EVALUASI UNJUK KERJA KOMPRESOR RECIPROCATING PDF

Preview

Summary

EVALUASI UNJUK KERJA KOMPRESOR RECIPROCATING 32-K-102A DI UNIT NPU PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI BALONGAN KERTAS KERJA WAJIB Oleh : Nama Mahasiswa : Abdul Arif Sudarwanto NIM : 13431001 Konsentrasi : Teknik Mesin Kilang Program Studi : Teknik Mesin Kilang Diploma : 2 (Dua) KEMENTERIAN ENERGI DAN SUM...

Description

EVALUASI UNJUK KERJA KOMPRESOR RECIPROCATING 32-K-102A DI UNIT NPU PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI BALONGAN KERTAS KERJA WAJIB

Oleh : Nama Mahasiswa : Abdul Arif Sudarwanto NIM

: 13431001

Konsentrasi

: Teknik Mesin Kilang

Program Studi

: Teknik Mesin Kilang

Diploma

: 2 (Dua)

KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN MINERAL Akamigas STEM Akamigas

Cepu, Mei 2015

i

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga kegiatan Praktik Kerja Lapangan (PKL) yang dilanjutkan dengan penulisan Kertas Kerja Wajib (KKW) dengan judul Evaluasi Unjuk Kerja Kompresor Reciprocating 32-K-102-A di Unit NPU PT. PERTAMINA (Persero) RU VI Balongan dapat dilaksanakan dengan baik tanpa suatu halangan yang berarti. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Bapak Ir. Toegas Soegeng Soegiarto, MT. selaku Ketua STEM Akamigas yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan di STEM Akamigas Tahun Akademik 2013-2014. 2. Bapak Purwanto, ST.MT. Selaku Ketua Program Studi TMK STEM Akamigas yang selalu memberikan motivasi kepada penulis. 3. Bapak Muhammad Ramdhan selaku Section head area 3 yang telah mengizinkan penulis melakukan praktek kerja lapangan di PT.Pertamina RU IV Balongan. 4. Bapak Soleh dan bapak Ahmad Amsor selaku pembimbing praktek kerja lapangan yang telah membimbing penulis melakukan praktek kerja lapangan 5. Bapak R.Bambang Soetrisno, Ir.M.M selaku pembimbing penulisan laporan Kertas Kerja Wajib yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. 6. Kedua orang tua yang selalu mendukung dan mendo’akan, memberikan semangat dan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan Kertas Kerja Wajib ini. 7. Semua teman-teman dekat penulis yang selalu memberikan dukungan dan semangat serta banyak membantu penulis dalam menyusun Kertas Kerja Wajib ini. Dalam penyusunan Kertas Kerja Wajib ini penulis menyadari masih banyak kekurangan, Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sekalian demi perbaikan dimasa yang akan datang. Cepu, Mei 2015 Penulis

Abdul Arif Sudarwanto NIM: 13431001 ii

INTISARI Refinery Unit VI Balongan bertujuan untuk memenuhi kebutuhan BBM di pulau jawa, khususnya Jakarta dan sekitarnya. Kilang ini mengolah crude oil dari Minas 50% dan Duri 50% menjadi bahan bakar minyak. Agar unit pengolahan ini berjalan dengan baik, maka perlu didukung dengan beberapa peralatan yang sangat penting, diantaranya kompresor torak 32-K-102A. Peralatan tersebut harus memiliki kinerja (performance) yang baik untuk menjaga produk yang dihasilkan oleh perusahaan tetap pada range yang telah ditetapkan, maka perlulah di adakannya evaluasi mengenai kinerja dari peralatan tersebut. Evaluasi yang akan dibahas penulis mengenai kompresor 32-K-102A meliputi perhitungan-perhitungan secara teoritis meliputi perhitungan kapasaitas dan perhitungan yang didasarkan pada perhitungan politropic, diantaranya adalah perhitungan daya gas, daya kompresor, dan perhitungan daya penggerak. Dengan diadakannya perhitungan unjuk kerja kompresor tersebut diharapkan akan adanya gambaran mengenai kinerja kompresor pada kondisi saat ini dengan membandingkan dengan data awal operasi dan adanya perbaikan dimasa mendatang demi menjaga performance kompresor agar tetap bekerja pada kondisi terbaiknya. Berikut adalah hasil evaluasi unjuk kerja kompresor 32-K-102A yang diambil pada tanggal 7 April 2015: Hasil Perhitungan Evaluasi Keterangan

