page 173-190

## ANALISIS PENURUNAN SISTEM KOMPRESOR PADA PEMBANGKIT PT. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK. KALIMANTAN SELATAN
Ilham Arif Firmansah 1) , Aqli Mursadin 2)
1,2 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Jl. Akhmad Yani Km. 36 Banjarbaru, Kalimantan Selatan, 70714 Telp. 0511 – 4773858 email: ilham.firmansyah512@gmail.com

## Abstract
Supply  of  compressed  air  has  an  important  role  in  continuity  of  operation  power plant,  failures  that  occur  in  operation  of  engine  in  this  unit  can  affect  all  plant operations  that  can  result  in  decreased  production  levels.  To  determine  the magnitude of loss of pressure or energy loss lost in pressurized air piping system at plant located in PT. Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. Tarjun Plant-12. Evaluation of pressure reduction losses in the air system is focused on losses caused by system leakage  and  pressure  drops  in  the  distribution  lines  caused  by  several  factors including friction in straight pipes, bends, fittings, reducers and existing components, and knowing the loss of costs due to compressor pressure drop. The pressure drop in the  pipe  is  very  dependent  on  pipe  diameter,  besides  distance  and  supporting components  on  piping  system  also  affect  the  pressure  drop.  Based  on  calculation, there was a decrease in pressure of 1603660,895 Pa, from pressure drop caused by friction  of  straight  pipe  and  connection  and  actual  condition  of  pipe  surface  which was likely to have been corroded, making surface rough. system decline that occurred in the compressor resulted in a loss of operational costs of 5,760,451 rupiah / week.

## Keywords: Pressure Drop, Head Losses Mayor, Head Losses Minor, Compressor

## PENDAHULUAN
Suplai  udara  kompresi  mempunyai  peranan  penting  dalam  kelangsungan operasi  PLTU,  kegagalan  yang  terjadi  dalam  pengoprasian  mesin  di  unit  ini  dapat mempengaruhi  seluruh  kegiatan  operasional  pabrik  yang  dapat  mengakibatkan tingkat produksi menurun. Kompresor udara merupakan alat pendukung pada sebuah pembangkit listrik bertenaga uap, guna menyuplai kebutuhan udara bertekanan pada instrument  air dan plant  air .  Pada  kondisi  di  lapangan  dalam  penyaluran  sistem udara, pada pembangkit di perusahaan yang diteliti sering terjadi kurangnya tekanan udara  yang  diperlukan  pada  beberapa  unit instrument  air dan plant  air yang  dapat menyebabkan  unit  pembangkit  mengalami trip sehingga  akan  mengganggu  kinerja pada  pembangkit  tersebut.  Maka  berdasarkan  masalah  tersebut  dapat  dilakukan analisis tentang pressure drop pada air instrument dan air plant dengan menghitung jarak  serta  diameter  pada  sistem  penyalur  udara  bertekanan  serta  menganalisa kerugian  biaya  yang  disebabkan  oleh  penuruna  tekanan  udara  di  PT.  Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. P-12 Tarjun.

## Penurunan Tekanan
Penurunan tekanan diakibatkan oleh gesekan resistensi pada aliran fluida yang mengalir. Hal  utama  resistensi  pada  aliran  fluida  yaitu  pada  kecepatan  fluida yang  melalui  pipa  dan  nilai  viskositas  fluida  tersebut. Pressure  drop mengalami peningkatan  selaras  dengan  pergesekan  fluida pada  jaringan  pipa  serta  akibat  dari material  pipa  yang  memiliki  nilai  kekasaran  yang  relatif  tinggi,  banyaknya  jumlah dan  jenis  sambungan  pada  pipa.  Konvergensi  pada  sebuah  tabung,  divergensi  dan kekasaran  pada  permukaan  pipa  serta  sifat-sifat  fisik  lainnya  akan  mengakibatkan penurunan  tekanan  pada  fluida. Kecepatan  aliran  tinggi  atau  nilai  viskositas  fluida yang  tinggi  akan  mengakibatkan  penurunan  tekanan  yang  relatif  besar  pada  pipa, berbagai  jenis  katup  maupun  siku-siku,  kemudian kelajuan  aliran  yang  rendah  akan mengakibatkan penurunan tekanan yang relatif rendah.

## Kompresor
Kompresor  adalah  mesin  mekanik  yang  bekerja  untuk  memproduksi  udara bertekanan. Kompresor bekerja dengan cara mengumpulkan udara dari atmosfer yang kemudian dihisap untuk mengasilkan udara bertekanan yang digunakan sesuai dengan kebutuhan  proses  pada  sebuah  industri.  Terrdapat  2  jenis  kompresor  berdasarkan kompresinya yaitu kompresor dengan pemindahan positif ( positive displacementcompressor) dan  kompresor  dinamis  ( dynamic  compressor). Jenis-jenis
kompresor dapat ditinjau pada Gambar 1.
Gambar 1.  Jenis-Jenis Kompresor

