemeliharaan bulanan, dan pemeliharaan tahunan.
3) Dalam melaksanankan pekerjaan yang diutamakan adalah keselamatan. Baik
keselamatan pribadi, keselamatan alat maupun keselamatan lingkungan.
4) Semakin tinggi tekanan discharge maka temperaturnya juga semakin tinggi.
5.2
Saran
1) Pemerikasaan rutin hendaknya dilakukan secara teratur agar kondisi kompresor
termonitoring dengan baik.
2) Penyimpanan data-data tentang peralatan sebaiknya disimpan dengan baik.
Sehingga akan dengan mudah ditemukan bila diperlukan.
3) Hendaknya semua pegawai mematuhi peraturan yang telah disetujui bersama.
4) Peralatan yang kurang memadai sebaiknya segera diganti, demi kelancaran
proses operasi.
5) Untuk ruang kelas sebaiknya ditambah dengan LCD projector agar kegiatan
belajar mrngajar menjadi lebih mudah.
38