PENGUKURAN GETARAN PADA POMPA SENTRIFUGAL

LAPORAN PRAKTIKKUM

Dibuat untuk memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah Teknik monitoring Kondisi Mesin

Program Studi Diploma III Teknik Mesin

Oleh:

M.Fahrul Fauzi (131211023)

M.Ropiq (131211024)

Novianri Q (131211025)

Saepul Anwar (131211026)

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

BANDUNG

2015

PENGUKURAN GETARAN PADA POMPA SENTRIFUGAL

Tujuan :

Menentukan amplitudo gertaran yang terjadi pada pompa sentrifugal

Dasar teori :

Pompa sentrifugal adalah pompa yang memiliki elemen utama berupa motor penggerak

dengan sudu impeller yang berbutar dengan kecepatan tinggi. Prinsip kerjanya yaitu merubah

energi mekanis alat penggerak menjadi energi kinetis fluida (kecepatan) kemudian fluida di

arahkan ke saluran buang dengan menggunakan tekanan (energi kinetis sebagian fluida diubah

menjadi energi tekanan) dengan menggunakan impeller yang berputar di dalam casing. Casing

tersebut dihubungkan dengan saluran hisap (suction) dan saluran tekan (discharge), untuk

menjaga agar di dalam casing selalu terisi dengan cairan sehingga saluran hisap harus dilengkapi

dengan katup kaki (foot valve).

Ciri-ciri dan karakteristik pompa sentrifugal :

Mampu bekerja pada putaran tinggi karena dapat langsung dikopling dengan

motor penggerak mulanya.

Bentuk lebih kecil dan bobot lebih ringan dibanding dengan pompa jenis torak

Keausan yang terjadi cukup kecil karena sedikit sekali komponen yang

bergesekan

Biasanya beroperasi pada kapasitas yang besar namun pada head yang rendah

hingga sedang. Untuk mendapatkan head yang tinggi, maka digunakan pompa

sentrifugal bertingkat banyak

Pada pompa sentrifugal, motor penggerak akan memutar impeler pompa, sehingga zat

cair yang ada didalamnya akan ikut berputar karena dorongan sudu-sudu. Akibatnya akan timbul

gaya sentrifugal yang menyebabkan cairan meninggalkan impeler dengan kecepatan tinggi,

selanjutnya energi kinetik diubah menjadi energi tekanan fluida dengan melewatkannya pada

casing yang berupa saluran dengan penampang yang semakin meluas/membesar.

Vibrasi adalah salah satu indikator yang baik untuk menentukan apakah suatu peralatan

beroperasi dalam keadaan baik. Semakin kecil nilai suatu vibrasi maka akan menjadi semakin

baiklah peralatan itu, dan sebaliknya apabila suatu peralatan yang beroperasi mempunyai getaran

yang besar atau tinggi, maka kondisi peralatan tersebut perlu diadakan pemeriksaan kembali.

Oleh karena itu suatu peralatan yang beroperasi sebaiknya memiliki suatu nilai getaran standart

dan batasan getaran yang diperbolehkan sesuai dengan standar dari pabrik pembuatnya, sehingga

apabila nilai getaran yang terjadi diluar batasan yang diizinkan maka peralatan tersebut harus

menjalani tindakan perawatan(maintenance).

Hubungan antara kinerja pompa dengan getaran

Getaran pada sebuah pompa dapat sangat berpengaruh terhadap kinerja sebuah pompa

dikarenakan suatu getaran dapatmemberikan efek terhadap pompa sebagai berikut :

Getaran yang tinggi dapat merusak poros

Getaran yang tinggi dapat merusak bantalan

Timbulnya noise

Penurunan head

Penurunan kapasitas hingga penurunan efisiensi dari pompa.

Menurut kurva tingkat kondisi, maka salah satu cara yang paling untuk mendeteksi awal gejala

kerusakan pada mesin termasuk pompa adalah dengan menggunakan respon vibrasi.

