14
10 ISSN 0216 - 3128 DIAGNOSIS PENUAAN KOMPONEN PANEL UT AMA II SISTEM KELISTRIKAN RSG-GAS MENGGUNAKAN INFRARED THERMOGRAPHY Teguh Sulistyo, Kiswanto Pusat Reaktor Serba Guna Roziq Himawan, Ari Satmoko Pusat Teknologi Reaktor don Keselamatan Nuklir ABSTRAK Teguh Sulistyo, dkk. BUSBAR DENGAN DIAGNOSIS PENUAAN KOMPONEN PANEL BUSBAR UTAMA /I SISTEM KELISTRIKAN RSG-GAS DENGAN MENGGUNAKAN INFRARED THERMOGRAPHY. Untuk menunjang pengoperasian Reaktor Serba Guna GA. Siwabessy (RSG-GAS) dan menjaga agar baras-baras keselamatan reaktor yang terkait tidak terlampui, telah dilakukan diagnosis penuaan komponen panel busbar utama /I BHDIBHEIBHF sistem kelistrikan gedung RSG-GAS dengan menggunakan lnfrareathermogr.J!P.lJyJjpe.-Ihermo Tracer_TH91OOPM VIIPW VI. Hasil diagnosis penuaan komponen ini menuiifukkan beberapo komponen ponel b~ba; _a /I BHDIBHEIBHF telah mengalami degradasi penuaan dengan kecepatan yang beragam sehingga dikhawatirkan dapat menimbulkan eftk degradasi fungsi dan atau kegagalan sistem. Dengan memahami mekanisme degradasi penuaan komponen ini serta melakukan tindakan kegiatan preventive maintenance, predictive maintenance dan saftty pada sistem kelistrikan gedung RSG-GAS secara dini, diharapkan sistem kelistrikan gedung RSG-GAS dapat terhindar dari resiko yang lebih fatal. Kala Kunci : Penuaan komponen, sistem kelistrikan, infrared thermography ------- - - -- ABSTRACT DIAGNOSIS OF THE MAIN BUSBAR /I PANEL COMPONENTS AGEING OF RSG-GAS ELECTRICAL SYSTEM BY USING INFRARED THERMOGRAPHY. To support the operation of RSG-GAS saftly, the diagnosis of the ageing of main busbar 11BHDIBHEIBHF panel components of RSG-GAS electrical system have been done. By using infrared thermography type Thermo Tracer TH9100PM VIIPW VI. The results of the diagnosis showed that some of the components under degradation with various rate. It can cause the system failure. By understanding the components ageing degradation mechanism and performing the preventive and predictive maintenance and safety of RSG-GAS electrical system earlier, the possibility of accident can be avoided. Keywords: components ageing, electrical system, infrared thermography PENDAHULUAN Sistem kelistrikan gedung RSG-GAS merupakan salah satu sistem bantu yang berperan mendukung kegiatan operasi reaktor. Salah satu faktor keberhasilan operasi reaktor ditentukan oleh keandalan sistem kelistrikannya. Pada hakekatnya, untuk menjamin keselamatan dan keberhasilan kegiatan operasi reaktor RSG-GAS, komponen, struktur dan sistem (KSS) reaktor RSG-GAS dirancang dan dikonstruksi dengan menggunakan komponen-komponen yang telah memenuhi standar industri serta kriteria keselamatan tinggi. Walaupun demikian kondisi lingkungan yang keras dapat mempercepat penuaan KSS. Oleh karena itu, semua komponen tanpa kecuali akan mengalami penuaan dengan kecepatan yang beragam. Penuaan KSS akan menimbulkan efek penurunan atau degradasi material komponen dan selanjutnya akan menyebabkan degradasi fungsi dan atau kegagalan sistem. Probabilitas kegagalan fungsi dari KSS sistem kelistrikan gedung RSG-GAS serta aktivitas manajemen penuaan yang di dalamnya meliputi kegiatan proteksi, perbaikan dan penggantian komponen seperti layaknya yang dilakukan pada kegiatan perawatan, pengujian dan modifikasi, akan meningkat sejalan dengan umur pemakaian reaktor. Untuk mencegah terjadinya kegagalan serta mempertahankan kestabilan sistem kelistrikan RSG- GAS baik dalam kondisi normal maupun kondisi Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juri 2007

-------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

10 ISSN 0216 - 3128

DIAGNOSIS PENUAAN KOMPONEN PANELUTAMA II SISTEM KELISTRIKAN RSG-GASMENGGUNAKAN INFRARED THERMOGRAPHY

Teguh Sulistyo, KiswantoPusat Reaktor Serba Guna

Roziq Himawan, Ari SatmokoPusat Teknologi Reaktor don Keselamatan Nuklir

ABSTRAK

Teguh Sulistyo, dkk.