## Kompresor Jenis Pemindahan Positif (Positive Displacement Compressor)
Kompresor  jenis  ini  bekerja  dengan  memberikan  tekanan  udara.  Gaya  yang diberikan  akan  mengakibatkan  tekanan  pada  udara  yang  keluar  naik.  Kemudian
kompresor ini dibagi menjadi dua jenis diantaranya : kompresor torak ( reciprocating compressor ) serta kompresor putar ( rotary compressor ).
1. Kompresor piston ( Reciprocating compressor )
jenis  ini  memiliki  dua  jenis  katup  yaitu  katup  hisap  dan  katup  tekan.  Katup hisap  berfungsi  sebagai  pintu  masuk  udara  keruang  kompresi.  Setelah  dikompresi udara akan diarahkan ke katup tekan.
2. Kompresor Putar ( Rotary Compresor )
Kompresor jenis ini dapat memproduksi tekanan udara relatif tinggi, kompresor ini  menghasilkan  vibrasi  yang  relatif  kecil  dan  menghasilkan  keluaran  yang  lebih tinggi  jika  dibandingkan  dengan  kompresor  piston.  Disebabkan  karena  sudu-sudu putar  kompresor  yang  merupakan  gerakan  bolak-balik,  memiliki  massa  yang  lebih kecil dari pada kompresor torak. Kemudian pada kompresor putar tidak memerlukan valve (Hanlon , 2001).

## Kompresor Dinamik (Dynamic Compressor)
Kompresor ini bekerja dengan cara memindahkan energi pada impeller dengan dasar pembelokan aliran sehingga energiy kinetik  dalam kompresor akan bertambah seiring  dengan  pertambahan  kecepatan  pada  alirannya.  Kompresor  jenis  ini dikategorikan menjadi dua bagian, yaitu kompresor dengan Sentrifugal dan axial.
1. Kompresor Aksial ( Axial Compressor )
Jenis  ini  memanfaatkan aliran udara paralel terhadap sumbu putar. Kompresor ini tersusun dari beberapa tingkat impeller, beberapa tingkat itu disebut dengan rotor yang dihubungkan dengan poros sentral yang berputar dengan kecepatan tinggi.

## 2. Kompresor Sentrifugal
Jenis sentrifugal adalah  kompresor  yang  masuk  dalam  kategori  kompresor dinamis.  Cara  kerja  dari  kompresor  ini  bergantung  pada  energi  masukan  dalam impeller .  Kompresor  udara sentrifugal menggunakan  media  pendingin  air. Kompresor sentrifugal lebih  sesuai  jika  diterapkan  pada  industri  yang  memiliki kapasitas yang lebih besar. Kompresor jenis ini digunakan pada industri semen di PT. Indocement  Tunggal  Prakarsa,  Tbk.  P-12  Tarjun,  di  bagian  power  plant  untuk menyuplai  udara  bertekanan  menuju  unit  atau  bagian-bagian  yang  membutuhkan udara  bertekanan  sebagai instrument  air  system dan plant  air  system. Kompresor udara ini menggunakan penggerak dari putaran motor listrik.

## Kerugian Sistem
Kerugian  yang  terjadi  dalam  sistem  perpipaan  dapat  terjadi  pada  tekanan  atau aliran  fluida  yang  didistribusikan.  ini  dapat  diakibatkan  adanya  kebocoran  dalam sistem  atau  dipengaruhi  oleh  desain  pada  sistem  tersebut  (jarak  pipa,  lekukan, sambungan / fitting, dll.).

## Kebocoran Sistem
Kebocoran sistem adalah sumber terbesar pemborosan energi selain kebocoran juga dapat berkontribusi pada beban produksi. Kebocoran mengakibatkan penurunan
sistem,  yang  mengganggu  fungsi  peralatan  udara  sehingga  kurang  efisien, mempengaruhi  produksi.  Saat  sistem  memiliki  kebocoran  yang  signifikan,  itu  dapat menyebabkan  beban  kompresor  lebih  besar  jadi  ketika  terjadi  beban  (pemuatan penuh)  dapat  mengalami  peningkatan,  secara  otomatis  pemakaian  daya  listrik  akan menjadi lebih tinggi. kemudian, peningkatan waktu operasi dapat juga mengakibatkan peningkatan untuk perawatan kompresor.
Untuk  mengetahui  persentase  dan  laju  aliran  udara  yang  terbuang  karena kebocoran sistem, dapat kita lakukan pengujian dengan cara berikut:
1. Mematikan peralatan yang memakai suplai udara bertekanan.
2. Nyalakan mesin dari kompresor, tunggu hingga stabil.
3. Catat waktu rata-rata yang diperlukan kompresor saat load dan unload.
Data  yang  didapat  untuk  mengetahui  presentasi  dari  flowrate  udara  yang terbuang menggunakan rumus di bawah:
Leakage(%) = ( T × 100) ( T × t) (1) Q loss = Q×T T+t (2)
di mana T adalah waktu loading (s), t adalah waktu unloading (s), Q adalah kapasitas kompresor (m 3 /s), dan Q loss adalah flowate terbuang (m 3 /s) (Abdul Hamid, 2012).

## Penurunan Pada Sistem Pemipaan
Penurunan  sistem  perpipaan  merupakan  tingkat  kehilangan  energi  yang  besar yang  bisa  mengurangi  tekanan  aliran  fluida  pada  penyalur.  Umumnya,  kehilangan sistem  disebabkan  oleh  beberapa  faktor,  termasuk  hilangnya  tekanan  dalam  sistem perpipaan  merupakan  tingkat  kehilangan  energi  yang  besar  yang  dapat mengakibatkan  menurunnya  tekanan  aliran  fluida  di  pemipaan.  Secara  umum,  dua factor yang dapat menyebabkan kehilangan sistem, di antaranya:
1. Gesekan pada permukaan penyalur ( Head losses mayor ).
2. Sambungan  pipa,  belokan  pipa  dan  perubahan  diameter  pipa  ( Head  losses minor ).

## Rugi-rugi Mayor
Kehilangan  tekanan  mayor  merupakan  kerugian  yang  dikarenakan  gesekan fluida yang mengalir pada dinding pipa pada jaringan penyalur lurus. Bentuk  aliran fluida dalam pipa dipengaruhi oleh angka reynolds, antara lain:
Re = ρ ×V ×D 𝜇 (3)
di mana v adalah laju fluida (m/s), 𝜌 densitas pada fluida (kg/m 3 ), D  adalah diameter penyalur (m) dan  μ adalah viskositas dinamik fluida (N.s/m 2 ) (Abdul Hamid, 2012). ada tiga macam jenis aliran berdasarkan bilangan Reynold.
1. Aliran berjenis laminar, Re kurang dari 2300.
2. Aliran berjenis transisi, Re lebih dari 2300 namun kurang dari 4000.
3. Aliran berjenis turbulen, Re lebih dari 4000.
Perhitungan  untuk  menyatakan  nilai  densitas  fluida  pada  penyalur  dapat  dicari dengani rumus berikut,
ρ = P RT
(4)
di  mana  P  adalah  tekanan  alat  ukur  +  tekanan  atm  (Pa),  R  adalah  konstanta  gas (287J/kg K) dan T merupakan temperatur mutlak (K) (Abdul Hamid, 2012).
Laju fluida (V) dalam Reynold dihitung dengan memakai rumus berikut: V = Q A (5)
di mana Q merupakan flowrate (m 3 /s), A merupakan luas dari penampang (m) dan V adalah laju fluida (m/s) (Abdul Hamid, 2012).
Penurunan sistem akibat gesekan pada penyalur disebabkan oleh faktor gesekan pada dinding penyalur ditunjukkan oleh nilai (f). Faktor gesekan (f) dihitung melalui diagram  Moody,  terlebih  dahulu  nilai  kekasaran  relatif  harus  diketahui  lebih  awal. Kekasaran relatif dapat dicari menggunakan persamaan berikut:
Relative roughness = e D (6)
di  mana e adalah  nilai  roughness  (dilihat  pada  tablel  pipa  roughness)  dan  D  adalah diameter pipa (Abdul Hamid, 2012).
Sehingga  hilangnya  tekanan  ( pressure  loss )  mayor  menurut  Darcy-Weisbach, dapat dihitung memakai rumus di bawah:
∆𝑝 = f × ρ  × L D × V 2 2 (7)
di  mana  Δp  adalah  kehilangan  tekanan  mayor  (Pa),  f  adalah  friction  factor  (Moody Diagram), L adalah panjang penyalur (m), D adalah diameter penyalur (m), V adalah laju fluida (m/s) dan ρ adalah densitas udara (kg/m 3 ) (Abdul Hamid, 2012).

## Kerugian Minor (minor preassure loss)
Kerugian  minor  merupakan  kehilangan  tekanan  dipengaruhi  oleh    sambungan penyalur  seperti valve (katup),  tikungan  (siku),  filter  (saringan),  percabangan  (tee), kehilangan di pintu masuk, kehilangan pada poros, pembesaran dari pipa (ekspansi), reduksi pipa (kontraksi) dan sebagainya.
Kerugian minor akibat lekukan dapat dicari memakai rumus berikut:
∆𝑝 = k × ρ  × V 2 2 (8)
di mana Δ p adalah kehilangan tekanan minor (Pa), k adalah koefisien pada hambatan, V  adalah  kecepatan  pada  fluida  (m/s)  dan  ρ  adalah  densitas  udara  (kg/m 3 )  (Abdul Hamid, 2012).

## Penurunan Total Sistem  Penyalur
Penurunan total pada penyalur disebabkan karena jalur distribusi pipa dihitung dengan menambahkan kerugian mayor dan kerugian minor. Rumusnya adalah seperti di bawah ini:
Δ p total penyalur = Δ p mayor + Δ p minor (9)
di mana, Δ p total  pemipaan  adalah  jumlah  penurunan  tekanan  keseluruhan  (Pa),  Δ p mayor adalah hasil perhitungan mayor (Pa), dan Δ p minor adalah hasiln perhitungan minor (Pa) (Abdul Hamid, 2012).

## Kerugian Sitem Akibat Komponen
Selain penurunan mayor yang diakibatkan karena gesekan dalam penyalur dan penurunan  minor  yang  diakibatkan  alat  kelengkapan  pada  penyalur.  Kerugian  juga dapat diakibatkan beberapa alat pendukung sistem, seperti sebelum maupun sesudah filter  dan  pengering  udara.  Kerugian  yang  diakibatkan  komponen-komponen  ini berpengaruh  signifikan,  ketika  kondisi  alat  tidak  bagus  seperti  filter  tidak  diganti karena adanya partikel penyumbat dan pada pengering udara.

## Kerugian Sistem Total
Jadi total kerugian sistem pada perpipaan udara terkompresi adalah jumlah dari penurunan  mayor,  penurunan  minor  dan  kehilangan  komponen.  Sehingga  total kerugian dalam sistem dapat dihitung memakai rumus di bawah ini:
Δ p total = Δ p mayor + Δ p minor + Δ p komponen (10)
di mana Δ p adalah penurunan total (Pa), Δ p mayor adalah penurunan mayor (Pa), Δ p minor  asalah  penurunan  minor  (Pa)  dan  Δ p komponen  adalah  kerugian  komponen (Pa) (Abdul Hamid, 2012).

## Kerugian Biaya Akibat Penurunan Tekanan
Kerugian  biaya  merupakan  kerugian  yang  diakibatkan  hilang  atau  turunnya tekanan  yang  berdampak  terhadap  biaya  penggunaan  kompresor.  Adapun  rumusan perhitungan kerugian biaya sebagai berikut:
c ost of electricity 3= ( ∆p 0.1 ) × V × Rh × 0.35 × 0.007 × Ce (11)
di  mana  V  adalah  kapasitas  kompresor  (L/s),  Δ p adalah  kerugian  total  (bar),  Rh adalah average  compressor  running  hour/week ( hour/week )  dan  Ce  adalah  c ost  of electricity (Rp/kWh), (Atlas Copco , install air calculation ).

## METODOLOGI PENELITIAN
Merupakan  metode  atau  langkah  dengan  tahapan  yang  jelas,  disusun  dengan cara  sistematis  saat  kegiatan  penelitian.  Setiap  tahap  menentukan  tahap  selanjutnya maka harus dilakukan sangat cermat.

## Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  dilakukan  mulai  tanggal  24  April  -  24  Mei  2019  dengan  tempat pengambilan  data  dari Utility  Operation  Dept di  PT.  Indocement  Tunggal  Prakarsa, Tbk P-12 Tarjun, Kotabaru, Kalimatan Selatan.

## Objek Penelitian
Guna  memperoleh  data  menggunakan  objek  penelitian  pada  PLTU  PT. Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk P-12 Tarjun adalah sebagai berikut:
1. Computer  Control  Room PLTU  PT.  Indocement  Tunggal  Prakarsa,  Tbk  P-12 Tarjun sebagai parameter yang diamati.
2. Sistem pemipaan pada kompresor di PLTU PT. Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk P-12 Tarjun.

## Studi Literatur
Teori dan cara penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dan yang berkaitan pada  masalah  yang  diperoleh  disajikan  untuk  dasar  pada  tahap  selanjutnya,  literatur dilakukan  dengan  mempelajari  teori-teori  yang  digunakan  untuk  memperoleh penelitian  yang  ingin  dicapai.  literatur  yang  digunakan  pada  PLTU  dan  sistem kompresor  diperoleh  dari  sumber  beberapa  buku  dan  jurnal  yang  diperoleh  di internet.

## Metode Pengumpulan Data
Prosedur pengumpulan data dan standar sistematis agar mendapatkan data yang diinginkan. Dalam proses  mengumpulkan atau pengambilan data, data  yang diambil adalah data sekunder dan beberapa data primer diamati langsung dari peneliti.
Dikumpulkannya  data  digunakan  untuk  mengolah  data,  adapun  data  yang diteliti diantaranya:
1. Data yang didapat dari computer di computer control room .
2. Data instalasi pipa dan sambungan ( fitting ).
3. Data mesin penunjang sistem udara bertekanan.
4. Data Air Dryer
5. Data kebocoran sistem
6. Data parameter tekanan

## Pengolahan Data
Data  yang  telah  didapat  selanjutnya  dikumpulkan  supaya  dapat  dilakukan perhitungan pada penelitian. Langkah dalam pengolahan data yang digunakan adalah:
1. Perhitungan persentase bocornya penyalur pemipaan.
2. Perhitungan laju aliran udara pada sistem pemipaan.
3. Perhitungan penurunan sistem akibat rancangan dan instalasi pipa
4. Perhitungan kerugian biaya yang disebabkan oleh penurunan tekanan.

## Variable Data
Sebagai  langkah  awal  dalam  melakukan  sebuah  penelitian,  kita  harus menentukan tujuan inti  yang akan diteliti. Dalam  penelitian ini parameter data yang akan  diamati  yaitu,  Spesifikasi  kompresor,  Diameter  pipa,  Ukuran  pipa,  Jenis  dan sambungan pipa, Outlet pressure, Element outlet temp, Running hour , Loading hour, Minor losses, serta Major losses .

