Mechanical Seal

Mengapa Mechanical Seal Pada Pompa Sering Rusak?

MechanicalSeal bisa rusak karena carbon sealfacenya aus atau memang bermasalah. Untuk memastikannya, periksa dengan teliti permukaan sealface dengan teliti. Mengingat bahwa hanya sealface yang merupakan letak keausan sebuah MechanicalSeal, maka maka jika aus, akan bisa diketahui dari habisnya bagian ujung Carbon Sealface. Sedangkan MechanicalSeal yang bermasalah, bisa dilacak dari kondisi Sealface pada saatMechanicalSeal mulai bocor.

Kegagalan seal di lapangan selama ini bisa digolongkan menjadi 2 kategori:

1. Membuka/ terpisahnya Sealfaces, yang seharusnya saling menekan, atau
2. Salah satu komponen MechanicalSeal rusak akibat kontak, panas atau korosi.

Harap diingat, saat kita akan memecahkan permasalahan MechanicalSeal , hanya ada 3 (tiga) hal yang bisa dilihat kasat mata:

1. Bukti-bukti adanya of rubbing/gesekan pada sealface.
2. Bukti-bukti kerusakan termasuk korosi, kerusakan fisik, perubahan warna salah satu komponen. Komponen sebagian besarMechanicalSeal terdiri atas 3 hal, yakni metal parts, kombinasi 2 Sealface, dan karet-karet/wedge.
3. Sisa fluida proses/produk yang menempel pada komponen yang seharusnya bergeser/bergerak dinamis sehingga menyebabkan kemacetan, atau yang menempel pada sela Sealface sehingga mengakibatkan Sealface terpisah.

Gambar di bawah ini menunjukkan perbedaan antara MechanicalSeal yang baru dengan MechanicalSeal yang telah aus.

Berikut ini ditunjukkan beberapa penyebab terpisahnya Sealface:

1. Mechanical Seal kehilangan kompresi:

• Akibat salah setting kompresi. Setting kompresi antar tipe MechanicalSeal berbeda, apalagi antar Merek atau Brand. Contoh: Amat tidak bijaksana jika menggunakan petunjuk setting kompresi Flowserve untuk pemasangan MechanicalSeal Burgman. Untuk itu, hubungilah perwakilan perusahaan MechanicalSeal yang bersangkutan dan yang sigap merespon permintaan data setting kompresi. (Berdasarkan pengalaman di lapangan, diantara sekian banyak Merek/Brand MechanicalSeal, John Crane terbukti responsif terhadap keluhan customer. Biasaya mereka hanya perlu waktu 3 hari dari saat komplain ditulis di situs John Crane International hingga perwakilannya menghubungi anda. Bandingkan dengan Perusahaan MechanicalSeal lainnya).
• Akibat penyetelan impeller yang dilakukan setelah MechanicalSeal terpasang di shaft. Masalah ini sering terjadi pada pompa A.N.S.I.Akibat penyetelan (adjustment) Impeller tipe ‘open’ untuk mengatasi keausan normal. Spesifikasi pompa dengan impeller tipe ini memang memberi toleransi keausan pada impeller dan casing sebesar 0.125 inch (3 mm) dan tetap dapat di setel untuk mendapatkan efisiensi pompa. Anda tahu bukan apa yang akan terjadi, bahwa rata-rata mechanical seal memiliki ujung carbon sealface hanya sekitar 0.125 inch (3 mm).
• Akibat perubahan temperatur di lokasi terpasangnya MechanicalSeal. Ingat: setiap satu inch stainless steel shaft, akan memuai sebanyak 1/1000 inch setiap kenaikan suhu sebesar 100 Fahrenheit ( 0.001″/1″/100°F ). Dalam satuan Metric, tingkat muainya adalah sebesar 0,001 mm/1 mm shaft setiap kenaikan temperatur sebesar 50°C.

2. Bahan kimia yang dikandung fluida proses, mengubah sifat fisik dan kimiawi elastomer dan menyebabkan kagagalan elastomer dan menyebabkan terhalangnya pergerakan elastomer. Pada beberapa kasus, elastomer yang terkena chemical attack mengempis dan menyebabkan Sealfaces terpisah, bahkan saat pompa dalam keadaan standby (tidak beroperasi).

