sistem pelumasan pada pembangkit tenaga listrik

1 Prinsip Dasar Pelumasan.

Dua benda yang permukaannya saling kontak antara satu dengan lainnya akan menimbulkan gesekan. Gesekan adalah gaya yang cenderung menghambat atau melawan gerakan. Apabila gesekan dapat mengakibatkan kedua benda tersebut tidak dapat bergerak relatif satu terhadap lainnya maka jenis gesekannya dinamakan Gesekan Statik, contohnya gesekan yang terjadi antara mur dengan baut. Sedangkan apabila kedua benda masih dapat bergerak relatif satu terhadap lainnya dinamakan Gesekan Dinamik atau Gesekan Kinetik, seperti gesekan antara poros dengan bantalan. Gesekan dinamik akan menimbulkan keausan material.
Keausan material dapat dikurangi dengan mengurangi besarnya gaya akibat gesekan yaitu dengan cara menghindarkan terjadinya kontak langsung antara dua permukaan benda yang bergesekan. Salah satu cara untuk menghindarkan kontak langsung diantara dua benda yang bergesekan adalah dengan “menyisipkan” minyak pelumas diantara kedua benda tersebut. Cara ini dinamakan “melumasi” atau memberi pelumasan.
Prinsip pelumasan dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu:
• Pelumasan Batas.
Adalah pelumasan dimana permukaan kedua benda yang bergesekan dipisahkan oleh lapisan pelumas yang sangat tipis sehingga pada beberapa lokasi masih terjadi gesekan diantara kedua benda tersebut. Lihat Gambar .
• Pelumasan Film.
Dengan memberikan lapisan minyak pelumas yang lebih tebal (berupa film) diantara kedua benda yang bergesekan, tidak lagi terjadi gesekan diantara kedua benda tersebut. Prinsip pelumasan yang baik adalah pelumasan film.
Fungsi utama minyak pelumas adalah untuk pelumasan, sedangkan fungsi lain yang tak kalah pentingnya adalah untuk pendingin, perapat, mengurangi korosi, peredam kejut dan kontrol.






A B

Gambar 1 . Pelumasan Batas (A) dan Pelumasan Film (B)

• Sebagai Pendingin.
Gesekan akan menimbulkan panas yang apabila berlebihan dapat menimbulkan kerusakan material. Minyak pelumas akan menyerap panas tersebut untuk dibawa dan dibuang di sistem pendingin minyak pelumas atau ke udara luar.
• Sebagai Perapat.
Pelumas dapat difungsikan sebagai perapat, misalnya untuk mencegah bocornya hydrogen dari poros alternator ke udara luar.
• Untuk mengurangi korosi.
Pelumas dapat mengurangi laju korosi karena membentuk lapisan pelindung pada permukaan logam sehingga kontak langsung antara zat penyebab korosi dengan permukaan logam dapat dihindari atau dikurangi.
• Sebagai Peredam Kejut.
Beban kejut dapat terjadi pada komponen mesin, diantaranya pada roda gigi. Lapisan minyak pelumas akan memperkecil benturan diantara permukaan roda gigi yang saling bersinggungan, sehingga dapat meredam getaran dan noise.

2 Jenis Pelumas.
Sesuai wujudnya, pelumas dapat dibedakan menjadi Pelumas Cair (Minyak Pelumas), Pelumas Semi Padat dan Pelumas Padat.
• Pelumas Cair (Minyak Pelumas).
Jenis Pelumas Cair umumnya terbuat dari minyak mineral yang merupakan produk sampingan
dari penyulingan minyak bumi, atau ada juga yang dibuat dari bahan sintetis.
Di pasaran banyak tersedia berbagai merek minyak pelumas. Untuk mengetahui minyak
Pelumas mana yang cocok digunakan, perlu diketahui karakteristik minyak pelumas tersebut yang merupakan gambaran dari sifat-sifat minyak pelumas.
Diantara sifat-sifat minyak pelumas yang penting diketahui adalah:
• Viskositas (Viscosity)
Atau kekentakan merupakan suatu ukuran yang menyatakan besarnya tahan cairan terhadap aliran, atau kemampuan cairan untuk mengalir. Viskositasnya akan tergantung dari temperature.apabila temperature naik,maka viskositasnya turun. SAE membedakan viskositas minyak pelumas dengan angka-angka SAE yang lebih tinggi menunjukan kekentalan yang lebih tinggi juga (lebih kental).



• Indek Viskositas (Viscosity Index)
Merupakan ukuran dari laju perubahan kekentalan minyak pelumas terhadap perubahan temperatur. Indek Viskositas dinyatakan dengan angka 0 sampai 100 angka yang lebih kecil berarti minyak pelumas tersebut akan lebih cepat perubahan viskositasnya apabila temperaturnya berubah.

• Titik Tuang (Pour Point)
Adalah temperatur tertinggi dimana minyak pelumas mulai membeku apabila temperaturnya diturunkan. Minyak pelumas yang digunakan pada temperatur rendah harus memiliki Titik Tuang yang rendah.
• Titik Nyala (Flash Point)
Adalah temperatur terendah dimana uap minyak pelumas akan terbakar apabila diberi sumber panas. Pembakaran berhenti apabila sumber panasnya dihilangkan. Minyak pelumas harus memiliki Titik Tuang yang rendah.
• Titik Bakar (Fire Point),
Adalah temperatur terendah dimana uap minyak pelumas akan terbakar dengan sendirinya dan terus terbakar walaupun tidak diberi sumber panas dari luar.



3. Aditif Minyak Pelumas.

Aditif atau bahan tambahan yang dicampurkan kedalam minyak pelumas bertujuan untuk memperbaiki sifat pelumas tersebut. Aditif yang banyak digunakan diantaranya adalah:

• Pour Point Depressants.
Bertujuan untuk menurunkan titik tuang.

• Oxidation Inhibitor.
Adalah zat anti oksidasi agar minyak pelumas tidak membentuk asam yang akan mengakibatkan korosi dan meningkatkan kekentalannya.

• Viscosity Index Improver.
Digunakan untuk memperbaiki indek viskositas.

• Antifoam Agent.
Adalah zat aditif yang dapat memecah gelembung udara yang timbul pada minyak pelumas, terutama pada sistim sirkulasinya.

* Rust and Corrosion Inhibitor.
Untuk mengurangi timbulnya karat dan korosi dan karat.






• Extreme Pressure Additive.
Berguna untuk meningkatkan kemampuan minyak pelumas dalam menahan desakan, sehingga lapisan minyak pelumas tidak mudah terdesak meninggalkan permukaan yang perlu mendapatkan pelumasan.

• Detergent
Adalah sebagai aditif pembersih yang dapat mencegah atau mengurangi terbentuknya kotoran/kerak pada bagian yang dilumasi serta membuang kotoran yang sudah terbentuk.

• Emulsifying Agent.
Berguna untuk membungkus/menyelubungi partikel air yang ada di dalam minyak pelumas, agar kontak antara partikel air dengan permukaan material yang dilumasi terhindarkan (mencegah korosi).

• Emulsion Breaker.
Untuk mempercepat terpisahnya partikel air dari minyak pelumas sehingga dapat lebih mudah untuk membuang partikel air tersebut, misalnya pada proses pemurnian minyak pelumas/ centrifuges.



4 Pemurnian Minyak Pelumas.

Pada sistem pelumasan selalu terbuka kemungkinan tercemarnya pelumas oleh kontaminasi sehingga kondisi minyak pelumas menjadi menurun. Agar kondisinya tetap baik sehingga masa pakainya menjadi panjang maka minyak pelumas harus mendapat perawatan yang baik.

Diantara metode perawatan untuk pemurnian minyak pelumas yang sering dilakukan adalah:.
• Penggantian sebagian minyak pelumas secara periodik.
Cara ini dilakukan dengan mengambil sebagian minyak pelumas (+/- 10 %) dari dalam sistem pelumasan lalu menggantinya dengan yang baru. Cara ini efisien untuk mesin-mesin kecil yang menggunakan volume pelumas sedikit, tapi akan menjadi boros untuk sistem yang besar. Cara ini juga tidak efektif untuk minyak pelumas yang sudah teroksidasi.
• Filtrasi.
Metoda ini dilakukan dengan cara mengeluarkan seluruh minyak pelumas dari dalam sistem pelumasan untuk selanjutnya sistem diisi minyak pelumas baru atau minyak pelumas lama yang sudah diproses dengan menggunakan filter. Kerugian cara ini adalah mesin harus dimatikan ketika dilakukan penggantian minyak pelumas.















Gambar 2. Saringan Minyak Pelumas.


• Oil Conditioning.
Oil Conditioning menggunakan Oil Conditioner yang berupa instalasi pemulih kondisi minyak pelumas. Instalasi ini dapat terpasang secara tetap dan merupakan bagian dari sistem pelumasan, atau instalasi mobile (dapat dipindah).
Perlengkapan yang ada di dalam instalasi Oil Conditioner diantaranya Pompa sirkulasi, Mesh Filter, Magnetic Filter, Heater, Gas Extractor dan Centrifuges.
Instalasi Oil Conditioner hihubungkan dengan tangki minyak pelumas pada sistem pelumasan. Secara kontinyu, sebagian kecil minyak pelumas disirkulasikan melalui instalasi Oil Conditioner. Minyak pelumas yang sudah bersih langsung dikembalikan ke tangki, atau disimpan di dalam tangki cadangan. Bila level minyak pelumas di dalam tangki turun, maka ditambahkan minyak pelumas baru atau minyak pelumas yang sudah dibersihkan.

















Gambar 3 . Oil Conditioning.



5. Siklus Pelumasan.

Sistem pelumasan diperlukan untuk mensupply minyak pelumas yang bersih dengan tekanan dan suhu tertentu kedalam bantalan turbin, bantalan alternator, bantalan kompresor, bantalan Load Gear, sistem kontrol, sistem pengaman dan lain-lainnya.
Starting Packages (misalnya Starting Diesel beserta perlengkapannya) ada yang mempunyai sistem pelumasan tersendiri dan ada juga yang mempunyai sistem pelumasan yang menjadi satu dengan Sistem Pelumasan Utama.
Peralatan Sistem Pelumasan Utama biasanya dipasang pada Engine Bedplate dan terdiri dari:
• Lube Oil Reservoir,

Adalah tangki yang dapat menampung sejumlah besar minyak pelumas.
Reservoir ini harus cukup besar agar minyak pelumas dapat diam / berhenti sesaat didalam tanki untuk mengendapkan kotoran-kotoran dan membuang gasnya.
Suhu minyak pelumas selalu di monitor dan dijaga agar tetap pada batas-batas yang ditetapkan agar proses pelumasan dapat berjalan dengan baik.
Suhu minyak pelumasan di dalam Reservoir juga tidak boleh terlalu rendah karena akan menghambat pemompaan. Bila suhunya terlalu rendah maka secara otomatis alat pemanas yang dipasang didalam tangki akan bekerja.

• Primary Lube Oil Pump

Atau Main Lube Oil Pump (Pompa Minyak Pelumas Utama), berfungsi sebagai pompa minyak pelumas utama dan diputar langsung oleh poros turbin gas, atau diputar oleh motor listrik AC.
Untuk Primary Lube Oli Pump yang diputar oleh motor listrik, penempatan pompa adalah didalam reservoir minyak pelumas, sedangkan motor listriknya berada diatas tutup reservoir.
Pompa ini harus mampu mensupply kebutuhan minyak pelumas dalam keadaan operasi normal. Sebagai contoh, kapasitas Primary Lube Oil Pump sebesar 2.800 liter per menit dengan tekanan 6 bar.
• Secondary Lube Oil Pump atau Auxilliary Lube Oil Pump atau Back-up Lube Oil Pump,

Untuk turbin gas yang Primary Lube Oil Pump-nya diputar langsung oleh poros turbin gas, maka Secondary Lube Oil Pump akan bekerja ketika putaran turbin masih rendah (saat start-up dan shut-down) dimana tekanan minyak pelumas dari Primary Lube Oil Pump belum mencukupi. Bila putaran turbin cukup tinggi, maka secara otomatis Secondary Lube Oil Pump akan stop
Pada turbin gas yang Primary Lube Oil Pump diputar oleh motor listrik, maka Secondary Lube Oil Pump berfungsi sebagai cadangan.
Secondary Lube Oil Pump juga akan bekerja secara otomatis bila tekanan minyak pelumas turun oleh karena suatu sebab.
• Emergency Lube Oil Pump,

pemasangan pompa ini sama seperti pemasangan Secondary Lube Oil Pump.
Emergency Lube Oil Pump diputar oleh motor listrik DC dan bekerja bila tegangan listrik AC hilang dan atau tekanan minyak pelumas turun mencapai batas yang ditetapkan.
Baik kapasitas maupun tekanan minyak pelumas dari Emergency Lube Oil Pump lebih rendah dibanding dari Primary Lube Oil Pump, maka hasil pemompaannya akan langsung dialirkan kedalam bantalan-bantalan tanpa melalui Lube Oil Cooler.
Emergency Lube Oil Pump pada umumnya hanya digunakan apabila turbin tidak dibebani serta putarannya sangat rendah (diputar turning gear/Ratchet).

• Lube Oil Cooler,

Atau Pendingin Minyak Pelumas, biasanya terdiri dari dua unit, salah satunya beroperasi dan yang lainnya stand-by, dan menggunakan media pendingin udara atau air.
Lube Oil Cooler dengan media pendingin air akan lebih kecil dimensinya sehingga sedikit memakan tempat dibandingkan dengan yang menggunakan media pendingin udara.
Lube Oil Cooler berfungsi untuk mendinginkan minyak pelumas yang sudah ditampung didalam reservoir dan akan dialirkan kembali ke bantalan-bantalan.
Untuk Lube Oil Cooler yang menggunakan media pendingin udara, setiap unit cooler memiliki dua buah kipas (fan) dengan kapasitas 2 x 50%, sehingga lebih hemat dalam pemakaian listrik pada saat suhu minyak lumas tidak terlalu tinggi.
• Vapor Extractor,
Adalah sejenis exhaust fan yang berfungsi untuk mengeluarkan gas-gas yang ada didalam reservoir minyak pelumas, dan membuat sedikit vakum di reservoir.
Kondisi vakum ini akan berguna untuk membantu mencegah kebocoran minyak pelumas dari celah labirin pada ujung bantalan, dan mempercepat penguapan gas-gas yang terkandung didalam minyak pelumas.
• Detektor Suhu, Detektor Tekanan dan Detektor Level,
Untuk memonitor agar suhu, tekanan maupun level sesuai dengan yang ditetapkan.
Disamping detektor-detektor tersebut dilengkapi juga dengan signal alarm dan peralatan trip.
Salah satu contoh batas-batas suhu dan tekanan minyak pelumas adalah sebagai berikut :
Suhu minyak pelumas di dalam reservoir : Minimum : 27 oC.
Suhu minyak pelumas masuk bantalan : Normal : 45 - 65 oC.
Maksimum : 70 oC.
Suhu minyak pelumas keluar bantalan : Maksimum : 90 oC
Tekanan minyak pelumas masuk bantalan: Normal : 1,5 bar.
Minimum : 1,0 bar (alarm)
0,8 bar (trip)














Gambar 4 . Sistem Pelumasan PLTP

































Gambar 5 . Sistem Pelumasan Derajad 2






























Gambar 6 . Sistem Pelumasan PLTU










































Gambar 7 . Sistem Pelumasan Diesel










































GAMBAR 8 . OIL CENTRIFUGAL.