Studi Teknis Getaran Sistem Instalasi Feed Water Pump Di PT. PLN PJB2 Gresik- Surabaya - ITS Repository

TUGAS AKHlR
KS 1701

STUDI TEKNIS GETARAN SISTEM INSTALASI
FEED WATER PUMP DI PT. PLN P.JB2
GRESIK- SURABAYA

Oleh :

SLAMET WIDODO
NRP : 4294.100.038

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2000

LEMBAR PENGESAHAN

STUDI TEKNIS GETARAN SISTEM INSTALASI

FEED WATER PUMP DI PT. PLN PJB2
GRESIK- SURABAYA

TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Sistem Perkapalan
Fakultas ·leknologi Kelautan
lnstitut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya

Mengetahui I Menyetujui
Dosen Pembimbing

.,
lr. MOCH. ORIANTO, MSc.
NIP. 130.786.955

LEMBAR PENGESAHAN


STUDI TEKNIS GETARAN SISTEM INSTALASI
FEED WATER PUMP 01 PT. PLN PJB2
GRESIK- SURABAYA

TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan
Untuk Memperoleh

Gel~r

Sarjana Teknik

Pada
Jurusan Teknik Sistem Perkapalan
Fakultas Teknologi Kelautan
lnstitut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya

Mengetahui I Menyetujui

Ketua Jurusan
Teknik Sistem Perkapalan
FTK-ITS

Dr. lr. A.A. MA

OERI, M.Eng.

NIP. 131 .407.591

ABSTRAK

Dalam tugas akhir ini dibahas mengenai getaran yang ditimbulkan pompa Feed
Water Pump (boiler feed pump) di PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) PT
PLN PJB 2 Gresik-Surabaya. Timbulnya getaran ini tentunya tidak mutlak
disebabkan oleh pompa BFP sendiri, tetapi kemungkinan adanya faktor-fak--tor
dari

peralatan


yang

menyusun

sistem

instalasi

pompa

BFP

turut

mempengaruhinya. sepeni motor penggerak pompa dan gear box yang
menghubungkan sistem perporosan antara pompa dan motor penggeraknya. Oleh
karena itu pengukuran getaran dilakukan pada komponen-komponen peralatan
yang menyusun sistem instalasi pompa Boiler Feed Pump yang mana meliputi
dari motor penggerak pompa, gear box dan pompa BFP sendiri.
Dengan menggunakan metode analisa frekuensi atau frekuensi domain data-data

getaran yang diperoleh dianalisa untuk mengetahui apakah tingkat keparahan
getaran yang ditimbulkan masih dalam batasan aman atau tidak. Dari sini
ditentukan komponen peralatan mana yang paling kritis atau sering terjadi
kerusakan. Kemudian dari data getaran peralatan tersebut dicari trend grafiknya.
Dari trend grafik tersebut dapat ditentukan kapan peralatan tersebut mengalarni
kerusakan sekaligus sisa umur dari peralatan tersebut, sebingga dapat
diprediksikan kapan peralatan tersebut barus dilak-ukan perawatan.

KATA PENGA!'\"TAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Al lah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesalkan
Tugas Akhir dengan judul "Srudi Teknis Getaran Sistem Instalasi Feed Water
Pump di PT. PLN PJB2 Gresik-Surabaya" ini, yang merupakan salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Saljana Teknik di Jurusan Teknik Sistem Perkapalan
Fakultas Teknologi Kelautan lnstirut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Selama pengerjaan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan
dari berbagai piha. Dan pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima
kasih kepada :
I. Bapak Dr. lr. AA Masroeri, MEng, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sistem


Perkapalan ITK-ITS.
2. Bapak lr. Moch. Orianto, MSc sebagai dosen pembimbing dalam pengerjaan
Tugas Akhir ini
3. Bapak lr. Hari Prastowo MSc sebagai dosen wali penulis dan sekaligus
sebagai koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS.
4. Mas Purut, Mas Giono, dan Solekan sebagai Staf Ad.m.inistrasi Jurusan Teknik
Sistem Perkapalan FTK-ITS yang telah banyak membanru penulis selama
menempuh srudi di Jurusan Tek:nik Sistem Perkapalan ITK-ITS.
5. Bapak lr. Adi Firmanto dan Bapak lr. Teguh Wijayanto sebagai Koordinator
Predictive Maintenance di Unit Bisnis dan Pemeliharaan PT PLN PJB2 yang
telah membantu memberikan bimbingan dan saran-saran bagi penulis.

