Apa Yang Dimaksud Dengan Refrigasi - Mesin Pendingin

Refrigerasi adalah produksi atau pengusahaan dan pemeliharaan tingkat suhu dari suatu bahan atau ruangan pada tingkat yang lebih rendah dari pada suhu lingkungan atau atmosfir sekitarnya dengan cara penarikan atau penyerapan panas dari bahan atau ruangan tersebut. 

Refrigrasi dapat dikatakan juga sebagai sebagai proses pemindahan panas dari suatu bahan atau ruangan ke bahan atau ruangan lainnya (Ilyas, 1993), sedangkan menurut Hartanto (1985) pendinginan atau refrigerasi adalah suatu proses penyerapan panas pada suatu benda dimana proses ini terjadi karena proses penguapan bahan pendingin (refrigeran).

Menurut Arismunandar dan Saito (2005) refrigerasi adalah usaha untuk mempertahankan suhu rendah yaitu suatu proses mendinginkan udara sehingga dapat mencapai temperatur dan kelembaban yang sesuai dengan kondisi yang dipersyaratkan terhadap kondisi udara dari suatu ruangan tertentu, faktor suhu dan temperatur sangat berperan dalam memelihara dan mempertahankan nilai kesegaran ikan.

Refrigrasi memanfaatkan sifat-sifat panas (thermal) dari bahan refrigerant selagi bahan itu berubah keadaan dari bentuk cairan menjadi bentuk gas atau uap da sebaliknya dari gas kembali menjadi cairan (Ilyas, 1993).

PRINSIP DASAR REFRIGRASI MEKANIK

1. Gambaran Umum Refrigerasi Mekanik

Prinsip dasar dari refrigerasi mekanik adalah proses penyerapan panas dari dalam suatu ruangan berinsulasi tertutup kedap lalu memindahkan serta mengenyahkan panas keluar dari ruangan tersebut. 

Proses merefrigerasi ruangan tersebut perlu tenaga atau energi. Energi yang paling cocok untuk refrigerasi adalah tenaga listrik yaitu untuk menggerakkan kompresor pada unit refrigerasi (Ilyas, 1993 ).

2. Proses Yang Berlangsung Dalam Sistem Refrigerasi 

Dalam suatu sistem refrigrasi mekanik, berlangsung beberapa proses fisik yang sederhana. Jika ditinjau dari segi termodinamika, seluruh proses perubahan itu terlibat tenaga panas, yang dikelompokkan atas panas laten penguapan, panas sensibel, panas laten pengembunan dan lain sebagainya. 

Menurut Sofyan Ilyas (1993), suatu siklus refrigrasi secara berurutan berawal dari pemampatan, melalui pengembunan (kondensasi), pengaturan pemuaian dan berakhir pada penguapan (evaporasi).

Satu siklus refrigrasi kompresi uap adalah sebagai berikut:

Pemampatan (kompresi). Uap refrigeran lewat panas bersuhu dan tekanan rendah yang berasal dari proses pengupan dimampatkan oleh kompresor menjadi uap bersuhu dan bertekanan tinggi agar kemudian mudah diembunkan, uap kembali menjadi cairan didalam kondensor.

Pengembunan (kondensasi). Proses pengembunan adalah proses pengenyahan atau pemindahan panas dari uap refrigeran bersuhu dan bertekanan tinggi hasil pemampatan kompresor ke medium pengembun di luar kondensor.

Pemuaian. Pemuaian adalah proses pengaturan kesempatan bagi refrigeran cair untuk memuai agar selanjutnya dapat menguap di evaporator.

Penguapan (evaporasi), pada proses ini, refrigeran cair berada dalam pipa logam evaporator mendidih dan menguap pada suhu tetap, walaupun telah menyerap sejumlah besar panas dari lingkungan sekitarnya yang berupa zat alir dan pangan dalam ruangan tertutup berinsulasi. Panas yang diserap dinamakan “panas laten penguapan.

KOMPONEN SISTEM REFRIGERASI

1. Komponen Utama Sistem Refrigrasi

Komponen pokok adalah komponen yang harus ada / dipasang dalam mesin refrigerasi. Menurut Hartanto (1985) komponen pokok tersebut meliputi :

Kompresor, kondensor, tangki penampung (receiver tank), katup ekspansi dan evaporator. Masing-masing komponen dalam sistem kompresi uap mempunyai sifat-sifat yang tersendiri (Stoecker,1989).

a. Kompresor

Kompresor merupakan jantung dari suatu sistem refrigerasi mekanik, berfungsi untuk menggerakkan sistem refrigerasi agar dapat mempertahankan suatu perbedaan tekanan antara sisi tekanan rendah dan sisi tekanan tinggi dari sistem (Ilyas, 1993).

Kompresor refrigerasi yang paling umum adalah kompresor torak (reciprocating compressor), sekrup (screw), sentrifugal, sudu (vane). (Stoecker, 1989).

Menurut Hartanto (1985) berdasarkan cara kerjanya kompresor dapat dibedakan menjadi dua, yaitu kompresor torak dan kompresor rotary.

1) Kompresor torak

Kompresor torak yaitu kompresor yang kerjanya dipengaruhi oleh gerakan torak yang bergerak menghasilkan satu kali langkah hisap dan satu kali langkah tekan yang berlainan waktu. Kompresor torak lebih banyak digunakan pada unit mesin pendingin berkapasitas besar maupun kecil seperti lemari es, cold storage, collroom.

Kontruksi kompresor torak silinder ganda

2) Kompresor rotary

Kompresor rotary yaitu kompresor yang kerjanya berdasarkan putaran roller pada rumahnya, prinsip kerjanya adalah satu putaran porosnya akan terjadi langkah hisap dan langkah tekan yang bersamaan waktunya, kompresor rotary terdiri dua macam yaitu kompresor rotary dengan pisau / blade tetap.

