## PENGARUH PEMOTONGAN BLADE TERHADAP PERFORMA LOW PRESSURE STEAM TURBINE
THE INFLUENCE OF BLADE CUTTING TO PERFORMANCE LOW PRESSURE STEAM TURBINE
Fitri Nurotusholihah 1 & Sulaeman Deni Ramdani 1 1 Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Sultan Ageng Tirtayasa fitrinurotusholihah@gmail.com
Diterima: 25 Maret 2017. Disetujui: 15 Juni 2017. Dipubikasikan: 30 Juli 2017

## ABSTRACT
Electricity is something that is needed, because it needs a plant to convert mechanical energy into electrical energy, one of which is a steam turbine. The purpose of this research is to know the steam turbine system, to know the problems that happened on the performance of low pressure steam turbine and can compare the performance  of  low  pressure  before  and  after  blade  cut.  Data  collection  techniques  have  been  done  with various  methods  to  obtain  research  information.  Observation  method  is  done  by  observing  the  activities undertaken  in  the  industry.  Besides  doing  the  interview  by  asking  questions  directly  or  indirectly  to  8 informants  working  at  PT.  Indonesia  Power  UJP  PLTU  Banten  2  Labuan  as  well  as  collection  of  certain documents  as  documentation  and  literature  study  by  collecting  information  from  books,  manual  book,  or internet.  The  descriptive  quantitative  method  the  authors  do  research  by  obtaining  data  in  the  form  of numbers. The conclusion in this research that turbine using closed system, there is a decrease in power in low pressure turbine due to poor vapor content so that the blade is cut on stage 4. Cutting the blade because of the crack and very influential on the value of low pressure turbine performance. The value is down by 20 MW from the previous value.
Keywords: turbine blade, crack, power, cutting, performance

## ABSTRAK
Listrik  merupakan  sesuatu  yang  sangat  dibutuhkan,  karena  itu  perlu  adanya  pembangkit  untuk mengkonversi energi mekanis menjadi energi listrik, salah satunya  adalah turbin uap. Tujuan dilakukan penelitian  untuk  mengetahui  sistem  turbin  uap,  mengetahui  permasalahan  yang  terjadi  pada  performa low  pressure turbin  uap  serta  dapat  membandingkan  performa low  pressure turbin  uap  sebelum  dan setetah blade dipotong.  Teknik  pengumpulan  data  telah  dilakukan  dengan  berbagai  metode  untuk mendapatkan  informasi  penelitian.  Metode  observasi  dilakukan  dengan    mengamati  kegiatan  yang  di lakukan di industri. Selain itu dilakukannya wawancara dengan mengajukan pertanyaan secara langsung ataupun tidak langsung kepada 8 Narasumber yang bekerja di PT. Indonesia  Power UJP PLTU Banten 2 Labuan serta pengumpulan dokumen-dokumen tertentu sebagai dokumentasi dan studi pustaka dengan mengumpulkan  informasi  dari  buku,  data manual  book perusahaan,  atau  internet.  Adapun  metode kuantitatif  deskriptif  penulis  melakukan  penelitian  dengan  memperoleh  data  berupa  angka- angka.Kesimpulan penelitian ini yaitu turbin menggunakan sistem tertutup, terdapat penurunan daya di low  pressure  turbine akibat  kandungan  uap  yang  kurang  baik  karena  mengandung  silika  sehingga dilakukan  pemotongan blade pada stage ke-4.  Pemotongan blade tersebut  karenan  adanya crack dan sangat berpengaruh terhadap nilai performa low pressure turbine . Nilai tersebut menjadi turun sebesar 20 MW dari nilai sebelumnya.
Kata kunci : sudu turbin, crack, daya, pemotongan, performa

## VANOS
JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING EDUCATION http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/vanos ISSN 2528-2611, e-ISSN 2528-2700 Vol.2, No.1, Juli 2017, Hlm.39-46.

