laporan kerja praktek

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR

ANALISA PERFORMANCE POMPA SENTRIFUGAL ITEM P2-P-102A IDEAL DAN AKTUAL TERHADAP EFISIENSI KERJA YANG DIHASILKAN

DISUSUN OLEH : Mirrah Syafanurillah 125060200111052

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

LEMBAR PENGESAHAN KERJA PRAKTEK ANALISA PERFORMANCE POMPA SENTRIFUGAL ITEM P2-P-102A IDEAL DAN AKTUAL TERHADAP EFISIENSI KERJA YANG DIHASILKAN

Departemen Pemeliharaan Lapangan-2 Pabrik Ammonia-1A Periode 23 Juli – 22 September 2015

Disusun Oleh: Mirrah Syafanurillah

(125060200111052)

Mengetahui, Dept. Pemeliharaan

Pembimbing Lapangan

Lapangan Pabrik 1A

Sukristiyono

Gatot Revolusianto

Kepala Bagian

Kepala Seksi

Mengesahkan, Dept. Pemeliharaan Mekanik

Dept. Diklat & MP.

Lapangan-2

Ir. Maryoto

Ir. Lola Karmila

Manager

Manager

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

i

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

LEMBAR PENGESAHAN KERJA PRAKTEK ANALISA PERFORMANCE POMPA SENTRIFUGAL ITEM P2-P-102A IDEAL DAN AKTUAL TERHADAP EFISIENSI KERJA YANG DIHASILKAN

Disusun Oleh: Mirrah Syafanurillah

(125060200111052)

Telah Diperiksa dan Disetujui Oleh:

Dosen Pembimbing Akademik Teknik Mesin, Universitas Brawijaya

Ir. Endi Sutikno, MT. NIP. 19590411 198710 1 001

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

ii

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan kerja praktek dan menyusun laporan kerja praktek di PT. Pupuk Kalimantan Timur. Laporan ini disusun sebagai hasil akhir atas kerja praktek yang dilaksanakan pada periode 23 Juli – 22 September 2015. Laporan ini disusun berdasarkan pengamatan lapangan dan studi pustaka yang dilakukan pada saat kerja praktek di PT. Pupuk Kalimantan Timur. Kerja Praktek merupakan salah satu tugas yang harus ditempuh sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi Strata-1 (S-1). Dengan adanya kerja praktek ini, diharapkan mahasiswa Universitas Brawijaya mampu mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang telah didapatkan selama masa perkuliahan di kampus ke dalam bentuk nyata di dunia kerja. Dengan demikian mahasiswa mendapatkan gambaran dan pengetahuan tentang apa yang akan dihadapi di dunia kerja yang tidak didapatkan di bangku perkuliahan. Banyak pihak yang terlibat membantu penulis selama kerja praktek dan penyusunan laporan kerja praktek ini dalam berbagai bidang. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Kedua orang tua dan adik yang telah memberikan restu dan motivasi sehingga penulis dapat menjalani kerja praktek dengan lancar. 2. Dr.Eng Nurkholis Hamidi, ST. M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya. 3. Ir. Endi Sutikno, MT. selaku Pembimbing Akademik mata kuliah KKN-P. 4. Ir. Lola selaku manager Diklat & Manajemen Pengetahuan PT. Pupuk Kalimantan Timur. 5. Bapak Mas’ud dan bapak Si’in selaku pengurus dari kerja praktek selama periode 23 Juli – 22 September 2015 6. Bapak Ir. Maryoto selaku manager Dept. HARMEKAL-2 yang telah membantu dan mengarahkan penulis. 7. Bapak Gatot Revolusianto selaku pembimbing penulis dalam mengerjakan laporan ini. Terimakasih atas bantuan, masukan, pengarahan dan ilmu yang telah bapak berikan. 8. Bapak Sukristiyono selaku kepala bagian Dept. Pemeliharaan Lapangan Pabrik 1A. 9. Bapak Julian yang telah banyak membantu dan memberi masukan kepada penulis.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

iii

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

10. Bapak Legito, Bapak Mardiansyah, Mas Hariyanto, dan Mas Basri atas bantuan dan masukannya selama kerja praktek. 11. M. Hudha Ekojati partner dalam mengerjakan laporan ini. 12. Mas Toro dan Biri-biri yang telah memberikan banyak motivasi untuk mengerjakan laporan ini. 13. Teman seperjuangan bidang HARMEKAL-2, Azzar dan Iga, yang telah menemani semasa kerja praktek. 14. Teman-teman di Dept. PP&P, Warsito, Syarif, Dicky, dan Made, yang telah memberikan tempat selama kerja praktek. 15. Pihak-pihak lain yang ikut membantu dalan menyelesaikan laporan kerja praktek ini yang tidak bisa disebut satu-persatu. Penulis menyadari akan adanya kekurangan-kekurangan dalam penulisan laporan ini karena keterbatasan wawasan dan pengetahuan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak agar dapat menjadi lebih baik di masa yang akan datang. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.

Bontang

Penulis

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

iv

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

DAFTAR ISI Halaman Judul Lembar Pengesahan Kerja Praktik Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Grafik Daftar Tabel

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

1.2

Tujuan Kerja Praktek

1.3

Ruang Lingkup Kerja Praktek

1.4

Rumusan Masalah

1.5

Batasan Masalah

1.6

Metode Pengumpulan Data

1.7

Sistematika Penulisan Laporan

PROFIL PERUSAHAAN 2.1

Sejarah PT. Pupuk Kalimantan Timur

2.2

Visi, Misi, dan Nilai-Nilai PT. Pupuk Kalimantan Timur 2.2.1 Visi 2.2.2 Misi 2.2.3 Nilai-Nilai

BAB III

2.3

Lokasi Pabrik

2.4

Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur

2.5

Profil Unit Produksi

2.6

Struktur Organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur

DASAR TEORI 3.1

Pengertian Pompa

3.2

Klasifikasi Pompa

3.3

Pompa Sentrifugal

3.4

Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

v

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

BAB IV

BAB V

3.5

Karakteristik Pompa Sentrifugal

3.6

Klasifikasi Pompa Sentrifugal

3.7

Bagian-Bagian Utama Pompa Sentrifugal

3.8

Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1

Perhitungan

4.2

Pembahasan

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan

5.2

Saran

Daftar Pustaka Lampiran

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

vi

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1

Pabrik PKT

Gambar 2.2

Lokasi PKT

Gambar 2.3

Logo PKT

Gambar 2.4

Pabrik Kaltim-1

Gambar 2.5

Pabrik Kaltim-2

Gambar 2.6

Pabrik Kaltim-3

Gmabar 2.7

Pabrik POPKA

Gambar 2.8

Pabrik Kaltim-4

Gambar 2.9

Pabrik Kaltim-5

Gambar 2.10 Pabrik 1-A Gambar 3.1

Pompa Sentrifugal

Gambar 3.2

Skema Pompa Torak

Gambar 3.3

Pompa Roda Gigi

Gambar 3.4

Skema Pompa Piston

Gambar 3.5

Pompa Aksial

Gambar 3.6

Penampang Memanjang Pompa Sentrifugal

Gambar 3.7

Bagian Pompa

Gambar 3.8

Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

vii

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

DAFTAR GRAFIK Grafik 5.1

Keseluruhan Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

viii

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

DAFTAR TABEL Tabel 1.1

Kapasitas Produksi PT Pupuk Kaltim

Tabel 5.1

Performance Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A Ideal, Aktual Sebelum Perbaikan Line Drain Dan Sesudah Perbaikan Line Drain