Kompresor rotary dengan dua buah blade 

Berdasarkan kontruksinya, kompresor terdiri dari :

1) Kompresor tertutup

Kompresor jenis ini banyak digunakan pada unit mesin refrigerasi yang kecil. Kompresor tertutup dibedakan dua macam yaitu kompresor hermetik dan kompresor semi hermetik

a) Kompresor hermetik

Kompresor yang di bangun dengan tenaga penggeraknya (motor listrik) dalam satu tempat tertutup. Jenis kompresor hermetik yang sering digunakan adalah kompresor hermetik torak pada lemari es dan kompresor hermetik rotary pada air conditioner. 

b) Kompresor semi hermetik

Kompresor yang bagian rumah engkolnya dibangun menjadi satu dengan motor listriknya sebagai tenaga penggerak. Pada kompresor ini tidak diperlukan penyekat poros sehingga dapat dicegah terjadinya kebocoran gas refrigeran.

2) Kompresor terbuka

Kompresor yang dibangun terpisah dengan motor penggeraknya. Jenis ini banyak digunakan pada unit refrigerasi yang berkapasitas besar seperti pabrik es, coldstrorage. Pada kompresor terbuka salah satu porosnya keluar dari kompresor untuk menerima putaran dari tenaga penggeraknya.

a. Kondensor

Pengembun atau kondensor adalah bagian dari refrigerasi yang menerima uap refrigeran tekanan tinggi yang panas dari kompresor dan mengenyahkan panas pengembunan itu dengan cara mendinginkan uap refrigerant tekanan tinggi yang panas ke titik embunnya dengan cara mengenyahkan panas sensibelnya. 

Pengenyahan selanjutnya panas laten menyebabkan uap itu mengembun menjadi cairan.(Ilyas,1993)

Jenis- jenis kondensor yang kebanyakan dipakai adalah sebagai berikut:

1) Kondensor pipa ganda (Tube and Tube)

Jenis kondensor ini terdiri dari susunan dua pipa koaksial, dimana refrigeran mengalir melalui saluran yang berbentuk antara pipa dalam dan pipa luar, dari atas ke bawah. 

Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam dengan arah yang berlawanan dengan arah aliran refrigeran.

Kondensor pipa ganda (Tube and Tube Condensor )

Keterangan :

a. Uap refrigeran masuk
b. Air pendingin keluar
c. Air pendingin masuk
d. Cairan refrigeran keluare. Tabung luar
f. Sirip bentuk bunga
g. Tabung dalam

1) Kondensor tabung dan koil ( Shell and Coil )

Kondensor tabung dan koil adalah kondensor yang terdapat koil pipa air pendingin di dalam tabung yang di pasang pada posisi vertikal. Tipe kondensor ini air mengalir dalam koil, endapan dan kerak yang terbantuk dalam pipa harus di bersihkan dangan bahan kimia atau detergen.

2) Kondensor pendingin udara

Kondensor pendingin udara adalah jenis kondensor yang terdiri dari koil pipa pendingin yang bersirip pelat (tembaga atau aluminium). 

Udara mengalir dengan arah tegak lurus pada bidang pendingin, gas refrigeran yang bertemperatur tinggi masuk ke bagian atas dari koil dan secara berangsur mencair dalam alirannya ke bawah.

3) Kondensor tabung dan pipa horizontal (Shell and Tube)

Kondensor tabung dan pipa horizontal adalah kondensor tabung yang di dalamnya banyak terdapat pipa – pipa pendingin, dimana air pendingin mengalir dalam pipa – pipa tersebut. 

Ujung dan pangkal pipa terikat pada pelat pipa, sedangkan diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat untuk membagi aliran air yang melewati pipa – pipa.

Kondensor selubung dan tabung (Shell and Tube condenser)

Keterangan :

1. Saluran air pendingin keluar 
2. Saluran air pendingin masuk 
3. Pelat pipa 
4. Pelat distribusi
5. Pipa bersirip
6. Pengukur muka cairan
7. Saluran masuk refrigeran
8. Tabung keluar refrigeran
9. Tabung

Kondensor yang sering digunakan pada kapal-kapal ikan adalah kondensor jenisshell and tube. Kondensor ini terbuat dari sebuah silinder besar yang di dalamnya terdapat susunan pipa-pipa untuk mengalirkan air pendingin.

Tangki penampung (receiver tank)

Tangki penampung (Receiver) adalah tangki yang digunakan untuk menyimpan refrigerant cair yang berasal dari pengeluaran kondensor (Ilyas,1993).

Namun, apabila temperatur air pendingin didalam kondensor relatif rendah, dan temperatur ruang mesin di manatangki penampung cairan dipasang lebih tinggi, kadang - kadang cairan refrigeran yang terjadi di dalam kondensor tidak dapat mengalir dengan mudah. 

Dalam hal ini, bagian atas kondensor harus dihubungkan dengan bagian atas penerima cairan oleh penyama tekanan (Arismunandar dan Saito, 2005).

Menurut Ilyas (1993), sebagai tempat refrigeran, receiver mempunyai empat fungsi yaitu :

1. Menyimpan refrigeran cair selama operasi dan untuk maksud servis.
2. Meningkatkan perubahan dalam muatan refrigeran dan volume cairan, yakni pemuaian dan penyusutan refrigeran karena perubahan suhu.
3. Sebagai tempat penyimpanan refrigeran bilamana sistem refrigerasi dimatikan untuk tujuan perbaikan dan pemeliharaan serta pada saat sistem akan dimatikan dalam jangka waktu yang lama.

Pada receiver dilengkapi dengan sebuah gelas penduga untuk melihat kapasitas freon dalam sistem dan juga dilengkapi dengan katup keamanan sebagai pengaman untuk mengatasi tekanan yang berlebihan dalam sistem.