3. Elastomer dinamis (O-ring) yang didesain untuk bisa bergerak maju mundur, macet. Kemacetan ini disebabkan oleh:

• Ukuran shaft terlalu besar, atau pemilihan ukuran MechanicalSeal tidak tepat. Diperlukan toleransi sekitar + 0.000 – 0.002 inch (+ 0,00 – 0,05 mm) .
• Permukaan shaft terlalu kasar. Sebagian besar Manufaktur MechanicalSeal menginginkan kehalusan permukaan shaft setidaknya 32 R.M.S. (0,8 micro meters) pada area dimana dynamic elastomer berada.
• Fluida yang dipompa menjadi penyebab elastomer melekat pada shaft. Dynamic O-ring dapat menimbulkan panas jika terjadi misalignment antara shaft dan permukaan stuffing box. Pergerakan elastomer yang cepat akan menimbulkan panas di tempat dan menjadi penyebab lebih cepat terjadinya hal-hal berikut:
  • Fluida proses atau produk berjenis kental akan mengeras (lem dan cat).
  • Terjadi kristalisasi (sirup gula dan caustic).
  • Terjadinya lapisan pada shaft (produk petroleum akan membentuk gumpalan atau coke pada temperatur tertentu, atau air yang mengandung mineral akan membentuk lapisan kerak calcium).
• Kotoran atau partikel solid menghalangi pergerakan elastomer (o-ring)
• Bahan kimia yang ditambahkan pada air proses atau air yang tidak larut bisa terkumpul pada titik sentuhan sliding sliding elastomer

4. Spring atau Per, atau Bellows tidak berfungsi baik.

• Salah pilih tipe mechanicalseal, Produk yang mengandung solid dipilihkan tipe multispring. Produk membuat spring clogging dan macet.
• Kondisi misalignment berlebihan menyebabkan terjadinya flexing pada spring atau bellows sehingga terjadi kelelahan material (material fatigue).

5. Shaft atau sleeve diperkeras dengan coating maupun hardening sehingga baut-baut kecil / set screws tergelincir / slipped. Pada banyak Industri yang tadinya menggunakan packing, sleeve-sleeve dari shaft pompa di perkeras agar tahan aus terhadap gesekan packing.

6. Ada sesuatu yang menghalangi MechanicalSeal bergerak dengan bebas. Kira-kira apa saja ya?

• Produk bersifat kental. Harap diingat bahwa beberapa produk menjadi lebih kental dengan adanya adukan. Produk-produk ini disebut dilatants (cream menjadi butter dengan adukan)

7. Adanya sirkulasi flushing atau cooling system dari discharge pompa yang menderas langsung ke MechanicalSeal dan mengganggu gerakannya.

• Adanya obyek asing di dalam stuffing box.
• Adanya partikel gasket yang terlepas dan mengenai bagian MechanicalSeal yang bergerak.

8. Sealface mengalami distorsi akibat temperatur atau tekanan.

9. Penguapan product yang terjadi di antara 2 Sealfaces

Perawatan Pompa Air Agar Bisa Digunakan Dengan Baik

       Cara mudah merawat pompa air supaya tetap awet dan tahan serta mampu terus bekerja optimal memerlukan perlakuan yang tepat mulai dari teknis pemasangan sesuai prosedur hingga penanganan yang benar selama penggunaanya. Berdasarkan dari jenis unit pompa air yang ada, masing masing memiliki perbedaan teknis dalam upaya merawat pompa air tersebut mulai dari penempatan unit pompa untuk mempermudah perawatan berkala, hingga penanganan yang cepat ketika terjadi masalah darurat seperti penggantian alat (spare part) sampai yang paling fatal adalah penggantian unit pompa air itu sendiri.

      Cara Merawat Pompa Submersible 

    Untuk type pompa air submersible yang secara teknis harus berada di dalam lubang sumur dan terendam air, memang tidak memungkinkan untuk dilakukan perawatan lebih sering karena prosesnya yang cukup panjang dan berat. Anggap saja jika kedalaman lubang sumur anda adalah 60 meter dengan pompa submersible, sudah pasti akan memerlukan tenaga serta waktu extra untuk mengangkat unit pompa karena berat pipa yang juga harus diperhitungkan. Namun untuk menjaga kinerja mesin pompa dapat terus maksimal, sesekali memang perlu dilakukan pemeriksaan untuk memastikan kondisi fisik mesin mulai dari motor dan kipas hisapnya tetap dalam keadaan prima. Merawat pompa air submersible memang banyak biaya, sebelum anda memutuskan untuk mengangkat unit pompa yang hanya sekedar untuk merawat atau membersihkannya saja, kecuali kalau memang terjadi kerusakan, sebaiknya anda memeriksa terlebih dahulu pada debit air yang dikeluarkan. Apakah ada penurunan dari debit normal? Jika masih baik, tentunya anda tidak perlu untuk memeriksa mesin pompa. Kalaupun pada debit air menunjukkan penurunan yang sangat signifikan, perlu anda curigai bahwa sesuatu telah terjadi pada sumber air atau masalah pada unit pompa. Segera lakukan tindakan mengangkat pompa sebelum hal buruk yang lebih fatal terjadi. Sebenarnya masih banyak type pompa air yang lain seperti pompa disel, alkon, pompa dragon, pompa booster atau mungkin sekedar pompa akuarium. Semuanya juga memerlukan perawatan yang tepat agar lebih awet dan tahan lama. Bagaimana cara perawatannya? nantikan pada artikel selanjutnya. 

