Analisa Vibrasi PLTU

MATA PELAJARAN 11.e

DASAR VIBRASI

TUJUAN PELAJARAN

: Setelah mengikuti pelajaran Dasar Analisa Vibrasi Peserta diharapkan mampu memahami dasar analisa vibrasi yang meliputi definisi, FFT, alat ukur vibrasi, vibration severity, alat ukur vibrasi, pemrosesan sinyal dan pengukuran vibrasi.

DURASI

: 4 JP

PENYUSUN

: MM

Simple Inspiring Performing Phenomenal

i

DAFTAR ISI

TUJUAN PELAJARAN ....................................................................................................................................... i DAFTAR ISI .................................................................................................................................................. ii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................................................... iii DAFTAR TABEL .............................................................................................................................................. iv 1.

Analisa Vibrasi ...................................................................................................................................1

2.

Fast Fourier Transform (FFT) .............................................................................................................4

3.

Vibration Severity ..............................................................................................................................5

4.

Alat Ukur Vibrasi ................................................................................................................................9 4.1.

Displacement tranducer (Proximity Probe) ...............................................................................9

4.2.

Velocity Tranducer ..................................................................................................................12

4.3.

Accelerometer .........................................................................................................................13

5.

Pemrosesan sinyal ...........................................................................................................................14

6.

Pengukuran Vibrasi..........................................................................................................................20

Simple Inspiring Performing Phenomenal

ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Resume metode analisa vibrasi ................................................................................. 1 Gambar 2 Data waveform ........................................................................................................... 2 Gambar 3 Proses pemecahan sinyal menggunakan proses FFT ................................................ 3 Gambar 4 Pembacaan dan penganlisaan data ........................................................................... 3 Gambar 5 Proses FFT terjadi pada analyzer .............................................................................. 4 Gambar 6 IRD Standard untuk pengukuran vibrasi yang mengacu pada shaft vibration (Shaft Displacement) ............................................................................................................. 6 Gambar 7 Standar ISO 10816 untuk vibrasi yang mengacu pada casing vibration (Casing Measurement) ............................................................................................................................ 7 Gambar 8 Dresser Clark Jackson Chart ..................................................................................... 8 Gambar 9 Displacement tranducer ........................................................................................... 10 Gambar 10 Prinsip kerja displacement tranducer ..................................................................... 10 Gambar 11 Posisi pemasangan dari displacemnet tranducer ................................................... 12 Gambar 12 Velocity Tranducer ................................................................................................. 13 Gambar 13 Accelerometer ........................................................................................................ 14 Gambar 14 Proses merubah sinyal analog menjadi sinyal digital.............................................. 15 Gambar 15 Aliasing .................................................................................................................. 16 Gambar 16 Resolusi mempengaruhi kualitas spektrum yang diperoleh .................................... 18 Gambar 17 Windowing ............................................................................................................. 19 Gambar 18 Peletakan displacement tranducer ......................................................................... 21 Gambar 19 Tampilan X-Y Probe ............................................................................................... 22 Gambar 20 Pengukuran vibrasi ................................................................................................ 23 Gambar 21 Contoh Data Spektrum ........................................................................................... 24 Gambar 22 Contoh Data Time Wave Form ............................................................................... 25 Gambar 23 Contoh Data Orbit .................................................................................................. 26

Simple Inspiring Performing Phenomenal

iii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Vibrasi Rotor/Bearing ..................................................................................................... 7 Tabel 2 IEC 60034-14 standar untuk individual test motor listrik ................................................. 8 Tabel 3 Penyetingan F max ...................................................................................................... 17

Simple Inspiring Performing Phenomenal

iv

DASAR ANALISA VIBRASI

1. Analisa Vibrasi Metode dasar dalam menganalisa vibrasi: 1. Time Wave Form, level vibrasi dipetakan pada waktu 2. Orbit, memetakan vibrasi dalam arah x dan y 3. Spektrum, level vibrasi dipetakan terhadap frekuensi 4. Fasa, menganalisa vibrasi dengan vibrasi, ataupun menganalisa vibrasi dengan titik referensi tertentu. Fasa menghubungkan antara vibrasi yang diambil pada tempat yang berbeda

