analisa vibrasi tinggi pada pompa akibat kerusakan bearing
DESCRIPTION
vibrasiTRANSCRIPT
Analisa vibrasi tinggi pada pompa sentrifugal multi stage ( equipment
015 G06A ), akibat kerusakan bearing
Pompa sentrifugal multi-stage (equipment 015 – G06A)
Salah satu equipment penting di PT.KMI
Perlu adanya sistem maintenance yang baik
fungsi pompa ini adalah untuk mentransfer cairan dalam jumlah yang besar dan pressure yang tinggi.
Menurut historynya
pompa tersebut belum pernah dilakukan pergantian bearing dan ketika diisi oli pada pompa sisi inboardnya, oli sering habis .
Vibrasi/ Getaran
Indikator yang paling baik untuk mendiagnosa sebuah kerusakan
Jenis pompa Daya motor Putaran kerja
Equipment
SentrifugalMulti stage
260 kw 2920 rpm (48.67 hz)
015-G06A
Spesifikasi pompa adalah sebagai berikut :
Diameter luar 130 mmDiameter dalam 60 mm
jumlah roller bearing ( Nb ) 13sudut kontak (α) 0˚
diameter pitch ( Pd) 96 mmdiameter roller (Bd) 19 mm
Bantalan yang digunakan adalah jenis bantalan gelinding tipe SKF N312.Dimensi bantalan adalah sebagai berikut :
Bearing (bantalan) adalah elemen mesin yang menumpu poros yang mempunyai beban, sehingga putaran atau gerakan bolak- baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan mempunyai umur yang panjang.
•Bearing
ELEMEN DAN FREKUENSI PADA BEARING
1. Ball Pass Frequency of Outer race (BPFO)
2. Ball pass frequency of the Inner race (BPFI)
3. Fundamental Train Frequency (FTF)
4. Ball Spin Frequency (BSF)
BPFO
BPFI
FTF
BSF
Ball / roller
cage
Inner ring
Outer ring
Bearing Frequencies Calculations
RPM = revolutions per minuteS = speed, revolutions per secondBd = ball or roller diameterNb = number of balls or rollersPd = pitch diameterθ = contact angle
1. Bearing Frequency Equations:
Getaran mesin adalah gerakan suatu bagian mesin maju dan mundur (bolak-balik) dari keadaan diam /netral, . Contoh sederhana untuk menunjukkan suatu getaran adalah pegas.
Vibrasi / Getaran
Pegas tersebut tidak akan bergerak/bergetar sebelum ada gaya yang diberikan terhadapnya. Setelah gaya tarik dilepas maka pegas akan bergetar, bergerak bolak-balik disekitar posisi netral.
Parameter dasar getaran
Frekuensi Frekuensi adalah banyaknya jumlah putaran atau gerakan dalam satu satuan waktu. Satuan dari frekuensi antara lain: - RPM = Revolution or cycle per minute. - Hertz (Hz) = Revolutions or cycle per second. Amplitudo
Amplitudo adalah besarnya gerakan dynamic dari getaran atau vibrasi. Amplitudo secara umum mengindikasikan tingkat keparahan dari suatu vibrasi. Amplitudo biasanya disertai salah satu dari tiga unit berikut: - Peak to peak - Zero – to - Peak - Root mean square (RMS)
Memberikan informasi operasi mesin teraman (safe operating condition).
Mendeteksi perubahan kondisi suatu mesin Digunakan untuk mendiagnosa penyebab dari
suatu perubahan. Digunakan untuk menganalisa kondisi suatu
mesin.
