HAKEKAT PERMESINAN BANTU

A. Deskripsi

Sehubungan dengan kemampuan melakukan tugas jaga (watchkeep) terhadap seluruh permesinan yang menjadi tanggung jawabnya di atas kapal, mengenal dan tahu lokasi serta mengerti fungsi dari setiap jenis permesinan merupakan langkah awal yang harus menjadi modal dasar bagi setiap anak buah kapal bagian mesin.

Dalam bab ini diuraikan tentang hakekat permesinan bantu dan mesin utama jenis dan nama, jumlah serta fungsi masing-masing permesinan bantu yang dikombinasikan melalui system-sistem dimana permesinan bantu tersebut berada.

B. Relevansi

Bab ini merupakan bab pembuka wawasan para peserta diklat ataupun para calon pelaut bagian mesin tentang permesinan yang ada di atas kapal pada umumnya yang harus menjadi modal pemahaman lapangan yang pada gilirannya akan menjadi bagian kemampuan yang harus dikuasai disamping menjadi tanggung jawabnya.

C. Tujuan :

Setelah selesai mengikuti pembelajaran, peserta diklat diharapkan :

1. Mampu membedakan antara pesawat bantu dan pesawat utama di atas kapal.

2. Mampu menyebutkan dan menjelaskan fungsi-fungsi system permesinan di atas kapal.

3. Mampu menyebutkan system-system permesinan bantu dan menjelaskan fungsi komponen-komponennya.

D. Pengertian

Permesinan bantu adalah keseluruhan permesinan yang ada di atas kapal kecuali mesin induk dan ketel induk dan termasuk seluruh pipa-pipa dan penataannya demikian juga peralatan-peralatan yang menyelenggarakan fungsi-fungsi berikut :

1. Pemenuhan kebutuhan jalannya mesin induk dan ketel-ketel induk seperti komponen-komponen yang mendukung :

a. Terselenggaranya siklus yang berkesinambungan (continuous recycling) air dan uap yang digunakan sebagai pengengkut energy dari satu bagian system uap ke bentuk lainnya untuk kapal uap (Steam Ship = SS).

Dalam instalasi uap (steam plant), energy diberikan ke air dan uap dari pembakaran bahan bakar. Uap ini dengan isi tenaga yang tinggi, masuk ke turbin uap (steam turbine), dimana sebagian besar dari tenaganya diubah menjadi kerja yang berguna.

Uap bekas dari mesin induk (turbin uap) tersebut, kemudian masuk ke kondensor untuk diembunkan menjadi air kondensat dengan jalan menyerahkan energy (panas) ke air laut sebagai media pengembun.

Pemindahan tenaga dan masa dikenal sebagai system sirkulasi air pengisian

Untuk kapal uap, dimana mesin penggerak utamanya adalah mesin uap turbin, aliran air (condensate) dimulai dari saluran keluar dari kondensor dimana air disini merupakan hasil dari kondensasi atau pengembunan uap bekas yang keluar dari mesin induk di kondensor yang disebut kondensat. Kondensat ini selanjutnya setelah ditampung di bak air panas (hotwell), oleh pompa ekstraksi (pompa sirkulasi) dialirkan ke de-aerator sebelum masuk ketel kembali.

Air yang telah dipisahkan udaranya, oleh pompa pengisian (feed water pump) dialirkan ke ketel setelah melalui pemanas pengisian (feed feather) dan economizer. Di dalam feed feather, air pengisian dinaikkan suhunya dengan menggunakan uap cerat dari uap bekas mesin induk atau uap berasal dari permesinan uap bantu yang selanjutnya kondensatnya dikembalikan system pengisian.

Sementara uap yang dihasilkan oleh ketel uap induk (main steam boiler), setelah melalui proses pemanasan lanjut (superheating) digunakan untuk penggerak mesin uap induk dan sebagian lainnya digunakan untuk keperluan permesinan uap bantu setelah melalui reducing valve (katup penurun tekanan).

Dari system yang diuraikan di atas, kita akan dapat menjumlah komponen-komponen system yang disebut pesawat-pesawat bantu (auxilery machineries) seperti :

1. Kondensor induk (main condenser)

Suatu alat yang bekerja berdasarkan pemindahan panas (hot exchanger), untuk merubah bentuk uap bekas (dari mesin induk) menjadi air condensate dengan jalan pengembunan dimana panas uap diserahkan ke media pengembun yaitu air laut.

2. Pompa – pompa:

a. Pompa ekstraksi (extraction pump)

Untuk membantu menjaga / mempertahankan kondisi vakum kondensor dan menyalurkan kondensat ke deaerator.

b. Pompa pengisian (feed pump)

Untuk meningkatkan tekanan air pengisian sehingga dapat bergerak masuk ke system pengisian dan masuk ke dalam ketel.

3. Deaerator

Suatu pesawat yang digunakan untuk membuang udara dari kondensat.

4. Feed heather

Pemanas yang berfungsi untuk menaikkan suhu air pengisian sebelum masuk ke dalam ketel, sehingga membantu meningkatkan efisiensi daya instalasi.

c. Terselenggaranya pendinginan yang dibutuhkan untuk mesin diesel induk

Penyelenggaraan pendinginan dilakukan dengan system pendinginan. System ini diperlukan untuk mencegah terjadinya kerusakan mesin yang terjadi dibagian kepala silinder dan silinder jacket yang disebabkan panas yang terjadi dalam ruang pembakaran silinder.

Suhu harus dipertahankan sedemikian rupa sehingga dapat diterima oleh silinder blok maupun kepala silinder (cylinder head). Untuk tujuan tersebut, maka sebagian panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam ruang silinder diserahkan kepada media pendingin, yang pada system pendinginan di atas kapal, sebagai media pendingin adalah air tawar ataupun kemungkinan juga dijumpai kapal-kapal yang media pendinginnya langsung air laut.

Dalam hal system pendinginan mesin induk diesel dilakukan dengan media air tawar, maka system pendinginan terbagi dua macam sirkulasi yaitu :

- Sirkulasi tertutup yaitu sirkulasi air tawar sebagai pendingin mesin induk sendiri, artinya air tawar disirkulasikan dengan bantuan pompa sirkulasi air tawar pendingin (main fresh water cooling pump) dari mesin induk ke mesin induk setelah melalui alat pemindah panas cooler dan

- Sirkulasi terbuka yaitu sirkulasi dari air laut yang digunakan untuk mendinginkan air tawar pendingin selanjutnya setelah mengambil panas dari air tawar di dalam alat pemindah panas cooler, air laut tersebut dibuang ke laut.

2. Penyelenggaraan kapal tetap dalam kondisi kering dan rata.

System ini termasuk system keselamatan kapal / pelayaran untuk digunakan tidak saja dalam hal pencegahan dan penanggulangan kebocoran kapal serta stabilitet kapal, namun juga untuk menjaga pelestarian lingkungan laut dari pengotoran yang disebabkan minyak daari kapal.

Pada system ini akan kita jumpai :

- Penataan system balas untuk menjaga stabilitas kapal dan juga dapat digunakan untuk keperluan pemindahan isi tangki-tangki double bottom.

- Penataan system lensa atau bilges yang digunakan untuk memompa dan mengeringkan got-got baik kamar mesin maupun palka.

Dengan adanya kedua system tersebut, maka akan kita jumpai komponen-komponen system yang merupakan permesinan bantu seperti pompa ballas, pompa lensa, keran-keran, filters, oily (bilge) water separator.

3. Penyelenggaraan kebutuhan domestic

Untuk menjamin optimalnya kinerja (performance) kapal, maka kesejahtraan dan kebutuhan pokok dari para ABK dalam hal sanitary, mandi, permakanan dan kebersihan serta kenyamanan udara perlu diselenggarakan dengan sebaik mungkin.

Dalam memenuhi kebutuhan tersebut di atas maka kapal dilengkapi dengan :

a. System air murni (drinking water system)

Pada system ini untuk pemakaiannya, akan kita jumpai komponen-komponen seperti pompa air minum (drinking water pump), filters khusus (yang dapat membersihkan air dari kotoran bakteri, kotoran non bakteri serta bau sehingga air layak untuk dipergunakan mandi dan memasak serta mencuci), keran-keran dari tangki hydrofor, juga akan kita jumpai pula unit distiller yaitu pesawat pembuat air tawar dari air laut (fresh water generator)

Fungsi system ini disamping untuk keperluan air minum juga diperlukan untuk keperluan air mandi dan dapur dan mencuci.

b. System sanitary

System ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan kebersihan sanitary seperti toilet dan keperluan lain yang dirasakan tidak memerlukan air tawar.

Pada system ini akan kita jumpai komponen pompa-pompa, filters, tangki tekan (tangki hydrofor)

c. System pembuangan kotoran (sewage plant)

System ini berfungsi sebagai pemroses limbah manusia sehingga layak untuk kemudian dibuang dengan tidak menimbulkan pencemaran di laut (system ini akan dijelaskan di bab tersendiri).

d. System pendingin makanan dan ruangan (refrigerating system)

Dengan system ini dimaksudkan agar :

- Cadangan makanan yang disimpan untuk keperluan anak buah selama perjalanan dapat diawetkan dan tetap segar. Cadangan dimaksud adalah seperti misalnya daging, sayur, telur, buah-buah dan sebagainya.

- Kenyamanan udara dapat diselenggarakan dengan baik melalui pengatur suhu udara (air conditioning).

Komponen-komponen yang dapat kita jumpai dalam system adalah antara lain kompresor, kondensor, ekspansion valve, evaporator solenoid dan lain-lain yang berkaitan dengan system mesin pendingin.

4. Penyelenggaraan system olah gerak dan gerakan utama

Pergerakan kapal dalam melaksanakan fungsinya sebagai transportasi, perlu didukung dengan system perpindahan tenaga mesin dan tenaga dorong melalui :

- System penataan poros (shafting)

- Baling-baling (propellers)

- System mesin kemudi (steering gear) dan

- Stabilizers

5. Penyelenggaraan tenaga listrik dan penerangan

Untuk keperluan pergerakan permesinan dan alat-alat lain memerlukan tenaga listrik termasuk untuk penerangan maka di atas diselenggarakan pengadaan tenaga listrik melalui generator tenaga listrik dijalankan oleh mesin diesel (generator engine) atau mesin uap (turbin).

6. Peralatan di atas dek

Dalam menjalankan fungsinya sebagai alat transportasi, selain system shafting, kemudi dan stabilizers, diperlukan juga peralatan :

- Tambat atau labuh

- Bongkar muat barang

- Menaikkan dan menurunkan sekoci

- Menaikkan dan menurunkan tangga

Maka untuk keperluan fungsi tersebut akan kita jumpai peralatan di atas seperti mooring, windlass, capstan, winches, atau pompa-pompa muatan (oil pumps).

7. Penyelenggara system keselamatan

Untuk pencegahan dan penanggulangan terjadinya kecelakaan seperti kebakaran atau tenggelam , maka sesuai dengan persyaratan internasional (SOLAS) dan ISM Code, maka setiap kapal harus dilengkapi dengan system penyelenggaraan keselamatan pelayaran dan lingkungan dengan :

- System pencegahan dan penanggulangan kebakaran

- System meninggalkan kapal dengan mesin sekoci dan peralatan luncur

- System pencegahan tenggelam seperti tersedianya pintu-pintu kedap air.

E. Jenis-jenis pesawat bantu dan fungsinya

Berdasarkan seluruh uraian di atas, maka komponen-komponen dalam setiap system yang juga disebut pesawat bantu dapat kita kelompokkan menjadi :

1. Pompa-pompa (pumps)

Fungsi pompa adalah sebagai “alat angkut” baik cair ataupun gas dari satu tempat ke tempat yang lain berdasarkan perbedaan tekanan. Fungsi nyata pompa sebagai laat angkut di atas kapal adalah sesuai dengan nama yang disandangnya dalam system dimana pompa tersebut berada.

Misalnya :

Pompa Minyak Lumas Induk (Main Lubricating Oil Pump) berarti fungsi pompa tersebut digunakan untuk memindahkan / menyirkulasikan minyak lumas dari sumtank ke mesin induk.

Pompa lensa (bilge pump) artinya pompa yang berfungsi untuk mengeringkan lensa atau bilge dari cairan / bocoran-bocoran keluar kapal sehingga bilge tetap kering.

2. Kompresor

Kompresor yang kita temui di system udara penjalan dan mesin pendingin adalah suatu alat pemindah juga sebagaimana pompa tetapi bedanya yang dipindahkan harus berupa gas dan dengan proses kompresi sehingga hasil keluarannya bertekanan tinggi.

Fungsi kompresor adalah sesuai dengan nama dimana ia berada, jadi kopresor udara utama (main air compressor) berarti kompresor yang digunakan untuk menghasilkan udara bertekanan yang selanjutnya disimpan dibotol angin.

Kompresor udara darurat (emergency air compressor) adalah kompresor udara darurat yang digunakan saat diperlukan pengisian darurat dimana sumber tenaga utama (listrik) tidak berfungsi. Compressor ini digerakkan dengan cara manual.

Seperti halnya pompa-pompa, kompresor ini dalam bekerjanya memerlukan bantuan electromotor untuk memutarnya.

Kedua system tersebut merupakan sub-sistem yang terpadu menjadi system pendinginan yang didukung oleh komponen-komponen seperti : pompa-pompa, coller, saringan (filters), keran-keran pengatur (kran valve) dan juga tangki ekspansi (expansion tank).

Gambar 1.2 menunjukkan sirkulasi tertutup, pendingin air tawar mesin induk.

3. System pelumasan

fungsi terpenting dari pelumasan, selain sebagai pendingin dan pembuangan kotoran yang diserahkan ke filter, adalah juga mencegah terjadinya gesekan langsung antara logam / metal yang bergerak sehingga terhindar dari keausan.

System ini merupakan system vital yang tidak boleh diabaikan bagi permesinan. Oleh sebab itu system ini dihubungkan langsung dengan satu shutdown mesin induk.

Dalam system ini kita akan jumpai komponen-komponen seperti : pompa-pompa, tangki-tangki, purifier, clarifier, heaters, coolers, control valve, pengendap, tangki lumpur (sump tank), saringan (filter/strainer) yang penataan dapat dilihat pada gambar 1.3.

Udara penjalan dihasilkan oleh pesawat yang disebut kompresor udara (main air compressor) dan hasilnya disimpan di dalam botol angin (air receiver).

