BAB IVTUGAS KHUSUSOVERHOUL PADA POMPA RECIPROCATING UGA-101 C

4.1 DASAR TEORI4.1.1 Deskripsi dan fungsi Pompa reciprocating suatu jenis dari Positive Displacement Pump dengan menggunakan aksi displacement. Pompa Reciprocating, cara perpindahan fluida dilakukan dengan gerak maju mundurnya jarum piston. Pompa reciprocating merupakan pompa yang berfungsi mengalirkan fluida dengan cara mengubah gerak mekanis menjadi energi aliran fluida dengan memanfaatkan gerak bolak-balik dari pompa dalam silinder. Menggunakan head yang rendah dan digunakan pada perbedaaan ketinggian yang tidak terlalu besar antara suction dan discharge. Adanya perpindahan zat cair disebabkan adanya perubahan volume ruang kerja pompa yang diakibatkan oleh gerakan elemen pompa yaitu maju mundurnya piston. Dengan perubahan tersebut, zat cair pada bagian luar ( katup buang memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada tekanan pada katup isap), sehingga kapasitas yang dihasilkan sesuai dengan volume yang dipindahkan.

Gambar 4.1 Pompa reciprocating

4.1.2 Data Pompa dan Karakteristik POMPA RECIPROCATING UGA-101 CUGA -101 C Adalah pompa ammonia cair (Liquid Ammonia Feed Pump)

1.Type : vertikal, Single Acting, 3 throw, pompa plunger2.Model: P3V220-225SG3.Service :Pabrik Urea/Manufacture of Urea4.Quality /jumlah : 4 set termasuk 1 stand by5.Cairan yang di pompakan: Ammonia Cair6.Spesifik gravity cairan : 0.59 at 37 oC7.Viskositas cairan : 0.22 CP8.Temperatur suction: 37 oC9. Kapasitas :57 m3/h10. Tekanan Suction: 22 kg/cm2 abs11.Tekanan discharge: 261 kg/cm2 abs12.Diameter plunger: 105 mm13.Jumlah plunger: 314.Kecepatan plunger: 174 rpm15.Panjang langkah: 22016.Net power input: 430 KW17.Sistem penurunan kecepatan: 2 Tingkat penurunan kecepatan dengan gigi/gear 18.Silinder: 1 silinder block untuk 1 plunger19.NPSH (Reqd): 10 m Aq. Pada inlet pompa 20.Test Pressure: Hydrostatic test pressureSuction side 38. 5 kg/cm2G (=25.5 x 1.5)Discharge side 470 kg/cm2G (=312 x 1.5)21.Safety valve set pressure:312 kg/cm2 G

4.2 Bagian-bagian pompa dan fungsi1. frame Frame pompa adalah berbentuk vertikal yang di buat dari besi tuang atau cast iron yang dilengkapi dengan crank casing dan cross head yang dibuat dalam satu coran. 2 crank shaft Crank shaft di buat dari baja tempa (forged steel) yang berfungsi menerima gerakan rotasi dan mengubahnya menjadi gerakan translasi.3 connecting rodConnecting rod dibuat dari baja tempa yang mempunyai lapisan logam putih (white metal atau babbit) berupa bearing yang berukuran besar di sebut sebagai crank pin metal yang diikat dengan baut carbon steel4. cross head Dibuat dari baja tuang (cast steel) yang dilapisi dengan logam putih pada permukaan slidding. Cross head pin dibuat dari baja nitrid (nitriding steel).5. cylinder Cylinder dengan type satu block, satu plunger, yang mempunyai lubang suction dan discharge pada dinding silinder.6. silinder valveValve silinder adalah type valve double deck dengan plate valve untuk sisi suction dan valve deck sisi discharge.7. Stuffing boxStiffing box digunakan untuk mencegah kebocoran zat cair (ammonia) yang melalui plunger selama pompa beroperasi. Packing gland yang berada diantara neck bush dan LP stuffing box diikat dengan gland nut A dan packing gland didalam LP stuffing box diika dengan gland nut B juga water seal packing diikat dengan gland nut C.

4.2.1 Bagian bagian stuffing box 1.Neck bushingUntuk menahan plunger agar tidak terjadi pergeseraaan akibat gerakan ke kiri dan kekanan selama pompa beroperasi.2.Packing

Gambar 4.2 packingSebagai pengikat agar tidak terjadi kebocoran selama pompa beroperasi dengan cara memutar gland nut ke arah kanan atau searah jarum jam. 3.Spacer Ring

Gambar 4.3 spacer ringSebagai penekan packing untuk meratakan packing terhadap permukaan penampang. 4.Water lantern ring

Gambar 4.4 Water lantern ringSebagai pengatur masuknya air pendingin plunger secara merata saat pompa beroperasi.

