laporan kerja praktek
DESCRIPTION
lalalaTRANSCRIPT
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di era globalisasi yang
berkembang sangat cepat memberikan tantangan tersendiri bagi kita untuk ikut
andil didalamnya. Perwujudan pengembangan IPTEK khususnya di Indonesia
dapat dilakukan dengan menciptakan suatu kerjasama yang baik antara dunia
pendidikan dengan instansi pemerintah atau swasta yang berkaitan untuk
menghasilkan sarjana yang berkualitas memiliki pemahaman dan keterampilan
dibidang IPTEK dan penerapannya. Kerjasama ini dapat dapat dilaksanakan
dengan pertukaran informasi antar masing-masing pihak yang ditekankan pada
korelasi antara ilmu di perguruan tinggi dan di dunia industri.
Perkembangan teknologi meliputi semua aspek kehidupan. Perkembangan
teknologi juga terjadi pada metode dan instrument yang digunakan dalam
penelitian dibidang ilmu pengetahuan, khususnya di dalam laboratorium. Sejalan
dengan kecanggihan instrument yang digunakan maka perlu diimbangi dengan
sumber daya manusia (SDM) berkualitas yang mempunyai kemampuan untuk
mengoperasikan alat tersebut.Instrument yang caggih akan mempermudah dalam
melakukan suatu penelitian atau pun pekerjaan. Karena itulah Jurusan Teknik
Mesin FTI ITS mengizinkan mahasiswanya untuk melakukan Kerja Praktek (KP)
sebagai penerapan teori-teori yang sudah didapatkan dalam perkuliahan hal ini
penting bagi calon sarjana teknik, karena merupakan salah satu bagian dari
sumber daya manusia yang secara khusus disiapkan menjadi Quality Controler,
Peneliti dan Pendidik.
Berdasarkan uraian-uraian diatas, maka kami selaku mahasiswa Jurusan
Teknik Mesin FTI ITS memilih PT. Petrokimia Gresik sebagai tempat Kerja
Praktek (KP).
Teknik Mesin FTI ITS 1
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam melaksanakan Kerja Praktek (KP) adalah:
1. Bagaimana prinsip kerja dari Dynamic Absorber?
2. Bagaimana terbentuknya Involute Profile pada gear?
3. Apa saja jenis-jenis kegagalan yang terjadi pada gearbox?
4. Bagaimana cara untuk mendeteksi kerusakan pada gearbox dengan
membaca Spectrum dan Time Waveform?
5. Bagaimana cara mendesain Dynamic Absorber untuk mengatasi
resonansi?
1.3. Tujuan Percobaan
Tujuan melaksanakan Kerja Praktek (KP) terdiri dari tujuan umum
dan khusus, yaitu:
1.3.1. Tujuan Umum
a. Sarana aplikasi ilmu pengetahuan bidang Teknik Mesin di lingkungan
Institut;
b. Menambah wawasan terhadap dunia kerja dalam pengembangan diri;
c. Sarana melatih dan peka terhadap dunia kerja dalam penyesuaian diri
dengan kondisi lapangan.
1.3.2. Tujuan Khusus
a. Sarana untuk mengetahui, mengidentifikasi dan menganalisa beberapa
aspek lingkungan pekerjaan yang terkait dengan ilmu Teknik Mesin di PT.
Petrokimia Gresik;
b. Mengetahui bagaimana cara mengatasi getaran pada gearbox dengan
memasang Dynamic Absorber;
c. Mempelajari cara mendesain Dynamic Absorber beserta menganalisa titik
penempatannya pada casing gearbox.
Teknik Mesin FTI ITS 2
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
1.4. Sistematika Laporan
Sistematika laporan merupakan urutan dalam penulisan laporan Kerja
Praktek atau KP, dalam sistematika penulisan ini terdiri lima bab, yaitu :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini membahas tentang latar belakng pelaksanakan KP, rumusan
masalah, tujuan yang menyangkut tujuan khusus dan umum.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini membahas tentang PT. Petrokimia Gresik secara keseluruhan
mulai dari sejarah, visi dan misi, perluasan perusahaan, logo perusahaan, anak
perusahaan, unit sarana dan prasarana, bidan usaha dan produknya, struktur
organisasinya, yayasannya, juga membahas tentang Inspeksi Teknik terutama
Inspeksi Teknik Khusus.
BAB III DASAR TEORI
Pada bab ini membahas teknis pelaksanakan KP mulai dari awal hingga
akhir. Dalam bab ini membahas tentang materi dasar yang berhubungan dengan
Dynamic Absorber yaitu Gearbox, Involute Gear dan Vibration on Gear.
BAB IV DYNAMIC ABSORBER
Pada bab ini membahas tentang pengertian dan prinsip kerja dari Dynamic
Absorber. Lalu dilanjutkan dengan perhitungan desain Dynamic Absorber dengan
3 dimensi yang berbeda. Kemudian ketiga desain tersebut di gambar dengan
software AutoCAD 2013. Dari ketiga desain tersebut akan dipilih desain yang
paling sesuai dengan gearbox.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini membahas tentang kesimpulan selama pelaksanakan KP dan
saran untuk pengukuran atau karakterisasi selanjutnya, sehingga bisa menjadi
Teknik Mesin FTI ITS 3
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
acuan atau referensi entang kesalahan-kesalahan selama pengukuran ini sehingga
tidak diulangi dan seminimal mungkin dihindari .
Teknik Mesin FTI ITS 4
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sejarah PT. Petrokimia Gresik
Seiring perkembangan jaman yang terus berkembang dengan pesatnya,
salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yaitu proyek Petrokimia Surabaya
telah berubah nama menjadi “PT.Petrokimia Gresik”. Bernaung dibawah Holding
Company, PT. Petrokimia Gresik bergerak dalam bidang produksi pupuk,bahan-
bahan kimia dan produksi jasa lainnya.Nama Petrokimia itu sendiri berasal dari
kata Petroleum Chemical dankemudian disingkat menjadi Petrochemical yang
merupakan bahan-bahan kimia yang terbuat dari minyak bumi dan gas.
Sebagai pabrik pupuk kedua yang dibangun setelah PT.Pusri Palembang,
Pemerintah telah merancang keberadaannya sejak tahun 1965 melalui Biro
Perancangan Negara (BPN). Pada mulanya, pabrik pupuk yang hendak dibangun
di Jawa Timur ini disebut Projek Petrokimia Soerabaja yang dibentuk berdasarkan
ketetapan MPRS No. II tahun 1960 yang dicantumkan sebagai proyek prioritas
dalam Pola Pembangunan Nasional Semesta Berencana Tahap I (1961-1969).
Pembangunan proyek ini berdasarkan instruksi presiden dengan Surat Keputusan
Presiden No. 225 tahun 1963.
Gresik dipilih sebagai lokasi pabrik pupuk berdasarkan hasil studi
kelayakan pada tahun 1962 oleh Badan Persiapan Proyek-proyek Industri (BP3I)
yang dikoordinir Departemen Perindustrian Dasar dan Pertambangan. Pada saat
itu, Gresik dinilai ideal dengan pertimbangan sebagai berikut :
a. Cukup tersedia lahan yang kurang produktif.
b. Cukup tersedianya sumber air dan aliran Sungai Brantas dan Sungai
Bengawan Solo.
c. Berdekatan dengan daerah konsumen pupuk terbesar, yaitu perkebunan
dan petani tebu.
