Perawatan prediktif

Perawatan Prediktifberbasis Analisis Pelumas

kerjasamaMASyarakat Pelumas Indonesia – MASPI

(Indonesia Lubricant Society)dengan

LubrizolJakarta, 15 Agustus 2006

Perawatan Mesin• Perawatan mesin

berkembang sejalandengan kemajuanteknologi mesin

• Metode optimasi teknikdan manajemenperawatan berkembangsejalan dengankompleksitas industri

• World Class Maintenanceadalah perkembanganterakhir dalam perawatanmesin

World Class MaintenanceBruce C. Hiatt (Fac.Eng. Anesta Co. USA) in “A 13 Step Program in Establishing a World Class Maintenance Organization”:

1. Philosophical and Theroretical Shifts2. Understanding Change3. Teamwork4. Training5. Asset Management6. Warehouse/Inventory Control7. Corrective Maintenance (CM)8. Preventive Maintenance (PM)9. Predictive Maintenance (PdM)10. Purchasing11. Pro-Active Maintenance (PAM)12. Accountability13. Reliability Centered Maintenance (RCM)

Perawatan Prediktif

Perawatan prediktif ditujukan untukmemperpendek downtime dengan cara melakukan

condition monitoring sehingga kegagalan dapatdideteksi sejak dini dan dapat diramalkan kapan

akan terjadi

Monitoring

• Frekuensi monitoringakan menentukanavailability

• Availability adalahkesiapan mesin untukberproduksi

• Availability harus di-set pada kondisi tertentuagar tidak menimbulkanperawatan biaya tinggi

Metode Perawatan Prediktif• P = Potential, kali

pertama kegagalanmulai terdeteksi

• F = Failure, saatkegagalan fungsiterjadi

• Makin lebar P-F makin sensitif alatukur dan makinmenguntungkan

Analisis Pelumas

• Pelumas ada diantara dua permukaan yang berkontakdan bergerak relatif

• Pelumas “mengangkut” hasil keausan• Pelumas mengalami perubahan sifat fisika/kimia ketika

bekerja melapisi permukaan yang berkontak danbergerak relatif

Mesin-Pelumas-Kontaminasi• PELUMAS

Perubahan sifatfisika/kimia akanmengubah kinerja pelumas

• KONTAMINASI Pemeriksaan kontaminandalam pelumas untukmengetahui jenis dan asal-usulnya

• MESINKeausan mesin dapatdideteksi melalui analisispartikel logam dalampelumas

Pemeriksaan Pelumas

• Membandingkan hasil analisis pelumasbaru dan bekas dari jenis dan merekyang sama

• Pemeriksaan pelumas:1. Viskositas2. Oksidasi3. Kandungan Air4. Kontaminasi/partikel5. Kandungan logam6. Tingkat kebasaan/keasaman

pelumas filmlapisan tebal cosr-R

e2005,0:Praktis10001,0:Teoretis

[rad/s]sudut kecepatan 60

n 2

dinamik viskositas

[N] radialbeban

SommerfeldBilangan

2

=+−=

=

<<<<

==

=

−=

=

==

ϕ

ε

πϖ

η

ψ

ϖηψ

erRh

SoSo

ddD

Fdb

FSo

N

N

Sommerfeld Karakteristik Bantalan

Clearance - Keausan

aus clearance membesar sommerfeld meningkat eksentrisitas membesar film pelumas menipis keausan meningkat (dan gesekan meningkat sehingga temperaturbantalan naik & kerugian daya membesar) kadar logam dalam pelumas meningkat

Sommerfeld

Hasil Pemeriksaan Pelumas

• Informasipenggunaanpelumas

• Data mesin• Hasil analisis

pelumas• Interpretasi

hasil analisis• Rekomendasi

Contoh -1

• Apa yang terjadi pada 32.000 / 35.500 / 38.000 jam?• Mengapa Lead menjelang 35.000 jam meningkat?• Apa yang terjadi pada sekitar 37.500 jam ?

Logam & Asal-usulnya

Contoh - 2

• Pb antara lain berasal dari bantalan• Metal jalan silinder 4 pada pelumas C gagal• Mengapa kadar Pb pada pelumas C rendah ?