BUSBARDENGAN

DIAGNOSIS PENUAAN KOMPONEN PANEL BUSBAR UTAMA /I SISTEM KELISTRIKAN RSG-GAS

DENGAN MENGGUNAKAN INFRARED THERMOGRAPHY. Untuk menunjang pengoperasian ReaktorSerba Guna GA. Siwabessy (RSG-GAS) dan menjaga agar baras-baras keselamatan reaktor yang terkaittidak terlampui, telah dilakukan diagnosis penuaan komponen panel busbar utama /I BHDIBHEIBHF sistemkelistrikan gedung RSG-GAS dengan menggunakan lnfrareathermogr.J!P.lJyJjpe.-Ihermo Tracer_TH91 OOPMVIIPW VI. Hasil diagnosis penuaan komponen ini menuiifukkan beberapo komponen ponel b~ba; _a /IBHDIBHEIBHF telah mengalami degradasi penuaan dengan kecepatan yang beragam sehinggadikhawatirkan dapat menimbulkan eftk degradasi fungsi dan atau kegagalan sistem. Dengan memahamimekanisme degradasi penuaan komponen ini serta melakukan tindakan kegiatan preventive maintenance,predictive maintenance dan saftty pada sistem kelistrikan gedung RSG-GAS secara dini, diharapkan sistemkelistrikan gedung RSG-GAS dapat terhindar dari resiko yang lebih fatal.

Kala Kunci : Penuaan komponen, sistem kelistrikan, infrared thermography------- - - --

ABSTRACT

DIAGNOSIS OF THE MAIN BUSBAR /I PANEL COMPONENTS AGEING OF RSG-GAS ELECTRICAL

SYSTEM BY USING INFRARED THERMOGRAPHY. To support the operation of RSG-GAS saftly, thediagnosis of the ageing of main busbar 11BHDIBHEIBHF panel components of RSG-GAS electrical systemhave been done. By using infrared thermography type Thermo Tracer TH9100PM VIIPW VI. The results ofthe diagnosis showed that some of the components under degradation with various rate. It can cause thesystem failure. By understanding the components ageing degradation mechanism and performing thepreventive and predictive maintenance and safety of RSG-GAS electrical system earlier, the possibility ofaccident can be avoided.

Keywords: components ageing, electrical system, infrared thermography

PENDAHULUAN

Sistem kelistrikan gedung RSG-GAS merupakansalah satu sistem bantu yang berperanmendukung kegiatan operasi reaktor. Salah satufaktor keberhasilan operasi reaktor ditentukan olehkeandalan sistem kelistrikannya. Pada hakekatnya,untuk menjamin keselamatan dan keberhasilankegiatan operasi reaktor RSG-GAS, komponen,struktur dan sistem (KSS) reaktor RSG-GASdirancang dan dikonstruksi dengan menggunakankomponen-komponen yang telah memenuhi standarindustri serta kriteria keselamatan tinggi. Walaupundemikian kondisi lingkungan yang keras dapatmempercepat penuaan KSS. Oleh karena itu, semuakomponen tanpa kecuali akan mengalami penuaan

dengan kecepatan yang beragam. Penuaan KSSakan menimbulkan efek penurunan atau degradasimaterial komponen dan selanjutnya akanmenyebabkan degradasi fungsi dan atau kegagalansistem.

Probabilitas kegagalan fungsi dari KSSsistem kelistrikan gedung RSG-GAS serta aktivitasmanajemen penuaan yang di dalamnya meliputikegiatan proteksi, perbaikan dan penggantiankomponen seperti layaknya yang dilakukan padakegiatan perawatan, pengujian dan modifikasi, akanmeningkat sejalan dengan umur pemakaian reaktor.Untuk mencegah terjadinya kegagalan sertamempertahankan kestabilan sistem kelistrikan RSG­GAS baik dalam kondisi normal maupun kondisi

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juri 2007

Page 2: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

Tegu" Sufistyo, dkk. ISSN 0216 - 3128 JJ

gangguan sehingga kontinuitas pelayanan dapatdipertahankan maka perlu memahami mekanismedegradasi komponen serta dilakukan pengujian KSSsistem kelistrikan gedung RSG-GAS. Salah satuupaya untuk mencapai kondisi tersebut, telahdilakukan pengujian KSS sistem kelistrikan gedungRSG-GAS pada panel distribusi BHA/BHB/BHCdengan menggunakan infrared thermography tipeThermo Tracer TH9100PMVIIPWVI.

HasH kegiatan pengujian KSS sistemkelistrikan gedung RSG-GAS pada panel distribusiBHD/BHE/BHF ini akan digunakan sebagai bahanacuan untuk lebih memahami mekanisme degradasiKSS serta tindakan kegiatan preventivemaintenance, predictive maintenance dan safetypada sistem kelistrikan gedung RSG-GAS secaradini.

TEORIDASAR

1. Manajemen Penuaan Reaktor Riset RSG­GAS

Keselamatan operasi reaktor adalah suatukondisi yang harus selalu tercapai dalampengelolaan dan pengoperasian reaktor RSG-GASmulai saat pembangunan, pengoperasian hinggaselesai proses dekomisioning. Keselamatan operasireaktor terkait erat dengan keandalan KSS reaktorRSG-GAS. Semua KSS reaktor RSG-GAS akan

mengalami penuaan dan degradasi fungsi yangkemudian menurunkan tingkat keandalan KSSterse but.