5. Low pressure stuffing box

Gambar 4.5 Low pressure stuffing boxBerfungsi untuk menahan kebocoran dengan tekanan rendah jika pada packing yang bertekanan tinggi masih mengaami kebocoran. 6.Gland nut

Gambar 4.6 gland nutBerfungsi sebagai pengikat dan memampatkan packing 7.Water seal packingBerfungsi untuk menahan kebocoran air pendingin yang melalui plunger.8. plunger

Gambar 4.7 plungerPlunger adalah sebagai alat penekan ammonia pada silinder box sehingga erjadinya perpindahan aliran fluida dan kenaikan tekanan di dalam pompa.

4.3 Pelaksanaan OverhoulPada tanggal 24 FEBRUARI 2015 pompa RECIPROCATING UGA-101 C terjadi kebocoran ammonia pada gland nut. Biasa nya jika terjadi kebocoran gland nut di putar searak jarum jam untuk menekan kebocoran. Namun gland nut sudah mencapai batas kerapatannya. Sebelum mealakukan perbaikan, cairan ammoniak di salurkan ke saluran pompa RECIPROCATING UGA-101 yang lain dengan membuka katup di bagian discharge.Pompa RECIPROCATING UGA-101 C kemudian di overhaul untuk melihat kerusakan yang terjadi. Proses breakdown pompa dilakukan saat berhentian motor penggerak terlebih dahulu. Selanjutnya dilakukan repack gland packing dimulai dari1.PersiapanSebelum melakukan repack siapkan dahulu alat-alat yang dibutuhkan yaitu tool for H.P Gland Packing, tool for plunger, tool for cylinder valve, tool for L.P Stufing box, tool for connecting rod, tool for cylinder frame, tool for discharge header cylinder cover, tool for Gland nut, tool for Gland, tool for Plunger connection, tool for turning, tool for plunger, tool for crosshead cover, toll for gland , tool for cylinder valve, eye ball.2.Pengamanan Memakai perlengkapan safety uuntuk menjaga ke selamatan kerja, seperti masker, sarung tangan karet dan ear plug 3.Pembukaan bagian atas a.Buka cover internal valveb.Buka presser blockc.Angkat coulter seatd.Lepaskan spring e.Buka valve guide f.Buka valve (discharge)g.Buka O ring G-150 h.Angkat valve suction, valve plate dan valve seat Dengan menggunakan tool cylinder valvei.Pasang tool plunger, lalu Angkat plunger (setelah coupling terbuka) dengan menggunakan crane4.Pembukaan bagian bawah a.Lepas kan baut pada water seal coverb.Lepas coupling dan nut c.Lalu angkat plunger dengan menggunakan craned.Lalu Buka gland nut B, setelah keluar buka gland nut Ce.Buka gland nut Af.Buka LP suffing boxg.Lalu keluarkan main gland packing, neck bush, dan spacer, water seal packing di gland B.5.Stuffing boxPada Stuffing box dilakukan perbaikan pada bagian dalam yang mana terdapat packing yang sudah rusak di ganti dengan packing yang baru. Dengan cara :1.Buka water lantern ring pada bagian dalam bawah stuffing box 2.buka spacer ring, jika rusak/ pecah harus diganti yang baru3.Lepaskan packing yang sudah rusak 4.Ganti packing dengan main gland packing 5/8" sebanyak 3 buah.5.Pasang kembali spacer 6.Lalu ganti O-Ring G-125 pada water lantern ring 7.Pasangkan water lantern ring pada stuffing box 6.Pemasangan bagian bawah a.Pada silinder blok masukan:-Neck Bush-Main gland packing 5/8 sebanyak 7 buah-Spacer b.Pada gland B masukan :-Gasket-Lalu pasang water gland packing sebanyak 4 buah-Gasket-Pasang gland Cc.Masukkan LP Stuffing box yang sudah di repack d.Pasang gland Ae.Pasang gland Bf.Lalu pasang pusher & spherical ring setelah plunger dimasukan 7.Pemasangan bagian atasa.Masukan plunger dengan craneb.Pasang valve suction -valve guide-spring-plate valve-valve seat c.Pasang O-Ring G-150d.Pasang valve guide e.Pasang valve dischargef.Pasang spring dischrageg.Pasang coulter seath.Pasang presser blocki.Pasang covernal internal valve. Setelah repack selesai hidup kan pompa lalu buka bypass pada discharge Lalu tutup bypass pada bagian yang lain dan atur tekanan pada ampere 110 A pada control.

