LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
BAB II PEMBAHASAN 2.1.
Lube Oil dan Emergency Oil System
2.1.1. Fungsi Lube Oil System
Lube Oil System pada System pada Gas Turbine mempunyai Turbine mempunyai beberapa fungsi, ialah : 1. Pelumasan, Untuk mengurangi gesekan antara poros dan bearing( journal bearing turbine, turbine, journal bearing compressor , journal bearing generator dan thrust bearing ; ; 2. Pendinginan, Untuk mendinginkan panas yang di timbulkan akibat dari gesekan gesekan antara poros dan bearing( journal bearing turbine, turbine, journal bearing compressor , journal bearing generator generator dan thrust bearing ; 3. Menyuplai oil ke suction power oil system; 4. Menyuplai oil ke suction jacking oil system.
2.1.2. Komponen Lube Oil System 2.1.2.1.Lube Oil Tank
Berfungsi untuk menyimpan minyak pelumas dan menampung return minyak pelumas setelah digunakan untuk pelumasan pada bearing – bearing Gas Turbine. Turbine. Minyak pelumas disimpan pada tangki dimana untuk menyuplai minyak pelumas keseluruh auxiliary block . Jenis minyak pelumas yang digunakan adalah Tilus 46. Tinggi rendahnya permukaan minyak pelumas didalam tangki dimonitor oleh level switch dengan switch dengan level normal < 600 mm dari atas tangki atau 3 bendera . <600mm
LUBE OIL TANK
2.1.2.2.Heater
Berfungsi untuk menjaga temperatur minyak pelumas. Heater dikontrol oleh temperature switch. switch. Temperatur minyak pelumas tidak boleh terlalu dingin
2
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
karena dapat menaikkan nilai viscositas atau kekentalan minyak pelumas. Batasan operasi Heater yaitu : -
Temp < 15 oC : heater ON
-
Temp > 22 oC : heater OFF
2.1.2.3.Breathing Ventilation Filter
Berfungsi untuk menyaring dan membatasi jumlah udara yang masuk ke dalam tangki.
Gambar 2.1. Breathing Ventilation Filter
2.1.2.4.Adjustable Venting Flap Valve
Berfungsi untuk menjaga tekanan vacuum pada tangki.
Gambar 2.2. Adjustable Venting Flap Valve
3
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.1.2.5. Vapour Extr actor F an
Vapour extractor fan terdiri dari dua buah exhaust fan yang dilengkapi dengan separator dan Adjustable Venting Flap Valve. Pola operasi dari vapour extractor fan adalah satu beroperasi dan yang satu standby. Vapour extractor ini berfungsi untuk membuang udara panas dari dalam tanki menuju ke atmosfer dan juga untuk membuat vakum pada lube oil tank . Vapour extractor fan membuang udara panas dari dalam lube oil tank ke atmosfer , sebelum keluar ke atmosfer udara panas tersebut akan melewati separator yang akan memisahkan antara udara panas dan lube oil , setelah melewati separator, udara panas akan di lepas ke atmosfer sedangkan lube oil akan kembali ke tanki.
Gambar 2.3. Vapour Extractor Fan
2.1.2.6.Main Lube Oil Pump
Main Lube Oil Pump merupakan pompa penyuplai minyak pelumas utama dalam lube oil system dan berfungsi memompa minyak pelumas ke lube oil distribusi yang digunakan untuk pelumasan dan pendinginan bearing-bearing Gas Turbine serta menyuplai oil ke suction power oil system dan jacking oil system. Main Lube Oil Pump adalah pompa centrifugal yang terpasang vertical dimana pemutarnya adalah motor AC ( 380 VAC ) yang dipasang diatas lube oil tank . Pada suction pompa terdapat strainer yang melindungi impeller . Pada discharge pompa masing-masing pompa dipasang check valve, sebagai pengaman aliran
4
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
balik. Dalam lube oil system terdapat 2 buah main lube oil pump. Dalam normal operasi satu pompa beroperasi dan pompa yang lain standby. Pressure discharge main lube oil pump 1 dan 2 dimonitor oleh pressure switch ( MBV 21 CP 001/002 dan 006/007 ), pressure discharge untuk pompa yang beroperasi harus > 5,2 bar, jika pressure < min maka pompa yang standby akan otomatis beroperasi, namun jika pressure masih kurang maka emergency pump akan otomatis beroperasi. Apabila pressure discharge dari kedua main lube oil pump masih belum memenuhi maka Gas Turbine akan trip dan emergency pump tetap beroperasi.
