https://journal.unhas.ac.id/index.php/zonalau t

## ZONA LAUT

## JURNAL INOVASI SAINS DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
-spasi -Times New Roman 11 Italic- -spasi -Times New Roman 11 Italic-
PROSES PERBAIKAN PLATE HEAT EXCHANGER TIPE M15 DI PT.

## JANATA MARINA INDAH (JMI) SEMARANG
SPASI-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-
*Adi Kurniawan Yusim, Budi Utomo, Suharto dan Hartono Prodi Teknologi Rekayasa Konstruksi Perkapalan Sekolah Vokasi Undip *adi_ky@undip.ac.id
-spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-
Abstrak
Heat  exchanger di  kapal  kebanyakan  berbentuk shell  and  tube .  Bentuk  yang  lain  adalah  plate  heat  exchanger  (PHE). Kelebihan PHE adalah mempunyai permukaan perpindahan yang sangat besar pada volume alat yang kecil. Pemilihan material gasket yang sesuai pada PHE merupakan hal yang sangat penting. Hal ini bertujuan untuk umur pemakaian PHE yang  lama.  Penelitian  telah  dilakukan  di  galangan  kapal  PT.  JMI  Semarang  untuk  mengetahui  letak  dan  penyebab kebocoran pelat dari PHE. Pengamatan dan perbaikan PHE dilakukan saat kapal naik dock di galangan tersebut. Perbaikan dilakukan secara langsung berupa data operasional dan manual book PHE tipe M15.
-spasi-Times New Roman 11 Italic- Kata Kunci: Perbaikan, Plate Heat Exchanger , Gasket. -spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## Abstrct
Most of the heat exchangers on board are in the form of shell and tube. Another form is the plate heat exchanger (PHE). The advantage of PHE is that it has a very large displacement surface at a small volume of tools. Selection of suitable gasket material for PHE is very important. It is intended for a long service life of PHE. The research has been conducted at the shipyard of PT. JMI Semarang to find out the location and cause of plate leakage from PHE. PHE observations and improvements are carried out when the ship is docked at the shipyard. Repairs were made directly in the form of operational data and manual book PHE M15 type.
-spasi-Times New Roman 11 Italic- Keyword: Repair, Plate Heat Exchanger, Gaskets. -spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic- 1. PENDAHULAN
Plate Heat Exchangers (PHE) adalah suatu tipe Heat Exchanger (HE) yang menggunakan plat sebagai tempat perpindahan panas di antara dua fluida. Penukar kalor ini merupakan penukar kalor yang sangat kompak karena memiliki kekompakan yang sangat tinggi [1]. PHE terdiri dari plat-plat yang sudah dibentuk dan ditumpuk- tumpuk sedemikian rupa sehingga alur aliran untuk suatu fluida akan terpisahkan oleh plat itu sendiri terhadap aliran fluida satunya serta dipisahkan dengan gasket. Jadi, kedua fluida yang saling dipertukarkan energinya tidak saling bercampur. Suatu gasket dari suatu PHE berfungsi untuk menghindari bercampurnya fluida panas dengan fluida dingin. gasket diapit diantara pelat dan menyegel pelat disekeliling tepi pelat tersebut. Plat dari HE ini noramalnya mempunyai ketebalan berkisar 0,5 hingga 3 mm.
Suatu alat penukar kalor sangat berpengaruh dalam keberhasilan dalam keseluruhan rangkaian proses, karena dengan  adanya  kegagalan  operasi  alat  ini  baik  kegagalan  mekanik  maupun  operasional  maka  dapat menyebabkan berhentinya operasi unit. Oleh karena itu sebuah alat penukar kalor ( Heat Exchanger ) dituntut untuk  memiliki  kinerja  yang  baik  agar  dapat  diperoleh  hasil  yang  maksimal  serta  dapat  menunjang  penuh terhadap suatu unit yang sedang beroperasi [1].
Pada motor diesel yang digunakan di kapal, alat pendingin air tawar biasanya berbentuk cangkang dan tabung ( shell and tube ) dengan air laut sebagai media pendinginnya [2]. Tipe PHE M15 (lihat Gambar 1) diaplikasikan
pada  sistem  pendingin  kapal  ini.  Kedua  tipe  HE  ini  merupakan  klasifikasi  berdasarkan  desain  konstruksi. Pengklasifikasian heat exchanger berdasarkan desain konstruksinya, menjadi pengklasifikasian yang paling utama dan banyak jenisnya. Pada saat reparasi di PT. Janata Marina Indah (PT. JMI), kapal ini mengalami kebocoran  pada  sistem  pendinginnya.  Sehingga  memerlukan  penanganan  khusus.  Awalnya,  proses penanganan  kebocoran  PHE  ini  berjalan  cukup  sulit.  Hal  tersebut  dikarenakan  tipe  sistem  pendingin  PHE jarang ditemui di kapal.
Sangat  jarang  ditemui  jurnal  yang  membahas  PHE  yang  diaplikasikan  di  kapal  dan  proses  perbaikannya. Akhirnya Penulis mendapatkan jurnal tentang studi PHE pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) [1].  Analisis  kegagalan  material  (kebocoran)  pada  pelat  PHE  yang  dioperasikan  di  pembangkit  listrik. Kebocoran  pelat  diakibatkan  oleh  korosi  [3].  Dari  penelitian  dan  publikasi  ini  diharapkan  banyak  pihak terbantu dalam proses reparasi dalam sistem pendingin jenis PHE dan teraplikasi pada kapal.
Gambar 1. PHE tipe M15 dipasang di kapal