Untuk dapat digunakan secara baik, maka kualitas udara yang digunakan baik sebagai udara penjalan maupun udara kerja, udara harus bersih dari kandungan air dan khusus untuk keperluan system control, usahan kering.

Pada system yang contohnya dapat dilihat pada gambar 1.5 di bawah, selain akan kita jumpai system utama (main system), secara terpadu kita jumpai pula :

a. System udara darurat (emergency system) yang tenaga penggeraknya harus independent dari tenaga yang tersedia dan

b. Juga pemungsian udara untuk keperluan lainnya.

Komponen-komponen yang dapat kita jumpai dalam system ini antara lain : kompresor udara utama (main air compressor), kompresor darurat (emergency air compressor), filters, intercoller dan after cooler, oil separator, botol angin utama (main air receivers) dan botol angin bantu (auxiliary air receiver), cerat-cerat, control valves.

Kompresor es, berarti kompresor yang digunkan untuk menghisap refrigerant hasil penguapan di evaporator dan menekannya ke kondensor diembunkan.

c. Ejector

Ejector yang kita junpai di system pembuatan air tawar dan air tekanan rendah dan di system uap induk. Alat ini berfungsi sebagai vacuum yang mengeluarkan udara di dalam system sehingga dihasilkan terendah.

Ejector dapat juga kita jumpai di system vacuum sentral pompa-pompa berfungsi sebagai alat bantu menghilangkan / menghisap udara pada saat jenis nonprimming pumps, pertama kali dijalankan.

d. Separator

Sesuai dengan istilahnya, maka separator adalah alat pemisah. Fungsi separator adalah sesuai dengan nama yang diberikan kepada :

- Oil separator berarti alat pemisah minyak (alat ini dapat kita jumpai pada kompresor-kompresor dalam system pendingin).

- Bilge water separator atau juga disebut oily water separator adalah pemisah minyak dari air yang dibuang keluar kapal dalam rangka mencegah polusi lingkungan.

e. Purifier

Purifier adalah suatu alat pembersih / pemisah (separator) cairan (hal di atas kapal adalah bahan bakar atau minyak lumas) yang bekerja secara sentrifuse.

Dalam pemisahan yang dilaksanakan oleh purifier, selain memisahkan minyak lumas atau bahan bakar dari kotoran yang berbentuk cair juga memisahkannya dari kotoran yang berbentuk padat (lumpur).

f. Clarifier

Sama dengan purifier, clarifier juga merupakan alat pembersih / pemisahan (separator)cairan yang bekerja berdasarkan gaya sentrifugal tetapi berbeda dengan purifier yang dapat membersihkan bahan bakar atau minyak lumas kotoran cair dan kotoran padat, pada clarifier hanya dapat memisahkan minyak lumas atau bahan bakar dari kotoran padat saja.

g. Pemanas (heater)

Pemanas adalah alat untuk menaikkan suhu suatu media menjadi lebih tinggi, tanpa merubah bentuk media tersebut.

Fungsi pemanas di atas kapal adalah sesuai dengan nama yang diberikan kepadanya, misalnya pemanas bahan bakar (fuel oil heater) berarti alat yang berfungsi untuk menaikkan suhu bahan bakar tanpa merubah bentuk bahan bakar itu sendiri.

h. Pendingin (cooler)

Pendingin atau cooler adalah alat untuk menurunkan suhu suatu media menjadi lebih rendah tanpa merubah bentuk media itu sendiri.

Fungsi pendingin di atas kapal adalah sesuai dengan nama yang diberikan kepadanya, misalnya main fresh water cooler (MFW Cooler) berarti alat untuk mendinginkan air tawar yang keluar dari mesin induk tanpa merubah bentuk air tawar itu sendiri. Main lubricating oil cooler (MLO Cooler) berarti cooler yang digunakan mendinginkan minyak lumas yang keluar dari mesin induk.

i. Penguap (evaporator)

Penguap atau evaporator adalah alat untuk merubah bentuk cair suatu media menjadi bentuk uap.

Fungsi penguap di atas kapal dapat kita jumpai sebagai :

- Penguap refrigerant di system pendingin dan

- Penguap air laut menjadi uap air di system penyulingan pembuatan air tawar dari air laut.

j. Pengembun (condensor)

Pengembun atau condenser adalah alat untuk merubah bentuk media uap menjadi bentuk cair dengan cara melepaskan panas media uap ke media pengembun.

Fungsi pengembun di atas kapal dapat kita jumpai sebagai :

- Merubah uap air yang dihasilkan evaporator menjadi air tawar yang dapat kita jumpai dalam system penyulingan air tawar dari air laut, atau sebagai

- Merubah bentuk uap bekas menjadi kondensat pada siklus uap diketel. Atau dapat kita jumpai sebagai

- Alat pengubah uap refrigerant dari kompresor es menjadi cairan refrigerant yang akan disalurkan ke ekspansion valve pada system mesin pendingin.

k. Unit distiller

Unit distiller adalah unit penyulingan yang di atas kapal berfungsi sebagai pembuat air tawar dari air laut. Sebagaimana fungsinya unit distiller di atas kapal disebut Fresh Water Generator atau Fresh Water Distiller.

Unit peralatan ini dipasang pada kapal-kapal ynag dirancang untuk pelayaran jauh, untuk mencegah ketergantungan kebutuhan air tawar sehubungan terbatasnya tangki air tawar.

l. Unit Bilge Water separator

Unit bilge water separator adalah unit pembersih air / cairan dan cat kapal yang akan dibuang ke laut.

Pembersihan ini dilakukan terhadap kotoran minyak yang terkait dalam air atau cairan yang akan dibuang tersebut, agar tidak mencemarkan lingkungan perairan laut.

Unit ini dipasang pada system lensa (bilges system) sehingga diharapkan pada setiap pemompaan air got baik dari kamar mesin maupun dari ruangan (palka misalnya) air yang keluar ke laut sudah terbebas dari minyak.

Minyak itu sendiri disimpan dalam tangki khusus yang nantinya di”serahkan” ke tempat yang tersedia di pelabuhan atau dibakar dengan incinerator yang ada dikapal.

Ringkasan :

a. Permesinan bantu adalah seluruh komponen dari system atau sub-sistem permesinan yang menunjang :

- Bekerjanya mesin induk dan ketel induk serta

- Pengoperasian kapal sesuai fungsinya sebagai alat transportasi secara aman, lancer dan efisien baik pada saat berlayar maupun berhenti.

b. Sesuai dengan fungsinya, pesawat bantu dapat berada di kamar mesin maupun di atas dek.

G. Pertanyaan Ulangan

1. Jelaskan 4 sistem permesinan yang menunjang bekerjanya motor induk diesel, urutkan sesuai dengan prioritas resikonya.

2. Sebutkan minimal 5 pesawat bantu yang menunjang kebutuhan jalannya mesin induk diesel dan jelaskan fungsinya.

3. Jelaskan kesamaan dan perbedaan antara purifier dengan clarifier.

4. Apakah fungsi dari evaporator? Dimana saja anda jumpai evaporator di atas kapal?

5. Dimana pula anda jumpai tangki hidrofor dan apa gunanya?

6. Gambarkan penataan pipa system pendinginan air tawar dan sebutkan nama-nama komponen yang ada dalam system tersebut.

7. Jelaskan fungsi dari fresh water generator. Dimana anda jumpai?

8. Apa yang engkau ketahui tentang oily water separator.

9. Apa fungsi dari main fresh water cooling pump?

10. Sebutkan fungsi dari pemanas di atas kapal.

CARA MENGOPERASIKAN STEERING GEAR

1. Tekan tombol ‘START’ Steering Gear no.1 dan/atau no.2 pada Panel Steering Gear untuk menggerakkan Motor Steering Gear.

2. Pastikan bahwa Motor Steering Gear no.1 dan/atau no.2 bekerja dengan memperhatikan nyala lampu dimmernya, bila lampu tersebut menyala maka Motor Steering Gear yang di maksud sedang bekerja.

3. Operasikan ‘SYSTEM’ Steering Gear pada Steering Stand sesuai dengan keinginan, alangkah baiknya bila pemilihan ‘SYSTEM’ sesuai dengan Motor Steering Gear mana yang sedang digunakan.

PROSEDUR PENGOPERASIAN STEERING GEAR

A. Pengoperasian Steering Gear menggunakan posisi ‘HAND’.

1) Terlebih dahulu pastikan bahwa indikator kemudi pada posisi 0 ( nol = tengah-tengah kemudi ).

2) Putar switch ‘MODE’ selector Steering Gear ke posisi ‘HAND’.

3) Simpangkan kemudi ke arah dan sebesar keinginan/kebutuhan, maka daun kemudi akan menyimpang sesuai dengan jarum indikator kemudi pada Steering Stand.

B. Pengoperasian Steering Gear menggunakan posisi ‘AUTO’.

1) Terlebih dahulu pastikan bahwa indikator kemudi Steering Stand pada posisi 0 ( nol = tengah-tengah kemudi ).

2) Bila kedua jarum merah penunjuk haluan sudah berada pada satu garis lurus dan kemudi tengah-tengah, maka putarlah switch ‘MODE’ selector Steering Gear ke posisi ‘AUTO’.

3) Tekan dan putar tombol setting jarum merah haluan di tengah mawar pedoman kemudi berdasarkan maksimum Rudder Limit-nya sesuai dengan haluan kapal yang dikehendaki, maka daun kemudi akan bergerak otomatis hingga kedua jarum merah berada pada satu garis lurus haluan yang dimaksud.

C. Pengoperasian Steering Gear menggunakan posisi ‘NFU’.

1) Terlebih dahulu pastikan bahwa indikator kemudi pada posisi 0 ( nol = tengah-tengah kemudi ).

2) Putar switch ‘MODE’ selector Steering Gear ke posisi ‘NFU’.

3) Simpangkan tangkai kemudi NFU ke arah yang diinginkan/dibutuhkan, maka daun kemudi akan bergerak ke arah mana tangkai kemudi NFU disimpangkan, dan akan berhenti pada posisi di saat mana tangkai kemudi NFU dikembalikan pada posisi tengah-tengah. Bila daun kemudi ingin dikembalikan ke tengah-tengah, maka simpangkan tangkai kemudi NFU tadi ke arah berlawanan dari arah penyimpangan tangkai kemudi NFU sebelumnya hingga daun kemudi berada di tengah-tengah, segera selanjutnya tangkai kemudi NFU dikembalikan ke tengah- tengah juga.

Catatan :

Dalam pelaksanaan penggunaan kemudi NFU ini, perhatian sepenuhnya harus dilaksanakan karena pergerakan daun kemudi sangat cepat.

PERSIAPAN DI ANJUNGAN DALAM PENGOPERASIAN KEMUDI DARURAT

01. Kembalikan Mode Selection Switch pada Steering Stand ke posisi Hand.

02. System pada Steering Stand dimatikan atau dikembalikan ke posisi Off.

03. Tombol Stop daripada Steering Gear Motor pada Panel Steering Gear ditekan hingga nyala lampunya padam, hal ini menandakan bahwa Steering Gear Motor sudah tidak bekerja lagi.

04. Dengan demikian pelaksanaan pengemudian akan dilakukan langsung dari Ruang Kemudi Darurat, untuk itu maka komunikasi yang lancar dari kedua tempat tersebut amat diperlukan. Karenanya telepon dua arah (common batt tell) perlu dilaksanakan, dan untuk itu pula maka putarlah switch pemilih telepon dua arah itu ke angka nomor 4, pastikan bahwa telepon dua arah itu bekerja dengan baik dengan mencobanya.

05. Bila segalanya sudah siap, maka pengemudian darurat dapat dilaksanakan.

PROSEDUR PENGOPERASIAN KEMUDI DARURAT DI RUANG KEMUDI DARURAT

Jika terjadi kesalahan pada sistim kontrol di anjungan atau selama mengoperasikan Mesin Kemudi, maka kemudi dapat dijalankan secara manual dari Ruang Kemudi.

Pelaksanaannya adalah sebagai berikut :

1. Persiapkan alat komunikasi di Ruang Kemudi untuk berhubungan dengan Anjungan

2. Sesuaikan waktu di Anjungan dengan waktu di Ruang Kemudi.

3. Sesuaikan Gyro Repeater di Ruang Kemudi dengan Master Gyro di Anjungan.

4. Tekan tombol Start Motor Steering Gear No.1 dan/atau No.2 yang tersedia di dalam Ruang Kemudi untuk mengaktifkan Pompa Hydraulic daripada Steering Gear.

5. Ambil Pen (Pushing Bar) yang tersedia pada Steering Gear tersebut untuk persiapan menekan Push Rod daripada Solenoid Valve-nya.

6. Gerakkan kemudi sesuai perintah dari anjungan dengan cara menekan Push Rod dari Solenoid Valve menggunakan Pushing Bar tadi.

7. Sudut Kemudi dapat dilihat dengan memperhatikan papan petunjuk sudut kemudi di dalam Ruang Kemudi.

Jika petunjuk sudut kemudi terhubung, maka sudut kemudi dapat dilihat di Anjungan.

Perhatian :

1. Cara menjalankan pompa hydraulic dan keran-kerannya harus sesuai dengan plat petunjuknya.

2. Turunkan kecepatan kapal sampai setengah, kemudian lakukan apa yang dimaksud / dikehendaki.

Pemeliharaan rutin untuk kompresor udara

Routine A, sifatnya harian

- Check tekanan tekanan minyak pelumas

- Minyak pelumas

- Temperature dan sirkulasi air pendingin

- Fungsi – fingsi automatic

- Drain kondensate

Routine B, setiap 500 jam

- LP delivery valve

- HP delivery valve

- Baut bedplate (lapisan dasar) compressor

Routine C, setiap 1000 jam

- LP Suction valve

- HP suction valve

- Cylinder through valve aperture

- Pipe connections

Overhoul

- LP delivery valve

- HP delivery

Penggantian

- minyak pelumas setelah pembersihan crankcase

- Filter minyak lumas

Routine D, setiap 3000 jam

- Big-End bearing

- Safety valve

- Flexible coupling

- Piston and cylinder walls

Overhoul

- LP suction valve

- HP suction valve

- Air filter

Routine E, setiap 9000 jam

Periksa

- cooler

Routine F, setiap 12000 jam

Perikisa

- main bearing

- piston, gudgeon pin bearing

- lube oil pump

Prosedur pengisian Freon dalam system pendigin

Pastikan tidak ada udara dengan membetulkan semua system yang bocor

Tempatkan botol lebih tinggi dari pengisian

Sambungkan charging pipe ke charging valve ke salh satu tempat di bawah ini :

Sisi tekanan tinggi pada daerah cair sebelum drier.
Sisi tekanan rendah pada daerah gas di sisi isap sebelum valve.

