INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 4 Nomor 3 Tahun 2024 Page 11586-11597 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative

## Perawatan Penukar Panas / Heat Exchanger Untuk Meningkatkan Kinerja Mesin Pendingin pada Kapal Niaga
Suwarso 1 ✉ , Yuni Mariah 2* , Nuradi 3 , Sunarto Atti 4
Akademi Maritim Djadajat Email: yunimariah71@gmail.com 1 ✉

## Abstrak
Tujuan  penelitian  ini  adalah:  1.  Membantu  masinis  kapal  mengerti  dan  memahami  bagaimana mengetahui penyebab terganggunya system pendinginan mesin diatas kapal sehingga dapat berkerja secara optimal dan tidak mengalami gangguan selama beroperasi. 2. Menjelaskan tindakan yang harus dimengerti dan dilakukan dalam pengelolaan peralatan pendukung system pendingin mesin diatas kapal sehingga dapat menghasilkan daya guna yang baik. 3. Melalukan perawatan system penukar panas  sesuai  Manual  Book  dan  cara  perbaikannya.  Penelitian  ini  mempergunakan  metode  survey dengan meminta pendapat responden, data, sampel, pengumpulan data dengan cara wawancara atau daftar pertanyaan, dalam pengumpulan data juga dilakukan melalui study dokumen yaitu Instrucrion Book/  Manual  Book  yang  tersedia  diatas  kapal  yang  dibuat  oleh  Makernya,  buku-buku  petunjuk perawatan, buku-buku Panduan dari Pelatihan, buku-buku yang berhubungan dengan ketel uap/boiler dan pengalaman penulis sebagai Masinis diatas kapal.
Kata Kunci: Kapabilitas Organisasional, tehnologi engineering dan maintenance

## Abstrack
The purpose of this research is: 1. To help the ship's machinist to understand and understand how to find out the cause of the interruption of the engine cooling system on the ship so that it can work optimally  and  not  experience  interruptions  during  operation.  2.  Explain  the  actions  that  must  be understood  and  carried  out  in  the  management  of  the  equipment  supporting  the  engine  cooling system on board so that it can produce good efficiency. 3. Carry out the maintenance of the heat exchanger system according to the Manual Book and how to repair it. This research uses the survey method  by  asking  for  respondents'  opinions,  data,  samples,  data  collection  through  interviews  or questionnaires, in data collection is also done through the study of documents namely the Instrucrion Book/ Manual Book available on board the ship made by the Maker, instruction books maintenance, Guide books from Training, books related to steam kettles/boilers and the author's experience as a Ship's Engineer.
Keywords: Organizational Capability, engineering and maintenance technology

## PENDAHULUAN
Kapal  merupakan  suatu  alat  transportasi  laut  yang  digunakan  untuk  mengangkut barang atau orang dari suatu pelabuhan ke pelabuhan  lainnya,  dalam keadaan selamat, aman, dan tepat waktu. Sebagai penunjang kelancaran beroperasinya kapal tersebut maka salah satu faktor penting dalam pengoperasiannya mempergunakan media  air laut  sebagai pendingin    mesin-mesin  kapal.  Hal  ini  dikarenakan  berlimpahnya  air  laut  yang    dapat dipergunakan  untuk  mendinginkan  mesin  setiap  saat  dengan  mempergunakan  media penukar panas/heat exchanger untuk menurunkan suhu air tawar, minyak lumas ataupun uap  bekas/exhaust  steam. Pesawat penukar  panas  tersebut  ada  bermacam macam jenis yang  dipergunakan  dikapal,  namun  fungsi  kerjanya  sama  saja.  