Alat praktikkum :

1. Hand held vibrometer

2. Alat tulis

3. Jas lab dan sepatu safety

Alat yang diamati :

Pompa sentrifugal

Spesifikasi alat yang diamati :

Equipment/machine : pompa sentrifugal

Power (kWatt) : 0,55

Motor speed : 2740 rpm

Location : laboratorium fluida thermal dan automotive

Instrument used : Hand held vibrometer

Langkah praktikkum :

1. Siapkan hand held vibrometer

2. Tentukan pick up point atau titik pengukuran

3. Hidupkan pompa hingga putarannya normal

4. Ukur amplitude getarannya pada masing-masing titik pengukuran

5. Ulangi pengukuran amplitude getaran selama lima kali

6. Masukkan data ke dalam tabel yang disediakan

7. Bandingkan dengan amplitude getaran yang diizinkan

Permissible vibration amplitude 1. Good : <0,71 mm/s RMS

2. Allowable : 0,71 sampai 1,8 mm/s RMS

3. Just tolerable : 1,8 sampai 4,5 mm/s RMS

4. Not permissible : > 4,5 mm/s RMS

Data Praktikkum

25 HzNo

. PickupVelocity RMS (mm/s) Max

Limit RemarkI II III IV V Average

1AH 5.7 3.9 4.4 4.1 4 4.42    AB 4.8 4.6 5.1 4.9 4.5 4.78    AA 4 5.1 4.9 4.8 5.5 4.86    

2BH 7.4 7.8 8.6 8.9 9.3 8.4    BV 8.2 8.8 11.2 8.1 10.5 9.36    BA 4.6 4.3 4.8 4.6 5.2 4.7    

3CH 3.4 4.1 3.9 3.5 3.6 3.7    CV 4.1 3.4 3.7 3.6 3.7 3.7    CA - - - - - - - -

3DH 2.9 4.1 3.4 3.1 3 3.3    DV 3.5 2.6 3.8 2.7 3.4 3.2    DA - - - - - - - -

30 Hz

No. Pickup

Velocity RMS (mm/s) Max Limit Remark

I II III IV V Average

1AH 5.2 5.5 5.5 5.2 5.3 5.34    AB 3.6 3.2 3.5 4.7 4.5 3.9    AA 5.5 6.3 6 5.8 5.8 5.88    

2BH 10.6 9.4 9.7 9 10 9.74    BV 11.9 10.6 10.2 10.2 11.2 10.82    BA 6.2 6.4 6 7.2 6.5 6.46    

3CH 3.6 4.2 4.4 3.6 4.4 4.04    CV 6.5 3.4 4.4 5.2 4.4 4.78    CA - - - - - - - -

3DH 3 3.6 3.5 3.6 3.7 3.48    DV 3.4 3.4 3.4 3.2 3.2 3.32    DA - - - - - - - -

35 HzNo

. PickupVelocity RMS (mm/s) Max

Limit RemarkI II III IV V Average

1AH 8.7 7.8 7.3 8.6 8.1 8.1    AB 4.3 4.5 5.8 4.5 5.7 4.96    AA 8.4 8.3 7.5 7.6 7.4 7.84    

2BH 14.2 16.1 13.2 16.6 13.7 14.76    BV 14.7 12.7 15.2 14.5 15.7 14.56    BA 2.6 7.9 6.2 8.2 6.8 6.34    

3CH 8.7 6.3 5.2 5.5 5.3 22.2    CV 4.8 4.7 5.1 3.9 5.1 4.72    CA - - - - - - - -

3DH 4.6 5.2 4.7 5.3 5.4 5.04    DV 5.7 4.3 4.1 4.7 5.1 4.78    DA - - - - - - - -

40 HzNo

. PickupVelocity RMS (mm/s) Max

Limit RemarkI II III IV V Average

1AH 11.3 11 11.2 11.6 11.4 11.3    AB 5.5 6.5 7.1 6.5 6.5 6.42    AA 8 6.3 6.3 7.1 7.1 6.96    

2BH 10.5 12.7 12.7 14.4 13.7 12.8    BV 15.4 13.8 14.1 14.5 13.3 14.22    BA 5.6 7.3 6 8.2 7.4 6.9    

3CH 12.2 12.5 12.8 12.6 12.7 12.56    CV 3.9 3.8 4 4.5 4.6 4.16    CA - - - - - - - -

3DH 12.5 12.6 12.6 12.7 13.1 12.7    DV 2.9 4.4 4.2 4.3 4 3.96    DA - - - - - - - -

Pembahasan :