Tabel 5.2

Data Sample Perbandingan Desain Pompa,Sebelum dan Sesudah Perbaikan Line Drain

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

ix

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Selama ini sektor industri adalah salah satu tiang penyangga perekonomian Negara Repulik Indonesia yang sangat vital. Hal ini karena sektor industri selain sebagai penghasil devisa juga memiliki suatu fungsi sosial yaitu sebagai penyerap tenaga kerja dan sebagai pendukung sektor-sektor lain. Karena itu sektor industri tidak boleh dipandang sebelah mata. Kekayaan alam dan keuntungan geografis Negara Republik Indonesia adalah salah satu alasan mengapa sektor industri merupakan suatu prospek yang sangat baik. Tetapi keuntungan ini tidak dapat dihasilkan apabila sumber daya manusia yang mengelola kurang, sehingga pemerintah harus bekerja sama dengan industri untuk menciptakan sinergi antara pendidikan dan industri. Jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya adalah salah satu institusi pendidikan yang diharapkan akan menghasilkan sumber daya manusia yang terdidik dan terampil sehingga dapat menjadi tulang punggung Negara. Oleh karena itu kerja praktek (KP) yang mengharuskan mahasiswa untuk terjun langsung ke lapangan adalah salah satu bentuk usaha Jurusan Teknik Mesin Univeritas Brawijaya untuk memberikan pola pikir yang menjurus kearah industri. PT. Pupuk Kalimantan Timur adalah salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang menghasilkan pupuk dan merupakan industri pupuk terbesar di dunia. PT. Pupuk Kaltim memiliki beberapa pabrik yang terletak didalam satu lokasi. Dengan adanya kerja praktik ini, mahasiswa dapat melihat langsung mesin-mesin yang ada di dalam pabrik, serta dapat meneliti, mempelajari, dan membandingkan antara keadaan nyata dengan keadaan di dunia perkuliahan.

1.2 Tujuan Kerja Praktek Pelaksanaan program kerja praktek bagi mahasiswa Strata-1 (S-1) jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya memiliki tujuan umum, yaitu: 1. Meningkatkan kepedulian dan partisipasi dunia industri dalam memberikan kontribusi pada sistem pendidikan nasional. 2. Memenuhi salah satu syarat kelulusan pendidikan Strata-1 (S-1) di jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

1

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

3. Mengenal dunia industri yang masih asing bagi mahasiswa Teknik Mesin dan diharapkan dari kerja praktek ini dapat memberikan gambaran tentang dunia industri sesungguhnya. 4. Melatih untuk beradaptasi, berinteraksi, dan bekerja sama dengan orang lain dalam lingkungan sosial yang berbeda, sehingga dapat mengenal lebih jauh berbagai karakter manusia didalam dunia kerja. Menambah kedewasaan dalam berfikir, mampu berfikir lebih jauh dalam merencanakan masa depan. 5. Memberikan masukan bagi perguruan tinggi mengenai ilmu terapan yang sesuai dengan dunia industri. 6. Menyiapkan tenaga kerja terdidik yang diharapkan setelah lulus dapat bekerja di perusahaan dimana mahasiswa pernah melaksanakan kerja praktek. Adapun tujuan khususnya, yaitu: 1. Mengetahui prinsip kerja dari pompa sentrifugal item P2-P-102A. 2. Dapat menganalisa performance dari pompa sentrifugal item P2-P-102A. 3. Mengetahui perbandingan performance pompa sentrifugal item P2-P-102A ideal dan aktual. 4. Mengetahui efisiensi kerja yang dihasilkan melalui analisa performance.

1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek Penulis melaksanakan program kerja praktek di PT. Pupuk Kalimantan Timur tbk. Penulis ditempatkan di Departemen Pemeliharaan Mekanik Lapangan 2 (HARMEKAL 2) yang disesuaikan dengan latar belakang pendidikan mahasiswa yang bersangkutan serta konsentrasi bidang yang ditempuh.

1.4 Rumusan Masalah Permasalahan yang akan diangkat pada kerja praktek ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana prinsip kerja pompa sentrifugal item P2-P-102A? 2. Bagaimana perbandingan performance pompa sentrifugal item P2-P-102A ideal dan aktual? 3. Bagaimana efisiensi yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal item P2-P-102A ideal dan aktual?

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

2

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

1.5 Batasan Masalah Mengingat banyaknya parameter yang perlu diperhatikan, maka dalam laporan kerja praktek ini dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut : 1. Pada laporan ini hanya terfokus pada analisa performance dan efisiensi pompa sentrifugal item P2-P-102A di Pabrik Urea 1-A. 2. Data kondisi pompa diambil saat test performance dan terbatas pada tanggal pengambilan data yang dianggap mewakili data sebelum dan sesudah pompa dilakukan perbaikan Line Drain. 3. Specific gravity fluida pada analisa menggunakan specific gravity desain pada data sheet. 4. Pengambilan dan pengolahan data hanya menggunakan data dari lapangan, kecuali pada test performance 2 setelah TA(Turn Around) data diambil pada mcc.

1.6 Metode Pengumpulan Data Untuk mengumpulkan data-data yang diperlukan, penulis menggunakan empat metode, yaitu: 1. Observasi lapangan, yaitu kegiatan mengamati dan mencatat segala sesuatu yang terjadi di lapangan. 2. Wawancara, kegiatan ini berupa tanya jawab kepada pembimbing lapangan, segenap staff dan karyawan yang ada di Departemen tempat penulis ditempatlan. 3. Studi literature, penulis mengumpulkan informasi, data, dan referensi dari perpustakaan. 4. Browsing Internet, penulis mengumpulkan referensi dan artikel yang berhubungan dengan tema dari berbagai website.

1.7 Sistematika Penulisan Laporan Sistematika penulisan laporan kerja praktek ini dibagi menjadi 5 bab. Hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam penyusunan urutan yang akan dibahas, serta memudahkan pembaca untuk memahami laporan, baik masalah maupun analisis yang diberikan. Sistematika penulisan laporan yang digunakan adalah sebagai berikut: Halaman Judul Lembar Administrasi Kerja Praktek

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

3

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Lembar Penilaian dan Pengesahan Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Grafik Daftar Tabel

BAB I

PENDAHULUAN Berisi latar belakang, tujuan, ruang lingkup kerja praktek, rumusan masalah, batasan masalah, metode pengumpulan data, serta sistematika penulisan laporan.

BAB II PROFIL PERUSAHAAN Berisi sejarah, lokasi, dan hal-hal mengenai PT. Pupuk Kalimantan Timur.

BAB III DASAR TEORI Berisi penjelasan umum mengenai pompa dan hal-hal yang berhubungan dengan pompa.