4.4 Analisa penyebab kebocoran pompaDari proses repack yang telah dilakukan pada pompa reciprocating UGA-101 C didapat permasalahan pada bagian pompa yang terjadi kerusakan dengan pengamatan dan pengukuran langsung dilapangan. Dari hasil pengukuran di lapangan didapat diameter plunger 104.31 mm. Dengan panjang plunger 1050 mm. sedangkan diameter block siilinder 105 mm. Panjang main gland packing 410 mm dengan tebal 16 mm. Waterland packing 360 mm dengan tebal 10 mm. Dari panjang gland packing didapat diameter dengan perhitungan yaitu :K = 2 r410 = 2 x 3.14 x r2 r = 130 mmD = 130Jadi Diameter luar main gland packing 130 mm diameter dalam 98 mm. selisih antara block silinder berkisar + 25 mm.terhadap plunger -7 mmK = 2 r360 = 2 x 3.14 x r2 r = 115 mmD = 115 mmJadi Diameter luar water gland packing 115 mm diameter dalam 95. selisih antara block silinder block berkisar +10 mm, terhdap plunger -10 mm. Dikarnakan bahan packing lentur saat dipasangkan di dalam block silinder packing akan menyesuaikan diameter dalam silinder block dan packing akan mengalami deformasi akibat kerapatan.Kerusakan yang terjadi di akibatkan ausnya packing yang digunakan yang di sebabkan oleh gesekan antara pompa (plunger) dengan packing secara continue sehingga permukaan packing menjadi terkikis. Untuk lebih jelas dapat diilihat pada gambar 4.8 berikut

Gambar 4.8 cilinder blockPada gambar diatas terdapat 3 bagian gland packing yang di pasang pada no 7, 10 dan 12. Pada bagian tersebut packing di pasang dengan jumlah yang berbeda, pada bagian atas dipasang packing 7 buah dikarnakan pada bagian ini tekanan cairan ammoniak sangat tinggi pada bagian stuffing box no 10 dan 12 packing berfungsi menahan kebocoran aliran fluida bertekanan rendah. Cara kerja :Cara kerja main gland packing yaitu dengan memberikan tekanan pada bagian bawah gland packing dengan memutar gland A, B DAN C dikarnakan packing berbahan yang ulet sehingga pada saat packing di tekan packing akan mengalami lentur sehingga bagian yag lentur akan merapat ke bagian permukaan plunger .

(a) (b)Gambar 4.9 a.) pompa bocor , b) pompa tidak bocorPada gambar 4.9 a) terjadi nya kebocoran disebabkan packing yang terpasang tidak merapat kebagiansisi kanan punger sehingga cairan ammonia mengalir antara packing dan plunger. Sedangkan pada gambar b) packing yang tadinya diam mendapat tekanan yang disebabkan putaran gland nut menyebabkan gland nut keatas menekan spacer, lalu spacer menekan packing, sehingga packing mengalami deformasi sehingga bagian sisi packing menekan sisi plunger sehingga terjadi kerapatan. Penyebab : Dikarnakan packing menekan plunger yang bergerak naik-turun secara berulang, menyebabkan terjadinya gesekan antara packing dengan plunger sehingga packing mengalami aus. Dari aus inilah packing mengalami kerusakan pada permukaan sehingga permukaan menjadi licin. gesekan yang terjadi dapat di minimalisir dengan memperhatikan kekasaran permukaan plunger. dan juga akibat dari gesekan secara berulang menimbulkan panas yang berlebih sehingga dapat menyebabkan packing menjadi kaku4.4.1 Tindakan yang dapat diakukan terhadap masalah MasalahPenyebabTindakan

Packing aus/rusak- Akibat Gesekan dengan plunger yang bergerak naik-turun.- Panas yang berlebih akibat gesekan.-Terlalu sering diikat/memutar gland sehingga menekan packing yang menyebabkan packing mengalami deformasi.-Plunger yang aus/gores akan menyebabkan packing aus akibat bergesekan ketika plunger bergerak kontinu -Plunger yang aus/gores akan menyebabkan packing aus akibat bergesekan ketika plunger bergerak kontinu.- panas yang berlebihan - Menambah ukuran panjang packing sehingga memungkinkan packing menekan dengan rapat pada plunger dan dinding stuffing box.

-Bila sudah aus sebaiknya diganti.- dilakukan pendinginan dengan udara untuk mengurangi panas.

Plunger Aus/gores-Minyak pelumas/oli tidak bersirkulasi dengan baik kemungkinan saluran tersumbat.-Terdapat kotoran didalam silinder sehingga memunginkan plunger tergores.-Plunger mengalami gesekan dengan packing secara terus menerus akibat packing yang berdeformasi menjadi keras.-Kemungkinan serpihan spacer yang pecah didalam silinder sehinga bergesekan dengan plunger.-Melakukan pengecekan pada saluran minyak / pelumas dari kotoran.-Bersihkan dari kotoran yang memungkinkan plunger tergores. -Bila spacer pecah, bersihkan dan jangan sampai ada yang tertinggal didalamnya.-Bila packing sudah aus sebaiknya segera diganti agar tidak menyebabkan kerusakan pada bagian lain.

Spacer pecah-Proses pemasukan spacer yang tidak merata sehingga memungkinkan spacer tidak masuk sempurna. -Cara memasukan spacer dilakukan dengan paksa memungkinkan spacer retak.-Alat yang digunakan untuk memasukan dan mengeluarkan spacer tidak tepat.-Sebaiknya gunakan alat pemasang spacer yang tingkat kekerasan dibawah kekerasan dari material spacer.-Bersihkan dan beri pelumas pada permukan spacer sebelum dimasukan.