## PERAWATAN PADA LABYRINTH KOMPRESOR SENTRIFUGAL KAWASAKI K-2501 A DENGAN METODE FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS (FMEA) DI PT. ARUN NGL BLANG LANCANG
Saifuddin A.Jalil, Fitri Arlena Teknik Mesin, Politeknik Negeri Lhokseumawe Jl. Banda Aceh-Medan Km. 280,3, Buketrata, Aceh 24301, INDONESIA Phone/Fax.: (0645) 42670, e-mail : ab1_tm@yahoo.co.id

## Abstrak
Sesuai dengan perkembangan industri pada saat sekarang ini, banyak diciptakan peralatan dan alat bantu yang  dapat  mempercepat  proses  kerja  suatu  industri,  diantaranya  adalah  kompresor.Kompresor sentrifugal kawasaki beroperasi pada unit 88 yang terdiri dari motor listrik sebagai penggerak. Kompresor sentrifugal kawasaki  K-2501  A adalah  jenis kompresor  sentrifugal   yaitu kompresor dengan  kedudukan poros horizontal yang berfungsi untuk untuk menaikkan tekanan gas untuk keperluan tertentu atau dengan kata lain kompresor  meningkatkan energi (head)    fluida gas  yang  mengalir dari  level  energi tertentu ke level energi  yang  lebih tinggi.  Dalam dunia  industri kompresor mempunyai kegunaan  yang sangat  luas seperti  dalam  bidang  perminyakan,  petrokimia  workshop,  dan  lain-lain.hasil  analisadata  lapangan, terdapat  beberapa  item  yang  mengalami  kerusakan  seperti Labyrinth,  o  ring  ,  dan  impeller pada Kompresor  sentrifugal  K-2501  A  yang  mengakibatkan  kompresor  harus  dilakukan breakdown maintenance. Adapun  tujuan  penulisan  skripsi  ini  adalah  untuk  memaksimalkan  umur  pakai  komponen dari  sebuah  kompresor  dengan  menganalisa  kompresor  tersebut  menggunakan  metode FailureMode Effecy And Analysis (FMEA).
Kata kunci : kompresor sentrifugal, failure Mode and Effect Analisys (FMEA)

## PENDAHULUAN
Sesuai  dengan  perkembangan  industri pada  saat  sekarang  ini,  banyak  diciptakan peralatan dan alat bantu yang dapat mempercepat proses  kerja  suatu  industri,  di  antaranya  adalah kompresor. Kompresor merupakan satu jenis alat yang paling banyak di gunakan dan penggunaanya semakin bermacam-macam. Kompresor  merupakan  suatu  jenis  alat  yang paling  banyak  digunakan  untuk  mempermudah kerja manusia. Salah satu mesin yang di gunakan pada  PT.  Arun  adalah  Kompresor  sentrifugal kawasaki  K-2501  A.  Kompresor  sentrifugal kawasaki  beroperasi  pada  unit  88  yang  terdiri dari  motor listrik sebagai penggerak. Kompresor sentrifugal  kawasakiK-2501  A  adalah  jenis kompresor  sentrifugal  yaitu  kompresor  dengan kedudukan  poros  horizontal  yang  berfungsi untuk  untuk  menaikkan  tekanan  gas  untuk keperluan tertentu atau dengan kata lain kompresor meningkatkan energi (head)  fluida gas yang mengalir dari level energi tertentu ke level energi yang lebih tinggi.  Dalam dunia  industri  kompresor  mempunyai  kegunaan yang sangat luas seperti dalam bidang perminyakan,  petrokimia  workshop,  dan  lain- lain.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Kompresor dan Prinsip kerjanya
Kompresor  adalah  peralatan  mekanik yang  digunakan  untuk  memberikan  energi kepada  fluida  gas/udara,  sehingga  gas/udara dapat  mengalir  dari  suatu  tempat  ke  tempat  lain secara  kontinyu.  Penambahan  energi  ini  bisa terjadi  karena  adanya  gerakan  mekanik,  dengan kata  lain  fungsi  kompresor  adalah  mengubah energi  mekanik  (kerja)  ke  dalam  energi  tekanan (potensial) dan energi panas yang tidak berguna. prinsip  kerja  kompresor  sentrifugal yaitu mengkonversikan  energi  kecepatan  gas/udara yang  dibangkitkan  oleh  aksi/gerakan  impeller yang  berputar  dari  energi  mekanik  unit penggerak  menjadi  energi  potensial  (tekanan)  di dalam diffuser. (Suwasono, 2009)
Menurut  Sularso  dan  Tahara  Haruo (2006)  fungsi  dari  sebuah  kompresor  adalah untuk menaikkan tekanan suatu gas. Tekanan gas dapat  dinaikkan  dengan  memaksakan  untuk mengurangi  volumenya.  Ketika  volumenya dikurangi,  tekanannya  naik.  Sebuah  kompresor positive displacement  memaksa gas dengan cara ini. Tetapi sebuah kompresor sentrifugal mencapai  kenaikan  tekanan  dengan  dua  tahap.
Kompresor ini menambah energi pada gas dalam bentuk  kecepatan  (energi  kinetik)  dan  kemudian merubah bentuk ini menjadi energi tekanan.