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN Berisi perhitungan secara ideal maupun aktual, serta pembahasan dari perhitungan tersebut

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisi kesimpulan dari pembahasan masalah, serta saran dari penulis kepada perusahaan

Daftar Pustaka Daftar Lampiran

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

4

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1 Sejarah PT. Pupuk Kalimatan Timur Pertanian merupakan salah satu sektor pembangunan yang mendapatkan perhatian besar dari pemerintah karena sebagian besar masyarakat Indonesia adalah petani. Selain itu, dari sektor inilah kebutuhan masyarakat akan pangan dapat terpenuhi. Untuk dapat memenuhi kebutuhan pangan pemerintah melakukan pengembangan proses bisnis melalui industri pupuk. Proyek PT Pupuk Kalimantan Timur lahir untuk memenuhi kebutuhan pupuk yang semakin meningkat tersebut. Pada mulanya proyek PT Pupuk Kalimantan Timur dikelola oleh Pertamina sebagai unit-unit pabrik terapung yang terdiri dari 1 pabrik amoniak dan 1 unit pabrik urea dengan beberapa bangunan pendukungnya di pantai. Setelah meninjau dan menilai kembali konsep pabrik terapung ini, dengan memperhatikan aspek teknis dan bahan baku maka pembangunan pabrik dilanjutkan di darat. Berdasarkan Kepres No. 39 tahun 1976 dilakukan serah terima proyek ini dari Pertamina ke Departemen Perindustrian dalam hal ini Direktorat Jenderal Industri Kimia Dasar pada tahun 1976. Setelah penyelesaian proses hukum dalam rangka serah terima peralatan pabrik di Eropa, maka pada tanggal 7 Desember 1977 didirikan sebuah Badan Usaha Milik Negara (BUMN) untuk mengelola usaha ini dengan nama PT Pupuk Kalimantan Timur. Tujuan Utama pendirian PT Pupuk Kalimantan Timur adalah untuk melaksanakan serta mendukung kebijakan pemerintah dalam proses pengembangan industri dan ekonomi nasional, khususnya sektor industri pupuk dan industri kimia.

2.2 Visi, Misi, dan Nilai-Nilai PT. Pupuk Kalimantan Timur 2.2.1 Visi “Menjadi perusahaan agro-kimia yang memiliki reputasi prima di kawasan Asia”

2.2.2 Misi Untuk mencapai visi tersebut, maka misi yang dicanangkan oleh PT. Pupuk Kaltim sebagai berikut : 1. Menyediakan produk-produk pupuk, kimia, agro, dan jasa pelayanan pabrik serta perdagangan yang berdaya saing tinggi.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

5

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2. Memaksimalkan nilai perusahaan melalui pengembangan sumber daya manusia dan menerapkan teknologi mutakhir. 3. Menunjang Program Ketahanan Pangan Nasional dengan penyediaan pupuk secara tepat. 4. Memberikan manfaat bagi pemegang saham, karyawan, dan masyarakat serta peduli pada lingkungan.

2.2.3 Nilai-Nilai Guna mencapai tujuan perusahaan dan dalam mengemban misi untuk mencapai visi perusahaan, diterapkan manajemen budaya perusahaan dan menegakkan nilai-nilai sebagai berikut : 1. Unggul Insan Pupuk Kaltim selalu berusaha mencapai keunggulan dalam berbagai aspek kinerja perusahaan dengan menegakkan nilai professional, tangguh, dan visioner. 2. Integritas Insan Pupuk Kaltim harus dapat dipercaya sehingga selalu bersifat terbuka dan menunjang nilai jujur, adil, bertanggung jawab, dan disiplin. 3. Kebersamaan Insan Pupuk Kaltim merupakan satu kesatuan tim kerja untuk mencapai tujuan perusahaan yang mengutamakan nilai sinergi dan bersatu. 4. Kepuasan Pelanggan Insan Pupuk Kaltim selalu berorientasi pada kepuasan pelanggan dengan memperhatikan nilai perhatian, komitmen, dan mutu. 5. Tanggap Insan Pupuk Kaltim dalam mengantisipasi perbahan dinamika usaha selalu memperhatikan nilai inspiratif, cepat, dan peduli lingkungan.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

6

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2.3 Lokasi Pabrik Lokasi pabrik PT. Pupuk Kalimantan Timur terletak di wilayah pantai Kota Bontang, sekitar 121Km sebelah utara kota Samarinda, Ibukota Provinsi Kalimantan Timur. Secara geografis terletak pada 0 10’46.99”LU dan 117 29’30.6”BT. Di sebelah selatan pabrik ini (10 km) juga berdiri PT Badak NGL yang merupakan pabrik pengolahan gas bumi. PT. Pupuk Kaltim sendiri memiliki perumahan yang disediakan untuk karyawan-karyawannya yang terletak sekitar 6 km dari area pabrik.

Gambar 2.1 Pabrik PKT

Dasar-dasar pemilihan lokasi pabrik ini yang pertama adalah kedekatannya dengan sumber bahan baku yaitu gas alam. Kedua, lokasi ini berbatasan dengan laut sehingga memudahkan transportasi. Ketiga, berada di tengah-tegah daerah pemasaran nasional dan internasional. Terakhir, lahan yang tersedia masih sangat luas sehingga memungkinkan dilakukannya perluasan pabrik.

Gambar 2.2 Lokasi PKT

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

7

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2.4 Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur

Gambar 2.3 logo PKT

Lambang PT. Pupuk Kaltim berbentuk segilima. Adapun makna dari tiap-tiap unsur dalam lambang tersebut adalah sebagai berikut : 1. Segilima, berwarna biru, melambangkan Pancasila yang merupakan landasan idiil perusahaan. 2. Daun dan buah, melambangkan kesuburan dan kemakmuran. 3. Lingkaran putih kecil, melambangkan letak lokasi Bontang dekat khatulistiwa. 4. Tulisan Pupuk Kaltim melambangkan keterbukaan perusahaan memasuki era globalisasi. 5. Warna biru : lambang keluasan wawasan nusantara dan semagat integritas untuk membangun bersama serta kebijaksanaan dalam memanfaarkan sumber daya alam. 6. Warna jingga : lambang semangat, sikap kreatifitas membangun dan sikap professional dalam mencapai kesuksesan usaha.

2.5 Profil Unit Produksi PT Pupuk Kaltim adalah produsen pupuk urea terbesar di Indonesia, disamping produsen amoniak dan pupuk NPK. Pupuk Kaltim memenuhi kebutuhan pupuk domestik, baik untuk sektor tanaman pangan melalui distribusi pupuk bersubsidi, maupun non subsidi untuk sektor perkebunan dan industri. Dalam aktivitasnya, Pupuk Kaltim sangat menekankan pentingnya menjalankan sebuah industri yang ramah lingkungan dan dapat memberi nilai tambah bagi masyarakat disekitarnya. Pupuk Kaltim merupakan anak perusahaan dari PT Pupuk Indonesia (Persero). Unit produksi yang berada di PT Pupuk Kaltim adalah sebagai berikut :

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

8

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

1. Kaltim-1

Gambar 2.4 Pabrik Kaltim-1

Menurut jadwal, masa konstruksi yang dimulai pada bulan Maret 1979 diperkirakan akan berlangsung selama 36 bulan, namun pelaksanaannya mengalami banyak kesulitan sehingga start up baru dapat dilakukan pada bulan Juni 1982. Produksi amoniak pertama dihasilkan pada tanggal 20 Desember 1983 dan produksi pupuk urea pertama dihasilkan pada tanggal 15 April 1984. Pembangunan pabrik Kaltim-1 dikerjakan oleh Lummus Co., Ltd dari Inggris sebagai kontraktor utama yang bekerjasama dengan Lurgi dari Jerman dan Coppee Rust dari Belgia. Teknologi pembuatan amoniak menggunakan proses Lurgi dengan kapasitas 595.000 ton per tahun, sedangkan teknologi pembuatan urea menggunakan proses Stamicarbon dengan kapasitas produksi 700.000 ton per tahun.

