BAB III PEMBAHASAN 3.1 Deskripsi Data 3.1.1 Waktu Observasi Pelaksanaan pengamatan dilakukan pada saat taruna melaksanakan praktek laut sebagai kadet mesin selama 12 bulan 7 hari. Sign on pada tanggal 02 Maret 2017 di Cilacap, dan sign off pada tanggal 09 Maret 2018 di Tanjung Gerem, sedangkan pengambilan data sekunder bersamaan dengan waktu observasi dilakukan mulai April 2018 bersamaan dengan pelaksanaan praktek dikapal. 3.1.2 Tempat Observasi Adapun tempat yang digunakan selama melaksanakan praktek laut sebagai kadet mesin diatas kapal dengan data – data sebagai berikut : Nama Kapal : MT. PEGADEN PERTAMINA 1024 Pemilik Kapal : PT. Pertamina Shipping Jenis Kapal : Kapal Tanker Nationality : Indonesia Port Of Registry : Jakarta Call Sign : YCJI Lenght over all : 158. 00 M Breath : 27.70 M GRT : 14.262 T Year Built : 1998 3.1.3 Data Kompresor Adapun data – data dari kompresor dikapal MT. PEGADEN PERTAMINA 1024 adalah sebagai berikut : 18 19 Total Unit : 2 ( dua ) Unit Maker & Type : MATSUBARA MH 150A 2 STAGE WATER COOLED H.P Cylinder Bore : 265 mm L.P Cylinder Bore : 190 mm Stroke : 100 mm Piston Displacement : 148.8 M3/h 3.2 Work Pressure : 30 Kg/Cm3 Rpm : 875 Rpm Required Power : 35 PS Capacity : 102.0 M3/h Weight : 890 Kg Analisa Permasalahan Kompresor udara dalam pengoperasiannya sering mengalami ganguan yang menyebabkan kompresor udara tidak dapat bekerja secara optimal. Ganguan yang terjadi pada kompresor udara dikapal tempat taruna praktek adalah penurunan produksi udara dan meningkatnya suhu air pendingin sehingga kompresor udara akan bekerja terlalu lama dan akan menghambat operasi dari mesin induk, mesin generator dan alat-alat pneumatik. Dalam analisa permasalahan ini penulis akan mencari penyebab timbulnya permasalahan yang terjadi pada kompresor udara di kapal MT. PEGADEN PERTAMINA. 3.2.1 Penyebab menurunnya produksi udara Adapun faktor-faktor yang menyebabkan lamanya pengisian udara bertekanan pada kompresor udara dikapal MT. PEGADEN PERTAMINA yaitu: 1. Kerusakan pada katup tekanan tinggi dan katup tekanan rendah 20 Apabila tidak dilakukan perawatan pada katup tekanan tinggi dan katup tekanan rendah maka produksi udara akan berkurang atau terhambat karena kerja dari katup ini kurang maksimal. Kerusakan pada katup tekanan rendah dan katup tekanan tinggi antara lain: a. Adanya kerak yang melekat pada katup tekanan rendah dan katup tekanan tinggi. Katup tekanan tinggi dan katup tekanan rendah yang digunakan pada kompresor udara dapat membuka dan menutup kembali sebagai akibat dari perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dan bagian luar silinder. Apabila pada katup tekanan tinggi dan katup tekanan rendah tesebut banyak endapan kerak yang menempel akan menyebabkan katup tidak dapat bekerja dengan baik. Gambar 3.1 Katup tekanan tinggi berkerak ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN ) 21 Gambar 3.2 Katup tekanan rendah berkerak ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN ) Ada beberapa faktor yang menyebabkan munculnya kerak pada katup tekan rendah dan katup tekanan tinggi pada kompresor dikapal MT. PEGADEAN PERTAMINA antara lain : 1. Udara luar yang dihisap oleh kompresor terlalu kotor Udara yang dihisap oleh kompresor harus benar-benar bersih dan kering agar tekanan yang dihasilkan oleh kompresor bisa maksimal. Kotoran yang ikut terhisap dari udara luar akan mengakibatkan katup hisap kompresor tersumbat dan juga kotoran dari luar akan ikut terkompresi dan meninggalkan kerak pada katup tekanan tinggi. Apabila hal ini terus dibiarkan maka kerja dari katup hisap dan katup tekan akan menjadi lemah dan lama kelamaan akan mengakibatkan kebocoran pada katup. 22 2. Filter udara tidak mampu menyaring kotoran dengan maksimal Filter udara pada kompresor berfungsi untuk menyaring udara yang dihisap oleh kompresor. Apabila filter tidak dapat menyaring kotoran dengan baik maka akan menghambat kerja dari kompresor udara yang mengakibatkan menurunnya tekanan pada kompresor udara. 3. Oli pelumasan yang ikut terkompresi Oli pelumasan yang ikut terkompresi akan sedikit terbakar karena panas yang ditimbulkan pada saat kompresi sangat tinggi. Hal ini akan meninggalkan karbon atau kerak yang menempel pada katup tekan kompresor dan akan mempengaruhi jumlah udara yang dihasilkan. Gejala-gejala yang terjadi dari ketiga permasalahan diatas adalah sebagai berikut : 1) Terbukanya katup pengaman tekanan rendah. 2) Suhu pada badan kompresor meningkat . 3) Kompresor bekerja terlalu lama pada saat memproduksi udara. b. Adanya kerusakan pada permukaan katup tekanan rendah dan katup tekanan tinggi Katup tekanan rendah dan katup tekanan tinggi berfungsi untuk membuka dan menutup untuk setiap langkah torak. Maka dari itu permukaan dari katup ini harus dijaga sebaik mungkin agar tidak terjadi goresan ataupun bopeng. Apabila pada katup terdapat goresan, menyebakan udara akan lolos pada tekanan tinggi. Goresan pada katup ini disebabkan oleh debu atau kotoran yang terhisap oleh kompresor udara. Goresan ini juga akan mengakibatkan produksi udara pada kompresor akan menurun. 23 Gambar 3.3 Permukaan katup yang rusak ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN ) c. Faktor jam kerja ( running hours ) Kerusakan pada katup juga dipengaruhi oleh jam kerjanya sehingga katup tersebut harus diganti apabila sudah mencapai 3000jam, dimana sifatsifat mekanis yang ditimbulkan oleh katup tidak lagi berfungsi dengan baik dan harus diganti dengan yang baru. 24 2. Keausan pada ring piston Akibat kurangnya perawatan dari kompresor akan mengakibatkan keausan pada ring piston, hal ini diakibatkan karena kemungkinan kondisi minyak lumas kompresor tidak diperhatikan. Keausan juga dapat disebabkan karena masa jam kerja (running hours) dari piston dan ring piston sudah habis atau harus sudah dilakukan penggantian. Piston ring yang didapati aus, mengakibatkan suhu dan tekanan akhir kompresi relatif rendah karena kurangnya kevakuman. Adapun Penyebab dari keausan pada ring piston ini dikarenakan besarnya gesekan antara ring piston dengan dinding silinder yang disebabkan kurangnya pelumasan didalam silinder dan kurangnya pendinginan pada silinder karena air pendingin kompresor tidak bekerja secara maksimal pada waktu mendinginkan bagian kompresor terutama pada silinder, serta kurangnya pengecekan oleh masinis sesuai jam kerja ring piston tersebut. Gejala-gejala yang terjadi akibat ring piston aus yang penulis alami dapat dilihat pada : 1) Tekanan atau kompresi pada manometer tidak sesuai dengan ketentuan ( kurang dari 25 bar ). 2) Minyak selalu berkurang karena minyak ikut dikompresi akibat dari ring scrapper tidak mampu mengikis minyak pada dinding silinder. 3) Untuk mengisi tabung udara diperlukan waktu yang lama. 3. Keausan pada piston cylinder liner Kurangnya perawatan pada kompresor juga dapat mengakibatkan keausan pada piston dan cylinder liner. Keausan pada piston ini dapat mengakibatkan goresan pada dinding silinder pada kompresor sehingga dapat mengurangi kevakuman pada saat mengkompresikan udara dan udara akan lolos dan mempengaruhi performa dari kompresor. Keausan pada piston dan 25 cylinder ini disebabkan karena ring piston yang aus sehingga kotoran yang ikut terkompresi akan lolos dan menempel pada dinding cylinder maupun piston sehingga gesekan antara piston dan dinding cylinder menjadi kasar dan dapat mengakibatkan goresan pada dinding cylinder maupun piston. Penyebab lain adalah akibat dari pelumasan yang kurang maksimal akibat dari kotoran yang masuk ke carter akibat dari lolosnya kompresi udara. Gambar 3.4 Piston kompresor aus ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN ) 26 Gambar 3.5 Silinder kompresor aus ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN ) Gejala-gejala yang terjadi akibat ausnya piston maupun dinding cylinder hampir sama dengan ausnya ring piston yaitu : 1) Tekanan atau kompresi pada manometer tidak sesuai dengan ketentuan ( kurang dari 25 bar ). 2) Minyak selalu berkurang karena minyak ikut terbakar saat kompresi. 27 3) Untuk mengisi tabung udara diperlukan waktu yang lama. 4) Kompresi lolos masuk dalam carter sehingga suhu minyak lumas tinggi. 5) Suara yang ditimbulkan sangat kasar pada saat kompresor berkerja. 3.2.2 Penyebab meningkatnya suhu air pendingin Adapun faktor-faktor yang menyebabkan suhu air pendingin pada kompresor udara dikapal MT. PEGADEN PERTAMINA meningkat yaitu : 1. Kurangnya perawatan pada air tawar pendingin Air tawar pendingin kompresor udara berfungsi untuk mendinginkan dinding silinder kompresor, untuk mendinginkan udara tekan didalam kompresor dan untuk menjaga suhu pada bagian-bagian kompresor. Apabila air tawar pendingin tidak dilakukan perawatan maka air pendingin akan bercampur dengan kandungan lumpur yang mengakibatkan penyerapan panas pada cooler menjadi tidak maksimal. Hal ini mengakibatkan suhu air mendingin akan meningkat. Gambar 3.6 Air tawar pendingin keruh ( Sumber : Kompresor udara di MT. PEGADEN ) 28 2. Kurangnya perawatan pada cooler Cooler pada kompresor udara berfungsi untuk mendinginkan atau menyerap panas dari air tawar pendingin. Media yang digunkan untuk penyerapan panas adalah air laut. Didalam cooler ini terdapat tubes, apa bila tidak dilakukan perawatan maka akan timbul endapan lumpur atau kotoran yang menyumbat pada tubes tersebut. Hal ini akan mengakibatkan aliran air laut untuk penyerapan panas menjadi tidak lancar dan penyerapan panas dari air tawar menjadi kurang maksimal. Kotoran atau endapan lumpur pada cooler ini berasal dari kotoran yang tidak dapat tersaring oleh saringan sea chest. Gambar 3.7 Cooler kotor ( Sumber : Kompresor udara di MT. PEGADEN ) 3.3 Pemecahan masalah Dari beberapa analisa permasalahan yang telah penulis uraikan, maka selanjutnya akan diuraikan langkah-langkah yang dilakukan untuk mengoptimalkan kembali kerja dari kompresor udara. 29 3.3.1 Penyebab menurunnya produksi udara Adapun perawatan yang dilakukan pada kompresor udara adalah: 1. Kerusakan pada katup tekanan tinggi dan katup tekanan rendah Kerusakan pada katup tekanan rendah dan katup tekanan tinggi akan mengakibatkan kerja dari katup untuk membuka dan menutup menjadi tidak maksimal. Katup-katup ini membuka dan menutup untuk setiap langkah bolak balik dari piston. Karena itu frekuensi kerjanya adalah yang paling tinggi diantara bagian-bagian yang lain dari kompresor. Katup tekanan tinggi bekerja pada kondisi yang sangat berat karena harus mengalirkan udara dengan temperatur yang tinggi dan sering macet karena adanya karbon atau kotoran yang terbentuk dari minyak yang terbawa oleh aliran udara. a. Akibat yang ditimbulkan dari kerusakan katup Dengan adanya kerusakan akibat dari karbon-karbon dicelah-celah katup dan tidak diadakannya pengecekan maka dapat mengakibatkan katup isap dan tekan tidak bisa membuka dan menutup dengan sempurna, sehingga katup tersebut tidak bekerja dengan baik, karena disela-sela plat katup terdapat tumpukan karbon sehingga antara plat yang satu dengan yang lainnya terdapat sedikit celah yang dapat dilalui oleh udara bertekanan. Dengan bocornya katup tekan dan katup isap tingkat pertama, maka udara tekan yang dialirkan menuju kesilinder tingkat kedua melalui intercooler menjadi berkurang sehingga tekanan akhir dari kompresi kompresor udara menjadi menurun. Jadi dari pengecekan ini diketahui bahwa jam kerja dari katup kompresor udara yang melebihi batas dan terjadi tumpukan karbon yang terdapat pada katup isap dan katup tekan akan berakibat bocornya katup tersebut dan menurunnya tekanan kompresi pada kompresor udara. 30 b. Tindakan yang dilakukan untuk mengatasi kerusakan pada katup Adapun kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada katup antara lain : 1. Katup berkerak / korosi Untuk menjaga agar katup ini tetap bekerja dengan maksimal harus dilakukan perawatan secara rutin agar tidak terjadi endapan kerak pada katup yang dapat mengakibatkan kebocoran pada katup dan tekanan balik karena lubang-lubang angin pada katup tetutup oleh kerak. Penanganan yang dilakukan apabila katup berkerak adalah sebagai berikut : 1) Lepaskan katup dari kompresor. 2) Buka baut pada katup dan lepaskan komponen-komponen katup. 3) Lakukan pembersihan kerak pada katup dengan merendam menggunakan solar, setelah beberapa saat lakukan pembersihan dengan menggunakan sikat kuningan yang halus agar tidak menggores permukaan katup. 4) Periksa lubang-lubang pada katup dan pastikan tidak ada kotoran atau kerak yang dapat menghalangi aliran udara. 5) Periksa pegas katup apabila sudah lemah / patah ganti dengan yang baru. 6) Periksa plat dan permukaan pada katup pastikan tidak rusak atau bopeng. 7) Apabila sudah dipastikan bersih maka rangkai kembali katup. 8) Kemudian dilakukan pengetesan kebocoran pada katup. 9) Bersihkan rumah katup dan dudukannya. 31 Gambar 3.8 Komponen katup ( Sumber : Kompresor udara di MT. PEGADEN) 2. Ada kebocoran pada katup Kebocoran pada katup diakibatkan oleh kerak-kerak yang menempel pada katup dan tidak dilakukan perawatan. Tindakan yang dilakukan apabila terjadi kebocoran pada katup adalah sebagai berikut : 1) Buka baut pada katup dan lepaskan komponen-komponennya. 32 2) Periksa permukaan pada katup apabila terlalu banyak yang bopeng maka dilakukan pengantian dan apabila tidak terlalu parah cukup dilakukan penyekiran. 3) Lakukan penyekiran pada permukaan katup dan plat katup dimeja khusus penyekiran ( meja lapping ) pernyekiran pada katup harus searah dengan angka 8 agar permukaan pada katup menjadi rata dan menggunakan grinding paste yang paling halus. 4) Apabila sudah dirasa halus, bersihkan katup dan rakit kembali selanjutnya dilakukan pengetesan kebocoran dengan cara memberikan solar pada lubang-lubang katup dan mengeceknya dengan melihatnya dari bawah, pastikan ada atau tidaknya kebocoran, jika masih menemukan kebocoran tersebut ulangi proses penyekiran lagi sampai benar-benar sempurna. Jika katup memang sudah mengalami keuasan yang serius atau tidak dapat diperbaiki atau memang sudah waktunya untuk diganti karena sudah digunakan sesuai waktu yang telah ditentukan oleh manual book, maka katup bisa diganti dengan yang baru. 33 Gambar 3.9 Katup kompresor setelah dibersihkan ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN) Gambar 3.10 Rumahkatup kompresor setelah dibersihkan ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN) 34 2. Keausan pada ring piston Ring piston merupakan salah satu komponen yang dipasang dalam alur ring pada piston. Diameter luar ring piston sedikit lebih besar dibandingkan dengan piston itu sendiri. Ketika ring piston terpasang , ring piston yang sifatnya elastis akan mengembang sehingga akan menutup rapat pada dinding silinder. a. Akibat dari ausnya ring piston Karena gesekan ring piston dengan liner lama-lama ring piston akan mengalami keausan dan panas yang tinggi. Akibatnya tekanan akhir kompresi relatif rendah dan tekanan kompresi pada kompresor udara menjadi berkurang. b. Upaya-upaya yang dilakukan untuk mengatasi terjadinya ausnya ring piston Dari gejala-gejala yang terjadi tersebut, kemudian dilakukan pembongkaran dan pengukuran terhadap gap ring piston dan piston groove pada piston tekanan rendah dan tekanan tinggi. Adapun langkah-langkah pengukuran yang dilakukan oleh masinis untuk mengukur ring piston adalah sebagai berikut : 1. Pengukuran gap ring piston pengukuran dilakukan dengan cara mengolesi ring piston dengan oli atau minyak dan kemudian ring piston dipasang pada silinder liner kemudian ditempelkan pada selembar kertas bersih berwarna putih pada ujung ring piston. Setelah ring piston ditempelkan, maka pada kertas akan terbentuk gambar dari celah ring piston. Dari gambar yang terbentuk kemudian melakukan pengukuran dengan menggunakan alat ukur jangka sorong. 35 2. Pengukuran piston groove Pada pengukuran celah antara ring piston dengan piston groove digunakan alat ukur fuller gauge. Pengukuran ini dilakukan dengan cara memasukan fuler gauge diantara ring piston dengan piston groove. Setelah dilakukan pengukuran terhadap ring piston dan piston groove, didapat hasil dari pengukuran yang telah masinis lakukan adalah sebagai berikut : Piston groove L.P : 0.6 mm Piston groove H.P : 0.5 mm Dari hasil pengukuran yang telah dilakukan oleh masinis, diketahui bahwa ring piston pada kompresor udara telah terjadi keausan karena sesuai manual book nilai toleransi piston groove adalah 0,4 mm dengan adanya hal tersebut dapat menyebabkan turunnya tekanan kompresi pada kompresor udara dan tekanan kerja yang dihasilkan berkurang. Kemudian masinis mengganti semua ring piston baik pada ring piston untuk tekanan rendah ataupun untuk ring piston tekanan tinggi dan melakukan perawatan sesuai dengan manual book. 3. Keausan pada piston dan dinding cylinder Piston pada kompresor berperan sebagai komponen untuk menghisap dan mengkompresikan udara dan setelah udara dikompresi selanjutkan akan ditekan atau dikirim kebotol angin. Sedangkan dinding cylinder berperan sebagai tempat naik turunnya piston. Apabila pada piston dan dinding cylinder ini terdapat keausan maka perannya akan terganggu. Akibat yang ditimbulkan dari keausan piston dan dinding cylinder adalah suhu pada body / badan kompresor akan meningkat karena gesekan antara piston dan dinding cylinder terlalu kasar. Akibat lain yang ditimbulkan adalah tekanan kompresi pada kompresor akan berkurang sehingga kerja kompresor akan menjadi lebih lama dan dapat mengurangi umur kompresor. 36 Langkah yang dilakukan apabila piston adalah dengan mengganti dengan piston yang baru atau di rekondisi dibengkel darat. Namun apabila akan direkondisi dibengkel darat pengambilan ukuran pada piston harus tepat. Apabila tidak tepat pengkompresian udara tidak akan maksimal atau dapat merusak silinder linernya. Gambar 3.11 Penggantian piston kompresor ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN) Gambar 3.12 Penggantian cylinder kompresor ( Sumber : Kompresor udara di MT. PEGADEN) 37 4. Pelumasan yang kurang optimal Pelumasan merupakan salah satu faktor penting untuk menunjang kelancaran kerja dari kompresor udara yang berfungsi untuk mengurangi gesekan antar logam dan mencegah korosi. Bagian kompresor yang memerlukan pelumasan adalah ring piston, piston, silinder, metal-metal dan bantalan penggerak. Apabila pelumasan tidak dapat maksimal maka akan cepat menyebabkan keausan. Langkah yang tepat agar pelumasan dapat maksimal adalah sebagai berikut : 1) Selalu memeriksa level minyak lumas pada karter agar tidak melewati batas minimum yang diijinkan. 2) Periksa seal pada gelas penduga dari adanya kebocoran. 3) Memeriksa kekentalan dari minyak lumas. 4) Memeriksa dari adanya kandungan air dan gram-gram pada minyak lumas. 5) Apabila telah melebihi jam kerja yang telah diijinkan maka minyak lumas harus diganti. Gambar 3.13 Level minyak lumas ( Sumber: Kompresor udara di MT. PEGADEN) 38 3.3.2 Meningkatnya suhu air tawar pendingin Adapun perawatan yang dilakukan apabila suhu air tawar pendingin meningkat yaitu : 1. Perawatan air pendingin Perawatan pada air pendingin kompresor sangat diperlukan untuk menjaga air pending dapat meyerap panas pada kompresor dan menjaga kualitas air pendingin. Perawatan yang dilakukan pada air pendingin yaitu : 1) Pengukuran kadar alkaliniti pada air tawar pendingin. 2) Pengukuran pengukuran kadar PH pada air tawar pendingin. 3) Pengukuran kadar chloride pada air tawar pendingin. 4) Pengukuran kadar iron pada air tawar pendingin. 5) Pemeriksaan secara fisik dari kandungan lumpur atau karat. Setelah dilakukan pemeriksaan oleh masinis 3 didapatkan data sebagai berikut: FRESH WATER COMPRESSOR COOLING No Date Alkalinity Chloride PH Iron 1 2 3 4 02/11/2017 09/12/2017 03/01/2018 05/02/2018 70 70 60 60 40 40 43 45 7.6 7.6 7.8 7.8 2 2 3 4 Note : Compressor Expansion Tank Cooling Water Treatment added ARMI C 109 Recomended Control Limit Added Chemical Water Cooling Treatment to Expansion tank 2L 2L 2L 2L 39 Normal : 30 - 300 Alkalinity ppm Chloride : ≤ 50 ppm PH : 7.5 - 9.5 Iron : ≤5 (Sumber : Manual Book Kompresor Matsubara MH150A) Kemudian masinis juga melakukan pengecekan pada kondisi air dalam tanki ekspansi dan ditemukan kondisi air mengandung banyak lumpur. Kemudian melakukan pembersihan tanki ekspansi dan mengganti dengan air tawar yang baru. 2. Kurangnya Perawatan pada cooler pendingin Peranan cooler pada sistem pendingin kompresor adalah untuk menyerap panas dari air tawar pendingin. Apabila penyerapan panas tidak bisa maksimal maka suhu air pendingin pada kompresor akan terus meningkat. Apabila hal ini terus dibiarkan maka akan mengganggu kerja dari kompresor udara, karena kompresor udara memerlukan pendinginan yang cukup agar udara yang dihasilkan dapat maksimal. Langkah yang harus dilakukan apabila penyerapan panas tidak bisa maksimal adalah dengan membersihkan tubes pada cooler dengan cara menyogok dengan rotan atau dengan sikat khusus kemudian dibersihkan dengan air tawar. Upaya lainnya adalah dengan membersihkan saringan sea chest agar aliran air laut yang berperan menyerap panas dari air tawar pendingin menjadi lancar. 40 TABEL PERAWATAN KOMPRESOR UDARA 41 (Sumber : Manual book kompresor matsubara MH150A)