Gambar 1 Resume metode analisa vibrasi

Pengukuran vibrasi biasanya dilakukan karena beberapa alasan diantaranya: 1. Commisioning test untuk peralatan atau equipment baru 2. Post Maintenance Test atau test setelah perbaikan 3. Tes untuk kebutuhan harian (sesuai jadwal predictive maintenance), dll

Simple Inspiring Performing Phenomenal

1

Analisa vibrasi bertujuan untuk mengidentifikasi penyebab penyebab vibrasi pada suatu peralatan. Analysis spektrum digunakan untuk mengukur dengan lebih detil, setiap puncak yang dominan pada spektrum digunakan untuk perbandingan, baik dengan standar tertentu maupun dengan data baseline. Satu atau bahkan lebih dari satu parameter (velocity, displacement, acceleration) dapat diimplementasikan. Bearing clearance merupakan salah satu hal penting untuk dimonitor, untuk jurnal bearing rasio eksentrisitas merupakan hal penting untuk dapat mengetahui kondisi, dimana eksentrisitas adalah jarak antara pusat shaft dengan pusat jurnal bearing, sedangkan rasio eksentrisitas adalah perbandingan antara eksentrisitas yang sudah dijelaskan terhadap radial clearance. Jangan lupa untuk memasukkan beban (load) sebagai faktor yang harus dipertimbangkan dalam menganalisis kondisi. Proses Analisa Vibrasi: 1. Pengukuran menggunakan tranducer, di mana data yang diperoleh masih dalam bentuk sinyal yang kompleks (waveform)

Gambar 2 Data waveform

Simple Inspiring Performing Phenomenal

2

2. Sinyal kompleks dirubah menjadi sinyal sederhana (Spektrum) pada analyzer menggunakan proses FFT (Fast Fourier Transform)

Gambar 3 Proses pemecahan sinyal menggunakan proses FFT

3. Proses penganalisaan data Setelah data yang diperoleh telah disederhanakan, maka analis vibrasi memiliki dua data sebagai bahan analisa yaitu; Waveform dan Spektrum. Waveform dan spektrum merupakan data yang sama namun memiliki cara pandang yang berbeda, dimana Waveform merupakan gelombang vibrasi membandingkan amplitud dengan waktu atau disebut juga Time Domain, sedangkan Spektrum merupakan gelombang vibrasi yang membandingkan amplitudo dengan frekuensi atau disebut juga Frequency Domain. Wave form dan spektrum digunakan secara bersama untuk memperoleh informasi yang tepat mengenai kondisi dari suatu peralatan.

Gambar 4 Pembacaan dan penganlisaan data

Simple Inspiring Performing Phenomenal

3

2. Fast Fourier Transform (FFT) Dari pengukuran vibrasi yang dilakukan, data yang diperoleh berbentuk waveform yang kompleks. Untuk menganalisa sinyal yang kompleks, diperlukan proses

FFT (Fast Fourier

Transform) yaitu proses pemecahan kompleks menjadi komponennya yang berupa sinyal sederhana (spektrum).