Data Teknik

Data Operasi

%

EV1

85,4

89,7

-

EV2

83,9

88,5

-

EV3

80,8

84,07

-

Q1

4994 Inlet m3/h

4774,78 Inlet m3/h

-4,4

Q2

2508 Inlet m3/h

2414,09 Inlet m3/h

-3,74

Q3

1032,9 Inlet m3/h

1003,11Inlet m3/h

-2,88

CHP Total

1711KW

1673,1618 KW

-8,94

DHP Total

1763,9175KW

1725,83371 KW

-8,94

η Mekanik

-

88,37%

-

Dari hasil evaluasi dapat disimpulkan bahwa kompresor 32-K-102A mengalami penurunan unjuk kerja tetapi masih dalam batas yang diizinkan dengan diketahui beberapa parameter diantaranya efisiensi volumetrik dan efisiensi mekanisnya lebih besar daripada 80%, sehingga kompresor tersebut masih layak untuk dioperasikan.

iii

DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul ....................................................................................................i Kata Pengantar ...................................................................................................ii Intisari ................................................................................................................iii Daftar Isi .............................................................................................................iv Daftar Gambar ....................................................................................................vi Daftar Tabel .......................................................................................................vii Daftar Notasi .......................................................................................................viii Daftar Lampiran .................................................................................................ix I.

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................................2 1.2 Tujuan ...................................................................................................3 1.3 Batasan Masalah ...................................................................................3 1.4 Sistematika Penulisan ...........................................................................4

II. ORIENTASI UMUM 2.1 Sejarah Singkat .....................................................................................6 2.2 Struktur Organisasi ...............................................................................8 2.3 Tugas dan Fungsi ..................................................................................9 2.4 Sarana dan Fasilitas ...............................................................................11 III. TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Pengertian Kompresor............................................................................13 3.2 Klasifikasi Kompresor ...........................................................................15 3.3 Kompresor Reciprocating ......................................................................16 3.3.1 Prinsip Kerja Kompresor Reciprocating ......................................17 3.3.2 Diagram P-V Kompresor Reciprocating .....................................18 3.3.3 Klasifikasi Kompresor Reciprocating..........................................20 3.3.4 Bagian Utama Kompresor Reciprocating ....................................22 3.3.4.1 Bagian yang Bergerak .....................................................23

iv

3.3.4.2 Bagian yang Tidak Bergerak ...........................................27 3.5 Sistem Penunjang ..................................................................................28 3.5.1 Sistem Pelumasan ......................................................................29 3.5.2 Sistem Pendinginan ......................................................................29 3.5.3 Sistem Pengaman dan Kontrol .....................................................30 3.5.4 Sistem Pengaturan Kapasitas .......................................................30 3.6 Teori Perhitungan Kompresor Reciprocating ........................................31 3.6.1 Perhitungan Kapasitas ..................................................................31 3.6.2 Perhitungan Daya Penggerak .......................................................34 3.6.3 Perhitungan Efisiensi Mekanik ....................................................34 3.6.4 Perhitungan Daya Kompresor ......................................................34 IV. PEMBAHASAN 4.1 Fungsi Kompresor Reciprocating 32-K-102A.......................................37 4.2 Process Flow Diagram .........................................................................37 4.3 Data Spesifikasi Kompresor dan Penggerak ..........................................38 4.4 Data Spesifikasi Gas ..............................................................................40 4.5 Data Perhitungan ....................................................................................41 4.6 Perhitungan Unjuk Kerja ......................................................................42 4.6.1 Perhitungan Kapasitas ..................................................................42 4.6.2 Perhitungan Daya Gas..................................................................44 4.6.3 Perhitungan Daya Penggerak .......................................................46 4.6.4 Perhitungan Efisiensi Mekanik ....................................................46 4.6.5 Perhitungan Daya Kompresor ......................................................46 4.6.6 Rekapitulasi..................................................................................47 4.7 Evaluasi ..................................................................................................47 V. PENUTUP 5.1 Simpulan ...............................................................................................48 5.2 Saran .....................................................................................................49 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN

v

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 3.1 Diagram T-S Teori Kompresi ................................................. 15 Gambar 3.2 Klasifikasi Kompresor............................................................. 16 Gambar 3.3 Diagram P-V Kompresor Reciprocating Single Acting .......... 18 Gambar 3.4 Diagram P-V Kompresor Reciprocating Double Acting......... 19 Gambar 3.5 Diagram P-V Kompresor Reciprocating Multi Stage ............. 19 Gambar 3.6 Single Acting Compressor ....................................................... 21 Gambar 3.7 Double Acting Compressor ..................................................... 22 Gambar 3.8 Bagian-bagian Kompresor Reciprocating ............................... 23 Gambar 3.9 Connecting Rod ....................................................................... 24 Gambar 3.10 Crosshead .............................................................................. 24 Gambar 3.11 Piston ..................................................................................... 25 Gambar 3.12 Piston Ring ............................................................................ 26 Gambar 3.13 Valve ...................................................................................... 26 Gambar 3.14 Stuffing Box ........................................................................... 27