 Tips Merawat Pompa Air Jet Pump 

       Untuk type jet pump ataupun double jet yang pada umumnya posisi unit mesin pompa berada pada permukaan, maka metode perawatan yang dapat dilakukan memang tergolong lebih mudah. Pengawasan terhadap semua tanda tanda kerusakan pompa air juga bisa di kontrol dengan lebih sering mulai dari suara motor apakah masih normal, debit air yang dihasilkan, ataukah kondisi fisik pompa yang perlu dibersihkan. Dalam upaya merawat pompa air jenis ini, hanya memerlukan penanganan dan tindakan yang bersifat menjaga keamanan fisik pompa itu sendiri mulai dari menjaga kebersihan, perlindungan dari lingkungan sekitar, cuaca, maupun instalasi pipa dan listrik yang terpasang dengan benar. Yang paling umum terjadi dan memerlukan perhatian pada perawatan pompa type ini adalah pemeriksaan rutin apakah body mesin terjaga dari kotoran atau karat, apakah posisi kipas pendingin bisa memperoleh sirkulasi udara yang baik, dan pastikan tidak ada suara yang aneh pada putaran motor (dynamo) pompa air.

Boiler Pipa Air (Water Tube) dan Pipa Api (Fire Tube)

Pengertian Boiler

    Boiler merupakan suatu wadah yang berfungsi sebagai pemanas air, panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air didihkan sampai menjadi steam, volumenya akan meningkat sekitar 1600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dengan baik. Bahan bakar yang digunakan untuk memanaskan boiler bisa berupa gas, minyak dan batu bara.

Sedangkan menurut Djokosetyardj M.J (1990), boiler merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan uap/steam untuk berbagai keperluan. Jenis air dan uap air sangat dipengaruhi oleh tingkat efisiensi boiler itu sendiri. Pada mesin boiler, jenis air yang digunakan harus dilakukan demineralisasi terlebih dahulu untuk mensterilkan air yang digunakan, sehingga pengaplikasian untuk dijadikan uap air dapat dimaksimalkan dengan baik.

Komponen-komponen pada boiler :

1) Drum Air dan Drum Uap
Drum air terletak pada bagian bawah yang berisi dari tangki kondensat yang dipanaskan dalam daerator, disamping itu berfungsi sebagai tempat pengendapan kotoran-kotoran dalam air yang dikeluarkan melalui proses blowdown. Drum uap terletak pada bagian atas yang berisi uap yang kemudian disalurkan ke steam header.

2) Ruang Pembakaran (Furnace)
Furnace adalah dapur sebagai penerima panas bahan bakar untuk pembakaran, yang terdapat fire gate di bagian bawah sebagai alas bahan bakar dan sekelilingnya adalah pipa – pipa air boiler yang menempel pada dinding tembok ruang pembakaran yang menerima panas dari bahan bakar secara radiasi, konduksi, dan konveksi.

                                                   Gambar 2.1 Ruang Bakar

3) Air Heater
Air heater adalah alat pemanas udara penghembus bahan bakar.

4) Pompa Air Pengisi Boiler
Pompa air pengisi boiler berfungsi untuk melayani kebutuhan air pengisi boiler yang dijadikan uap, sampai dengan kapasitas boiler yang maksimum, sehingga boiler akan dapat bekerja dengan aman. Kapasitas pompa harus lebih tinggi dari kapasitas boiler, minimum 1,25 kali, tekanan pompa juga harus lebih tinggi dari tekanan kerja boiler, agar dapat mensupply air kedalam boiler.
5) Economiser

Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan komponen economizer untuk meningkatkan efisiensi dari uap air yang dihasilkan.

6) Cerobong Asap
Cerobong asap (Chimney) berfungsi untuk membuang udara sisa pembakaran. Tempat keluarnya asap yang sudah tidak digunakan lagi.