Gambar 5 Proses FFT terjadi pada analyzer

Sebuah FFT analyzer adalah sebuah computer berbasis instrumen digital. Sebuah blok data digital dalam converter analog-to-digital diproses dalam algoritma FFT untuk menghasilkan sebuah spectrum. Sebuah waveform dapat direkonstruksi dari blok data digital. Dual-channel dari FFT analyzer memungkinan untuk menampilkan sifat dan fasa dari dua sinyal yang berbeda. FFT analyzer memiliki resolusi yang cukup tinggi tetapi masih bisa untuk menangani akurasi dari amplitudo, tergantung dari setup. Secara umum juga FFT analyzer digunakan untuk mengambil data yang steady-state, bukan yang transient. FFT analyzer memperoleh blok data pada sampling rate yang tinggi, lebih dari 200000 sample per detik, tergantung dari frekuensi tertinggi dari rentang frekuensi dari analyzer tersebut. Analyzer tersebut juga membutuhkan sinyal lengkap dari keseluruhan cycle sebelum FFT analyzer memulai mengolah data. Hal ini berarti bahwa pada frekuensi rendah(dibawah 10 Hz), diperlukan pengambilan sample untuk waktu yang lama sebelum proses FFT dilakukan. Kemampuan analyzer tersebut untuk mengetahui adanya objek ketika kecepatan berubah secara cepat cukup bagus.

Simple Inspiring Performing Phenomenal

4

Pada frekuensi mesin pada umumnya, waktu untuk melakukan komputasi FFT adalah fraksi dari waktu data akuisisi dan waktu auto ranging. Fungsi zoom pada FFT analyzer dapat meningkatkan resolusi, 400 atau 800 garis, tetapi rentang frekuensi dipersempit untuk mengatur frekuensi (start atau center) agar didapatkan resolusi dari frekuensi. Resolusi menunjukkan kemampuan dari instrumentuntuk digunakan oleh analis untuk melihat frekuensi yang sangat rapat dalam spectrum.

3. Vibration Severity Vibration Severity atau level vibrasi merupakan nilai yang menggambarkan tinggi rendahnya nilai vibrasi dari suatu peralatan. Untuk menentukan kapan dan pada nilai berapa suatu peralatan perlu dilakukan perbaikan maka diperlukan suatu standar atau acuan. Ada beberapa standar yang dijadikan referensi atau acuan, diantaranya mengacu pada rekomendasi manufacture pada manual book atau mengacu pada standar suatu lembaga. Ada beberapa lembaga yang mengeluarkan standar vibrasi suatu peralatan, diantaranya ISO (International Standart Organization) dan Canadian Government Spesification. Dalam pemilihan standar perlu diperhatikan spesifikasi dan data teknis peralatan agar sesuai dengan standar yang berlaku. Untuk pengukuran vibrasi yang berbasis pada shaft (non reciprocating machine) dapat mengacu pada International Standart Organization (ISO) 7919 untuk menentukan tingkat kondisi suatu peralatan dan ISO 10816 untuk pengukuran vibrasi yang berbasis pada casing (non rotating part).

Simple Inspiring Performing Phenomenal

5

Gambar 6 IRD Standard untuk pengukuran vibrasi yang mengacu pada shaft vibration (Shaft Displacement)

Simple Inspiring Performing Phenomenal

6

Gambar 7 Standar ISO 10816 untuk vibrasi yang mengacu pada casing vibration (Casing Measurement)

Sedangkan untuk vibrasi yang berbasis pada bearing, untuk menentukan kondisi suatu peralatan dapat memanfaatkan data perbandingan antara level vibrasi (R) dengan diametral clearance (c). Allowance R/C

Maintenance 3000 RPM

10.000 RPM

Normal

0,3

0,2

Surveillance

0,3 – 0,5

0,2 – 0,4

Shut down at next convenient time

0,5

0,4

Shut down immediately

0,7

0,6

Tabel 1 Vibrasi Rotor/Bearing

Simple Inspiring Performing Phenomenal

7

Gambar 8 Dresser Clark Jackson Chart

Untuk individual test terhadap motor listrik (tanpa dicouple dengan pompa) dapat menjadikan IEC 60034:14 sebagai acuan untuk menentukan kondisi dari motor listrik.