## 2. METODE

## 2.1. Spesifikasi Teknik PHE
PHE tipe M15 banyak diaplikasikan di industri farmasi, kimia,  pembangkit listrik, makanan dan minuman, manufaktur, dan transportasi (kapal) [4]. Data desain secara mekanik yang meliputi spesifik teknik dari PHE dan merupakan dimensi ukuran keseluruhannya serta jenis material yang digunakan pada tipe M15. Spesifikasi teknik PHE tipe M15 bisa dilihat pada Gambar 2 dan Tabel 1.
Gambar 2. Spesifikasi Teknik PHE [3]
Tabel 1. Datasheet Spesifikasi Teknik dari PHE tipe M15 [4] Material plat Stainless steel: Alloy 304, Alloy 316, Alloy C276, Alloy 254, SMO, Titanium Tebal plat 16,3 m Jumlah Pass One/single pass Heat Transfer Area (m 2 ) 390
Liquid flow rate (kg/s) 80 h (m) 0,275 H (m) 1,941 W (m) 0,610

## 2.2. Perbaikan PHE tipe M15
Gambar 3. Bagian-bagian dari PHE [6]
PHE  dibuat  dari  rakitan  pelat  logam  identik  yang  ditekan  secara  bersamaan.  Pelat  tersebut  memiliki  pola gelombang secara horizontal. Setiap ruang kerja pelat dilindungi oleh sambungan karet nitril (gasket). Pelat yang disangga di bawah dan digantung di bagian atas oleh rel logam dapat dipindahkan, disatukan pada pelat ujung dengan menjepit baut pengikat. Bagian-bagian dari PHE dapat dilihat pada Gambar 3. Pembongkaran ini bertujuan untuk menemukan letak kerusakan/kebocoran dari komponen PHE.
Dalam  proses  perbaikan  PHE  perlu  dilaksanakan  secara  teliti  dan  hati-hati  supaya  perbaikan  PHE  yang dikerjakan  bisa  berhasil  secara  maksimal  dalam  jangka  waktu  yang  diharapkan.  Adapun  tahap-tahap  yang dilakukan dalam proses perbaikan PHE yang sudah dilakasanakan di PT. JMI adalah sebagai berikut:

## 2.2.1 Tahap Pembongkaran
Dalam tahap pembongkaran PHE, langkah-langkah yang dikerjakan harus secara berurutan, meliputi: a. Pengeringan semua cairan yang masih ada di dalam PHE.
b. Pemeriksaan dan pemberihan sliding PHE.
c. Penandaan ( marking ) pada sisi luar channel plates PHE untuk memudahkan urutan saat pemasangan. d. Pengukuran  jarak frame  plate sebelum  dibuka  untuk  acuan  pengikatan  atau  pengencangan  saat pemasangan.
e. Pembukaan channel plates dan diposisikan pada tempat yang aman.

## 2.2.2 Tahap Pembersihan dan Pengecekan Channel Plates
Tahap  ini  dilaksanakan  setelah channel  plates PHE  dibuka  untuk  memastikan channel  plates masih  bisa dipakai atau tidak, dengan cara:
a. Pembersihan channel plates PHE dengan menggunakan cairan yang sesuai dengan kondisi channel plates dan direkomendasikan oleh maker. b. Pengecekan channel plates PHE, dilakukan untuk mengetahui kondisi kelayakannya. Adapun prosesnya meliputi:
1). Pengecekan secara visual, untuk mengetahui kondisi channel plates terjadi deformasi atau tidak.
2). Pengecekan dengan dye penetrant ( color check ), untuk mengetahui keadaan retak pada channel plates. 3). Pengecekan dengan lampu sorot, untuk mengetahui adanya lubang pada channel plates.
Apabila dari hasil pengecekan ditemukan deformasi, keretakan, dan lubang yang tidak memungkinkan untuk diperbaiki maka channel plates harus diganti baru.