Hilangkan udara dari charging pipe dengan mengendorkannya sampai refrigerant memblow udara, setelah itu kencangkan kembali.

Buka katup tekan dan isap compressor.

Tutup katup cairan, kemudian sirkulasikan air pendingin dalam kondensor

Jalankan compressor intermittently sampai system telah cukup terpenuhi , hal ini bisa dilihat pada gelas intip.

Fresh Water Generator

A. Pengertian Fresh Water Generator

pesawat fresh water generator adalah pesawat pembuat air tawar dengan jalan menguapkan air laut di dalam penguap (Evaporator) dan uap air laut tersebut di dinginkan dengan cara kondensasi di dalam pesawat Destilasi/kondensor (pengembun), sehingga menghasilkan air kondensasi yang disebut kondensat.

Prinsip kerja pada fresh water generator dalam menghasilkan air tawar meliputi beberapa proses, yaitu :

1. Pemindahan Panas

Panas akan mengalir dari bagian cairan yang bersuhu tinggi ke cairan yang bersuhu rendah, besarnya pemindahan panas tergantung dari :

a. Perbedaan suhu antara bahan yang memberi dan bahan yang menerima panas.

b. Luas permukaan dimana panas mengalir.

c. Koefisien penghantar panas dari bahan-bahan yang dilalui panas.

Perpindahan panas dipengaruhi oleh massa benda “ besar kalor yang diserap satu benda untuk menaikkan suhu yang sama sebanding dengan massa benda itu. “

2. Perpindahan panas dipengaruhi jenis zat

3. Besar kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu benda/zat bergantung pada jenis zat tersebut. Setiap benda memiliki nilai tetapan “kalor jenis (c)” yang menentukan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu benda setiap derajatnya.
Dari ketiga penjelasan di atas kita dapat menentukan perumusan jumlah kalor :Q = m xc x ∆T Persatuan Joule ( J )…………( 1 )
Q = Jumlah kalor, satuan Joule
m = Massa benda atau zat, satuan kilogram (kg)

Kalor adalah suatu bentuk energi, satuan joule (J). Kalor persatuan waktu disebut daya, satuan joule per detik. Kalor dapat diserahkan dengan cara:

a. Penyerahan kalor dengan cara pengantaran.

Kalor bergerak dari daerah dengan suhu yang lebih tinggi ke daerah yang lebih rendah. Jumlah kalor yang persatuan waktu bergerak melalui suatu bidang sebanding dengan luas bidang itu dan sebanding dengan penurunan suhu diukur tegak lurus pada bidang tersebut. Jumlah kalor yang diserap atau diserahkan oleh suatu benda sebanding dengan massa benda itu.

b. Penyerahan Kalor Dengan Cara Konveksi.

Antara pemberi dan penerima kalor pada umumnya terdapat dinding pemisah. Ini berarti bahwa kalor asap gas harus diserahkan dahulu pada dinding pipa, sesudah itu oleh dinding pipa ditransfer (pengantaran) dan kemudian oleh dinding pipa diserahkan pada media pemanasnya.

4. Penguapan dan Pengembunan

Bila panas diberikan pada cairan dan terus ditambahkan maka suhu cairan akan naik hingga suatu titik yang disebut titik didih dan bila sudah mencapai titik tersebut masih diberikan panas maka cairan akan mendidih dan menguap.

Apabila kemudian uap tersebut dikumpulkan dan diberi pendingin akan terjadi penyerahan panas dari uap ke bahan pendingin dalam suatu proses pengembunan, uap akan kembali menjadi wujud cair.

5. Pengaruh tekanan terhadap suhu titik didih

Pada tekanan 1 atmosfir air akan mendidih pada suhu 100⁰C, bila tekanan naik maka suhu titik didihnya juga akan naik, demikian sebaliknya. Air pendingin motor induk yang masih tinggi suhunya dimanfaatkan sebagai pemanas evaporator, karena pada ruangan ini tekanan dikurangi maka dengan suhu 60⁰C air akan mendidih maka terjadilah penguapan yang mengakibatkan kenaikan kadar garam pada sisi air laut yang tidak sempat menguap dalam evaporator yang disebut gas Brein dan untuk menjaga terjaminnya batas-batas keadaan kadar garam evaporator dilengkapi dengan ejektor brein untuk membuang kenaikan Brein tersebut, sedangkan kondensat yang terjadi dalam kondensor oleh pompa kondensat dialirkan ke tangki air tawar.

Proses Kerja fresh water generator

proses kerja fresh water generator mulanya air laut dihisap oleh pompa ejektor yang terdapat di pantai. Kemudian,air laut tersebut dimasukkan ke dalam alat penukar gas (heat exchanger). Pada tahap ini air laut dipanasi oleh dari panas buang diesel atau boiler limbah boimssa pada suhu 80°C . selanjutnya, air tersebut di vakumkan pada tekanan udara kurang dari 1 atm.

Pada kondisi hampa udara (vakum) yang tinggi dan suhu renda itulah,jelasnya lagi, sebagian dari air laut menguap. Dimana uap bertekanan rendah dari tempat lain mendapat pendinginan dari air laut yang dimasukkan dari cerobong terpisah, pada saat itulah,uap berkondensasi menjadi air tawar.

Lebih lajut lagi ridlo menjelaskan, air laut yang sudah hangat akan mengalir dari saluran keluar pendingin. Dan selajutnya akan masuk ke dalam heat exchanger sebagai air umpan, uap tekanan rendah yang timbul di dalam heat excganger. Begitu pula dengan air sisa buangan yang kental

Jenis-jenis fresh water generator

1. Fresh Water Generator tekanan tinggi

Dimana uap yang dipakai adalah langsung dari ketel-ketel yang diturunkan menurut kebutuhan sekitar 150 psi.

Banyak kesulitan-kesulitan yang kita temui dalam instalasi tekanan tinggi ini dengan adanya pembentukan kerak-kerak di pipa-pipa. Kerak yang melekat pada pipa-pipa merupakan penghambat hantaran panas sehingga membutuhkan kenaikan tekanan uap serta suhu uap untuk mempertahankan jumlah kapasitas penguapan. Apabila pembentukan kerak ini berkelanjutan maka perlu adanya pembersihan terhadap coil-coil. Dan hal ini tentunya memerlukan perhatian yang serius.

2. Fresh Water Generator tekanan rendah.

Sesuai dengan sifat-sifat uap, pengaruh perubahan tekanan terhadap suhu titik didih dipergunakan tipe tekanan rendah dengan menurunkan tekanan dalam evaporator mengunakan pompa vakum sehingga mengakibatkan turunnya suhu titik didih, uap atau bahan yang dipergunakan sebagai bahan pemanas hanya memerlukan tekanan rendah. Pemanas yang dipakai bisa jadi bukan uap melainkan air pendingin atau kondensat yang masih mempunyai energi panas untuk keperluan tersebut.

Keuntungan-keuntungan dari sistem tekanan rendah :

a. Tidak menuntut adanya ketel dalam hal penyediaan uap apalagi yang bertekanan tinggi.

b. Suhu rendah dari tipe ini menjamin kurangnya garam air laut membentuk kerak-kerak yang menempel ke plat-plat.

c. Sambungan pada pipa-pipa agak ringan, lebih murah, lebih mudah pembuatannya serta perawatannya.

Kerugian dari sistem tekanan rendah :

Oleh karena suhu didihnya yang rendah, berarti bakteri dalam cairan belum mati

OILY WATER SEPARATOR (OWS)

A. Deskripsi

Pelanggaran terhadap peraturan pencegahan polusi di laut, akan dikenakan sangsi yang berat, karenanya, penguasaan terhadap keberadaan OWS dikapal sangat penting. Dalam bab ini, diuraikan prinsip dasar bekerjanya OWS secara umum, apapun jenis OWS yang digunakan diatas kapal selanjutnya dengan bantuan gambar skematik contoh OWS yang digunakan diatas kapal, dijelaskan cara kerja dari tiap jenis yang ada.

B. Relevansi

Pengoperasian dan perawatan OWS merupakan tanggung jawab dari petugas kamar mesin. Pemahaman dan kemampuan keterampilan mengoperasikan ini akan dirasakan sangat penting bila kapal berada di perairan terbatas atau pelabuhan dimana disatu sisi oleh adanya peraturan dialarang membuang limbah minyak atau bahan bakar, sementara kapal, karena suatu hal perlu membuang cairan bilge yang mengandung minyak.
untuk dapat mengikuti proses pemahaman saat pembelajaran OWS, diharapkan para peserta didik telah memahami gaya berat, berat jenis cairan, separator, baik purifier maupun klarifier. Demikian juga halnya filter sudah harus dikuasai. Selain itu, kepada anak didik, juga diberikan gambvaran entang penaaan (layout) di syetm mana OWS ioni dipasang.

C. Tujuan

Setelah selesai mengikuti pembelajaran tentang OWS, diharapkan para peserta didik mampu :

1. menjelaskan secara umum prinsip kerja OWS

2. menyebutkan jenis-jenis OWS dan fungsi dari komponennya

3. dapat mengoperasikan dan merawat OWS secara benar.

D. Prinsip pengoperasian

Prinsip pemisahan dari peralatan pemisah minyak dari air (oily water separator) adalah perbedaan gravitasi diantara air dan minyak.
dalam campuran minyak membentuk suatu kumpulan bulatan-bulatan dengan berbagai ukuran.

Dengan peristiwa pengendapan, gaya pemisahan yang bekerja dengan gelembung atau bulatan-bulatan tersebut, menyebabkan bergerak kearah air secara proporsional dengan pembedaan berat jenis antara partikel masa dan partikel air pada volume yang sama. Ini dapat dinyatakan sebagai
dimana :

π
F_s = ------ D³ (P_m – P_o) g

Dimana :

Fs = Gaya pemisahan

Pu = Berat jenis air

Po = Berat jenis minyak

D = Diameter lingkaran minyak

G = Percepatan oleh gaya tarik bumi (grativasi).

Tahanan terhadap gerakan bulatan minyak tergantung dari ukurannya dan kekentalan cairan. Untuk aliran lurus pemindahan partikel kecil, hubungan antara yang berkaitan dapat dinyatakan dalam hukum stroke sebagai :

F₁ = 3 π µ v d

dimana :
F1 = tahanan terhadap gerakan

µ = kecepatan cairan

V = kecepatan termin partikel

d = diameter partikel

Ketika pemisahan dari suatu bulatan minyak dalam air dilakukan, Fs akan sama dengan F1 dan rumus-rumus diatas dapat dibuat untuk menyatakan hubungan terminal atau kenaikan kecepatan lingkaran (bulatan) dengan kecepatan, berat jenis leratif dan ukuran partikel sebagai :

V = ( ------ ) (P_w - P_o) d²

18 µ

Pada umumnya tingginya pemisahan didukung oleh ukuran besar bulatan minyak, suhu sistem membaik (yang mempengaruhi perbedaan berat jenis kedua cairan) dan penggunaan air laut .

Sementara coil pemanas dipasang kesemua jenis separator yang didapati pada laut, berbagai cara digunakan untuk membuat aliran laminar dan membentuk bulatan-bulatan besar dengan menaikan kecepatan. Peralatan juga berada yang berada yang mengupayakan jumlah yang lebih tinggi pemisahan dengan menimbulkan aliran besar (cyclon), dengan gaya sentrypetal yang bekerja pada bulatan minyak akan meningkatkan secara efektif perbedaan kecepatan.

pemompaan

Karena besarnya pemisahan tergantung pada ukuran bulatan minyak, maka setiap ketidak integrasian dari bulatan-bulatan minyak dalam campuran air berminyak yang mengisi masuk kedalam separator harus dicegah dan factor itu dapat secara serius dipengaruhi oleh jenis dan tingkatan pompa yang digunakan dari hasil pengetesan yang dilakukan oleh badan penelitian pemerintah inggns terhadap ketetapan berbagai pompa untuk separator adalah seperti yang tercantum dalam tabel 1

tabel 1. ketetapan pompa unutk melayani oily water separator

Jenis Keterangan

Double vane

Triple screw

Single vane Memuaskan pada 50% derating

Rotary gear

Reciprocating tidak memuaskan : perlu modifikasi

untuk meningkatkan effesiensi tingkat kepuasan
hypocycloidal

diaphragm tidak memuaskan

disc and shoe

Centrifugal
Flexible vane

F. JENIS-JENIS OILY WATER SEPARATOR

Berbagai cara oily water separator (OWS)telah diproduksi sejak diberlakukannya persyaratan internasional tentang pencegahan polusi dilaut yaitu antara lain tentang kandungan minyak (dalam PPM) dalam air yang dibuang ke laut.

Untuk memenuhi persyaratan tersebut jenis-jenis OWS yang ada diatas kapal antara lain:

1. TURBULO OIL SEPARATOR

Gambar 6-1 menunjukkan separator jenis turbulo. Jenis ini terdiri atas bejana bertekanan berbentuk silinder vertical yang berisi sejumlah pelat konis terbalik.

Keterangan gambar :

1. Saluran air bersih keluar

2. Saluran minyak keluar

3. Ruang terkumpulnya minyak

4. Pipa-pipa tegak(rises pipes)

5. Sambungan air berminyak masuk

Cara Pengoperasian.

1. Sebelum melakukan pemisahan minyak kotor dilakukan,terlebih dahulu separator harus di isi penuh dengan air bersih sampai keluar dan baru dimasukkan air berminyak yang akan dipisahkan.

2. Air berminyak masuk ke separator melalui saluran 5 dibagian tengah atas dari unit ini dan langsung kebawah kepelat-pelat konis.

3. Bulatan-bulatan besar minyak terpisah dibagian atas separator,sementara yang lebih kecilterbawa air kedalam ruang-ruang antara pelat-pelat.

4. Kenaikan kecepatan bulatan-bulatan membawanya ke atas dimana mereka terperangkap oleh bagian bawah permukaan pelat-pelat dan filter(coalesce)sampai bulatan besar mempunyai kecepatan nsik yang cukup untuk mengalir sepanjang permukaan pelat dan lepas dari susunan pelat-pelat

5. Melalui pipa-pipa tegak (niser pipes),minyak akhirnya naik dan terkumpul di ruang separator.

6. Air meninggalkan susunan pelat pelat konis melewati pipa yang ada di pusat yang dihubungkan dengan sambungan dibawah separator

7. Dua buah keran pengetest dipasang untuk melihat kedalaman minyak yang terkumpul di ruang kubah separator. Jika minyak terlihat di keran bagian bawah, keran cerat minyak harus dibuka.