Receiver

a. Katup Ekspansi

Katup ekspansi dipergunakan untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai mencapai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah.

Pada waktu katup ekspansi membuka saluran sesuai dengan jumlah refrigeran yang diperlukan oleh evaporator, sehingga refrigeran menguap sempurna pada waktu keluar dari evaporator (Arismunandar & Saito, 2005).

Apabila beban pendingin turun, atau apabila katup ekspansi membuka lebih lebar, maka refrigeran didalam evaporator tidak menguap sempurna, sehingga refrigeran yang terhisap masuk kedalam kompresor mengandung cairan. 

 Jika jumlah refrigeran yang mencair berjumlah lebih banyak atau apabila kompresor mengisap cairan, maka akan terjadi pukulan cairan (Liquid hammer) yang dapat merusak kompresor. (Arismunandar & Saito, 2005)

Menurut Hartanto (1985), katup ekspansi berdasarkan cara kerjanya terdiri dari :

1) Katup ekspansi manual / tangan

Berfungsi untuk mengontrol arus refrigerant supaya tepat mengimbangi beban refrigrasi. Alat ini hanya digunakan kalau beban refrigrasi konstan yang menunjukkan bahwa perubahan

 

kecil dan berkembang lambat. 

Sering dipasang paralel dengan alat kontrol lain sehingga system dapat tetap dioperasikan jika katup yang lain dalam keadaan rusak (Ilyas,1993).

Katup Ekspansi Manual

2) Katup ekspansi automatik

Katup yang cara kerjanya berdasarkan tekanan dalam evaporator. Cara kerja katup ini adalah pada waktu mesin pendingin tidak bekerja, katup ekspansi tertutup karena tekanan dalam evaporator lebih besar daripada tekanan pegas katup yang telah diatur.

 

Setelah mesin bekerja, uap didalam evaporator akan terhisap oleh kompresor sehingga tekanan didalam evaporator berkurang. Setelah tekanan didalam evaporator lebih rendah daripada tekanan pegas maka pegas akan mengembangkan diafragma dan mendorong katup sehingga membuka.

3) Katup ekspansi thermostatis (thermostatic expantion valve)

Katup ini bertugas mengontrol arus refrigran yang dioperasikan secara mengindera oleh suhu dan tekanan di dalam evaporator dan mensuplai refrigeran sesuai kebutuhan evaporator. 

Operasi katup ini dikontrol oleh suhu bulb kontrol dan oleh tekanan didalam evaporator (Ilyas,1993).

Katup Ekpansi Thermostatik

a. Evaporator

Evaporator berguna untuk menguapkan cairan refrigeran, penguapan refrigeran akan menyerap panas dari bahan / ruangan, sehingga ruangan disekitar menjadi dingin.

Menurut Arismunandar dan Saito (2005), penempatan evaporator dibedakan menjadi empat macam sesuai dengan keadaan refrigeran didalamnya, yaitu :

1) Evaporator kering (dry expantion evaporator)

2) Evaporator setengah basah

3) Evaporator basah (flooded evaporator), dan

4) Sistem pompa cairan

Pada evaporator kering, cairan refrigeran yang masuk kedalam evaporator sudah dalam keadaan campuran cair dan uap, sehingga keluar dari evaporator dalam keadaan uap kering, karena sebagian besar dari evaporator terisi uap maka penyerapan kalor tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan evaporator basah. 

Namun, evaporator kering tidak memerlukan banyak refrigeran, disamping itu jumlah minyak pelumas yang tertinggal didalam evaporator sangat kecil (Arismunandar dan Saito ,2005) .

Evaporator jenis  ekspansi kering

Pada evaporator jenis setengah basah, kondisi refrigeran diantara evaporato jenis ekspansi kering dan evaporator jenis basah.

Pada evaporator basah terdapat sebuah akumulator untuk menampung refrigeran cair dan gas, dari akumulator tersebut bahan pendingin cair mengalir ke evaporator dan menguap didalamnya. 

Sisa refrigeran yang tidak sempat menguap di evaporator kembali kedalam akumulator, didalam akumulator refrigeran cair berada dibawah tabung sedangkan yang berupa gas berada diatas tabung.

Evaporator jenis  ekspansi basah

Berdasarkan kontruksinya evaporator dibedakan menjadi tiga (Hartanto, 1985) yaitu:

1) Evaporator permukaan datar (evaporator plate)

Evaporator ini merupakan sebuah plat yang diberi saluran bahan pendingin atau pipa yang dililitkan pada plat. Evaporator jenis ini banyak digunakan pada freezeratau contact freezer dan proses pemindahan panas menggunakan sistem konduksi.

2) Evaporator bare

Jenis ini merupakan pipa yang dikontruksi melingkar atau spiral yang diberi rangka penguat dan dipasang pada dinding ruang pendingin. Jenis banyak digunakan pada cold storage, palkah-palkah ikan dikapal, dan rak air garam.

3) Evaporator sirip

Evaporator ini merupakan pipa yang diberi plat logam tipis atau sirip-sirip yang berfungsi untuk memperluas permukaan evaporator sehingga dapat menyerap panas lebih banyak. 

Sirip-sirip ini harus menempel erat pada evaporator. Proses pemindahan panas dilakukan dengan sistem secara tiupan dan banyak digunakan pada AC (air conditioner),pendingin ruangan (cool room.)

2. Komponen Bantu

Komponen bantu adalah komponen yang dipasang pada instalasi mesin refrigerasi yang gunanya untuk memperlancar aliran refrigeran sehingga mesin refrigerasi dapat bekerja lebih sempurna. 