Reaktor riset RSG-GAS didesain untuk dapatdioperasikan dalam rangka melayani berbagaipercobaan dengan berbagai kondisi. Dibandingkandengan reaktor daya, reaktor riset akan seringmengalami kondisi operasi dengan frekuensipemberhentian reaktor dan moda operasi yang lebihtinggi. Di samping itu, reaktor riset juga didesainagar dengan mudah dapat dilakukan modifikasiuntuk menyesuaikan dengan kondisi percobaan.Dengan rentang variasi kondisi yang demikianlebar, reaktor riset harus tetap handal dan amandioperasikan. Dengan demikian dapat dikatakanbahwa probabilitas kegagalan fungsi dari KSSsistem kelistrikan gedung RSG-GAS serta aktivitasmanajemen penuaan yang di dalamnya meliputikegiatan proteksi, perbaikan dan penggantiankomponen seperti layaknya yang dilakukan padakegiatan perawatan, pengujian dan modifikasi, akanmeningkat sejalan dengan umur pemakaian reaktor.

Salah satu metoda yang dapat diterapkanuntuk mendeteksi dan mengevaluasi kelemahan

yang disebabkan oleh variasi kondisi selamaoperasi, sehingga dapat dilakukan tindakanantisipasi dan pencegahan yaitu dengan menentukanKSS reaktor yang fungsi keselamatannya tetapberjalan selama umur operasi dengan berbagaikondisi serta menerapkan langkah-Iangkah pence­gahan dan atau mitigasi pengaruh penuaan hinggapada tingkat keselamatan tertentu yang dapatditolerir.

2. Dasar Perpindahan Panas

Mekanisme perpindahan panas merupakanaspek dasar NDT Non-Contact IR dalam pelacakandan pengukuran lokasi cacat atau adanya penyim­pangan yang didasarkan pada peta temperatur yangdiperoleh dari pancaran panas radiasi atau infraredsuatu obyek.

Pancaran panas radiasi atau infraredmerupakan fungsi dari temperatur dan emmitancedari material obyek yang akan diperiksa. Secaraumum dapat dikatakan bahwa semakin panas suatubenda maka semakin besar radiasi yangdipancarkan, dan semakin gelap warna benda makasemakin kecil radiasi yang dipancarkan (warnahitam memiliki emmitance = I).

Berdasarkan kaidah Termodinamika, meka­nisme perpindahan panas pada suatu bahan dapatmelalui 3 (tiga) cara, yaitu :

I. Mekanisme pancaran atau radiasi

2. Mekanisme aliran atau konveksi

3. Mekanisme perambatan atau konduksi

2. I. Mekanisme pancaran atau radiasi

Perpindahan panas dengan mekanismepancaran atau radiasi adalah perpindahan panaspada suatu material ke material lain dengan melaluigelombang-gelombang elektromagnetis tanpa adaatau tidaknya media atau zat diantara material yangmenerima pancaran panas tersebut.

Pemindahan panas secara pancaran dapatdipancarkan melalui seluruh sela-sela ruangan diantara molekul-molekul dari suatu zat tertentu,dimana radiasi panas tersebut dapat menyebabkanterjadinya gangguan kesetimbangan gelombangelektromagnetik dari material tersebut. Dalamgerakan radiasi panas tersebut lintasannya berbentukseperti halnya lintasan sinar. Jika lintasan radiasipanas melalui gelombang elektromagnetik tersebutterhalang oleh benda lain, maka bidang yang akandipanasi akan menerima panas secara pancaran, atauterhalang oleh penyerahan panas secara pancaran.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 3: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

12 ISSN 0216 - 3128 Teguh Sulistyo, dkk.

Semua zat-zat yang memancarkan panas,intensitas radiasinya atau kuat pancarannyatergantung dari temperatur zat yang memancarkanpanas tersebut. Bila pancaran panas menimpa

sesuatu benda atau bidang, sebagian dari panaspancaran yang diterima material tersebut, akandipancarkan kembali (re-radiasi) atau dipantulkan(refleksi) dan sebagian yang lain dari panaspancaran tersebut diserapnya.

Berdasarkan pendekatan hukum Stephan­Boltzmann, pancaran radiasi yang diterima olehsuatu material, dapat dihitung dengan persamaan :

(I)

dengan :

Eb = pancaran radiasi yang diterima per unit area(watts/m2)

(J' = konstanta Stephan-Boltzmann, yaitu 5,670 x10-8 (W/m2 - K)

c = emmisivitas material

T = temperatur absolute permukaan (K)

2.2. Mekanisme aliran atau konveksi

ho = koefisien heat-transfer

To = temperatur permukaan (K)

T"" = perbedaan temperatur permukaan dengan tem­perature ambient (K)

2.3. Mekanisme perambatan atau konduksi

Perpindahan panas secara perambatan ataukonduksi adalah perpindahan panas dari suatubagian material padat ke bagian lain dari material

padat yang sarna, atau dari material padat yang satuke material padat yang lainnya karena terjadinyapersinggungan fisik tanpa terjadinya perpindahanmolekul-molekul dari material pada itu sendiri.