vi

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Pengaturan Kapasitas .................................................................. 31 Tabel 4.1 Data Spesifikasi Kompresor ....................................................... 38 Tabel 4.2 Data Spesifikasi Motor Penggerak .............................................. 40 Tabel 4.3 Data Analisa Gas Inlet ................................................................ 40 Tabel 4.4 Data Teknis Kompresor .............................................................. 41 Tabel 4.5 Data Operasi Kompresor ............................................................. 41 Tabel 4.6 Evaluasi ....................................................................................... 47

vii

Daftar Notasi No

Lambang/Notasi

Keterangan

Satuan

1.

C

Cylinder clearence

2.

Cp

Panas jenis pada tekanan tetap

Btu/lb°R

3.

Cp Mix

Panas jenis campuran

Btu/lb°R

4.

Cv

Panas jenis pada volume tetap

Btu/lb°R

5.

CHP

Daya kompresor

HP

6.

D

Diameter Silinder

Ft

7.

d

Diameter piston rod

Ft

8.

DHP

Daya penggerak

HP

9.

GHP

Daya gas

HP

10.

k

Adiabatic reversible exponen

11.

N

Jumlah putaran

12.

n

Politropic exponen

13.

Nm

Jumlah mol aliran masuk

14.

P1

Suction pressure

15.

Ps

Tekanan masuk standar

16.

P2

Discharge pressure

17.

Q1

Kapasitas masuk

ICFM

18.

Qs

Kapasitas standar

SCFM

19.

r

Compression ratio

-

20.

S

Panjang langkah torak

Ft

21.

T1

Suhu masuk gas

°R

22.

T2

Suhu keluar gas

°R

23.

Ts

Sugu masuk standar

24.

VC

Clearence Volume

Ft3

25.

VE

Efisiensi Volumetric

%

26.

VL

Volume langkah

Ft3

27.

m

Efisiensi mekanik

%

28.

 trans

Efisiensi transmisi

%

viii

%

Rpm Mol/Menit Psia 14.7 Psia Psia

520°R

DAFTAR LAMPIRAN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Lampiran 1. Struktur Organisasi PERTAMINA RU VI Balongan Lampiran 2. Struktur Organisasi MA 3 Lampiran 3. Overview dan Bagian-bagian Utama Kompreosor Lampiran 4. Sistem Penunjang Lampiran 5. Process Flow Diagram Lampiran 6. Data Analisa Gas Lampiran 7. Data Sheet Kompresor Lampiran 8. Data Sheet Kondisi Operasi Lampiran 9. Data Sheet Kondisi Awal Operasi

ix

I. PENDAHULUAN Dalam rangka menunjang tercapainya tujuan pembangunan nasional dan turut serta dalam menjaga atau mewujudkan ketahanan nasional, maka PT. Pertamina (Persero) sebagai salah satu Badan Usaha Milik Negara yang di beri tanggung jawab tugas mengurus perminyakan dan gas bumi dituntut untuk dapat memenuhi kebutuhan bahan bakar dan gas dalam negeri. Untuk dapat memenuhi tugas yang dibebankan tersebut PT. Pertamina (Persero) telah membangun beberapa unit pengolahan BBM di beberapa wilayah di Indonesia antara lain :  Refinery Unit II di Dumai dan Sungai Pakning, Riau  Refinery Unit III di Plaju dan Sungai Gerong, Sumatera Selatan  Refinery Unit IV di Cilacap, Jawa Tengah  Refinery Unit V di Balik Papan, Kalimantan Timur  Refinery Unit VI di Balongan, Jawa Barat  Refinery Unit VII di Kasim, Papua Dan salah satu unit pengolahan yang dituntut untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar minyak dalam negeri khususnya wilayah Ibu kota Jakarta, Banten dan Jawa Barat adalah Refinery Unit VI Balongan yang terletak di Desa Majakerta Kecamatan Balongan Kabupaten Indramayu.