Tabel 2 IEC 60034-14 standar untuk individual test motor listrik Simple Inspiring Performing Phenomenal

8

4. Alat Ukur Vibrasi Informasi vibrasi diperoleh melalui sensor atau biasa disebut dengan probe atau tranducer yang merupakan alat untuk mengubah gerakan mekanik menjadi sinyal elektronik. Sinyal tersebut selanjutnya diproses oleh instrumen untuk mendapatkan hasil yang dapat dianalisis. Ada beberapa macam sensor, dipilih berdasarkan sensitivitas, ukuran, respon frekuensi, desain. Respon dari sensor menentukan baik tidaknya sensor, bagaimana sensor merespon setiap stimulus yang dialaminya pada suatu frekuensi. Setiap analis tentunya menginginkan respon yang seragam pada semua rentang frekuensi, karena jika tidak dengan gaya yang sama (frekuensi berbeda) maka respon (hasil ukur) berbeda. Hal ini merupakan penyimpangan yang tidak diinginkan. Kenyataannya sensor tidak ada yang menghasilkan respon yang flat di semua frekuensi. Jenis jenis Sensor: 1. Displacement tranducer (Proximity Probe) 2. Velocity tranducer 3. Accelerometer

4.1.

Displacement tranducer (Proximity Probe)

Displacement tranducer atau sering disebut dengan Proximity probe digunakan untuk mengukur perpindahan (displacement) poros (shaft) secara statis dan dynamic relatif terhadap bearing housing (mounting point). Displacement tranducer terdiri dari kabel koil yang dibungkus oleh plastik non-conductive atau material keramik dan terdapat sebuah oscillator-demodulator yang biasa disebut proximitor, sebagai exciter probe dengan arus listrik AC 1.5 MHz (carrier signal).

Simple Inspiring Performing Phenomenal

9

Gambar 9 Displacement tranducer

Gambar 10 Prinsip kerja displacement tranducer

Prinsip kerja dari displacement tranducer , proximitor mengeksitasi probe yang menghasilkan magnetic field pada ujung probe ketika shaft mendekati probe, maka terbentuklah eddycurrent pada shaft. Dengan terbentuknya eddy-current, energi yang dibangkitkan proximitor diabsorbsi/ diserap dan amplitudo carrier signal akan berkurang. Fluktuasi amplitudo carrier signal dijadikan output sinyal AC yang secara langsung proporsional dengan nilai vibrasi (mV/mils).

Displacement probe umunya digunakan pada pengukuran: Simple Inspiring Performing Phenomenal

10

1. Vibrasi shat dalam arah radial 2. Posisi shaft pada arah axial 3. Differentian expantion antara casing dan rotor. Karakterisitik dari Dispalcement tranducer: 1. Efektif untuk pengukuran pada large machinery (rasio case terhadap rotor wieght yang tinggi) yang menggunakan oil film bearing seperti pada turbin, generator, compresor, motor motor besar dll 2. Kemungkinan terpasanga sebagai OEM equipment 3. Digunakan untuk permanent installed 4. Range frekuensi engukuran antara 0 sampai dengan 1000 Hz 5. Membutuhkan spesial power supply/ signal conditioner dan kabel 6. Satuan yang digunakan adalah mils (0,001 inch) atau micron (0,001 mm) Dalam penggunanya displacemnet tranducer memiliki kelebihan dan kekurangan, diantara kelebihanya yaitu: 1. Dapat merespon frekuensi yang sangat rendah dengan baik (sampai dengan 0 Hz) 2. Mampu menampilkan vibrasi dalam pergerakan relatif shaft yang sebenarnya 3. Data out put dapat ditampilkan dalam perpindahan (micron atau mils) secara langsung 4. Pembacaan sangat handal karena terpasang secara permanen Adapun kekurangan dari displacement tranducer diantaranya yaitu: 1. Pemasangan displacement tranducer sulit dan mahal 2. Tidak dapat digunakan untuk pengukuran pada frekuensi diatas 1000 Hz 3. Kalibrasi (menentukan rasio antara output voltage dengan perpindahan aktual) ditentukan oleh material shaft, sehinggan berbeda shaft akan berbeda laju penyerapan energinya 4. Runout dan cacat pada permukaan shaft akan menghasilkan sinyal yang salah

Simple Inspiring Performing Phenomenal

11

Gambar 11 Posisi pemasangan dari displacemnet tranducer

4.2.