## Diagram Alir Penelitian
Dalam penelitian diagram alir penelitian dapat ditinjau dalam Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PENELITIAN

## Data Kompresor
Adapun data kompresor yang digunakan ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Data flowrate kompresor No. Kompresor Model Status Operasional kapasitas kompresor FAD (L/sec) (m 3 /menit) 1 Atlas Copco GA37 Loading 104 36,29 2 Atlas Copco GA37W Loading 104 24,82 3 Atlas Copco GA45 Loading 104 22,3
4 Atlas Copco GA30W Loading 104 35,69 5 Atlas Copco GA45W Loading 104 20,14 Jumlah Free Air Delivery 139,24

## Data Air Dryer
Dua  unit, Air  dryer yang  digunakan  tergolong  kejenis refrigerant  dryer ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Data air dryer

## Data Sistem Pemipaan
Adapun  data  pemipaan  yang  terdapat  pada  pembangkit  di  PT.  Indocement  Tunggal
Prakarsa, Tbk. P-12 Tarjun-Kalimantan Selatan ditunjukkan dalam Tabel 3.
Tabel 3. Data pemipaan

## Data uji Kebocoran Sistem
Adapun data dari hasil pengujian sistem ditunjukkan dalam Tabel 4.
Tabel 4. Data pengujian kebocoran sistem No. Parameter Pengamatan 1 Pengamatan 2 Pengamatan 3 Rata- rata 1 kapasitas Kompresor (L/sec) 104 104 104 104 2 Tekanan loading (Psi) 97 97 97 97 3 tekanan unloading (psi) 105 105 105 105 4 interval waktu loading (s) 58 63 56 59 5 interval waktu unloading (s) 210 199 215 208 No. Dryer Air Dryer Model Working Air Flow (m 3 /Menit) Power (Kw) Working Pressure (Psi) 1 Sullair Sr450 45 8,7 217 2 Sullair Sr270 27 6,7 217 No. Titik Material Panjang Diameter Jumlah Fitting Pemipaan Penyalur Penyalur Penyalur Elbow Tee Ball (m) (mm) Valve 1 Instrument Air  Carbon steel 125 60 10 6 10 2 Plant Air Carbon steel 142 60 11 4 11

## Data Tekanan Sistem Sebelum dan Sesudah Dryer
Berikut ini merupakan data tekanan sistem  sebelum dan sesudah air dryer yang ditunjukkan dalam Tabel 5.
Tabel 5. Data tekanan sebelum dan sesudah dryer No. Parameter Tekanan Mininal Maksimum Rata-rata 1 sebelum dryer (Psi) 105,22 115,15 110,185 2 sesudah dryer Instrument Air (Psi) 53,14 92,55 72,845 3 sesudah dryer Plant Air (Psi) 66,48 89,33 77,905

## Data Flowrate dan Temperatur Tiap Titik Pemipaan
Berikut  data Flowrate dan  Temperatur  Tiap  Titik  Pemipaan  yang  ditunjukkan dalam Tabel 6.
Tabel 6. Data flowrate dan temperatur tiap titik pemipaan No. Titik Flowrate Tekanan Kerja Temperatur Pemipaan (m 3 /menit) Minimal (Bar) Indikator ( o C) 1 Instrument Air 20,91 7 60 2 Plant Air 16,59 7 60
Layout Piping Plant Layout Piping Plant dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Layout Piping Plant
Analisa Data Perhitungan Laju Aliran Udara Pada Masing-masing Pipa 1. Titik pemipaan instrument air Flowrate (Q) = 20,91 m 3 /menit Diameter pipa = 60 mm Luas penampang pipa  (A)  = πr 2 = 0,002826 m 2
Jadi, kecepatan udara titik instrument air adalah
v = 20,91 𝑚 3 /menit 0,002826 𝑚 2 = 119,66 m/s
2. Titik pemipaan plant air Flowrate (Q) = 16,59 m 3 /menit Diameter pipa = 60 mm Luas penampang pipa  (A)  = πr 2 = 0,002826 m 2
Jadi, kecepatan udara titik Plant air adalah
v = 16,59  𝑚 3 /menit 0,002826 𝑚 2 = 97,84 m/s

## Perhitungan kerugian Akibat Kebocoran Sistem
Kapasitas spesifikasi kompresor yang digunakan (data pengukuran)
FAD rata-rata = 27,85 m 3 /menit = 0,464 m 3 /detik
Tekanan saat loading = 97 psi Tekanan saat unloading = 105 psi Jarak waktu loading = 59 detik Jarak waktu unloading = 208 detik Maka, presentase yang didapat adalah, Leakage (%) = 59 59+208 × 100 = 22,1 %
Sedangkan  untuk  mengetahui flowrate yang  terbuang  dicari  menggunakan  rumus  di bawah:
Q loss = Q × T T + t
di mana Q adalah flowrate pada kompresor (m 3 /s) Maka,  hasil  perhitungan flowrate akibat  bocornya  sistem  bedasarkan  data  di  atas seperti ini:
Q loss = 0,464 × 59 59 + 208 = 0,10 m 3 /s
Analisa Penurunan Tekanan Pipa (Pressure Drop) Kerugian Mayor ( kerugian gesekan pipa)
1. Titik pemipaan instrument air
Untuk  menghitung  berapa  penurunan  sistem  pada  penyalur instrument  air akibat jarak pipa dan gaya gesek permukaan pipa, terlebih dahulu harus mencari nilai densitas, bilangan reynold dan nilai friction factor .
a. Densitas udara
Densitas udara pada titik Instrument air dapat dicari dengan persamaan,
ρ = P RT di mana:
P  = (tekanan alat ukur + tekanan atm) Pa = (502310,6 Pa + 101325 Pa) = 603635,6 Pa
R  = 287 J/Kg K (dilihat pada thermodinamika)
T  = 60 o C = (60 o C + 273) = 333 K Maka, ρ = 603635,6 Pa 287 ×333 K = 6,31 kg/m 3

## b. Bilangan reynold
Nilai reynold pada sistem instrument air adalah seperti berikut. V (Laju aliran udara titik Instrument air ) = 119,66 m/s D (Diameter pipa) = 0,06 m μ (Viskositas dinamik fluida) = (temperatur fluida  60
o C, jadi viskositas dinamik adalah 0,019 × 10 -3 Ns/m 2 )
maka, Re ( Instrument Air )
Re = 6,31 𝑘𝑔/𝑚 3 × 119,.66 𝑚/𝑠 ×  0,06 𝑚
0,019 × 10 −3 𝑁𝑠 𝑚 2 ⁄ = 2384382
Karena lebih Re > 4000 maka, Re ( Instrument air ) adalah aliran turbulen.
c. Friction factor (f)
Material pipa yang terbuat dari steel ( Forged pipe ), maka nilai 𝜀 = 0,025 mm, maka besaran nilai relative roughness adalah sebagai berikut,
Relative roughness = 𝜀 𝐷 = 0,025 mm
60 𝑚𝑚 = 4,16 × 10 -4
Setelah  diketahui  nilai relative  roughness dan  bilangan reynolds maka  untuk menentukan  nilai Friction  factor  (f) dapat  dilihat  pada moody  diagram yang kemudian nilai f yang didapat sebesar 0,016
Nilai di atas digunakan untuk menghitung penurunan tekanan ( ∆ p mayor ) pada sistem instrument air dengan cara berikut.
f ( friction factor instrument air )
= 0,016 L (panjang pemipaan instrument air ) = 125 m D (diameter pemipaan instrument air ) = 60 mm = 0,06 m V (pemipaan instrument air ) = 119,66 m/s ρ (massa jenis instrument air )
= 6,31 kg/m 3
maka losses mayor instrument air adalah,
∆ p = 0,016  × 6,31 kg/𝑚 3 × 125 0,06 × 119,6 2 𝑚/𝑠 2 = 1504320,82 Pa
2. Titik pem ipaan plant air
Untuk  mengetahui  besarnya  penurunan  tekanan  pada  titik  perpipaan plant  air karena  panjang  dan  gesekan  dalam  pipa,  pertama-tama  harus  mencari  nilai  densitas udara, nilai reynold , dan friction factor ..
a. Densitas udara
Densitas udara pada titik plant air dapat dicari dengan persamaan,
ρ = P RT
di mana: P  = Pa (tekanan alat ukur + tekanan atm)
= (537136 Pa + 101325 Pa) = 638461 Pa R  = 287 J/Kg K (dilihat pada thermodinamika) T  = 60 o C = (60 o C + 273) = 333 K Maka, ρ = 638461 Pa 287 × 333 K = 6,68 kg/m 3
b. Bilangan reynold
Nilai reynold pada sistem plant air dengan cara berikut:
V (Laju aliran udara titik plant air ) = 97,84 m/s D (Diameter pipa) = 0,06 m μ (Viskositas dinamik) = (temperatur fluida  60 o C, jadi viskositas dinamik adalah 0,019 × 10 -3 Ns/m 2 )
maka, Re ( plant air )
Re = 6,68 𝑘𝑔/𝑚 3 × 97,84 𝑚/𝑠 ×  0,06 𝑚 0,019 × 10 −3 𝑁𝑠 𝑚 2 ⁄ = 2063909
Karena lebih Re > 4000 maka, Re ( plant air ) adalah aliran turbulen.
c. Friction factor (f)
Material pipa yang terbuat dari steel ( Forged pipe ), maka nilai 𝜀 = 0,025 mm, maka besaran nilai relative roughness adalah sebagai berikut,
Relative roughness = 𝜀 𝐷 = 0,025 mm
60 𝑚𝑚 = 4,16 × 10 -4
Setelah  diketahui  nilai relative  roughness dan  bilangan reynolds maka  untuk menentukan nilai friction factor (f) dapat dilihat pada moody diagram yang kemudian nilai f yang didapat sebesar 0,016
Pada  hasil  hitungan  sebelumya  kemudian  dicari  penurunan  sistem  ( ∆ p  mayor )  pada titik plant air dengan cara berikut.
f (nilai friction factor plant air )  = 0,016
L (panjang penyalur plant air ) = 142 m
D (diameter pemipaan plant air )  = 60 mm = 0,06 m
V (pemipaan plant air ) = 97,84 m/s ρ (massa jenis Plant air ) = 6,68 kg/m 3
maka losses mayor plant air adalah,
∆ p = 0,016  × 6,68 kg/𝑚 3 × 142 0,06 × 97,84 2 𝑚/𝑠 2 = 1210699,69 Pa Kerugian Minor (Sambungan / Fitting) 1. Titik instrument air
Penurunan diakibatkan oleh sambungan ( fitting) pada titik pemipaan instrument air ( ∆ p  minor ),  dihitung  dengan  rumus  dari  data  di  bawah  ini.  Tabel  7.  merupakan data sambungan/ fitting dari titik pemipaan Instrument air dan nilai koefisien.
Tabel 7. Nilai koefisien hambatan instrument air INSTRUMENT AIR Jenis Sambungan Jumlah Nilai k Σk Tee 6 1,8 10,8 Elbow 10 0,75 7,5 Ball valve 10 0,05 0,5 Σk 18,8 Massa jenis udara ( ρ ) Instrument air = 6,31 kg/m 3
Kecepatan udara (v) Instrument air = 119,66 m/s Maka, penurunan tekanan pada titik instrument air yang disebabkan oleh sambungan (minor) adalah.
∆ p = 18,8 × 6,31 kg/𝑚 3 × 119,66 m/s
2 = 7097,51 Pa 2. Titik pemipaan plant air
Penurunan disebabkan adanya sambungan ( fitting) pada saluran pemipaan plant air ( ∆ p  minor ),  dapat  dihitung  dengan  rumus  dari  data  di  bawah  ini.  Tabel  8. merupakan data sambungan/ fitting dari titik pemipaan plant air dan nilai koefisien.
Tabel 8. Nilai koefisien hambatan plant air PLANT AIR Jenis Sambungan Jumlah Nilai k Σk Tee 4 1,8 7,2 Elbow 11 0,75 8,25 Ball valve 11 0,05 0,55 Σk 16
Massa jenis udara ( ρ ) Plant air = 6,68 kg/m 3
Kecepatan udara (v) Plant air = 97,84 m/s
Maka,  penurunan  tekanan  pada  titik plant  air yang  disebabkan  oleh  sambungan (minor) adalah.
∆ p = 16 × 6,68 kg/𝑚 3 × 97,84 m/s
2
= 5209,33 Pa

