Jumat, 21 Juni 2013

Merancang sistim Sensor Ultrasonic di Tangki Timbun

Tangki  Timbun atau storage tank adalah tangki besar tempat menimbun minyak sebelum minyak itu disalurkan atau dipindahkan ke tempat lain (Kamus besar Bahasa Indonesia).

Tangki timbun dirancang untuk beroperasi dengan kemampuan terhadap tekanan tertentu, sistem insulasi tertentu, dan menampung fluida/gas serta distribusi tertentu. 

Pada kesempatan ini saya akan mencoba merancang  sistim sensor ultrasonic di tangki timbun pelumas. (untuk bahan bakar dan gas akan saya bahas pada kesempatan lainnya), tunggu ya....! 


Saya ambil contoh misalnya untuk tangki timbun yang tinggi vertikal bisa sampai 15 meter ke atas. bagai mana untuk memantau / monitor secara akurat isi dari volume tangki tersebut.???

Pada jaman dahulu (Jadul) sebelum teknologi microprosessor berkembang seperti sekarang ini (Jamannya Pentium QuadCore), di gunakan bandul pelampung sebagai penunjuk ketinggian cairan fluida. Bandul akan terapung dan di hubungkan dengan kawat dan katrol yang di ujungnya di hubungkan dengan penunjuk Centi meter yang tertera di pinggir tangki. Centimeter ini kemudian di kalikan dengan jari-jari lingkaran tangki dan di peroleh isi (volume dari tangki tersebut.).....




He...he...he..he..untuk penunjuk Centimeter yang bawah, dapat dengan mudah di lihat. tapi bagai mana yang di atas . melihat Centi meter dari bawah setinggi lima meter atau lebih  ???? wahhh tidak akurat banget mas broo00oo..... pegelll leher, kesalahan baca dll.




Bagaimana teknologi sekarang dapat di manfaatkan untuk memonitor atau mengetahui isi dari volume tangki timbun tersebut, saya akan coba membuat sistem terintegrasi yang online . sebagai gambaran seperti ini.


Teorinya sederhana, kalau lihat dari gambar sketsa , sebuah ultrasonic transmitter mengeluarkan pulse / gelombang  yang akan di pantulkan kembali oleh permukaan fluida dan akhirnya di terima oleh bagian receiver yang ada di alat. nah data-data analog tersebut di ubah menjadi data digital melalui Analog data to Digital konverter (A/D Converter) untuk kemudian di olah kembali oleh mikroprosessor yang telah di program untuk menghitung volume  dari suatu bejana / atau tangki. Data hasil perhitungan ini kemudian di kirimkan ke PC untuk direcord (dicatat) dan di gabungkan dengan beberapa sensor yang lain untuk penyajian data persediaan yang real time.



Truss bagaimana dengan gambaran skematic  ???  secara global akan terlihat seperti gambar di bawah ini.
Sistim sensor ini dapat di gabungkan dengan beberapa sensor di masing-masing tangki sampai dengan maksimum ber jumlah 14 sensor tangki  secara aktual online dan  update. (tergantung dengan jalur Internet dilokasi)
Tidak hanya untuk mengukur cairan di dalam tangki atau silo penyimpanan, aplikasi sensor ini dapat juga di pakai untuk aplikasi lainnya. seperti gambar ilustrasi di bawah ini.

Ok sekian dulu, hardware dan software nya akan di kupas lebih lanjut lagi di blog saya pada kesempatan yang akan datang. Terima kasih dan semoga berguna bagi kita semua......
















Minggu, 03 Februari 2013

Pelumas Penghantar Panas atau Heat Transfer Oil

Perpindahan panas adalah disiplin rekayasa termal yang menyangkut generasi, penggunaan, konversi, dan pertukaran energi panas dan panas antara sistem fisika. Perpindahan panas yang diklasifikasikan ke dalam berbagai mekanisme, seperti konduksi termal , konveksi termal , radiasi termal , dan transfer energi melalui perubahan fase . Insinyur juga mempertimbangkan transfer massa berbeda spesies kimia, baik dingin atau panas, untuk mencapai perpindahan panas. Sementara mekanisme ini memiliki karakteristik yang berbeda, mereka sering terjadi secara simultan dalam sistem yang sama.

Konduksi panas, juga disebut difusi, adalah pertukaran mikroskopis langsung energi kinetik dari partikel melalui batas antara dua sistem. Ketika sebuah benda berada pada berbeda Temperatur dari yang lain tubuh atau sekitarnya, panas mengalir sehingga tubuh dan lingkungan mencapai suhu yang sama, pada saat mana mereka berada dalam kesetimbangan termal . Perpindahan panas tersebut selalu terjadi spontan dari daerah suhu tinggi untuk wilayah lain suhu yang lebih rendah, seperti yang dijelaskan oleh hukum kedua termodinamika .