 Penggunaan alat bantu disesuaikan dengan besar kecilnya kapasitas, jenis refrigeran yang digunakan dan kegunaan mesin refrigerasi tersebut (Hartanto,1985).

a. Oil Separator

Suatu alat yang digunakan untuk memisahkan minyak pelumas yang ikut termampatkan oleh kompresor dengan uap refrigeran. 

Oli yang ikut bersama refrigeran harus dipisahkan karena jika hal ini terjadi terus-menerus, maka dalam waktu singkat kompresor akan kekurangan minyak pelumas sehingga pelumasan kurang baik, disamping itu minyak pelumas tersebut akan masuk kedalam kondensor dan kemudian ke evaporator sehingga akan mengganggu proses perpindahan kalor (Arismunandar dan Saito, 2005). Oil separator dipasang diantara kompresor dan kondensor.

Oil separator

Filter and drier

Alat ini digunakan untuk menyaring kotoran dan menyerap kandungan air yang ikut bersama refrigeran pada instalasi mesin refrigerasi. 

Alat ini merupakan suatu tabung yang didalamnya terdapat bahan pengering (desicant) dansaringan kotoran dan penahan agar bahan pengering tidak terbawa oleh aliran refrigeran yang dipasang pada kedua ujung tabung tersebut (Hartanto, 1985).

c. Indikator (gelas penduga)

Merupakan alat yang digunakan untuk melihat aliran cairan refrigeran pada mesin pendingin. Alat ini dipasang pada saluran cairan refrigerant bertekanan tinggi antarareceiver dan katup ekspansi.

d. Alat pengukar panas ( heat excahnger)

Heat exchanger merupakan suatu alat penukar panas yang gunanya untuk menambah kapasitas mesin refrigerasi dengan cara menyinggungkan antara saluran cairan refrigeran yang bertekanan tinggi dari receiver tank dengan saluran uap refrigeran bertekanan rendah dari evaporator sehingga terjadinya perpindahan panas dari cairan refrigeran bertekanan tinggi ke uap refrigeran yang akan dihisap oleh kompresor.

Sehingga cairan refrigeran bertekanan tinggi mengalami penurunan tekanan sebelum mengalir ke katup ekspansi karena penurunan temperatur. (Hartanto, 1985)

e. Kran Selenoid (selenoid valve)

Kran selenoid adalah kran yang digerakkan dengan ada dan tidaknya aliran listrik, kran ini pada umunya dipasang pada saluran cairan bahan pendingin bertekanan tinggi atau sebelum katup ekspansi (Hartanto,1985).

f. Akumulator

Akumulator berfungsi untuk menampung sementara refrigeran berwujud cair yang belum sempat menjadi uap di evaporator. 

Sebelum masuk ke kompresor refrigeran berbentuk cair dan uap dipisahkan di akumulator, agar kompresor tidak menghisap cairan refrigeran yang dapat menyebabkan kompresor rusak.

Pada mesin refrigerasi sistem evaporator basah peranan akumulator sebagai komponen pokok dan dipasang setelah katup ekspansi, namun pada evaporator sistem kering akumulator sebagai komponen bantu dan dipasang diantara evaporator dan kompresor.

Akumulator

3. Alat Kontrol dan Pengaman

Sistem refrigrasi memerlukan sejumlah kontrol guna mempertahankan kondisi operasi dan mengatur arus refrigerant agar peralatan bekerja aman da ekonomis (Ilyas,1993). 

Menurut Hartanto (1985), berdasarkan kegunaannya komponen kontrol terbagi atas 2 macam alat pengontrol :

a. Alat ukur (non pneumatic)

Alat ini hanya dapat digunakan untuk mengetahui keadaan pengoperasian mesin pendingin, antara lain :

1) Manometer 

Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan pada mesin refrigerasi yang pada umumnya dipasang pada : 

saluran pengeluaran (discharge) kompresor, saluran pengisapan (suction) kompresor, saluran minyak pelumas, kondensor, tangki penampung dan akumulator (pada evaporator basah).

2) Thermometer

Thermometer digunakan untuk mengukur temperatur, pada mesin refrigerasi biasanya digunakan untuk mengukur temperatur ruang pendingin, media pendingin (masuk dan keluar) kondensor, refrigeran pada saluran hisap dan keluar kompresor dan sebagainya.

b. Alat Pengaman

Alat ini digunakan untuk mengamankan mesin pendingin apabila terjadi keadaan pengoperasian yang tidak sesuai dengan yang dinginkan, jenis alat pengaman yang sering digunakan dapat berbentuk saklar dan katup atau keran. Adapun jenisnya antara lain:

1) Saklar tekanan tinggi ( High Pressure Control / HPC) 

Adalah saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi oleh keadaan refrigerant didalam mesin pendingin yang bertekanan tinggi, alat ini dapat mematikan kompresor secara automatik apabila tekanan pengeluaran kompresor terlalu tinggi (lebih tinggi dari batas tekanan yang telah ditentukan).

2) Saklar tekanan rendah ( low pressure control / LPC) 

Pada prinsipnya alat ini merupakan suatu saklar automatik yang bekerja berdasarkan tekanan hisap dari kompresor, apabila tekanan hisap kompresor terlalu rendah (lebih rendah dari tekanan yang telah ditentukan), maka alat ini akan memutuskan aliran listrik ke motor penggerak kompresor sehingga kompresor akan mati. 

Apabila tekanan penghisapannya naik sesuai dengan yang ditentukan maka secara automatik akan menghidupkan kompresor kembali.

3) Saklar tekanan minyak pelumas (oil pressure control) 

Alat kontrol yang dapat mematikan kompresor secara automatik apabila tekanan minyak pelumas pada kompresor terlalu rendah. 

Pada alat ini terdapat dua buah diafragma yang masing-masing kerjanya dipengaruhi oleh tekanan minyak pelumas dan tekanan penghisapan kompresor, oleh karena itu alat ini selalu dihubungkan dengan saluran pelumasan dan saluran penghisapan kompresor.