## Kerugian Total Tiap Titik Pemipaan
Untuk  mengetahui  kerugian  sistem  penyalur  total  maka  dapat  dihitung  dari rumus berikut.
∆ p (total pemipaan) = ∆ p mayor + ∆ p minor 1. Instrument air
∆ p Mayor = 1504320,83 Pa ∆ p Minor = 7079,51 Pa Jadi penurunan tekanan total titik pemipaan instrument air adalah ∆ p total instrument air = 1504320,83 Pa + 7079,51 Pa = 1511400,34 Pa
2. plant air
∆ p Mayor =1210699 Pa ∆ p Minor = 5209.33 Pa Jadi penurunan tekanan total titik pemipaan plant air adalah ∆ p total plant air = 1210699 Pa + 5209,33 Pa = 1215908,33 Pa

## Penurunan Tekanan Pada Komponen Penunjang
Berdasarkan  pengamatan  tekanan,  dihitung  penurunan  sistem  komponen  pada penyalur titik instrument air dan plant air.
Alat  penunjang  pemipaan  titik instrument  air :  1 air  dryer, 4 filter dan  1 receiver tank.
Alat penunjang pemipaan titik plant air : 1 air dryer, 4 filter dan 2 receiver tank.
Adapun data pengukuran yang diperoleh antara lain,
1. Tekanan penyalur sebelum air dryer Max value = 115,15 psi = 793931,51 Pa Min value = 105,22 psi = 725466,55 Pa
Average value  = 110,185 psi  = 759699,03 Pa
2. Tekanan pada komponen pemipaan titik instrument air setelah air dryer
Max value = 92,55 psi = 638109,95 Pa Min value = 53,14 psi = 366387,5 Pa Average value  = 72,845 psi = 502248,73 Pa
3. Tekanan komponen pemipaan titik plant air setelah air dryer
Max value = 89,33 psi = 615908,83 Pa Min value = 66,48 psi = 458363,58 Pa Average value  = 77,905 psi = 537136,21 Pa
Pengamatan  di  atas  kemudian  ditentukan  pengurangan  tekanan  yang  terdapat pada  alat  pendukung  udara  terkompresi  dari  setiap  titik  perpipaan,  dengan  rumus berikut.
∆ p Total komponen titik pemipaan = p rata-rata sebelum pengering udara – p rata-rata setelah pengering udara.
Jadi, ∆ p total  alat  penunjang  pemipaan  titik instrument  air =  759699,03  Pa  – 502248,73 Pa = 257450,3 Pa ∆ p total  Komponen  pemipaan  titik plant  air =  759699,03  Pa  –  537136,21  Pa  = 222562,82 Pa