7) Blower
Blower adalah bagian penyiapan udara untuk proses pembakaran dengan menggunakan motor.

2.2 Klasifikasian dan Jenis Boiler
Jenis boiler yang paling umum digunakan di industri adalah fire tube boiler dan water tube boiler. Berdasarkan jenisnya, boiler dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
2.2.1 Boiler  Pipa Api (Fire Tube Boiler)

Terdiri dari tanki air yang dilubangi dan dilalui pipa-pipa, dimana gas panas yang mengalir pada tanki tersebut digunakan untuk memanaskan air di tanki. Air yang dipanaskan menhasilkan uap panas yang dapat digunakan untuk memanaskan air di kamar mandi ataupun laundry. Fire tube boiler biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relative kecil dengan tekanan steam rendah sampai sedang. Sebagai pedoman, fire tube boilers kompetitif untuk kecepatan steam sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm2. Fire tube boiler dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas dalam operasinya.

                                         Gambar 2.2 Skema Fire Tube Boiler

Prinsip kerja dari boiler pipa api ini adalah gas panas dari hasil pembakaran dialirkan melalui sebuah pipa dimana disekeliling pipa terdapat air sehingga gas panas tersebut memanaskan air yang terdapat di dalam boiler secara konduksi panas sehingga terbentuk uap panas. Uap (steam) yang dihasilkan oleh boiler pipa air ini memiliki tekanan dan kapasitas yang rendah. Prinsip kerja dari boiler pipa air ini adalah air dilewatkan melalui pipa kemudian pipa tersebut dipanaskan dengan cara dibakar dengan api sehingga air berubah menjadi uap air. Uap yang dihasilkan boiler pipa air ini memiliki tekanan dan kapasitas yang lebih tinggi.

Boiler pipa api dan boiler pipa air masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Keuntungan boiler pipa api adalah proses pemanasan yang mudah dan cepat dan tidak membutuhkan setting khusus, investasi awal yang lebih murah karena harga boiler jenis ini lebih murahj daripada boiler pipa air, bentuknya lebih compact dan portable, dan tidak membutuhkan area yang besar untuk 1 HP boiler. Namun demikian boiler pipa api memiliki beberapa kekurangan seperti tekanan operasi steam terbatas untuk tekanan rendah 18 bar, kapasitas steam relative kecil (13.5 TPH) jika dibandingkan dengan boiler pipa air, tempat pembakarannya sulit dijangkau untuk dibersihkan, diperbaiki, dan diperiksa kondisinya, serta nilai effisiensinya rendah karena banyak energi kalor yang terbuang langsung menuju stack.

2.2.2 (Boiler  Pipa Air) Water Tube Boiler

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa – pipa masuk kedalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler untuk pembangkit tenaga.

Water tube boiler yang sangat modern dirancang dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. Banyak water tube boiler yang dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket. (Klaus Topfer, 2006)

Karakteristik water tube boilers sebagai berikut:
1) Forced,induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensi pembakaran.

2) Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air.

3)  Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi.

Adapun kelebihan penggunaan boiler pipa air yakni kapasitas steam yang besar sampai 450 THP, tekanan operasi mencapai 100 bar, nilai effisiensi yang relatif besar, dan perawatan yang lebih mudah karena tungku mudah dijangkau untuk melakukan pemeriksaan, pembersihan, dan perbaikan.. Sedangkan kekurangannya yakni proses konstruksi yang lebih detail, investasi awal relativemahal karena harga boiler pipa air lebih mahal daripada boliler pipa api, lebih sulit dalam penangann air yang masuk karena komponen pendukungnya yang sensitif, dan membutuhkan tempat yang lebuh luas karena kemampuannya dalam menghasilkan kapasitas steam yang lebih besar (Djokosetyardjo, 1990)

                                         Gambar 2.3 Skema Water Tube Boiler

Berdasarkan tekanan yang dihasilkan boiler dibagi menjkadi 2 jenis yakni boiler tekanan rendah (Low Preassure) dan boiler tekanan tinggi (High Preassure). Boiler tekanan rendah memiliki tekanan steam operasi kurang dari 15 psig atau menghasilkan panas dengan tekanan dibawah 160 psig atau temperature dibawah 250⁰F. Boiler tekanan tinggi memiliki tekan steam operasi diatas 15 psig atau menghasilkan air panas dengan tekanan di atas 160 psig atau temperature di atas 250⁰F. Berdasarkan sirkulasi air boiler dibagi menjadi 2 yaitu boiler sirkulasi alami dan boiler sirkulasi paksa.