Hukum I termodinamika menyatakan bahwa energi adalah kekal, tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Berdasarkan teori ini, Anda dapat mengubah energi kalor ke bentuk lain sesuka Anda asalkan memenuhi hukum kekekalan energi. 

Namun, kenyataannya tidak demikian. Energi tidak dapat diubah sekehendak Anda. Misalnya, Anda menjatuhkan sebuah bola besi dari suatu ketinggian tertentu. 
Pada saat bola besi jatuh, energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik. Saat bola besi menumbuk tanah, sebagian besar energi kinetiknya berubah menjadi energi panas dan sebagian kecil berubah menjadi energi bunyi. 

Sekarang, jika prosesnya Anda balik, yaitu bola besi Anda panaskan sehingga memiliki energi panas sebesar energi panas ketika bola besi menumbuk tanah, mungkinkah energi ini akan berubah menjadi energi kinetik, dan kemudian berubah menjadi energi potensial sehingga bola besi dapat naik? 

Peristiwa ini tidak mungkin terjadi walau bola besi Anda panaskan sampai meleleh sekalipun.  Hal ini menunjukkan proses perubahan bentuk energi di atas hanya dapat berlangsung dalam satu arah dan tidak dapat dibalik. 

Proses yang tidak dapat dibalik arahnya dinamakan proses irreversibel. Proses yang dapat dibalik arahnya dinamakan proses reversibel.  Peristiwa di atas mengilhami terbentuknya hukum II termodinamika. Hukum II termodinamika membatasi perubahan energi mana yang dapat terjadi dan yang tidak dapat terjadi. 

Pembatasan ini dapat dinyatakan dengan berbagai cara, antara lain, hukum II termodinamika dalam pernyataan aliran kalor: “Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya”;  hukum II termodinamika dalam pernyataan tentang mesin kalor: “

Tidak mungkin membuat suatu mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata menyerap kalor dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi usaha luar”; hukum II termodinamika dalam pernyataan entropi: “Total entropi semesta tidak berubah ketika proses reversibel terjadi dan bertambah ketika proses ireversibel terjadi”.  

Nah dari hukum dasar termodinamika di atas , pada kesempatan ini saya ingin share, bagaimana transfer / perpindahan panas berlangsung dengan menggunakan pelumas sebagai media penghantar panasnya (Heat transfer oil).
sedangkan media penghantar panas lain (air) akan saya bahas  pada kesempatan yang lain.

Pelumas penghantar panas ini biasanya di aplikasikan pada industri yang pada proses produksinya dibutuhkan panas untuk katalis  dalam membuat ikatan  (bond) antar unsur kimianya dalam proses sehingga dapat terikat lebih baik dan erat atau sempurna

Apa kriteria dasar yang harus di miliki oleh Pelumas penghantar panas ( Heat Transfer Oil ) ?
  1. Tidak mudah terbakar dan menguap. Artinya di sini pelumas tersebut harus memiliki flash point yang tinggi.
  2. Tidak mudah rusak rantai karbonnya/ unsur ikatan pelumasnnya. Rusak nya rantai karbon dapat di lihat dari   perubahan warnanya dari warna asalnya menjadi gelap (teroksidasi). Artinya bahan dasar pelumas tersebut , haruslah berasal dari pengolahan minyak bumi yang  mengandung rantai karbon panjang (long chain carbon)
  3. Mudah menyerap panas dan memberikan panas dan mempunyai sifat yang stabil (range temperatur tidak besar). Karena pemanasan yang lebih cepat merata, maka resiko kebakaran dapat dikurangi, yang mungkin terjadi akibat panas yang langsung mengena terhadap bahan - bahan yang sedang di proses.
  4. Mudah untuk digerakkan /dipindahkan artinya pelumas dapat membawa panas dari sumber panas ke media yang  akan di panaskan dengan melalui transfer  pompa
  5. Tidak bersifat korosif dan dapat membawa kotoran yang ada di dalam sistem pemanasan.