Pegukuran data vibrasi mengandung banyak informasi yang berguna untuk menentukan kondisi suatu mesin, antara lain:
Setelah dilakukan pemeriksaan vibrasi menggunakan vibration analyzer CSI 2130 ( spectrum dan waveform analysis) ditemukan hasil overall vibration mencapai 10.6 mm/s pada pompa inboard sisi horizontal sedangkan vertikal dan axial rata-rata 9 mm/s dan pada pompa outboard sisi horisontal dan vertikal hanya mencapai sekitar 2 mm/s Pada peakVue expert spectrum bearing/gear analysis terjadi kenaikan nilai acceleration dari 0.24 ( hasil pemeriksaan tanggal 4-sep-2014) menjadi 9.22 RMS ( hasil pemeriksaan tanggal 8-des-2014).
Expert Waveform High Freq Analysis 08-Dec-14 09:00:53 RMS = 13.53 PK(+/-) = 68.84/44.86 CRESTF= 5.09
0 4 8 12 16 20 24 28 32
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
Revolution Number
Ac
ce
lera
tion
in
G-s
METH - BFW PUMP-6A015-G06A -P1H Pump Inboard Horizontal
Expert Spectrum High Freq Analysis 08-Dec-14 09:00:53 PK = 10.60 LOAD = 100.0 RPM = 2987. (49.78 Hz)
0 50 100 150 200 250 300
0
0.5
1.0
1.5
2.0
Frequency in kCPM
PK
Ve
loc
ity
in m
m/S
ec
Overall peak nya mencapai 10.60
Expert Waveform High Freq Analysis 08-Dec-14 09:01:34 RMS = 15.41 PK(+/-) = 56.71/54.36 CRESTF= 3.68
0 4 8 12 16 20 24 28 32
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
Revolution Number
Acc
eler
atio
n in
G-s
METH - BFW PUMP-6A015-G06A -P1V Pump Inboard Vertical
Expert Spectrum High Freq Analysis 08-Dec-14 09:01:34 PK = 9.15 LOAD = 100.0 RPM = 3002. (50.04 Hz)
0 50 100 150 200 250 300
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Frequency in kCPM
PK V
eloc
ity in
mm
/Sec Overall
peaknya mencapai 9.15
Expert Waveform High Freq Analysis 08-Dec-14 09:01:17 RMS = 13.96 PK(+/-) = 55.53/53.12 CRESTF= 3.98
0 4 8 12 16 20 24 28 32
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
Revolution Number
Acce
lera
tion
in G
-sMETH - BFW PUMP-6A
015-G06A -P1A Pump Inboard Axial
Expert Spectrum High Freq Analysis 08-Dec-14 09:01:17 PK = 9.61 LOAD = 100.0 RPM = 2988. (49.80 Hz)
0 50 100 150 200 250 300
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
Frequency in kCPM
PK V
eloc
ity in
mm
/Sec
Overall peaknya mencapai 9.61
Expert Waveform High Freq Analysis 08-Dec-14 09:02:18 RMS = .8561 PK(+/-) = 3.42/3.40 CRESTF= 4.00
0 4 8 12 16 20 24 28 32
-4
-3
-2
-1
0
1
2
34
Revolution Number
Ac
ce
lera
tio
n i
n G
-s
METH - BFW PUMP-6A015-G06A -P2H Pump Outboard Horizontal
Expert Spectrum High Freq Analysis 08-Dec-14 09:02:18 PK = 2.13 LOAD = 100.0 RPM = 2991. (49.84 Hz)
0 50 100 150 200 250 300
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Frequency in kCPM
PK
Ve
loc
ity
in
mm
/Se
c
Nilai overall peaknya 2.13 mm/s
Expert Waveform High Freq Analysis 08-Dec-14 09:02:39 RMS = 1.08 PK(+/-) = 4.08/4.20 CRESTF= 3.89
0 4 8 12 16 20 24 28 32
-6
-4
-2
0
2
4
6
Revolution Number
Ac
ce
lera
tion
in
G-s
METH - BFW PUMP-6A015-G06A -P2V Pump Outboard Vertical