Pada mesin yang beroperasi dalam kondisi paling baik sekalipun, pemantauan sinyal getaran

akan memunculkan amplitudo, meskipun berada pada tingkat yang masih dapat diterima atau

masih dalam batas toleransi. Suatu perubahan adalah dampak yang wajar dari adanya perubahan

kondisi operasi, misalnya: perubahan suhu, perubahan beban, keausan, dan fluktuasi dari

lingkungan mesin. Dan pada saat amplitudo berada diatas baseline, maka trend perlu dicermati

oleh teknisi agar tetap secara kontinu menguji kebutuhan potensial terhadap:

a. Adanya perubahan kondisi operasi mesin yang sementara

b. Penjadwalan dini terhadap tindakan perbaikan

c. Penghentian segera operasi mesin oleh karena adanya kenaikan yang signifikan dari

amplitudo getaran mesin

Ketika tingkat getaran mesin mulai bertambah melampaui tingkat baseline, hal ini

menandakan masalah pada mesinmulai timbul, dan pertambahan pada tingkat getaran seringkali

bukan merupakan gejala dari masalah tersembunyi. Perhatian diberikan pada mesin yang mulai

menunjukkan kenaikan pada tingkat getarannya.Data baseline yang dimaksud adalah

sekumpulan data yang diukur atau di observasi pada saat mesin beroperasi dan dapat diterima

dan stabil. Hasil pengukuran dapat dibandingkan dengan nilai baseline untuk mendeteksi

adanyaperubahan. Data baseline hendaknya secara akurat mendefinisikan kondisi stabil

darimesin, terutama kondisi operasi normalnya. Oleh karena itu pada mesin dengan kondisi

operasi berbeda, baseline untuk perbedaan kondisi ini juga berbeda.Untuk mesin baru atau telah

diperbaiki, maka akan ada periode keausan.Sehingga, umumnya akan terlihat perubahan nilai

yang diukur selama beberapa hari atau minggu selama beroperasi. Maka, perlu diberikan waktu

untuk terjadinyakeausan sebelum data baseline diambil.Sedangkan untuk mesin yang telah

beroperasi pada periode waktu yang cukup lama,dan baru pertama kali dipantau, baseline dapat

diambil sebagai titik referensi adanyatrend. Untuk mengevaluasi tingkat keparahan (severity)

dari sinyal getaran padamesin berputar, International Organization for Standardization (ISO)

telahmenerbitkan suatu standar untuk mengevaluasi berdasarkan kelas dan tipe dari mesin

yang disajikan pada Tabel .

Pada standar tersebut, parameter yang diukur adalah kecepatan getaran dan dibandingkan

nilai RMS kecepatan berdasarkan klasifikasi daya mesin yaitu:

a. Kelas I (Class I) untuk mesin dengan daya dibawah 15 kW

b. Kelas II (Class II) untuk mesin dengan data diantara 15 – 75 kW

c. Kelas III (Class III), untuk mesin rigid dengan daya diatas 75 kW

d. Kelas IV (Clas IV), untuk mesin fleskibel dengan daya diatas 75 kW

Sedangkan A, B, C, D pada Tabel 2.3 menunjukkan zona kriteria evaluasi yaitu:

a. Zona A, yaitu getaran pada mesin yang baru dipasang dan akan diserah terimakan

b. Zona B, yaitu getaran pada mesin yang dapat diterima dengan syarat mesin tidak boleh

dioperasikan secara terus menerus/lama.

c. Zona C, yaitu getaran pada mesin yang dianggap tidak memuaskan untuk pengoperasian

terus menerus untuk waktu yang lama. Umumnya mesin dioperasikan untuk waktu yang

terbatas pada kondisi ini, sampai kesempatan untuk tindakan perbaikan dilakukan.

d. Zona D, yaitu nilai getaran yang dapat mengakibatkan kerusakan pada mesin.