Gambar 2.4. Main Lube Oil Pump
2.1.2.7.Pressure Accumulator
Pressure Accumulator berada setelah main lube oil pump yang berfungsi untuk menstabilkan pressure agar tidak terjadi denyutan (drop pressure) saat main lube oil pump change over . Didalam tabung accumulator terdapat bladder yang berisi gas nitrogen (N2) yang bersifat compressible dan merupakan senyawa yang netral. Saat normal operasi pressure discharge main lube oil > 5,2 bar akan menekan bladder didalam tabung pressure accumulator sehingga volume bladder lebih kecil dari sebelumnya dan ruang kosong didalam tabung pressure accumulator akan terisi oil . Jadi saat melakukan change over main lube oil pump pressure tiba-tiba turun maka pressure accumuolator akan menstabilkan pressure dengan cara menekan oil keluar dari tabung pressure accumulator karena pressure discharge main lube oil lebih rendah.
5
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
Gambar 2.5. Pressure Accumulator
2.1.2.8.Three Way Valve
Katup termostatik ini untuk menjaga temperature minyak pelumas dengan cara melewatkan sebagian minyak pelumas melalui heat exchanger . 1. Minyak pelumas yang panas dari main lube oil pump dan minyak pelumas yang dingin dari heat exchanger bercampur dalam katup termostatik ; 2. Sebuah catridge mengontrol elemen termostatik untuk menggerakkan control silinder agar membuka dan menutup aliran menuju ke heat exchanger .
Gambar 2.6. Three Way Valve
6
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.1.2.9.Lube Oil Cooler
Heat exchanger berfungsi untuk menurunkan temperature lube oil agar berada dalam batasan normal sebelum dialirkan menuju ke bearing-bearing Gas Turbine. Proses pendinginan didesain dari plat penukar panas untuk aliran oil dan air dengan arah aliran berlawanan. Air pendingin lube oil pada cooling water system menggunakan air make up.
Gambar 2.7. Lube Oil Cooler
2.1.2.10.Filter Lube Oil
Filter Lube Oil berfungsi untuk menyaring partikel sampai 6 µm sebelum menuju ke line lube oil distribution. Filter ini merupakan tipe duplex dimana masing-masing sisi dapat menangani aliran penuh, dimana 1 filter operasi dan yang satunya standby. Perbedaan pressure antara pressure before filter dengan after filter mengindikasikan tingkat kekotoran filter dimana kontrolnya dilakukan oleh differential pressure switch. Filter dapat di change over selama beroperasi. differential pressur < 0.8 bar normal.
Gambar 2.8. Filter Lube Oil
7
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.1.2.11.Emergency Oil Pump
Emergency oil pump adalah pompa centrifugal dengan menggunakan motor DC yang dipasang di tangki lube oil . Emergency oil pump memperoleh tegangan DC dari battery atau UPS (Uninterupted Power Supply), Emergency oil system berfungsi men supply lube oil dalam keadaan darurat, seperti saat unit black out , maka supply tegangan AC tidak ada dan unit masih membutuhkan untuk run down time, dan digunakan syarat release start up gas turbine atau pada kondisi tertentu saat tekanan main lube oil pump turun dibawah preset yang diijinkan. Sisi discharge emergency oil pump langsung ke line distribusi lube oil tanpa melewati heat exchanger dan filter dengan alasan :
Oli dapat mengalir ke sistem ketika komponen-komponen (heat exhanger dan filter ) tersumbat
Untuk mengurangi hilangnya tekanan dari beberapa komponen ( heat exhanger dan filter ) karena motor DC didesain untuk tekanan outlet yang lebih rendah. Untuk memenuhi kebutuhan pelumasan dan pendinginan, emergency oil
pump akan beroperasi dengan kecepatan tinggi selama 15 menit. Selama waktu pendinginan pompa akan beroperasi pada kecepatan rendah. Kondisi ini untuk memperlama catu daya battery.