## 2.2.3 Tahap Penggantian Seal Channel Plates
Setelah  dilaksanakan  pembersihan  dan  pengecekan channel  plates, kemudian  dilakukan  penggantian seal dengan urutan pekerjaan sebagai berikut: a. Buka seal lama dari kedudukannya.
b. Pastikan seluruh permukaan dudukan seal kering dan bersih. c. Pastikan penjepit ( chip ) seal bisa terpasang pada dudukan.

## 2.2.4 Tahap Pemasangan Channel Plates
Tahapan berikutnya adalah pemasangan channel plates dengan urutan sebagai berikut: a. Pengecekan seluruh permukaan seal dalam kondisi bersih.
b. Pastikan drat, mur, dan baut pengikat PHE dalam kondisi bersih dengan menggunakan sikat yang diolesi grease serta pastikan mur bisa berputar lancar pada bautnya.
c. Pengecekan kondisi semua seal sudah terpasang dengan benar pada channel plates.
d. Pemasangan channel plates sesuai urutan ( marking ). e. Pengikatan atau pengencangan frame plates dengan mur dan baut secara bertahap serta jarak sesuai dengan ukuran semula.

## 2.2.5 Tahap Pressure Test PHE
Untuk  memastikan  perbaikan  PHE terlaksana  dengan baik  dan benar  maka  dilakukan pressure  test dengan tekanan sesuai yang tertera pada name plate PHE dengan menggunakan test pump pada sistem PHE.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil pengamatan dan penyelesaian di galangan menunjukkan bahwa PHE memerlukan ketelitian dalam  proses  menemukan  kebocoran  pada  gasket.  Pengaturan  segel  ganda  disediakan  pada  setiap  titik percabangan  dengan  lubang  pembuangan  ( drain  hole )  untuk  mendeteksi  kebocoran  dan  mencegah pencampuran fluida, dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Lubang Pembuangan pada Gasket [5]
Gambar 5. Proses Perbaikan PHE di PT. JMI Semarang
Gasket  PHE  merupakan  komponen  yang  paling  sering  diganti  karena  setiap  pembongkaran  PHE  sebagian besar gasket sudah tidak dapat digunakan lagi. Gasket mengalami deformasi bentuk. Material gasket harus memiliki  ketahanan terhadap  fluida  yang  kontak  dan temperatur  kerja  PHE  supaya  dapat  digunakan  dalam periode waktu yang relatif lama. Material karet gasket yang sering digunakan adalah EPDM, NBR, Viton, dan Butyl. Proses penggantian gasket dilakukan di darat (galangan) bisa dilihat pada Gambar 5.

## 4. KESIMPULAN
Proses perbaikan PHE tipe M15 di galangan kapal PT. JMI Semarang berlangsung cukup lama. Hal tersebut dikarenakan proses pembongkaran keseluruhan komponen PHE membutuhkan ketelitian untuk menemukan letak  gasket  yang  rusak  mengingat  jumlah  gasket  dan  pelat  yang  banyak  serta  saling  berhubungan.  Proses perbaikan  PHE  terlaksana  dengan  baik  dan  benar  dengan  mengikuti  prosedur  serta  urutan  yang  telah disampaikan pada pembahasan sebelumnya.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada PT. JMI Semarang yang menjadi tempat penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] R.  Walikrom,  A.  Muin  and  Hermanto,  "Studi  Kinerja  Plate  Heat  Exchaner  pada  Sistem  Pendingin PLTGU," Turbulen: Jurnal Teknik Mesin, vol. I, no. 1, p. 40 – 47, 2018.
[2]   L. Jauhari, "http://bppp-tegal.com/," BPPP Tegal, 03 Desember 2012. [Online]. Available: http://bppp- tegal.com/v1/index.php?option=com_content&view=article&id=228:sistem-pendinginan-motor- diesel&catid=44:artikel&Itemid=85. [Accessed 05 February 2020].
[3]   F. Z. Dong, D. J. S. , Z. B. Zhang, M. Y. C., C. S. Y., K. Niu and L. C. X., "Internal leakage of plate heat exchangers caused by cooperation of pitting, crevice corrosion, and fretting," Engineering Failure Analysis, vol. 96, pp. 340-347, 2019.
[4]   A. Laval, "Alfa Laval M15," www.alfalaval.com, Lund, 2016.
[5]   A. Laval, "Gasketed plate and frame heat exchangers," Alfa Laval Corporate, Lund, 2019.
[6]   D. Ship, "https://dieselship.com/," Diesel Ship, 06 July 2019. [Online]. Available: https://dieselship.com/marine-technical-articles/marine-engineering-knowledge-general/plate-type- heat-exchanger/. [Accessed 09 February 2020].