Velocity Tranducer

Velocity tranducer merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur level getaran absolut pada casing atau housing bearing. Velocity tranducer terdiri dari sebuah masa pemberat dan dililit oleh kabel koil yang ditumpu oleh pegas, diletakan dalam sebuah silinder yang dibungkus oleh magnet permanen.

Velocity tranducer memiliki karakteristik, diantaranya: 1. Pengukuran vibrasi langsung dalam satuan kecepatan 2. Memiliki range frekuensi pengukuran antara 10 Hz sampai dengan 2000 Hz 3. Tidak memerlukan power supply (Self excited) 4. Hasil kalibrasi mungkin bergeser karena keausan dan fluktuasi temperatur 5. Cendrung relatif besar, berat dan mahal

Simple Inspiring Performing Phenomenal

12

Velocity tranducer dipasang pada casing atau housing bearing yang bergetar, vibrasi pada casing atau housing bearing mengakibatkan tranducer ikut bergetar, sedangkan masa pemberat yang dililit kabel koil cendrung mempertahankan posisi. Pada kabel koil terjadi perbedaan medan magnet sehinggan akan timbul beda potensial (voltage) yang berubah ubah dan proporsional dengan vibrasi yang terjadi pada casing atau housing bearing. Noise pada sensor ini elatif kecil , beberapa kerugian dari sensor ini adalah banyak manufacture dari sensor yang menyatakan produknya obsolute walaupun pada kenyataanya masih banyak penggunaan sensor ini di lapangan.

Gambar 12 Velocity Tranducer

4.3.

Accelerometer

Sensor ini digunakan untuk mengukur level vibrasi ada casing dan housing bearing, sensor ini adalah sensor yang paling banyak digunakan pada analyzer vibration. Acceleroeter terdiri dari sebuah massa yang ecil pada material piezoelektrik crystal yng menghasilkan tegangan ketika gaya dikenakan pada massa tersebut. Biasanya accelerometer digunakan equipment yang shaftnya ditopang dengan rolling element bearing. Pada rolling element bearing vibrasi dari shaft yang terjadi ditransferkan kepada housing bearing dimana tranducer diletakan.

Simple Inspiring Performing Phenomenal

13

Accelerometer memiliki kelebihan diantaranya: 1. Harga accelerometer relatif murah jika dibandingkan dengan displacement probe atau velocity tranducer 2. Range frekuensi dari accelerometer lebih luas jika dibandingkan dengan displacement probe atau velocity tranducer 3. Sangat mudah dalam intalasi/ mounting pada equipment

Gambar 13 Accelerometer

5. Pemrosesan sinyal 5.1.

Maksud dan Tujuan

Untuk memperoleh data yang akurat dan hasil analisa yang tepat seorang analis vibrasi memerlukan pengetahuan mengenai pemrosesan sinyal yang terjadi pada analyzer. Tingkat keakuratan hasil analisa bergantung terhadap data yang diperoleh, seorang analis harus mengetahui teknik dan parameter yang tepat pada suatu pengukuran agar data yang diperoleh adalah data yang akurat dan informatif.

Simple Inspiring Performing Phenomenal

14

Beberapa hal yang perlu diketahui pada Pemrosesan Sinyal yaitu: 1. Sampling 2. Aleasing 3. F max 4. Line Resolution 5. Windowing 6. Dynamic range 7. Averaging

5.2.