2. Kaltim-2

Gambar 2.5 Pabrik Kaltim-2

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

9

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Pada tahun 1981 diadakan persiapan pembangunan pabrik PT Pupuk Kalimantan Timur yang kedua yang kontrak pembangunnya ditandatangani pada tanggal 23 Maret 1982. Masa konstruksi Kaltim-2 dimulai pada bulan Maret 1983 dan start up dari utility dimulai pada bulan April 1984. Produksi amoniak pertama dihasilkan pada tanggal 6 September 1984 dan produksi urea pertama dihasilkan pada tanggal 15 September 1984. Pembangunan pabrik Kaltim-2 dikerjakan oleh M.W Kellog Co., Ltd sebagai kontraktor utama dan bekerjasama dengan Toyo Menka Keisha dan Kobe Steel dari Jepang. Teknologi pembuatan amoniak menggunakan proses Kellog dengan kapasitas produksi 595.000 ton per tahun, sedangkan teknologi pembuatan urea menggunakan proses Stamicarbon dengan kapasitas produksi 570.000 ton per tahun.

3. Kaltim-3

Gambar 2.6 Pabrik Kaltim-3

Pabrik pupuk Kaltim-3 yang berlokasi berdampingan dengan pabrik Kaltim-2 yang beroperasi komersial sejak 4 April 1985. Pembangunan pabrik Kaltim-3 dikerjakan oleh PT Rekayasa Industri (persero) sebagai kontraktor utama yang bekerjasama dengan Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co., dan Toyomenka corporation. Teknologi pembuatan amoniak menggunakan proses Haldor Topsoe dengan kapasitas produksi 333.000 ton per tahun, sedangkan teknologi pembuatan urea menggunakan proses Stamicarbon dengan kapasitas produksi 570.000 ton per tahun. Pada Kaltim-3 ini juga terdapat

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

10

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Hidrocarbon Recovery Unit (HRU) yang mengolah flash gas dan purge gas Kaltim-1, Kaltim-2, dan Kaltim-3 dari proses Costain Petrocarbon dan ditempatkan di area Kaltim-2, sehingga unit ini dapat memberikan tambahan produksi amoniak sebesar 180 ton per hari.

4. POPKA (Proyek Optimasi Pupuk Kaltim)

Gambar 2.7 Pabrik POPKA

POPKA dibangun untuk meningkatkan nilai tambah bagi amoniak sisa (ammonia excess) dan gas CO2 yang terbuang ke atmosfer dari unit amoniak Kaltim-1 dan Kaltim-2, guna menghasilkan urea granul untuk tujuan ekspor. Pembangunan pabrik dimulai tanggal 20 November 1996 dan mulai produksi pada tanggal 12 April 1999. Pembangunan pabrik POPKA dikerjakan oleh Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co., sebagai kontraktor utama yang bekerjasama dengan PT Rekayasa Industri (persero). Teknologi pembuatan urea menggunakan proses Hydro Agri dengan kapasitas produksi 570.000 ton per tahun.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

11

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

5. Kaltim-4

Gambar 2.8 Pabrik Kaltim-4

Kaltim-4 dibangun pada tahun 1999 dan pada tahun 2002 telah dapat memproduksi urea, sedangkan untuk pabrik amoniak pembangunannya selesai pada awal tahun 2003. Pembangunan pabrik Kaltim-4 dikerjakan oleh Mitsubishi Heavy Industries Ltd sebagai kontraktor utama yang bekerjasama dengan PT. Rekayasa Industri (persero). Teknologi pembuatan amoniak menggunakan proses Haldor Topsoe dengan kapasitas produksi 333.000 ton per tahun, sedangkan teknologi pembuatan urea menggunakan proses Snamprogetti dengan kapasitas produksi 570.000 ton per tahun. Sama seperti POPKA, urea yang dihasilkan pada Kaltim-4 ini juga berbentuk granul.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

12

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

6. Kaltim-5

Gambar 2.9 Pabrik Kaltim 5

Sampai saat ini, PT Pupuk Kalimantan Timur juga masih mengembangkan usahanya dengan membangun proyek Pabrik Kaltim-5. Rencananya Pabrik Kaltim 5 ini akan diproyeksikan untuk menggantikan Pabrik Kaltim-1 yang sudah tua dan tidak efisien lagi. Diperkirakan Pabrik Kaltim-5 ini akan mempunyai kapasitas produksi urea sebesar 1,15 juta ton per tahun. Nilai investasi untuk pembangunan Pabrik Kaltim-5 ini diperkirakan mencapai US$ 865 juta. Rencananya, PT Pupuk Kalimantan Timur akan menggunakan pinjaman dari sindikasi bank nasional diantaranya bank Mandiri untuk membiayai investasi pembangunan Pabrik Kaltim-5 tersebut. PT. Pupuk Kalimantan Timur mentargetkan Pabrik Kaltim-5 ini akan segera terealisasi dengan target produksi secara komersial pada 2015.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

13

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

7. Pabrik-1A

Gambar 2.10 Pabrik 1-A Setelah ditandatangani “Transfer Asset Agreement” 13 Maret 2014 di Kantor Pupuk Indonesia (Persero), Jakarta. PT Pupuk Kalimantan Timur (PKT) secara resmi mengambil alih pengoperasian PT Kaltim Pasifik Amoniak (KPA) berupa pabrik amoniak berkapasitas 2000 ton per hari dan fasilitas pendukungnya. Nilai aset pabrik amoniak beserta fasilitas pendukungnya itu adalah USD109 juta. Dengan pengambilalihan aset ini, maka kapasitas produksi PKT akan bertambah sebanyak 660 ribu ton per tahun, sehingga total kapasitas produksi amoniak PKT menjadi 2,51 juta ton per tahun.

Tabel 1.1. Kapasitas Produksi PT Pupuk Kaltim Amoniak Pabrik

(ton/tahun)

Urea(ton/tahun)

Kaltim-1

595.000

700.000

Kaltim-2

595.000

570.000

Kaltim-3

330.000

570.000

POPKA

-

570.000

Kaltim-4

330.000

570.000

Kaltim-1A

660.000

-

Jumlah

1.850.000

2.980.000

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

14

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2.6 Struktur Organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur Bentuk perusahaan adalah perseroan terbatas Badan Usaha Milik Negara dengan sistem organisasi yang memiliki staf seperti Dewan Direksi, Kepala Seksi, Kepala Kompartemen, Kepala Departemen atau Biro, Kepala Bagian, Kepala Seksi, Kepala Regu dan Pelaksana. Dewan Direksi bertanggung jawab kepada dewan komisaris yang mewakili pemerintahan sebagai pemegang saham. Berikut adalah tanggung jawab dan wewenang direksi: 1. Direktur Utama, memimpin organisasi perusahaan dan bertanggung jawab atas kelancaran jalannya perusahaan kepada Dewan Komisaris 2. Direktur Teknik dan Pengembangan, memimpin di bidang pengembangan dan penelitian serta bertanggung jawab kepada Direktur Utama 3. Direktur Komersil, memimpin di bidang keuangan, pemasaran produk, dan bertanggung jawab kepada Direktur Utama. 4. Direktur Produksi, bertanggung jawab atas kelancaran produksi dan bertanggung jawab kepada Direktur Utama. Pada Pelaksanaannya dewan direksi dibantu oleh beberapa kompartemen dan departemen yang masing-masing dipimpin oleh Kepala Kompartemen dan Kepala Departemen. Berikut adalah unsur dari kompartemen dan departemen. 1. Kompartemen - Kompartemen Sekper - Kompartemen Operasi - Kompartemen Teknik - Kompartemen SPI - Kompartemen SDM - Kompartemen Renbang - Kompartemen Pemasaran - Kompartemen Keuangan - Kompartemen Hubin - Kompartemen Pemeliharaan 2. Departemen - Departemen Was Operasi - Departemen Was Keuangan - Departemen Humas