Hal-hal yang harus di perhatikan dalam sistim pemanasan yang menggunakan Pelumas Penghantar Panas (Heat transfer Oil) :
  1. Harap diperhatikan supaya sistem sirkulasi tertutup secara total untuk mencegah terjadinya oksidasi, pencemaran dan penguapan.
  2. Tingkat aliran pelumas harus tetap dikontrol untuk mencegah tempat-tempat tertentu menjadi terlalu panas (biasanya antara 1.5 - 3 meter per detik)
Gambar contoh : Sistim alat penukar panas (Heat Exchanger) dengan memakai Pelumas Penghantar Panas (Heat Tranfer oil)  sebagai media pembawa panas nya


Pelumas Penghantar Panas (Heat Transfer Oil), sebagai media penukar panas, oleh beberapa orang dianggap sebagai alternatif yang lebih baik untuk mengatasi masalah kualitas air dan keterbatasan temperatur sistem yang di miliki oleh sistem air. selain itu ada beberapa keunggulan lainnya seperti yang terlihat pada tabel berikut ini



Keuntungan pemakaian Pelumas penghantar Panas (Heat tranfer oil) dibanding dengan sistem lainnya, secara umum bisa dilihat sebagai berikut:
  • Effisiensi, banyak orang percaya bahwa Pelumas Penghantar Panas  mempunyai efisiensi 5 hingga 8% lebih baik dibandingkan dengan penggunaan sistem uap konvensional, hal ini dikarenakan pada sistem uap konvensional banyak terdapat heat loss misalnya di steam trap 6% hingga 14% tergantung panjangnya pipa instalasi dari sistemnya. Selain itu heat loss di air blowdown hingga 3%, dan heat loss di deaerator hingga 2%.
  • Sertifikasi, untuk mengoperasikan sistem uap bertekanan diperlukan sertifikasi baik operator yang menjalankannya maupun instalasinya sendiri, di banyak negara hal ini merupakan undang-undang yang harus dipatuhi sehingga berdampak terhadap biaya operasional.
  • Tidak seperti sistem uap bertekanan, hampir semua instalasi panas dengan menggunakan Pelumas Penghantar Panas beroperasi pada tekanan atmosfir. Tekanan pada sistem ini hanya terbatas pada tekanan pompa sirkulasi yang digunakan, yang hanya berkisar antara 2 – 4 bar.
  • Korosi, sistem uap sangat rentan terhadap korosi, udara dan garam yang terkandung di dalam air merupakan komponen utama penyebab korosi. Uap juga sangat abrasif terhadap logam karena tidak adanya daya lumas.
  • Sistem pemindahan panas (Heat Exchanger) yang digunakan untuk memanaskan pelumas bersifat tidak korosif dan berdaya lumas sama dengan minyak pelumas sehingga tidak menyebabkan korosi dan abrasi pada logam.
  • Maintenance, karena tidak adanya steam traps, condensate return, dan chemical dosing pada boiler water pada sistem pemanas yang menggunakan pelumas penghantar panas maka otomatis maintenance-nya juga lebih sedikit.
  • Ramah Lingkungan, lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan steam boiler yang penggunaan airnya harus diproses secara mekanikal maupun kimiawi sehingga pembuangan air limbahnya harus aman untuk lingkungan.
  • Keamanan, tidak seperti pada steam boiler yang memerlukan tekanan tinggi untuk suhu operasi yang tinggi, thermal fluid heaters beroperasi pada tekanan atmosfir sehingga sangat aman. Tekanan yang terjadi pada sistem thermal fluid heaters hanya akibat tekanan pompa sirkulasi dan bukan tekanan karena tekanan yang diperlukan untuk mencapai temperatur kerja yang diinginkan.
  • Kontrol suhu, Pengontrolan suhu pada sistem pemanasan pelumas  dilakukan langsung pada temperatur pelumasnya, sehingga lebih akurat dibandingkan dengan pada steam boiler yang diatur dengan cara mengatur tekanan kerja dari sistem
  • Biaya, Investasi dan biaya operasi sistim pemanasan dengan menggunakan Pelumas Penghantar Panas  relative lebih rendah dibandingkan dengan steam boiler.

Diatas adalah hasil studi banding yang saya lakukan di plant, dimana ada dua sistem penghantar pemanasan (heat transfer system).
Bagaimana spesifikasi Heat Transfer oil yang saya buat, dapat di unduh di : 
http://www.slideshare.net/ekokiswantoslide/calor-syn
Sekian dulu semoga dapat bermanfaat !!!