Sampling

Pada pengukuran vibrasi, sinyal yang diperoleh merupakan sinyal analog, agar sinyal analog tersebut dapat diolah pada data collector maka sinyal analog tersebut harus diubah menjadi sinyal digital. Sampling adalah jumlah data yang di cuplik per satuan waktu, dimana dengan mengambil sinyal secara periodik dengan periode sampling T. Data collector akan melakukan beberapa kali pengambilan data (Data Sampling) dengan kecepatan pengambilan (sampling rate) yang dapat diatur. Lamanya pengambilan data disebuit derngan time record. Banyaknya pengambilan data (sampling) dinyatakan dalam N, dimana karena alasan perhitungan maka nilai N selalu mempunyai akar pangkat dua biasanya 1024, 2048, atau 4096.

Gambar 14 Proses merubah sinyal analog menjadi sinyal digital Simple Inspiring Performing Phenomenal

15

5.3.

Aliasing

Aliasing adalah fenomena bergesernya spektrum pada frekuensi tingi ke frekuensi rendah akibat pemilihan range frekuensi yang terlalu lebar. Aliasing terjadi ketika frekuensi sampling (Fs) kurang dari 2X Frekuensi maksimum (Fin). Dengan kondisi tersebut, setiap sinyal dengan frekuensi lebih besar dari Fs/2 muncul pada output sebagai sinyal dengan frekuensi Fs/2-Fin.

Gambar 15 Aliasing

Pada sampling interval = 2 mili detik atau 4 mili detik spektrum amplitudo gelombang bersangkutan sekitar 80Hz. Akan tetapi jika sampling interval 16 mili detik maka frekuensi menjadi bergeser lebih rendah yaitu sekitar 20Hz.

Simple Inspiring Performing Phenomenal

16

5.4.

Fmax

Fmax merupakan range frekuensi yang mampu dibaca oleh data collector. Fmax data dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

dimana: N = Jumlah sample yang akan diambil T = Time Record atau waktu pengambilan

Jika Fmax terlalu rendah maka frekuensi tinggi tidak akan terbaca, dan sebaliknya jika F max terlalu tinggi maka akan meningkatkan pengaruh gangguan/ noise pada data yang kita ukur. Sehingga Fmax perlu diatur sesuai dengan analisa yang akan kita lakukan. Untuk menganalisa kondisi dari rolling element bearing diperlukan Fmax yang tinggi, dikarenakan rolling element bearing terjadi pada frekuensi tinggi. Jika ingin menganalisa permasalahan unbalance atau misalignment, Fmax yang terlalu tinggi akan meningkatkan kemungkinan terjadinya noise karena permasalahan unbalance atau misalignment terjadi pada frekuensi rendah.

Tabel 3 Penyetingan F max

Simple Inspiring Performing Phenomenal

17

5.5.

Line Resolution

Line of

resolution adalah jumlah segmen yang membagi frequency range dengan besar

segmen yang sama. Semakin tinggi jumlah line yang digunakan maka akan menghasilkan data yang lebih akurat, namun akan membutuhkan waktu pengukuran yang lama. Resolusi dari data spectrum dipengaruhi oleh Fmax dan jumlah line. Resolution dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

Gambar 16 Resolusi mempengaruhi kualitas spektrum yang diperoleh

5.6.

Windowing

Windowing merupakan properti pada proses FFT dimana bentuk sinyal pada permulaan dan akhir time record dirubah sedimikian rupa sehingga tidak dapat data (dinolkan). Windowing bertujuan untuk mencegah terjadinya leakage yaitu perubahan tiba tiba pada sinyal yang mengakibatkan puncak (peak) meluas (brodening).

Simple Inspiring Performing Phenomenal

18

Gambar 17 Windowing

Pada umunya ada tiga jenis windowing yang sering dilakukan, yaitu: 1. Hanning 2. Flat Top 3. Uniform/ Rectangular (No Window)

Tabel 3.4 Perbanding tipe windowing 5.7.