Heat  exchanger  harus dibersihkan secara berkala agar kerja pesawat tersebut maksimal, tidak menghambat kinerja dari mesin – mesin yang didinginkan.  Pesawat tersebut dapat berupa cooler atau condensor. Namun dalam kondisi operaional yang sebenarnya, pesawat penukar panas tersebut sering  mengalami  gangguan  akibat  dari  tersumbatnya tube/pipa – pipanya,  bocornya bagian  pipa-pipa  atau  plat-plat  dan  packing  untuk  mencegah  kebocoran  serta  bagian lainnya akibat kurangnya perwatan dan pemahaman yang benar. Penyebab utama dari hasil penelitian  selama  ini  adalah  disebabkan    karena  umur  kapal  yang  sudah  tua,  tidak tersedianya  suku  cadang  dan  beroperasinya  kapal  secara  maraton  menyebabkan  tidak waktu untuk perawatan. Kerusakan pada system penukar panas dapat berdampak banyak terhadap semua peralatan  yang mempergunakannya. Misalkan untuk pendingin minyak lumas  akan  berdampak  tercampurnya  minyak  lumas  dengan  air  laut  menyebabkan kerusakan pada bagian-bagian mesin yang memerlukan pelumasan. Juga didalam system
pipa-pipa  pendingin  akan  menyebabkan  korosi  dan  timbulnya  kerak/scale  yang menghambat  perpindahan  panas.  Seperti  diketahui  air  laut  mengandung  bahan – bahan penyebab korosi, endapan kerak dan terlarutnya garam NaCl yang berlebihan. Faktor lain penyebab  dari  kegagalan  tersebut  adalah  tidak  dirawat  secara  benar  mengikuti  Buku Petunjuknya  ( Instruction  Book).  Kerusakan  atau  kegagalan  tersebut  menyebabkan  delay kapal, kerugian Perusahaan untuk membayar biaya  Pelabuhan, gaji  Karyawan, makanan, bahan bakar, kerugian moril dan air tawar.
Untuk menjaga agar kapal selalu dalam kondisi yang siap pakai, maka sangat penting untuk merawat alat penukar panas / heat exchanger beserta alat pendukungnya agar kapal selalu siap untuk dioperasikan. Dalam hal ini perawatan dapat dilakukan dengan memenuhi persyaratan-persyaratan yang mengacu kepada Standard Nasional atau Internasional. Hal inilah yang melatar belakangi penulis memilih judul “ Perawatan Alat Penukar Panas / Heat Exchanger  Pada Kapal Niaga”.

## METODE PENELITIAN
Tujuan penelitian adapun maksud dan tujuan dari pembuatan penelitian ini agar, 1. System penukar panas dikapal agar dapat bekerja  secara optimal , 2. Mengurangi waktu tertundanya  kapal (delay)  dikapal , 3. Mengurangi  dampak  kerugian  yang  ditanggung Perusahaan  Pelayaran  akibat  kerusakan  ketel  uap  tersebut . Penelitian  dilakukan  dikapal Tanker  milik  Pertamina . Metode  Penelitian Penelitian  Lapangan  (Field  Researh) untuk memperoleh  data Primer melalui riset lapangan dengan pengamatan langsung pada obyek yang diteliti. Usaha mendapatkan data dengan cara datang langsung ke lokasi penelitian dengan menggunakan cara-cara sebagai berikut :
1. Instruction Book dari pesawat – pesawat yang berada diatas kapal yang sudah disediakan pabrik  pembuatnya (Maker) pada saat penyerahan kapal baru.
2. Dari  buku – buku  petunjuk  Perawatan  Perbaikan  yang  disediakan  Dinas  Armada Pelayaran.
3. Buku – buku  panduan pada saat  mengikuti Pelatiahan – Pelatihan dan Kursus.
4. Buku – buku  yang berhubungan dengan teori sistem pendingin kapal.
5. Pengalaman.
Penulis  melakukan  langsung  serangkaian  pekerjaan  mulai  dari  perawatan  maupun analisa dan perbaikan dari pesawat tersebut.
Tehnik Analisa Data yang digunakan peneliti yaitu deskriptif, analisis melalui :
1. Mengamati, melihat, menganalisa dan menyimpulkan dari kasus-kasus kerusakan pada system penukar panas yang sering dialami.