Teknik Mesin FTI ITS 5
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
d. Dekat dengan pelabuhan sehingga memudahkan untuk mengangkut
peralatan pabrik selama masa konstruksi, pengadaan bahan baku, maupun
pendistribusian hasil produksi melalui angkutan laut.
e. Dekat dengan Surabaya yang memiliki kelengkapan yang memadai, antara
lain tersedianya tenaga-tenaga terampil.
Kontrak pembangunan proyek yang menggunakan fasilitas kredit dari
pemerintah Italia ini berlaku mulai Desember 1964 dan sebagai pelaksanaanya
Condsidit SpA yaitu kontraktor dari Italia. Pembangunan fisiknya dimulai pada
awal tahun 1966 dengan berbagai hambatan yang dialami terutama masalah
kesulitan pembiayaan sehingga menyebabkan pembangunan proyek tertunda.
Pembangunan proyek dimulai kembali pada Maret 1970, pabrik yang
memproduksi pupuk ZA dengan kapastas 150.000 ton/tahun dan produksi pupuk
Urea dengan kapasitas 61.700 ton/tahun ini kemudian diresmikan penggunaannya
pada tanggal 10 Juli 1972 oleh Presiden Republik Indonesia yang kemudian
diabadikan sebagai hari jadi PT.Petrokimia Gresik. Dalam perjalanannya sebagai
perusahaan BUMN, status PT.Petrokimia Gresik mengalami beberapa kali
perubahan antara lain:
a. Proyek Petrokimia Surabaya (1963-1971)
b. Perusahaan Umum (Perum) (1971-1975)
c. PT.Petrokimia Gresik (Persero) (1975-1997)
d. PT.Petrokimia Gresik dengan status holding company bersama PT.Pusri
Palembang (1997-sekarang)
PT.Petrokimia Gresik saat ini menempati lahan komplek seluas 450 Ha.
Area tanah yang ditempati berada di 3 kecamatan yang meliputi 10 desa, yaitu :
a. Kecamatan Gresik, meliputi : Ngipik, Karangturi, Sukorame, Tlogopojok.
b. Kecamatan Kebomas, meliputi : Kebomas, Tlogopatut, Randu Agung.
c. Kecamatan Manyar, meliputi : Rumo Meduran, Tepen, Pojok Pesisir.
Dalam rangka memenangkan persaingan usaha pada era globalisasi,
PT.Petrokimia Gresik melakukan langkah-langkah penyempurnaan yang
dilakukan secara berkesinambungan baik untuk internal maupun eksternal yang
mengarah pada pengembangan usaha dan tuntutan pasar. Salah satu langkah
Teknik Mesin FTI ITS 6
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
konkrit yang dilakukan adalah mendapatkan sertifikat ISO 9002 dan ISO 14001
dan berhasilnya pengembangan pupuk majemuk Phonska.
2.2. Visi dan Misi Perusahaan
Visi dari PT.Petrokimia Gresik yaitu ”bertekad untuk menjadi produsen
pupuk dan produk kimia lainnya yang berdaya saing tinggi dan produknya paling
diminati konsumen”.
Sedangkan misi-misinya adalah sebagai berikut :
a. Mendukung penyediaan pupuk nasional untuk tercapainya program
swasembada pangan.
b. Meningkatkan hasil usaha untuk menunjang kelancaran kegiatan
operasional dan pengembangan usaha.
c. Mengembangkan potensi usaha untuk pemenuhan industri kimia nasional
dan berperan aktif dalam community development.
2.3. Perluasan Perusahaan
a. Perluasan Pertama (29-08-1979)
Pabrik pupuk TSP I oleh Spie Batignoless dilengkapi dengan :
Prasarana perusahaan
Penjernihan air Gunung Sari serta Booster Pump
b. Perluasan Kedua (30-07-1983)
Pabrik pupuk TSP I oleh Spie Batignoless dilengkapi degan :
Prasarana pelabuhan
Pusat penjernihan air di Babat
c. Perluasan Ketiga (10-01-1984)
Pabrik Asam Fosfat dan produk sampingan yang meliputi :
Pabrik asam sulfat
Pabrik asam fosfat
Pabrik cement retarder
Pabrik aluminium fluoride
Pabrik ammonium sulfat
Teknik Mesin FTI ITS 7
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Pabrik unit utilitas
d. Perluasan Keempat (02-05-1986)
Pabrik pupuk ZA III ditangani oleh tenaga PT.Petrokimia Gresik dimulai
dari studi kelayakan hingga pengoperasian pada tanggal 2 Mei 1986.
e. Perluasan Kelima
Pabrik Ammonia-Urea baru dibangun dengan teknologi yang hemat
energy, dari M.W.Kellog (USA) untuk pabrik ammonia dan Tokyo
Engineering Corp., Jepang untuk pabrik Urea. Pekerjaan konstruksi
ditangani oleh PT.Inti Karya Persada Teknik Jakarta dimulai tahun 1991
dan baru dapat dioperasikan secara normal mulai 29 April 1994 dari target
Agustus 1993.
f. Perluasan Keenam
Pabrik pupuk majemuk NPK dengan nama Phonska dibangun dengan
teknologi proses pabrik oleh INCRO Spanyol. Kontruksi ditangani oleh
PT.Rekayasa Industri. Pembangunan dimulai awal tahun 1999 dan dimulai
beroperasi pada bulan Agustus tahun 2000 dengan kapasitas 300.000
ton/tahun
g. Perluasan Ketujuh
Target operasi pabrik pupuk NPK Blending pada bulan Oktober 2003.
Selain itu, RFO PF I menghasilkan produk PHONSKA pada tahun 2004
kemudian terjadi perluasan proses pembangunan proyek pupuk jenis
terbaru yaitu ZK yang beroperasi pada Maret 2005, NPK Granulasi, dan
Petroganik yang beroperasi bulan Desember 2005. Petroganik tersebut
berada dibawah naungan Kebun Percobaan yang mampu menghasilkan
produksi sebesar 3.000 ton/tahun.
h. Perluasan Kedelapan
Saat ini berlangsung proses pembangunan proyek pabrik NPK Granulasi
II, III, dan IV, ROP Granul I dan II, RFO PF II dan konversi batubara
untuk utilitas dalam tahun 2006-2010. Proyek pengembangan yang sudah
dilaksanakan adalah pembangunan pabrik NPK Granulasi II, III, dan IV
dengan total kapasiitas produksi sebesar 300.000 ton/tahun. ketiga pabrik
Teknik Mesin FTI ITS 8
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
tersebut memproduksi NPK Kebomas dengan formulasi 15-15-15 dan
dapat diatur sesuai dengan permintaan konsumen. Pabrik ROP Granulai I
dan II untuk memproduksi pupuk Superphos dengan total kapasitas
1.000.000 ton/tahun. Proyak RFO PF II juga dibangun untuk
memprooduksi pupuk NPK Phonska dengan kapasitas 480.000 ton/tahun.
Sedangkan konversi batubara kemungkinan besar akan mulai dioperasikan
pada bulan Agustus 2010.
i. Perluasan Kesembilan
Pada tahun 2010-2013, PT.Petrokimia Gresik akan membangun tangki
amoniak dengan kapasitas 10.000 ton. Pabrik DAP akan ditambah lagi
satu unit dengan kapasitas produksi 120.000 ton/tahun. Pabrik pupuk ZK
II juga akan dibangun untuk memenuhi kebutuhan pupuk disektor
hortikultura dengan kapasitas produksi 20.000 ton/tahun. PT.Petrokimia
Gresik akan melakukan joint venture dengan Jordane Phospate Mining Co
(JPMC) untuk membangun pabrik Phosporic Acid (PA JVC) dengan
kapasitas sebesar 200.000 ton/tahun. Selain itu akan dibangun pabrik
amoniak II dengan kapasitas produksi 660.000 ton/tahun dan Urea II
dengan kapasitas produksi 570.000 ton/tahun. Pada akhir pengembangan
akan dibangun satu unit pabrik pupuk ZA IV dengan kapasitas 250.000
ton/tahun. Jadi, sampai saat ini PT.Petrokimia Gresik telah memilki 3 unit
produksi, yaitu :
a. Unit Produksi I (Pabrik Pupuk nitrogen)
Terdiri dari 2 pabrik ZA dan 1 Pabrik Urea
b. Unit Produksi II (Pabrik Pupuk Fosfat)
Terdiri dari 3 pabrik pupuk fosfat
c. Unit Produksi III (Pabrik Asam Fosfat)
Terdiri dari 4 pabrik.