Dynamic range

Proses analisa data vibrasi tidak hanya dilakukan pada bagian yang memiliki amplitude yan tinggi, tetapi juga pada bagian yang amplitudonya rendah. Dyamic range adalah ukuran yang menyatakan kemampuan untuk melihat sinyal dengan amplitude rendah diantara amplitude yang tinggi.

Simple Inspiring Performing Phenomenal

19

Besarnya dynamic range dipengaruhi oleh resolusi AD converter dan noise dari komponen elektronik dari data collector.

5.8.

Averaging

Pengukuran vibrasi tidak bias bebas dari gangguan atau noise, oleh karena itu untuk mendapatkan data yang akurat dilakukan beberapa kai pengukuran yang kemudian dirata ratakan. Dengan Averaging sebenarnya noise tidak dihilangkan, hanya amplitudonya saja yang semakin mengecil karena merupakan hasil rat rata.

6. Pengukuran Vibrasi Pengukuran vibrasi pada suatu equipment dimulai dengan pengumpulan data teknis dari equipment tersebut. Tanpa data yang lengkap, proses analisa menjadi sulit. Bahkan,sebuah gambar sederhana tentang instalasi equipment akan sangat membantu dalam mengidentifikasi sumber kerusakan. Beberapa data teknis yang harus diketahui sebelum dilakukan pengukuran adalah: 1. Gambar instalasi peralatan 2. Data teknis bearing (jumlah, kode, jenis, dan ukuran bearing) 3. Frekuensi operasi peralatan 4. Data teknis motor (daya, jumlah rotor bar, jumlah slot stator, dan slip frekuensi) 5. Perkiraan berat rotor 6. Jumlah blade pada turbin/ pompa 7. Data teknis belt (jumlah belt, jarak dari shaft center ke center distance, dan pitch diameter) 8. Data tentang kopling 9. Data teknis gear (jenis dan jumlah dari tooth gear) Simple Inspiring Performing Phenomenal

20

Setelah informasi diatas telah dimiliki, pengukuran dapat dilakukan. Seorang petugas vibrasi dapat menyiapkan routing pengukuran untuk peralatan yang akan diukur dan siap untuk melakukan pengukuran di lapangan. Dalam proses pengukuran seorang petugas vibrasi perlu memperhatikan faktor keamanan. Sebaiknya petugas vibrasi melengkapi dirinya dengan perlengkapan safet, antara lain: 1. Safety shoes 2. Sarung tangan (glove) 3. Safety glass 4. Ear plug Setelah memakai perlengkapan safety, cara pengukuran safety juga perlu menjadi perhatian seorang petugas vibrasi, dimana pengukuran dilakukan setelah peralatan beroperasi beberapa saat (sekitar 1 menit) jika peralatan tersebut baru saja dioperasikan. Hal ini bertujuan untuk mencegah jika ada benda/ debu yang terbang ketika proses pengoperasian peralatan (proses start). 6.1.

Mounting

Proses peletakan sensor juga menjadi perhatian seorang petugas vibrasi, untuk pengukuran displacement dimana sensor yang digunakan adalah Proximity Probe, sensor dipasang pada body atau casing housing bearing dan antara sensor yang satu dengan yang lainnya berjarak 90º

Gambar 18 Peletakan displacement tranducer Simple Inspiring Performing Phenomenal

21

Gambar 19 Tampilan X-Y Probe

6.2.

Peletakan Sensor

Pengukuran vibrasi dilakukan pada 3 titik yaitu; Horizontal, Vertikal dan Axial. Untuk mendapatkan analisa yang akurat maka sebaiknya pengukuran diakukan pada titik yang sama.Hal ini bertujuan agar data yang dibandingkan merupakan data yang sama, yaitu data pengukuran pada titik dan kondisi yang sama. Untuk itu perlu memberikan tanda berupa lingkaran di setiap titik pengukuran agar mendapatkan titik pengukuran yang sama. Lokasi peletakan tranducer sangat mempengaruhi keakuratan data pengukuran. Idealnya sensor diletak sedekat mungkin dengan posisi bearing, dan antara titik Horizontal dan Vertikal harus tegak lurus dan berjarak 90º. Untuk menentukan arah Horizontal dan Vertikal adalah arah yang tegak lurus dengan poros peralatan, sedangkan arah axial adalah arah yang sejajar dengan poros peralatan.