8. sebuah pelepas udara (air release) dopasang diatas kubah separator,

9. keran cerat yang dijalankan oleh kontroler, secara berkala akan terbuka dengan adanya sensor (probe) keberadaan minyak

10. untuk membantu pemisahan, separator dilengakapi dengan pemanas dibagian atas.

2. AUTOMATIC OILY-WATER SEPARATOR.

Dengan memperhatikan gambar 6-1 dan 6- 2 yang menunjukan bagian-bagian penting dari separator, ikuti pengoperasiannya sebagai berikut.

1. air bersih disalurkan kedalam separator melalui saluran air berminyak masuk (oily water inlet) sampai kelaur dari katup udara (vent valve) yang kemudian ditutup.

2. sekarang air berminyak dialirkan ke separator dan bilamana tekanan didalam separator mencapai 2 bar, katup air keluar (water valve) secara otomatik membuka

3. sirkulasi dan aliran air campuran menerobos pelat dan baffle yang berlobang-lobang yang membantu proses pemisahan air minyak.

4. sekarang minyak terkumpul dibagian atas separator dan garis pemisah air berminyak secara pelan akan mendesak kebawah.

5. tiga buah sensor (probe) yang menunjukan level minyak tertinggi, terendah dan dibagian air akan bekerja sesuai pengaturan yang akan memberikan signyal masukan ke controller menggeakkan yang merespon dengan signyal keluaran ke solenoid valve. (lihat gambar 6-2)

6. katup solenoid menggerakkan pilot valve yang mengatur aliran air dan saluran air bersih ke bagian atas atau bagian bawah membran saluran keluar minyak katub minyak keluar.

7. apabila membran saluran minyak keluar akan terbuka, dan minyak keluar.

8. coil pemanas dipasang dibagian ruang minyak unutk mengurangi kekentalan dan membantu pemisahan.

9. katup test (test cock) dapat digunakan untuk melihat tinggi permukaan minyak dan mengecek kerja deteotor otomat.

10. katup pegas berbeban, (spring loaded valve), biasanya dipasang pada kedua saluran keluar tetapi yang penting adalah relief valve dipasang dibadan bejana ataun saluran masuk air berminyak.

3. Three stage OWS

Pada gambar 6-4 nampak sebuah oily waterseparator 3 tahap, yang memenuhi persyaratan internasional.

Cara pengoperasian

1. tahap pertama adalah proses pemisahan minyak dari air di separator

2. tahap kedua dan ketiga merupakan pemisahan sisa-sisaminyak dari air melaui penyaring (coalescers).

3. hasil pembersihan keluar dari tahap pertama (separator), msuk ke bagian bawah dari komponen tahap kedua melalui tengah-tengah filternya menuju kearah atas.

4. minyak terkumpul dibagian atas sementara air yang telah difilter ditahap kedua ini keluar dari bagian bawah untuk dialirkan ke komponen tahap ke tiga atau cukup di by pass ke luar kapal.

4. TURBULO OWS WITH COALESCING SECOND STAGE

Type ini sama seperti halnya OWS tiga tahap, terdiri dari sebuah separat dan sepasang filter yang ditempatkan dalam satu coallescer.

Dengan melihat pada gambar 6-5 yang menunjukan bagian-bagaian pentingnya, marilah kita ikuti prinsip kerjanya :

1. tingkat pertama yang merupakan turbulo separator mendapat masuk air berminyak Dari pompa.

2. oleh adanya perbedaan berat jenis, air dan minyak akan mulai terpis dibagian atas ruang. Minyak cenderung untuk naik sibagian yang let tinggi.

3. selanjutnya pemisahan lanjutan terjadi dibagian bawah ruangan dimana cairan harus melewati sederetan pelat-pelat sebelum meninggalkan separator tahap pertama. Titik-titik minyak dari pelat-pelat cenderun bergeser keatas yang terkumpul di baffles dan mealui pipa tegak kumpulan minyak mengalir naik keatas.

4. minyak dibagian atas yang terkumpul (dengan susunan sensor (pro yang dipasang dibagian ats, yang memberikan signyal ke controlsw yang merespon dengan membuka atau menutup solenoid valve), secara otomatik dialirkan ke tangki minyak.

1. Untuk mengisi separator, buka sedikit keran pengambang (scum valve), juga keran udara dan pengetest permukaan tinggi (air release valve).Untuk membuag udara selama pengisian.

2. Ketika air mengalir bebas keluar melaui katup udara ini, tutuplah katup dan hentikan pengsisan serta tutuplah katup dan hentikan pengisian serta tutup katup pengisiannya.

3. Sebelum memulai memompa air berminya ke separator, yakini bahwa keran pembuangan ke laut telah terbuka untuk jalan air keluar kapal.

4. Buka sedikit kedua keran cerat masuk keran test permukaan tinggi biarkan kedua keran itu tetap terbuka sedikit selama separator kerja.

5. Keran test air campuran masuk ke separator, sementara keran test batas permukaan tinggi akan membebaskan separator dari udara dan juga menunjukan keberadaan minyak dalam kubah minyak.

Prosedur penggunaan control otomat.

tekan switch dalam posisi “on” dari panel control listrik
jika air tleah meemnuhi sensor sistrik (electric probe), lampu warna hijau akan menyala. Sebaliknya bila masih dibawah sensor (probe), yang berarti air belum memenuhi kubah separator, lampu warna merah yang menyala dan alrm berbunyi, ingat, sifat minyak terhadap sama betul dengan udara terhadap probe.
chek apakah pemuar control manual darurat yang dipasang di katup kelauar otomat dalam posisi terbuka.
check apakah tekanan kerja baik udara ataupun air 1,4-3,5 bar
buka udara atau air pasokan ke katup pengontrol tekanan solenoid (solenoid pressure control valve)
pada saat memulkai pemompaan air berminyak kedalam separator, air tekanan solenoid berenergy dan menggerkakan pilot valve pada posisi buka (open), manutup keluaran yang tadi membuka udara ke vent.
udara bebas ke bagian atas membran katup buangan minyak dan menutupnya. Cara kerja dari system control untuk oil valve, dapat diikuti sebagaimana yang telah diuraikan pada automatic OWS langkah 5,6 dan 7.
sering dengan naiknya tekanan dalam separator sekitar 0,75 bar keran pegas berbeban iuntuk jalan keluar air terbuka. Dan mengalirlah air bersih hasil pemisahan.

6. COALESCING BED-TYPE OWS.

Type OWSS seperti yang nampak pada gambar 6-7 adalah salah satu yang juga biasa digunakan dikapal.

Type ini memiliki standar kapasitas 5 ton pemanasdan pembuangan secara otomat jenis non tunggal, tetapi yang jenis mendatar dengan coalescing berkapasitas 500 ton perhari

Prinsip kerja, (lihat gambar 6-7)

1. air berminyak di pompa melalui sebuah katup searah (non return valve) disaluran ke separator

2. air campuran ini memasuki ruang annular dan mengalir secara tegak ke arah daerah pengumpulan utama dimana bulatan-bulatan minyak yang terpisah secara mudah oleh gaya berat terkumpul.

3. air kemudian mengalir kebawah melalui ruang annular bagian dalam ke bagaian bawah separator melalui lobang-lobang ke coalescing bed pada kecepatan yang sangat rendah ketika minyak adherses ke garanula material dalam bed dan forms dengan dampak lapisan climbing bergerak ke atas memulai bed kecepatan yang lebih lambat dari air.

4. diatas bed ditutup oleh pelat berlobang. Ketika minyak mencapai dibawah pelat ini, ia mengalir melalui lonag-lobang dank arena kecepatannya dan tarikan permukaan, mulai membentuk bulatan-bulatan yang makin besar ukurannya sampai cukup mengapung keatas pada rate yang lebih cepat dari air dan terkumpul di daerah kedua sementara air mengalir melalui layar air kedalam pipa keluar

5. coalesces dapat memebntuk bulatan minyak sampai berdiameter 1 mm dan minyak yang lebih berat biasanya membentuk stalagmite panjang yang tumbuh menjadi ukuran considerable sebelum lepas. Karena kecepatan yang rendah employed minyak yang terkumpul dapat megalir melewati layer air tanpa menjadi re-entreined dan carried ke saluran keluar.

6. pemisahan dapat dilakukan secara otomatik ataupun manual.

Untuk manual,

a. telah disiapkan 4 buah katup test dipasang, 2 buah untuk setiap daerah dengan pipa-pipa bagian dalam yang disusun sedemikian rupa sehingga batas permukaan minyak tertinggi ataupun terendah dapat dimonitor.

b. Ketika minyak mencapai katup test permukaan tinggi, katup pembuangan yanga da di daerah pengumpula yang dimonitor, dibuka untuk membuang minyak ke tangki minyak.

c. Katup test batas rendah permukaan minyak kemudian dibuka dan ketika air menghapus minyak keluar, katup ditutup.

Untuk otomat penuh,

a. menggunakan unit probe kapasitas elektronuik sectronic sapacitence probe units)

b. unit ini digunakan untuk memonitor batas pisemerface ) antara air dan minyak dan membuka keran pembuangan minyak secara otomat.

c. Pembukaan oototmatik dari uniot pada saat minyak mencapai batas tinggi yang ditentukan dapat dilakukan dengan menggunakan jenis katup solenoid amupun pneumatic.

d. Saat minyak telah dibuang,probe atai sensi/ batas bawah akan memberikan signyal yang menutup mkatup tersebut

e. Untuk mencegah electronic probe dari pemberian signyal yang salah karena keberadaan udara, separator ini dilengkapai dengan katup pelepas udar yang secara otomatik membuang dapat membuang idara di daerah pertama ataupun didaerah kedua.

f. Penataan separator dalam sistem pemompaan bilge, dilengkapai degan saringan keranjang (bascket strainer) antara pompa dan separator untuk mencegah kotoran.

g. Separator ini dapat dibersihkan dengan cara membuka keran cerat (drain valve) dibagian bawah yang akan membuang semua isi separator ke got.

Ringkasan.

1. Oily water separator yang biasa disingkat OWS, dipasang diatas kapal berdasarkan persyaratan internasional tentang pencegahan polusi dilaut, untuk melestarikan kehidupan habitat laut.

2. Prinsip kerja seara umum dari OWS adalah :

a. berdasarkan adanya perbedaan berat jenis dari cairan

b. adanya gaya sentrifugal dan

c. bantuan pemanasan

3. Jenis pompa yang digunakan dalam pengoperasian OWS, berpengaruh peda pembentukan bulatan-bulatan minyak dalam proses pemisahan dalam OWS.

4. OWS yang biasa digunakan diatas kapal antara lain :

a. turbulo

automatic
3 stage
turbulodengan second stage coalesce
comyn
coalescing bed type

5. OWS dapat dioperasikan secara manualmaupun otomat.

6. secra umum, sebelum dan sesudah pengoperasian, OWS harus diisi penuh dengan air bersih.

PERTANYAAN ULANGAN

1. Jelaskan apa tujuan dipasangnya oil water separator (OWS) diatas kapal.

2. Sebutkan factor-faktor yang digunakan sebagai dasar bekerjanya OWS

3. Jelaskan mengapa harus dilakukan pemilihan jenis pompa untuk mengoperasikan OWS.

4. Sebutkan jenis OWS yang biasa di gunakan diatas kapal.

5. Apa yang harus dilakukan sebelum dan sesudah mengoperasikan pemompaan air minyak ke dalam OWS.

6. Jelaskan dengan gambar, jelaskan cara kerja OWS jenis 3 tingkat.

7. Sebutkan bagian penting yang harus dipasang pada setiap OWS, terutama yang dapat dioperasikan secara otomat maupun manual.

8. Jelaskan tentang tujuan pemasangan “ air releasea valve’

9. Jelaskan disertai dengan gambar skematik , cara kerja peralatan otomat untuk bekerjanya katub pengeluaran minyak (oil Valve).

10. Gambarkan lay out dimana OWS di pasang di atas kapal dan sebutkan component dalam lay out tersebut.

POMPA DAN PEMOMPAAN

A. Deskripsi

Dari banyaknya jenis pompa yang biasa digunakan di atas kapal masing-masing dimungkinkan mempunyai karakteristik yang berbeda dilihat bentuk fisik, cara bekerja, fungsi maupun kinerjanya yang harus dikuasai anak buah kapal bagian mesin tingkat operasional, maka perlu pemahaman secara spesifik ari tiap jenis pompa.

Dalam bab ini, diuraikan hakikat pompa dan karakteristik umum berisi pengetahuan tentang kinerja pemompaan kemudian penggolongan pompa ditinjau dari segala aspek serta contoh-contoh pompa yang dilengkapi dengan gambar skematik dari setiap jenis penggolongan yang digunakan dari kapal.

Sesuai dengan batasan kemampuan yang harus dimiliki untuk adalah lebih banyak terlebih dahulu pada jenis pompa kerja bolak-balik (reciprocating pump), maka pada bab ini, jenis pompa-pompa lain disinggung sekilas.

Selanjutnya pada akhir bab diberikan ringkasan yang dapat digunakan untuk mengingat garis-garis besar seluruh uraian bab dan juga pertanyaan ulangan sebagai review keberhasilan pembelajaran.

B. Relevansi

Sebagaimana telah disinggung dalam tinjauan mata kuliah, materi sangat berhubungan dengan pemahaman terhadap system permesinan yang berhubungan dengan pemahaman terhadap system permesinan yang berhubungan dengan pemindahan zat di atas kapal (cairan seperti air laut, air tawar, bahan bakar maupun minyak lumas, gas, gas seperti udara).

Untuk memperlancar pemahaman tentang pompa diharapkan peserta didik telah memahami penataan permesinan di atas kapal, pelajaran fisika berhubungan dengan tekanan dan volume serta pemahaman tentang gambar-gambar tehnik permesinan.

C. Tujuan bab

Setelah selesai mengikuti pembelajaran dari bab 3 ini, diharapkan peserta didik mampu :

1. Menjelaskan hakikat fungsi pompa di atas kapal

2. Menerangkan karakteristik penghasilan pemompaan secara umum

3. Menyebutkan jenis-jenis pompa dan contoh yang biasa digunakan di atas kapal.

4. Mengoperasikan pompa

D. Karakteristik pompa

Pompa merupakan peralatan yang menambahkan energy cairan atau gas yang menyebabkan suatu kenaikan tekanannya atau suatu gerakan cairan.