Gambar 2.9. Emergency Oil Pump
8
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.1.3. Diagram Lube Oil System JOURNAL
JOURNAL
THRUST
RACHET
JOURNAL
JOURNAL
BEARING
BEARING
BEARING
GEAR
BEARING
BEARING
1
2
T
3
4
G
C
E
HEAT - HIDRAULIC TRIP UNIT
EXCHANGER
- CONTROL HIDRAULIK - PENGGERAK VIGV
ACCUMULATOR
N R U T E R L I O
R N I E T W L T I F R E T L I F ACCUMULATOR M
M M
M
JACKING OIL PUMP
ROTOR BARRING PUMP
POWER OIL PUMP
M
To atmosfer
M
VAPOUR EXHAUST
M
M
FAN
LUBE OIL TANK
2.2.
EMERGENCY
MAIN LUBE OIL
PUMP
PUMP
Power Oil System
2.2.1. Fungsi Power Oil System
Penyuplai oil untuk memproteksi sistem dan mengoperasikan peralatan dengan menggunakan sistem hidraulic, antara lain :
Hidraulic trip unit pada Gas Turbine; Control valve, trip shut off valve, relief valve pada fuel (natural) gas , fuel oil dan Nox water ;
Variable Inlet Guide Vane (VIGV).
2.2.2. Komponen Power Oil System 2.2.2.1.Power Oil Pump
Terdapat 2 buah motor AC penggerak pompa tipe screw dengan kapasitas 100 % yang dipasang diatas tangki lube oil . Operasi pompa power oil mendapatkan supply oil bertekanan dari sistem distribusi lube oil . Jika terdapat masalah pada salah satu pompa maka pompa yang standby secara otomatis akan beroperasi. Terdapat non-return valve pada pompa untuk mencegah aliran balik oil menuju ke tangki dengan melewati sisi discharge pompa yang standby.
9
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
Gambar 2.10. Power Oil Pump
2.2.2.2.Pressure Limiting Valve
Pressure limiting valve berfungsi untuk menjaga dari tekanan lebih agar tekanan power oil selalu konstan saat sirkulasi. Jadi, saat terjadi tekanan lebih maka pressure limiting valve akan membuka dan oil kembali ke tangki.
Gambar 2.11. Pressure Limiting Valve
2.2.2.3.Oil Filter
Oil filter berfungsi untuk menyaring kotoran yang ada pada oil sehingga oil yang mengalir ke line distribusi power oil benar-benar bersih. Terdapat 2 oil filter yang mana 1 operasi dan yang 1 standby. Jika salah satu filter kotor maka akan muncul alarm yang mengindikasikan bahwa filter dalam keadaan kotor didapat dari pengukuran differential pressure.
10
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
Gambar 2.12. Oil Filter
2.2.2.4.Isolating Valve
Isolating valve selalu dalam posisi buka saat unit operasi. Saat perbaikan atau maintenance isolating valve harus ditutup untuk isolasi.
Gambar 2.13. Isolating Valve
2.2.2.5.Pressure Accumulator
Pressure Accumulator dipasang setelah power oil pump yang berfungsi untuk menstabilkan pressure saat power oil pump change over .
Gambar 2.14. Pressure Accumulator
11
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.2.3. Diagram Power Oil System SISTEM DISTRIBUSI POWER OIL
ACCUMULATOR
TWIN FILTER
STRAINER
SISTEM DISTRIBUSI LUBE OIL
N RPRESSURE LIMITING U VALVE T E R N R L I U E O T V E L R - A V N O N
F F E O - V T L A U V H S
M
N R U E T V E L R - A V N O N
M
F F E O - V T L A U V H S
POWER OIL
POWER OIL
PUMP
PUMP
LUBE OIL TANK
2.3.