1

1.1

Latar Belakang Di dalam industri migas khususnya kilang minyak untuk menunjang

kelancaran proses pengolahan minyak mentah menjadi produk BBM sangat tergantung pada peralatannya. Peralatan tersebut harus selalu dalam kondisi yang handal, dan siap untuk dioperasikan sesuai dengan kebutuhannya, mengingat peralatan tersebut menjadi sesuatu yang vital bagi proses produksi, maka peralatan tersebut harus memiliki kinerja (performance) yang baik untuk menjaga produk yang dihasilkan oleh perusahaan tetap pada range yang telah ditetapkan. Ditinjau dari waktu operasinya kinerja dari suatu peralatan akan menurun dari waktu ke waktu karena pemakaian secara terus-menerus dari peralatan tersebut, maka perlulah di adakannya evaluasi mengenai kinerja dari peralatan tersebut. Mengenai besarnya pengaruh unjuk kerja dan fungsi dari peralatan tersebut maka penulis mengambil judul “Evaluasi Unjuk Kerja Kompresor Reciprocating 32-K-102-A di Unit NPU Pertamina (Persero) RU IV Balongan”. Kompresor Reciprocating 32-K102-A berfungsi untuk menaikkan tekanan NETGAS dari 3,5kg/cm2 menjadi 42kg/cm yang digunakan untuk membantu proses reaksi di reaktor unit 31 NHT dan di reaktor unit 33 PENEX. Dengan hasil yang diperoleh dari evaluasi unjuk kerja kompresor ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai kehandalan dan kinerja kompresor yang ditinjau berdasarkan data awal dan data operasi saat ini.

2

1.2

Tujuan Tujuan Penulisan Kertas Kerja Wajib ini secara umum adalah merupakan

kelengkapan kegiatan program kurikuler yang menjadi tugas dan tanggung jawab mahasiswa sebagai peserta program diploma juga bertujuan :  Dapat membandingkan unjuk kerja kompresor pada saat kondisi baru dengan kondisi operasi saat ini.  Dapat menentukan dalam bentuk presesntase efisiensi keseluruhan dari kompresor itu sendiri  Sebagai evaluasi untuk pengembangan dan pengoperasian di unit terkait dimasa yang akan datang, dan sebagai evaluasi apakah kompresor ataupun peralatannya tersebut masih layak digunakan atau tidak.  Sebagai laporan praktek kerja lapangan yang dapat menambah khasanah pustaka bagi STEM dan informasi untuk meningkatkan kinerja di unit terkait.  Untuk merealisasikan ilmu pengetahuan secara teori yang diperoleh selama pendidikan dengan perhitungan kondisi operasi aktual di lapangan.

1.3

Batasan Masalah Masalah yang dibahas dalam KKW ini adalah Evaluasi Unjuk Kerja

Kompresor Reciprocating 32- K-102 A yang meliputi :  Kapasitas Kompresor  Daya Penggerak  Efisiensi Mekanik, dan  Daya Kompresor

3

1.4

Sitematika Penulisan Sistemaika penulisan KKW dapat diuraikan sebagai berikut: I. PENDAHULUAN Meliputi: latar belakang, tujuan pemilihan, batasan masalah, metode pengumpulan data, dan sistematika penulisan. II. ORIENTASI UMUM Meliputi : Sejarah singkat RU-VI Balongan, struktur organisasi RU-VI Balongan, struktur organisasi MAIII, tugas dan fungsi NPU Plant, dan sarana dan fasilitas. III. TINJAUAN PUSTAKA Meliputi : Pengertian kompresor, klasifikasi kompresor, kompresor reciprocating, prinsip kerja kompresor reciprocating, diagram P-V kompresor reciprocating, klasifikasi kompresor reciprocating, komponen utama kompresor reciprocating, sistem penunjang operasi kompresor reciprocating, dan dasar teori perhitungan kompresor reciprocating. IV. PEMBAHASAN Meliputi : Fungsi kompresor reciprocating, flow diagram process, data spesifikasi kompresor dan penggerak, data spesifikasi gas, data perhitungan, perhitungan kapasitas, daya penggerak, perhitungan efisiensi mekanik, perhitungan daya kompresor, rekapitulasi dan evaluasi.

4

V. PENUTUP Pada bab ini berisi hal-hal mengenai kesimpulan yang dapat di ambil dari perhitungan yang dilakukan oleh penulis dan saran-saran perbaikan agar dapat ditindak lanjuti.

5

II. ORIENTASI UMUM 2.1

Sejarah Latar Belakang Kilang RU-VI Balongan Kilang minyak PT. PERTAMINA (PERSERO) RU-VI BALONGAN

dibangun pada bulan September 1990 di Desa Balongan, Kabupaten Indramayu, Jawa Barat. Dengan nama Proyek EXOR-I (Export Oriented Refinery). Pada perkembangan selanjutnya (setelah selesai proyek) ...