Contoh sederhana pemompaan dapat dilihat pada gambar 3.1 yang merupakan system dasar yang terdiri dari saluran isap (suction line), pompa (pump) dan saluran tekan (discharge line).

1. Kondisi isap

Fungsi pemompaan sebenarnya hanya sebagai penambah tenaga dan system, karena tenaga yang dibutukan untuk membawa cairan ke pompa adalah telah terssedia yaitu satu-satunya dari luar yaitu tekanan atmosfer.

Sebagai gambaran, anggap dari gambar 3-1 bahwa fluida yang dipompa adalah cairan yang tidak dapat dikompresikan (incompressible) dan bukan gas.

Diagram dari gambar 3-1 menunjukkan tinggi tekanan H_0s terjadi pada permukaan cairan disaluran masuk. Jarak vertical pusat pompa H_s dan permukaan cairan akan berpengaruh ketinggian yang dapat dihasilkan dan harus ditambahkan secara aljabar terhadap H_os.

Jika pompa terletak dibbawah tinggi permukaan cairan, H_s sedangkan kalau ada di atas permukaan cairan maka H_s adalah negative.

Pipa juga mempunyai tahanan gesek yang menyebabkan tinggi tekanan H_fs. Selanjutnya kerugian tinggi tekanan H_v disebabkan kecepatan cairan juga akan terjadi tetapi kecuali untuk yang tidak terlalu tinggi diabaikan.

Sehubungan dengan jumlah kerugian yang besarnya

(H_v+ H_fs± H_s)lebih kecil dari H_oos

Kondisi isap pada pompa dapat dianggap mamadai. Kemudian ada factor yang perlu dipertimbangkan yaitu tekanan uap dari cairan yang dipompa dan jumlah sisa tinggi tekanan isap positif yang dibutuhkan pada isapan pompa yang mempengaruhi keluaran yang ditetapkan. Faktor itu dikenal dengan sebutan NPSH (net positif suction head).

Setiap fluida mempunyai tekanan penguapan dan tekanan bervariasi sesuai dengan suhunya. Jika harus ada penggabungan tekanan dan suhu Dallam pipa isap karena terjadinya penguapan, randemen pompa menurun dan suatu keadaan dapat dicapai dimana pompa akan kurang berfungsi.

Penjumlahan akan menjadi :

NPSH = H_oo ± H_s- H_fs - H_vs -H_vap

Dalam prakteknya di system pemompaan dengan mengabaikan tinggi tekan dan kecepatan rumus menjadi :

NPSH = 10,2 ( P_bar+ P_es- P_vaap) - H_fs±H_s

Dimana :

Þ = berat jenis cairan pada suhu keja maksimum, kg/liter

Þ_bar= tekanan barometer pompa, bar.

Þ_es = tekanan minimum di atas permukaan bebas cairan di pipa isap masuk (nilainya negative bila di bawah vakum), bar penunjukkan.

Þ_vhp = tekanan uap cairan pada suhu kerja maksimum, bar mutlak

H_s = tinggi permukaan bebas cairan di atas garis hati pompa (negative bila permukaan di bawah pompa), m

H_fs = kerugian tinggi tekan karena gesekan di system pipa masuk, m.

Dalam praktek, NPSH yang dapat dicapai harus selalu lebih besar dari NPSH yang dibutuhkan. Yang pertama dihitung dengan mengetahui detak hisapan dipipa isap sementara yang belakangan hitungan diperoleh dari pabrik.

Tekanan uap yang jelas dapat dijumpai / dilihat adalah bila pompa menghisap dari hisapan negative.

Secara teori, kenaikan isapan suatu pompa pada tinggi permukaan air laut pada suhu air 15⁰C adalah :

1,013 x 10,2 = 10,3 m

Dimana

Tekanan barometer = 1,013 (1 atm)

Tinggi tekan air = 1 bar (1 bar = 10⁵ N/m² = 14,51 lb/in²)

Dalam kenyataannya, tinggi isapan tidak melebihi 7 meter di bawah kondisi yang mudah menguap. Hal ini disebabkan adanya kerugian gesekan dalam pipa isap dank arena terbatasnya desain pompa.

Tiap kenaikan suhu air di atas 15⁰C akan berdampak pada tekanan uap misalnya pada 50⁰C air akan menguap pada tekanan mutlak 0,14 bar sehingga tinggi isap berkurang menjadi 10,2 (1,013 – 0,14) = 9 m secara drastic mengurangi NPSH yang dicapai.

Dengan gambaran seperti itu maka tinggi isap disarankan sekecil mungkin terlebih untuk air di atas 75⁰C, tinggi isap harus positif atau jika mungkin pipa isap harus pendek, bebas dari gangguan dan kecepatan harus pelan katakana kurang dari 1 m/detik.

2. Kondisi tekan

Sebagian tekanan yang diberikan ke pompa akan hilang sebagai panas karena ketidakefisiensian mekanik, sisanya diubah menjadi kenaikan tekanan dan kecepatan fluida. Beberapa tinggi tekanan yang ditimbulkan akan hilang untuk mengatasi gesekan dari pipa discharge H_fd beberapa dalam tinggi static system pipa H_sd dan beberapa dalam aksi tinggi tekan pada permukaan bebas di titik akhir H_sd. Disini, seperti halnya di pipa isap, kerugian tinggi tekan karena kecepatan juga dapat diabaikan.

a. Tenaga pompa

kerja total yang dilakukan pompa dengan mengabaikan kerugian-kerugian dalam pompa itu sendiri akan proporsional terhadap perbedaan tinggi tekan yang sesuai antara titik-titik isap dan discharge.

Hal ini dikenal sebagai tinggi tekan total H_tot.

H_tot= H_fs+ H_nfd+ H_vsp+ H_sd± H_s

Tenaga yang diserap oleh pompa, P_s kemudian menjadi :

P_s = Q x H_totx w

Dimana :

P_s = tenaga yang diserap (kW)

Q = jumlah yang disalurkan dalam liter / detik

H_tot= tinggi tekan total, dalam meter

w = berat jenis cairan dalam gram/ml

K = 101,9368 (102)

Tenaga masukan P_s ke pompa yang dibutuhkan adalah :

P_a x 1

Randemen pompa

Untuk pompa yang digerakkan oleh listrik, tenaga yang digunakan adalah :

P x 1 x 1 (kW)

Randemen pompa Randemen motor

Perencanaan terhadap pemasangan pemipaan yang dapat mengurangi ketinggian tekan harus dibuat sedemikian seperti misalnya terhadap saluran isap dapat diminimalkan.

Secara umu dapat dikatakan bahwa tinggi tekanan isap (suction head) yang dibutuhkan harus lebih besar untuk kecepatan tinggi atau kapasitas besar daripada untuk kecepatan pelan atau kapasitas kecil.

Pompa-pompa kondensat, pompa-pompa air panas dan pompa pengisian yang dioperasikan dengan pemanas kontak langsung, harus dipersiapkan di bawah permukaan air disebabkan tinggi tekan statis air hanyalah gaya yang disebabkan air yang mengalir ke pompa, karena air dan uap dipermukaan ada pada suhu yang sama.

Sebelum cairan dapat mengalir ke dalam pompa, udara atau zat dalam saluran tekan harus dibuang agar cairan dapat mengalir ke dalam ruang isapan (suction chamber).

Beberapa pompa (yang dikenal sebagai pompa yang dapat menghisap sendiri atau self priming pump), bekerja secara otomatis dijalankan. Ada jenis pompa lain yang dalam upayanya untuk dapat menghisap sendiri memerlukan peralatan pengisapan awal khusus yang digunakan untuk membuang udara dan menurunkan tekanan dasar pompa karena aliran.

b. Kerugian gesekan

Jumlah kerugian tersebut tergantung dari luas dan kondisi bagian dalam pipa-pipa dan sambungan-sambungan, kecepatan dan kekentalan cairan yang di pompa dan gesekan yang disebabkan oleh bengkokan sambungan pipa, keran-keran dan sambungan-sambungan lainnya.

Tahanan gesek terhadap aliran air bervariasi, yaitu kurang lebih kwadrat kecepatan. Jadi, jika tahanan gesekan dari kondensor dan system pemipaan setara dengan tinggi tekan 5 m, maka jika sejumlah 800 liter / detik air melewatinya, tahanan gesek akan meningkat menjadi 11,25 m dengan 1200 liter / detik dan menjadi 20 m dengan 1600 liter /detik.

Table 1.1 menunjukkan tinggi tekanan dalam meter yang dibutuhkan untuk mengatasi gesekan aliran setiap 30 meter pada pipa lurus dengan bahan cast iron.

Table 1.1 kerugian tinggi tekan (head loss) dalam meter untuk tiap 30 m pipa lurus

Aliran liter / detik	Diameter pipa, mm
Aliran liter / detik	25	38	50	65	75	100	125	150
0,75	4,05	0,517	0,121	-	-	-	-	-
1,50	15,5	1,99	0,487	0,151	-	-	-	-
2,25	-	4,50	1,07	0,350	0,143	-	-	-
3,00	-	7,92	1,83	0,610	0,246	-	-	-
3,75	-	12,10	2,83	0,915	0,35	-	-	-
4,50	-	17,36	4,1	1,310	0,548	0,121	-	-
5,25	-	23,80	5,49	1,80	0,75	0,167	-	-
6,00	-	-	7,3	2,28	0,94	0,216	-	-
6,75	-	-	9,1	2,83	1,185	0,241	0,0884	-
7,50	-	-	11,3	3,65	1,22	0,338	0,11	0,048
9,00	-	-	15,5	5,05	2,07	0,486	0,151	0,067
10,50	-	-	21,0	6,7	2,77	0,650	0,2	0,09
12,00	-	-	-	8,84	3,65	0,840	0,265	0,121
13,50	-	-	-	10,95	4,54	1,03	0,35	0,151
15,00	-	-	-	13,70	4,90	1,295	0,41	0,181
18,75	-	-	-	21,30	8,40	1,96	0,62	0,274
22,50	-	-	-	-	12,20	2,84	0,91	0,396
26,25	-	-	-	-	16,15	3,8	1,21	0,53
30,00	-	-	-	-	-	5,37	1,58	0,7
33,75	-	-	-	-	-	6,10	1,99	0,85
37,50	-	-	-	-	-	7,6	2,42	1,03
45,00	-	-	-	-	-	10,3	3,45	1,46
52,50	-	-	-	-	-	-	4,69	1,98
60,00	-	-	-	-	-	-	5,9	2,53

Rumus umum tahanan gesekan yang disebabkan oleh air dalam pipa melingkar yang mengalirkan air penuh akan dinyatakan secara teliti untuk penggunaan dalam praktek :

H_m = KLV jika R = luas diameter pipa = D

2GR wetted perimeter 4

H_m = KLV²

2GD

dimana :

H_m = kerugian tinggi tekan (head loss), m

L = panjang pipa, m

V = kecepatan aliran (m/detik)

D = diameter pipa, m

G = konstan gravitasi = 9,81 m/det² = 9,81 N/kg

Untuk ini harus ditambahkan kerugian yang disebabkan yang setara setiap 3 sampai 6 meter dari panjang pipa, tergantung radius dan sambungan (table 1.2) darimana ia dapat dilihat bahwa isap, jika bukan berbentuk corong (bell-mouthed), sambungan T yang memberikan kenaikan kerugian yang lebih besar.

Table 1.2 kerugian tekan yang terjadi dipipa, dalam meter

Diameter pipa (mm)	Tinggi tekan untuk pipa umum	Tinggi tekan untuk masukan bell	bengkokan	Keran kaki	Nonretum valve	Keran buang buka penuh	saringan
25	1,37	0,82	0,76	0,24	0,305	0,24	0,091
38	2,2	1,31	1,13	0,36	0,49	0,36	0,152
50	3,0	1,8	1,52	0,52	0,7	0,52	0,214
65	3,8	2,31	1,95	0,64	0,85	0,64	0,275
75	4,75	2,86	2,44	0,79	1,06	0,79	0,305
100	6,4	3,96	3,3	1,10	1,43	1,10	0,427
125	8,5	5,2	4,27	1,43	1,86	1,43	0,58
150	10,7	6,4	5,27	1,76	2,31	1,76	0,70

Contoh :

Aliran air 26,25 liter/detik, kenaikan statis 20 m. isapan melalui saringan dengan bagian masuk berbentuk corong (bell-mouthed), kaki 2 m pada pipa lurus, diameter 125 mm dan sebuah bengkokan.

Kerugian tekanan isap (table 1.2) :

Saringan (strainer) 0,58 m

Keran kaki 1,43 m

Pipa lurus 2 m

Bengkokan 4,27 m

8,28 m

Dari table 1.1 kesetaraan kerugian tinggi isap

1,21 x 8,28 = 0,33

Kerugian tekanan tekan (table 1.2)

Masukan berbentuk lonceng 5,2 m

Keran tekan 1,43 m

Keran searah (non return valve) 1,86 m

Pipa lurus 15,25 m

Bengkokan 4,27 m

28,01 m

Dari table 1.1

1,21 x 28,01 = 1,13

Kerugian total = 0,33 + 1,13 = 1,46

Tambahkan 25% untuk permukaan kasar 1,46 + 0,38 = 1,84 terhadap mana harus ditambahkan pada kenaikan statis 20 m atau 21,84 m seluruhnya.

Gambaran dalam table 1.1 dan 1.2 memperlihatkan kerugian tenaga yang terjadi jika system pipa tak karuan dan tak sama ukurannya.

Tekanan yang sesuai dengan 1 meter air adalah 0,098 bar atau 98 mbar, dikonversikan tinggi tekan sesuai dengan 1 bar adalah 10,17 m.

E. JENIS-JENIS POMPA

POMPA

Pompa-pompa di atas kapal (marine pumps) dibedakan dalam dua jenis :

CENTRIFUGAL

BESFLACEMENT

1. Displacement pumps

Cairan atau gas dipindahkan dari isapan ke buangan bervariasinya (secara mekanik) volume suatu ruang atau ruang-ruang yang berbanding terbalikdengan bervariasinya tekanan.

Karakterisitik penting dari kelompok pompa ini adalah bahwa seberapa banyak pemindahan yang diisap tidak dapat dikurangi atau dihalang-halangi pada penyalurannya.

Dalam prakteknya, jangan sekali-kali lupa membuka keran buangan sebelum pompa dijalankan untuk menghindari hal-hal yang tidak dikehendaki berkaitan dengan karakteristiknya, maka untuk setiap pompa jenis ini dipasang aktup pelepas (relief valve).

Pada pompa-pompa tertentu, relief valve ini juga digunakan sebagai pengatur besarnya tekanan.

Mereka dapat diklasifikasikan lagi menjadi dua jenis, yaitu :

a. Pompa-pompa yang bergeraknya bolak-balik (reciprocating) dimana sebuah plunyer (plunger) atau torak (piston) bergerak secara maju-mundur / naik turun / ke kanan ke kiri dalam silinder cairan. Selanjutnya pompa-pompa jenis ini disebut sebagai reciprocating pumps.

b. Pompa yang arah kerjanya berputar (rotary) dimana cairan didorong melalui silinder pompa atau rumahnya (casing) dengan ulir atau roda gigi. Selanjutnya kelompok ini disebut sebagai kelompok rotary pumps.

c. Pompa yang bekerjanya gabungan antara reciprocating dengan rotary yang pada umumnya digunakan sebagai pompa hydroulik.

Gambaran kinerja pompa displacement :

1. Output hampir proporsional langsung terhadap kecepatan

2. Output, secara marginal berkurang pada kenaikan tekanan biasanya disebabkan adanya slip lebih dengan berkurangnya kekentalan cairan

3. Pompa akan naik takanan buangnya serta dengan tahanan yang dihadapinya

4. Pompa jenis ini dapat menghisap sendiri.

2. Centrifugal pumps

Pompa ini (lihat gambar 3.8) karena prinsip kerjanya, juga disebut sebgai pompa kinetic, karena pada putarannya, gaya yang dihasilkan adalah gaya kecepatan (kinetic) baru kemudian diubah menjadi gaya tekan.

Aliran melalui pompa ditimbulkan oleh gaya sentrifugal yang diberikan kepada cairan melalui perputaran impeller atau impeller-impeller.

Pompa-pompa kelompok ini termasuk jenis non priming pumps karena tidak dapat menghisap sendiri, melainkan harus dengan cara “dipancing” terlebih dahulu atau divakumkan lebih dahulu.

F. Penggunaan Umum

Unit displacement reciprocating merupakan jenis yang paling sesuai dan efisien untuk pemompaan terhadap volume keecil dan perbedaan tekanan yang tinggi serta dapat melayani kondisi kekentalan yang bagaimanapun.

Jenis rotary displacement sesuai untuk jenis pemompaan rentang sedang terhadap volume, beda tekanan maupun kekentalan. Jenis ini dapat dijumpai dengan berbagai disain dan diantara semuanya, jenis pompa roda gigi (gear) dan ulir (screw) yang paling banyak biasa digunakan, khususnya untuk cairan-cairan yang kekentalannya sejenis minyak lumas.

Pompa sentrifugal banyak digunakan untuk keperluan pemompaan volume besar dengan tinggi tekan (head) dan kekentalan antara medium ke rendah. Contoh mudahnya adalah pompa sirkulasi. Kelebihan dari pompa sentrifugal atau pompa aliran radial adalah menghasilkan aliran yang tetap serta tenang bekerjanya.

Pompa-pompa displacement baik yang reciprocating maupun yang rotary adalah jenis pompa yang dapat menghisap sendiri (self priming pumps) sehingga mudah digunakan untuk menghisap cairan yang berada dibawah pompa, sementara bagi pompa sentrifugal, penghisapan cairan dibawah pompa harus menggunakan pancingan. Untuk keperluan ini dapat digunakan berbagai cara antara lain menggunakan ejector, sirkulasi dalam pompa (internal circulation) pompa water ring dan lain-lainnya.

Bentuk penggerak pompa

Ukuran dan kelas kapal dan juga jenis penggerak utama kapal ditentukan sebelum menentukan pilihan jenis penggerak pompa. Alternative pilihan penggerak pompa dapat berupa :

a. Motor AC

b. Motor DC

c. Turbin

d. Uap torak

e. Mesin diesel.

Reciprocating pumps

Disamping keran pengatur yang terdapat diluar pompa yang berfungsi sebagai hisapan (suction valve) dan buangan (discharge/delivery) yang didalam pompa terdapat katup-katup searah (non return valve) yang berfungsi sebagai katup hisap dan katup buang.

Penggerak pompa ini dapat dilakukan oleh electromotor ataupun uap torak.

Ditinjau dari cara kerjanya, kelompok ini terdapat tiga jenis yaitu :

1. Pompa kerja tunggal

2. Pompa kerja ganda, dan

3. Pompa kerja secara diferensial

1. Pompa torak / plunger kerja tunggal

Cirri-ciri pompa kerja tunggal adalah :

1. Pada 1 langkah bolak-balik, hanya menghasilkan langkah pemompaan

2. Selain torak / plunger, pompa kerja tunggal mempunyai 1 katup isap dan 1 katup tekan.

Cara kerja :

Pada saat torak ditarik ke atas, terjadi pengembangan volume ruang antara katup 1 dan 1 akibatnya terjadi penurunan tekanan diruang tersebut. Katup isap (2) membuka air masuk ke dalam mengikuti gerak torak, sementara katup tekan (1) tertutup, dan bila di atasnya telah terdapat air maka air akan terbawa keluar melalui saluran air keluar.

Sebaliknya kalau torak ditekan ke bawah, maka terjadi pengecilan volume ruang antara kedua katup, akibatnya katup isap (2) tertutup dan katup buang (1) terbuka akibatnya air yang terisap dan terkurung dalam ruangan terdorong ke atas lewat aktup (1).

Demikian seterusnya waktu torak ditarik ke atas kembali.

Penghasilan pompa kerja tunggal

Bila diameter plunger / silinder bagian dalam dinyatakan dengan D dalam dm, langkah plunger / torak dinyatakan dengan L dalam dm maka besarnya volume cairan yang dapat dipindahkan tiap langkah kerja

π/4 D² . L dm³ atau liter

bila kemudian berat jenis cairan dinyatakan dengan λ maka beratnya cairan yang dapat dipindahkan oleh pompa adalah :

π/4 D² . L . λ kg.

bila kemudian karena adanya kerugian-kerugian yang dialami oleh pompa sehingga terjadi nilai penghasilan efektif yang dinyatakan dalam randemen atau η, maka penghasilan efektif pompa adalah sebesar :

π/4 D² . L . λ . η kg

Bila penggerak pompa dilakukan oleh electromotor dengan jumlah putaran yang dinyatakan “n” per menit (rpm), maka penghasilan efektif pompa adalah :

π/4 D² . L . λ . η kg/menit

2. pompa torak / plunger kerja ganda

Ciri-ciri pompa kerja ganda :

a. setiap langkah merupakan langkah penghasilan

b. mempunyai dua pasang katup, masing-masing 1 katup isap dan 1 katup buang.

Cara kerja :

Bila torak bergerak kea rah belakang (mundur) maka akan terasa perkembangan volume di depan torak yang mengakibatkan katup isap 3 terbuka dan katup tekan 1 tertutup. Ruang di depan torak melakukan penghisapan, cairan akan masuk melalui katup isap 3.

Sementara itu, dibelakang torak terjadi penyempitan ruangan, akibatnya tekanan akan naik dan menyebabkan katup isap 4 tertutup sementara katup tekan 2 terbuka.

Bila dibelakang torak telah terisi cairan maka dibelakang torak melakukan proses penghasilan.

Demikian sebaliknya, bila torak bergerak maju, maka katup isap 3 tertutup sementara katup tekan 1 terbuka dan ini berarti ruang depan torak melakukan proses penghasilan. Demikian seterusnya.

Dengan demikian, pompa jenis ini setiap langkahnya menghasilkan pemindahan cairan. Ini berarti bila pompa digerakkan dengan electromotor maka tiap putaran menghasilkan 2 kali langkah pemompaan (2 x penghasilan pompa kerja tunggal)

Penghasilan pompa kerja ganda :

Oleh karena pompa ini setiap langkahnya menghasilkan pemompaan maka perhitungan penghasilannya dapat kita rumuskan sebagaimana di bawah ini.

Pada langkah maju,

Q_A = π/4 D² . L . λ kg.

Bila diameter batang torak adalah d, maka penghasilan pada langkah mundur :

Q_B = π/4 D² . L . λ - π/4 d². L . λ kg

Q_B = π/4 (D² - d²). L . λ kg

Jadi penghasilan total :

Q = Q_A+ Q_B

= π/4 D² . L . λ + π/4 (D² - d²). L . λ

= π/4 (D² + D² - d²). L . λ

Q = π/4 (2D² - d²). L . λ kg

Jika randemen pompa adalah η, maka penghasilan efektif pompa kerja ganda adalah :

Q_E = π/4 (2D² - d²). L . λ . η kg

Dan jika pompa digerakkan oleh electromotor dengan putaran n rpm, maka penghasilan pompa per menit adalah :

Q_E = π/4 (2D² - d²). L . λ . η . n kg/menit

Pompa torak kerja diferensial :

Cirri-ciri pompa ini adalah :

a. setiap langkah menghasilkan pemompaan seperti kerja ganda

b. rumus penghasilan total dari pompa sama dengan pompa kerja tunggal

c. hanya mempunyai sepasang katup yang terdiri 1 katup isap dan 1 katup tekan seperti pompa kerja tunggal.

Cara kerja :

a. pada saat torak bergerak mundur :

terjadi pengembangan volume diruang depan plunger dan penurunan tekanan akibatnya :

- katup 1 menutup, katup 2 membuka

- air terisap ke ruang pompa bagian isap dan melalui katup 2 masuk depan plunger sebanyak volume pemindahan plunyer

- cairan di ruang belakang plunger akan terdesak keluar ke saluran karena katup 1 menutup.

b. Pada saat plunger bergerak maju :

- Katup 1 terbuka sementara katup 2 menutup

- Cairan di ruang depan plunger akan terdorong keluar melalui katup sebagian terisap ke ruang belakang plunger dan sebagian yang keluar ke saluran keluar.

Penghasilan pompa diferensial

Sebagaimana pompa kerja ganda yang setiap langkahnya menghasilkan pemompaan, maka kapasitas pompa ini dapat dirumuskan seperti berikut :

a. Penghasilan langkah maju :

Q_A = π/4 D² . L . λ – (Q_A = π/4 D² . L . λ - π/4 d². L . λ) kg

= π/4 D² . L . λ - π/4 D² . L . λ + π/4 d². L . λ kg

Q_A = π/4 d². L . λ kg

b. Penghasilan langkah mundur :

Q_B = π/4 D² . L . λ - π/4 d². L . λ kg

c. Penghasilan total :

Q = Q_A + Q_B

= π/4 d². L . λ + π/4 D² . L . λ - π/4 d². L . λ

Q = π/4 D² . L . λ

d. Agar penghasilan maju = penghasilan mundur maka :

π/4 d². L . λ = π/4 D² . L . λ - π/4 d². L . λ

2d² = D²

d = ½ D √2

G. Pompa rotary

Beberapa jenis pompa yang merupakan kelompok pompa rotary yang dapat kita jumpai di atas kapal antara lain :

a. Pompa roda gigi (gear pump)

b. Pompa ulir (screw pump)

c. Pompa lobe (lobe pump)

d. Pompa-pompa bentuk khusus

Pompa-pompa jenis ini banyak digunakan sebagai pengganti pompa torak dan selain sama-sama dapat menghisap sendiri pompa jenis ini dapat menghasilkan vakumyang tinggi.

Semua jenis pompa rotary mempunyai kekurangan yang sama yaitu mempunyai kerugian yang sama saat dioperasikan dibawah kondisi kavitasi.

Pompa roda gigi (gear pump)

Pompa roda gigi yang masuk dalam kelompok pompa displacement positif ini biasanya dijumpai dan digerakkan melalui rantai atau roda pemindah (wheel drive).

Untuk mengatur tekanan atau mencegah terjadinya tekanan lebih karena beberapa alas an, maka pada pompa ini seperti juga pada pompa lain dalam kelompok pompa displacement, dilengkapi dengan relief valve yang dipasangkan sebagai by pass, seperti dapat dilihat pada gambar 3-2.

Pada pompa roda gigi ini tidak terlalu terlalu dipentingkan saluran dan keluaran atau masukan, yang jelas harus benar sesuai dengan putaran roda. Kedua roda gigi dipasang rapat baik antara keduanya maupun terhadap dalam rumah (casing)nya. Kedua susunan gigi dan dinding casing dari saluran “masuk” saluran “keluar”.

Pompa-pompa roda gigi biasanya digerakkan oleh electromotor baik dc maupun ac dengan tetap, rantai maupun roda penggerak. Pengendalian dilakukan dengan menggunakan by pass yang berupa relief valve untuk pompa yang digerakkan oleh electromotor ac sedang untuk pompa dengan penggunaan motor dc dengan regulator kecepatan putaran.

Pompa jenis ini selain sangat efisien juga tenang bekerjanya dan kita jumpai pada unit centrifuse (purifier atau clarifier), untuk pompa-pompa minyak lumas atau bahan bakar.

Pompa ulir (screw pump)

Beberapa jenis pompa ulir yang dapat kita jumpai di atas kapal antara lain pompa ulir ganda (double screw pumps) dan pompa ulir triple (triple screw pumps).

Keduanya, ulir-ulirnya digerakkan oleh timing gear (lihat gambar3-3 untuk double screw pump dan 3-4 untuk triple screw pump) dan banyak digunakan di atas kapal, terutama untuk pemompaan cairan yang berkekentalan tinggi (high viscocity) sekitar 4.000 centistoke seperti misalnya minyak lumas dan bermacam-macam muatan cair.

Oleh karena pompa ini termasuk kelompok displacement pumps yang termasuk pompa yang dapat menghisap sendiri (self priming pump) sehingga dapat digunakan untuk memompa cairan dan gas / uap tanpa kerugian tekanan isap, maka sangat bermanfaat untuk digunakan pengosongan tangki cairan bertekanan uap tinggi.

Mereka dapat digunakan untuk pemompaan dengan kecepatan putaran tinggi sekitar 3.500 rpm dan memindahkan lebih dari 1.000 liter / menit dan oleh karenanya pompa ini dapat dengan mudah digerakkan dengan electromotor yang berputaran tinggi.

Pada saat ulir berputar hubungan rapatnya terhadap masing-masing ulir lainnya menciptakan kantong-kantong berbentuk helical, selanjutnya kantong-kantong ini bergerak secara aksial dan mempunyai efek seperti pergerakan piston secara konstan dengan satu arah putaran.

Untuk jenis triple screw, hanya ulir pusat yang digerakkan secara mekanik dari luar melalui feksibel kopling, sementara kedua ulir lainnya digerakkan oleh tekanan minyak sekaligus berfungsi sebagai pengedap kebocoran (seal).

Pompa ulir ganda dengan timing gear

Pompa jenis ini dapat dipasang tidur (mendatar) maupun tegak (berdiri). Pemompaan dilakukan oleh dua ulir berhimpit yang berputar dalam ruang pompa.

Masing-masing poros ulir mempunyai ulir kiri dan kanan yang membuat keseimbangan hydroulik, sehingga tidak ada beban yang diberikan pada bantalan.

Kontak (singgungan) metal dicegah oleh jalannya poros ulir melalui timing gear yang dikeraskan dan dihaluskan. Begitu rumah pompa (casing) terisi cairan maka pompa akan langsung dapat memompa sendiri dan siap untuk bekeja.

Pemompaan berlangsung tanpa getaran ketika ulir-ulir berputar dan cairan mengalir ke dalam ulir dari ujung luar dan dipompakan ke dalam untuk selanjutnya keluar melalui saluran buang yang ditempatkan sekitar separoh panjang rotor.

Pompa-pompa yang digunakan untuk menangani cairan yang non korosit akan dijumpai dari jenis yang bantalannya dipasang di dalam (internal bearing) sementara untuk emlayani pemompaan cairan yang bersifat korosif dan atau berkekentalan rendah menggunakan jenis khusus dimana bantalan diluar ulir.

Fungsi timing gear, disamping sebagai pemutar juga dimaksudkan sebagai pemelihara agar jarak antara ulir-ulir tetap sama.

Pemakingan poros (shaft sealing)

Pada pompa jenis ulir ganda yang seperti Nampak pada gambar berikut pemakingan poros dapat dilakukan dengan menggunakan paking mekanik atau stuffing box. Keduanya dipasang pada bagian isap sehingga pemakingan memang diarahkan untuk memperoleh kevakuman yang efektif.

Bahan dan relief valve

Untuk pemompaan cairan secara umum, bahan yang digunakan untuk rumah pompa dan rumah bantalan cukup dengan cast iron, sementara untuk poros ulir biasanya dari baja dengan kadar karbon tinggi (high grade carbon steel).

Untuk pemompaan terhadap air laut, dapat dipilih pompa dengan rumha (casing) bronze dan ulir baja (stainless steel).

Karena pompa ulir merupakan pompa displacement dimana sejumlah hasilan yang dihisap harus sama dengan yang disalurkan keluar pompa, maka akan menimbulkan kenaikan tekanan yang dapat menyebabkan kerusakan penggeraknya, apalagi bila terhalang saluran keluarnya. Untuk itu menempatkan peralatan pengaman yang dapat berfungsi sebagai by pass yang berupa (katup pelepas) relief valve. (gambar 3-5).

Selain berfungsi sebagai pengaman yang dapat bekerja secara manual ataupun otomatis, pada pompa-pompa tertentu juga dapat difungsikan sebagai pengatur (control) tekanan output pompa.

H. Pompa centrifugal

Pompa centrifugak, disebut juga sebagai pompa kinetic karena mempunyai cirri-ciri antara lain :

a. Tak dapat menghisap sendiri

b. Prinsip kerjanya :

- Merubah tenaga luar sumber yang menggerakkannya ke tenaga dalam cairan melalui pemberian impuls-impuls ke cairan oleh impeller.

- Selanjutnya difusser atau volute, merubah sebagian besar tenaga kinetic menjadi tekanan.

Gambar 3-6 memperlihatkan jenis-jenis dasar pompa centrifugal karena banyaknya jenis-jenis lainnya dari pompa ini, mereka biasanya merupakan pengembangan dari ketiga jenis dasar tersebut.

Dari ketiga jenis pompa tersebut, jenis volute yang sering digunakan di aats kapal, sementara jenis difusser dijumpai terutama pada pompa-pompa tekanan tinggi dan biasanya multi tingkat tekanan, seperti pompa pengisian ketel (boiler feed water pump).

Secara matematik karakteristik, aksi pompa sentrifugal dapat ditunjukkan pada grafik di gambar 3-7. Yang menggambarkan hubungan antara tinggi takan (H) dan kapasitas (Q) yang merupakan garis lurus.

Secara teoritis, Q minimum terjadi saat tinggi tekan (H) pada maksimal, ini ditunjukkan dengan kurva theoretical H/Q.

Disebabkan adanya kerugian sentakan (shock losses) karena ketipisan daun impeller dan penyebab mekanik lainnya, terjadinya kerugian tinggi tekan namun menaikkan sedikit Q. kerugian-kerugian tersebut, bersama-sama dengan kerugian gesekan menyebabkan kurva H/Q menjadi sebagaimana Nampak di gambar. Dari gambar juga dapat dilihat bahwa tenaga minimum terjadi ketika tidak ada aliran dan ketika tinggi buangan tertinggi atau dengan kata lain saat katup buang (discharge valve) tertutup.

Oleh karena penghasilan menurun ketika tinggi buangan naik, maka tidak diperlukan katup pelepas (relief valve) pada pompa sentrifugal.

Juga perlu diperhatikan bahwa kurva efisiensi (randemen) untuk pompa adalah cembung yang berarti bahwa efisiensi terbesar terjadi pada suatu titik antara tinggi tekan keluar (discharge head) maksimum dan minimum.

Jika harga tinggi tekan (head) diketahui, maka hubungan antara putaran dan diameter impeller dapat dituliskan sebagai berikut :

N = 95 H.C

Dimana :

N = putaran per menit (RPM)

D = diameter impeller antara ujung blade, dalam meter

H = total head, dalam meter

C = konstante

Nilai C bervariasi sesuai dengan disain hydroulik dari pompa, tetapi pada umumnya berkisar antara 1,05 dan 1,2.

Nilai yang lebih tinggi menunjukkan pompa-pompa yang bekerja dibawah normalnya atau untuk pompa-pompa dengan impeller yang mempunyai sudut ujungnya yang kecil.

Konstruksi pompa sentrifugal dan cara kerja

Dari jenis pompa volute (gambar 3-8), rumah (casing dibuat seperti rumah siput sehingga bebas terjadinya hambatan aliran dari impeller. Volute disini juga berfungsi sebagai diffuser, merubah tenaga kinetic (kinetic head) menjadi tenaga tekan (pressure head).

Beberapa jenis pompa mempunyai rumah volute ganda (double volute casing) yang memberikan keseimbangan radial dan mengurangi keausan bantalan.

Dilihat dari cara masuknya air di pipa isapan, ada dua jenis impeller :

1. Impeller masukan ganda

2. Impeller masukan tunggal

Gambar 3-9 menunjukkan kedua jenis impeller tersebut.

Pompa-pompa yang dirancang untuk tekanan tinggi, mempunyai diffuse ring sehingga jumlah tenaga kinetic yang lebih besar dari cairan dapat diubah ke tekanan.

Ketika pompa berputar, cairan yang meninggalkan impeller menghasilkan jatuh tekanan pada saluran masuk atau disebut mata impeller (eye of impeller). Hal ini menyebabkan cairan dari saluran isap mengalir ke dalam pompa.

Pompa ini termasuk pompa yang tidak dapat menghisap sendiri, oleh karenanya saat awal perlu dipancing.

Karena sifatnya itu, di atas kapal pompa-pompa sentrifugal sederhana digunakan untuk sirkulasi air laut dan diletakkan di bawah permukaan air laut sehingga pompa selalu terisi oleh air dan tak perlu pancingan.

Sementara untuk kepentingan pemompaan lainnya seperti pemompaan lensa (bilge pumping) atau kepentingan ballas pompa-pompa tersebut perlu pancingan untuk menghisap udara dari saluran isap sehingga cairan dapat dipompa melalui mata impeller.

Gambar 3-10 menunjukkan bagan pompa sentrifugal satu tingkat tekanan (single stage centrifugal pump) dengan bagian-bagiannya.

Pompa-pompa yang digunakan di atas kapal pada umumnya dipasang tegak (vertical) dengan motor penggerak di atasnya.

Pemakingan poros

Untuk pompa-pompa tegak, pemakingan dilakukan pada bagian atas yang ditunjukkan untuk :

1. Pengaturan (bila paking lunak)

2. Petunjuk kondisi (katakana bocor misalnya) bila paking mekanik

3. Menahan air dalam pompa saat berhenti lama, untuk membasahi bantalan dan sebagainya saat start.

Stuffing box merupakan jenis pemakingan yang mendominasi hampir semua pompa sentrifugal tegak dan umumnya pendek dangan hanya 4 atau 5 buah ring pakingnya. Kecuali di pompa pengisian dan sirkulasi, stuffing box digunakan untuk tinggi tekan (head) yang rendah. Jika bagaimanapun saluran isap pompa bekerja dibawah vakum, biasanya digunakan tambahan penggemukan (grease).

Selain jenis stuffing box, penggunaan paking mekanik (mechanical seals) juga disukai untuk pompa-pompa jenis ini.

Hal yang penting diperhatikan adalah bahwa untuk meyakinkan tidak ada pengantongan udara maka cairan pendingin ataupun pelumas harus tertekan ke paking mulai titik terendah pada sisi tekan pompa, saat pancingan. Hal ini untuk mencegah :

1. Pengantongan udara

2. Masuknya kotoran padat serta

3. Terjadinya peristiwa elektrolisa.

Maka pemakingan dengan paking lunak lebih menguntungkan pada pompa-pompa yang bekerja untuk air laut.

Gambar 3-11 memperlihatkan susunan kedua jenis pemakingan pada poros pompa.

1. Bantalan berpelumas air

2. Bantalan berpelumas gemuk (grease)

3. Bantalan berpelumas air dengan pemakingan lunak

4. Bantalan berpelumas gemuk, pemakingan lunak.

Gambar 3-12 a, b dan c menunjukkan beberapa konfigurasi bantalan / pemakingan pompa-pompa vertical. Kecenderungan konfigurasi tersebut dilakukan untuk mengeliminasi bantalan (paking) bawah.

a) Pemakingan atas pada pompa dengan kopling keras

b) Pompa tanpa pemakingan bawah

c) Pemakingan atas dan bawah pada pompa dengan kopling fleksibel.

Konstruksi

Konstruksi pompa sangat bervariasi dan tergantung keperluannya poros dipasang, antara lain:

1. Pompa non air asin (non salt water pump)

Pompa yang dapat berbentuk portable, dan dapat digunakan sebagai pompa pendingin mesin, dan lain-lainnya kecuali pompa pengisian air dibuat dari bahan high grade cast iron untuk rumahnya, dengan poros dibagian dalamnya, sementara untuk poros dapat dari bronze maupun stainless steel EN 57,18 Cr /2 Ni) dan yang belakangan ini lebih bagus.

2. Pompa air alut

Walaupun disebutkan air laut, namun termasuk dalam pompa adalah yang juga digunakan pada pemompaan di danau, sungai atau di pelabuhan. Secara normal biasanya menggunakan bahan bronze, rumah dari gunmetal, impeller dari aluminium bronze (BS 1400 AB2 95 / 5Fe / 5, 5 Ni) sementara poros dari stainless steel untuk jenis stuffing lunak atau EN56J (19/10/3 Cr.Ni.Mo) untuk pemakingan mekanik.

3. Pompa pengisian air ketel

Karena harus menerima beban tekanan dan suhu yang tinggi, maka pompa-pompa ini menggunakan rumah dari bahan cast steel (0,25% carbon steel) dengan poros dan impeller dari stainless steel.

Penanganan masalah udara

Dikarenakan ombak yang dapat menyebabkan kondisi roll dan pitch, pompa-pompa untuk kapal suatu saat harus menangani masalah air yang banyak bercampur udara. Kondisi cuaca yang mempengaruhi posisi saluran masuk menjadi tidak benar akan dapat menyebabkan sejumlah udara, menjadi cukup kuat membuat blocking sehingga pompa akan kehilangan daya menghisapnya.

Pengembangan udara pada saluran masuk dan proses, pengompresion berikutnya dalam pompa, akan menyebabkan bunyi yang setara dengan kavitasi, khususnya untuk pompa-pompa displacement dimana kompresinya mendadak.

Pengembangan dan pengumpulan udara juga akan mengakibatkan kerusakan pompa dan pipa-pipa oleh peristiwa korosi, erosi maupun kedua-duanya.

Pompa-pompa kemungkinan ada yang dipasang di atas permukaan air yang dipompa yang akan menyebabkan kesulitan bagi kerjanya jenis pompa sentrifugal yang bukan jenis dapat menghisap sendiri. Untuk mengatasi hal ini, perlu upaya untuk membuat kevakuman pada saluran masuk pompa.

Karena kecepatan bibir luar impeller pompa sentrifugal relative rendah, upaya penghisapan pompa ketika kosong tidak melebihi 12 mm kolom air dan pompa sentrifugal perlu dipancing dengan air karena ia tidak dapat membuang udara atau gas seperti pompa-pompa displacement.

Bagi pompa-pompa yang terletak di bawah permukaan air yang dipompa, semacam pompa-pompa di kapal, tidaklah sesulit yang dialami, karena dengan membuka keran pemasukan, maka pompa secara cepat sudah terisi air dan dengan mencerat udara, maka pompa akan siap beroperasi.

Cara-cara menagatasi udara

a. Mensirkulasi ulang keluaran pompa (recirculation of discharge)

Cara ini sangat tidak efisien.

b. Dengan menggunakan pompa udara jenis “liquid ring primer”

Pompa jenis ini hampir banyak digunakan, karena penanganan terhadap udara sangat bagus dan udara yang diambil dikeluarkan ke atmosfer lewat ventilasi (cerat udara).

Peralatan ini dapat berfungsi sebagai compressor gas dan dapat juga sebagai pembuang udara. Kumpulan udara secara cepat dibersihkan demikian juga kebocoran udara ke dalam (masuk angin) dapat diatasi tanpa menurunkan kinerja pompa.

Pompa udara ini terdiri dari sebuah rotor yang mempunyai kipas (bladé) disekelilingnya dan diletakkan di bawah, berputar di dalam rumah ovalnya. Air penahan (sealing water) mengalir ke dalam lobang lekukan air melalui pipa pensupply.