## PENDAHULUAN
Tenaga  listrik  merupakan  sesuatu  hal yang  sangat  dibutuhkan  oleh  masyarakat banyak, dan kesediaannya dalam jumlah yang cukup  menjadi  syarat  bagi  masyarakat  yang memiliki  taraf  kehidupan  yang  baik  dalam perkembangan  industri.    Salah  satu pembangkit  utama  untuk  mengkonversi energi  mekanik  menjadi  energi  listrik  yaitu turbin uap.
Turbin  uap  merupakan  mesin  tenaga yang  berfungsi  untuk  mengubah  energi thermal  (enthalpy)  menjadi  energi  poros (putaran). Sebelum energi thermal (enthalpy) tersebut  dirubah  menjadi  energi  poros (putaran),  energi  tersebut  dirubah  menjadi energi  kinetik.  (Yunus,  2010).  Karena  turbin merupakan  merupakan    komponen  penting dalam pengubahan energi kinetik, maka perlu adanya  konsistensi  agar  terjadi  efisiensi dalam energi potensial  uap sehingga penulis memilih sebagai bahasan dalam penelitian.
Dalam  melakukan  penelitian,  penulis memiliki  tiga  tujuan  khusus  diantaranya yaitu  untuk  mengetahui  sistem  turbin  yang terdapat  di  PT.  Indonesia  Power  UJP  PLTU Banten    2  Labuan,  untuk  mengetahui permasalahan yang terjadi
terhadap
performa low pressure turbin uap serta dapat membandingakan  hasil  pengaruh  dari pemotongan blade terhadap  performa low pressure turbin uap .

## METODE
Metode pengumpulan data yang digunakan  penulis  untuk  menyusun  laporan
hasil penelitian antara lain metode observasi yaitu  merupakan  teknik  pengumpulan  data, dimana  peneliti  melakukan  pengamatan secara  langsung  ke  objek  penelitian  untuk melihat  dari  dekat  kegiatan  yang  dilakukan (Riduwan,  2004:  104).    Metode  observasi yang  dilakukan  dalam  penyusunan  laporan penelitian  ini  adalah  dengan  menggunakan dokumentasi.  Sedangkan  menurut  Mantju (1994)  Suatu  teknik  penelitian  lapangan dalam  rangka  mengumpulkan  data  dimana peneliti sebagai partisipan dalam lingkungan kultural  objek  yang  diteliti.  Menurut Esterberg  dalam  Sugiyono  (2013:231) wawancara merupakan pertemuan dua orang untuk  bertukar  informasi  dan  ide  melalui tanya  jawab,  sehingga  dapat  dikontruksikan makna dalam suatu topik tertentu. Sedanagakn menurut Sutrisno Hadi
(1989:192)  Wawancara  adalah  proses pembekalan  verbal,  di  mana  dua  orang  atau lebih  untuk  menangani  secara  fisik,  orang dapat  melihat  muka  yang  orang  lain  dan mendengarkan  suara  telinganya  sendiri, ternyata informasi langsung alat pemgumpulan  pada  beberapa  jenis  data sosial,  baik  yang  tersembunyi  (laten)  atau manifest. Metode wawancara yang dilakukan adalah  jenis  wawancara  terbuka,  jenis tersebut  digunakan  untuk  diperolehnya pertanyaan yang tidak terbatas/ tidak terikat jawabannya.  Menurut  Sarwono  (2006)  Studi Pustaka  adalah  mempelajari  berbagai  buku referensi  serta  hasil  penelitian  sebelumnya yang sejenis yang berguna untuk
mendapatkan  landasan  teori  mengenai masalah  yang  akan  diteliti.  Studi  pustaka tersebut  dilakuakan  dengan  mengumpulkan informasi  dari  buku,  data  manual  book perusahaan, maupun internet. Dalam melakukan  analisis  penelitian,  penulis melakukan  metode  kuantitatif  deskriptif. Penelitian  ini  merupakan  penelitian  yang bertujuan  menjelaskan  fenomena  yang  ada dengan  menggunakan  angka-angka  untuk mencandarkan  karakteristik  individu  atau kelompok (Syamsudin & Damiyanti: 2011).