Di dalam dinding material tersebut, panasakan dirambatkan oleh molekul-molekul dindingbahan sebelah luar yang berbatasan dengan panas(udara luar) menuju ke molekul-molekul dindingpermukaan material sebelah dalam yang berbatasandengan fluida. Perambatan panas melalui materialpadat menempuh jarak terpendek.

Berdasarkan pendekatan hukum Fourier's,

jumlah panas yang dirambatkan q melalui dindingpermukaan material dapat dihitung denganpersamaan :

Perpindahan panas secara aliran ataukonveksi adalah perpindahan panas yang dilakukanoleh molekul-molekul suatu fluida (cair ataupungas). molekul-molekul fluida tersebut dalambergerak membawa sejumlah panas masing-masingq Joule. Pada saat molekul fluida menyentuhdinding permukaan material maka panasnya akandibagikan sebagian kepada dinding pipa danselebihnya dibawa pergi ke arah gerakannya.

Bila perpindahan molekul-molekul terse butdisebabkan karena perbedaan temperatur di dalamfluida itu sendiri, maka perpindahan panas tersebutdikenal dengan istilah konveksi bebas (freeconvection) atau komveksi alamiah. Tetapi apabilaakibat kekuatan mekanis (karena dipompa ataudihembuskan) maka perpindahan panasnya disebutkonveksi paksa (forced convection). Untuk men­capai permukaan material yang dipanasi, gerakanmolekul-molekul tersebut tidak perlu melaluilintasan yang luTUs.

Berdasarkan pendekatan hukum Newton­Cooling, jumlah panas secara konveksi dapatdihitung dengan persamaan :

dengan :

!L = ho (To - Too)A

(2)

(3)

dengan :

q/A = peralihan panas per unit area (watts/m2)

k = konduktivitas termal

Tt - T2= perbedaan temperatur permukaan (K)

AX" = tebal material (m2)

3. Metoda Non Destructive Testing Non­Contact

Teknologi infrared thermography merupakan

salah satu peralatan teknologi Non DestructiveTesting Non-Contact yang dapat digunakan untukkegiatan preventive maintenance, predictivemaintenance, quality control, safety control, testing& commissioning atau NDT of materials evaluationdan memungkinkan pengukuran temperatur darijarak tertentu tanpa menyentuh obyek yang diukursecara scaning serta mendeteksi perubahantemperatur hingga 0, I DC, sehingga mampumengkondisikan material komponen yangmengalami perubahan. Dengan demikian metoda inisangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksipada komponen, peralatan maupun instalasi listrikyang sedang beroperasi pada sistem kelistrikangedung RSG-GAS, sehingga dapat diketahui

Prosldlng PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 4: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

Teguh Sufis/yo, dkk. ISSN 0216 - 3128 13

kerusakannya secara dini. Prinsip kerja teknologi iniadalah dengan mengukur pancaran energi panassuatu bahan atau komponen kemudian meng­konversikannya menjadi suatu peta temperaturbahan atau komponen tersebut. Dengan mengetahuiperbedaan peta temperatur dari bahan ataukomponen yang diuji secara dini, akurat dan cepatmaka dapat diketahui kondisi penyimpangan yangterjadi pada KSS panel distribusi BHD/BHE/BHFsistem kelistrikan gedung RSG-GAS.

4. Pengukuran Dengan Metoda Non Destruc­tive Testing Non-Contact

Berdasarkan ilmu fisika, semua material!benda yang mempunyai suhu di atas nol absolute (0oK atau -273°C) memancarkan sinar radiasi,sehingga metoda infrared thermography dengankemampuannya dapat mendeteksi perubahantemperatur hingga 0,1 °C maka akan lebih efisiendan efektif untuk mendeteksi dan melokalisir daerah

cacat dengan cara melihat langsung peta temperatur(temperature image) yang diperoleh dari hasilpemeriksaan dengan infrared thermography. Prinsipdasar pancaran panas radiasi suatu material sepertiditunjukkan pada Gambar I.

Panas infra merah

Gambar 1. Pancaran panas radiasi suatumaterial.

Dalam melakukan pemeriksaan denganmenggunakan metoda infrared thermographyterdapat 3 (tiga) komponen utama yang harusperhatikan dan menjadi kebutuhan, yaitu :

I. Obyek permukaan sebagai target

2. Media transmisi antara obyek target denganinstrumen

3. Instrumen

4.1. Obyek permukaan sebagai target

Obyek permukaan sebagai target kondisinyaharus langsung terlihat secara visual danmempunyai pancaran radiasi berada pada range 0,7511 sampai dengan 100 11. Hal ini sesuai denganspektrum pancaran radiasi infrared, tetapi umumnyadi dalam pelaksanaannya obyek atau target yangsering ditemukan untuk diperiksa berada pada range0,7511 sampai dengan 20 11.Permukaan obyek yangdapat diperiksa dengan menggunakan metodainfrared ini dapat berbentuk single layer atau multilayer, namun pada prinsipnya permukaan yangdiperiksa tetap secara langsung terlihat, hanyadalam pengolahan data pada mekanisme perpin­dahan panas menggunakan pendekatan dengankondisi multi layer. Dalam pengolahan datanya,metoda yang digunakan dapat berbentuk singlelayer maupun multi layer, sebagai berikut :

I. Kondisi single layer

Gambar 2. Prinsip single layer.