Teknik Mesin FTI ITS 9
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
2.4. Logo Perusahaan
Logo PT.Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut :
Gambar 2.4: Logo PT. Petrokimia Gresik
PT.Petrokimia Gresik memiliki logo kerbau berwarna keemasan yang
dibawahnya terdapat daun bersudut lima dan bertuliskan Pabrik Pupuk
Terlengkap. Sedangkan arti dari logo tersebut dapat dijabarkan sebagai berikut:
a. Kerbau
Melambangkan petani yang identik dengan bekerja keras, membajak
sawahnya dengan menggunakan kerbau atau membantu petani sebagai pekerja
yang ulet.Dikenal luas masyarakat Indonesia dan sahabat petani dan
penghormatan kepada daaerah Kebomas.
b. Warna emas
Melambangkan keagungan.
c. Kerbau dengan warna kuning emas
Melambangkan penghormatan pada daerah yang ditempati (Kebomas),
selain itu juga kerbau telah banyak dikenal oleh masyarakat Indonesia.
d. Daun berwarna hijau dan bersudut lima
Melambangkan kesuburan dan kesejahteraan, sedangkan bersudut lima
melambangkan lima sila dari pancasila.
e. Huruf PG
Melambangkan singkatan dari Petrokimia Gresik dan warna putih
melambangkan kesucian.
Teknik Mesin FTI ITS 10
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Jadi keseluruhan dari logo tersebut mempunyai arti “dengan hati yang
bersih berdasarkan lima sila dari pancasila, PT.Petrokimia Gresik
berusaha mencapai masyarakat yang adil dan makmur untuk menuju
keagungan bangsa”.
2.5. Anak Perusahaan dan Perusahaan Patungan
Beberapa anak perusahaan dan perusahaan patungan yang bekerjasama
dengan PT.Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut:
1. PT.PETROKIMIA KAYAKU (1977)
Saham : PT.Petrokimia Gresik sebesar 60 %.
Produk: Peptisida Cair, Herbisida,Fungisida (1.800ton/thn).
2. PT.PETROSIDA GRESIK (1985)
Saham : PT.Petrokimia Gresik sebesar 99,90%.
Produk : BPMC, Diazinon, MIPC, Carbofuran, carboryl.
3. PT.PETRONIKA (1985)
Saham : PT.Petrokimia Gresik sebesar 20 %.
Produk: Dioctyl Phthalate (DOP)
4. PT.PETROWIDADA (1990)
Saham : PT.Petrokimia Gresik sebesar 1,47 %.
Produk:Phthalic Anhydride, Malaic Anhydride.
5. PT.PETROCENTRAL (1990)
Saham : PT.Petrokimia Gresik sebesar 9,80 %.
Produk: Sodium Tripoly Phosphate (STTP).
6. PT. KAWASAN INDUSTRI GRESIK (1992)
Saham : PT.Petrokimia Gresik sebesar 35 %.
Produk: Pengelolaan kawasan industry Gresik dan pengoperasian Export
Processing Zone (EPZ).
7. PT.PUSPETINDO (1992)
Saham : PT.Petrokimia Gresik sebesar 32,21 %.
Produk: Pressure Vessels, Tower, Heat Exchanger, Konstruksi berat.
Teknik Mesin FTI ITS 11
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
2.6. Unit Produksi PT. Petrokimia Gresik
1. Unit Produksi Pabrik I
Terdiri dari 3 pabrik pupuk ZA (kapasitas 650.000 ton/tahun), yakni :
a. Pabrik ZA I (1972)
Kapasitas Produksi : 200.000 ton/tahun
b. Pabrik ZA I (1986)
Kapasitas Produksi : 200.000 ton/tahun
c. Pabrik Urea (1994)
Kapasitas Produksi : 460.000 ton/tahun
Selain produk utama diatas juga menghasilkan produk samping untuk
dijual, yaiu :
a. Amonia
b. Asam Sulfat
c. CO2 Cair
d. Es Kering (CO2 Padat)
e. Nitrogen Gas
f. Nitrogen Cair
g. Oksigen Gas
h. Oksigen Cair
2. Unit Produksi Pabrik II
Terdiri dari 3 pabrik pupuk fosfat, yaitu :
a. Pabrik Pupuk Fosfat I (1979)
Pupuk TSP / SP 36 500.000 ton/tahun
Atau variasi produksi sebagai berikut
Pupuk TSP/SP 36 400.000 ton/tahun
Pupuk DAP 80.000 ton/tahun
Pupuk NPK 80.000 ton/tahun
b. Pabrik Pupuk Fosfat II (1983)
Kapasitas produksi 500.000 ton/tahun
c. Pabrik Pupuk Fosfat III (20 Agustus 2000)
Teknik Mesin FTI ITS 12
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Kapasitas produksi 300.000 ton/tahun
3. Unit Produksi Pabrik III
Unit ini beroperasi sejak tahun 1984 yang terdiri dari 5 pabrik, yaitu :
a. Asam Fosfat 100% 171.450 ton/tahun
b. Asam Sulfat 50.000 ton/tahun
c. Cement Retarder 440.000 ton/tahun
d. Alumunium Florida 12.600 ton/tahun
e. Pabrik ZA II (1984) 250.000 ton/tahun
2.7. Unit Sarana dan Prasarana
PT.Petrokimia Gresik memiliki sarana dan prasarana yang baik untuk
mengembangkan dan mendukung kelancaran pengadaan bahan baku, proses
produksi, dan distribusi pemasaran. Sarana dan prasarana yang dimaksud
meliputi:
1. Dermaga dan Fasilitasnya
Dermaga bongkar-muat barang memiliki panjang 625 m dan lebar 36 m,
berbentuk seperti huruf T. Dermaga ini mampu disandari 3 buah kapal
sekaligus dengan bobot 40.000-60.000 ton pada sisi laut dan 3 buah kapal
berbobot dibawah 10.000 ton pada sisi darat. Total kapasitas bongkar-muat
tersebut bisa mencapai 5.000.000 ton/tahun.
Dermaga ini juga dilengkapi dengan berbagai fasilitas bongkar-muat, seperti :
a. Continuous Ship Unloader (CSU), untuk membongkar bahan curah
dengan kapasitas 1.000 ton/jam.
b. Alat Muat Terpadu (Multiple Loading Crane) yang dapat memuat hasil
produksi ke kapal dalam bentuk curah dengan kapasitas 120 ton/jam atau
dengan bentuk kemasan kantong 50 kg berkapasitas muat 2.000
kantong/jam.
c. Dua unit Cangaroo Crane, alat bongkar curah dengan kapasitas 720
ton/jam.
d. Conveyor yang terbagi dalam 3 unit dengan panjang keseluruhan mencapai
22 km. Ketiga unit conveyor tersebut meliputi satu unit untuk pemuatan
Teknik Mesin FTI ITS 13
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
produk kantong kemasan dengan kapasitas 120 ton/jam dan dua unit untuk
pembongkaran bahan baku curah dengan kapasitas 1.000 ton/jam.
e. Fasilitas pompa dan pipa untuk penyaluran bahan baku cair dengan
kapasitas masing-masing 60 ton/jam ammonia dan 90 ton/jam untuk asam
sulfat.