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

15

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

- Departemen Kamtib - Departemen Sistofel - Departemen Keuangan - Departemen Akutansi - Departemen Anggaran - Departemen K3 - Departemen Lingkungan Hidup - Departemen Pengembangan Usaha - Departemen PSDM - Departemen Hukum - Departemen KHI - Departemen Canggun - Departemen PKPL - Departemen Perencanaan Materail dan Gudang - Departemen Listrik/Instrumen - Departemen Sekertariat - Departemen Sistem Manajemen - Departemen Inspeksi Teknik - Departemen Pengendalian Proses - Departemen Pengadaan - Departemen Kehandalan - Departemen Jasa Teknik - Departemen Mechanical - Departemen Pemasaran dalam Negeri - Departemen Operasi Kaltim-1 - Departemen Operasi Kaltim-2 - Departemen Operasi Kaltim-3 - Departemen Operasi Kaltim-4 - Departemen Ekpedisi Pergudangan dan Distribusi - Departemen Penelitian dan Retra

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

16

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

BAB III DASAR TEORI

3.1 Pengertian Pompa Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu sistem jaringan perpipaan. Hal ini dicapai dengan membuat suatu tekanan yang rendah pada sisi masuk atau suction dan tekanan yang tinggi pada sisi keluar atau discharge dari pompa. Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan – tahanan yang terdapat pada saluran yang dilalui. Pompa juga dapat digunakan pada proses - proses yang membutuhkan tekanan hidraulik yang besar. Hal ini bisa dijumpai antara lain pada peralatan - peralatan berat. Spesifikasi pompa dinyatakan dengan jumlah fluida yang dapat dialirkan per satuan waktu (kapasitas) dan energi angkat (head) dari pompa. Dalam operasi, mesin - mesin peralatan berat membutuhkan tekanan discharge yang besar dan tekanan isap yang rendah. Akibat tekanan yang rendah pada sisi isap pompa maka fluida akan naik dari kedalaman tertentu, sedangkan akibat tekanan yang tinggi pada sisi discharge akan memaksa fluida untuk naik sampai pada ketinggian yang diinginkan. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Pompa Sentrifugal

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

17

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

3.2 Klasifikasi Pompa Menurut prinsip kerjanya, pompa diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu: A. Positive Displacement Pump Merupakan pompa yang menghasilkan kapasitas yang intermittent, karena fluida ditekan di dalam elemen-elemen pompa dengan volume tertentu. Ketika fluida masuk, langsung dipindahkan ke sisi buang sehingga tidak ada kebocoran (aliran balik) dari sisi buang ke sisi masuk. Kapasitas dari pompa ini kurang lebih berbanding lurus dengan jumah putaran atau banyaknya gerak bolak-balik pada tiap satuan waktu dari poros atau engkol yang menggerakkan. Pompa jenis ini menghasilkan head yang tinggi dengan kapasitas rendah. Pompa ini dibagi lagi menjadi: 1. Reciprocating Pump (pompa torak) Pada pompa ini, tekanan dihasilkan oleh gerak bolak-balik translasi dari elemen-elemennya, dengan perantaran crankshaft, camshaft, dan lain-lainnya. Pompa jenis ini dilengkapi dengan katup masuk dan katup buang yang mengatur aliran fluida keluar atau masuk ruang kerja. Katup-katup ini bekerja secara otomatis dan derajat pembukaannya tergantung pada fluida yang dihasilkan. Tekanan yang dihasilkan sangat tinggi, yaitu lebih dari 10 atm. Kecepatan putar rendah yaitu 250 sampai 500 rpm. Oleh karena itu, dimensinya besar dan sangat berat. Pompa ini banyak dipakai pada pabrik minyak dan industri kimia untuk memompa cairan kental, dan untuk pompa air ketel pada PLTU. Skema pompa torak ditunjukkan pada gambar 3.2.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

18

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Gambar 3.2 Skema pompa torak

2. Rotary Pump Tekanan yang dihasilkan dari pompa ini adalah akibat gerak putar dari elemen-elemennya atau gerak gabungan berputar. Bagian utama dari pompa jenis ini adalah : 

rumah pompa yang stasioner.



rotor, yang di dalamnya terdapat elemen-elemen yang berputar dalam rumah pompa.

Prinsip kerjanya adalah fluida yang masuk ditekan oleh elemen-elemen yang memindahkannya ke sisi buang kemudian menekannya ke pipa tekan. Karena tidak memiliki katup-katup, maka pompa ini dapat bekerja terbalik, sebagai pompa maupun sebagai motor. Pompa ini bekerja pada putaran yang tinggi sampai dengan 5000 rpm atau lebih. Karena keuntungan tersebut, pompa ini banyak dipakai untuk pompa pelumas dan pada hydraulic power transmission. Yang termasuk jenis pompa ini adalah: a. Gear Pump (Pompa Roda Gigi) Prinsip kerja dari pompa ini adalah berputarnya dua buah roda gigi berpasangan yang terletak dalam rumah

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

19

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

pompa akan menghisap dan menekan fluida yang dipompakan. Fluida yang mengisi ruang antar gigi ditekan ke sisi buang. Akibat diisinya ruang antar sisi tersebut maka pompa ini dapat beroperasi. Aplikasi dari pompa ini adalah pada sistem pelumasan, karena pompa ini menghasilkan head yang tinggi dan debit yang rendah. Contoh pompa roda gigi terdapat pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Pompa roda gigi

b. Pompa Piston Prinsip kerja dari pompa ini adalah berputarnya selubung putar menyebabkan piston bergerak sesuai dengan posisi ujung piston di atas piring dakian. Fluida terhisap ke dalam silinder dan ditekan ke saluran buang akibat gerakan naik turun piston. Fungsi dari pompa ini adalah untuk pemenuhan kebutuhan head tingi dan kapasitas rendah. Skema pompa piston ditunjukkan pada gambar 3.4.