2. Menganalisa penyebab terjadinya kasus-kasus tersebut.
3. Menerapkan pengetahuan-pengetahuan guna menanggulangi terjadinya kasus – kasus tersebut.
4. Diskusi dengan pakar-pakar yang menguasai dalam menangani pesawat tersebut. Dengan  demikian  maka  apabila  petunjuk-petunjuk  tersebut  dilaksanakan  dengan benar oleh operator boiler / ketel, maka pesawat tersebut dapat dioperasikan dengan aman dan dalam jangka waktu yang lama.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Selama  ini  sering  kali  terjadi  gangguan  pada  system  air  pendingin  pada  penukar panas. Umumnya kesalahan tersebut karena banyaknya kotoran atau saluran dalam system pipa yang  kurang lancar aliran air lautnya. Gangguan tersebut bermula dari mulai masuknya air laut kedalam system pendingin sampai keluar keover board kembali.
Pada umumnya tergagunnya  pada system penukar panas disebabkan oleh :
A. Berkurangnya aliran laut melalui Seachest.
B. Kotoranya saringan air laut disebabkan sampah dan biota laut.
C. Pompa pendingin air laut / Sea water cooling pump dan pipa yang bocor.
D. Kerusakan/kebocoran  pada  pipa-pipa  didalam  system  penukar  panas/tube, kelonggaran  pada  bagian  ujung  pipa  dengan  rumah  cooler  atau  rusaknya  plat-plat pada system pendingin dan packing-packingnya.
A. Sea chest :
Air laut masuk pertama kali melalui sea chest. Walaupun pada lubang sea chest telah dilengkapi kisi kisi/grade untuk mencegah kotoran masuk, tetapi banyak kotoran atau sampah yang dapat menutup masuknya air pendingin. Juga tumbuhnya biota laut yang  berkoloni  akan  menyumbat  saluran  masuk.  Perawatan  dan  pencegahan  kasus tersebut  dilakukan  dengan  membersihkan  kotoran  dan  koloni  biota  laut.  Juga pemasangan pesawat MGPS akan mencegah tumbuhnya biota laut. Banyak kapal-kapal niaga  yang  tidak  dilengkapi  system  MGPS    sehingga  sering  mengganggu  system pendingin mesin.
B. Saringan air laut.
Saringan air laut adalah salah dari bagian system pendingin yang  paling banyak mengalami gangguan. Banyaknya kotoran, sampah, biota laut yang menempel pada
saringan akan menurunkan volume air masuk yang berakibat terganggunya  panas dari mesin. Kapal  yang berlayar dilaut dangkal, sungai atau pelabuhan yang diperkirakan banyak  mengandung  sampah,  maka  high  seachest  harus  dipakai  untuk  mengurangi dampak kotoran yang menempel. Untuk system saringan ini, maka crew bagian mesin harus sering membersihkan  kotoran  yang menempel.
C. Pompa dan pipa pipa
Untuk pompa air tawar atau air laut umumnya mempergunakan pompa centrifugal.
Kendala  dari  pompa  adalah  apabila  banyak  kotoran  yang  terbawa  akan  menutup lubang-lubang  impeller sehingga hasil dari pompa menurun. Packing-packing yang bocor, pipa-pipa bocor akan menurunkan hasi kerja dari pompa. Untuk  bagian dalam, maka yang harus selalu dirawat adalah mouth ring, impeller dan packing jangan smpai rusak atau aus. Mouth ring yang aus akan berakibat mengalirnya kembali air kesaluran isap.  Mouth  ring  yang  aus,  impeller  yang  rusak  harus  segera  diganti  sesuai  dengan perawatan pada manual book nya .
D. Heat  exchsnger.
Heat exchanger/penukar panas harus dirawat sesuai manual booknya. Untuk kapal motor Umsini, perawatan yang sesuai dengan manual  booknya adalah sebagai berikut :
Setiap 125 jam kerja :
Heat  exchanger/cooler  harus  diperiksa  adanya  kebocoran.  Apabila  perlu  mur-mur diperiksa dan diikat kembali kemungkinan terjadi kelonggaran. Apabila penukar panas system plat periksa  tiap lembar platnya kemungkinan ada kebocoran. Apabila tetap bocor, maka plat yang rusak dapat diambil sehingga kurang 1 dari awalnya.
Setiap 1500  jam :
Pemeriksaan kebocoran dengan membersihkan bagian-bagian cooler sehingga mudah memeriksa adanya kebocoran.
Setiap 1500  jam :
Buka tutup cooler dibersihkan dengan hati-hati, tutup cooler dicat kembali dengan cat anti  karat, periksa  anoda, apabila perlu diganti baru, packing dan zink anoda tidak boleh dicat. Pipa-pipa dibersihkan sikat kawat yang lembut, agar kotoran-kotoran yang menempel didalam pipa menjadi bersih.
Bersihkan rumah pipa / tube nest, bersihkan  sela-sela antara pipa agar kotoran-kotoran yang  menempel  bersih.  Bersihkan  dengan  campuran  pembersih  agar  kotoran  cepat terbuang selanjutnya dibilas dengan air tawar agar bahan kimia menjadi bersih.
Selesai  dirakit  kembali  dan  diadakan  uji  hydrostatis  test  sesuai  rekomendasi  dari
pabriknya baik untuk shell and tube cooler atau cooler plate type.
Setiap 2500  jam :
Bersihkan pipa-pipanya, plat-platnya dengan bahan kimia anti korosi dan diadakan uji hydrostatis test  sesuai rekomendasi pembuatnya.
Dalam kasus KM umsini, terjadi kebocoran pada cooler minyak lumas generator dan Low Temperature cooler untuk mesin induk.
Kebocoran pada cooler minyak lumas generator.
Walaupun  kemungkinan  perawatan  telah  dilakukan  oleh  Anak  Buah  Kapal,  tetapi melihat  umur  kapal  yang  sudah  beroperasi  mulai  tahun  1984,  maka  kemungkinan kelelahan bahan atau kesalahan pada saat perawatan, dapat menyebabkan retak atau bocornya pipa cooler. Dapat dilihat pada sketsa cooler type shell and tube.
Ini adalah sketsa type shell and tube setelah diurai. Tetapi pada saat perawatan normal  operasional,  maka  jarang  dilakukan  hal  seperti  diatas.  Umumnya  cukup membuka tutup / cover muka belakang, dibersihkan tutupnya, dicat ulang, ganti zink anoda dan packingnya. Untuk pipa-pipa dibersihkan dengan brush / kawat yang sudah tersedia.  Karena  umur  kapal  yang  begitu  lama,  kemungkinan  peralatan  perawatan tersebut sudah rusak, hilang dan tidak tersedia suku cadangnya. Jalan paling mudah adalah  membersihkan  pipa-pipa  dengan  rotan,  dengan  resiko  gesekan-gesekan terhadap  pipa  kuningannya  dapat  menyebabkan  luka.  Atau  kalau  pada  suatu  saat lubang  tersumbat,  rotan  tidak  mampu  kemungkinan  memakai  besi  panjang  yang
menyebakan kebocoran secara tidak disadari.  Kemungkinan kebocoran dapat terjadi pada pipa dan dudukannya, sehingga pipa-pipa harus di roll ulang agar kedap kembali. Bagaimana kasus kebocoran pada salah satu pipa atau pada ujung pipa dan rumahnya dapat terdeteksi?
Didalam  kasus  ini  karena  air  laut  terbawa  minyak  lumas,  maka  tempat penampungan  minyak  didalam  generator  /  carter  akan  cenderung  naik  bertambah sedangkan  minyak  lumas  tidak  ditambah.  Warna  minyak  juga  berubah  karena bercampur  air,  minyak  lumas  akan  berbusa.  Dari  sini  penanggung  jawab  generator harus  segera  bertindak  untuk  mencegah  kerusakan  generator  tadi.  Tindakan  yang dilakukan  dengan  cara  mematikan  generator  tersebut  dan  mencari  penyebab kebocoran. Sudah dipastikan bahwa kebocoran disebabkan dari cooler air laut.
Cara  perbaikan :
Tutup / cover cooler bagian muka dan belakang dibuka agar kelihatan dari pipa mana nanti yang bocor.