4) Saklar temperatur (thermostat)

Alat yang dapat mematikan kompresor secara automatik apabila temperatur ruangan yang didinginkan sudah mencapai pada temperatur yang dikehendaki. 

Alat ini menggunakan tabung perasa (sensor bulb) yang ditempatkan pada ruang pendingin untuk mendeteksi temperatur ruangan pendingin, apabila suhu diruang pendingin sudah sesuai dengan yang ditentukan maka thermostat akan mematikan kompresor.

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, W. dan Heizo Saito. 2002. Penyegaran Udara. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Dossat, RJ. 1976 Principle of Refrigeration

Handoko, K. 1981. Teknik Lemari Es. PT. Ichtiar Baru, Jakarta.

Hartanto, B. 1982. Teknik Mesin Pendingin. BKPI, Tegal.

Holman, J.P. 1988. Perpindahan Panas (Heat Transfer). Erlangga, Jakarta.

Ilyas, S. 1983 Teknologi Refrigerasi Hasil Perikanan Jilid I, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. CV. Paripurna, Jakarta.

________,1993. Teknologi Refrigerasi Hasil Perikanan Jilid II, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. CV. Paripurna, Jakarta.

Stoecker, W.F. dan Jerold, J.W. 1994. Refrigerasi dan Pengkondisian Udara Edisi kedua. PT. Erlangga, Jakarta.

Sumanto. 2001. Dasar - dasar Mesin Pendingin. Andi, Yogjakarta.

 Source

 

Peralatan dan Pompa Pada Kapal Tanker Minyak

Peralatan Pada Kapal Tanker Minyak

Kapal tanker dibuat untuk mengangkut minyak mentah melalui laut atau perairan dari pelabuhan muat atau pelabuhan produksi ke pelabuhan bongkar / pengolahan dan minyak produk dari pelabuhan pengolahan menuju pelabuhan bongkar / distribusi.

Ukuran dari kapal pengangkut minyak mentah biasanya lebih besar dari pengangkut minyak produk, tetapi dalam pengaturan jaringan pipa-pipanya lebih kompleks.

Faktor-faktor yang mempengaruhi disain dan konstruksi kapal tanker adalah : 

a. Safety : Sebagai pengangkut muatan berbahaya.

b. Stabilitas : Muatan cair dalam tanki dapat bergerak bebas.

c. Pencemaran : Dapat terjadi tumpahan minyak di laut.

TANKI-TANKI MUATAN (CARGO TANKS)

Tanki-tanki Muatan (Cargo tanks) biasanya terbagi tiga bagian secara melintang dan dipisahkan dengan dinding - dinding membujur (longitudinal) sehingga masing - masing disebut Tanki sayap kiri dan kanan (wing tank) serta Tanki tengah (center tank). 

Pembagian secara membujur sangat tergantung dari kebutuhan dan ukuran kapal. 

Sebagian besar khususnya bagi kapal tanker modern, ruang kamar mesin, akomodasi dan anjungan terletak di belakang ruang muatan yang dipisahkan oleh kamar pompa, cofferdam dan tanki bunker.

PENATAAN PIPA Kapal Tanker

Pada dasarnya hal ini tergantung dari fungsi kapal atau jenis muatan yang diangkut, misalnya untuk kapal-kapal tanker pengangkut minyak mentah, penataan pipanya lebih sederhana dibandingkan dengan kapal tanker pengangkut minyak produk dan terdiri dari beberapa grade.

JENIS-JENIS PENATAAN PIPA

SISTEM LINGKARAN PIPA UTAMA (RING MAIN SYSTEM)

Sitem ini umumnya digunakan pada kapal-kapal tanker pengangkut minyak produk.

SISTEM LANGSUNG (DIRECT SYSTEM)

Sistem ini umumnya digunakan pada kapal-kapal tanker pengangkut minyak mentah dengan ukuran sedang dan kapal pengangkut minyak produk sederhana. 

Pada sistem ini dibagi menjadi tiga bagian, dimana tiap bagian dilayani oleh satu pipa, yang mana masing-masing dihubungkan satu sama lain agar dapat digunakan secara bersama bila diperlukan.

BAGIAN-BAGIAN DARI SUSUNAN SISTEM PIPA –PIPA KAPAL TANKER ANTARA LAIN ADALAH :

• Deck lines

• Drop lines

• Stripping lines

• Cross-overs

• Bypasses

• Master valves

• Tank suction valves

• Sea suction valves.

CARGO PUMP KAPAL TANKER

Fungsi dari pompa adalah untuk membongkar muatan, membongkar sisa-sisa muatan / pengeringan serta tank washing, ballast dan deballasting.

Kapasitas efektip suatu pompa dipengaruhi oleh tahanan pada pipa dan kerangan, kecepatan dari aliran, Viscosity dari cairan muatan, jarak ketempat penampungan serta Kavitasi di dalam pompa.

KONSTRUKSI PIPA

Pipa isap sependek mungkin, besar, lurus dan di disain agar bebas dari pembentukan kantong udara.

Bila pipa isap memakai Elbow (horison), maka antara pipa dan elbow harus dipasang lurus.

Apabila tidak dipasang pipa lurus, maka aliran cairan yang masuk ke impeller menjadi tidak simetris dan akibatnya kapasitas pompa turun dan suhu Thrust bearing naik.

Suction & discharge pipa yang dekat pompa harus disanggah secara baik sehingga berat dari pipa tidak mengganggu rumah pompa.

Penyambungan flens pipa-pipa isap & tekan terhadap rumah pompa harus rapat terhadap flens dari pipa nozzle pompa, tetapi jangan terlalu kuat waktu pengikatan baut murnya.