Berdasarkan pendekatan hukum Fourier's,jumlah panas yang dirambatkan melalui dindingpermukaan material pada kondisi single layer dapatdihitung dengan persamaan :

(4)

dengan :

q/A = aliran panas per area

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 5: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

14 ISSN 0216 - 3128 Teguh Sufistyo, dkk.

TJ = temperatur dalam

T2 = temperatur luar

M = tebal dindingk = konduktivitas termal

2. Kondisi multi layer

- - ..••. qlL

k12 = konduktivitas panas untuk XJ2

k23 = konduktivitas panas untuk X23

k34 = konduktivitas panas untuk X34

Sedangkan daya tahan kontak terhadappanasnya dapat dihitung dengan menggunakanpersamaan :

a) Efek dari kontak interfacialnya yaitu :

(6)

b) Total daya tahan kontak panasnya yaitu :

(7)

4.2. Media transmisi antara obyek target denganinstrumen

Berdasarkan pendekatan hukum Fourier's,jumlah panas yang dirambatkan melalui dindingpermukaan material pada kondisi multi layer dapatdihitung dengan persamaan :

I II i!!i!Ai!!!! ::;::

~

B

Gambar 3. Prinsip multi layer.

!LA

dengan :

qlA - aliran panas per area

TI = temperatur dalam

T2 = temperatur luar pada lapisan pertama

T3 = temperatur luar pada lapisan ke dua

T4 = temperatur luar

MI2 = ketebalan dinding material

M23 = ketebalan dinding isolasi bagian dalam

M34 = ketebalan dinding isolasi bagian luar

.(5)

Media transmisi antara obyek yang akandiperiksa dengan instrumen yang digunakan adalahbukan media yang vacum atau loss energy, jadimerupakan media normal bisa dingin ataupun panas.Namun ada beberapa hal yang harus diperhatikanpada media transmisi tersebut, yaitu perihal kondisiwaktu, sebagai contoh pengambilan image tempe­ratur pada tengah hari dengan kondisi pancaranmatahari cukup kuat adalah tidak baik, hal ini akibatrefleksi dari pancaran sinar matahari cukup tinggisehingga akan memberikan image temperatur lainakibat tingginya refleksi dari matahari. Oleh karenaitu pemeriksaan pada malam hari merupakan waktupelaksanaan yang paling tepat.

Pelaksanaan pemeriksaan dengan metodainrrared untuk siang hari (pagi atau sore) dan malamhari perlu diperhatikan kondisi kecepatan angin.Dimana kecepatan angin akan memberikanperubahan pancaran radiasi dari permukaan obyek,sehingga sangat mempengaruhi pada hasil evaluasiterutama jika berhadapan dengan obyek elektrikal.Menurut Herbet Kaplan, bahwa untuk lingkunganluar ruangan kecepatan angin sangat mempengaruhikondisi sebenamya obyek yang diperiksa dan untukkecepatan angin lebih dari 9 mls (setara dengan 18knot) penggunaan metoda inrrared sudah tidak layakdigunakan.

Berdasarkan pendekatan hukum HerbetKaplan, temperatur sebenamya (Ts) yang terjadidapat dihitung dengan persamaan :

T(sebenarnya) = Tnse x F K (kecepatan angin) (8)

Prosiding PPI • PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

II

Page 6: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

Teguh SuUstyo, dkk. ISSN 0216 - 3128 /5

Tabel 1. Faktor Koreksi terhadap kecepatanangin.

Kecepatan AnginFaktor Koreksi(mts)

< 1

1.00

2

1.36

3

1.64

4

1.86

5

2.06

6

2.23

7

2.40

8

2.54

>9

Tidak direkomendasikan

4.3. Instrumen

Prinsip kerja dengan menggunakan metodainfrared thermography pada hakekatnya adalahmendeteksi dan mengukur gel om bang elektro­magnetik atau infrared yang dipancarkan olehmaterial dan di-scan melalui lensa dan filter khusus

yang dideteksi menjadi thermal image (petatemperatur gradien) yang kemudian dapat dilihat.

pada monitor atau viewfender dan langsung direkamsekaligus diukur temperaturnya. Oengan mengguna­kan metoda infrared thermography ini hasilpemeriksaan mampu memberikan informasi yangtepat dan akurat ten tang prediksi terjadinyakegagalan material akibat panas berlebihan. Oenganberdasarkan pancaran radiasi yang ditimbulkan darimaterial yang dipetakan dalam bentuk gradienthermal image, maka dapat ditentukan secaralangsung lokasi cacat dari material yang diukur.I1ustrasi pemeriksaan dengan metoda infraredthermography seperti ditunjukkan pada Gambar 4.