Expert Spectrum High Freq Analysis 08-Dec-14 09:02:39 PK = 2.21 LOAD = 100.0 RPM = 2988. (49.80 Hz)
0 50 100 150 200 250 300
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Frequency in kCPM
PK
Ve
loc
ity
in
mm
/Se
c
Nilai overall peaknya 2.21
METH - BFW PUMP-6A015-G06A -P1H Pump Inboard Horizontal
Expert Spectrum Bearing/Gear Analysis 04-Sep-14 07:44:08 (PkVue-HP 2000 Hz)
RMS = .2405 LOAD = 100.0 RPM = 2984. (49.74 Hz)
0 30 60 90 120
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
Frequency in kCPM
RM
S A
cce
lera
tio
n in
G-s
Freq: Ordr: Spec:
6.225 2.086 .01135
Perbandingan data spectrum bearing/gear analysis hasil pemeriksaan tanggal 4 september 2014 (sebelum terjadi vibrasi tinggi) dan 8 desember 2014 (pada saat terjadi
vibrasi tinggi)
Bagian pompa yang diperiksa
In/secPeak
Keterangan
Pompa inboard horisontal
0.41 DamageOccurs
Pompa inboard vertikal
0.36 Damageoccurs
Pompa inboard aksial
0.38 Damageoccurs
Nilai overall peak data spectrum tanggal 8 desember 2014 (dikonversi ke in/sec)
ISO 10816-3
Bagian pompa yang diperiksa
In/secPeak
Keterangan
Pompa outboard horisontal
0.08 New commisioned
machineryPompa outboard
vertikal0.09 Unrestricted
operation
Setelah membandingkan dengan tabel ISO 10816-3 , diketahui bahwa nilai overall peak pada pompa inboard berada pada zona “ damage occurs” sedangkan pada pompa outboardnya hanya memasuki zona “unrestricted operation” dan “ new commisioned machinery”
Bearing Frequencies Calculations
BPFO = 253.08 HzBPFI = 379.62 HzFTF = 19.46 HzBSF = 202.50 Hz
1. Bearing Frequency Equations:
Since: S = 2920 RPM Bd = 19 mm Pd = 96 mm θ = 0 Nb = 13
2. Bearing Frequency Calculator:
(BPFO) = 255.46 Hz(BPFI) = 381.54 Hz (FTF) =19.65 Hz (BSF) = 237.88 Hz
order Hz RPM
FTF 0.4x 19.65 1171.04
BSF 5.21x 237.88 14175.77
BPFI 7.79x 381.54 22736.46
BPFO 5.21x 255.46 15223.54
Tabel nilai frekuensi elemen bearing tipe SKF N312
Pada spectrum gear/bearing analysis nya ditemukan juga amplitudo yang dominan pada kisaran frekuensi cage (FTF) .pada waveform sisi inboardnya terdeteksi impact yang tinggi sekitar 100 G’s hingga diindikasikan terjadi kerusakan pada bearing sisi inboard pompa.
Hasil data yang didapat dari analisa vibrasi menggunakan CSI 2130 menunjukkan, pompa mengalami kerusakan bearing pada sisi inboardnya. Untuk memastikannya, maka dilakukan overhaul dan ditemukan hal hal sebagai berikut :
Bearing yg menghitam akibat overheat
Bagian cage yang sudah aus akibat gesekan yang kontinyu terhadap roller
Kecacatannya sudah terdeteksi pada saat pengambilan data vibrasi menggunakan CSI 2130
Dari hasil pemeriksaan pada pompa kita dapat menyimpulkan penyebab terjadinya vibrasi tinggi pada pompa adalah karena gesekan secara kontinyu pada elemen bearing yang tidak terlumasi, sehingga mengakibatkan elemen bearing yang bergesekan mengalami overheat dan aus . Hal tersebut diakibatkan oleh patahnya V-ring mechanical seal, sehingga oli yang seharusnya melumasi bearing pada sisi inboard mengalami kebocoran.
Kesimpulan