Analisa Vibrasi Pada Rotating Equipment (2 of 2)

PEMBACAAN VIBRASI ANALYZER

Dalam menggunakan vibrasi analyzer, probe diletakkan di titik yang sebisa mungkin mewakili getaran dari mesin yaitu:

- AXIAL (sumbu Z) ---> searah dengan poros (letak titik yaitu searah dengan poros/AS)

- RADIAL, ada 2 yaitu VERTIKAL (sumbu Y) ---> (letak titik yaitu atas casing/cap mesin dari arah atas) dan HORIZONTAL (sumbu X) ---> (letak titik yaitu casing/cap mesin dari arah samping)

Ada 2 jenis bearing yaitu :

1. Anti Friction Bearing ---> ball bearing & roll bearing

2. Sleeve Bearing (sistem luncur) ---> journal bearing

Ada 4 bagian bearing yaitu:

BPFO (Ball Pass Frequency Outer) ---> sisi luar race (casing luar/landasan atas gotri)
BPFI (Ball Pass Frequency Inner) ---> sisi dalam race (casing dalam/landasan bawah gotri)
BSF (Ball Spin Frequency) ---> elemen putar
FTF (Fundamental Train Frequency) ---> sangkar bearing

Pelumasan bearing yang umum ada 2 yaitu:
- OLI

Keuntungan:

Mengurangi panas
Clearance kecil
Dapat digunakan secara sirkulasi

Kekurangan:

Timbul gesekan pada putaran rendah
Membutuhkan seal yang baik
Memerlukan monitoring rutin

- GREASE
Keuntungan:

Proses penggantiannya lebih lama
Gesekan pada putaran rendah tidak ada
Konsumsi pelumas rendah

Kekurangan:

Tidak dapat mengurangi panas
Tidak semua grease cocok untuk peralatan
Penempatan yang sentral kurang menguntungkan

Macam - macam gejala kerusakan pada rotating equipment:

1. UNBALANCE & RESONANSI

Adalah pergeseran titik pusat massa dari titik pusat putarnya
Frekuensi 1xRPM (putaran poros)
Unbalance selalu di order 1xRPM tapi 1xRPM belum tentu unbalance
Ada 2 unbalance yaitu : 1 x radial (V atau H saja) ---> shaft tidak lurus dan 1 x radial + 1 x axial ---> overhung machine
Kemungkinan penyebab : misalignment atau bent shaft (bila axial vibration terjadi), kerusakan belt, resonansi atau masalah keelektrikan
Unbalance & resonansi selalu di 1xRPM yang membedakan adalah sudut fase dari H ke V, untuk unbalance sudut fase 90^o ± 30^o sedangkan resonansi sudut fase 0^o atau 180^o ± 30^o
Resonansi tidak menyebabkan vibrasi namun hanya menambah amplitudo
Amplitudo (A) radial = 2 x Aaxial
Rasio A horizontal : A vertikal kecil (H/V <3)
Penyebabnya adalah kesalahan saat assembly, adanya kotoran saat pengecoran, korosi & keausan, beban thermal & mekanik, penumpukan material, komponen bengkok/patah

BACA JUGA: Analisa Oli Pelumas dan Referensi Report

2. MECHANICAL LOOSENESS (kelonggaran)

Frekuensi 2xRPM
Rasio A horizontal : A vertikal sangat besar (H/V besar)

3. MISALIGNMENT

Adalah sambungan poros tidak simetris
Frekuensi (2 sd 3) x RPM
Getaran arah axial yang disebabkan bent shaft, bantalan tidak pas, sumbu poros dan kopling tidak segaris
Nilai A axial > 50 % dari A radial
Terjadi perubahan fase axial disekitar bantalan
Ada 2 misalignment yaitu ANGULAR (A axial tinggi di 1xRPM, beda fase 180^o arah axial) dan PARALLEL (A radial tinggi di 2xRPM, beda fase 180^o arah radial)

4. OIL WHIRL (Pusaran Oli)

Frekuensi < 1xRPM
Kerusakan belt
Terjadi pada journal bearing (mesin dengan pelumasan bertekanan & RPM tinggi)

5. BENT SHAFT (Poros Bengkok)

Getaran sepintas mirip misalignment namun fase axial sekitar poros nilainya 180^o
A axial tinggi di 1xRPM
f dominan di 1xRPM (bengkok dekat tengah poros), 2xRPM (bengkok dekat kopling)

6. CACAT BEARING

Getarannya berupa beberapa puncak frekuensi tinggi

7. CACAT BELT TRANSMISSION

Frekuensi sama dengan putaran sabuk, bisa juga 2x atau 3x putaran sabuk

RANGKUMAN HASIL SPEKTRUM

- GEAR MESH FREQUENCY : potensi vibrasi pada gear, didapatkan dari : Ʃteeth x freq gear

- SKI SLOPE : level tinggi pada 0 Hz (dalam spectrum vibrasi, 0 Hz tidak boleh langsung tinggi dan jika langsung tinggi maka bisa dipastikan ada yang salah dalam pengukuran dan kurang akurat harus diulang kembali)

- SENSOR = PROBE = TRANSDUCER adalah alat dari vibrasi analyzer untuk mendeteksi getaran dan disalurkan ke analyzer

Vibrasi analyzer bekerja sangat komplek yaitu tahap pertama vibrasi meter mengukur time waveform kemudian tahap kedua yaitu analyzer dengan fast fourier transform (FFT) mengubah menjadi bentuk spektrum sehingga lebih mudah dibaca.

BACA JUGA: Sel Elektrokimia : SEl VOLTA / SEL GALVANI (1 of 2)

Vibrasi analyzer akan membaca semua gelombang vibrasi yang diterima, sehingga akan terlihat spektrum sangat komplek dan saling tumpang tindih, sesuai ilustrasi dibawah ini :

Gambar diatas adalah contoh mesin unbalance, sehingga frekuensi hanya di 1xRPM

Gambar diatas adalah contoh vibrasi dengan 1 putaran penuh dibagi oleh 4 beban yang sama, sehingga setiap berputar 90^o terjadi frekuensi dan jika ditotal maka ada 4xRPM

Gambar diatas adalah contoh vibrasi di gigi roda sejumlah 12 buah dan jika terjadi beban yang sama disetiap gigi roda maka akan terjadi frekuensi 12xRPM

Jika ketiga kasus diatas terjadi di satu peralatan yang sedang diukur, maka di vibrasi analyzer akan tergambar waveform saling tumpah tindih seperti gambar di bawah ini

ALARM LIMIT UNTUK MEMBACA HASIL VIBRASI

Dalam menentukan alarm limit dari peralatan, maka pembacaan "status" mengacu ke kriteria dibawah ini:

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):

Feriyanto, Y.E. (2018). Analisa Vibrasi Pada Rotating Equipment, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:

[1] Feriyanto, Y.E. (2016). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya

[2] Eisenman, Robert. (1997). Machinery Malfunction Diagnosis and Correction

[3] www.mobiusinstitute.org

[4] Vibration Training Course Book by Mobius Institute

[5] Vibration Diagnostic Guide by SKF Reliability System

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK