laporan kp inco qq

PT. INCO SOROAKO

POLITEKNIK NEGERI UJUNGPANDANG

BAB I PENDAHULUAN

Latar BelakangIndonesia merupakan salah satu negara penghasil nikel terbesar di dunia, yang merupakan penghasil devisa besar bagi negara. Salah satu perusahaan besar di Indonesia yang melakukan eksplorasi dan eksploitasi nikel adalah PT. International Nickel Indonesia, Tbk (PT. INCO). PT. International Nickel Indonesia, Tbk merupakan salah satu perusahaan eksplorasi dan eksploitasi nikel asing di Indonesia dan memiliki wilayah kerja yang cukup luas. Salah satu prosedur yang sangat penting dalam proses produksi nikel ini adalah penyediaan pembangkit tenaga listrik termasuk Pembangkit Listrik Tenaga Diesel ( PLTD ) Untuk menunjang proses produksi di Plant Site. Seiring dengan berkembangnya zaman, maka kebutuhan dan kemudahan dalam melakukan segala hal bagi manusia menjadi suatu tuntutan penting. Kemudahan tersebut dapat dicapai dengan adanya perkembangan teknologi yang berjalan dengan cepat. Perkembangan teknologi ini menuntut dibutuhkannya peningkatan kualitas dari sumber daya manusia. PT. International Nickel Indonesia, Tbk sebagai salah satu perusahaan yang melakukan kegiatan eksplorasi dan eksploitasi nikel dalam jumlah besar, senantiasa berusaha meningkatkan produksi dan kapasitas produksi. Usaha tersebut dilakukan dengan meningkatkan kualitas sistem manajemen perusahaan dan menggunakan teknologi mutakhir. Generasi muda yang merupakan salah satu sumber daya manusia yang sangat potensial, harus terus melakukan pengembangan dan peningkatan kualitas diri sehingga dapat menciptakan dan memanfaatkan perkembangan teknologi tersebut. Perguruan tinggi sebagai tempat untuk membentuk sumber daya manusia yang berkualitas yang siap untuk dikembangkan, memerlukan industri sebagai institusi untuk mengaktualisasikan dan mensinergikan berbagai pengetahuan teoritis yang didapat oleh generasi muda pada bangku kuliah.Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

1

PT. INCO SOROAKO


PT. International Nickel Indonesia, Tbk sebagai salah satu perusahaan yang bergerak di bidang eksplorasi dan eksploitasi nikel kelas dunia yang didukung oleh teknologi maju merupakan tempat yang tepat untuk aktualisasi berbagai bidang disiplin ilmu, terkhusus ilmu yang diterapkan pada Jurusan Teknik Mesin. Hal ini didukung oleh kebijakan PT. International Nickel Indonesia, Tbk yang turut berperan serta dalam pembinaan, pengembangan dan peningkatan kualitas sumber daya manusia Indonesia.

1.21.2.1

Tujuan Kerja PraktekTujuan Secara Umum 1. 2. 3. Mengenal keadaan dunia industri yang akan dihadapi sehingga dapat melakukan persiapan sebelum terjun langsung kedalamnya. Mengenal sistem kerja dan organisasi yang ada di perusahaan. Memberi kesempatan kepada mahasiswa untuk memperoleh pengalaman 4. dalam hal engineering praktis, kemampuan berkomunikasi, dan bersosialisasi. Memberikan kelengkapan dan pendalaman materi kuliah melalui kuliah. 5. 6. Membantu menyelesaikan masalah teknis yang ada, bila dimungkinkan. Memperluas wawasan mahasiswa dalam bidang teknik secara umum, Teknik Mesin khususnya. pengamatan langsung di lapangan sekaligus mengimplementasikan ilmu-ilmu yang telah diperoleh di bangku

1.2.2

Tujuan Secara Khusus Secara khusus kerja praktek bertujuan :1. Sebagai persyaratan dalam penyelesaian perkuliahan pada jenjang

program D3.

Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

2

PT. INCO SOROAKO


2. Mengetahui sistem pembangkit Tenaga Diesel yang digunakan

khususnya dalam industri Pertambangan Nikel pada PT. INCO Tbk, Soroako. 3. Mengetahui sistem Operasi Pada Sistem Pembangkit Tenaga Diesel ( MBDG ). Disamping itu pula dengan melalui kerja praktek mahasiswa dapat mengenal lebih jauh tentang ruang lingkup, sistem dan manajemen kerja pada PT. INCO Tbk, Soroako dan secara khusus dapat mengetahui jenis kegiatan-kegiatan yang dilaksanakan oleh Departemen Utilities.

1.3

Batasan MasalahMateri yang dipelajari meliputi sistem pembangkitan tenaga listrik di PT

Inco yang terdiri dari PLTA,PLTD,PLTU dan beberapa mesin diesel CAT. Selanjutnya dibahas mengenai masalah-masalah yang muncul akibat ketidakseimbangan furnace dalam pemakaian daya. Hal ini jelas akan berdampak buruk terhadap performansi beban-beban yang lain,misalnya motor. Pada laporan kali ini penyusun tidak membahas lebih lanjut mengenai sistem penyaluran daya.

1.4

Waktu dan Tempat PelaksanaanKerja praktek ini dilaksanakan di Departemen Utilities tepatnya pada

Auxiliary Power Plant mulai dari tanggal 27 April 2010 sampai dengan tanggal 28 Mei 2010.

1.5

Metode Pengumpulan DataDalam penulisan kerja praktek di PT. INCO, penyusun menggunakan

beberapa metode untuk mendapatkan data-data yang diperlukan sebagai pedoman dalam menulis laporan kerja praktek ini. Metode-metode tersebut adalah :


3

PT. INCO SOROAKO


1.

Observasi Lapangan Dengan melihat secara langsung di lapangan dan melakukan pengamatan serta pengambilan data objek yang ditinjau.

2.

Interview Yakni dengan melakukan diskusi dengan pembimbing, operator serta karyawan PT. INCO khususnya Departemen Utilities.

3.

Studi Literatur Dengan cara mencari informasi dari manual book dan literaturliteratur lain yang berhubungan sebagai referensi.

4.

Diskusi dan Wawancara Metode ini dilakukan dengan bertanya langsung pada pihak yang terkait mengenai suatu masalah kelistrikan yang pernah terjadi atau alat-alat kelistrikan tertentu. Diskusi juga sering dilakukan ketika melaksanakan observasi ke lapangan.

1.6

Sistematika PenulisanDalam penulisan laporan ini, penyusun menggunakan sistematika sebagai

berikut : Bab I - Pendahuluan Berisikan latar belakang kerja praktek, tujuan, batasan masalah, waktu dan tempat pelaksanaan serta metode pengumpulan data. Bab II - Aktifitas Harian Kerja Praktek Berisi tentang aktifitas harian penyusun pada saat melaksanakan kerja praktek di PT. INCO. Bab III - Departemen Utilities Berisi tentang gambaran umum Departemen Utilities sebagai penyedia daya listrik untuk kebutuhan pabrik pengolahan nikel.


4

PT. INCO SOROAKO


Bab IV - Gambaran Umum Mirrless Blackstone Diesel Generator (MBDG) Pada bab ini akan dijelaskan mengenai spesifikasi mesin diesel yang di gunakan PT.INCO, serta pengertian Mesin Diesel (MBDG), dan prinsip kerja pembangkit mesin diesel (MBDG). Bab V - Pembahasan Pada bab ini akan dijelaskan secara satu persatu mengenai Auxiliary equipment yang di gunakan, serta komponen-komponen beserta dengan kegunaannya masing-masing. Bab VI - Komponen-Komponen Mesin Diesel (MBDG) Pada Bab Ini akan Dijelaskan tentang Proses Injeksi Bahan bakar, komponen-komponen mesin Diesel, serta gangguan yang terdapat pada komponen, dan maintenance dari mesin diesel. Bab VI - Penutup Berisi tentang kesimpulan dan saran bagi PT. INCO, khususnya Departemen Utilities.


5

PT. INCO SOROAKO


BAB II AKTIFITAS HARIAN KERJA PRAKTEK

MINGGU KE -

HARI Senin

TANGGAL 26 April 2010 -

DAILY SCHEDULE

Melapor ke External Relation Department Selasa 27 April 2010 Mendapatkan undangan untuk mengikuti GIP ( General Induction Program ) Pada Tanggal 29 April 2010 di HR & OD Department. Rabu 28 April 2010 Mengikuti GIP di HR & OD I Kamis 29 April 2010 Department tentang profil dan gambaran operasional PT.INCO. Mengikuti GIP tentang prosedur Keselamatan kerja. Mengambil Alat Pengaman Diri (APD) di External Relation Department. Diantar Ke Lokasi Kerja Praktek di Utilities Department. Jumat 30 April 2010 Mengikuti Utilities Site Specific Induction Program ( USSIP ) yang di bawakan OlehBapak Revli.


6

PT. INCO SOROAKO


MINGG U KEII

HARI

TANGGAL

DAILY SCHEDULE Berkunjung ke Library Utilities Department untuk mencari referensi mengenai Judul yang akan di ambil. Melakukan Diskusi dengan pembimbing mengenai gambaran umum MBDG. Bertemu dengan pak charles choong. Melakukan Observasi bersama pembimbing. Pembuatan Time Schedule Studi Literatur dan referensi di Liblary Utilities Departement. Mempelajari power system di PT.INCO. Melaporkan Time Schedule ke pembimbing Berkenalan dengan Pembimbing yaitu Bapak Arifin Guntari, dan beberapa pembimbing Lainnya. Sharing mengenai Aliran Bahan Bakar, Oli, Air mulai dari awal pengambilan sampai ke mesin dan letak penampungan dan

Senin

03 Mei 2010

Selasa

04 Mei 2010

Rabu

05 Mei 2010


7

PT. INCO SOROAKO


filternya dengan pak arifin. Bertemu dengan Pembimbing yaitu Bapak I Gede Sudiana. Berkunjung ke control room dan berkenalan dengan beberapa operator. Meninjau ke PLTD ( MBDG ) PT.Inco. Berkunjung ke CAT Diesel Engine. Mengahadap ke pak charles Sharing dengan Pak Ibnu , membahas tentang system proteksi yang digunakan pada Kamis 06 Mei 2010 MBDG. Sharing dengan Pak Ridwan untuk memebahas tentang Sistem Penyaluran Daya ( Sistem Distribusi). Jumat 07 Mei 2010 Bertemu dengan Pak charles choong, untuk pengecekan time schedule untuk hari ini. Sharing dengan bapak Arifin G, melihat gambar-gambar tentang Komponen-Komponen yang dilewati Air dan Oli pada mesin. Meninjau Lokasi PLTD (MBDG) serta PLTA Larona bersama pak Arifin Guntari.


8

PT. INCO SOROAKO


Melaksanakan diskusi dengan operator PLTA Larona. Mengetik Laporan.

Mingg u Ke III

Hari

Tanggal

Daily Schedule Mencari referensi di Liblary Utilities Department. Melakukan diskusi dengan pak Andi

Senin

10 Mei 2010

Hafizul, lalu melakukan tinjauan ke Lokasi MBDG. Berkenalan dengan pak.Lorenzo, Sambil Mendiskusikan Fungsi Separator. Melakukan Diskusi dengan Pak Rudi serta melihat Gambar Injeksi Pump. Melakukan peninjauan Langsung tentang Injector, nozzle, dan injector pump. Berkenalan dengan Karyawan pada Maintenance pada MBDG. Menuju Lokasi PLTA BALAMBANO,

Selasa

11 Mei 2010

Rabu

12 Mei


9

PT. INCO SOROAKO


bersama Pembimbing. Melakukan tinjauan ke Control Room, dan Berdiskusi dengan salah satu Operator. 2010 Melihat langsung Turbin, Spillway, Dam, Switcyard, Pen Stock, serta Generator dan Trafo. Mengetik Laporan 13 Mei 2010

Kamis

Mencari referensi di Liblary Utilities

Jumat

14 Mei 2010

Department. Mengambil foto-foto Komponenkomponen Pada MBDG. Mengetik Laporan

Mingg u Ke -

Hari

Tanggal 17 Mei 2010 18 Mei 2010 19 Mei 2010 20 Mei 2010 21 Mei 2010

Daily Schedule Mengambil Data Log sheet di Control Room. Mengetik Laporan Mencari referensi di Liblary. Mengetik Laporan Mengetik Laporan Mengetik laporan Sharing dengan pembimbing Asistensi laporan Mengetik Laporan

Senin

Selasa IV Rabu Kamis

Jumat


10

PT. INCO SOROAKO


Minggu Ke V

Hari Senin Selasa Rabu Kamis

Tanggal 24 Mei 2010 25 Mei 2010 26 Mei 2010 27 Mei 2010

Daily Schedule Asistensi Laporan Mengetik Laporan Persentasi Kembali Ke External Department

BAB III SISTEM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK PT. INCO, Tbk

3.1

Gambaran UmumSecara umum skema power system di PT Inco dapat dilihat pada

Monitor Man Machine Interface (MMI) di bawah ini :


11

PT. INCO SOROAKO


Gambar 3.1 Skema power system secara umum di PT Inco,Tbk

Energi listrik dalam jumlah yang sangat besar dibutuhkan oleh PT. INCO agar proses produksi pengolahan nikel dapat berlangsung. Secara umum proses pengolahan nickel di plant site dapat digambarkan sebagai berikut :

Pengeringan

Kilang Reduksi

Peleburan

Pengayaan

Semua peralatan yang ada dalam proses pengolahan bijih nickel tersebut beroperasi dengan pemakaian daya listrik yang sangat besar, dimana yang membutuhkan daya paling besar adalah tungku peleburan (furnace). Ada empat buah furnace yang masing-masing bisa beroperasi dengan daya hingga 80 MW. Walaupun rata-rata total penggunaan daya untuk furnace adalah sekitar 250 MW. Sedangkan rata-rata daya yang dikonsumsi oleh peralatan-peralatan lain (auxiliary) di plant site yaitu sekitar 50 MW. Artinya untuk plant site saja dibutuhkan daya minimal 300 MW. Belum lagi daya yang harus terpasang untuk area di luar plant site (mining area dan kota Soroako) serta daya sebanyak 5 MW yang dijual ke PLN. Sehingga diperlukan total daya terpasang sekitar 400 MW agar semuanya dapat berjalan dengan baik.


12

PT. INCO SOROAKO


Untuk memenuhi semua itu PT. INCO, Tbk harus menyediakan sistem kelistrikan yang tidak hanya besar tetapi juga kompleks dibandingkan industri-industri lain yang hanya mengandalkan suplai listrik dari PLN. Hal itu diwujudkan oleh PT. INCO, Tbk dengan dimilikinya sendiri sistem kelistrikan yang lengkap mulai dari pembangkitan, transmisi, distribusi, hingga pemakaian.

3.2

Sistem Pembangkitan Tenaga ListrikKebutuhan akan energi listrik dalam jumlah yang sangat besar diantisipasi

oleh PT. INCO, Tbk dengan dimilikinya pembangkit sendiri mulai dari PLTA, PLTD dan PLTU.

3.2.1 PLTA Larona, PLTA Balambano, dan PLTA Karebbe (dalam pembangunan)PLTA Larona mulai dibangun pada tahun 1975 dan diresmikan penggunaannya pada tahun 1977. PLTA Larona memiliki tiga buah generator yang mulanya hanya berkapasitas 55 MW. Kemudian pada tahun 1997 ketiga buah generator tersebut di-upgrade sehingga kapasitasnya menjadi 65 MW. PLTA Larona memanfaatkan adanya struktur aliran air yang berundak dari tiga buah danau yang ada, yaitu Danau Matano, Danau Mahalona dan Danau Towuti yang merupakan sumber air bagi Sungai Larona dan di dekat sungai tersebut, tepatnya di Batubesi sekitar 25 km dari Soroako, dibangun bendungan setinggi 30 meter. Bendungan diperlukan untuk mengendalikan air yang masuk ke kanal buatan sepanjang 7 km. Air dari kanal masuk ke dalam tiga buah penstock setinggi 140 meter. Penstock adalah pipa baja yang mengalirkan air dari ujung kanal ke turbin yang berputar dengan kecepatan 272,5 rpm. Besarnya tegangan output dari masing-masing generator PLTA Larona adalah 11 kV dengan frekuensi 50 Hz, sebelum ditransmisikan tegangan output ini akan dinaikkan nilainya (step up) menjadi 150 kV dan sebelum mensuplai ke beban yang


13

PT. INCO SOROAKO


sebagian besar berupa furnace, tegangan dari jalur transmisi akan diturunkan kembali nilainya menjadi 33 kV. PLTA Balambano merupakan proyek perluasan dari PLTA Larona, dimana PLTA ini juga memanfaatkan adanya struktur aliran air yang berundak dari tiga buah danau yang ada, yaitu Danau Matano, Danau Mahalona dan Danau Towuti. PLTA Balambano dibangun pada tahun 1998 dan memiliki dua buah generator dengan daya terpasang masing-masing 68,5 MW. Berbeda dengan PLTA Larona, PLTA Balambano tidak menggunakan kanal untuk mengalirkan airnya, tetapi air dari dam Balambano langsung masuk dua buah penstock sepanjang 120 meter dan berdiameter 5 meter. Air dari penstock akan memutar turbin dengan kecepatan 214,3 rpm. Besarnya tegangan output dari masingmasing generator PLTA Balambano adalah 11 kV dengan frekuensi 50 Hz, sebelum ditransmisikan tegangan output ini juga akan dinaikkan nilainya (step up) menjadi 150 kV dan akan diturunkan kembali nilainya menjadi 33 kV sebelum mensuplai beban yang sebagian besar berupa furnace. Pada tahun 2006 dimulai pembangunan PLTA Karebbe dibangun untuk mengatasi kendala keterbatasan energi listrik agar dapat mencapai target produksi 200 juta pon nickel per tahun. PLTA Karebbe direncanakan selesai pada tahun 2009. PLTA Karebbe memanfaatkan aliran Sungai Larona yang mengalir dari PLTA Balambano. Diharapkan dengan selesainya pembangunan PLTA Karebbe akan ada tambahan 90 MW listrik. Prinsip kerja dari PLTA adalah konversi dari energi potensial air yang dibendung, kemudian diubah menjadi energi kinetik oleh turbin yang berputar karena ditimpa air yang mengalir atau jatuh dengan deras, lalu turbin ini akan memutar generator yang mengonversi energi kinetik (putaran) menjadi energi listrik.


14

PT. INCO SOROAKO


(A)Gambar 3.2 (A) PLTA Larona (B) PLTA Balambano

(B)

Adapun komponen yang ada di sebuah PLTA adalah sebagai berikut : a) Bendungan (Dam) Berfungsi sebagai penampung air. b) Spillway Berfungsi melepaskan air yang melimpah di bendungan, misalkan saat curah hujan tinggi.

c) Canal Intake Berfungsi untuk mengatur air yang masuk ke kanal dari dam. Canal intake hanya terdapat di PLTA Larona yang menggunakan kanal sebelum masuk penstock. d) Intake Gate Berfungsi untuk mengatur air yang masuk ke penstock, seperti halnya canal gate, intake gate dapat dibuka dan ditutup secara hidrolik serta dikontrol secara automatik.


15

PT. INCO SOROAKO


Gambar 3.3 Kanal di PLTA Larona

e) Penstock Penstock adalah pipa baja yang mengalirkan air dari ujung kanal ke turbin. f) By Pass Valve Alat yang terdapat pada penstock sebelum air masuk ke turbin. By pass valve akan bekerja otomatis untuk membuang air apabila tekanan air di dalam turbin berlebihan. g) Turbin Turbin berupa kincir yang berputar diakibatkan air yang mengalir dengan deras dari penstock. Turbinlah yang akan memutar generator. h) Governor Governor merupakan alat yang mengontrol kerja generator dan turbin. Fungsi utama governor adalah mengatur kecepatan turbin, mengatur keseimbangan beban, dan mengatur frekuensi.

3.2.2

Pembangit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Pembangkit listrik tenaga diesel merupakan suatu pembangkit yang penggerak mulanya menggunakan beberapa silinder yang di dalamnya terdapat torak yang bergerak translasi (bolak-balik), di dalam silinder itulah terjadi


16

PT. INCO SOROAKO


pembakaran antara bahan bakar dengan oksigen dari udara. Gas pembakaran yang dihasilkan oleh proses tersebut mampu menggerakkan torak yang oleh batang penghubung (batang penggerak) dihubungkan dengan poros engkol. PLTD mempunyai ukuran mulai dari 40 kW sampai puluhan MW. Untuk menyalakan listrik di daerah baru, umumnya digunakan PLTD. Di lain pihak, jika perkembangan pemakaian tenaga listrik telah melebihi 100 MW, penyediaan tenaga listrik yang menggunakan PLTD tidak lagi ekonomis sehingga harus dibangun pembangkit listrik tenaga yang lainnya, seperti PLTU atau PLTA. Untuk melayani beban PLTD dengan kapasitas di atas 100 MW akan tidak ekonomis karena unitnya menjadi banyak, mengingat unit PLTD yang terbesar di pasaran hanya sekitar 12,5 MW. Gambar 3.4 menggambarkan prinsip kerja mesin diesel 4-langkah, sedangkan gambar 3.5 menggambarkan prinsip kerja mesin diesel 2-langkah. Secara teoritis, mesin diesel 2-langkah dengan dimensi dan jumlah putaran per detik yang sama dibandingkan dengan mesin diesel 4-langkah, dapat menghasilkan daya 2 kali lebih besar. Hal ini disebabkan karena mesin diesel 2-langkah terdapat 1 kali langkah tenaga untuk setiap 2 langkah atau setiap 1 putaran, sedangkan pada mesin diesel 4-langkah, langkah tenaga terjadi 1 kali setiap 4 langkah atau setiap 2 putaran. Namun dalam praktek, angka 2 kali lebih besar untuk daya yang didapat pada mesin diesel 2-langkah tidak tercapai (hanya sekitar 1,8 kali). Hal ini disebabkan karena proses pembilasan ruang bakar silinder mesin diesel 2-langkah tidak sebersih pada mesin diesel 4-langkah sehingga proses pembakarannya tidak sesempurna seperti pada mesin diesel-4 langkah. Karena proses pembakaran ini, maka efisiensi mesin diesel 2-langkah tidak bisa sebaik efisiensi mesin diesel 4-langkah. Pemakaian bahan bakarnya lebih boros. Mesin diesel 2-langkah lebih cocok digunakan pada keperluan yang memerlukan penghematan ruangan seperti pada lokomotif kereta api atau pada kapal laut. Prinsip kerja mesin diesel 4 langkah adalah sebagai berikut : a) Langkah Hisap / Pemasukan (Langkah 1). Poros engkol berputar, piston (torak) bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah), katup masuk terbuka. Udara murni terhisap


17

PT. INCO SOROAKO


masuk ke dalam selinder akibat terjadinya kevakuman dalam ruang selinder karena terjadi pembesaran volume ruang di atas torak (gerak dari TMA ke TMB). Langkah hisap ini berhenti ketika torak mencapai TMB. b) Langkah Kompresi (Langkah 2). Poros engkol terus berputar, piston (torak) bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik mati atas), kedua katup tertutup. Udara murni yang terhisap tadi terkompresi dalam ruang bakar (ruang selinder di atas torak). Karena terkompresi suhu dan tekanan udara tersebut naik hingga mencapai 35 atm dengan temperatur 500-8000C (pada perbandingan kompresi 20 : 1). c) Langkah Usaha (Langkah 3). Poros engkol masih terus berputar, beberapa derajad sebelum torak mencapai TMA (titik mati atas) di akhir langkah kompresi, bahan bahar diinjeksikan/disemprotkan ke dalam ruang bakar. Karena suhu udara kompresi yang tinggi terjadilah pembakaran yang menghasilkan tekanan eksplosif yang mendorong piston (torak) bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah). Kedua katup masih dalam keadaan tertutup. Gaya dorong ke bawah diteruskan oleh batang piston ke poros engkol untuk dirubah menjadi gerak putar. Gerak putar inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk menggerakkan beban (generator) melalui puli (pulley) dan sabuk penggerak (belt). Langkah usaha ini berhenti ketika katup buang mulai membuka beberapa derajad sebelum torak mencapai TMB. d) Langkah Buang (Langkah 4). Poros engkol masih terus berputar, piston (torak) bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik mati atas), katup buang terbuka. Gas sisa hasil pembakaran terdorong kelur dari ruang bakar (ruang selinder di atas torak) menuju udara luar melalui katup buang yang terbuka. Karena gas sisa tersebut masih bertekanan tinggi, maka diperlukan alat peredamnya. Karena itu saluran keluar motor diesel selalu dilengkapi


18

PT. INCO SOROAKO


dengan knalpot (muffler).

KM : Katub Masuk KB : Katub Buang P : Pengabut Bahan Bakar K : Karter (berisi minyak pelumas dan udara)

Gambar 3. 4 Prinsip kerja mesin diesel 4 langkah

Sedangkan prinsip kerja mesin diesel 2 langkah adalah sebagai berikut : Langkah 1A :

Pada permulaan gerakan, torak bergerak ke atas sedangkan LM dan LB dalam keadaan terbuka. Udara bertekanan dari karter masuk ke silinder meniup gas sisa pembakaran atau ledakan melalui LB. (Langkah ini disebut juga langkah pembilasan.)

Langkah 1B :

Torak bergerak ke atas, LM dan LB dalam keadaan tertutup oleh dinding torak, udara bersih dalam silinder dimampatkan. Pada akhir langkah ini, bahan bakar disemprotkan dan meledak.

Langkah 1C : Torak bergerak ke bawah dengan dorongan gas yang diledakkan Pada akhir gerakan, torak bergerak ke bawah di mana LB sudah terbuka sehingga gas hasil pembakaran atau ledakan mulai keluarJurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

Langkah 1D :

19

PT. INCO SOROAKO


dan karena efek pemompaan oleh torak keruang karter yang berkurang volumenya akibat gerak torak yang ke arah bawah ini.

LM : Lubang Masuk LB : Lubang Buang P : Pengabut Bahan Bakar K : Karter (berisi minyak pelumas dan udara)

Gambar 3.5 Prinsip kerja mesin diesel 2 langkah

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel pada PT. INCO sendiri terdiri dari :1. Pembangkit dengan mesin diesel merek Mirrless Blackstone atau

biasa disebut dengan MBDG (Mirrlees Blackstone Diesel Generator).2. Pembangkit dengan Cat Diesel Engine.

Untuk lebih jelasnya akan dibahas secara satu-persatu sebagai berikut :

3.2.2a Mirrlees Blackstone Diesel Generator (MBDG)MBDG dioperasikan untuk menyuplai kebutuhan peralatan-peralatan auxiliary (peralatan selain furnace) yang perannya sangat penting dalam pengolahan nickel di pabrik. PT. INCO, Tbk awalnya hanya memililiki tiga buah MBDG masing-masing berkapasitas 8 MW. Pada tahun 2005 ditambahkan dua


20

PT. INCO SOROAKO


buah MBDG yang juga berkapasitas 8 MW. Mesin diesel Mirrlees Blackstone KV Major adalah mesin 4 tak yang penyalaannya melalui kompresi udara dan bahan bakar, menggunkan turbocharger, serta pendingin udara. Didesain untuk operasi pada light dan heavy fuel oil. Mesin tipe V terdiri dari dua bank silinder, setiap silinder mempunyai kemiringan 22,5 terhadap sumbu vertikal. Prinsip kerjanya adalah seperti motor-motor bakar pada umumnya, yaitu piston-piston yang bergerak karena pembakaran akan memutar poros yang selanjutnya akan memutar generator pada kecepatan 600 rpm. Masing-masing generator akan menghasilkan daya maksimum 8 MW pada tegangan 11 kV.

Gambar 3.6 Konfigurasi mesin diesel 4 langkah model V

Gambar 3.7 Mirrlees Blackstone Diesel Generator (MBDG)


21

PT. INCO SOROAKO


3.2.2b Caterpillar Diesel EngineMesin Caterpillar Diesel engine memiliki prinsip kerja yang sama denagn MBDG tetapi memiliki ukuran yang dan keluaran daya yang lebih kecil. Cat Diesel Engine dioperasikan juga untuk menyuplai kebutuhan peralatanperalatan auxiliary. PT. INCO memiliki 32 buah Cat Diesel Engine yang masingmasing berkapasitas 1,1 MW

Gambar 3.8 Caterpillar Diesel PT.INCO

3.2.3

Steam Turbine Generator (STG) atau PLTU

Dalam PLTU, energi primer yang dikonversikan menjadi energi listrik adalah bahan bakar. Bahan bakar yang digunakan dapat berupa batubara (padat), minyak (cair), atau gas. Ada kalanya PLTU menggunakan kombinasi beberapa macam bahan bakar. Konversi energi tingkat pertama yang berlangsung dalam PLTU adalah konversi energi primer menjadi energi panas (kalor). Hal ini dilakukan dalam ruang bakar dari ketel uap PLTU. Energi panas ini kemudian dipindahkan ke dalam air yang ada dalam pipa ketel untuk menghasilkan uap yang dikumpulkan


22

PT. INCO SOROAKO


dalam drum dari ketel. Uap dari drum ketel dialirkan ke turbin uap. Dalam turbin uap, energi (enthalpy) uap dikonversikan menjadi energi mekanis penggerak generator, dan akhirnya energi mekanik dari turbin uap ini dikonversikan menjadi energi listrik oleh generator. STG atau PLTU pada PT. INCO, Tbk menggunakan uap yang berasal dari boiler di auxiliary plant untuk memutar turbin yang selanjutnya akan memutar generator. Unit pembangkit ini dapat menghasilkan daya maksimum 28,2 MW pada tegangan 11 kV yang digunakan juga untuk menyuplai beban yang berupa peralatan-peralatan auxiliary.

Gambar 3.9 Sistem PLTU pada PT.INCO

Sistem pembangkit listrik tenaga uap terdiri dari beberapa komponen utama yaitu : a) Boiler Boiler adalah alat pemindah panas (heat exchanger) yang spesial. Inti kerjanya adalah pemasukan kalor dari reaksi bahan bakar dengan udara (oksigen) kedalam sistem boiler. Proses ini digunakan untuk mendidihkan air pengisi (feedwater) hingga melewati titik didihnya (superheated) menjadi uap air (steam). b) Turbin


23

PT. INCO SOROAKO


Turbin uap adalah suatu mesin yang merubah energi kinetis dari uap yang bereaksi langsung dengan sudu-sudu pada rotor menjadi energi mekanis putar. Turbin uap beroperasi karena adanya gerakan aliran uap melalui nosel (sudu tetap) yang mengarah ke sederetan sudu gerak yang terletak melingkar pada bagian luar dari roda turbin. Uap yang masuk turbin haruslah uap kering bersifat superheated (uap diatas temperatur didih/saturation), dimana tidak ada titik-titik air. Karena apabila titik titik air tersebut menempel pada sudu-sudu turbin akan munimbulkan unbalance pada gerakan putar turbin. Hal tersebut akan menyebabkan getaran berlebih pada turbin yang berputar sangat cepat, sehingga akan berakibat kerusakan pada turbin. Selain itu, titik-titik air juga dapat menyebabkan korosi pada sudu-sudu turbin.

Gambar 3.10. Steam Turbine Generator (STG)

Turbin dikelompokkan menjadi dua jenis berdasarkan ekspansi uap masing-masing tingkat : 1. Turbin Impuls Jika ekspansi uap (tekanan uap) hanya turun di sederetan sudu-sudu tetap. 2. Turbin Reaksi Terjadi penurunan ekspansi uap (tekanan uap) pada sederetan sudu-sudu tetap dan sudu-sudu gerak.


24

PT. INCO SOROAKO


Adapun turbin yang digunakan pada PLTU di PT. INCO, Tbk adalah turbin impuls kecepatan bertingkat, dimana proses ekspansi uap (tekanan uap) hanya turun di sederetan sudu-sudu tetap saja. c) Generator Generator merupakan alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Adapun generator yang digunakan pada PLTU di PT. INCO, Tbk adalah generator dengan jenis poros datar, karena jenis ini sangat cocok bila digunakan pada penggerak mula yang mempunyai kecepatan putar yang cepat. d) Kondensor Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan atau mendinginkan uap yang keluar dari turbin menjadi air, sehingga dapat digunakan lagi sebagai air pengisi boiler (regeneratif). Biasanya di dalam kondensor bertekanan fakum, hal ini bertujuan agar tidak ada uap balik menuju turbin. Aliran uap didinginkan oleh air yang berasal dari Cooling Tower. Kalor atau panas berpindah dari uap yang berasal dari turbin menuju air yang berasal dari Cooling Tower melalui pipa-pipa air di dalam kondensor.e) Deaerator

Air ketel yang keluar dari instalasi demineralisasi masih mengandung gas-gas oksigen dan amoniak. Untuk mengeluarkan gasgas ini, air ketel yang keluar dari instalasi demineralisasi dialirkan ke deaerator. f) Pompa Pengisi Ketel Pompa ini berfungsi untuk memompa air dari deaerator ke dalam drum ketel, hal ini berlangsung terus menerus sehingga membentuk suatu siklus.

3.2.4 Peralatan Auxiliary


25

PT. INCO SOROAKO


Seperti yang telah disinggung di atas bahwa daya listrik yang dibangkitkan oleh generator-generator PLTD dan PLTU digunakan untuk menyuplai beban yang berupa peralatan-peralatan auxiliary yang memiliki peran sangat penting dalam proses pengolahan nickel di pabrik. Hal ini dikarenakan peralatan-peralatan auxiliary tersebut memiliki andil dalam menghasilkan : 1) Uap (Steam) Mulanya uap diproduksi untuk keperluan regular PLTU yang berkapasitas 28,2 MW dan dibangkitkan oleh dua unit boiler (ketel uap) berbahan bakar minyak (oil fired-Boiler). Turbin uap no.1 masih diaktifkan, sementara turbin no.2 tidak lagi, bahkan boilernya sudah dibongkar pada pertengahan bulan Agustus 1997 dan dilakukan pembongkaran kembali pada tahun 2007 sampai 2008 ini. Namun pada saat sekarang, steam dibangkitkan oleh : Dua unit Package Boiler, satu unit Package Boiler berbahan bakar minyak solar, dan satu unit Package Boiler lagi berbahan bakar minyak solar dan HSFO Electrik Boiler (boiler uap listrik) Lima unit WHRB (Waste Head Recovery Boiler) yang memanfaatkan gas buang dari generator diesel (MBDG). Steam ini digunakan untuk kebutuhan pabrik yakni Atomisasi Burner di KILN Reduksi & Dryer.

2) Udara Bertekanan (Compressed Air) Kebutuhan akan udara bertekanan dilayani seluruhnya oleh 13 unit CENTAC compressor dengan kapasitas : 7 unit compressor berkapasitas 2.235 ACFM 6 unit compressor berkapasitas 5.251 ACFM


26

PT. INCO SOROAKO


Udara bertekanan digunakan untuk kebutuhan pabrik, seperti untuk membersihkan peralatan-peralatan dari debu pabrik, untuk mensuplai control-control valve, dan lain sebagainya. 3) Process Water Sumber dari process water berasal dari Danau Matano yang diambil dengan menggunakan pipa dan pipa tersebut dihubungkan dengan Pumping Station yang terletak sekitar 5 km dari pabrik. Air mentah yang belum diolah dari danau itu dibersihkan dengan Chloronisasi dan selanjutnya ke pabrik pengolahan. Selain untuk Fire Protection Water dan untuk kebutuhan domestik (cuci, mandi dan kakus) penggunaan yang terbanyak dari process water ini adalah sebagai media penukar panas (Heat Exchanger) atau sebagai pendingin peralatan-peralatan di pabrik. Air pendingin ini menggunakan sistem sirkulasi yaitu setelah air dipergunakan untuk mendinginkan peralatan, air akan dikembalikan ke menara pendingin (Colling Tower) dan kemudian akan dipergunakan lagi untuk mendinginkan peralatan-peralatan.

BAB IV GAMBARAN UMUM MIRRLEES BLACKSTONE DIESEL GENERATOR (MBDG)


27

PT. INCO SOROAKO


4.1

Pengertian Mesin Diesel ( Engine Diesel )

Gambar 4.1 Temperature & WHRB pada Monitor Man Machine Interface (MMI)

Pembangkit tenaga listrik diesel merupakan suatu pembangkit yang penggerak mulanya menggunakan beberapa silender yang didalamnya terdapat torak yang bergerak translasi (bolak-balik), didalam silinder itulah terjadi pembakaran antara bahan bakar dengan oksigen dari udara. Gas pembakaran antara bahan bakar dengan oksigen dari udara.gas pembakaran yang dihasilkan oleh proses tersebut mampu menggerakkan torak yang oleh batang penghubung (batang penggerak) dihubungkan dengan poros engkol. Mesin ini didesain dengan menggunakan bahan bakar jenis light fuel oil dan heavy fuel oil. Aliran udara di masukkan ke dalam mesin melalui 2 filter type oil bath dan saluran pipa baja karbon yang menyatu dengan silinder. Setiap mesin memiliki 2 turbocharger dan charger air cooler . Untuk mengisolasi getaran mesin dan pergerakan antara saluran udara dengan mesin digunakan rubber boat type ekspansi


28

PT. INCO SOROAKO


4.2

Prinsip Kerja Mesin DieselMesin diesel adalah motor bakar torak yang berbeda dengan motor bakar

bensin, proses penyalaannya bukan dengan loncatan api listrik sedangkan pada mesin diesel hanyalah pengisapan udara segar saja yang masuk dalam silender. Pada waktu torak mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar disemprotkan ke dalam silender maka terjadilah proses penyalaan untuk pembakaran . Pada saat itu udara dalam silinder bertemperatur tinggi. Proses pembakaran didalam motor bakar torak terjadi secara periodik dan setelah terjadi pembakaran maka gas dan sisa hasil pembakaran itu dikeluarkan dari dalam silinder kemudian silinder diisi dengan campuran bahan bakar dan udara segar. Seperti kebanyakan jenis 4 langkah , yaitu terdiri dari langkah isap, langkah kompressi , langkah kerja, langkah buang. . Besar sudut tiap langkah dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

mesin diesel yang digunakan adalah mirrlees blackstone KV major MK3 16 silinder, dengan susunan model V dengan sudut 22,5 terhadap vertical, empat langkah, injeksi langsung dengan sistem kompresi dilengkapi dengan tuerbochanged dan changed air cooled industrial diesel engine. Kapasitas maksimum rata-rata adalah 40 MW didukung oleh 5 unit generator diesel. Sistem


29

PT. INCO SOROAKO


Governor menggunakan UG-40 dengan motor listrik yang dapat di set sesuai dengan kecepatan rata-rata mesin adalah 600 rpm. Keunggulan Motor Diesel Keunggulan motor diesel dibandingkan pembakaran yang lain adalah : 1. 2. lama. 3. 4. Motor diesel lebih besar tenaganya sehingga Motor diesel dapat Motor diesel tidak dipengaruhi oleh cuaca. menjadi motor penggerak (primover). Motor diesel lebih irit dalam pemakaian bahan bakar dengan Motor diesel lebih kuat dan mempunyai daya tahan yang lebih motor bensin, motor diesel lebih efisien 20-30%.

Kelemahan / Kekurangan Motor diesel Kelemahan / Kekurangannya antara lain adalah : 1. Perbandingan tenaga terhadap berat motor masih lebih besar dibandingkan motor bensin. 2. Motor diesel tetap lebih sukar dihidupkan pertama kali dibandingkan motor bensin. 3. Harga inisial (dasar) Motor diesel lebih mahal karena Motor diesel lebih kompleks dan lebih berat dibandingkan motor bensin. 4. Perawatan dan servis pada umumnya tidak dapat dikerjakan oleh bengkel lokal.

4.3 Dasar Dasar Pengukuran Motor Dasar-dasar a. pengukuran motor digunakan untuk menghitung kemampuan sebuah motor untuk menghasilkan tenaga yang dihasilkan motor. Diameter silinder.


30

PT. INCO SOROAKO


Diameter silinder adalah ukuran dari bagian dalam dari silinder liner dari motor.diukur dalam satuan milimeter. b. Langkah piston. Langkah piston adalah gerakan dari piston dari titik mati atas. (TMA) ke titik mati bawah (TMB). Pegukuran dalam bentuk milimeter ataupun inchi. Langkah piston ditentukan oleh perencanaan jari-jari poros engkol yaitu dua kali jari-jari poros engkol. c. Volume langkah (Displacemenrt). Volume langkah diperoleh dengan menghitung diameter silinder motor dikalikan dengan langkah piston, dikalikan dengan jumlah silinder. misalkan diameter silinder motor D milimeter, langkah piston S milimeter, jumlah silinder motor i maka : luas penampang silinder motor adalah (/4-D2) mm2. Volume langkahnya adalah : V = (/4-D2) x S x i mm3. Tenaga motor yang dihasilkan oleh motor tergantung dari volume langkah motor. Tiga cara untuk memperbesar volume langkah / volume silinder motor yaitu : 1) Memperbesar diameter silinder motor. 1) 2) Memperpanjang langkah piston. Menambah jumlah silinder motor. Perbandingan kompresi.

Perbandingan kompesi adalah perbandingan volume pada keseluruhan dari sebuah silinder motor (volume langkah ditambah volume ruang bakar) terhadap volume ruang bakar. Jika volume langkahnya = Vs, volume ruang bakar = Vc dan perbandingan kompresinya = PK, maka : PK = ( Vs + Vc ) / Vc. Perbandingan kompresi dari motor dapat diubah dengan berbagai cara. Cara tersebut adalah merubah ruang bakar tanpa merubah volume langkah / silinder motor atau kebalikannya. Cara lain yaitu merubah volume langkah /


31

PT. INCO SOROAKO


silinder motor dengan merubah diameter silinder atau merubah langkah piston.perbandingan kompresi pada motor diesel harus tinggi karena untuk menghasilkan panas pada langkah kompresi untuk membakar bahan bakar yang ada didalam silinder motor pada akhir langkah kompresi. Tenaga motor (Horse Power). Tenaga motor dinyatakan dalam Horse Power (HP). Satu tenaga kuda adalah tenaga yang diperlukan untuk memindahkan beban seberat 75 Kg pda jarak 1 meter dalam waktu 1 detik. Dimana 1 HP = 75 Kg/detik. Jika dalam satuan mks : Tekanan rata-rata efektif dalam Kg/cm2 ( Pr ) Langkah piston dalam meter ( S ) Luas penampang silinder dalam Cm2 ( A ) Jumlah langkah usaha tiap menit, untuk motor 4 langkah

dua putaran satu usaha, untuk motor 2 langkah satu putaran satu usaha dalam rpm ( n ) Jumlah silinder motor ( i )Untuk motor 4 langkah itk = Untuk motor 2 langkah itk =i. A. Pr .S .n tk 2.60 .75

i. A. Pr .S .n tk 60 .75

Kerugian gesek (Friction Horsepower).

Tenaga yang hilang untuk mengatasi adanya gesekan-gesekan pada bagian-bagian motor yang bergesekan. Kerugian ini disebut kerugian tenaga untuk mengatasi gesekan (fhp). Jadi 1 hp = fhp tenaga outputmeter yang sering disebut bhp (brake horsepower) yaitu tenaga output yang diukur dengan alat tess motor : dinamomotor. Tenaga output motor (Brake Horsepower). Tenaga ini diukur menggunakan dinamometer. Dinamometer adalah alat yang bisa membebani motor untuk mengukur tenaga dari motor. Dinamometer


32

PT. INCO SOROAKO


mampu membebani motor dalam berbagai variasi pembebanan, dan mengkorversinya dalam pembacaan tenaga motor. Motor dapat dites dalam pembebanan yang bervariasi dan dalam kecepatan yang bervariasi pula. Efisiensi volumetrik. Volumetrik adalah perbandingan antara udara yang Efisiensi

dimasukkan kedalam silinder motor pada langkah pengisian dengan keseluruhan volume silinder motor. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi volumetric antara lain : 1. 2. 3. 4. 5. Diameter katup. Bentuk manifold. Kecepatan motor. Saat pembukaan dan penutupan katup. Tekanan udara yang dimasukkan.

Efisiensi volumetrik akan turun jika kecepatan motor naik. Akibatnya tenaga putar motor akan turun. Motor yang beroperasi pada tempat yang ketinggianya lebih tinggi dari permukaan laut akan turun efisiensi volumetriknya, karena tekanan udara pada tempat yang lebih rendah dari permukaan laut tekana udaranya akan lebih tinggi Untuk mendapatkan efisiensi volumterik yang lebih tinggi digunakan blower untuk mendorong tekanan udara masuk kedalam silinder pada langkah pengisian. Efisiensi panas (Thermal Effisiency). Efisiensi panas adalah kemampuan motor untuk mengubah tenaga panas yang dihasilkan oleh proses pembakaran. Pada motor diesel tenaga panas yang berhasil diubah menjadi tenaga yang digunakan motor hanya sekitar 40%. Sisanya hilang bersama gas bekas dan terserap system pendinginan motor.

Efisiensi mekanik.(Mechanical Effisiency).

Untuk menghitung efisiensi mekanik dapat diperoleh dengan membagi bhp dengan 1hp. Jadi efisiensi mekanik = bhp/ihp. Bhp adalah tenaga output motorJurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

33

PT. INCO SOROAKO


yang diukur dengan menggunakan dinamometer. Ihp adalah tenaga teoretik dalam motor, yang dihasilkan motor. Pengetesan dengan Dinamometer. Dinamometer adalah alat untuk mengetes kemampuan atau performance dari motor. Berbagai kemampuan motor diukur dengan menggunakan dinamometer. Hal ini dilakukan dengan melakukan simulasi pembebanan jalan dan kondisi pengoperasian tanpa mengelurkan kendaraan dari dalam bengkel. Alat sederhana yang digunakan untuk pengetesan output tenaga motor adalah prony brake. Alat ini menggunakan tipe pengereman gesek dengan menggunakan lengan. Ujung lainnya dari lengan dihubungkan dengan timbangan. Jika panjang lengan dari pusat drum pengereman terhadap titik dimana timbangan dihubungkan adalah 1,2 meter, sedangkan beban pengereman pada timbangan ialah 15 Kg, maka torqinya adalah : 15 x 1,2 kgm. Jika motor pada kondisi ini mempunyai kecepatan 1500 ppm, maka output tenaga motor dapat dihitung sebagai berikut :Torque ppm : ( 60 .75 ) = (15 .1,2.1500 ) : ( 60 .75 )tk

Jadi T =

15 .1,2.1500 tk 60 .75

Jika dijadikan dalam Kwatt dikalikan dengan : 0,746 karena 1 tk = 0,746KW, sehingga menjadi :T = 15 .1,2.1500 0,746 Kw 60 .75

Baik dinamometer tipe motor ataupun tipe chasis, kebanyakan mengubah factor torqi dan factor kecepatan secara otomatis kedalam bhp atau pembacaan output tenaga di jalan pada dial dari dinamometer.

4.4 Diesel Generating Station.


34

PT. INCO SOROAKO


Gambar 4.2. bangunan MBDG pada PT.INCO

Stasiun pembangkit tenaga diesel PT.INCO sorowako terdiri atas 5 unit generator diesel (Mirrlees blackstone diesel generator ) yang identik. Station dibangun dengan kapasitas 5 generator diesel maksimum dapat membangkitkan sebesar 8 MW. Station pembankit tenaga diesel dilengkapi dengan waste heat recovery boiler (Aaborg Ciserv) yang terpasang pada pipa saluran gas buang generator diesel, dan satu unit Auxiliary boiler (John Thompsom pagkage boiler) dengan bahan bakar diesel , di mana dapat menyuplai sebesar 20000 kg/jam uap jenuh pada tekanan 1180 kpa(g). Kondisi uap ditingkatkan dengan pengoperasian tiga unit MCR dan boiler pembantu. Gedung diesel generator merupakan bangunan dengan konstruksi baja dengan luas 30,7 m x 59 m, dan ditingkatkan pada elevasi 598,2 m. Lantai terbuka pada tingkat dasar dan kisi-kisi sebagai ventilasi udara alami yang terletak sepanjang atap bangunan. Bangunan ini dilengkapi dengan crane berjalan dengan kapasitas 30 ton untuk pengangkat utama dan sebuah pengangkat penunjang dengan kapasitas 2 ton untuk memenuhi kebutuhan stasiun pembangkit tenaga diesel. Sebuah rel tunggal berkapasitas 2 ton tersedia di sekitar workshop. Auxilary boiler, waste heat boiler dan miccellaneous tankage ditempatkan diluar gedung . Generator diesel, dan boiler serta system penunjangnya dapat dikontrol dari switching pada gedung atau pada remote diesel control panel pada thermal power plant.

4.4 Name Plate Msin Diesel Mirrlees Blackstone Diesel Generator (MBDG)Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

35

PT. INCO SOROAKO


Data tersebut diatas adalah data mesin nomor satu,untuk mesin nomor dua sampai nomor lima yang berbeda hanya pada nomor seri dan nomor mesin.

BAB IV PEMBAHASAN


36

PT. INCO SOROAKO


5.1 Auxiliary Equipment5.1.1 Jacket Water System

5.1.1.a Jacket Water Coolers jacket water coolers yang digunakan adalah heat exchanger tipe plat yang di suplai oleh ULTRA FLEX.setiap jacket water coolers dipisahkan oleh 2 aliran yang paralel (sekitar 70 %,30%) pada sisi jacket water dengan division plate sandwitch diantara exchanger plate.aliran circulating water lebih banyak mendinginkan aliran jacket water pada sisi depan dari heat exchanger (70%) sampai dengan kebutuhan pendinginan yang dibutuhkan oleh system.sementara aliran softened water mengimbangi aliran jacket water (30 %) pada sisi belakang dari heat exchanger .softened water diberi panas pendahuluan sampai 70 0 C .untuk kemudian ditransfer ke dearator. 5.1.1.b Jacket Water Expansion Tank. jacket water expansion tank adalah tangki berbentuk persegi empat dengan tipe atmosperik dimana konstruksinya terbuat dari baja karbon dengan tebal 5 mm.Tangki tersebut dapat menampung jacket water sebanyak 230 liter. Sebuah level gauge ditempatkan pada tangki untuk memberikan gambaran mengenai level

Gambar 5.1 jacket water cooling water schematic

Setiap unit diesel generator mempunyai jacket water system dengan rangkaian tertutup rangkaian tertutup yang berfungsi untuk mendinginkan silinder mesin diesel . Panas dari jacket water system di pindahkan ke circulating water system (primary coolan) pada softened water system (water heat recovery). Water flow dari pompa softened water terbagi 3 aliran yang sama dan di beri panas pendahuluan sampai sekitar 70 0C pada setiap bagian jacket water cooler untuk setiap unit. Jacket water thermostatic valve minimal mempunyai temperature 820

C pada saat meninggalkan mesin setelah aliran jacket water melewati cooler.

Jacket water pressurizing valve disediakan untuk menyesuaikan dengan discharge pressure yang sesuai,yaitu 250-260 kpa (g) dan dengan flow 191 m3/hr. Alarm jacket water flow low akan berbunyi pada control panel atau remote control panel bila aliran turun sampai sekitar 85 % dari rancangan aliran. Sedangkan


37

PT. INCO SOROAKO


alarm Jacket Water Outlet Temperature High-High akan berbunyi pada saat temperature mencapai 91 0C dan generator diesel akan shutdown.

Gambar 5.2 Piping system Jacket water

5.1.1.a Jacket Water Cooler

Gambar 5.3 Plate Heat Exchanger Type

Jacket water coolers yang digunakan adalah heat exchanger tipe plat yang di suplai oleh ULTRA FLEX. Setiap jacket water coolers dipisahkan oleh 2 aliran yang paralel (sekitar 70 %, 30%) pada sisi jacket water dengan division plate sandwitch diantara exchanger plate. Aliran circulating water lebih banyak mendinginkan aliran jacket water pada sisi depan dari heat exchanger (70%) sampai dengan kebutuhan pendinginan yang dibutuhkan oleh system. Sementara


38

PT. INCO SOROAKO


aliran softened water mengimbangi aliran jacket water (30 %) pada sisi belakang dari heat exchanger. Softened water diberi panas pendahuluan sampai 70 Untuk kemudian ditransfer ke deaerator.0

C.

Gambar 5.4 Cooler Pada Jacket Water system

5.1.2 Valve Cage Water System

Gambar 5.5 Valve Cage Cooling Water Schematic

Setiap generator diesel mempunyai valve cage system yang merupakan rangkaian tertutup untuk mendinginkan diesel engine exhaust valve cage dan dudukannya. Panas dari valve cage system dipindahkan ke circulating water


39

PT. INCO SOROAKO


system melalui valve cage cooler. Sebuah thermostatic valve dipasang menjaga temperature minimum pada engine outlet yaitu sekitar 85 0 C dengan melewatkan aliran valve cage water melalui cooler. Alarm valve cage water outlet temperature abnormal akan berbunyi pada panel control dan remote diesel panel control apabila temperature lebih besar dari 88 0 C atau kurang dari 68 0 C. Inlet pressure valve cage water dan outlet temperature dimonitor pada panel control. Sedangkan, inlet pressure hanya dimonitor di remote diesel panel control . Alarm valve cage inlet pressure low akan berbunyi pada control dan remote engine panel control apabila inlet pressure nya kurang dari 345 kpa (g) atau 50 psig.

Gambar 5.6 Piping System Valve Cage water

Valve Cage Coolers valve cage cooler yang akan digunakan adalah sama dengan jacket water cooler,yaitu heat exchanger tipe plate,yang disuplai oleh ULTRA FLEX . Temperature inlet dan outlet dari heat exchanger dapat dimonitor dengan indikator temperatur yang dipasang pada cooler.


40

PT. INCO SOROAKO


Gambar 5.7 Cooler Pada Valve Cage water

Valve Cage Water Pump Skid

Gambar 5.8 Valve Cage water Pump

Valve cage water pump skid yang digunakan pada setiap unit disuplai oleh MIRRLEES BLACKSTONE . Setiap skid dilengkapi dengan thermostatic valve, isolating valve, pressure valve, duty and stand-by pumps, filter, local temperature indicator and local pressure indicator. Thermostatic valve pada skid menjaga temperatur minimal pada engine outlet yakni pada temperatur 850

C

dengan mengatur aliran valve cage water yang melalui cooler. Pompa yang standby akan beroperasi secara otomatis pada saat pompa yang sedang beroperasi mengalami overload. 5.1.3. Lubricating Oil Storage dan Supply SystemJurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

41

PT. INCO SOROAKO


Gambar 5.9 Lube Oil Cooling Water Schematic

Lubricating oil didapatkan dari 2 pompa utama dari lubricating oil yang terdapat pada ujung mesin. Pompa ini dijalankan oleh sebuah gear pada ujung crankshaft dan menarik lubricating oil dari tempat penampungan melalui dari dua saringan kasar yang dikopel melalui nonreturn foot valve. Lubricating Oil supply untuk diesel engine berasal dari tiga lubricating oil tank dengan kapasitas 17.500 liter yang ditempatkan pada lokadi diesel fuel oil, dan dihubungkan dengan diesel engine dengan 3 percabangan. Dengan adanya tekanan pada tigger nozzle, lubricating oil dapat dimasukkan ke diesel engine . Pompa deleveri dikopel dengan sebuah relief valve yang diset pad 630 kpa(g), dan dihubungkan dengan pipa deleveri untuk menghilangkan ekses pada tekanan balik pada sisi tekanan pompa. Hal ini melindungi pipa lubricating oil dan peralatan lainnya dari pressure yang bisa jadi lebuh besar selama pendinginan oil.


42

PT. INCO SOROAKO


Dari pompa lube oil, oil mengalir melalui lube oil clooser ( didinginkan dengan circulating water ) dan kemudian disaring sebelum dialirkan kembali ke mesin, yang mana oil masuk melalui gallery yang menyatu dengan bedplate. Lubricating oil thermostatic valve menjaga temperature minimum oil yang keluar dari mesin yakni 74 -79 C dengan melewatkan aliran lubricating oil pada coolers. Tekanan lubricating oil yang masuk pada mesin di kontrol dengan regulating valve yang di set pada 420 kpa (g). Tekanan lubricating oil pada gallery, yang kemudian masuk ke dalam main bearing melalui lubang yang terdapat pada bedplate / crankcase.

Gambar 5.10 Piping Lube Oil System

Unit lube oil centrifuge secara terus menerus membersihkan diesel engine lubricating oil dari water, sisi pembakaran, lumpur, dan benda-benda lain. Level oil pada bedplate di ukur dengan sebuah dipstick yang terdapat pada B bank, menutupi pemasukan oil.

Lubricationg Oil Cooler


43

PT. INCO SOROAKO


Gambar 5.11 Cooler Lube oil System

Lubricating Oil Coolers yang digunakan adalah heat exchanger tipe plat, yang disuplai oleh Ultra Flex. Temperature Indikator inlet maupun outlet dan differensial pressure indikator dipasang pada pipa menuju coolers, sehingga prestasi dari coolers dapat di monitor. Lube Oil Priming Pump Lube oil Priming Pump mengambil lubricating oil secara langsung dari diesel Engine pump dan menyuplai oil secara paralel dengan pompa utama ke lubricating oil cooler dan filters. Duplex Lube Oil Filter Setiap duplex lube oil terdiri dari 2 kanister yang masing-masing berisi beberapa disposable microfelt catridges. Setiap kanister ditempatkan dengan valve dan sebuah lubang manual serta drain valve. Sebuah differensial pressure indikator ditempatkan di depan filter, sehingga kerusakan filter dapat diketahui. Differensial pressure pada filter yang bersih adalah 13-20 kpa (g) 0 atau 2 sampai 3 psig. Apabila perbedaan pressure mencapai 83 kpa (g) atau 12 psig, maka alarm Lube oil Filter Differensial Pressure high pada panel control mesin dan remote panel control akan segera berbunyi. Lube Oil Centrifuge unit


44

PT. INCO SOROAKO


Gambar 5.12 Diesel Generator Lube oil Centrifuge

Lube oil centrifuge unit mengambil lubricating oil dari pipa isap priming pump dan kemudian membersihkan lubricating oil dari water, sisa-sisa pembakaran, Lumpur, dan benda-benda lain, dengan menggunakan system pemisahan Alcap-lopx yang dikembangkan oleh Alfa lafal. Oil yang telah di bersihkan kemudian dikembalikan ke diesel engine melalui saluran saringan mesin. Sebuah pompa pneumatic sludge terdapat pada setiap centrifuge pumps yang akan memisahkan Lumpur dengan air yang kemudian dibuang ke station drain separation pit. 5.1.4 Start Air System Start air system terdiri atas 2 skid mounted start air compressor dan 3 start air receivers satu untuk setiap generator. Udara yang dikompressi yang memberikan gaya dibutuhkan untuk start diesel generator dan menyediakan control udara untuk engine pneumatic control system. 5.1.4.a Start Air Compressors Terdapat 2 start air compressor yang dipasang pada individual bases dan ditempatkan common skid base dengan dilengkapi anti shock. Start air compressor digerakkan dengan motor listrik, tiga stage,, fan cooled, dan compressor tipe reciprocating. Menjalankan dan menghentikan start air compressor dikontrol dengan signal dari lead dan lag pressure switch yang dipasang pada cubicle control. Lag


45

PT. INCO SOROAKO


pressure switch (stand0by) diset pada 2600 kpa (g) dan yang beropersi (lead) pressure switch diset pada 300 kpa (g). Pada kondisi normal hanya satu compressor yang beroperasi, sedangkan apabila pressure berada di bawah 2500 kpa (g) maka kedua compressor akan beroperasi. 5.1.4.b Start Air Receivers Terdapat 2 starts air receivers yang masing-masing ditempatkan pada auxiliary dari generator diesel. Setiap start air receivers masing-masing mempunyai kapasitas 1206 Liter dengan Pressure 3500 kpa (g). safety valve pada setiap start air receiver akan terbuka pada pressure 3400m kpa (g). Operation Start Up Satu start air compressor yang beroperasi, akan menjaga system beroperasi sesuai dengan kebutuhan. Jika system pressure low, kedua start air compressor akan berfungsi sampai didapat system pressure yakni 2500 kpa(g). Start air receiver pressure normal pada 3000 kpa(g) dengan pressure indikator PI 143. 5.1.4.c System dan Instrument Air system Station dan Instrument air system terdiri atas : 1. 2. 3. dryer 4. 5. 6. Sebuah Final filter pada sisi outlet dari instrument air dryer Sebuah panel control Sebuah station air receiver 2 station air compressor Sebuah instrument air dryer Sebuah Filter pendahuluan pada sisi Inlet dari Instrument air

Pengecualian untuk station air receiver , semua peralatan ini dipasang pada common skid. Skid dan station air receiver ditempatkan pada sebuah utara ujung dari loading bay. Station air system mensuplai udara ke outlet pada workshop dan


46

PT. INCO SOROAKO


station drain separation pit sump pump. Station air system juga mensuplai udara yang telah di filter dan dikeringkan, air instrument yang berkualitas tinggi untuk lube oil centrifuge , instrument dan control pada daerah waste heat dan auxiliary boiler. Station air compressor mengkompressi udara masuk ke dalam station air receiver. Outlet dari station air receiver kembali ke skid dan melewati sebuah filter pendahuluan pada instrument air dryer, kemudian masuk ke final filter dan seterusnya didistribusikan ke lube oil centrifuges dan waste heat auxiliary boilers. Station Air Compressor Dua station air compressor dipasang pada common skid base dengan alas anti getaran. Station air compressor dijalankan dengsn motor listrik, dengan single stage, fan cooled, serta compressor tipe oil injected screw. Sebuah common control panel dipasang pada ujung compressor skid. Menjalankan dan menghentikan station air compressor dikontrol dengan sinyal dari lead dan lag pressure switches. Lag pressure switch diset pada 930 kpa (g) dan lead pressure switch diset pada 1000 kpa (g). Pada kondisi normal system beroperasi dengan sendirinya dan yang beroperasi hanya satu compressor beroperasi dengan beban yang sama untuk tiap jam, maka compressor yang beroperasi berganti secara otomatis dengan compressor yang stand-by setiap 2 jam. Instrument Air Dryer Instrument air dryer menggunakan siklus refrigerasi untuk memindahkan udara dan oil dari yang dikompressi. Udara dan oil di keluarkan melalui sebuah condensate desain trap yang ditempatkan pada air dryer. Air Line Filters Sebuah Filter pendahuluan (Ultrafilter International type PE 07/30 ) di pasang pada sisi inlet dari instrument air dryer untuk memindahkan oil,air, dan kotoran lainnya dari udara yang di kompressi . Sebuah final filter (Ultrafilter International type SMF 07/30) dengan efesiensi filter yang sangat tinggi mengeluarkan zat-zat yang mengandung oil, air dan kotoran lainnya, sehingga instrument air mempunyai tingkat kemurnian yang sangat tinggi. Filter memiliki rumah aluminium dengan dilengkapi differensial pressure gauges.Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

47

PT. INCO SOROAKO


Station Air Receiver Station air receiver juga ditempatkan pada bagian utara dari loading bay. Station air receiver mempunyai kapasitas 2360 Liter dan desain untuk tekanan 1000 kpa (g). Safety valve pada receiver akan pada tekanan 1100 kpa (g). Operation Start-up Station air receiver bertekanan normal pada 1000 kpa (g) dengan pressure indikator PI 052.

5.2 Diesel Fuel Oil Tank

Gambar 5.13 Fuel Oil Tank

Diesel Fuel oil tank mempunyai kapasitas 750000 Liter, yang berada pada daerah diesel fuel oil. Sebuah indikator level tipe pita ditempatkan pada tangki untuk mengetahui indikasi lokal pada level tangki. Indikator level ini mempunyai 2 switching point yang saling berpisah. Sebuah low level switch, dan satunya lagi low-low level switch. Low level switch dan low-low level switch digunakan untuk membunyikan alarm Fuel Oil Tank Level Low dan FueFuel Oil Tank Level Low-Low pada panel Control Dan remote panel control.


48

PT. INCO SOROAKO


5.2.a Diesel Fuel oil SystemDiesel Fuel oil berasal dari sebuah pipa diesel fuel oil supply melewati sebuah diesel fuel oil flow meter masuk ke dalam diesel fuel oil pressure pump yang digerakkan oleh sebuah motor listrik, pompa ini terdapat pada masingmasing unit generator diesel. Pompa ini kemudian mengantarkan bahan bakar masuk ke dalam filter oada inlet bus rail pada pompa injeksi bahan bakar pada mesin. Sebuah pneumatically actued valve yang dioperasikan dengan sebuah electrical solenoid ditempatkan pada pipa supply untuk masing-masing mesin diesel, yang secara otomatis akan shut-off pada saat terjadi kebakaran. 5.2.b Diesel Fuel Oil Skid Diesel fuel oil pressuring pump, duplex diesel fuel oil filter dan filter inlet dan outlet pressure indicator semuanya dipasang pada diesel fuel oil skid, yang disupply oleh Mirrlees Blackstone. Sebuah pipa by pass dan non return valve ditempatkan melewatu pressuring pump sehingga bahan bakar diesel dapat langsung di supply mel;alui supply bahan bakar. Hal ini memungkinkan mesin dapat dioperasikan meskipun pressuring pump tidak digunakan, ataupun pada saat tekanan supply rendah dan bahan bakar tidak bersirkulasi. Bila tekanan bahan bakar rendah, Gasification pada fuel bus rails mungkin terjadi, yang menyebabkan pemasukan pompa injeksi bahan bakar menjadi tidak efisien dan mesin beroperasi dalam keadaan tidak menentu. 5.2.c Diesel Engine Diesel Fuel oil System Fuel inlet bus rail pada mesin mensuplai bahan bakar masuk ke setiap pompa injeksi dan sebuah return bus rail yang mengambil kembali bahan bakar serta mengembalikannya ke pressuring pump suction. Sebuah pressuring valve ditempatkan pada return pipe yang terdapat pada pressuring pump untuk menjaga bus rail bekerja di bawah tekanan yang sebenarnya. Menjaga tekanan yang terjadi dan sirkulasi suplai bahan bakar pada pompa injeksi akan menjamin mesin beroperasi dengan baik dan karakteristik injeksi akan menjadi konstan.


49

PT. INCO SOROAKO


Sebuah pompa injeksi bahan bakar dipasang pada bagian depan setiap silinder pompa dioperasikan oleh sebuah cam, bucket tappet, spring-return plunger type, mengantarkan bahan bakar (melalui Injector) masuk ke silinder mesin dengan jumlah yang tepat yang dalam bentuk semprotan bahan bakar. 5.2.d Diesel Fuel Oil Circulating Pumps

Gambar 5.14 Circulating Oil Pump

Terdapat dua diesel fuel oil circulating pumps, satu digunakan setiap saat dan satunya lagi stand-by. Diesel Fuel oil circulating pumps yang digunakan setiap saat dan satunya lagi stand-by. Diesel fuel oil circulating pump yag digunakan adalah single stage, back pull out centrifugal pumps yang dijalankan dengan explosion proof electric motors. Pompa ini di suplay oleh kelair pump Australia. Pompa yang di stand-by akan beroperasi dengan sendirinya pada saat duty dump mengalami overload.

Start-up Manual Start-up


50

PT. INCO SOROAKO


Diesel Fuel oil circulating pumps suction pressure normal pada 1070 kpa (g) dengan pressure indicator PI 010 dan PI 010B Diesel fuel oil circulating pumps discharge pressure normal pada 10-70 kpa (g) dengan pressure indicator PI 011A dan PI 011B Diesel fuel oil supply dan return pressure ke unit generator diesel normal pada 140-245 kpa (g) dengan pressure indikator PI 015 dan PI 014.

5.2.e Oil Skimmer

Gambar 5.15 Oil skimmer Tank

Oli skimmer terdiri dari skimmer tray yang terbuat dari stainless steel,float assemblies dan sebuah flanged suction pipe dengan sambungan swicel dihubungkan dengan pump suction dan mengisap separated oil yang terdapat pada permukaan bagian atas dari separation pit. Operation: Start-up Pengoperasian oil skimmer Station drains separation pit sump pump akan berjalan secara kontinu sampai suplai udara isolating valve di tutup.


51

PT. INCO SOROAKO


Regulated air suplay pressure ke station drains separation pit sump pump normal pada 400 kpa (g)

5.3

Water Treatment Plant and Softener Water SystemWater treatment plant tersedia dari satu unit duplex sand filter dan satu

unit duplex softener raw water lewat jalur line yang merupakan percabangan dari fire protection system. Pressure supply untuk raw water pada water treatment plant diatur oleh pressure control valve.kemudian percabangan pressure control valve berhubungan dengan supply unfiltered raw water pada sample coolers dari auxiliary boiler, WHRB, dan deaerator raw water kemudian disaring dengan filter melalui duplex softener unit. Softened water di pompa dari softened water storage tank ke deaerator dengan softened water pump. Softener water dialirkan melalui jacket water coolers, yang diberi panas pendahuluan 70 C oleh engine jacket water coolers diberikan ke deaerator. Sebuah by-pass dipasang untuk mengalirkan softened water ke deaerator bila satu atau jacket water cooler tidak dapat berfungsi. 5.3.1 Pressure Control Valve Untuk menghindari over-pressurising pada water treatment plant,sebuah pressure, control valve digunakan untuk mengatur supply pressure dari raw water, dimana maximum working pressure-nya adalah 700 kpa (g). Sebuah by-pass pada pressure control valve dalam keadaan rusak . Pressure control ini terdiri dari 3 pressure control relief valve yang dipasang untuk melindungi water treatment plant dari over pressure relief valve yang dipasang untuk melindungi water treatment plant dari over pressure selama by-pass digunakan. Pressure relief valve diset tidak lebih dari 600 kpa (g).

5.3.2 Duplex Sand Filter Unit


52

PT. INCO SOROAKO


Raw water yang disuplai kemungkinan masih mengandung partikelpartikel kecil yang dapat menganggu jalanya proses terutama dengan ukuran lebih besar dari 10 mikron . Partikel-partikel tersebut disaring dengan menggunakan duplex sand filter unit yang dapat menyaring partikel-partikel yang berukuran antara 10-20 mikron. 5.3.3 Duplex Softener Unit Duplex softener unit digunakan menyediakan air dengan kekerasan tidak kurang 5 ppm CaCO3 (berdasarkan kekerasan pada raw water yang tidak kurang dari 100 ppm CaCO3 ). Sebuah by-pass terpasang untuk kondisi emergency yang mengalirkan raw meter dari duplex sand filter unit menuju ke softener water storage tank, dimana by pass ini digunakan jika duplex softener mengalami gangguan , namun hanya digunakan tidak lebih dari 2 jam tiap hari. 5.3.4 Conductivity monitor Konduktivitas softener water dapat dimonitor oleh conductivity monitor pada outlet dari duplex softener unit. Monitor ini bertujuan untuk mendeteksi adanya kerusakan pada system regenerasi dari duplex softener unit, dan mencegah softened water terkontaminasi oleh heavilybrine yang telah dicampurkan oleh softened water tank. Kerusakan pada system regenerasi terjadi apabila konduktivitas dari softened water telah mencapai 55 S/cm. Apabila kondisi ini terjadi, maka alarm softened water conductivity high akan berbunyi pada panel control dan remote panel control.pada kondisi ini motorized valve akan tertutup dan operasi dapat dilanjutkan dengan menggunakan by-pass dari softener unit untuk waktu yang singkat. 5.3.5 Softener water storage Softener water storage tank adalah tangki jenis atmosperik dimana konstruksinya terbuat dari glass reinforced plastic yang mempunyai kapasitas maksimum 10 m3. Level air dari tangki dapat dikontrol dengan menggunakan ball float valve, selain itu digunakan pula pada level tangki yang tersedia. Pada tangki


53

PT. INCO SOROAKO


juga ditempatkan batas low dan high level yang akan membunyikan alarm pada panel control dan remote panel control saat kondisi tersebut tercapai. 5.3.6 Softener Water Pump Softener water pump tersedia dua buah dimana salah satu pompa beroperasi sedang satunya stand-by. Pompa yang digunakan adalah pompa sentrifugal dengan tipe back pull out yang digerakkan dengan menggunakan electric motor driven single stage, yang disuplai oleh klair pumps Australia.pada saat level softened water storage tank mencapai titik terendah, softened water pumps akan mengalami trip softener water pumps juga akan trip pada saat level deaerator mencapai titik tertinggi. 5.3.7 Flow Transmisser Dipasang untuk memonitor aliran softened water ke deaerator. Flow transmisser dihubungkan dengan chemical ke deaerator sehingga seimbang dengan aliran softened water.

5.4 Domestic Water SystemDomestic water system pada station generation diesel mendapat suplai dari thermal power station, melalui sebuah pipa yang akan kemudian bercabang menjadi 3 bagian yaitu: 1.Untuk eye wash, emergency shower, dan domestic water tank.sebuah tangki dengan kapasitas 400 liter mensuplai air untuk toilet, wash basin, dan beberapa tempat penampungan lainnya pada saat suplai dari thermal power plant berkurang. 2. Untuk jacket water expansion tank, untuk setiap unit generator 3. Untuk valve cage water expansion tank, untuk setiap kali unit generator.

5.4.1 Water Deioniser


54

PT. INCO SOROAKO


Berfungsi untuk membilas domestic water sehingga pure water untuk digunakan pada valve cage system. Water deionizer yang digunakan merupakan cartridge type CD 1000, masing-masing cartridge mempunyai kapasitas untuk menghasilkan 2000 liter air dengan konduktivitas 0,1 s/d 30 S/cm. Kualitas air seharusnya dimonitor secara terus-menerus dan pada saat konduktivitasnya telah mencapai 30 S/cm, maka catridge harus diganti. 5.5 Circulating Water System Circulating water system disediakan sebagai cooling water dengan temperature maksimum 27 0 C. Sistem ini digunakan untuk mendinginkan setiap charge air coolers (turbochanger outlet) dari mesin diesel, lube oil cooler,j acket water cooler dan valve cage coolers. Valve dipasang pada pipa charge air cooler untuk menyeimbangkan aliran yang terjadi di dalam charge air cooler. Sebuah bypass valve yang dipasang yang memungkinkan untuk penyesuain dengan temperature charge air. Selain itu, katub by-pass juga dipasang pada circulating water di samping jacket water cooler katup by-pass juga dipasang pada circulating water di samping jacket water cooler. Katup ini memungkinkan untuk mengatur keandalan dari cooler dan untuk mendapatkan keseimbangan antara panas yang dikeluarkan pada circulating water system dan yang dikeluarkan ke softener water system (waste heat recovery). Sebuah flow switch ditempatkan pada circulating water turn pada masing-masing unit yang akan membunyikan alarm circulating water flow low pada saat aliran mengalami penurunan mencapai 70 % dari laju aliran yang telah ditetapkan.alarm ini ditempatkan pada engine auxiliary control panel dan remote diesel control panel. terdapat juga anti water hammer valve yang dipasang melindungi circulating water system dari tekanan besar yang dihasilkan oleh water hammer.

5.5.1 Circulating Water Pump


55

PT. INCO SOROAKO


Circulating water pump yang digunakan pada stasiun ini sebanyak 3 buah, 2 pompa.beroperasi untuk mensuplai kebutuhan circulating water untuk 5 unit generator diesel, sedang satunya lagi beroperasi pada saat thermal over load kapasitas 2 pompa tersebut adalah 1135 m 3 /hr. 5.5.2 Circulating water filter. Circulating water filter memindahkan kotoran-kotoran yang berukuran 1 mm atau lebih dari circulating water untuk mencegah masuknya kotoran pada heat exchanger yang digunakan pada sistem tersebut . Filter tersebut dilengkapi dengan motor penggerak backwash arm dan backwash valve yang dikontrol secara otomatis oleh local pressure switch.dengan demikian masuknya kotoran pada filter akan dapat dimonitor .filter ini dapat disuplai oleh Goliath engineringg,Pty,Ltd.

5.6 5.6.a

Protection Pada Auxiliary EquipmentJacket Water Expansion Tank. Jacket water expansion tank adalah tangki berbentuk persegi empat

dengan tipe atmosperik dimana konstruksinya terbuat dari baja karbon dengan tebal 5 mm. Tangki tersebut dapat menampung jacket water sebanyak 230 liter. Sebuah level gauge ditempatkan pada tangki untuk memberikan gambaran mengenai level tangki alarm Jacket Water Header Tank Level Low yang terdapat pada control panel dan remote diesel control panel akan berbunyi pada saat level tangki berada pada saat level yang rendah . operation start-up Jacket pressuring valve , diset terlebih dahulu untuk mendapatkan aliran jacket water yang sesuai dengan desain. Manual start-up Tekanan isap pada pompa jacket water normal pada 40-50 kpa (g) dengan indicator pressure PI 118 A dan PI 180B


56

PT. INCO SOROAKO


Tekanan inlet pada engine jacket water normal pada 240-250 kpa (g) dengan indicator pressure PI 126 yang terdapat pada panel control engine.

Shut-down Pompa jacket water harus tetap beroperasi selama 20 menit setelah mesin dimatikan untuk mengurangi kemungkinan hot spot pada engine dan mendinginkan silender head , silender liner secara perlahan dan merata. 5.6.b Valve Cage Water Expansion Tank Valve cage water expansion tank adalah tangi berbentuk persegi empat dimana konstruksinya terbuat dari baja karbon dengan tebal 3 mm yang mempunyai kapasitas 90 liter . Sebuah level switch ditempatkan pada tangki yang akan membunyikan alarm Valve Cage Header Tank Level Low pada panel control dan remote panel control bila level tangki sudah mencapai titik terendah. Operation: Start up Manual start up Shutdown Pompa valve cage water harus tetap beroperasi selama 20 menit setelah mesin dimatikan untuk mengurangi kemungkinan hot spots pada engine dan mendinginkan silinder head,silinder liner secara perlahan dan merata. Valve cage water pump skid filter pressure inlet dan outlet normal pada 440-540 kpa (g). Engine valve cage water inlet pressure normal pada 440-540 kpa (g) dengan pressure indicator PI 125 pada panel control.

5.6.c Lubricating Oil System Monitoring and protection


57

PT. INCO SOROAKO


Terdapat 2 monitor temperatur pada setiap sembilan crankshaft bearing yaitu bagian depan dan belakang, satu lagi terdapat pada thrusht bearing dari mesin. Dengan memilih tampilan monitor, temperature bearing dapat dibaca dalam bentuk digital. 19 temperatur bearing dapat dimonitor pada control panel mesin. Alarm Engine Bearing Temperature High akan berbunyi pada saat temperature bearing melebihi 85C. Sedangkan alarm Engine Bearing Temperature High High akan berbunyi pada saat temperatur bearing mencapai 90C dan generator diesel akan shutdown. Serupa dengan lube oil mesin diesel, maka alarm Lube oil Inlet Temperature High akan berbunyi pada saat temperature mencapai 76C, dan generator diesel akan segera shutdown. Sebuah indikator pressure pada control panel dipasang untuk mengetahui inlet pressure pada mesin diesel. Pada saat Inlet pressure mencapai 380 kpa(g) atau 55 psig alarm Lube Oil Inlet temperature Low akan berbunyi dan generator diesel shutdown. 5.6.d Diesel Fuel Oil Flow meter Sebuah mikro motion flow sensor and microprocestor berdasarkan massa flow transmitter di pasang pada pipa suplai untuk setiap diesel fuel oil skids. Kecepatan aliran diukur pada sensor tube dan diadakan koreksi terhadap density dan variasi temperatur untuk menentukan laju aliran massanya. Indikasinya dapat dilihat pada panel control dan remote panel control. 5.6.e Oil Spill Tank Sebuah oil spill tank disediakan pada masing-masing mesin diesel untuk mengumpulkan oil spill dari mesin dan pembuangan lubricating oil dari lubricating oil system. Tangki ditempatkan pada parit sebelah timur dari masingmasing mesin. Kapasitas tangki adalah 300 Liter dengan konstruksi carbon stell. Tangki memiliki lubang penangkap nyala petir untuk mengurangi bahaya kebakaran.


58

PT. INCO SOROAKO


Ada tiga level switch yang ditempatkan pada setiap tangki. Level tinggi dan level rendah mengontrol pengoperasian pompa high high level switch digunakan untuk membunyikan alarm OIL SPILL TANK LEVEL HIGH pada control panel dan remove diesel control panel. 5.6.f Anti Water Hammer Valve Anti water hammer dirancang untuk mencegah water hammer yang biasa terjadi pada system circulating water pada kondisi yang tidak stabil. Alarm circulating water anti water hammer valve protection failture akan berbunyi jika level circulating water system menurun dan anti water hammer segera terbuka pada setting waktu tertentu.alarm circulating water anti water hammer valve open akan berbunyi pada saat level circulating system meningkat dan anti water hammer valve segera tertutup pada setting tertentu pula . kedua alarm tersebut ditempatkan pada common service control panel dan pada remote diesel control panel. Operation Start-up Anti water hammer valve sebaiknya dalam keadaan tertutup bila mesin beroperasi secara baik.tetapi bila tidak,anti water hammer valve sebaiknya dibuka. Outlet flow balancing valve dari diesel engine diset terlebih dahulu sehingga diperoleh temperature charge air pada bank A dan B sama. By pass flow control valve pada jacket water cooler diset terlebih dahulu sehingga temperature softened water mencapai 700 C. By-pass flow control valve dari diesel engine diset terlebih dahulu sehingga temperature charge air mencapai 50 0 C . Tekanan isap pompa circulating water normal pada 25-35 kpa (g) dengan pressure indicator PI 027B,PI 027C. Discharge pressure dari pompa circulating water normal pada 525-565 kpa (g) dengan pressure indicator PI 028A,PI 028B dan PI 028C


59

PT. INCO SOROAKO


Perbedaan pressure yang melewati circulating water filter normal pada 115 kpa (g) dengan pressure indicator PDI 029 Header supplai pressure dari circulating water normal pada 350-460 kpa (g) dengan pressure indicator PI 029

5.6.g Conductivity monitor Konduktivitas softener water dapat dimonitor oleh conductivity monitor pada outlet dari duplex softener unit. Monitor ini bertujuan untuk mendeteksi adanya kerusakan pada system regenerasi dari duplex softener unit, dan mencegah softened water terkontaminasi oleh heavilybrine yang telah dicampurkan oleh softened water tank. Kerusakan pada system regenerasi terjadi apabila konduktivitas dari softened water telah mencapai 55 S/cm. Apabila kondisi ini terjadi, maka alarm softened water conductivity high akan berbunyi pada panel control dan remote panel control.pada kondisi ini motorized valve akan tertutup dan operasi dapat dilanjutkan dengan menggunakan by-pass dari softener unit untuk waktu yang singkat.

BAB VI KOMPONEN-KOMPONEN PADA PEMBANGKIT MESIN DIESEL (MBDG)6.1 Sistem Injeksi Bahan Bakar DieselAlat untuk memasukkan bahan bakar kedalam silinder disebut pompa injeksi. Fungsi lain dari pompa injeksi adalah mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan dalam silinder sesuai kebutuhan motor. Pompa injeksi yang sering digunakan pada motor diesel modern sekarang ini dibuat oleh Robert Bosch pompa injeksi Robert Bosch ukurannya sangat mini karena itu tidak memakan banyak tempat selain itu konstruksinya juga sangat sederhana. Pompa injeksi Robert Bosch terdiri atas komponen utama : rumah pompa yang didalamnya terdapat susunan element pemompaan. Plunyer, memiliki alur miring berfungsi sebagai penekan minyak. Diluarnya adalah sleev. Diluarnya lagiJurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politeknik Negeri Ujung Pandang

60

PT. INCO SOROAKO


adalah kontrol sleev yang bergerigi dan berhubungan dengan rack pengontrol. Pada bagian bawahnya terdapat komponen pemegang plunyer, antara lain dudukan pegas dan pegas pengembali yang keduanya berfungsi memegang dan mengembalikan plunyer ke posisi bawah suplai bahan bakar melalui lubang masuk (inlet port). Pada bagian atas terdapat klep deliveri, pada saat pemompaan terbuka sedangkan pada saat tidak memompa ia duduk rapat pada dudukannya, menahan minyak berada pada tekanan tinggi. Dibawah ini adalah urutan pompa injeksi Ketika lubang masuk terbuka bahan bakar masuk kedalam ruang injeksi diatas plunyer. Penginjeksian, dimana karena tekanan pemompaan maka katup deliveri terangkat dan minyak diinjeksikan kedalam silinder. Ketika sisi tekan dan sisi masuk berhubungan karena alur dan pada plunyer telah menghubungkannya sehingga tidak adalagi penekanan minyak oleh plunyer . Klep deliveri menutup menahan bahan bakar pada pipa tekanan tinggi. Pada pompa injeksi jenis sebaris, tiap silinder motor mempunyai pompa silinder sendiri. Hasil penginjeksian tiap silinder harus sama agar di peroleh tenga motor yang sama. Untuk itu, perlu kalibrasi dari pompa injeksi yang harus dikerjakan dengan mesin untuk menyamakan hasil penginjeksian tiap silinder pompa. Jenis pompa injeksi yang lain adalah jenis distributor. Pada jenis ini, satu pompa dipergunakan untuk semua silinder motor, sehingga jenis ini tidak ada problem kalibrasi. Contoh pompa injeksi jenis distributor adalah pompa injeksi rosamaster. Poros penggerak pada pompa ini berhubungan dengan rotor distributor dalam kepala hidrolik. Ujung penggerak rotor mempunyai lubang geometric yang berisi 2 plunyer. Kedua plunyer bekerja satu dengan lainnya bersama-sama karena adanya nok ring internal melalui roler dan sepatu yang dibawa dalam lubang slot dalam ujung sayap dalam rotor.

pompa Bosch :


61

PT. INCO SOROAKO


Pompa trasfer yang terletak pada ujung yang berlawanan dari rotor dari silinder pemompaan, adalah jenis pemindahan positif, jenis pompa kipas. Pompa ini ditutup dengan plat tutup. Bahan bakar pada proses kerja dari pompa injeksi distributor dialirkan dari tangki ke pompa mlalui saluran masuk menggunakan pompa transfer jenis pompa kipas. Oleh karena kemampuan pompa transfer melebihi yang dibutuhkan oleh pompa injeksi maka sejumlah bahan bakar dengan persentase yang besar mengalir kembali ke sisi masuk melalui klep pengatur. Posisi pemutaran dari klep pengatur yang diatur oleh governor mengatur aliran minyak ke ring pengisian yang berhubungan dengan lubang pemasukan. Ketika rotor berputar, lubang pengisian tunggal berhubungan dengan salah satu dari lubang pemasukan dari kepala hidrolik dan bahan bakar minyak dengan tekanan dari pompa transfer mengalir melalui saluran bersudut ke ruang pemompaan. Minyak tersebut mendesak plunyer menjauh yang nantinya akan di injeksikan pada langkah berikutnya. Langkah plunyer dibatasi oleh penyetelan pegas daun. Pada saat pengisian diantara dua plunyer dengan minyak, roler berada pada bagian lembah dari ring penekan roler. Putaran berikutnya dari rotor membawa lubang keluar pada rotor berhubungan pada lubang keluar pada kepala yang saat itu roler pada posisi ditekan oleh nok dari ring penekan sehingga plunyer pompa dalam keadaan saling mendekat yang berarti menekan bahan bakar minyak dipompakan kesalah satu saluran pompa injeksi. Pengabut dan Pengabutan Fungsi dari pengabut adalah untuk memasukkan bahan bakar dalam bentuk yang halus dalam ruang pembakaran. Pengabutan atau atomisasi adalah cara bagaimana bahan bakar cair dipecahkan kedalam bentuk sekecil-kecilnya sehingga mudah bercampur dengan udara untuk proses pembakaran. Adapun jenis tipe pengabut yaitu tipe pintle, tipe ini menggunakan lubang tunggal dan digunakan pada motor diesel dengan pengabutan tidak langsung dimana pengabutan bahan bakar tidak langsung kedalam ruang pembakaran diatas


62

PT. INCO SOROAKO


permukaan piston motor. Dipergunakannya jenis pengabut lubang tunggal karena didalam ruang pembakaran terdapat pusaran ataupun turbulensi udara pada langkah kompresi sehingga bahan bakar diinjeksikan kedalam ruang pembakaran akan bercampur dengan udara dan terbakar dengan sempurna. Jenis lain dari injector adalah jenis berlubang ganda.


63

PT. INCO SOROAKO


Gambar 6.1 Fuel Injection Pump

Gambar 6.2 Fuel Injector Assembly


64

PT. INCO SOROAKO


6.2

Komponen-komponen Mesin Diesel (MBDG)

Gambar 6.3 Piston Assembly

Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik konversi Energi Politekn

laporan kp inco qq

Documents