6. Mas Basuki, Mas Kholik dan Pak Rozi yang telah membanru dalam
penggalian data-data yang penulis buruhkan di PT PLN PJB2.
7. Bapak dan Ibu tercinta yang telah membiayai penulis selama srudi di Jurusan
Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS dan atas doa, dorongan sena semangat
yang selalu diberikan kepda penulis.
8. Kakak dan adik-adikku tersayang yang selalu memberikan doa dan semangat
keberhasilan penulis.

9. Ternan-ternan yang tidak mungkin penulis sebutkan saru persatu yang telah
banyak membantu hingga selesainya Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam Tugas Akhir ini masih banyak terdapat
kekurangan-kekurangan keterbatasan yang ada pada diri penulis, oleh karena iru
penulis sangat mengharapkan adanya saran-saran dan kritik dari pembaca urrruk
kesempurnaan tugas-rugas selanjumya.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati. penulis berharap, Tugas Akhir
ini dapat berrnanfaat bagi para pembaca. Terima Kasih

Surabaya,

Pebruari 2000

Penulis

DAFTAR lSI

LENlBAR PENGESAHAN
ABSTRAK


ii

KATA PE}IGAl\IAR

Ill

DAFTAR lSI

v

DAFTAR TABEL

IX

DAFTAR GAMBAR

X

DAFT AR LAMP IRAN


xii

BAB I

PENDAHULUAN
1.1. Umum

1-1

1.2. Latar Belakang

1-1

1.3. Perumusan Masalah

1-2

1.4. Batasan Masalah

1-3


1.5. MetOisplacement

Tabel 3.1.
Aphkasi transduser

AXtAt

Gombar 3.9.
Lokasi transduser yang di rcferensi kan pada tabel 3. I

Langkah-langkah yang dtambtl unmk memilih transducer adalah sebagat
berikut:
Langkah I
Tcntukan paramat.:r yang akan diamati. Bila yang akan diamati adalah
kelonggaran atau pt:rpindahan relatif, maka

hanya ada satu pilihan yaitu

Tugas Akllir

KS 1701

transduser perpindahan Bila paramater lain yang dipantau maka dapat dilanjutkan
ke langkah beril..utnya
Langkah II
Penimbangkan •mpedansi mekanis Bila getaran tidak diteruskan ke rumah mesm,
maka transduser pcrpindahan harus digunakan untuk menguk\lf poros rotor secara
langsung. Hal ini terjadi pada sistem rotor atau bantalan neksibel dengan rumah
mesin yang berat. Blla poros tidak dapat dijangkau dari luar (seperti poros dalam
gear box) atau bila sistem rotorlbantalan kaku, maka transduser kecepataan dan
percepatan yang dipasang pada casing harus dipasang. Jika sistem bantalan /poros
antara kaku dan neksibel maka transduser absolut dan relatif keduanya harus
dipakai. BJia langkah pcnama dan kedua menunjukkan transduser perpindahan,ini
bcrani bahwa transduser perpindahan akan memberikan hasil terbaik. Tetapi jika
jika transduser percepataan dan kecepatan yang ditunjukkan lanjutkan ke laogkah
berikutnya.
Langl..ah Ill.
Penimbangkan frekuensi . Bila frekuensi getaran diperkirakan lebih tinggi dan
1000 Hz, maka accelerometer yang harus digunakan. Bila frekuensi diperkirakan
d1 daerah 10 Hz sampai 1000 Hz transduser kecepatan atau percepatan dapat
digunakan Nomograf pada gambar 3.10. dapat digunakan untuk menentukan
dapat tidaknya accelerometer memberikan keluaran yang memadai.

Tugas Akhir
1\S 1701

OISPL.ACEMENT COARESPONOiNG
10 0.3 fN15EC VElOCITY'

Gambar3.10
Vibration nomograph.

Secara umum transduser kecepatan d•gunakan bila :
>· Tingkat getaran total (bukan komponennya) yang akan diukur untuk

mendeteksi cacat
>· Transduser dipegang Iangan dalam pengukuran.
>· Mesin yang dianalisis adalah mesin bcrkecepatan rendah.(kurang dari 1200
RPM)

Accelerometer digunakan bila :
>

Untuk analisa getaran frekuensi tinggi diatas 1000 Hz, seperti getaran sudu
turbin atau roda gigi



D1kehendak1 umur transduscr yang panjang (lebih dari 2 tahun)

>

Suhu sekeliling tinggi. Integrated
k..:rja sampai 120" cdc1us.

circuit accelerometer mempunyai suhu

TugasA khir
KS 1701

3.4. Metode Aoalisa Getarnu
Masalah-masalah yang sering menimbulkan getaran pada sebuah mesin
atau sistem permesinan antara lain adalah :

+ Kctidakseimbangan (unbalance) pada bagian-bagian yang berputar.
+ Nlisahgnrnent copling-copling dan bantalan-bamalan.
• Belokan poros.
• Keausan dan kerusakan pada roda gigi.