Pengaruh pengembangan pipa akibat panas yang timbul harus dapat diredam oleh pipanya sendiri, jangan sampai mempengaruhi rumah pompa.

Pipa harus bebas dari kotoran-kotoran dan saringan isap

yang sesuai harus dipasang.

PERSIAPAN MENJALANKAN POMPA

Untuk pompa yang baru setelah pemasangan / overhoul, tuangkan / isi lub oil pada gear coupling dan bearing.

Tutup kerangan discharge dan buka penuh kerangan isap. Bila permukaan / level cairan muatan berada diatas pompa, maka cairan akan mengalir ke pompa secara gravity, buka vent cock dan tutup kembali setelah ada cairan keluar.

Bila permukaan cairan muatan berada dibawah pompa, maka untuk membuang udara dari pumpa dan suction line dengan cara melalui 2 (dua) buah gas vent pada valute cover dengan bantuan stripping pump dan pada kondisi ini air vent valve harus selalu tertutup.

Periksa dan yakinkan bahwa rumah pompa harus terisi cairan.

MENJALANKAN POMPA

Hidupkan Turbin dengan membuka penuh kerangan isap pompa dan kerangan buang (discharge valve) tertutup.

Naikan putaran turbin secara bertahap sampai discharge pressure pompa naik 5 kg/cm2, kemudian buka keran buang (discharge valve) dengan bertahap.

PENGAWASAN SELAMA POMPA BEROPERASI

• Jangan sekali-kali membiarkan pompa beroperasi dengan tekanan discharge mendekati / dibawah nol.
• Jangan sekali-kali menutup kerangan isap sewaktu pompa beroperasi.
• Periksa temperatur dan minyak pelumas bearing.
• Periksa kebocoran dan temperatur dari mechanical seal.
• Kerangan buang (discharge valve) harus selalu terbuka penuh.
• Apabila ingin mengatur discharge rate sebaiknya dengan merubah putaran pompa.
• Apabila menggunakan 2(dua) pompa parallel agar tekanan discharge kedua pompa selalu sama, tetapi bila salah satu pompa drop (misalnya tanki yang dibongkar tinggal sedikit), matikan salah satu pompa.

TROUBLE CHECK LIST ( KESUKARAN / KELAINAN )

CAIRAN MUATAN TIDAK MENGALIR

Penyebab :

• Pompa belum dicerat.
• Pompa tidak terisi penuh cairan muatan.
• Udara bocor ke pipa isap.
• Tinggi pipa isap terlalu tinggi.
• Saringan isap buntu.
• RPM terlalu rendah.

CAIRAN YANG MENGALIR TIDAK BANYAK

Penyebab :

• Pompa tidak terisi penuh dengan cairan muatan.
• Bell mouth isap tidak terendam cairan muatan.
• Saringan isap sebagian buntu.
• RPM rendah.
• Terdapat udara / gas didalam saluran isap.
• Viscositas cairan muatan encer (lebih tinggi).

POMPA MAKAN BANYAK TENAGA

Penyebab :

• RPM terlalu tinggi.
• Viscositas muatan lebih tinggi.
• Muatan lebih berat.
• Impeller menggesek mouth ring.
• Rate pompa terlalu tinggi.
• 
  

BELL RING OVERHEAD

Penyebab :

• Pompa tidak lurus.
• Minyak pelumas kurang.
• Minyak pelumas terlalu penuh.
• As bengkok.
• Kelainan di thrust bearing.
• Ada kotoran di bearing.
• Kelainan di oil ring.

MECHANICAL SEAL BOCOR

Penyebabnya :

• Kerusakan / aus pada mechanical seal.
• Kerusakan pada “O” ring.
• Coalar tidak duduk.
• Ada kotoran pada permukaan seal.
• Baut / mur pengikat gland longgar.
• Pipa untuk flushing mechanical seal buntu.

PEMELIHARAAN POMPA

• Minyak pelumas bearing diganti setiap 600 jam kerja.
• Cooler L.O. digosok tiap 300 jam kerja.
• Saringan isap dibersihkan setiap bulan.
  
  Sumber: Source

 

Ringkasan Materi Perawatan Dan Perbaikan Mesin

Perawatan dan Perbaikan Mesin

Suatu aktifitas dan perbaikan mesin yang perlu dilaksanakan terhadap seluruh obyek baik teknis, meliputi seluruh material atau benda yang bergerak atau tidak bergerak sehingga material tersebut dapat dipakai dan berfungsi dengan baik serta selalu memenuhi persyaratan Standar Internasional dan non teknis. Meliputi manajemen dan sumber daya manusia agar dapat berfungsi dengan baik.

Kegiatan yang diperlukan untuk mempertahankan manajemen dan material sampai pada suatu tingkat kondisi tertentu.

Segala macam kegiatan yang ditunjukan untuk menjaga agar kapal selalu berada dalam kondisi baik laik laut dan dapat dioperasikan untuk pengangkutan laut pada setiap saat degan kemampuan diatas kondisi minimum tertentu

Tujuan Perawatan Dan Perbaikan Mesin

A. Mengoptimalkan daya dan hasil material sesuai fungsi dan manfaatnya.

B. Mencegah terjadinya kerusakan berat serta mendadak

C. Mencegah turunya efisiensi

D. Mengurangi pengangguran waktu yang berarti menambah hari - hari kerja kapal

E. Mengurangi jumlah perbaikan dan waktu perbaikan saat kapal dok tahunan

F. Menambah pengetahuan awak kapal dan mendidik agar mempunyai tanggung jawab kerja

Metode Perawatan Dan Perbaikan

•  Sistem Perawatan Terencana ( Planel Maintenance Sistem )

Adalah rencana perawatan pada mesin dan permesinan bantu secara berkala baik harian, tiga harian, mingguan, bulanan, tiga bulanan, enam bulanan, dan seterusnya atau berdasarkan jam kerja mesin / permesinan

• Sistem Perawatan Insidentil

Adalah perawatan / perbaikan yang dilakukan diluar jadwal yang telah tersusun, dikarenakan adanya kerusakan atau tidak optimalnya bagian - bagian mesin / permesinan.