Selasa, 13 November 2012

Flash Point (ASTM D 92)

Flash point di sini tentunya yang berhubungan dengan suatu karakteristik pelumas. saya akan membahas sekilas mengenai titik nyala yang di miliki pelumas, yang biasanya tercantum dalam spesifikasi karakteristik pelumas serta cara, metoda , alat pengujiannya berdasarkan metoda test ASTM D-92

Metoda ASTM D 92 ini dapat dilihat atau di unduh di  : http://www.slideshare.net/ekokiswantoslide/astmd92-05

Saya ambil suatu contoh spesifikasi karakteristik minyak pelumas misalnya sebagai berikut :

Karakteristik Metoda Test (ASTM) Hasil Test Tipikal
No. SAE Viscosity Grade 0W-50
Color D-1500 12.5
Viscosity Kinematic, at 40 °C, cSt D – 445 130.3
Viscosity Kinematic, at 100 °C, cSt 21.03
Viscosity Index D – 2270 187
Apparent Viscosity/CCS, cPs D – 5293 6020
Total Base Number (TBN), mg KOH/g D – 2896 6.55
Flash Point, °C D-92 232
Pour Point, °C D-97 51


Maka dari informasi tersebut pembacaan arti pada Flash Point ; Minyak pelumas tersebut dapat terbakar jika ada sumber api pada temperatur 232 derajat celcius.

Sebenarnya apa flash point itu ?? Bahasa  aslinya seperti berikut :
The flash point of a volatile material is the lowest temperature at which it can vaporize to form an ignitable mixture in air. Measuring a flash point requires an ignition source. At the flash point, the vapor may cease to burn when the source of ignition is removed.
The flash point is not to be confused with the autoignition temperature, which does not require an ignition source, or the fire point, the temperature at which the vapor continues to burn after being ignited. Neither the flash point nor the fire point is dependent on the temperature of the ignition source, which is much higher.
The flash point is often used as a descriptive characteristic of liquid fuel, and it is also used to help characterize the fire hazards of liquids. “Flash point” refers to both flammable liquids and combustible liquids. There are various standards for defining each term. Liquids with a flash point less than 60.5 °C (140.9 °F) or 37.8 °C (100.0 °F)—depending upon the standard being applied—are considered flammable, while liquids with a flash point above those temperatures are considered combustible.

Jika di terjemahkan ke bahasa Indonesia kurang lebih pengertiannya  sbb :

Titik nyala dari suatu bahan yang mudah menguap adalah suhu terendah di mana ia dapat menguap membentuk campuran yang dapat terbakar diudara. Mengukur titik nyala membutuhkan sumber pengapian. Pada titik nyala, uap bahan dapat berhenti  dan menjadi terbakar ketika terdapat sumber pengapian.

Titik flash yang tidak memerlukan sumber pengapian, atau titik api, suhu di mana uap terus membakar setelah dinyalakan. Baik titik nyala maupun titik api tergantung pada suhu sumber pengapian, yang jauh lebih tinggi.









Titik nyala sering digunakan sebagai karakteristik deskriptif bahan bakar cair, dan juga digunakan untuk membantu mencirikan bahaya api dari cairan. "Titik nyala" merujuk kepada kedua cairan yang mudah terbakar dan cairan tidak mudah terbakar. Ada berbagai standar untuk mendefinisikan istilah masing-masing. Cairan dengan titik nyala kurang dari 60,5 ° C (140,9 ° F) atau 37,8 ° C (100,0 ° F)-tergantung pada standar yang diterapkan-dianggap mudah terbakar, sedangkan cairan dengan titik nyala di atas temperatur tersebut dianggap tidak mudah terbakar.




Mengapa properties Titik nyala ini diperlukan penyajian informasi mengenai minyak pelumas ???  hal ini untuk menunjukan atau memberikan informasi mengenai :
Untuk pelumas baru  misalnya dapat mengindikasikan API / kinerja dari pelumas tersebut , SAE / tingkat kekentalan dari pelumas dan Jenis pelumas tersebut (Mineral, Semi synthetic atau synthetic) dan lainnya.
dapat di ukur flash pointnya berdasarkan data-data flash point dari base oil dan campuran additivenya.
Sedangkan untuk pelumas yang sudah dipakai dapat memberikan informasi mengenai hubungan antara kinerja mesin dan pelumas, usia pakai pelumas dan informasi lainnya. Dalam hal ini tentunya beda jika misalnya pelumas sudah terkontaminan dengan bahan bakar yang masuk ke sistim pelumasan ( Flash point akan rendah / mudah terbakar ) atau juga bisa dalam kondisi jika pelumas sudah terkontaminan dengan air dari sistim pendinginan atau pelumas yang terkena jelaga atau kerak yang ada di dalam mesin ( Dalam kasus seperti ini pelumas akan tinggi flash point nya ).

Ok sekian dulu jangan lupa dikunyah-kunyah lalu dicerna......semoga bermanfaat dan menambah pengetahuan kita semua.!! :cool:



Selasa, 30 Oktober 2012

Pengetahuan Tentang Bearing

Pada waktu kecil tahun 1980-an, jalan di depan rumah saya baru di aspal, saya pernah membuat papan luncur  dari kayu yang di bekali roda besi di ke empat sisinya. Roda besi yang dapat mutar itu saya ingat namanya laher waktu itu. setelah kuliah baru tahu nama kerennya bearing.   He..he..he.. :D
Bearing atau bahasa indonesianya disebut bantalan merupakan  komponen utama penggerak poros yang berputar. Bearing ( Bantalan ) banyak jenis macamnya, mulai dari bantalan bola ( ball bearing), bantalan jarum (needle bearing), bantalan gesek dan lain sebagainya.