Tutup  cover terbuka
Selanjutnya semua pipa yang berhubungan  dengan media  yang didinginkan di blenk /  ditutup   dengan plat  yang dibuat  sesuai  dengan  diametr pipanya, dipasang packing dan baut mur diikat agar kedap tidak ada kebocoran. Cooler diisi dengan air sampai  penuh  dengan  ditambah  bahan  kimia  untuk  memudahkan  mengetahui kebocoran.  Semua  pipa  yang  berhubungan  dengan  media  yang  didinginkan  diikat kedap.  Pasang  pipa  yang  sudah  disesuaikan  dan  dipasang  pada  cooler  dan  pompa hydrolik.
Pompa hydrolik dinaikan tekanannya secara perlahan lahan, tekanan dapat dilihat pada manometer. Tekanan yang dinginkan harus mengikuti manual booknya, misalnya 1,15 tekanan kerja. Apabila tekanan sudah tercapai, ditahan beberapa lama dan  diperiksa dari pipa-pipa yang telah dibuka tutupnya tadi. Lebih sempurna pemeriksaan dengan memakai sinar ultra violet, dimana yang bocor akan kelihatan berwarna hijau. Sudah yakin dan ditemukan pipa yang bocor, maka pipa dapat disumbat dengan plug pada bagian muka dan belakang pipa. Pipa yang disumbat jumlahnya tidak melebi 10 % dari jumlah pipa cooler tersebut. Kebocoran  yang diketahui pada bagian ujung pipa dan rumah cooler harus dilakukan perbaikan dengan di roll.
Mengeroll pipa yang bocor/rembes
Untuk meyakinkan bahwa hasil perbaikan sudah sempurna, maka harus diadakan uji coba hydrostatis test ulang.
Kasus kebocoran pada cooler air tawar mesin induk.
Sebelum membahas penyebab air laut terbawa kesystem pendingi dari cooler  maka harus    mengetahui  dahulu  bagaimana  peredaran  pendingin  tersebut.  Dibawah  ini adalah  system  pendingin  air    tawar  mesin  induk,  dan  bagaimana  cara  pendinginan dengan air lautnya.
Disini air tawar pendingin mesin didinginkan didalam fresh water cooler baik dari generator,  pendingin  minyak  lumas  maupun  pendingin  air  tawar.  Apabila  plat  atau packing didalam central cooler mengalami kerusakan, air laut akan bercampur masuk kedalam system. Hal tersebut tidak diperbolehkan sebab akan menyebabkan timbulnya korosi  dan  kerak  didalam  pipa-pipa  system  pendingin.  Bagaimana  crew  kapal mendeteksi  adanya  kebocoran  tersebut?  Seperti  dalam  diagram,  maka  pada  bagian atas dari mesin ada peralatan yang dinamakan tanki ekspasi / expansion tank. karena air laut bercampur dengan air tawar, maka tanki ekspansi akan penuh tanpa menambah air tawar. Air yang penuh tadi akan keluar melalui pipa limpah / over flow. Sketsa Tanki ekspansi
Petugas jaga akan melihat air tumpahan melalui pipa limpah atau dari gelas duga tanki. Dari sini dapat diambil kesimpulan adanya kebocoran air laut dari central cooler. Perawatan dan perbaikan. Tentu saja untuk melihat kebocoran, maka cooler type plat tersebut harus dibuka dan diurai satu persatu platnya, periksa packingnya.
Sketsa cooler type plat.