Panas infra merah

Fluida

Itmperalut kamar

Gambar 4. lIustrasi pemeriksaan dengan meto­da infrared thermography.

TAT A KERJA

Prosedur kerja NDT Non-Contact IR dalampelacakan dan pengukuran lokasi cacat atau adanyapenyimpangan yang didasarkan pada petatemperatur yang diperoleh dari pancaran panasradiasi atau infrared suatu obyek meliputi 8 tahap

kegiatan, yaitu :

I. Mempersiapkan peralatan kerja NDT Non­Contact IR yang terdiri atas lensa (disesuaikandengan range temperatur kondisi permukaanobyek), filter, viewfinder, memori card, batere,dan lain sebagainya.

2. Men-setup peralatan kerja NDT Non-Contact IRyang terdiri atas MRT (minimum resolvabletemperature) atau MRTO (minimum resolvabletemperature defference), IFOY (instatneousfiledof view) yang meliputi MTF (modulus transfermethod) dan SRM (slit responce method) yangterdiri dari speed ofrespon danframe repetitionrate.

3. Enter data yang terdiri atas temperatur ambient,hummidity, emissivity permukaan obyek, dankecepatan angin.

4. Identifikasi permukaan obyek dan scan per­

mukaan obyek dengan kamera, tentukan daerahyang menunjukkan adanya penyimpangan atauanomali sesuai dengan kondisi permukaan obyek

yang akan diperiksa dan rekam pada kameratersebut serta diberi identifikasi.

5. Perhatikan fokus kamera pada saat scaning dan

pengambilan gambar, pembukaan fokus tidakmelebihi dari sudut 45° dan perhatikan intensitasmatahari,jika dilakukan pada siang hari.

6. Shot permukaan obyek yang mengalami anomalitersebut dengan menggunakan kamera visualdan diberi identifikasi.

7. Mencatat nomor thermal image dan visual imageserta data permukaan obyek pada data tersebut.

8. Analisa dan evaluasi image tersebut denganmenggunakan program thermogram atauthermonitor.

9. Membuat laporan hasil pemeriksaan permukaanobyek dengan kamera NOT Non-Contact IR

dalam bentuk standar laporan infrared.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pemeriksaan KSS sistem kelistrikan

gedung RSG-GAS pada panel distribusi BHOtBHE/BHF dengan menggunakan infrared thermo­graphy tipe Thermo Tracer TH9100PMVIIPWVIseperti ditunjukkan pada Gambar 5 sampai denganGambar 17.

Prosiding PPI • PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan· BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 7: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

16 ISSN 0216 - 3128

ObjekKabel dan Busbar

Lokas iRuang 1022

Section

Panel BHD 04

Materia I

Plat Tembaga dan Polymer

Background Temp.

25°C

Reference Temp.

39,7 oC

Hummidity

~O% RH

Wind Velocity

o ... 3 mls

Distance

1,0 ... m

Em is ivity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

TH9100PMVIJPWVIDate

5 Maret 2007

Kabel

danbusbartidak

Scanning IR Result

terdapat overheating, kondi sinormal

.Advice

Gambar 5. Hasil analisis KSS kabel incouming BHB panel BHD 04.

ObjekMCB

Lokasi

Panel BHD 04

Section

Panel BHD 04

Materia I

-

Background Temp.

25°C

Reference Temp.

39,7°C

Hum m idity

~O% RH

Wind Velocity

o ... 3 mls

Distanc e

1,0 ... m

Emisivity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

TH91 00 PMVIIP WVIDate

5 Maret 2007

Scanning IR Result

MCBtidakterdapat

overheatina, kondisi normal

.Advice

Gambar 6. Hasil analisis KSS MCB panel BHD 04.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BAT AN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Teguh Sulistyo, dkk.

Page 8: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

Teguh Sulistyo, dkk. ISSN 0216 - 3128 17

ObjekBusbar BHD

Lokas I

Panel BHD 04

Section

Panel BHD 04

Material

Plat Tembaga

Background Temp.

25°C

Reference Temp.

39,7 °C

Hummidity

80% RH

Wind Velocity

o ... 3 m/s

Dislanc e

1,0 ... m

Emlsivity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

TH9100PMVI/PWVIDate

5 Maret 2007

Koneksi busbar BHD tidakScanning IR Result

Ierdapat overheating, kondi sinormal

Advice

Gambar 7. Hasil analisis KSS kabel menuju ke busbar RHD panel RHD 04.

Objek

PanelStar - DeltaPompa

PrimerLokas i

Panel BHD 05

Section

Panel BHD 05

Materia I

Plat Tembaga

Background Temp.

25°C

Reference Temp.