Gambar 3.4 Skema pompa piston

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

20

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

B. Dynamic Pump Merupakan pompa yang ruang kerjanya tidak berubah selama pompa bekerja. Untuk merubah kenaikan tekanan, tidak harus mengubah volume aliran fluida. Dalam pompa ini terjadi perubahan energi, dari energi mekanik menjadi energi kinetik, kemudian menjadi energi potensial. Pompa ini memiliki elemen utama sebuah rotor dengan suatu impeler yang berputar dengan kecepatan tinggi. Yang termasuk di dalam jenis pompa ini adalah pompa aksial dan pompa sentrifugal: 1. Pompa Aksial Prinsip kerja dari pompa ini adalah berputarnya impeler akan menghisap fluida yang dipompakan dan menekannya ke sisi tekan dalam arah aksial. Pompa ini cocok untuk aplikasi yang membutuhkan head rendah dan kapasitas tinggi, seperti pada sistem pengairan. Contoh pompa aksial terdapat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Pompa aksial

2. Pompa Sentrifugal Elemen pokok dari pompa ini adalah sebuah rotor dengan sudu-sudu yang berputar pada kecepatan tinggi. Fluida yang masuk dipercepat oleh impeler yang menaikkan tekanan maupun kecepatannya, dan melempar fluida keluar melalui volute atau rumah siput. Pompa ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan head medium sampai tinggi dengan kapasitas aliran medium. Dalam aplikasinya, pompa sentrifugal banyak digunakan untuk proses pengisian air pada ketel dan pompa rumah tangga. Bagianbagian dari pompa sentrifugal adalah stuffling box, packing, shaft, shaft sleeve, vane, casing, eye of impeler, impeler, casing wear ring

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

21

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

dan discharge nozzle. Contoh pompa sentrifugal seperti pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 Pompa sentrifugal

3.3 Pompa Sentrifugal Pompa sentrifugal memiliki sebuah impeler (baling – baling) yang bertujuan untuk mengalirkan zat cair dari suatu tempat ketempat lain dengan cara mengubah energi zat cair yang dikandung menjadi lebih besar. Pompa digerakkan oleh motor. Daya dibagi menjadi dua macam, yaitu daya poros yang merupakan daya dari motor listrik, serta daya air yang dihasilkan oleh pompa. Daya dari motor diberikan pada poros pompa untuk memutar impeler yang dipasangkan pada poros tersebut. Karena pompa digerakkan oleh motor listrik (motor penggerak), jadi daya guna kerja pompa adalah perbandingan antara gaya mekanis yang diberikan motor kepada pompa. Satuan daya adalah Watt. Untuk mencari daya guna kerja pompa ada beberapa tahap menggunakan rumus: 1. Daya yang Diberikan Motor pada Pompa P = √3 x Vx I x cos  Keterangan: V

= Tegangan

I

= Arus

2. Efisiensi Motor

𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 =

𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐾𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟 𝑥100% 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑀𝑎𝑠𝑢𝑘

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

22

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

3. Putaran Motor Penggerak Ns =

120 𝑥 𝑓 𝑝

Keterangan: f

= Frekuensi

p

= Jumlah Kutub

4. Daya yang Diterima oleh Pompa BHP = √3 x Vx I x 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 x cos  5. Daya Masuk WHP =  x H x Q Keterangan: 

= Berat Jenis

H

= Head

Q

= Debit

6. Performance Kerja Pompa Merupakan perbandingan antara daya air yang dihasilkan dari pompa, dengan daya poros dari motor listrik. =

𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑜𝑚𝑝𝑎 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑀𝑜𝑡𝑜𝑟

𝑥100%

Akibat dari putaran impeler yang menimbulkan gaya sentrifugal, maka zat cair akan mengalir dari tengah impeler keluar lewat saluran di antara sudu - sudu dan meninggalkan impeler dengan kecepatan yang tinggi. Zat cair yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi kemudian melalui saluran yang penampangnya semakin membesar yang disebut volute, sehingga akan terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Jadi zat cair yang keluar dari flens keluar pompa head totalnya bertambah besar. Sedangkan proses pengisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeler, ruang diantara sudu - sudu menjadi vakum, sehingga zat cair akan terisap masuk. Selisih energi persatuan berat atau head total dari zat cair pada flens keluar dan flens masuk disebut sebagai head total pompa. Sehingga dapat dikatakan bahwa pompa sentrifugal berfungsi mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head kecepatan, head tekanan dan head potensial secara kontinu.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

23

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

3.4

Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal Secara garis besar, pompa bekerja dengan cara mengubah energi mekanik dari poros yang menggerakkan sudu-sudu pompa, kemudian menjadi energi kinetik dan tekanan pada fluida. Demikian pula pada pompa sentrifugal, agar bisa bekerja pompa membutuhkan daya dari mesin penggerak pompa. Berputarnya impeler menyebabkan tekanan vakum pada sisi isap pompa, akibatnya fluida yang mengalir terhisap masuk ke dalam impeler. Di dalam impeler, fluida mendapatkan percepatan sedemikian rupa dan terkena gaya sentrifugal, sehingga fluida mengalir keluar dari impeler dengan kecepatan tertentu. Kecepatan keluar fluida ini selanjutnya akan berkurang dan berubah menjadi energi tekanan di dalam rumah pompa. Besarnya tekanan yang timbul tergantung pada besarnya kecepatan fluida.

3.5 Karakteristik Pompa Sentrifugal a. Kapasitas Pompa Kapasitas pompa adalah banyaknya cairan yang dapat dipindahkan oleh pompa setiap satuan waktu. Dalam pengujian ini pengukuran dari kapasitas dilakukan dengan menggunakan venturimeter. Satuan dari kapasitas (Q) adalah m3/s, liter/s, m3/h, atau ft3/s. Q=

𝑣 𝑡

Q = V.A Keterangan: Q

= Kapasitas Pompa (m3/h)

v

= Kecepatan Aliran Fluida (m/h)

t

= Waktu (h)

V

= Volume fluida (m3)

b. Head Total Pompa Head total pompa adalah head yang harus disediakan untuk mengalirkan sejumlah zat cair yang direncanakan. P

H=  +𝑍+

𝑉𝑑2 2𝑔

Keterangan: H P



= Head Total Pompa = Head Tekan (m)

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

24

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

𝑍 𝑉𝑑2 2𝑔

-

= Head Statis Pompa (m) = Head Kecepatan (m)

Head Statis Total Head statis total adalah perbedaan ketinggian antara permukaan zat cair pada sisi tekanan dengan permukaan zat cair pada sisi isap. Jika permukaan zat cair pada sisi isap lebih tinggi dari sumbu pompa disebut suction head. Z = Zad + Zas Jika permukaan zat cair pada posisi isap lebih rendah dari sumbu pompa maka head statis total dapat dihitung sebagai berikut: Z = Zad - Zas Keterangan:

-

Z

= Head Statis Total (m)

Zad

= Head Statis pada Sisi Tekan (m)

Zas

= Head Statis pada Sisi Isap (m)

Head Tekanan Head tekanan adalah perbedaan head yang disebabkan perbedaan tekanan statis (head tekanan) fluida pada sisi tekan dan sisi isap. Head tekanan dituliskan dengan rumus sebagai berikut: 𝑃 𝑃𝑑 𝑃𝑠 = − 𝛾 𝛾 𝛾 Keterangan : 𝑃 𝛾 𝑃𝑑 𝛾 𝑃𝑠 𝛾

-

= Head tekanan (m) = Head tekanan fluida pada sisi tekan (m) = Head tekanan fluida pada sisi isap (m)

Head Kecepatan Head kecepatan adalah perbedaan antara head kecepatan zat cair pada sisi tekan dengan head kecepatan zat cair pada sisi isap. Head kecepatan dituliskan dengan rumus sebagai berikut: ℎ𝑘 =

𝑉𝑑2 𝑉𝑠2 − 2𝑔 2𝑔

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

25

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Keterangan : ℎ𝑘 𝑉𝑑2 2𝑔 𝑉𝑠2 2𝑔

= Head kecepatan (m) = Head kecepatan zat cair pada sisi tekan (m) = Head kecepatan zat cair pada sisi isap (m)

c. Head Kerugian/Head Losses Head Losses adalah kerugian energi fluida dalam pengaliran cairan pada sistem perpipaan. Head losses pada sistem perpipaan terdiri dari: -