2. Unit Pembangkit Tenaga Listrik.
Perusahaan ini memiliki 2 unit pembangkit tenaga listrik sendiri yang
membutuhkan sumber bahan bakar dan kapasitas daya yang berbeda. Hal
ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dalam menunjang
kegiatan produksi maupun aktivitas lainnya di lingkungan kawasan
industrynya. Pembangkit tenaga listrik itu adalah :
a. Gas turbine Generator (GTG) dengan hasil daya 33 MW, terdapat di
unit produksi pupuk nitrogen.
b. Steam Turbine Generator (STG) dengan daya 20 MW yang terdapat
pada unit produk asam fosfat.
Selain itu perusahaan ini juga mendapatkan tambahan pasokan listrik
dari PLN sebesar 15 MW untuk digunakan pada pabrik pupuk SP-36 dan
fasilitas lainnya.
3. Unit Pengelolaan Air Bersih
Sarana air bersih yang dimiliki PT.Petrokimia Gresik yang berlokasi di
Gunungsari Surabaya (Air Sungai Brantas) merupakan unit penjernihan air
yang pertama. Air itu dialirkan dengan pipa berdiameter 14 inchi
sepanjang 22 km ke Gresik. Kemampuan penjernihan airnya adalah 720
m3/jam. Dan unit yang kedua berasal dari Babat Lamongan (Air Sungai
Bengawan Solo). Air ini disalurkan dengan pipa berdiameter 28 inchi dan
panjang 60 km. Saat ini kapasitas penjernihannya adalah 2.500 m3/jam.
4. Sarana Jalan Kereta Api
Sarana ini berupa jalan kereta api yang menghubungkan dengan jalan
utama Perumka. Digunakan untuk pengangkutan pupuk dari gudang
PT.Petrokimia Gresik ke stasiun terdekat konsumen.
Teknik Mesin FTI ITS 14
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
5. Unit Pengolahan Limbah
Pengolahan limbah cair (Effluence Treathment) di PT. Petrokimia
Gresik berada di unit produksi III, dengan kapasitas total 240 m3/jam. Juga
terdapat pengolahan limbah untuk debu dan gas.
2.8. Bidang Usaha dan Produk
Terdapat beberapa bidang usaha dan produk dari PT. Petrokimia Gresik.
Seecara umum bidang usaha ini dibedakan menjadi 2, yaitu bidang usaha barang
dan jasa. Secara jelas dapat diterangkan sebagai berikut:
2.1.1 Bidang Usaha Barang / Produk Fisik :
a. Pabrik 1, terdiri dari produk amoniak, ZAI/ZAIII, urea, CO2 cair,
O2, dan N2 cair.
b. Pabrik 2, terdiri dari SP-36, Phonska/NPK/RFO, NPK kebomas
(blending, mixture, compound), TSP, DAP, ZK, HCL, Petroganik.
c. Pabrik 3, terdiri dari produk H2SO4, H2PO4, CR, AIF3, ZA II.
d. Petroganik dan Petrobio.
2.1.2 Bidang Jasa :
Ada beberapa bidang jasa, yaitu jasa pelatihan (balai diklat), jasa
transportasi (bagian transport), kontruksi bangunan (bagian cangun),
jasa maintenance, dll.
2.1.3 K3PG (Koperasi Karyawan Keluarga Besar Petrokimia Gresik)
Didirikan pada 13 Agustus 1983. Hingga Nopember 2003 memiliki
anggota 5.872 orang. Bidang usahanya adalah sebagai berikut.
a. Unit toko swalayan, tokobahan bangunan dan alat listrik, toko
elektronik dan apotek.
b. Unit Simpan Pinjam (USP), Jasa Service AC, Jasa Bengkel Motor,
Wartel, Warnet dan Kantin.
c. Unit Stasiun Pompa Bensin Umum (SPBU).
d. Unit pabrik air minum K3PG.
Teknik Mesin FTI ITS 15
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
2.9. Yayasan PT. Petrokimia Gresik
Perusahaan ini memiliki yayasan yang mempunyai misi untuk
meningkatkan kesejahteraan karyawan dan pensiunan PT.Petrokmia Gresik.
Usaha-usaha yang dimiliki yayasan adalah :
a. PT.Gresik Cipta Sejahtera (GCS)
Didirikan : 3 April 1972
Bidang Usaha : Distributor, Pemasok Suku Cadang, Bahan Baku
Industri Kimia, Angkutan Bahan Kimia, dan Pembinaan Usaha Kecil.
b. PT.Aneka Jasa Ghradika (AJG)
Didirikan : 10 November 1971
Bidang Usaha : Jasa Borongan (pekerjaan), Cleaning Service, dan House
Keeping
c. PT.Graha Sarana Gresik (GSG)
Didirikan : 13 Mei 1993
Bidang Usaha : Persewaan perkantoran, dan Jasa travel
d. PT.Petrokopindo Cipta Selaras (PCS)
Didirikan : 13 Mei 1993
Bidang Usaha : Perbengkelan, jasa angkutan dan perdagangan umum.
Teknik Mesin FTI ITS 16
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
2.10. Struktur OrganisasiDIR
EKTUR
UTAMA
STAF
UTAMA
KOMP.
PABRIK
IKOM
P.PAB
RIK II
KOMP.
PABRIK
IIIKOM
P.TEK
NOLOGI
DIR.
PRODUK
SIDIR
.TEK
NIK & P
ENGEMB
ANGAN
DIR.
PEMASA
RANDIR
.KEU
ANGAN
DIR.
SDM & U
MUM
DEP. PEMELIHARAAN I
DEP. PRODUKSI I
DEP. PEMELIHARAAN II
DEP. PRODUKSI II
DEP. PEMELIHARAAN III
DEP. PRODUKSI III
B. INSPEKSI TEKNIK
BIRO PROSES & LAB
BIRO LINGKUNGAN & K3
STAF UTAMA MUDA
KOMP.
PENGAD
AANKOM
P.ENG
INEERI
NGKOM
P.PEN
GEMBAN
GAN
BIRO PENGADAAN
BIRO PERENCANAAN & GUDANG MATERIAL
DEP. PERALATAN & PERMESINAN
BIRO JASA TEKNIK & KONSTRUKSI
BIRO RANCANG BANGUN
DEP PRASARANA PABRIK & KAWASAN
BIRO PENGEMBANGAN USQ
BIRO TEKNOLOGI INFORMASI
KOMP.
PENJUA
LAN WIL
IKOM
P.PEN
JUALAN
WIL II
KOMP.
PEMASA
RAN
DEP PENJUALAN WIL I
DEP DISTRIBUSI WIL I
DEP PENJUALAN INDUSTRI & PERKEBUNAN I
DEP PENJUALAN WIL II
DEP DISTRIBUSI WIL II
DEP PENJUALAN INDUSTRI & PERKEBUNAN II
BIRO BANK PASAR & APLIKASI PRODUK
BIRO PELAYANAN & KOMUNIKASI PRODUK
BIRO PERENCANAAN PEMASARAN
KOMP.
ADMINIS
TRASI
KEUANG
AN
KOMP.