## HASIL DAN PEMBAHASAN Sistem Turbin Uap
Dari  hasil  wawancara  yang  telah dilakukan  di  PT.  Indonesia  Power  UJP  PLTU Banten  2  Labuan,  mengemukakan  bahwa sistem  yang  di  terapkan  yaitu  sistem tertutup.  Sistem  tertutup  artinya  uap  hasil kondensat  digunakan  lagi  untuk  menjadi  air pengisi diboiler.

## Permasalahan Performa Low Pressure Steam Turbine
Di  PT.  Indonesia  Power  UJP  PLTU Banten  2  Labuan  terdapat  kasus  dimana terjadi  penurunan  daya  pada low pressure steam  turbine unit  1.  Penurunan  daya tersebut  diakibatkan  oleh  uap  yang  masuk kedalam turbin adalah uap dengan kandungan  uap  yang  kurang  baik.  Kasus  ini bisa  disebut  dengan blade  errossion . Turbine blade  errossion merupakan  pengikisan (crack) pada blade turbine akibat kandungan uap  yang  kurang  baik  karena  adanya kandungan  silika.  Apabila  tetap  dibiarkan beroperasi,  maka  akan  berdampak  buruk pada blades yang  lain. Blade yang  terkena crack merupakan blade pada stage ke-4 pada low  pressure  steam  turbine .  Maka  untuk mengatasi  masalah  tersebut  harus  dilakukan pemotongan  pada blade  stage ke-4.
Pemotongan blade tersebut akan berpengaruh pada performa turbin.
Gambar  1. bagian blade yang dipotong
Gambar 2. Bagian blade sebelum dipotong Gambar 3. Bagian blade setelah dipotong
Gambar 4. Bagian blade yang terkena crack

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  pengamatan  tersebut,  penulis membutuhkan  dua  data  yaitu  perhitungan laju uap sebelum dan seletah blade dipotong.
Dari  data  tersebut  dapat  dibandingkan pengaruh  pemotongan blade pada  performa low pressure turbine. Berikut merupakan data yang didapatkan :
Gambar 5. Parameter sebelum blade dipotong. Gambar 6.  Parameter setelah blade dipotong Tabel 1. Parameter sebelum dan sesudah blade dipotong
Parameter Setelah blade dipotong Sebelum blade dipotong pada Masuk Keluar Masuk Keluar Satuan 826,5 815,763021 813,6 803,097238 Kg/s THP 538 356 536 361 °C PHP 15,29 3,86 15,13 3,84 MPa IP 868,993021 773,21 873,987238 777,848642 Kg/s TIP 534 328,5 535 340 °C PIP 3,534 0,88 3,553 0,87 MPa LP 773,21 634,0322 777,848642 637.835886 Kg/s TLP 328,5 47,1 340 49 °C PLP 0,88 0,00991 0,87 0,010 MPa Pg 276,5 290,6 KWh

## Menentukan Laju Uap Yang Masuk
Menentukan  nilai  uap  yang  masuk  ke dalam high  pressure  turbine maka  nilai  uap masuk  bisa  di  lihat  di turbine  steam  system .
Uap  yang  masuk  HP  turbin  melewati superheater terlebih  dahulu  maka  ada tambahan  massa  uap . Sedangkan  untuk memperoleh nilai uap  yang masuk ke dalam intermediate pressure turbine maka
menggunakan  rumus  dimana  nilai  uap  yang keluar  dari high  pressure  turbine dijumlah dengan total spray ( ).
Sedangakan  nilai  uap  yang  masuk  kedalam
low  pressure  tubine sama  dengan  masa  uap yang  keluar  dari intermediate  pressure turbine ( ). Berikut
merupakan  perolehan  nilai  uap  yang  masuk ke HP, IP, dan LP turbine.
Tabel 2. Laju Uap Masuk
Parameter Sebelum blade dipotong Setelah blade dipotong Satuan 813,6 826,5 Kg/s 873,987,238 868,993,021 Kg/s 777,848,642 773,21 Kg/s