39,7°C

Hummidity

80% RH

Wind Velocity

o ... 3 m/s

Dislanc e

1,0 ... m

Emisivity

0,90

IR Image

CameraTher moTracer

TH91 OOPMVIIPWVIDate

5 Maret 2007

Fuse, kabel dan konekrorScanning IR ResultIerdapat overheating, kondisi

tidak normalCek semua fuse, kabel danAdvicekonekror,perlusegera

oerbaikan

Gambar 8. HasH analisis KSS Rangkaian Star-Delta Pompa Primer panel RHD 05.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 9: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

18- ISSN 0216 - 3128

ObjekPanel Ma in Konla klDr

Lekas i

Panel BHD 05

Section

Panel BHD 05

Malaria I

Plat Tembaga

Background Temp.

25 ·C

Reference Temp.

39,7 ·C

Hummidity

$0% RH

Wind Velocity

o ... 3 mls

Dislanc e

1,0 ... m

Emisivity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

TH91 OOPMVI/P WVIDala

5 Maret 2007

Fuse, kabel dan koneklDrScanning IR Result

terdapat overheating, kondi sitidak normalCek semua fuse, kabel danAdvice

koneklDr,perlusegeraDerbaikan

Gambar 9. HasH analisis KSS panel Main Kontaktor panel BHD 05.

ObjekPanel Ma in Konla klDr

Lekas i '

Panel BHE 04

Section

Panel BH E 04

Malaria I

Plat Tembaga

Background Temp.

25 ·C

Reference Temp.

39,7 ·C

Hum midily

$O%RH

Wind Ve loc ily

o ...3 m/s

Dislanc e

1,0 ... m

Emisivily

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

TH91 OOPMVI/PWVIDala

5 Maret 2007

Scanning IR Result

MCBtidakterdapat

overheatina, kondisi normal

Advice

Gambar 10. HasH analisis KSS MCB panel BHE 04.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juti 2007

Teguh Sulistyo, dkk.

Page 10: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

Teguh Sulistyo, dkk. ISSN 0216 - 3128 19

ObjekBusbar BHE

LDkas i

Panel BH E 04

Section

Panel BHE 04

Materia I

Plat Tembaga

Background Temp.

25 ·C

Reference Temp.

39,7 ·C

Hummidity

80% RH

Wind Velocity

o ... 3 mls

Distance

1,0 ... m

Em is ivity

0,90

IR Image

CameraTher moTracer

TH91 OOPMVIIP WVIDate

5 Maret 2007

Scanning IR Result

MCBtidakterdapat

overheatinq, kondi si norma I

Mvice

Gambar 11. HasH analisis KSS MCB ke busbar panel BHE 04.

Objek

PanelStar-DeltaPompa

Prim erLDkas i

Panel BH E 05

Section

Panel BH E 05

Materia I

Plat Tembaga

Background Temp.

25 ·c

Reference Temp.

39,7 ·C

Hummidity

80 % RH

Wind Velocity

o ... 3 mls

Distanc e

1,0 ... m

Em is ivity

0,90

IR Image

CameraTher moTracer

TH9100PMVI/PWVIDate

5 Maret 2007

Fuse, kabel dan konektorScanning IR Resultterdapat overheating, kondi sl

tidak normalCek semua fuse, kabel danMvicekonektor,perlusegera

lJerbaikan

Gambar 12. HasH analisis KSS rangkaian Star-Delta Pompa Primer panel BHE 05.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 11: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

20 ISSN 0216 - 3128

ObjekPanel Ma in Konta ktor

LDkas i

Panel BHE 06

Section

Panel BHE06

Ma1eria I

Plat Tembaga

Background Temp.

26 'C

Reference Temp.

39,l'C

Hummidity

80%RH

Wind Velocity

o ... 3 mJs

Distanc e

1,0 ... m

Em is ivity

0,90

IR Image

CameraTher moTracer

TH9100PMVlJPWVIDa1e

6 Maret 2007

Fuse, kabel dan konektorScanning IR Resultterdapat overheating, kondi si

tidak normalCek semua fuse, kabel danMvicekonektor,perlusegera

perbaikan

Gambar 13. HasH analisis KSS Main Kontaktor panel BHE 05.

ObjekBusbar BHF

LDkas i

Panel BHF 04

Section

Panel BHF 04

Ma1eria I

Plat Tembaga

Background Temp.

26 'C

Reference Temp.

39,l'C

Hummidity

80% RH

Wind Ve loc ity

o ... 3 mJs

Distanc e

1,0 ... m

Em is ivity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

T H91 00 PMVIJP WVIDa1e

6 Maret 2007

Scanning IR Result

MCBtidakterdapat

overheatinq, kondisi normal

Mvice

Gambar 14. HasH analisis KSS MCB ke bus bar panel BHF 04.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Teguh Sulistyo, dkk.

Page 12: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

Teguh Sulistyo, dkk. ISSN 0216 - 3128 21

ObjekPanel Ma in Konta ktor

LDkas i

Panel BHF 04

Section

Panel BHF 04

Maleria I

Plat Tembaga

Background Temp.

25'C

Reference Temp.