Jacking Oil System
2.3.1. Fungsi Jacking Oil System
a) Mensupply oil bertekanan tinggi ke journal bearing untuk membuat shaft rotor terangkat, sehingga permukaan shaft rotor dan journal bearing tidak menempel; b) Mengurangi torsi starting saat start Gas Turbine. 2.3.2. Komponen Jacking Oil System 2.3.2.1.Jacking Oil Pump
Jacking oil pump menggunakan pompa piston untuk menghasilkan oil bertekanan yang tinggi dengan penggerak motor DC yang dipasang di tangki lube oil . Untuk jacking oil system menggunakan 2 pompa yang semuanya beroperasi. Masing-masing jacking oil pump mempunyai 6 silinder berfungsi mensupply oil bertekanan tinggi ke :
12
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
Dua line ke turbine journal bearing ;
Dua line ke kompresor journal bearing ;
Satu line ke drive end (DE) generator journal bearing ;
Satu line ke non drive end (NDE) generator journal bearing .
Gambar 2.15. Jacking Oil Pump
2.3.2.2.Non Return Valve
Non return valve dipasang sebelum bearing untuk mencegah terjadinya aliran balik. Non return valve tambahan dipasang pada sisi discharge dari jacking oil pump. 2.3.3. Diagram Jacking Oil System 1
2
T
3
4
G
C
E
NON-RETURN
NON-RETURN
NON-RETURN
VALVE
VALVE
VALVE
SISTEM DISTRIBUSI NON-RETURN
NON-RETURN
VALVE 1
3
6
5
4
2
VALVE 1
3
6
5
4
2
M
M
JACKING OIL PUMP
LUBE OIL
JACKING OIL PUMP
LUBE OIL TANK
13
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.4.
Rotor Barring System
2.4.1. Fungsi Rotor Barring System
Rotor barring berfungsi untuk memutar poros turbin dengan putaran < 1 rpm sebelum start-up dan setelah rundown untuk meratakan pendinginan dan mencegah rotor bending (melengkung).
2.4.2. Komponen Rotor Barring System 2.4.2.1. Rotor Barring Forwarding System a) Rotor Barring Pump
Rotor barring pump menggunakan pompa tipe gear dengan penggerak motor DC mengalirkan oil dari lube oil tank melalui directional control valve ( pilot valve rotor barring ) menuju ke hidraulic jack , dengan adanya tekanan sehingga piston dan tappet naik ke atas. Tappet menyentuh rachet gear kemudian memutar rotor.
b) Hand Pump (Pompa Manual)
Pada pompa manual dilengkapi dengan stang untuk menghasilkan oil bertekanan jika pompa dengan penggerak motor DC mengalami kerusakan.
Gambar 2.16. Rotor Barring Pump dan Hand Pump
14
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.4.2.2.Sistem Kontrol Untuk Peralatan Rotor Barring a) Pressure Limiting Valve
Pressure limiting valve berfungsi untuk menjaga dari tekanan lebih agar tekanan pada rotor barring system selalu konstan saat sirkulasi. Jadi, jika terjadi tekanan lebih maka pressure limiting valve akan membuka dan oil kembali ke tangki.
b) Directional Control Valve (Pilot Valve Rotor Barring)
Pilot valve rotor barring berfungsi untuk mengontrol aliran oil bertekanan yang menuju ke hidrauliac rotor barring . Pilot valve rotor barring dioperasikan secara electric dengan menggunakan solenoid atau secara manual dengan menggunakan tombol push button pada valve.
Gambar 2.17. Directional Control Valve
2.4.2.3.Hidraulic Rotor Barring (Hidraulic Jack)
Aliran oil mendorong piston untuk melawan spring sehingga piston dan tappet terangkat dan tappet akan mendorong rachet gear sehingga poros berputar. Sebaliknya jika oil mengalir ke tangki, piston turun karena gaya lawan spring sehingga tappet tidak mendorong lagi rachet gear .