## Menentukan Laju Uap Yang Keluar
Menentukan  nilai  uap  yang  keluar  dari high pressure turbine maka dengan cara rasio outlet  high  pressure  exhaust  dikalikan dengan masa uap high presssure yang masuk.
( .
Sedangkan  untuk  memntukan  laju  uap  uang keluar  dari intermediate  pressure  turbine maka dengan cara mengkalikan ratio outlet IP exhaust dengan laju uap yang masuk kedalam intermediate pressure turbine. ( .
Kemudian  untuk  mencari  laju  uap  yang keluar  dari low  pressure  turbine maka  ratio outlet intermediate pressure turbine dikalikan dengan  masa  uap  yang  masuk  kedalam intermediate pressure turbine . ( . Tabel 3. Menentukan Laju Uap Keluar Parameter Sebelum blade dipotong Setelah blade dipotong satuan 803,097,238 815,763,021 Kg/s 777,848,642 773,21 Kg/s 637.835886 6,340,322 Kg/s

## Menentukan Entalpi
Dari  data  tekanan  dan  teperatur  yang diamati, maka dapat kita peroleh nilai entalpi dengan  bantuan sowfware  steam  property sebagai berikut:
Tabel 4. Menentukan entalpi Parameter   Setelah blade dipotong Sebelum blade dipotong Masuk   Keluar Masuk   Keluar PHP 15,29 3,86 15,13 3,84 THP 538 356 536 361 hHP 3414,5  3111,4 3410,8  3124 PIP 3,534 0,88 3,553 0,87 TIP 534 328,5 535 340 hIP 3528,2  3115,2 3530,3  3139.7 PLP 0,88 0,00991  0,87 0,010 TLP 328,5 47,1 340 49 hLP 3115,2  2586.4 3139,7  2590,1

## Menentukan Daya Turbin Sebelum dan
Setelah Dipotong Sebelum blade dipotong: Daya HP Turbin = )
= 813,6 (3410,8-3124)
= 233340480 KJ/Jam = 233340480/3600 = 64816,8 kW = 64,8168 MW Daya IP Turbin = )
= 873987,238(3530,3-3139.7)
=341379415 KJ/Jam = 341379415/3600 = 94827,6153 kW = 94,827 MW Daya LP Turbin = ) = 777848,642 (3139.7-2590,1) = 427505614 KJ/Jam = 427505614/3600 = 118751,559 kW= 118,756MW Setelah blade dipotong Daya HP Turbin = ) = 826500kg/jam (3414,5-3111,4) = 250512150 KJ/Jam
= 250512150/3600
= 69586,7083 kW = 69,58 MW
Daya IP Turbin = ) = 868993,021 kg/jam (3528,2-3115,2) = 358894118 KJ/Jam = 358894118/3600 = 99692,8106 kW= 99,692 MW Daya LP Turbin = ) = 773210kg/jam(3115,2-2586.4) = 408873448 KJ/Jam = 408873448/3600 = 113 575,958 kW=113,575 MW
Daya  total  kapasitas  sebelum  blade dipotong
= ( Daya HP Turbin +  Daya IP Turbin +  Daya LP Turbin)
= (64,8168 MW + 94,827 MW + 118,756 MW ) = 278,3998 MW
Keterangan:  permintaan  APB  PLN  P2B dengan kapasitas maksimal mampu 300 MW. Daya  total  kapasitas  setelah  blade dipotong = ( Daya HP Turbin +  Daya IP Turbin +  Daya LP Turbin)
= (69,58 MW + 99,692 MW + 113,575 MW) = 282,847 MW
Dari  hasil  total  perhitungan  terdapat selisih sebesar 4,4472 MW, dengan daya total kapasitas  setelah blade dipotong  lebih  besar yaitu  sebesar  282,287  MW  dibandingkan dengan  daya  total  kapasitas  sebelum blade dipotong yaitu sebesar 278,3998 MW. Namun pada saat sebelum blade dipotong, daya total yang  dihasilkan  dapat  mencapai  maksimal 300  MW,  hanya  saja  pada  saat  belum dipotong  mencapai  kapasitas    278,3998  MW karena  permintaan  dari  PLN  distribusi jaringan.  Berbeda  dengan  setelah blade
dipotong  yaitu  daya  total  yang  dihasilkan maksimal 280 MW.