PERENC
ANAAN
& PEN
GENDAL
IAN
USAHA
DEP. KEUANGAN
DEP. AKUNTANSI
DEP. PERWAKILAN JAKARTA
BIRO MENEJEMEN RESIKO
BIRO ANGGARANSEK
RETARI
S PER
USAHAA
NKOM
P. SDM
BIRO UMUM & SEKRETARIAT
BIRO. HUKUM
BIRO.HUMAS
BIRO PENDIDIKAN & PELATIHAN
BIRO PERSONALIA
BIRO ORGANISASI & PROSEDUR
SATUAN
PEN
GAWASA
N INT
ERN
BID. PENGAWASAN ADMINISTRASI
BID. PENGAWASAN OPERASIONAL
BIRO KEMITRAAN & LINGKUNGAN
DEP. KEAMANAN
Gambar 2.10 Struktur Organisasi PT. Petrokimia Gresik
Teknik Mesin FTI ITS 17
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
BAB 3
DASAR TEORI
3.1. Gearbox
Transmisi yang biasa disebut dengan Gearbox adalah suatu alat khusus
yang diperlukan untuk menyesuaikam daya atau torsi (momen atau daya) dari
motor yang berputar. Gearbox juga merupakan alat pengubah daya dari motor
yang berputar menjadi tenaga yang lebih besar.
Gearbox terdiri dari gear dan gear trains, gearbox menghasilkan kecepatan
dan torsi yang dirotasikan dari rotating power source ke alat lain. Di Inggris,
transmisi lebih mengacu pada keseluruhan drivetrain yang terdiri dari clutch,
gearbox, prop shaft, differential dan final drive shafts.
3.2. Fungsi Gearbox:
Fungsi dari Gearbox atau Transmisi adalah sebagai berikut:
1. Untuk memindahkan dan mengubah tenaga dari motor yang berputar,
digunakan untuk memutar spindle mesin maupun melakukan gerakan
feeding.
2. Untuk mengatur kecepatan gerak dan torsi serta berbalik putaran, sehingga
dapat bergerak maju atau mundur.
3. Untuk transmisi manual berikut fungsi-fungsinya:
1. Merubah momen punter yang akan diteruskan ke spindle mesin.
2. Menyediakan rasio gigi yang sesuai dengan beban mesin.
3. Menghasilkan putaran mesin tanpa selip.
Teknik Mesin FTI ITS 18
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
3.3. Jenis-jenis Gear:
3.3.1. Spur Gears
Gambar 3.1: Spur Gears
Digunakan untuk mentransmisi torsi antara poros parallel.
3.3.2. Helical Gears
Gambar 3.2: Helical Gears
Digunakan pada transmisi torsi antara poros parallel atau non parallel
dan juga tidak menimbulkan noise (suara berisik) seperti Spur Gears.
Hal ini disebabkan karena ujung-ujung dari gigi-giginya tidak parallel
terhadap aksis rotasi, melainkan miring pada derajat tertentu. Karena
giginya bersudut, maka roda giginya terlihat seperti heliks. Sehingga
gigi-gigi yang bersudut tersebut menyebabkan pertemuan antara gigi-
Teknik Mesin FTI ITS 19
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
gigi menjadi perlahan dan pergerakan dari roda gigi menjadi halus dan
minim getaran.
3.3.3. Bevel Gears
Gambar 3.3: Bevel Gears
Digunakan untuk mentransmisi rotary motion (gerakan berputar)
antara intersecting shaft (poros yang berpotongan). Gigi gear dibentuk
seperti kerucut (conical surface) atau lurus (straight surface) atau
bahkan spiral face.
3.3.4. Worm Gears
Gambar 3.4: Worm Gears
Teknik Mesin FTI ITS 20
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Digunakan untuk mentransmisi gerakan antara poros non parallel dan
non transmisi. Tergantung dari jumlah gigi yang berkaitan yang
disebut single atau double. Worm gear mayoritas digunakan pada rasio
kecepatan yang cukup tinggi, misal: 3 atau lebih.
3.4. Involute Gear
Gear memindahkan momen melalui kontak luncur antara permukaan gigi
yang berpasangan. Selama kontak ini, kecepatan sudut kedua gear harus dapat
dijaga konstan, yang berarti putaran harus dapat berlangsung dengan halus dan
perbandingan yang tetap. Untuk memenuhi persyaratan ini dipilihlah kurva yang
sesuai dengan profil gigi. Kurva involute atau evolven biasa digunakan untuk
gear.
Gambar 3.5: Involute Tooth
Sebelum pemakaian involute gear banyak digunakan, dahulu cycloidal
gear lebih sering dipakai. Cycloidal gear cukup baik jika ditinjau dari gaya
geseknya yang rendah akan tetapi kekuatannya rendah dan pembuatannya cukup
sulit.
Di dalam gearbox terdapat forcing frequencies. Gaya ini muncul
disebabkan oleh 3 hal yaitu: input speed, frequency of the gearmesh (jumlah gigi
gear dikali dengan kecepatan poros) dan output speed.
Teknik Mesin FTI ITS 21
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.6: Cycloidal Gears
3.4.1. Prinsip kerja Involute Gear:
Dua gear dengan jumlah gigi (number of teeth) yang berbeda, berputar
dengan kecepatan konstan. Gear yang berikatan menghasilkan kecepatan yang
konstan sehingga tidak ada percepatan atau perlambatan sama sekali.
Gambar 3.7: Gear Mesh dan Involute Profile dengan Titik A di Aosisi Awal
Seperti pada gambar di atas, titik O merupakan titik tengah dari gear
bawah. Ketika diambil satu titik pada gigi gear bawah, misal: titik A dengan
kecepatan konstan yang disalurkan dari gear bawah menuju gear atas maka
titik A akan berputar menuju garis singgung dan akan keluar dari garis
lingkaran gear bawah dan mulai melintas pada pitch diameter gear atas seperti
pada gambar berikut:
Teknik Mesin FTI ITS 22
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.8: Gear Mesh dan Involute Profile dengan titik A Berada di Garis
Singgung
Titik A akan melintas di sepanjang pitch diameter gear atas dengan
kecepatan yang konstan saat melintas di gear bawah. Jalur yang dilalui titik A
akan berbentuk kurva. Jika diibaratkan seperti gulungan benang jahit, maka
garis singgung pada gambar di atas seperti benang yang ditarik dan sudut yang
dibentuk garis singgung tersebut akan bergerak ke belakang.
Teknik Mesin FTI ITS 23
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
3.4.2. Involute Curve
Lalu, bagaimana cara membentuk Involute Curve pada gigi gear?
Berikut cara kerjanya:
Gambar 3.9: Langkah 1 Cara Membentuk Involute Curve pada Gear
Pada langkah 1, terdapat garis O-A yang menghubungkan antara pitch
diameter dengan titik pusat lingkaran gear serta terdapat garis singgung yang
membentuk sudut φ.
Teknik Mesin FTI ITS 24
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.10: Langkah 2 Cara Membentuk Involute Curve pada Gear
Pada langkah 2, garis O-A ditarik ke arah kiri sebesar sudut Ɵ dan
terbentuk 2 titik baru, yaitu O1 dan A1. Garis A1-B merupakan jarak antara
garis pitch diameter dengan garis singgung. Jarak yang terbentuk sangat kecil
dikarenakan jarak titik B sangat dekat dengan titik temu antara kedua garis
tersebut. Garis s1 merupakan jarak antara titik A1 dan titik A yang berbentuk
kurva dan segaris dengan pitch diameter gear. Sedangkan garis x1 merupakan
jarak antara titik A dengan titik B.