Simple Inspiring Performing Phenomenal

22

Gambar 20 Pengukuran vibrasi

Simple Inspiring Performing Phenomenal

23

6.3.

Data Vibrasi

Gambar 21 Contoh Data Spektrum

Simple Inspiring Performing Phenomenal

24

Gambar 22 Contoh Data Time Wave Form

Simple Inspiring Performing Phenomenal

25

Gambar 23 Contoh Data Orbit

Simple Inspiring Performing Phenomenal

26

BAB IV EVALUASI KONDISI PERALATAN DENGAN ANALISA VIBRASI

4.1

Analisa Spektrum Vibrasi

Dalam menganalisa spectrum vibrasi, spectrum dibagai atas 3 komponen, yaitu: 1. Komponen Syncronous 2. Komponen Sub Syncronous 3. Komponen Non Syncrronous

4.1.1

Komponen Syncronous

Adalah komponen spectrum yang terjadi pada spectrum yang timbul pada setiap kelipatan putaran mesin (contoh: 1X RPM, 2X RPM, 3X RPM, dan N X RPM). Untuk N sampai dengan 8 permasalahan yang terjadi diantaranya adalah: Unbalance, Misalignment, Bent Shaft, Looseness, Blade atau Vane Pass, dll. Untuk N lebih dari 8 permasalahan yang sering terjadi adalah Blade Pass, Gear, dan Slot Pass Rotor.

4.1.2

Komponen Sub Syncronous

Adalah komponen spectrum yang terjadi pada range frekuensi dibawah 1X RPM (contoh: 0,4X RPM). Permaslaahan yang sering terjadi pada rnge frekuensi ini adalah Rotor Rub, Shaft Rub, Oil Whril dan Oil Whip.

4.1.3

Komponen Non Syncronous

Adalah komponen spectrum yang terjadi pada FX RPM, dimana F adalah bukan bilangan bulat dal lebih besar dari 1 (F> 1.0, bukan bilangan bulat). Beberapa masalah yang terjadi pada frekuensi ini adalah Electrical Problem, Resonansi system, Multiple of Belt Frequency,sliding surface, dll.

Simple Inspiring Performing Phenomenal

27

4.2

Jenis Jenis Permasalahan

Berbagai macam masalah dapat diketahui dengan melakukan pengukuran vibrasi. Beberapa masalah yang mungkin terjadi adalah: 1. Unbalance 2. Misalignment 3. Bent Shaft 4. Looseness 5. Rolling Element Bearing 6. Resonansi 7. Oil Whril

4.2.1

Unbalance

Unbalance merupakan permasalahan yang paling sering terjadi yaitu hampir 40% dari masalah yang menyebabkan vibrasi adalah dikarenakan oleh Unbalance, Unbalance adalah kondisi dimana pusat masa tidak sesumbu dengan sumbu rotasi. Penyebab dari unbalance: 1. Kesalahan saat prose permesinan atau assembly 2. Eksentrisitas komponen 3. Adanya kotoran pada saat pengecoran 4. Korosi atau keausan 5. Distorsi geometri karena beban termal dan beban mekanik 6. Penumpukan material, misalnya debu pada vane kompresor 7. Komponen yang bengkok atau patah

Simple Inspiring Performing Phenomenal

28

Karakteristik Unbalance: 1. Amplitudo dominan pada 1X RPM 2. Vibrasi dominan pada arah Radial (Horizontal) 3. Rasio amplitude antara arah Horizontal dengan Vertikal kecil (H/V