Mayor Losses Mayor losses adalah kerugian akibat dari bentuk pipa. 𝐿

𝑉2

hf = f x 𝐷 x 2𝑔 Keterangan:

-

hf

= Mayor Losses

f

= Koefisien Kerugian Gesek

L

= Total Panjang Pipa (m)

D

= Diameter Pipa (m)

V

= Kecepatan Rata-rata cairan dalam Pipa (m/s)

g

= Percepatan Gravitasi (m/s)

Minor Losses Minor losses merupakan kerugian head pompa akibat adanya katup (valve). 𝑉2

h = k x 2𝑔 Keterangan h

= Minor Losses

k

= koefisien gesekan

V

= Kecepatan Rata-rata cairan dalam Pipa (m/s)

g

= Percepatan Gravitasi (m/s)

d. Net Positive Suction Head (NPSH) Merupakan head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi isap pompa (ekuivalen dengan tekanan absolut pada sisi isap pompa), dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat cair di tempat tersebut. Pada pompa yang mengisap zat cair dari tempat terbuka dengan tekanan atmosfer pada permukaan zat cair maka besarnya NPSH yang tersedia adalah:

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

26

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

ℎ𝑠𝑣 =

𝑃𝑎 𝑃𝑣 − − ℎ𝑠 − ℎ𝑙 𝛾 𝛾

Keterangan: ℎ𝑠𝑣

= NPSH yang tersedia (m)

𝑃𝑎

= Tekanan atmosfer (N/m2)

𝑃𝑣

= Tekanan uap jenuh (N/m2)

𝛾

= Berat jenis cairan (N/m3)

ℎ𝑠

= Head isap statis (m)

ℎ𝑙

= Head losses (m)

Dengan hs bertanda positif (+) jika pompa terletak di atas permukaan zat cair yang dihisap dan negatif (-) jika pompa terletak di bawah permukaan zat cair yang dihisap. Dari persamaan tersebut, dapat dilihat bahwa NPSH yang tersedia merupakan tekanan absolut yang masih tersisa pada sisi isap pompa setelah dikurangi tekanan uap. Besarnya tergantung pada kondisi luar pompa dimana pompa tersebut dipasang. e. Kavitasi Kavitasi adalah gejala menguapnya zat cair yang sedang mengalir, karena tekanannya berkurang sampai dibawah tekanan uap jenuhnya. Sehingga fluida dapat menguap ketika tekanannya cukup rendah pada temperatur fluida tersebut. Dalam hal ini temperatur fluida lebih besar dari temperatur jenuhnya. Mekanisme dari kavitasi ini adalah berawal dari kecepatan air yang tinggi sehingga tekanannya rendah dan menyebabkan titik didihnya menurun. Karena fluida mencapai titik didihnya maka menguap dan timbul gelembung-gelembung yang pada kecepatan tinggi akan menabrak bagian sudu. Apabila zat cair mendidih, maka akan timbul gelembung-gelembung uap zat cair. Hal ini dapat terjadi pada zat cair yang sedang mengalir di dalam pompa maupun di dalam pipa. Tempat-tempat yang bertekanan rendah dan yang berkecepatan tinggi di dalam aliran, sangat rawan terhadap terjadinya kavitasi. Pada pompa misalnya, bagian yang mudah mengalami kavitasi adalah sisi isapnya. Kavitasi akan timbul jika tekanan isapnya terlalu rendah. Kavitasi di dalam pompa dapat mengakibatkan: 1. Suara yang berisik dan getaran dari pompa. 2. Performasi pompa akan menurun secara tiba-tiba, sehingga pompa tidak dapat bekerja dengan baik. 3. Jika pompa dijalankan dalam keadaan kavitasi secara terus menerus dalam jangka lama, maka permukaan dinding akan termakan sehingga menjadi

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

27

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

berlubang-lubang. Peristiwa ini disebut erosi kavitasi, sebagai akibat dari tumbukan gelembung uap yang pecah pada dinding secara terus menerus. Karena kavitasi mengakibatkan banyak sekali kerugian pada pompa, maka kavitasi perlu dihindari. Adapun cara-cara untuk mencegah kavitasi antara lain: 4. Tekanan gas diperbesar di dalam pipa-pipa dimana fluida yang mengalir dipompakan. 5. Sebuah pompa booster dipasang pada ujung pipa isap. 6. Sebuah axial wheel atau helical wheel dipasang tepat di depan impeler pada poros yang sama. Hal ini dimaksudkan untuk membuat pusaran (whirl) terhadap aliran. Cara ini merupakan pilihan yang paling baik. Akan tetapi, apabila kecepatan putaran (n) dan debitnya (Q) sama dengan kecepatan putaran dan debit dari impeler, maka kavitasi justru akan terjadi pada runner pembantu itu sendiri. Oleh karena itu, dalam pemasangan runner pembantu diperlukan pertimbangan yang sungguh-sungguh.

Klasifikasi Pompa sentrifugal Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan : 1. Kapasitas : 

Kapasitas rendah

= < 20 m3/jam



Kapasitas menengah

= 20 - 60 m3/jam



Kapasitas tinggi

= > 60 m3/jam

2. Tekanan Discharge : 

Tekanan Rendah

= < 5 Kg/cm2



Tekanan menengah

= 5 -50 Kg/cm2



Tekanan tinggi

= > 50 Kg/cm2

3. Jumlah / Susunan Impeler dan Tingkat : 

Single stage

= Terdiri dari satu impeler dan satu casing.



Multi stage

= Terdiri dari beberapa impeler yang tersusun seri dalam satu casing.



Multi Impeler

= Terdiri dari beberapa impeler yang tersusun paralel dalam satu casing.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

28

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

4. Posisi Poros : 

Poros tegak



Poros mendatar

5. Jumlah Suction : 

Single Suction



Double Suction

6. Arah aliran keluar impeler : 

Radial flow



Axial flow



Mixed fllow

3.7 Bagian – Bagian Utama Pompa Sentrifugal Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat seperti gambar berikut:

Gambar 3.7 Bagian Pompa

A. Stuffing Box Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing. B. Packing Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

29

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

C. Shaft (poros) Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeler dan bagian-bagian berputar lainnya. D. Shaft sleeve Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever. E. Vane Sudu dari impeler sebagai tempat berlalunya cairan pada impeler. F. Casing Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeler dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage). G. Eye of Impeler Bagian sisi masuk pada arah isap impeler. H. Impeler Impeler berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya. I. Wearing Ring Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeler maupun bagian belakang impeler, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeler. J. Bearing Bearing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

30

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

K. Discharge Nozzle Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffuser (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeler dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).

3.8 Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A HP Ammonia Pump P2-P-102A adalah pompa bertekanan tinggi yang mensuplai fluida Ammonia dari vessel P2-V-105 ke vessel HP Scrubber P2-P-203 yang selanjutnya diproses pada unit sintesa.