Teknik Mesin FTI ITS 25
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.11: Langkah 3 Cara Membentuk Involute Curve pada Gear
Pada langkah 3, garis O1-A1 ditarik lagi ke arah kiri dengan sudut
sebesar Ɵ dan membentuk garis O2-A2. Tetapi jika dihitung dari garis O-A
maka sudut yang dibuat menjadi 2Ɵ. Garis A1-B dari langkah sebelumnya
dihubungkan ke garis singgung dengan jarak x2 pada garis singgungnya
sehingga terbentuk titik C. Garis s2 adalah garis kurva yang jaraknya sama
seperti garis s1, hanya saja s2 merupakan jarak antara A1 dan A2. Sedangkan
garis x2 adalah jarak antara B dan C pada garis singgung. Kedua garis tersebut,
yaitu s2 dan x2 memiliki jarak yang sama dengan garis s1 dan x1. Garis s dan x
yang akan terbentuk memiliki jarak yang sama sampai Involute Curve
terbentuk. Hal ini dapat dibuktikan melalui langkah selanjutnya.
Teknik Mesin FTI ITS 26
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.12: Langkah 4 Cara Membentuk Involute Curve pada Gear
Pada langkah 4, garis O2-A2 ditarik ke arah kiri dengan sudut yang
sama dan membentuk titik O3-A3 dan sudut 3Ɵ. Seperti di langkah
sebelumnya, garis s3 dan x3 terbentuk dengan jarak yang sama. Sedangkan titik
D pada garis singgung berasal dari garis yang dihubungkan dari titik C
(Langkah 3) ke garis singgung dengan jarak x3. Sehingga, garis yang terbentuk
dari titik A3 ke titik D tidak lurus. Tetapi, garis-garis tersebut mengikuti titik
B, C dan D yang terbentuk dari garis x yang semua jaraknya adalah sama.
Teknik Mesin FTI ITS 27
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.13: Langkah 5 Cara Membentuk Involute Curve pada gear
Pada langkah 5, dilakukan kembali hal yang sama. Titik E berasal dari
titik D (Langkah 4) yang dihubungkan ke garis singgung dengan jarak sebesar
x4 pada garis singgungnya. Involute Curve sudah terbentuk dengan jelas yaitu
garis dari titik A4 ke titik E.
Teknik Mesin FTI ITS 28
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.14: Langkah 6 Cara Membentuk Involute Curve pada Gear
Pada langkah 6, garis singgung yang terbentuk diumpamakan seperti
sebuah gulungan benang yang sedang ditarik. Titik P1, P2, P3, dan P4 jika
dihubungkan dengan garis maka akan membentuk Involute Curve. Pada
ujungnya Involute Curve bisa berbentuk lancip. Tetapi, ujung lancip tersebut
tidak bisa dibuat karena ketika gear berputar gigi dengan ujung yang lancip
tersebut akan patah ketika bertemu dengan gigi gear yang lain.
Teknik Mesin FTI ITS 29
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
3.4.3. Vibration on Gear
3.4.3.1. Spectrum Gear
Gambar 3.15: Spectrum dengan Gear Mesh Frequency Normal
Gambar di atas merupakan contoh spectrum dari gear yang berfungsi
dengan baik. Sering ditemukan peaks pada kecepatan poros dan frekuensi gear
mesh, tetapi peaks tersebut masih dalam level rendah. Mungkin juga terdapat
2X peak dan terdapat sidebands pada kecepatan poros di sekitar gear mesh
frequency. Jika amplitude pada peak meningkat atau sidebands dari kecepatan
input atau output meningkat maka kemungkinan besar akan terjadi kerusakan
pada gearbox. Frekuensi tersebut merupakan hal yang paling utama dalam
spur gears dengan arah radial dan helical gears dengan arah aksial.
3.4.3.2. Jenis-jenis Kegagalan pada Gearbox
1. Tooth Wear
Ada dua hal yang akan terjadi jika gigi pada gear mulai aus. Yang
pertama, sidebands pada sekitar gear mesh meningkat. Sidebands yang
meningkat mewakili kecepatan gear yang telah aus. Yang kedua,
terdapat natural frequency pada gear. Peak dari natural frequency juga
mempunyai sidebands.
Teknik Mesin FTI ITS 30
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.16: Spectrum Tooth Wear
2. Tooth Load
Tingkat dari tooth mesh frequency tergantung pada kesejajaran
poros yang membawa gear dan beban pada gear. Peak yang tinggi pada
gear mesh frequency tidak mengindikasikan adanya masalah, tetapi
jika kenaikan amplitude tidak diiringi dengan kenaikan sidebands
maka dapat diindikasikan tooth load (beban gigi) telah meningkat.
Gambar 3.17: Spectrum Tooth Load
3. Gear Backlash
Gear backlash akan menghasilkan sidebands pada gearmesh
frequency di kecepatan poros. Peak dari gear mesh dan gear natural
frequency akan lebih sering menurun dengan meningkatnya beban
ketika masalah ini terjadi.
Teknik Mesin FTI ITS 31
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.18: Spectrum Gears Backlash
4. Eccentric Gears
Untuk eccentric gears dan gears dengan poros bengkok, akan
terjadi peningkatan amplitude pada sidebands di sekitar gear mesh
frequency. Tetapi sideband yang muncul hanya satu di sisi kanan dan
kiri dari gear mesh frequency.
Gambar 3.19: Spectrum Eccentric Gears
5. Misaligned Gears
Misaligned Gears (Gear tidak sejajar atau segaris) akan
menghasilkan gear mesh frequency yang tinggi dengan sidebands di
sisinya. Akan tetapi hal ini sering terjadi maka dari itu diperlukan
pengaturan frequency range yang tinggi agar frequency yang
menandakan adanya kerusakan bisa terlihat.
Teknik Mesin FTI ITS 32
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.20: Spectrum Misaligned Gears
6. Cracked or Broken Tooth
Gigi yang retak atau patah akan menghasilkan amplitude yang
tinggi pada saat gear berubah kecepatan dan hal ini menyebabkan
adanya natural frequency pada gear. Untuk mendeteksi kerusakan ini
diperlukan pembacaan time waveform. Jika pada satu gear terdapat 12
gigi, maka satu dari 12 pulse (nadi) di waveform akan terlihat berbeda
dari pulse yang lainnya. Padahal seharusnya setiap pulse harus
memiliki selisih waktu yang sama sampai waktunya untuk merubah
kecepatan gear tersebut.
Gambar 3.21: Spectrum dan Time Waveform Cracked or Broken Tooth
Teknik Mesin FTI ITS 33
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
3.5. Study Case
Salah satu cara untuk mengetahui dan mendeteksi kerusakan pada roda
gigi adalah dengan melakukan perawatan mesin berbasis pemantauan spectrum
getaran atau yang lebih dikenal dengan prediktif maintenance. Dalam perawatan
ini, kerusakan roda gigi bisa diketahui berdasarkan ciri getaran tertentu yang
ditimbulkannya tanpa harus membongkar roda gigi tersebut. Analisa spectrum
getaran seringkali digunakan untuk mendeteksi gangguan atau kerusakan yang
terjadi pada roda gigi. Tujuannya yaitu untuk mengetahui kondisi roda gigi dari
data respon getaran yang diukur. Pada roda gigi, fluktuasi gaya kontak gigi dan
cacat roda gigi adalah dua masalah utama yang menyebabkan terjadinya getaran.
Seluruh respon getaran ini ditangkap oleh bearing.
Gambar berikut merupakan gambar spectrum gearbox komponen dryer di
PT. Petrokimia Gresik Pabrik 2. Data tersebut diambil pada hari Jumat, 26 Juni
2015 pukul 07.48 WIB. Data ini diambil melalui software TeamViewer9.
