Analisa kerusakan pada pompa sentrifugal

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

      Pompa adalah alat yang digunakan untuk memindahkan cairan (fluida) dari suatu tempat ke tempat yang lain, melalui media pipa (saluran) dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung kontinu. Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian hisap (suction) dan bagian tekan (discharge). Perbedaan tekanan tersebut dihasilkan dari sebuah mekanisme misalkan putaran roda impeler yang membuat keadaan sisi hisap nyaris vakum. Perbedaan tekanan inilah yang mengisap cairan sehingga dapat berpindah dari suatu reservoir ke tempat lain.

      Pada jaman modern ini, posisi pompa menduduki tempat yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Pompa memerankan peranan yang sangat penting bagi berbagai industri misalnya industri air minum, minyak, petrokimia, pusat tenaga listrik dan sebagainya.

      Sebuah pompa adalah alat mekanis yang digunakan untuk memindahkan cairan. Energi mekanik diubah menjadi energi pada hydraulic pompa itu. Dalam hal ini berhasil, sebuah pompa sentrifugal tersebut diuji dan digunakan dalam pembelajaran.

      Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan pompa sentrifugal adanya kemungkinan terjadinya kavitasi yang dapat menyebabkan penurunan kapasitas pompa sentrifugal yang berakibat kerusakan mekanis pada impeller pompa sentrifugal dan timbulnya getaran.

      Kavitasi terjadi sebagai akibat dari tekanan fluida kerja pada sisi isap pompa sentrifugal yang mengalami penurunan tekanan hingga lebih rendah dari tekanan penguapan fluida kerja tersebut yang menyebabkan gelembung uap air, yang kemudian gelembung tersebut pecah karena mengalami tekanan yang lebih besar. Pompa sentrifugal yang dioperasikan dalam kondisi kavitasi akan menimbulkan suara bising dan getaran yang diakibatkan oleh gelembung - gelembung uap yang pecah secara kontinyu karena tekanan disekelilingnya.

      Untuk mengetahui fenomena dari getaran pada pompa sentrifugal, peneliti memerlukan suatu alat yang dapat menginformasikan kepada pembaca. Accelerometer yang terpasang pada Machine Faults Simulator (MFS) merupakan salah satu alat yang dapat memberi informasi fenomena getaran pompa sentrifugal tersebut berupa signal getar berbentuk gelombang. Karena adanya kavitasi sangat berpengaruh pada pompa sentrifugal, maka peneliti ingin mengetahui fenomena getaran pada pompa sentrifugal terutama frekuensi getaran pada saat kavitasi.

1.2 Tujuan

      Tujuan penulisan dari tugas akhir ini adalah:

      1. Mengetahui fenomena getaran yang terjadi pada pompa sentrifugal pada  saat kavitasi.

      2. Mengetahui perbedaan fenomena getaran dalam kondisi normal dan  kondisi kavitasi

          melalui perbandingan domain waktu dan domain frekuensi.

      3. Mengetahui perbedaan fenomena kavitasi melalui grafik perbandingan NPSH dengan

          head dan debit aliran pompa.

1.3 Batasan Masalah

      Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis membatasi pada:

      1. Fluida yang digunakan adalah air.

      2. Variasi tutupan katup luaran tangki yang digunakan ketika aliran air keluar dari tangki

          adalah 0°, 30°, 45°, 60°

      3. Variasi Rpm yang digunakan adalah 1400 rpm, 2400 rpm, 3000 rpm, 3600 rpm,

          pengambilan data dilakukan secara 3x dengan rpm yang mendekati rpm diatas tiap 5

          detik.

1.4 Metode Penelitian

      Metode penelitian yang dilakukan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

     1. Studi Pustaka

         Metode pengumpulan data dilakukan dengan mempelajari referensireferensi  yang

         berkaitan dengan penyusunan tugas akhir ini.

     2. Asistensi dan Konsultasi

         Konsultasi mengenai materi tugas akhir dan masalah-masalah yang timbul saat   

         pengambilan data dengan dosen pembimbing.

     3. Pengujian Laboratorium

         Pengujian pada penelitian ini dilakukan di Training Center & Sains  Teknologi

         Laboratorium Getaran dan Kontrol.

     4. Pengolahan dan Analisis Data

         Melakukan pengolahan data dan analisis berdasarkan hasil yang diperoleh dengan

        menggunakan software bantu MATLAB 2008b.

1.5 Sistematika Penulisan

       Laporan tugas akhir ini ditulis dalam 5 bab. Bab I pendahuluan berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian, pembatasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan. Bab II dasar teori berisi tentang pompa, pompa sentrifugal, kavitasi serta pengujian yang dilakukan. Bab III metode penelitian menjabarkan langkah-langkah penelitian dari awal sampai akhir yang termasuk di dalamnya tentang spesifikasi bahan, alat uji dan alat ukur, serta parameter–parameter pengujian yang digunakan. Bab IV penutup berisi tentang kesimpulan dan saran.

BAB VI

PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

      Berdasarkan analisa yang telah dilakukan pada teori dasar umum pompa dan kerusakan-kerusakan yang ada di dalam pompa, maka diperoleh kesimpulan seperti yang terangkum di bawah ini.

1. Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan pompa sentrifugal adalah adanya kemungkinan kavitasi. Kavitasi dapat menyebabkan penurunan kapasitas pompa kemudian kerusakan mekanis pada impeller pompa dan juga menimbulkan getaran.

2. Komponen – komponen bagian dalam pompa yang biasanya sering mengalami kerusakan  adalah impeller. Impeller dapat mengalami kerusakan karena adanya kavitasi pada pompa. Selain itu, mechanical seal pada pompa juga sering mengalami kerusakan karena penggunaanya yang sudah lama sehingga membuat o-ring pada mechanical seal menjadi kaku.

3. Berdasarkan perhitungan yang sudah dilakukan dapat dikatakan bahwa semakin cepat putaran pada pompa maka debit pompa akan semakin besar pula. Debit pada  pompa yang semakin besar menyebabkan head dan daya pada pompa juga akan semakin besar.

4.2 SARAN

      Analisa yang dilakukan dalam pengerjaan  ini merupakan salah satu cara untuk mengetahui hal apa saja yang dapat menyebabkan kerusakan mekanis pada pompa dan karakteristik pompa sesuai dengan dasar teori pompa secara umum. Oleh karena itu, agar penulisan menjadi lengkap disarankan teori – teori tentang pompa dapat dijadikan sebagai acuan untuk memilih pompa sesuai dengan kebutuhan. Karena pompa banyak digunakan di dalam bidang industri.