Cata Kerja, Konstruksi Dan Penataan Permesinan

• Cara kerja permesinan harus berdasarkan buku panduan mesin itu sendiri, walaupun secara umum mungkin sama, namun tetap mesin mempunyai karakter masing - masing.
• Konstruksi dan penataan permesinan harus sesuai dengan kondisi/situasi ruang mesin, keseimbangan besarnya kapal dengan tenaga mesin dan ketersediaan tempat dikamar mesin

Persiapan Pelaksanaan Perawatan dan Perbaikan

1. Metode perawatan termasuk metode rutin / terjadwal atau insidentil
2. Jenis kerusakan / perawatan yang akan dilakukan
3. Keadaan material yang akan dilaksanakan perawatan / perbaikan
4. Ketersediaan suku cadang
5. Ketersediaan waktu pelaksanaan
6. Koordinasi dengan departemen lain, dan dengan pihak manajemen

Perawatan Motor Induk

1. Disesuaikan dengan jumlah jam kerja material dan metode perawatan
2. Lakukan perawatan, pemeriksaan, pengukuran, perbaikan, atau penggantian material sesuai jam kerja
3. Dari pengecekan fisik, dapat diambil keputusan material yang dirawat, diperbaiki, atau diganti walau jam kerja belum terpenuhi / belum waktunya.
4. Pelaksanaan Perawatan dan Perbaikan :

Pembersihan, pemeriksaa, pengukuran, penganalisaan, penggantian material atau pengecekan fisik

Tahap pertama : Top Overhaul yang meliputi material, kepala silinder, penekan katup lengkap, batang pendorong, katup isap dan buang, katup udara berjalan.

Tahap Kedua : Major Overhaul, yang meliputi torak dan ring torak, batang torak, poros engkol, poros nok dll

Perawatan Diesel Generator

1. Secara umum sama dengan perawatan motor induk
2. Penggantian filter dan lub oil

Perawatan Ketel Uap

• Ketel uap adalah tabung / bejana air yang dipanaskan dan menghasilkan uap panas yang bertekanan dan mampu menjadi sumber tenaga untuk menggerakan pesawat uap
• Ketel Uap dibagi menjadi dua jenis yaitu :

Ketel Pipa Api : Ketel dengan pemanas didalam pipa dan air yanf dipanaskan diluar pipa

Ketel Pipa Air : Ketel dengan air yang dipanaskan berada didalam pipa dan api yang memanaskan berada diluar pipa

• Ketel uap menjadi pesawat bantu apabila motor induk menggunakan mesin diesel. Namum menjadi pesawat utama / Ketel Uap Induk, bila ketel uap menjadi penggerak utama dan juga menjadi pesawat bantu
• Apendasi ketel pipa api dan pipa air adalah sama, hanya pada ketel pipa air ada katup uap tekanan lanjut. Kesamaan itu antara lain :

1. Katup uap utama
2. Katup Keamanan
3. Katup cerat udara 
4. Katup pengisian air ketel
5. Katup kontrol permukaan air ketel 2 set dll

•  Perawatan Ketel Uap yang Utama :

1. Perawatan pompa pengisian air ketel uap
2. Perawatan pengatur BBM
3. Perawatan bak penampung air pengisian ketel uap
4. Perawatan pompa air kondensat uap bekas
5. Perawatan sistem pipa uap, pipa air, pipa BBM, pipa udara dll

 Perawatan pada Mesin Bantu

• Pesawat - pesawat bantu yang dimaksud adalah seluruh permesinan, pesawat - pesawat penggerak, peralatan - peralatan dalam sistem yang berfungsi pengganti pesawat yang semuanya berfungsi penunjang pengoperasian kapal.

• Pesawat / Mesin Bantu tersebut :

-Kompresor Udara Penjalan :

Untuk memproduksi udara bertekanan 8 atm - 30 atm yang digunakan untuk menggerakan motor induk maupun motor bantu dan katup pneumatik lainya dibutuhkan perawatan sebagai berikut :

1. Periksa, kalibrasi low Pressure dan High Pressure Manometers, agar tetap dalam kondisi baik
2. Perawatan dan perbaikan sesuai jam kerja dan material harus betul diperhatikan secara periodis
3. Pastikan LP dan HP valve dalam keadaan baik yaitu pada bagian spring dan yang lainya harus dalam kondisi baik
4. Bersihkan air cooler secara berkala
5. Penceratan udara sebelum dan sesudah menjalankan kompressor

 -Pompa Air Laut dan Pendingin Motor Induk

-Purifier 

-OWS

Perawatan Pipa - Pipa

• Perawatan pipa meliputi kondisi pipa yang sudah berkarat harus di ganti atau di las agar tidak bocor, kondisi sambungan atau plands harus menggunakan packing sesuai jenis - jenis pipanya.
• Pipa juga harus di cat agar tidak mudah berkarat 
• Warna - warna cat pipa di Engine Room antara lain :

Cat Merah         = BBM ( Bahan Bakar Minyak )

Cat Hijau  Tua   = Air laut

Cat Abu-abu     = Udara / Angin

Cat Biru            = Air tawar

Cat Kuning       = Oil / Pelumas

Cat Hitam         = Air got / bilge 

Perawatan Poros Baling - baling :

1. Intermediet saft ( Bantalan Penerus Saft ) harus berpendingin yang cukup atau normal dengan menggunakan pelumas oil atau gemuk dll
2. Baut - baut bantalan penerus saft diperiksa dan dikencangkan secara periode
3. pipa - pipa air pendingin di stern tube di periksa agar bekerja dengan baik

Perawatan Mesin -  Mesin Deck

Mesin Deck Meliputi :

1. Crane Kargo / Mesin kontrol
2. Mesin Jangkar / Anchor windlass
3. Mooring winch

Mesin-mesin Dek (Deck Machineries)

1. 1. Mesin-mesin Dek (Deck Machineries), unit-unit atau instalasi permesinan yang dibutuhkan untuk operasi kapal, termasuk sewaktu berlayar dilaut, maupun selama operasi muatan di pelabuhan. Unit-unit ini dioperasikan oleh awak kapal bagian dek, namun perawatan dan perbaikannya dibawah tanggung jawab awak kapal mesin.
      1. Mesin Kemudi (Steering Gear), instalasi penggerak daun kemudi untuk merubah arah / haluan kapal. Unit mesinnya terletak diburitan, diatas batang kemudi, namun dapat dioperasikan dari anjungan melalui unit telemotor.
      2. Mesin Jangkar (Windlass), unit mesin yang berada dihaluan kapal, untuk menurunkan dan menaikkan jangkar sewaktu berlabuh diluar pelabuhan.
      3. Mesin Kapstan (Penarik tali tambat), unit yang dibutuhkan untuk menggulung dan/atau mengulur tali tambat, sewaktu kapal akan sandar atau lepas dari dermaga.
      4. Mesin Pengangkat Muatan (Crane), unit-unit mesin untuk mengangkat muatan keatas kapal dan memasukkannya kedalam palka (ruang muat kapal) atau menaikkan muatan jika akan dibongkar ke dermaga.

1. 1. Pembangkit Air Tawar (Fresh Water Generator), suatu unit pembangkit air tawar, atau merubah air laut menjadi air tawar dengan cara menguapkan air laut kemudian diembunkan sehingga menjadi air tawar.

1. 1. Pemisah Zat Cair (Separator), terdiri dari:
      1. Pemisah Bahan Bakar (Fuel Oil Separator), suatu unit permesinan yang gunanya untuk memisahkan bahan bakar dengan zat-zat lain, terutama air dan endapan-endapan yang terkandung didalam bahan bakar sehingga bahan bakar yang akan disuplai ke mesin tetap murni dan bersih.
      2. Pemisah Minyak Pelumas (Lube Oil separator), unit pemisah minyak lumas, biasanya hanya untuk minyak lumas mesin induk, agar terpisah dari air dan kotoran-kotoran lain, sehingga kualitas minyak lumas tetap terjaga.
      3. Pemurni Bahan Bakar (Purifier), hampir sama dengan separator bahan bakar, tetapi disini fungsinya untuk memisahkan bahan bakar dengan air dan zat-zat lain yang tidak diinginkan.
      4. Penjernih (Clarifier) untuk bahan bakar, yang fungsinya hampir sama dengan separator, hanya disini bahan bakar akan dijernihkan dan dipisahkan dari endapan-endapan atau lumpur-lumpur yang belum dapat dipisahkan oleh purifier. Biasanya unit ini dipasang seri dengan purifier untuk menghasilkan bahan bakar yang benar-benar murni dan jernih.

1. 1. Separator Air Berminyak (Oily Water Separator), untuk memisahkan air got kamar mesin dari kandungan minyak akibat kebocoran minyak yang jatuh ke got kamar mesin. Sesuai peraturan MARPOL, air yang dibuang ke laut tidak boleh mengandung minyak lebih dari 15 ppm.

1. 1. Pembakar (Incinerator), suatu unit yang digunakan untuk membakar sampah-sampah dan minyak-minyak kotor yang tidak boleh dibuang ke laut sesuai peraturan yang tercantum didalam MARPOL.
   2. Instalasi Pembuang Kotoran (Sewage Plant), digunakan untuk menampung dan kemudian membuang ke laut, kotoran-kotoran manusia setelah diberi bahan penetral.
   3. Main Switch Board (Papan Penghubung Induk), suatu unit sistem listrik kapal yang biasanya dipasang di ruang kontrol, dimana arus listrik dari setiap generator dikontrol dan didistribusikan keseluruh bagian kapal yang perlu melalui papan-papan distribusi.
   4. Distribution Board (Papan Distribusi), bagian sistem distribusi dari main switchboard yang ditempatkan diberbagai lokasi untuk memudahkan kontrol pemakaian arus listrik. Dari sini arus listrik didistribusikan lagi ke unit-unit yang memerlukan melalui kotak-kotak distributor.
   5. Distribution Box (Kotak Distribusi), bagian dari papan distribusi, biasanya dilengkapi dengan switch-switch untuk starter jika arus listriknya digunakan untuk menjalankan motor listrik.

1. 1. Motor Listrik (Electric Motor), suatu unit penggerak dengan energi listrik untuk menggerakkan alat-alat tertentu seperti pompa, kompresor, separator dan lain-lain

1. Mesin-mesin Darurat (Emergency Engines)
1. Generator Darurat (Emergency Generator), yang digunakan jika tiba-tiba terjadi “black-out) akibat tidak berfungsinya generator. Generator ini bekerja secara otomatis atau manual atau dapat juga digantikan dengan sistem baterei (accumulator) yang bekerja secara otomatis. Generator darurat dapat distart dengan tangan atau dengan baterei.
2. Kompresor Udara Darurat (Emergency Air Compressor), yang akan difungsikan jika kompresor udara rusak dan tidak dapat difungsikan karena tidak ada arus listrik yang menggerakkan motornya. Kompresor ini dijalankan dengan mesin tersendiri dan dapat distart dengan tangan.(disadur dari Blog Mas Noval Lover)

Source