Software TeamViewer9 mencatat setiap aktivitas yang terjadi di dalam gearbox,
termasuk frekuensi yang ada di dalamnya. TeamViewer9 merekam data-data
tersebut setiap 30 menit. Alat ini dipasang sejak bulan September 2014.
Pada spectrum tersebut, terdapat peak yang paling tinggi dengan frekuensi
487.5 CPM. Inilah yang disebut dengan Natural Frequency. Sedangkan peak
dengan frekuensi 750 CPM merupakan Gear Mesh Frequency.
Pada intinya, Natural Frequency muncul akibat dari involute gear yang
berputar tidak mulus dan akhirnya timbul impact pada gigi gear.
Teknik Mesin FTI ITS 34
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 3.22: Spectrum dari Gearbox Komponen Dryer PT. Petrokimia Gresik
Pabrik 2
Dari data yang terdahulu diketahui bahwa gearbox ini sempat mengalami
vibrasi secara terus menerus dan sangat tinggi. Sehingga, solusi yang didapatkan
adalah dengan memasang Dynamic Absorber pada bagian atas casing gearbox.
Teknik Mesin FTI ITS 35
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
BAB 4
DYNAMIC ABSORBER
4.1. Pengertian Dynamic Absorber
Dynamic Absorber merupakan sebuah alat yang didesain untuk
mempunyai frekuensi resonansi yang sama melalui gaya vibrasinya dan gaya
vibrasi tersebut akan membalik gaya vibrasi awal yang sudah ada (menetralkan
getaran).
Mengapa diperlukan Dynamic Absorber? Banyak ahli teknik dalam bidang
vibrasi sepakat bahwa resonansi merupakan satu dari 5 penyebab umum dari
getaran mesin yang berlebihan selain unbalance (ketidakseimbangan),
looseness/weakness, misalignment (tidak sejajar atau segaris) dan distortion.
Maka solusi untuk masalah ini adalah dengan memisahkan komponen natural
frequency dari force frequency yang ada.
Gambar 4.1: Sketsa Dynamic Absorber pada Gearbox
4.2. Prinsip Kerja Dynamic Absorber
Dimana sebuah system terdapat resonansi, maka vibrasi amplitudonya
dapat dikurangi secara signifikan dengan membuat sebuah “anti-node” yaitu
Teknik Mesin FTI ITS 36
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
dengan menambahkan system resonate spring-mass (pegas-massa) kedua di
system tersebut. Alat inilah yang disebut dengan Dynamic Absorber.
Gambar 4.2: Gearbox dari Dryer PT. Petrokimia Gresik Pabrik 2
Gambar di atas menunjukkan foto gearbox yang akan dipasang Dynamic
Absorber. Alat ini akan dipasang di bagian atas casing gearbox.
4.3. Perhitungan dan Desain Dynamic Absorber
Dalam mendesain Dynamic Absorber untuk memecahkan masalah
resonansi diperlukan prosedur yang langsung mengacu pada titik masalahnya.
Tetapi, karena intensitas dari resonansi gaya dinamika biasanya tidak diketahui
maka dibutuhkan percobaan trial-and-error.
4.3.1. Desain dan Rumus Dynamic Absorber
Gambar berikut adalah desain dari Dynamic Absorber yang paling
sering digunakan dan sudah diaplikasikan di beberapa alat termasuk
Teknik Mesin FTI ITS 37
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Gambar 4.3: Perhitungan Dynamic Absorber
Keterangan: W1: berat batang per satuan panjang (lbs).
W2: berat yang dibutuhkan (lbs).
A: jarak dari titik tengah W2 sampai ke pangkal batang (in).
L: panjang batang (in).
b: lebar dari batang (in).
h: tinggi dari batang (in).
Berdasarkan gambar dan keterangan di atas, maka dapat ditulis rumus
sebagai berikut:
W 2=(211400) EI
N f2 (3a2 L−a3 )
− 0.75 w L4
3a2 L−a3
Dimana: Nf: data natural frekuensi (CPM).
E: modulus elastisitas, setiap material mempunyai E yang berbeda.
Steel = 29,000,000 psi.
Aluminium = 10,000,000 psi.
Copper = 16,000,000 psi.
Iron = 18,000,000 psi.
I: momen inersia untuk material berbentuk persegi panjang.
Teknik Mesin FTI ITS 38
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
I=b (h3 )12
4.3.2. Perhitungan Dynamic Absorber
Dalam perhitungan ini, variable bebasnya adalah variable b dan h.
Jika b = 1 in dan h = 0.75 in, berikut table perhitungannya:
DESIGN DYNAMIC ABSORBER
Satua
n Satuan
Nf 487.5 CPM L 39.37 in 100 cma 33.46 in 85 cmb 1 in 2.54 cmh 0.75 in 1.905 cm
Material: STEELE 29,000,000 psi 199,947,961,502.20 N/m2
d 0.282 lbs/in3 7805.733126 kg/m3
Rumus:
W 2=(211400) EI
N f2 (3 a2 L−a3 )
− 0.75 w L4
3a2 L−a3
I 0.03515625 in4
Nf2 237656.25 CPM2 a2 1119.5716 in2 a3 37460.86574 in3 W 0.2115 in3 L4 2402490.39 in4
W2 9.569174154 lbs 4.3405008429 kgTabel 4.1: Perhitungan Dynamic Absorber 1
Dimensi W2 dapat dihitung dengan menggunakan rumus ρ=mV , maka hasil
perhitungan untuk mencari volume adalah:
DESIGN W2
Hasil perhitungan: Satuanb 1 inh 0.75 in
Teknik Mesin FTI ITS 39
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
W2 9.569174154 lbsW2/2 4.784587077 lbs
Diketahui:d 0.282 lbs/in3
Maka,Volume 17 in3
Tabel 4.2: Hasil Perhitungan Dynamic Absorber 1
Hasil berikut dibulatkan menjadi 17 in3. Dimensi yang didapatkan dari
volume tersebut adalah:
DIMENSI W2
Hasil perhitungan: SatuanVolume 17 in3
Maka didapatkan: Lebar 2 InTinggi 1.7 in
Panjang 5 inTabel 4.3: Dimensi Dynamic Absorber 1
Jika b =1.25 in dan h = 1 in, berikut table perhitungannya:
DESIGN DYNAMIC ABSORBER
Satua
n Satuan
Teknik Mesin FTI ITS 40
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Nf 487.5 CPM L 39.37 in 100 cma 33.46 in 85 cmb 1.25 in 3.175 cmh 1 in 2.54 cm
Material: STEELE 29,000,000 psi 199,947,961,502.20 N/m2
d 0.282 lbs/in3 7805.733126 kg/m3
Rumus:
W 2=(211400) EI
N f2 (3 a2 L−a3 )
− 0.75 w L4
3a2 L−a3
I 0.03515625 in4
Nf2 237656.25 CPM2 a2 1119.5716 in2 a3 37460.86574 in3 W 0.2115 in3 L4 2402490.39 in4
W2 29.35319402 lbs 13.318146 kgTabel 4.4: Perhitungan Dynamic Absorber 2
Dimensi W2 dapat dihitung dengan menggunakan rumus ρ=mV , maka hasil
perhitungan untuk mencari volume adalah:
DESIGN W2
Hasil perhitungan: Satuanb 1.25 inh 1 in
W2 29.35319402 lbsW2/2 14.67659701 lbs
Diketahui:d 0.282 lbs/in3
Maka,Volume 52.05 in3
Tabel 4.5: Hasil Perhitungan Dynamic Absorber 2
Volume yang didapatkan sebesar 52.05 in3. Dari volume tersebut
didapatkan dimensi sebagai berikut:
Teknik Mesin FTI ITS 41
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
DIMENSI W2
Hasil perhitungan: SatuanVolume 52.05 in3
Maka didapatkan: Lebar 5 inTinggi 1.735 in
Panjang 6 inTabel 4.6: Dimensi Dynamic Absorber 2
Jika b = 2 in dan h = 1 in, berikut table perhitungannya:
DESIGN DYNAMIC ABSORBER
Satua
n Satuan
Nf 487.5 CPM L 39.37 in 100 cma 33.46 in 85 cmb 2 in 5.08 cmh 1 in 2.54 cm
Material: STEELE 29,000,000 psi 199,947,961,502.20 N/m2
d 0.282 lbs/in3 7805.733126 kg/m3
Rumus:
W 2=(211400) EI
N f2 (3 a2 L−a3 )
− 0.75 w L4
3a2 L−a3
I 0.03515625 in4
Nf2 237656.25 CPM2 a2 1119.5716 in2 a3 37460.86574 in3 w 0.2115 in3 L4 2402490.39 in4
W2 45.36511044 lbs 20.577251175 kgTabel 4.7: Perhitungan Dynamic Absorber 3
Dimensi W2 dapat dihitung dengan menggunakan rumus ρ=mV , maka hasil
perhitungan untuk mencari volume adalah:
DESIGN W2
Hasil perhitungan: Satuan
Teknik Mesin FTI ITS 42
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
b 2 inh 1 in
W2 45.36511044 lbsW2/2 22.68255522 lbs
Diketahui: d 0.282 lbs/in3
Maka, Volume 80.5 in3
Tabel 4.8: Hasil Perhitungan Dynamic Absorber 3
Dengan volume sebesar 161 in3, maka dimensi dari W2 yaitu:
DIMENSI W2
Hasil perhitungan: SatuanVolume 80.5 in3
Maka didapatkan: Lebar 5 inTinggi 1.61 in
Panjang 10 inTabel 4.9: Dimensi Dynamic Absorber 3
4.4. Pembahasan Hasil Perhitungan dan Desain Dynamic Absorber
Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan 3 hasil perhitungan dan desain
Dynamic Absorber. Pada dasarnya, desain dari ketiga Dynamic Absorber tersebut
sama, hanya saja ukurannya yang berbeda. Perhitungan ini menggunakan asumsi
yang sama seperti panjang batang (L) = 39.37 in dan jarak antara pangkal dengan
W2 (a) = 33.46 in. Material yang dipilih adalah Steel sehingga densitas (d) dan
modulus elastisitasnya (E) di setiap perhitungan adalah sama yaitu: d = 0.282
lbs/in3 dan E = 29,000,000 psi.
Tujuan dilakukannya tiga kali perhitungan dengan ukuran yang berbeda-
beda ini adalah untuk menentukan Dynamic Absorber dengan ukuran mana yang
mampu untuk menghasilkan gaya vibrasi yang sama dengan gaya vibrasi yang
dihasilkan oleh gearbox. Tetapi, force frequency yang sebenarnya tidak bisa
diketahui dengan pasti. Maka dari itu, dibutuhkan percobaan trial-and-error.
Didapatkan dimensi W2 sebagai berikut:
Teknik Mesin FTI ITS 43
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
1. W2 Pilihan 1:
Asumsi: b = 1 in dan h = 0.75 in
Hasil perhitungan: Panjang = 5 in, Lebar = 2 in dan Tinggi = 1.7 in.
Gambar 4.4: Desain Dynamic Absorber 1
Berdasarkan gambar di atas, ukuran yang didapatkan dari hasil
perhitungan yaitu: panjang (p) = 5 in, lebar (l) = 2 in dan tinggi (t) = 1.7
in. Jika dilihat pada gambar 4.4, ukuran Dynamic Absorber ini termasuk
kecil kalau dibandingkan dengan panjang batangnya yaitu 39.37 in (100
cm). Karena jika gearbox bergetar dan getaran tersebut disalurkan ke
Dynamic Absorber, maka dikhawatirkan jarak ayunan (whip) akan terlalu
jauh dan Dynamic Absorber menjadi tidak stabil.
2. W2 Pilihan 2:
Asumsi: b = 1.25 in dan h = 1 in.
Hasil perhitungan: Panjang = 6 in, Lebar = 5 in dan Tinggi = 1.735 in.
Gambar 4.5: Desain Dynamic Absorber 2
Desain W2 pilihan 2 ini memiliki ukuran yang lebih besar dari
sebelumnya. Dari hasil perhitungan, panjang (p) = 6 in, lebar (l) = 5 in dan
tinggi (t) 1.735 in. Ukuran ini lebih feasible dari ukuran yang sebelumnya.
Tetapi belum tentu dengan desain seperti gambar di atas, gaya vibrasi dari
Teknik Mesin FTI ITS 44
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
gearbox dapat dinetralkan sepenuhnya oleh alat ini. Semakin besar reduksi
gaya vibrasinya maka semakin tepat pemilihan desain alatnya.
3. W2 Pilihan 3:
Panjang = 10 in, Lebar = 5 in dan Tinggi 1.61 in.
Gambar 4.6: Desain Dynamic Absorber 3
Pada desain ketiga, alat ini memiliki panjang (p) = 10 in, lebar (l) =
5 in dan tinggi (t) = 1.61 in. Desain ini termasuk paling feasible daripada
pilihan 1 dan 2. Namun, belum tentu desain ini dapat bekerja dan
menetralkan getaran sesuai dengan yang diharapkan.
Meskipun telah dilakukan perhitungan secara teliti, pemilihan
ukuran alat dengan detail kemudian instalasi alat dan penyesuaian pada
gearbox, alat ini mungkin akan membutuhkan modifikasi nantinya. Karena
ketika ayunan (whip) tidak seimbang dengan panjang batang alat (L),
maka alat Dynamic Absorber ini harus dimodifikasi lagi. Jika panjang
batang (L) = 39.37 in maka setidaknya ayunan (whip) yang terjadi tidak
melebihi jarak 0.703 in.
BAB 5
Teknik Mesin FTI ITS 45
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan dari kerja praktek ini adalah:
1. PT. Petrokimia Gresik adalah Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang
bergerak di bidang industry pupuk dan juga bahan lainnya sebagai bahan
sampingan produk utama PT. Petrokimia Gresik. Selain itu PT. Petrokimia
Gresik juga mempunyai anak perusahaan yang bergerak di bidang industry
kimia, engineering dan jasa konsultan.
2. Terdapat 5 hal yang menyebabkan mesin bervibrasi secara berlebihan, salah
satunya adalah resonansi.
3. Gearbox pada Dryer di PT. Petrokimia Gresik Pabrik 2 mengalami vibrasi
berlebihan sehingga harus dipasang Dynamic Absorber untuk mengurangi
vibrasinya.
4. Melalui proses perhitungan, ditemukan 3 pilihan dimensi untuk Dynamic
Absorber. Alat akan dipasang pada gearbox dan dilakukan percobaan trial-
and-error terlebih dahulu untuk menentukan desain mana yang paling cocok.
DAFTAR PUSTAKA
Teknik Mesin FTI ITS 46
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Fox, Randy. Dynamic Absorbers for Solving Resonance Problems. Huoston,
Texas: Entek IRD International Corp.
Sularso dan Kiyokatsu Suga, 1978. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin. Bandung: PT. Pradnya Pramita.
Mobius. Diagnosing Gearbox Faults.
Teknik Mesin FTI ITS 47
Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik
Teknik Mesin FTI ITS 48