 Untuk Informasi mengenai prinsip-prinsip Bearing dan pelumasannya dapat dilihat atau di download di :

http://www.slideshare.net/ekokiswantoslide/bearing-and-lubrication

http://www.slideshare.net/ekokiswantoslide/bearing-14991332

Nah kali ini saya akan membahas sedikit tentang pengkodean bearing utamanya pada ball bearing yang mungkin lebih sering kita jumpai pada kendaraan  kita sehari-hari baik itu kendaraan roda dua atau roda empat . (Untuk pemakaian industri  atau mesin khusus akan di bahas lagi dalam artikel tersendiri di blog saya).

Coba saya beri contoh mengenai pengkodean bearing ( biasanya kode bearing terbaca di lingkaran bearing ) sebagai berikut :

Kode bearing (bantalan) = 6203ZZ
kode bearing di atas terdiri dari beberapa komponen yang dapat dibagi-bagi antara lain:
6 = Kode pertama melambangkan Tipe /jenis bearing
2 = Kode kedua melambangkan seri bearing
03 =Kode ketiga dan keempat melambangkan diameter bore (lubang dalam bearing)
zz = Kode yang terakhir melambangkan jenis bahan penutup bearing


a. Kode Pertama ( Jenis Bearing )

 

jadi dalam Kode bearing (bantalan) = 6203ZZ  seperti contoh di atas, kode pertama adalah angka 6 yang menyatakan bahwa tipe bearing tersebut adalah Single-Row Deep Groove Ball Bearing ( bantalan peluru beralur satu larik).
Perlu diingat bahwa kode di atas untuk menyatakan pengkodean bearing dalam satuan metric jika anda mendapatkan kode bearing seperti ini = R8-2RS, maka kode pertama ( R) yang menandakan bahwa bearing tersebut merupakan bearing  berkode satuan inchi.

b. Kode kedua ( Seri bearing)

Kalau kode pertama adalah angka maka bearing tersebut adalah bearing metric seperti contoh di atas (6203ZZ ), maka kode kedua menyatakan seri bearing untuk  menyatakan ketahanan dari bearing tersebut. Seri penomoran adalah mulai dari ketahan paling ringan sampai paling berat
  • 8 = Extra thin section
  • 9 = Very thin section
  • 0 = Extra light
  • 1 = Extra light thrust
  • 2 = Light
  • 3 = Medium
  • 4 =  Heavy
Kalau Kode pertama adalah Huruf, maka bearing tersebut adalah bearing Inchi seperti contoh (R8-2RS ) maka kode kedua ( angka 8 ) menyatakan besar diameter dalam bearing di bagi 1/16 inchi atau = 8/16 Inchi.

c. Kode ketiga dan keempat ( diameter dalam (bore) bearing)

Untuk kode 0 sampai dengan 3, maka diameter bore bearing adalah sebagai berikut :
  • 00 = diameter dalam 10mm
  • 01= diameter dalam 12mm
  • 02= diameter dalam 15mm
  • 03= diameter dalam 17mm
selain kode nomor 0 sampai 3, misalnya 4, 5 dan seterusnya maka diameter bore bearing dikalikan dengan angka 5 misal 04 maka diameter bore bearing = 20 mm

d. Kode yang terakhir (jenis bahan penutup bearing)

Ok, jadi kita sudah sampai pada pengkodean terakhir. pengkodean ini menyatakan tipe jenis penutup bearing ataupun bahan bearing. seperti berikut :
  1. Z Single shielded ( bearing ditutuipi plat tunggal)
  2. ZZ Double shielded ( bearing ditutupi plat ganda )
  3. RS Single sealed ( bearing ditutupi seal karet)
  4. 2RS Double sealed (bearing ditutupi seal karet ganda )
  5. V Single non-contact seal
  6. VV Double non-contact seal
  7. DDU Double contact seals
  8. NR Snap ring and groove
  9. M Brass cage
maka bearing 6203ZZ menyatakan bearing dengan tipe ditutupi plat ganda.




Contoh lain : 6308-2Z

Kode 6 adalah infomasi bearing tipe Single-Row Deep Groove Ball Bearing ( bantalan peluru beralur satu larik).