Gambar 3.8 Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

Spesifikasi Pompa 1. Manufacture

= Nikkiso

2. Liquid

= Ammonia Liquid

3. Temp. suc/dis

= 27,5oC/32,5oC

4. Press. suc/dis

= 24,39 kg/cm2 / 165,14 kg/cm2

5. Capacity

= 66,5 m3/h

6. Differential Head

= 2342 m

7. Hidraulic KW

= 286,6 kW

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

31

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

8. Speed

= 19192 rpm

9. BHP (rated)

= 573,7 kW

Spesifikasi Motor 1. Manufacture

= Fji Electric

2. Power

= 600 kW

3. Output

= 600/125 kW

4. Voltage/Phase/Hertz= 6600/3/50

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

32

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan 

Perhitungan Pada Desain -

Daya Hidrolis WHP=  x H x Q = (607 kg/m3 x 9,81 m/s2) x 2342 m x 66,5 m3/h = 257348 W = 257,348 kW

-

Efisiensi Pompa

𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎 = 53,3% -

Daya Poros BHP =  =

𝑊𝐻𝑃 𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎

257,348 𝑘𝑊 53,3

𝑥100%

= 482,829 kW 

Perhitungan Pada Lapangan (1 Juli 2015) P

= 149 m

Q

= 63 m3/h

-

Head H

= =

(10,193 x ∆P) 𝑆.𝐺. (10,193 x 149) 0,607

= 2502,071 m -

Daya Pompa WHP=  x H x Q = (607 kg/m3 x 9,81 m/s2) x 2502,071 m x 63 m3/h = 260467 W = 260,467 kW

-

Daya Poros BHP = √3 x Vx I x 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 x cos  = √3 x 6600 x 63 x 0,9 x 0,89

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

33

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

= 570388 W = 570,388 kW -

Efisiensi Pompa

𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎 =

𝑊𝐻𝑃 𝐵𝐻𝑃 260,467

= 570,388 x 100% = 45,665%

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

34

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Tabel 5.1 Performance Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A Ideal, Aktual Sebelum Perbaikan Line Drain Dan Sesudah Perbaikan Line Drain

Keterangan: * Aktual pada test performance 1 ** Aktual pada test performance 2 (Diambil dari MCC)

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

35

: Sesudah perbaikan Line Drain

: Desain

Keterangan:

Grafik 5.1 Keseluruhan Pompa Sentrifugal Item P2-P-102A

: Sebelum perbaikan Line Drain

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

36

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Tabel 5.2 Data Sample Perbandingan Desain Pompa,Sebelum dan Sesudah Perbaikan Line Drain Performance

Desain

Aktual (1 Juli 2015)

Aktual (17 Agustus 2015)

Q (m3/h)

66.5

63

60.76

 (%)

53.3

45.665

45.352

H (m)

2342

2502.071

2535.656

BHP (kW)

537.7

588.495

561.334

4.2 Pembahasan 1. Pada tanggal 15 Agustus 2003 dilakukan test performance 1 dengan flow yang mengalir sebesar 67,57 m3/h dan arus motor 61 Ampere. Flow ini lebih besar 1,07 bila dibandingkan dengan desainnya. Arus yang mengalir juga lebih besar bila dibandingkan dengan desainnya. Hal ini berpengaruh pada efisiensi yang dihasilkan. Efisiensi yang dihasilkan tidak dapat mencapai efisiensi desain yaitu hanya sebesar 49,293%. Ini disebabkan oleh arus motor listrik yang tinggi sehingga menyebabkan daya motor yang dihasilkan semakin tinggi. 2. Data yang diambil sebelum perbaikan Line Drain yaitu pada tanggal 1, 10, dan 16 Juli 2015. Pada tanggal 1 Juli 2015, efisiensi pompa yaitu sebesar 45,665% dengan flow 63 m3/h dan arus motor 63 Ampere. Dibandingkan dengan desain, flow mengalami penurunan dan arus listrik yang mengalir lebih besar. Hal ini menyebabkan efisiensi yang dihasilkan lebih rendah dari desain, karena arus listrik dan flow seharusnya berbanding lurus. 3. Pada tanggal 17 Juli 2015 hingga 11 Agustus 2015 dilakukan perbaikan Line Drain pada pompa sentrifugal P2-P-102A. Pada tanggal 17 Agustus 2015, arus motor yang mengalir lebih kecil dibandingkan sebelum perbaikan Line Drain, flow yang mengalir sebesar 60.76 m3/h dan efisiensi yang dihasilkan sebesar 45.352%. Hal ini disebabkan karena perbaikan hanya dilakukan pada relokasi drainase pompa dan mengganti block valve buffer supply, bukan pada seal housing dan casing pompa. Bila dibandingkan dengan desain, efisiensi mengalami perbedaan yang cukup jauh. Hal ini disebabkan karena setelah perbaikan Line Drain, flow yang dialirkan masih jauh dari desain yang seharusnya. 4. Pada tanggal 28 Agustus 2015 dilakukan test performance 2 pada pompa sentrifugal item P2-P-102A. Menurut data yang diambil dari MCC (Motor Control Center), didapatkan flow sebesar 66.2 m3/h, arus pada motor listrik sebesar 60A dan efisiensi yang dihasilkan

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

37

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

sebesar 50.030%. Efisiensi pada test performance 2 ini menunjukkan nilai tertinggi karena flow yang dialirkan mendekati flow desain.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

38

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan. Dari hasil perhitungan dan pembahasan, dapat ditarik kesimpulan, bahwa: 1.

Efisiensi desain pompa sebesar 53,3% dengan spesifikasi ampere motor 54A, head sebesar 2342m, debit sebesar 67 m3/h, dan perbedaan tekanan antara suction dan discharge sebesar 140,750 kg/cm2.

2.

Menurut rumus perhitungan, efisiensi pompa dipengaruhi oleh flow (m3/h), perbedaan tekanan (kg/cm2), dan arus motor (Ampere). Karena parameter lain, dianggap sama sesuai dengan data sheet.

3.

Dari data lapangan yang diambil yaitu data desain, test performance, data sebelum dan sesudah perbaikan Line Drain, efisiensi tertinggi yaitu pada tanggal 10 Juli 2015 sebesar 46,048%.

4.

Setelah dilakukan perbaikan Line Drain, efisiensi yang dihasilkan masih rendah. Hal ini disebabkan karena perbaikan yang dilakukan hanya pada relokasi drainase dan block valve buffer supply, bukan pada seal housing dan casing pompa.

5.2 Saran 1.

Mengembalikan dimensi semula pada seal housing dan casing pompa.

2. Pengecekan berkala terhadap pompa dan motor listrik, untuk menghindari kerusakankerusakan yang dapat mengurangi efisiensi pompa. 3.

Untuk meningkatkan efisiensi pompa dapat dilakukan dengan meningkatkan flow sesuai konsep desain atau parameter keamanan yang berlaku (batas tekanan, arus, dan flow).

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

39

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

DAFTAR PUSTAKA Agus Suwasono. (2015, 27 Agustus). Teori Dasar Pompa Sentrifugal. Diperoleh 22 Agustus 2015. Mechanic Mechanical Engineering. (2011, 30 Maret). Pompa (Pump). Diperoleh 22 Agustus 2015. SUNDYNE. 1997. Maintenance And Operation. Tokyo: Nikkiso-Sundstrand CO.,LTD. Forsthoffer, W E. 2005. Pumps. UK. Elsever Ltd. Simanjuntak, Jeklin Fernanda. 2013. Analisis Performance High Pressure Ammoniak Pump. Institut Teknologi Nasional Malang. Malang. Sianipar, H R Julian. 2015. Root Cause Analysis: HP Ammonia Pump P2-P-102. Bontang.

Laporan Kerja Praktek 2015/2016

x