39,7 'C

Hummidity

80%RH

Wind Velocity

o ... 3 mls

Distanc e

1,0 ... m

Emisivity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

T H91 OOPMVIJPWVIDale

5 Maret 2007

Scanning IR Result

MCBtidakterdapat

overheaUng, kondisi normal

Advice

Gambar 15. HasH analisis KSS MCB panel BHF 04.

ObjekMain Kontaktor

LDkas i

Panel BHF 05

Section

Panel BHF 05

Maleria I

Plat Tembaga

Background Temp.

25 'C

Reference Temp.

39,7 'C

Hummidity

80% RH

Wind Velocity

o ... 3 mts

Distanc e

1,0 ... m

Emisivity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

T H91 OOPMVIJPWVIDale

5 Maret 2007

Kabel dan konektor terdapatScanning IR ResultoverheaUng,kondi sitidak

normal Cek semua fuse, kabel danAdvicekonektor,perlusegera

lJerbaikan

Gambar 16. HasH analisis KSS Main Kontaktor panel BHF 05.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 13: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

22 ISSN 0216 - 3128

Objek

PanelSlar - DellaPompa

Prim erLokasi

Panel BHF 05

Section

Panel BHF 05

Material

Plat Tembaga

Background Temp.

25°C

Reference Temp.

'J9}oC

Hummidity

~O% RH

Wind Velocity

0 ... 'J mls

Dislanc e

1,0 ... m

Emishlity

0,90

IR Image

CameraThermoTracer

TH9100PMVI/PWVIDate

5 Maret 2007

Kabel dan konektor terdapatScanning IR Resultoverheating,kondi sitidak

normal Cek semua fuse, kabel danAdvicekonektor,perlusegera

Derbaikan

Gambar 17. Hasi! analisis KSS Star-Delta panel BHF OS.

Teguh Sulistyo, dkk.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pemeriksaan KSS sistemkelistrikan gedung RSG-GAS pada panel distribusiBHD/BHE/BHF dengan menggunakan irifraredthermography tipe Thermo Tracer TH9iOOPMVilPW Vi menunjukkan bahwa terdapat beberapaKSS sistem kelistrikan yang harus segera untukditindaklanjuti dalam bentuk pengecekan, pengen­cangan dan penggantian agar resiko yang lebih fataldapat dihindari misalnya resiko kebakaran.

DAFT AR PUS TAKA

I. ANONYMOUS, Description components MPR30, Interatom, 1996.

2. ANONYMOUS, Specification componentsMPR 30, Interatom, 1996.

3. CHAPMAN, ALAN J., Heat Transfer, FourthEdition, Maxwell Macmillan InternationalEditions, New Yark, 1974.

4. TO' AT NUR SALAM, lrifrared ThermographyNon Destructive Testing Non Contact, DiklatNDT Batan Jakarta, Juli 2004.

5. M. DHANDANG P., dkk, Dokumen Mana­jemen Penuaan RSG-GAS, P2TRR Batan, 2003.

6. R. HIMA WAN, Diagnosis Pen/wan KomponenPLTN, SIGMA EPSILON Buletin IImiahTeknologi Keselamatan Nuklir, Vol. 8 No.3Agustus 2004.

7. M. DHANDANG P, Pendekatan Untuk Mana­jemen Penuaan RSG-GAS, SIGMA EPSILONBuletin I1miah Teknologi Keselamatan Nuklir,Vol. 8 No.3 Agustus 2004.

TANYAJAWAB

Widarto

- Apa sudah terjadi penurunan sistem kelistrikanpada panel yang mengakibatkan degradasi respontime dari sensor ke sistem penampil.

- Berapa besar toleransi degradasi terse but masihdinyatakan aman/spektek belum terlampaui?

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Page 14: -------infrared -thermography...sangat efisien dan efektif untuk kegiatan inspeksi pada komponen, peralatan maupun instalasi listrik yang sedang beroperasi pada sistem kelistrikan

Teguh Sulistyo, dkk. ISSN 0216 - 3128 23

Teguh Sulistyo

Besarnya toleransi degradasi khususnya untuksistem kelistrikan gedung RSG-GAS hingga saatini belum diperoleh nilai yang pasti karena masihdilakukan kegiatan ageing. Nilai yang diperolehsekilar 20% dari keseluruhan system elektrik.

- Besarnya nilai toleransi degradasi yang masihdinyatakan aman berdasarkan spesifikasi tekniksebesar 25% dari keseluruhan sistem.

Y. Sardjono

- Dari segi ageing management research reactormohon informasi tentang periodic inservice

inspection untuk komponen-komponen electricalseperti panel Busbar RSG-GAS.

- Sejak RSG-GAS commissioning hingga sekarangada berapa kali dilakukan inspeksi terhadap panelBusbar?

Teguh Sulistyo

- Inservice Inspection untuk komponen elektrikalsecara terskedul sudah ada yailu 2 tahun dan 5tahunan kegiatan ini banyak mengalami kendalasalah satunya kesediaan alat.

- Inservice Inspection dengan menggunakanmetode NDT-IR pemah dilakukan pada tahun1993 dan terakhir dilaksanakan pada bulan Mei2007.

Prosiding PPI • PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007