Berputarnya rotor dan blade, menimbulkan gaya sentrifugal menyebabkan air berputar pada garis keliling rumah dan kema ovalnya, membuat gerakan air berfungsi seperti piston air yang maju mundur diantara blade-bladenya. Dampak ini akan menyebabkan terjadinya penghisapan dan penekanan pada lobang lekukan air yang selanjutnya dapat menarik vakum dan udara yang ada. Udara ini selanjutnya dikeluarkan ke atmosfer melalui pipa overflow.

c. Dengan menggunakan ejector, cara ini cukup efektif.

d. Dengan menggunakan eccentric vane primer.

Central priming system

Gambar 3-13 menunjukkan contoh susunan system penghisapan udara terpusat yang digunakan untuk memancing 4 buah pompa. System ini dalam kenyataannya dapat menangani untuk beberapa buah pompa sentrifugal di kamar mesin.

Pompa water ring menjaga kondisi vakum yang ditetapkan di tangki vakum. Ia bekerja secara otomat berdasarkan control starter. Dengan membuka katup priming (cock), atau non-return valve salah satu pompa. Berarti pembuangan udara dari saluran pompa dilakukan.

Untuk mencegah air masuk ke tangki vakum setelah pembuangan udara, katup pelepas udara yang diatur oleh penampung akan secara otomat menutup. Keuntungan system pancingan central :

1. Menghemat tenaga, karena cukup dengan satu atau dua set priming pump dapat melayani seluruh pompa yang ada

2. Mengurangi biaya

3. Perawatan mudah.

I. Ringkasan

1. Pompa adalah alat angkut yang bekerja berdasarkan perbedaan tekanan.

2. Pompa dapat dikelompokkan dalam 2 kategori, yaitu pompa displacement yang dapat menghisap sendiri dan pompa sentrifugal atau pompa kinetic yang tak dapat menghisap sendiri.

3. Secara teoritis, kenaikan isapan suatu pompa pada tinggi permukaan air alut dan suhu air 15⁰C adalah 1,013 x 10,2 = 10,3 m, dimana tekanan barometer = 1,013 (1 atm), tinggi tekan air = 1 bar.

4. Tenaga yang diserap pompa P_a = Q x H_tot x w

Dimana :

P_a = tenaga yang diserap (kW)

Q = jumlah cairan yang disalurkan dalam liter / detik

H_tot= tinggi tekan total, dalam meter

W = berat jenis cairan, dalam gram/ml

K = 101,9368 (=102)

5. Pompa-pompa displacement memerlukan relief valve, sementara pompa kinetic tidak.

6. Pompa displacement dapat pula dikelompokkan sebagai pompa yang bergerak secara bolak-balik atau reciprocating pump yang dapat dijumpai sebagai pompa torak/pompa plunger kerja tunggal, ganda dan diferensial serta pompa yang berputar atau rotary pump seperti pompa roda gigi (gear pump), pompa ulir (screw pump).

7. Untuk pompa-pompa sentrifugal, perlu dipancing dalam central priming system (system pencingan tersebut).

J. Pertanyaan

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pompa merupakan alat angkut.

2. Gambarkan diagram yang menunjukkan kedudukan pompa sebagai alat angkut atau pemindah dan jelaskan simbul-simbul yang anda berikan dalam gambar diagram tersebut.

3. Tuliskan rumus jumlah tinggi tekan total, dan jelaskan arti dari huruf-huruf rumus tersebut.

4. Tuliskan pula rumus tenaga yang diserap pompa, dan jelaskan arti huruf dalam rumus tersebut.

5. Jelaskan apa pengaruh bentuk pipa pada pemompaan.

6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

- Pompa displacement

- Pompa kinetic

7. Jelaskan dengan bantuan gambar skematik, prinsip kerja dari :

- Pompa plunyer kerja tunggal

- Pompa plunyer kerja ganda

- Pompa plunyer kerja secara diferensial

8. Sebutkan cirri-ciri pompa plunger yang bekerja secara diferensial, bandingkan terhadap pompa plunger kerja tunggal dan kerja ganda.

9. Tuliskan hubungan antara diameter plunger dan diameter batang plunger kedua langkah bolak-balik pompa diferensial menghasilkan pemompaan yang sama.

10. Jelaskan apa fungsi relief valve pada pompa-pompa jenis displacement.

11. Jelaskan mengapa pada pompa kinetic (sentrifugal) tak diperlukan relief valve.

12. Jelaskan dengan disertai gambar skematik prinsip kerja pompa roda gigi.

13. Sebutkan dimana anda jumpai pompa roda gigi di atas kapal.

14. Sebutkan 2 jenis pompa ulir yang biasa digunakan di atas kapal.

15. Dipergunakan dimana sajakah pompa ulir di atas kapal.

16. Mengapa pompa ulir baik digunakan untuk pemompaan minyak, demikian pun untuk yang bercampur gas?

17. Mengapa pompa ulir sangat ideal digerakkan dengan electromotor?

18. Jelaskan cara kerja pompa ulir.

19. Jelaskan mengapa pompa sentrifugal juga disebut sebagai pompa kinetic.

20. Gambarkan diagram karakteristik pompa sentrifugal dan jelaskan maksud diagram tersebut.

21. Sebutkan 3 jenis dasar pompa sentrifugal dan sebut jenis mana yang paling banyak digunakan di atas kapal.

22. Gambar secara skematik, pompa volute lengkap dengan bagian-bagiannya serta jelaskan cara kerjanya.

23. Apakah manfaat dari double volute?

24. Jelaskan cara-cara mengatasi masalah udara, minimum 3 cara.

25. Jelaskan dengan disertai gambar skemati, system pancingan terpusat.

BAB 4

KOMPRESSOR UDARA

A. Deskripsi

Compressor merupakan salah satu komponen dari system udara kerja di atas kapal.

Fungsi utama udara kerja di atas kapal adalah sebagai udara penjalan di kapal-kapal motor (motor ship), baik sebagai penjalan mesin diesel induk maupun mesin diesel penggerak generator.

Fungsi lain dapat digunakan sebagai pembersih, penggerak peralatan pneumatic (kunci-kunci pneumatic, alat pengangkat pneumatic), pembersih pengisi tangki-tangki hydrophor, untuk penggunaan energy pada system, control pneumatic dan lain-lain. Udara sebagaimana dimaksud, dihasilkan oleh compressor udara.

Dalam bab ini, dari keseluruhan jenis compressor udara yang ada, akan diuraikan tentang hal-hal yang berkaitan jenis compressor udara jenis torak yang biasa digunakan di atas kapal.

B. Relevansi

Mengingat pentingnya fungsi kompresor udara di atas kapal dalam kaitan menyelenggarakan olah gerak kapal dengan lancar, kompresor perlu dipelajari oleh petugas operasional kamar mesin.

Dengan kompresor yang berfungsi baik, maka kesiapan akan tersedianya udara dalam botol angin (air receiver) akan terjamin sehingga setiap saat siap mengantisipasi kebutuhan oleh gerak.

Untuk memperlancar proses pembelajaran kompresor udara, peserta diklat hendaknya telah memahami tentang pompa, mesin diesel, termodinamika, dan phisika.

C. Tujuan

Setelah selesai mengikuti pembelajaran kompresor udara ini, diharapkan para peserta diklat mampu :

1. Menyebutkan fungsi dan jenis kompresor udara

2. Menjelaskan bagian-bagian kompresor udara jenis torak dan prinsip kerjanya

3. Mengoperasikan (menjalankan dan mematikan) kompresor udara.

4. Merawat kompresor udara.

D. Jenis kompresor udara

1. Menurut fungsinya (lihat gambar 1-5)

a. Kompresor udara utama (main air compressor)

Kompresor udara utama adalah kompresor udara yang digunakan mengisi botol angin utama (Main Air Receiver) yang digerakkan oleh tenaga listrik (electromotor).

b. Kompresor udara darurat (Emergency Air Compressor)

Kompresor udara darurat adalah kompresor udara yang digunakan untuk mengisi botol angin bantu (Auxiliary Air Receiver) dan digerakkan dengan tenaga yang independent secara mekanik dan digunakan saat dalam kondisi black out, sementara botol angin utama dan bantu kosong.

2. Menurut konstruksinya / cara bekerjanya

a. Kompresor torak (Reciprocating Air Compressor)

b. Kompresor centrifugal (Centrifugal Air Compressor)

c. Kompresor ulir (Screw Air Compressor)

3. Tingkat tekanan

a. Satu tingkat tekanan

b. Tekanan rendah dan tekanan tinggi

E. Prinsip kerja kompresor udara torak

Pada setiap tingkat tekanan, terjadi 4 proses dalam siklus bekerjanya sebuah kompresor udara jenis torak, yaitu :

1. Proses ekspansi, dimulai saat torak bergerak dari titik mati atas selama kedua katup dalam keadaan tertutup.

2. Proses isap (suction), dimulai saat katup isap terbuka dan torak masih bergerak ke bawah sampai dengan sedikit lebih rendah dari titik mati bawah. Disini proses pengisian terjadi pada tekanan tetap.

3. Proses kompresi, dimulai saat torak bergerak dari titik mati bawah ke atas, dimana kedua katup dalam keadaan tertutup sampai sedikit di atas tekanan discharge. Disini terjadi kenaikan tekanan diikuti dengan kenaikan suhu.

4. Proses pembuangan (discharge), terjadi ketika katup buang (discharge valve) membuka saat torak masih menuju ke atas sampai dengan titik mati atas.

Kompresor udara induk yang digunakan diatas kapal, pada umumnya jenis torak dua tingkat tekanan (2 stages air compressor) yang dapat menghasilkan udara bertekanan lebih dari 25 bar.

Beberapa jenis kompresor bertingkat tekanan lebih (multi stage compressor) dari bebagai konfigurasi silinder dan bentuk piston digunakan untuk menghasilkan tekanan udara yang diinginkan. Jenis konfigurasi compressor dapat dilihat pada gambar 4-3.

Berdasarkan pertimbangan terhadap beberapa aspek kesederhanaan, mudahnya perawatan maka dari beberapa jenis konfigurasi tersebut, jenis kompresor 2 tingkat tekanan dengan 2 siinder banyak digunakan di atas kapal. Mesin seperti ini dapat menghasilkan kompresor sekitar 25-40 bar.

F. Pendinginan

Selama kompresi berlangsung, banyak energy yang dibutuhkan diubah menjadi panas dan sebagai konsekuensinya terjadi kenaikan suhu yang akan mengurangi randemen volumetric dari siklus.

Untuk meminimalkan kenaikan suhu tersebut, maka panas harus dipindahkan. Walaupun sebagian panas dapat dipindahkan melalui dinding silinder, luas permukaan silinder tetap menyisakan suhu tinggi yang haru didinginkan sebelum ke proses kompressi di silinder tingkatan sesudahnya

G. Konstruksi

Kompresor yang ditunjukkan pada gambar 4-2, merupakan kompresor yang dikerjakan oleh motor (motor driven compressor) jenis 2 tingkat tekanan, 2 crank kerja tunggal yang umum digunakan di atas kapal. Mesin ini dapat bekerja pada rentang pengadaan udara tekan sekitar 200 m³/jam pada tekanan discharge 14 bar sampai 274 m³/jam pada tekanan 40 bar.

Kedua piston tekanan rendah dan tinggi dari campuran aluminium dengan pegas-pegas kompresi dan pegas oli dari besi tuang piston dihubungkan dengan batang piston melalui gudgeon pin yang ditahan dengan bush-bush terbuat dari phosphor bronze.

Katup-katup isap dan tekan ditempatkan pada kantong di silinder head. Katup-katup tersebut dari jenis Hocrbiger dan ditunjukkan pada gambar 4-5.

Yang harus diperhatikan dalam hal katup tersebut adalah jangan sampai terbalik waktu memasang.

Intercooler dipilih dari jenis single pass, sementara after cooler dipilih jenis pipa U double pass.

Relief valves dipasang pada setiap saluran keluar masing-masing tingkat tekanan. Demikian pula halnya dengan pressure indicator juga dipasang pada tiap tingkat tekanan.

H. Cara menjalankan kompresor

1. Kompresor harus selalu distart pada kondisi unloadedcondition karena tekanan besar yang dihasilkan secara mendatar akan menimbulkan torsi yang tinggi. Oleh karena itu katup-katup cerat dalam keadan terbuka. Pembukaan cerat ini juga dimaksudkan untuk membuang uap air yang terakumulasi.

2. Yakinkan bahwa minyak lumas dikarter dalam kondisi memenuhi dan juga pelumasan silinder.

3. Yang pendinginan untuk cooler (intercooler dan after cooler) serta telah berjalan baik

4. Yakinkan bahwa keran tekan menuju ke botol angin telah dibuka. Dan juga keran masuk botol anginnya.

5. Yakinkan tenaga listrik memenuhi.

6. Start mesin.

7. Biarkan katup cerat terbuka beberapa saat kemudian tutup.

8. Atur pembukaan katup isap.

I. Ringkasan

1. Kompresor merupakan komponen dari system udara penjalan.

2. Jenis kompresor yang digunakan dikapal pada umumnya jenis torak tingkat tekanan (tekanan rendah dan tinggi).

3. Dalam 1 siklus kerja kompresor tiap tingkat tekanan terdiri dari 4 proses yaitu : ekspansi, pengisian, kompresi dan delivery.

4. Karena tuntutan kebutuhan penghasilan tekanan tinggi, sementara proses kompressi menimbulkan kenaikan suhu maka diperlukan intercooler dan after cooler.

5. Perlengkapan yang harus ada di compressor adalah relief valves dan manometer untuk tiap tingkat tekanan.

6. Untuk start kompresor harus dalam kondisi tanpa beban.

J. Pertanyaan

1. Sebutkan 4 prosses yang terjadi pada satu siklus kerja kompresor.

2. Jelaskan mengapa dikapal diperlukan kompresor 2 tingkat tekanan.

3. Jelaskan mengapa diperlukan intercooler.

4. Sebutkan perlatan yang harus dipasang pada sebuah compressor dan dimana dipasangnya.

5. Jelaskan bagaimana menjalankan kompresor dengan cara manual dan jelaskan pula maksud setiap tindakan yang anda lakukan pada saat menjalankan kompresor tersebut.

Permesinan bantu

Jumat, 29 April 2011

Permesinan Bantu

PROSEDUR PENGOPERASIAN STEERING GEAR

B. Pengoperasian Steering Gear menggunakan posisi ‘AUTO’.