Plat-plat yang sudah dilepas, dibersihkan dari kotoran-kotoran dan diperiksa satu- persatu  kemungkinan adanya plat yang retak, rusak atau bocor. Packing-packing antar plat juga diperiksa kekenyalannya, atau sudah keras/mati sehingga tidak kedap.  Plat
yang rusak diganti plat baru dari cadangan, tetapi apabila tidak punya cadangan berarti jumlah plat berkurang 1  buah. Batas kekurangan plat mungkin 5% dari julah total semua plat. Packing yang rusak diganti  baru dan diadakan uji coba untuk melihat kebocoran lagi atau tidak. Selain itu air tawar pendingin mesin harus dirawat dengan baik agar tidak menyebabkan korosi timbulnya kerak-kerak didalam system yang mengganggu penyerahan panas. Dijaga agar pH air pendingin antara 7 – 10. Air tidak mengandung garam garam penyebab kerasan juga tidak menjaga kadar chlorida yang rendah. Semua harus  diperiksa  sesuai  dengan  manual  booknya.  Penambahan  bahan  kimia  untuk perawatan air tawar pendingin dapat dimasukan melalui corong pada bagian atas tanki ekspansi.  Demikianlah  kasus  kejadian  kebocoran    pada  cooler  generator  dan  mesin induk  di  Kapal  Motor  Umsini.  Untuk  kapal  Motor  Umsini,  kerusakan  pada  cooler disebabkan adanya kerusakan/kebocoran pada platnya. Seharusnya kapal mempunyai stock  plat cooler, apabila ada kerusakan dapat segera diganti baru. Dalam kasus ini ternyata  tidak  tersedia  suku  cadang  plat  dari  titanium  tersebut.  Karena  tuntutan operasional  dimana  kapal  tetrap  harus  berlayar,  maka  KKM  /  Kepala  Kamar  Mesin mengambil keputusan mengurangi sebuah platnya, sesuai dengan toleransi yang sudah ditentukan. KKM harus segera membuat laporan kerusakan, perbaikan dan permintaan suku cadang yang sudah dipakai dan yang tidak tersedia diatas kapal ke kantor Pusat Pelni.  Demikianlah  penelitian  yang  kami  lakukan  diatas  Kapal  Motor  Umsini  pada tanggal 26 Februari 2022 di Pelabuhan Tanjung Priok pukul 18.00  WIB. Dalam laporan ini kami lampirkan pula data data dari Kapal Motor Umsini.

## SIMPULAN.
Seperti diketahui,  dikamar mesin dilengkapi dengan mesin-mesin bantu dan mesin Induk  yang memerlukan pendinginan agar mesin tersebut dapat bekerja terus-menerus secara aman. Karena itu mesin harus didinginkan agar selalu dalam kondisi normal. Sebagai bahan pendingin, mesin sebelumnya didinginkan mempergunakan air tawar/ fresh water dalam system pendingin tertutup. Selanjutnya agar suhu air tawar pendingin tersebut selalu dalam batas stabil, maka air tawar harus didinginkan oleh air laut dalam system pendingin terbuka. Dengan demikian, maka harus tersedia alat penukar panas / heat exchanger. Sering terjadi kendala dalam system penukar panas tersebut, maka dari uraian diatas dapat diambil kesimpulan antara lain :Dari hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa :
1. Penyebab terganggunya kinerja system pendingin air laut dalam penukar panas.
2. Alat-alat pendukung dalam system pendingin dan perawatannya.
3. Perawatan penukar panas sesuai dengan jadwal yang ditentukan oleh Manual Booknya
dan cara perbaikannya.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim.  2014.  Modul  2.04  Perpindahan  Panas  Secara  Konveksi.  Bandung:  Departemen Teknik Kimia ITB.
Computer Based Training. Sea gull
Corrosion and corrosion control. UHLIG
Dekker. Inc.
Dwi, I.W. 2014. Heat Exchanger. Lampung: Universitas Lampung.
Holman,J.P. 2013. Perpindahan Kalor. Edisi keenam. Penerbit Erlangga. Jakarta Kern, D.Q.
1950.”Process Heat Transfer” Mc.Groww Hill Book Co: New York Kuppan, T., 2000, "Heat  Exchanger  Design  Handbook", New  York : Marcel
Instuction  book. K.M. Umsini
Ka. DinasBina Armada Pertamina. BambangSugiharto

## Modern Marine Engineer’s. Alan Osborn
Ozden, E., and Tari, I., 2010, "Shell Side CFD of a Small Shell and Tube Heat Exchanger",
International Journal pf Energy Conversion and Management.