## Kerugian Total Penurunan Sistem
Berdasarkan  data  perhitungan ∆ p  mayor  losses dan ∆ p  minor  losses serta ∆ p total Komponen pemipaan kita dapat menghitung total penurunan tekanan pemipaan pada sistem menggunakan persamaan di bawah
1. Titik pemipaan instrument air
∆ p total instrument air = 1511400,34 Pa
∆ p total Komponen
= 257450,3 Pa
2. Titik pemipaan plant  air ∆ p total plant air
= 1215908,33 Pa ∆ p total komponen = 222562,82 Pa
∆ p Total penurunan sistem = ∆ p Total titik pemipaan + ∆ p Total komponen titik pemipaan Jadi, ∆ p Total penurunan sistem titik instrument air = 1511400,34 Pa + 257450,3 Pa = 1768850,64 Pa
∆ p  Total  penurunan  sistem  titik plant  air  = 1215908,33  Pa  +  222562,82  Pa  = 1438471,15 Pa
Karena  kelima  kompresor  menyuplai    dua  sistem  diantaranya instrument  air dan  plant  air ,  maka  untuk  penurunan  total  sistem  kompresor  dihitung  dari  rata-rata total penurunan sistem kedua titik pemipaan tersebut.
∆ p = 1768850,64 Pa+1438471,15 Pa
2 = 1603660,895 Pa

## Kerugian Biaya Akibat Penurunan Sistem
Dari hasil perhitungan kerugian kerugian Total Penurunan Sistem di atas dapat diketahui  bahwa  kompresor  mengalami  penurunan  sistem , yang  kemudian  akan dimasukkan  kedalam  perhitungan  kerugian  biaya  yang  diakibatkan  oleh  penurunan sistem dengan persamaan di bawah berdasarkan data berikut.
∆ p = 1603660,895 Pa = 16,04 bar V  = 104 L/s Rh  = 104.25 /week Ce  = 1352 Rp/kWh
= ( 16,04 0,1 ) × 104 × 104.25 × 0,35 × 0,007 × 1352 = Rp. 5760451 / minggu
Jadi,  kerugian  biaya  yang  disebabkan  oleh  penurunan  sistem  kompresor  pada pembangkit  di  PT.  Indocement  Tunggal  Prakarsa,  Tbk.  P-12  Kalimantan  Selatan sebesar Rp. 5760451 / minggu.

## Pembahasan
Berdasarkan  perhitungan  dan  pengamatan  yang  dilakukan,  dapat  diketahui terjadinya penurunan sistem kompresor pada pembangkit di PT. Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. P-12  Kalimantan Selatan pada titik pemipaan instrument  air maupun plant  air baik  itu  penurunan  mayor  maupun  minor.  Beberapa  faktor  yang  dapat mempengaruhi  penurunan  sistem  kompresor  yaitu  material  pipa,  diameter  pipa, panjang  pipa,  kekasaran  pipa,  terjadinya  kebocoran,  korosi  pada  pipa,  umur  pipa, serta  kurangnya  perawatan  yang  kurang  baik  terhadap  komponen  kompresor  seperti pembersihan filter pada sistem pemipaan dan instalasi pada sistem pemipaan tersebut, selain itu penurunan sistem juga dipengaruhi oleh temperatur fluida, kecepatan fluida dan nilai densitas dari fluida yang digunakan.
Sedangkan  untuk  mengurangi  terjadinya  penurunan  sistem  yang  terjadi  pada kompresor pada saat ini, diperlukan pengecekan serta perawatan pada komponen baik itu  pada  kondisi  pipa  serta  komponen-komponen  penunjang  seperti filter yang kemungkinan besar perlu dibersihkan.

## KESIMPULAN
Dari hasil perhitungan serta analisis diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Penurunan  sistem  pada  pipa  sangat  tergantung  pada  diameter  pipa,  selain  itu jarak  dan  komponen  penunjang  pada  sistem  pemipaan  juga  berpengaruh terhadap  penurunan  tekanan.  Berdasarkan  perhitungan  terjadi  penurunan tekanan sebesar 1603660.895 Pa pada penurunan sistem diakibatkan oleh gaya gesek  penyalur  lurus  dan  sambungan  ( fitting )  serta  kondisi  aktual  permukaan pipa  yang  kemungkinan  besar  telah  terjadi  korosi  sehingga  membuat permukaannya menjadi kasar.
2. Penurunan  sistem  yang  terjadi  pada  kompresor  mengakibatkan  kerugian  biaya oprasional  pada  pembangkit  PT.  Indocement  Tunggal  Prakarsa,  Tbk.  P12 Tarjun, sebesar Rp. 5.760.451 / Minggu.

## REFERENSI
Atlas  Copco. Install Air calculation “simple tool to assist the installer or user with the correct installation of the compressor”.
Geankoplis, C.J.1997. Transport Process and Unit Operation. 3 rd Edition . NewDelhi: Prentice-Hall of India.
Hamid Abdul, Hilman Muwardi, 2012. “Evaluasi Penurunan Tekanan Pada Pemipaan Sistem  Udara  Bertekanan  Di  PT.  Indofood  Sukses  Makmu  ( Bogasari  Flour Mill )”. Jakarta: Program Studi Teknik Mesin Universitas Mercu Buana. Hanlon, P.C. 2001. Compressor Handbook . McGraw-Hill, New York. Sunyoto, dkk.; Teknik Mesin Industri, Jilid 2. 2008.