Kode 3 adalah bearing untuk pemakaian beban menengah (medium)
Kode 08 adalah kode bore bearing 08 di kalikan angka 5  = 40mm




Kode 2Z atau ZZ adalah bearing tersebut di tutupi oleh plat ganda / masing-masing sisi ada plat penutupnya.

Ok semoga bermanfaat bagi kita semua . !!!! Trims

Senin, 29 Oktober 2012

Pengetahuan Tentang Turbin

Proses Fisika yang terjadi pada Turbin Gas

Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut :
  1. Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan
  2. Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian di bakar.
  3. Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel (nozzle).
  4. Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan.
Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, sehingga temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. Pada ruang pembakaran, terjadi proses pembakaran merupakan kombinasi kimia dari tiga elemen yaitu udara bahan bakar dan api. Bahan bakar yang digunakan untuk turbin gas adalah hidrokarbon. Udara yang bertekanan tinggi dari kompresor memasuki ruang pembakaran, saat itu juga bahan bakar di semprotkan oleh fuel injector sehingga terjadi pembakaran yang menghasilkan udara yang bertekanan dan berkecepatan tinggi. Inilah yang dimanfaatkan oleh turbin untuk menghasilkan daya. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).

Turbin Gas
  
    1. Komponen Turbin Gas
Turbin gas tersusun atas komponen-komponen utama seperti air inlet section, compressor section, combustion section, turbine section, danexhaust section. Sedangkan komponen pendukung turbin gas adalah starting equipment, lube-oil system, cooling system, dan beberapa komponen pendukung lainnya. Berikut ini penjelasan tentang komponen utama turbin gas :

Air Inlet Section, Pada bagian ini berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu yang terbawa dalam udara sebelum masuk ke kompresor. Bagian ini terdiri dari :
    • Air Inlet Housing, merupakan tempat udara masuk dimana didalamnya terdapat peralatan pembersih udara.
    • Inertia Separator, berfungsi untuk membersihkan debu-debu atau partikel yang terbawa bersama udara masuk.
    • Pre-Filter, merupakan penyaringan udara awal yang dipasang pada inlet house.
    • Main Filter, merupakan penyaring utama yang terdapat pada bagian dalam inlet house, udara yang telah melewati penyaring ini masuk ke dalam kompresor aksial.
    • Inlet Bellmouth, berfungsi untuk membagi udara agar merata pada saat memasuki ruang kompresor.
    • Inlet Guide Vane, merupakan blade yang berfungsi sebagai pengatur jumlah udara yang masuk agar sesuai dengan yang diperlukan

      Compressor Section. Komponen utama pada bagian ini adalah aksial flow compressor, berfungsi untuk mengkompresikan udara yang berasal dari inlet air section hingga bertekanan tinggi sehingga pada saat terjadi pembakaran dapat menghasilkan gas panas berkecepatan tinggi yang dapat menimbulkan daya output turbin yang besar. Aksial flow compressor terdiri dari dua bagian yaitu :
      • Compressor Rotor Assembly. Merupakan bagian dari kompresor aksial yang berputar pada porosnya. Rotor ini memiliki 17 tingkat sudu yang mengompresikan aliran udara secara aksial dari 1 atm menjadi 17 kalinya sehingga diperoleh udara yang bertekanan tinggi. Bagian ini tersusun dari wheels, stubshaft, tie bolt dan sudu-sudu yang disusun kosentris di sekeliling sumbu rotor.
      • Compressor Stator. Merupakan bagian dari casing gas turbin yang terdiri dari:
        • Inlet Casing, merupakan bagian dari casing yang mengarahkan udara masuk ke inlet bellmouth dan selanjutnya masuk ke inlet guide vane.
        • Forward Compressor Casing, bagian casing yang didalamnya terdapat empat stage kompresor blade.
        • Aft Casing, bagian casing yang didalamnya terdapat compressor blade tingkat 5-10.
        • Discharge Casing, merupakan bagian casing yang berfungsi sebagai tempat keluarnya udara yang telah dikompresi.

Combustion Section. Pada bagian ini terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja yang berupa udara bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energi panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan udara panas tersebut ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah untuk mensuplai energi panas ke siklus turbin. Sistem pembakaran ini terdiri dari komponen-komponen berikut yang jumlahnya bervariasi tergantung besar frame dan penggunaan turbin gas. Komponen-komponen itu adalah :
    • Combustion Chamber, berfungsi sebagai tempat terjadinya pencampuran antara udara yang telah dikompresi dengan bahan bakar yang masuk.
    • Combustion Liners, terdapat didalam combustion chamber yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya pembakaran.
    • Fuel Nozzle, berfungsi sebagai tempat masuknya bahan bakar ke dalam combustion liner.
    • Ignitors (Spark Plug), berfungsi untuk memercikkan bunga api ke dalam combustion chamber sehingga campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar.
    • Transition Fieces, berfungsi untuk mengarahkan dan membentuk aliran gas panas agar sesuai dengan ukuran nozzle dan sudu-sudu turbin gas.
    • Cross Fire Tubes, berfungsi untuk meratakan nyala api pada semua combustion chamber.
    • Flame Detector, merupakan alat yang dipasang untuk mendeteksi proses pembakaran terjadi.

        Turbin Section. Turbin section merupakan tempat terjadinya konversi energi kinetik menjadi energi mekanik yang digunakan sebagai penggerak compresor aksial dan perlengkapan lainnya. Dari daya total yang dihasilkan kira-kira 60 % digunakan untuk memutar kompresornya sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan.
Komponen-komponen pada turbin section adalah sebagai berikut :
    • Turbin Rotor Case
    • First Stage Nozzle, yang berfungsi untuk mengarahkan gas panas ke first stage turbine wheel.
    • First Stage Turbine Wheel, berfungsi untuk mengkonversikan energi kinetik dari aliran udara yang berkecepatan tinggi menjadi energi mekanik berupa putaran rotor.
    • Second Stage Nozzle dan Diafragma, berfungsi untuk mengatur aliran gas panas ke second stage turbine wheel, sedangkan diafragma berfungsi untuk memisahkan kedua turbin wheel.
    • Second Stage Turbine, berfungsi untuk memanfaatkan energi kinetik yang masih cukup besar dari first stage turbine untuk menghasilkan kecepatan putar rotor yang lebih besar.


      Exhaust Section. Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Exhaust section terdiri dari beberapa bagian yaitu :(1) Exhaust Frame Assembly, dan (2) Exhaust gas keluar dari turbin gas melalui exhaust diffuser pada exhaust frame assembly, lalu mengalir ke exhaust plenum dan kemudian didifusikan dan dibuang ke atmosfir melalui exhaust stack, sebelum dibuang ke atmosfir gas panas sisa tersebut diukur dengan exhaust thermocouple dimana hasil pengukuran ini digunakan juga untuk data pengontrolan temperatur dan proteksi temperatur trip. Pada exhaust area terdapat 18 buah termokopel yaitu, 12 buah untuk temperatur kontrol dan 6 buah untuk temperatur trip. 

      Bagaimana pelumas untuk Turbin , spesifikasi dan properties  apa yang di butuhkan oleh pelumas turbin yang bisa mencapai rotasi per menit bisa sampai 50.000 ??? akan saya bahas di blog ini pada artikel yang lain . Terima Kasih .....Semoga bermanfaat !!

Minggu, 28 Oktober 2012

Kinematic Viscosity ASTM D - 445


Sebenarnya apa Viscosity itu ????

Viscosity merupakan sifat internal fluida yang menolak untuk mengalir. Kata viscosity juga dipakai sebagai ukuran keengganan/resistansi suatu fluida untuk mengalir. Ada 2 jenis viscosity, yaitu dynamic (atau absolute) viscosity dan kinematic viscosty. Kinematic viscosity merupakan perbandingan dynamic viscosity terhadap density. Satuan untuk dynamic viscosity adalah Pa s atau Ns/m2 (=1 Pa s) atau kg/m s (=1 Pa s) atau g/cm s (=0.1 Pa s) atau dyne s/cm2 (=0.1 Pa s) atau poise, P (0.1 Pa s) atau centiPoise, cP (=0.01 P). Sedangkan satuan untuk kinematic viscosity adalah m2/s atau Stoke, St (=0.0001 m2/s) atau Centistoke, cSt (=0.01 St).

Viscosity dari produk-produk perminyakan (petroleum) (dalam hal ini pelumas) penting untuk diketahui karena nilai viscosity ini akan mempengaruhi sistem penimbunan/storage-nya, handling-nya dan kondisi operasi-nya (didalam mesin tentunya), terutama untuk Pelumas, atau karakteristik dari minyak pelumas jika di aplikasikan  dalam mesin yang sedang bekerja.

Pengukuran Kinematic Viscosity  dengan metoda ASTM D-445 ( American Society for Testing and Materials  http://en.wikipedia.org/wiki/ASTM_International  )

Pengukuran Kinematic Viscosity (ASTM D-445) adalah salah satu pengukuran ciri-ciri fisik yang penting dari minyak pelumas, Kinematic Viscosity ini berhubungan dengan kekentalan atau merupakan salah satu persyaratan yang di tetapkan oleh SAE (Society of Automotive Engineers) http://en.wikipedia.org/wiki/SAE_International atau ISO (International Organization for Standardization) ; dalam spesifikasi teknik pelumas / minyak pelumas untuk kendaraan bermotor /Industri . Persyaratan standar inilah yang harus di penuhi oleh suatu pelumas.!! Jadi jika ada suatu pelumas, salah satu propertiesnya tidak masuk standar, maka dapat dikatakan bahwa pelumas tersebut di luar standar yang telah ditentukan.

Kembali pada metoda ASTM D-445 yang mengatur prosedur untuk menentukan kinematic viscosity produk-produk perminyakan. Setelah kinematic viscosity diketahui, dynamic viscosity dapat diperoleh dengan mengalikan kinematic viscosity tersebut dengan density.

Untuk metoda ASTM D-445 dapat dilihat / di download di http://www.slideshare.net/ekokiswantoslide/astm-d-445
Alat uji untuk mengukur ASTM D-445 salah satunya adalah Visco Meter ( http://en.wikipedia.org/wiki/Viscometer ). Prinsip kerja alat ini adalah dengan mengukur waktu yang diperlukan oleh sejumlah liquid yang mengalir dibawah gaya grafitasi dalam viscometer pada kondisi temperature tertentu (biasanya pada temperatur 40 dan 100 Derajat Celcius). Kinematic viscosity diperoleh dengan mengalikan waktu yang diperoleh tersebut dengan konstanta viscometer sesuai hasil kalibrasi.



Konfigurasi alat ukur kinematic viscosity sesuai ASTM D-445 adalah terdiri dari: 1) Viscometer ; Holder; 2) Temperature Controlled Bath; 3) Temperature Measuring Device; 4) Timing Device (stopwatch).
Visco bath 
Viscometer tube
Viscometer tube
untuk cara pakai dan metodanya sebagai contoh, dapat di lihat dan download di :
http://www.slideshare.net/ekokiswantoslide/viscometer-canon  
Standar Operating Procedure  (SOP) dengan Cannon Fenske dapat di download di http://www.slideshare.net/ekokiswantoslide/sop-cannon-fenskeviscometer

Nah jadi kagak usah bingung lagi deh liat tabel spesifikasi properties pelumas seperti contoh di bawah ini :
 
 

Pembacaan tabel diatas adalah , (untuk uji properties nomer 3 saja) , sbb ;
Viscosity Kinematic Pelumas Turbolube ISO VG 32 (Dalam contoh ini adalah pelumas turbin VG 32) dengan menggunakan metoda pengujian ASTM D-445 pada temperatur 40 Derajat Celcius adalah 32,07 Centi Stoke dan pada temperatur 100 Derajat Celcius adalah 5,74 Centi Stoke.
Spesifikasi Pelumas ini (Viscosity Kinematik) dapat dibandingkan dengan kualifikasi spesifikasi  yang di syaratkan/direkomendasi oleh pabrik pembuat mesin turbin antara lain (sebagai contoh negara Jerman, Inggris , US Amerika dll. Karena masing-masing negara mengeluarkan Standarnya masing-masing !! Pilih standar sesuai dengan mesin turbin yang kita miliki . Misalnya jika kita punya mesin turbin Pratt & Witney maka ambil spesifikasi US)

- German Standard DIN 51515
- British Standard BS489:1983
- US Military MIL-L-17672D
- Solar Turbin ES 9-224
- Alsthom NBA P 5000 1A
- Alstom HTGD 90 117 V0001 S
- General Electric GEK 32568 F
- General Electrik GEK 101941A
- ABB
- Dll

Nah dengan  Alat ukur tersebut diatas , Metode (SOP) dan ketentuan persyaratan batas minimum dan batas maksimum  dari propertiesViscosity Kinematic  suatu pelumas dapat di ambil suatu resume :

  • Dengan membandingkan  antara standar internasionalnya dengan properties suatu produk tertentu dapat di ambil suatu kesimpulan apakah suatu produk tersebut sudah sesuai dengan spesifikasi internasional atau tidak
  • Atau juga penggunaan untuk pengendalian kualitas (QC). Apakah hasil Pengujian dan Spesifikasi yang di keluarkan oleh SAE untuk minyak pelumas (uji properties nomer 3 yaitu Viscosity Kinematic) terdapat dalam rentang spesifikasi atau tidak sehingga dapat disimpulkan oleh QC (Quality Control).  Apakah produk dapat di release atau tidak ke pasaran.
 
Tapi dalam hal ini  masih banyak uji properties lainnya yang harus di penuhi oleh suatu pelumas sesuai dengan peryaratan SAE / ISO sebelum di release !!

OK semoga bermanfaat, Uji properties lainnya akan saya bahas pada artikel saya yang lainnya !!!