15
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
2.4.3. Diagram Rotor Barring System RATCHET GEAR 1
2
T
3
4
G
C
E
HIDRAULIC JACK
PILOT SOLENOID VALVE
N R U T E R L I O
N R U T E R L I O
PRESSURE LIMITING NON-RETURN VALVE VALVE
NON-RETURN VALVE
M ROTOR BARRING
HAND PUMP
PUMP
LUBE OIL TANK
2.5.
Spesifikasi Motor L ube Oil System Gas Tur bine (name plate )
Peralatan Main Lube Oil Pump
Spesifikasi 3~ 380 V 55 kW, 97 A 50 Hz
Emergency Oil Pump
220 VDC 8,5 kW, 65 A
Power Oil Pump
3~ 380 V 18,5kW, 34 A 50 Hz
Jacking Oil Pump
220 VDC 2,2 kW, 12 A
16
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
Rotor Barring Pump
220 VDC 0,3 kW, 2,3 A
Vapour Exhaust Fan
3~ 380 V 1,5kW, 3,4 A 50 Hz
Tabel 2.1. Spesifikasi Motor Lube Oil System
2.6.
Set Point L ube Oil System Gas Tur bine
Alarm
PLS
PLST
Journal bearing / °C T > 115 T > 120 Thrust bearing / °C T > 115 T > 125 Press discharge MLOP / barg < 5,2 1/2 DP Filter / barg > 0,8 Press lube oil distribusi / barg 1,2 Press lube oil distribusi / barg 0,8 1/3 Temp. lube oil tank / °C < 15 Temp. lube oil distribusi / °C < 40 Temp. lube oil distribusi / °C > 60 Oil level tank low / mm > 600 below tank Tabel 2.2. Set Point Lube Oil System
Trip T > 130 < 5,2 2/2
0,8 2/3
2.7. Sistem Operasi Lube Oil (M T- I K- 2-01-01-34 ) 2.7.1.Sumber Daya (Resources) 1. APD Yang Disiapkan / Digunakan :
a) Safety Helmet
b) Ear Plug
c) Pakaian Kerja
d) Kacamata Pelindung (Safety Glasses)
e) Safety Shoes 2. Peralatan / Tool Set Yang Digunakan :
a) Handy Talkie
3. Material Yang Digunakan :
a) Majun 2.7.2.Persiapan Sebelum Pelaksanaan Pekerjaan
1. Pastikan memakai Alat Pelindung Diri (APD) yang dibutuhkan 2. Pastikan tidak ada pekerjaan maintenance di auxilary block 17
LUBE OIL SYSTEM UP MUARA TAWAR
3. Pastikan breaker Main Lube Oil Pump dalam kondisi energize. Kunci breaker pada posisi remote. 4. Pastikan filter Main Lube Oil standby 5. Pastikan breaker Emergency Lube Oil Pump energize 6. Pastikan katup suction dan discharge Cooling Water Pump kondisi membuka. 7. Pastikan level cooling water normal 8. Pastikan breaker Cooling Water Pump energize 9. Kunci panel emergency po sisi „Lokal‟. 10. Posisikan “ Preselect Lube Oil PP ”pada “SEL 1”atau “SEL 2”. 11. Pastikan breaker Vapor Extractor Fan energize 12. Posisikan “ Preselect Vapor Extractor Fan ”pada “SEL 1”atau “SEL 2”. Pastikan katup Vapor Extractor Fan posisi membuka 13. Pastikan level Lube Oil Tank > 3 bendera atau 600mm dari permukaan atas tank 14. Pastikan vacuum pada tangki pada kondisi normal
2.7.3.Pelaksaan Pekerjaan
1. Buka overview POS lube oil system. 2. FG Lube Oil “ON”, sampai step 5 3. Pastikan Main Lube Oil Pump yang beoperasi satu pompa sesuai dengan Preselect dan Emergency Lube Oil Pump OFF (di POS). 4. Pastikan Vapor Extractor beroperasi satu sesuai dengan Preselect (di POS) 5. Pastikan Main Lube Oil Pump, Cooling Water Pump, Vapor Extractor Fan beroperasi. Amati kelainan suara pompa dan fan, kebocoran dan Vacum Lube Oil Tank .
18