Untuk mesin-mesin yang didesain dengan jam operasi yang panjang/lama maka diberikan

secara praktis ISO 10816-3 yang memberikan batasan getaran operasional, yaitu alarms dan

trips. Alarms merupakan nilai batas dari getaran yang ditentukan untuk memberikan peringatan

dini bahwa getaran sudah mencapai ataupun ada perubahan yang signifikan. Apabila batas

alarms terjadi, pengoperasian mesin dapat dilanjutkan untuk sementara waktu sambil dilakukan

investigasi untuk mengidentifikasi penyebab perubahan getaran dan menentukan tindakan

perbaikannya. Nilai batas alarm pada standar adalah 1,25 kali di atas batas zona B. Trips

merupakan batasan getaran mendekati tingkat getaran yang dapat menyebabkan kerusakan pada

mesin. Apabila batasan trip sudah dicapai, maka tindakan perbaikan harus segera dilaksanakan

untuk mengurangi getaran dan mesin dihentikan pengoperasiannya. Nilai batas trips pada standar

adalah 1,25 kali di atas batas zona C.

Pengamatan

Data yang kami peroleh dari hasil praktikkum yaitu demikian:

Pompa termasuk ke dalam group k karena dayanya berada di bawah 15 kW

Rata-rata getaran yang terjadi di setiap pick up point berada di daerah not

permissible atau tidak diizinkan yaitu pada nilai > 4,5 mm/s RMS

Getaran yang paling tinggi terjadi pada titik B arah vertikal. Dimana titik ini

berada di daerah poros dari motor penggerak

Data diatas kami ambil dengan beberapa kali percobaan dan beberapa pick up point yang

di pilih. Oleh karena itukami menarik kesimpulan bahwa kualitas getaran yang terjadi pada

pompa sentrifugal yang kami jadikan bahan pengamatan sudah melebihi batas tolerasi yang

diizinkan. Getaran yang terjadi berada di daerah yang sudah dikategorikan tidak layak untuk

dioprasikan karena jika terus-menerus dioprasikan dapat merusak terhadap pompa itu sendiri.

Getaran yang terjadi dapat diakibatkan karena waktu pengoprasian pompa yang telah

melebihi batas, dapat karena ada beberapa komponen dari pompa yang telah mengalami

kerusakan seperti bearing dan porosnya, atau dapat pula karena ketidaklurusan antara poros

pompa dan poros motor.

Kesimpulan

Getaran yang terjadi pada pompa sentrifugal yang menjadi obyek pengamatan sudah

berada dalam batas yang tidak diizinkan

Getaran paling tinggi terjadi pada titik B atau pada poros motor penggerak. Hal ini dapat

disebabkan beberapa faktor diantaranya :

a. Dapat terjadi karena kondisi bearing yang sudah rusak

b. Dapat terjadi karena kondisi poros yang sudah rusak

c. Dapat terjadi karena ketidaksatusumbuan dan ketidaklurusan anatar poros motor

penggerak dengan poros pompa

Getaran yang tinggi dapat mempengaruhi kinerja dari pompa sehingga menimbulkan

penurunan kapasitas dan efisiensi

Akibat dari getaran berlebih terhadap pompa:

1. Getaran yang tinggi dapat merusak poros

2. Getaran yang tinggi dapat merusak bantalan

3. Timbulnya noise

4. Penurunan head

5. Penurunan kapasitas hingga penurunan efisiensi dari pompa.

Penyebab tingginya getaran pada pompa dapat disebabkan oleh beberapa hal diantaranya

proses perawatan yang kurang baik dan benar (tidak sesuai prosedur), kesalahan instalasi,

dan dapat pula karena kerusakan komponen.

Bandung, 15 Juni 2015Praktikkan 2

M.Ropiq

(131211024)

Praktikkan 4

Saepul Anwar

(131211026)

Praktikkan 3

Novianri Q

(131211025)

Praktikkan 1

M.Fahrul Fauzi

(131211023)