## KESIMPULAN
Setelah  melaksanakan  penelitian  di  PT. Indonesia  Power  UJP  Banten  2  Labuan dengan  tujuan  untuk  mengenal  lingkungan kerja,  khususnya  mengetahui  pengaruh pemotongan blade terhadap heat  rate turbin di  Unit  1  PLTU  Labuan,  maka  penulis  dapat menyimpulkan  bahwa  pemotongan blade dilakukan  karena  adanya crack akibat  dari pengikisan  uap  yang  disebabkan  masih mengandung  silika,  sehingga  kualitas  uap yang  buruk, pada  saat  sebelum blade dipotong kapasitas maksimal daya turbin 300 MW,  setelah  blade  dipotong  turun  menjadi 280  MW,  pemotongan blade tersebut  sangat berpengaruh  terhadap  nilai  performa low pressure turbine . Nilai tersebut menjadi turun sebesar  20  MW  dari  nilai  sebelumnya  dan upaya untuk turbin dapat beroperasi dengan maksimal  maka,  kapasitas  daya  turbin dimaksimalkan di nilai 280 MW.

## DAFTAR PUSTAKA
Agung, Rangkagumilang. 2016. Laporan Kerja Praktik: Analisis Heat Rate Pada Turbine Unit  1.  Bandung:  Politeknik  Negeri Bandung.
Albert,  P.  G.  (1996).  Thermal  Performance Evaluation  and  Assessment  of  Steam Turbine  Units. GE  Power  System Schenectady, NY , (GER-3953), 14 – 18.
Anonim.  Dongfang  Turbine  Co,  Ltd.  2008.
Thermodynamic Performance For Labuan  Steam  Turbine.  (WQ)D300N-
000073ASM.
Anonim.  Indonesia  Power  PLTU  Banten  2 Labuan.  Diakses  pada  tanggal  17 Desember 2016.
anonim. Steam Turbine Product Spesification (Steam  Turbine).  (2009).  Labuan: Chengda Engineering.
Ilvana,  M.  S.  (2010).  Analisis  Perambatan Retak Statik Akibat Beban Tekanan Uap pada  Last  Stage  Moving  Blade  Turbin Uap  Menggunakan  Finite  Element Method  (FEM). Tugas  Akhir ,  (Analisa Tegangan dan Perambatan Retak), 20.
P.  Bloch,  H.,  &  P.  Singh,  M.  (2009). Steam Turbines:  Design,  Applications  and  Re- rating . Journal  of  Chemical  Information and Modeling (Vol. 53).
Putri,  Permata.  2016.  Laporan  Kerja  Praktik:
Sistem Eksitasi Generator 300 MW Unit
1  di  PT.  Indonesia  Power  UJP  PLTU Banten  2.  Cilegon:  Teknik  Elektro Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Ramdani, S. D. (2016). Revitalisasi Pemanfaatan  Wind  Power  Sebagai Upaya  Untuk  Mendukung  Kemandirian Listrik  Nasional. Prosiding  Kongres Teknologi Nasional , (July 2016), 25 – 27. Ristyanto,  A.  N.,  Windarto,  J.,  &  Handoko,  S.
(2010).  Simulator  Efisiensi  Sistem Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU) Rembang. Sistem Pembangkit , (Efisiensi), 8. Wright,  J.  S.  (1996).  Steam  Turbine  Cycle Optimization, Evaluation, and Performance Testing Considerations. DE
Power  System  Schenectady,  NY ,  (GER- 3642E), 18 – 22.