Perubahan Kadar Pb dalam Pelumas

0

100

200

300

400

500

600

0 40 80

Jam Pengujian Motor

Kad

ar P

b (p

pm) Pelumas A1

Pelumas BPelumas C

Mengapa Perlu Perawatan Prediktif

Roller Element Bearing:• Karakteristik: bisa gagal

secara acak / setiapsaat

• Trend: tidak adaindikasi umur rata-rata yang hampir sama

• Statistik : tidak adapatokan waktupenggantian yang pasti

Pentingnya Data Pendukung

• Analisis pelumas tidak dapat berdiri sendiriuntuk menentukan kegagalan secaraakurat

• Analisis pelumas memerlukan data pendukung untuk mempertajamkesimpulan:

• Data operasi mesin• Data perawatan mesin• Data material komponen mesin

Contoh-3• Gas engine sering trip karena detonasi dan air

inlet temperature terlalu tinggi (trip system untukdetonasi dilepas)

• Suatu saat gas engine tsb breakdown dandijumpai kerusakan berupa:– katup buang patah– katup isap bengkok– cylinder head rusak– piston berlubang– pelumas terkontaminasi dengan air

• Pemeriksaan pelumas menunjukkan:– penurunan TBN cukup besar– perubahan viskositas tidak signifikan– kandungan logam normal

• Apa sebenarnya yang terjadi ?

Contoh - 3

Temuan pada pemeriksaanselanjutnya: • valve tulip keausan berlebihan• sitting valve jejak keausan• valve guide jejak keausan berputar

Contoh - 3• Sulfated ash rendah

keausan berlebihan padavalve tulip & sitting

• Clearance valve guide-stem longgar torchinggas panas ke valve stem

• Engine trip karena high air inlet temperature + oksidasi/penurunan TBN pada pelumas semestinyamengindikasikan adanyakebocoran pada valve system

Contoh - 4• A-0 = Pelumas A baru• A-1 = Pelumas A 5.000 km• A-2 = Pelumas A 10.000 km• B-0 = Pelumas B baru• B-1 = Pelumas B 5.000 km• B-2 = Pelumas B 10.000 km• C-0 = Pelumas C baru• C-1 = Pelumas C 5.000 km• C-2 = Pelumas C 10.000 km

Manakah pelumasyang paling baik: A atau B atau C ?

Contoh - 5

Adakah sesuatu “kelainan” pada bantalan turbinyang dilumasi dengan pelumas ini ?

K a n d u n g a n Me ta l, T u rb o lu b e 4 6

0

2

4

6

8

1 0

1 2

2 4 -Ma r-0 4 0 2 -Ju l-0 4 1 0 -O kt-0 4 1 8 -Ja n -0 5 2 8 -Ap r-0 5

ppm

A l Cr Cu Fe Na Pb S i

Contoh - 6

Kapan pelumas ini harus diganti ?

Viskositas 40 dan 100, Turbolube 46

0

10

20

30

40

50

60

24-Mar-04 02-Jul-04 10-Okt-04 18-Jan-05 28-Apr-05

cSt

visko 40 visko 100

Contoh - 7

Sudahkah pelumas ini perlu diganti karena TAN telah berkurang + 50% ?

TAN Turbolube 46

0

0,05

0,1

0,15

0,2

24-Mar-04

13-Mei-04

02-Jul-04

21-Agust-

04

10-Okt-04

29-Nop-04

18-Jan-05

09-Mar-05

28-Apr-05

mg

KO

H/g

Kesimpulan• Metode pengukuran dalam perawatan prediktif bersifat

saling menunjang (analisis getaran dapat menunjukkanbantalan mana yang rusak & analisis pelumas dapatmenjabarkan bagian mana dari bantalan yang mengalami kerusakan)

• Data operasi, perawatan dan material komponen mesindiperlukan sebagai alat bantu dalam penerapan analisispelumas pada perawatan prediktif

• Peramalan “umur pakai” berdasarkan analisis pelumasmemerlukan batasan yang dapat ditentukanberdasarkan karakteristik operasi mesin dan sejarahoperasi/kerusakan mesin selama ini

TERIMA KASIHDr.-Ing. Tri Yuswidjajanto

Ketua Bidang Riset – MASPIyus@lmbsp.ms.itb.ac.id

HP. 08122040704