laporan kerja praktek

64
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 Teknik Mesin FTI ITS 1

Upload: idabagus-putu-putra-mahartana

Post on 13-Jul-2016

31 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

lalala

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Kerja Praktek

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

Page 2: Laporan Kerja Praktek

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

Page 3: Laporan Kerja Praktek

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

Page 4: Laporan Kerja Praktek

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

Page 5: Laporan Kerja Praktek

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

Page 6: Laporan Kerja Praktek

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

Page 7: Laporan Kerja Praktek

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

Page 8: Laporan Kerja Praktek

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

Page 9: Laporan Kerja Praktek

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

Page 10: Laporan Kerja Praktek

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

Page 11: Laporan Kerja Praktek

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

Page 12: Laporan Kerja Praktek

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

Page 13: Laporan Kerja Praktek

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

Page 14: Laporan Kerja Praktek

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

Page 15: Laporan Kerja Praktek

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

Page 16: Laporan Kerja Praktek

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

Page 17: Laporan Kerja Praktek

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

Page 18: Laporan Kerja Praktek

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

Page 19: Laporan Kerja Praktek

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

Page 20: Laporan Kerja Praktek

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

Page 21: Laporan Kerja Praktek

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

Page 22: Laporan Kerja Praktek

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

Page 23: Laporan Kerja Praktek

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

Page 24: Laporan Kerja Praktek

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

Page 25: Laporan Kerja Praktek

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

Page 26: Laporan Kerja Praktek

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

Page 27: Laporan Kerja Praktek

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

Page 28: Laporan Kerja Praktek

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

Page 29: Laporan Kerja Praktek

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

Page 30: Laporan Kerja Praktek

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

Page 31: Laporan Kerja Praktek

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

Page 32: Laporan Kerja Praktek

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

Page 33: Laporan Kerja Praktek

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

Page 34: Laporan Kerja Praktek

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

Page 35: Laporan Kerja Praktek

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

Page 36: Laporan Kerja Praktek

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

Page 37: Laporan Kerja Praktek

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

Page 38: Laporan Kerja Praktek

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

Page 39: Laporan Kerja Praktek

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

Page 40: Laporan Kerja Praktek

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

Page 41: Laporan Kerja Praktek

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

Page 42: Laporan Kerja Praktek

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

Page 43: Laporan Kerja Praktek

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

Page 44: Laporan Kerja Praktek

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

Page 45: Laporan Kerja Praktek

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

Page 46: Laporan Kerja Praktek

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

Page 47: Laporan Kerja Praktek

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

Page 48: Laporan Kerja Praktek

Laporan Kerja Praktek Departemen Inspeksi Teknik PT. Petrokimia Gresik

Teknik Mesin FTI ITS 48