+ Sabttk dan rantai penggerak yang jelek.

+ Bantalan-bantalan yangjelek -anti- friction

type.

+ Variasi-variasi torsi.
• Gaya elektromagnetik.

+ Gaya aerodinarnik.
• Gaya hidrolik.


Kelonggaran (looseness)

+ Resonansi.
Masalah-masalah tersebut dapat dianalisa dengan scbuah atau lebih metode
anahsa getaran tergantung dari komplek tidaknya masalah vibrasi tcrsebut
Salah satu

metode analisa

getaran yang

sering

d1gunakan adalah

metoda frekuensi domain. Sclam itu masih ada beberapa metode-metode lain
sepeni phase
(orbits)

analys•s. mode shape, time waveform, dan lissajous patterns

Tugas .4 khir
1\S 1701

JA.l. Metoda Frekuensi Domain
Frekuesi domain adalah metode mencari penyebab getaran berdasarkan
frekuensi

yang ditimbulkan.

Dengan mengetahui

frekuensi getaran dapat

dtketahui bagian-bagian mesin yang mengalami kerusakan. Lebih 1-."ttrang 85%
masalah-masalah vibrasi dapat dtpecahkan dengan metoda frekuensi domain.
Menurut fourier \1brasi yang dtrasakan pada suatu

mesin

sudah

merupakan penjumlahan dari satu atau beberapa sumber vibrasi yang ada pada
mesin tcrsebut. Hal ini diperlihatkan seperti pada gam bar 3.11.

UNBALANCE

rvi
LOOSENESS

I_L

~

PASSING

I

BAD BEARING

'\r\0I
Gambar 3.11 . kombinnasi bcberapa sumber vibrasi

~

1..1,

4MILS

Tugas Aklzir

KS 1701

Untuk menguraikan penjumlahan \ibrasi tersebut menjad1 komponen - komponen
yang

mebntuk~a

, hal im pcrlu dilahlkan dengan menggunakan Fourier

Transformer. Fourier transformer adalah suatu cara

perhitungan matemmatik

yang mentransformasikan vibrasi dari time domain ke frekuensi domainnya.

UJ
(..)

::>

....
:::;
0..

::;:

<

Gambar 3.12.
Penguraian vibrasi dari time domain ke frekuensi domain

Teori Fourier menyatakan :
Setiap fungsi penodik dapat diuraikan menjadi beberapa fungsi harmonik
sinusoidal yang mana frekuensi dari sctiap fungsi sinusoidal itu mempunyai
perkalian bilangan bulat I,2,3, .... dan seterusnya.

Tugas Akltir
KS 1701

Dan apabila hal tersebut dinyatakan dengan rumus dapat ditulis sebagai suatu
fungsi sebagai benkut :

w

• kecepatan sudul (rad'sec) yang identik dengan putaran (rpm)

(1)/2 n

-

frekucnsi

e

...

sudut fasa

A
~

amplitudo

T

"" waktu

F(t) adalah fungsi pcriodik suatu vibrasi yang merupakan penjumlahan dari
komponen-komponcn penyebab vibrasi yang dinyatakan dalam fungsi harmonik
sinusoidal . Dengan kata lain F(t) adalah vibrasi yang diukur secara filter out
sedangkan komponcn-komponennya A1,

Al,

A; dan seterusnya

dengan

frekuensi Ix, 2 x. 3 x dan setcrusnya adalah vibrasi yang dapat diukur secara
filter in atau dalam ana lisa vibrasi biasa elisebut frek-uensi I x rpm, 2 x rpm, 3 x
rpm dan seterusnya
Amphtudo

getaran (displacement,velocity, dan

acceleration) diukur

dalam order tertetu untuk menyederhanakan getaran dan memudahkan dalam
penganalisaannya. Pada tabel 3.2. dapat dilihat penggunaan frekuensi untuk
mcngidentifikasi masalah-masalah penyebab ti mbulnya getaran.

TugasA khlr

KS 1701

Frequency in terms or
RP;\1
lX

i\lost likely causes

RP~I

Unbalance

I

l.
2.

Other possible causes & remarks
Eccentric journals.gear or pulleys
Misalignment or bent shafts- if high
a'tial vibration

Bad belts if RPM ofbelt
4. Resonance
5. R