## Klasifikasi Kompresor
Dilihat  dari  perbandingan  tinggi  tekan dengan kapasitas (debit aliran)   yang  dihasilkan, maka kompresor sentrifugal dapat dibedakan atas kompresor radial dan  aksial dengan pendinginan rumah  atau  pendinginan  antara.    Kompresor sentrifugal  menpakan  tipe  aksial  ataupun  radial. Kompresor  radial  digunakan  untuk  suction volume  antara  0.5  dan  70  m³/s,  sedangkan kompresor  aksial  digunakan  untuk  volume  laju alir  yang  sangat  besar  dimulai  dari  20  m³/s hingga lebih dari 280 m³/s. Untuk desain tekanan tinggi  dan  rapat,  beberapa  kompresor  aksial harus  memiliki  impeler  yang  tertempel  pada poros. Diaphgram digunakan untuk  memisahkan stage-stage individual dan juga untuk mengontrol ketinggian  dan  arah  gas  menuju  ke  stage berikutnya. Tekanan dan aliran dikontrol melalui gu ide vanes, yang tertempel pada masukkan dari tiap-tiap  impeler.  Menggunakan  bantalan  yang sesuai adalah sangat penting dalam meningkatan operasi  mekanis  dari  sebuah  kompresor.  Dapat dilihat pada gambar 1 berikut :
Gambar 1. klasifikasi kompresor ( Sumber : https://ianatulkhoiroh.wordpress.com )

## Bagian-bagian Utama Kompresor dan Fungsi
Kompressorterdiri  dari  beberapa  bagian yang  fungsinya  satu  dengan  yang  lain  saling berhubungan, diantaranya adalah :
1. Casing
Casing  merupakan  bagian  paling  luar kompresor  yang  berfungsi  sebagai  pelindung terhadap pengaruh mekanik dari luar.
2. Inlet Wall
Inlet wall adalah diafram (dinding penyekat) yang  dipasang  pada  sisi  suction  sebagai  inlet channel  dan  berhubungan  dengan  inlet  nozle. Karena  berfungsi  sebagai  saluran  gas  masuk
pada  stage  pertama,  maka  meterialnya  harus tahan terhadap abrasive dan erosi.
3. Guide Vane
Guide vane di tempatkan pada bagian depan eye  impeller  pertama  pada  bagian  suction  . Fungsi  utama  guide  vane  adalah  mengarahkan aliran  agar  gas  dapat  masuk  impeller  dengan distribusi  yang  merata.  Dapat  dilihat  pada gambar 2 dibawah ini :
Gambar 2. Guide Vane Kompresor Sentrifugal (Sumber : Suwasono,2009)
4. Eye Seal
Eye  seal  ditempatkan  di  sekeliling  bagian luar  eye  impeller  dan  di  tumpu  oleh  inlet  wall. Eye  seal  selalu  berbentuk  satu  set  ring  logam yang  mengelilingi  wearing  ring  impeller  . Berfungsi  untuk  mencegah  aliran  balik  dari  gas yang  keluar  dari  discharge  impeller  (tekanan tinggi)  kembali  masuk  ke  sisi  suction  (tekanan rendah).
5. Difusser
Diffuser  berfungsi  untuk  merubah  energi kecepatan  yang  keluar  dari  discharge  impeller menjadi  energi  potensial  (dinamis).  Untuk  multi stage  dipasang  diantara  inter  stage  impeller. Dapat dilihat pada gambar 3. dibawah ini :
Gambar 3. Difusser Kompresor Sentrifugal (Sumber : Suwasono,2009)
6. Labyrinth Seal
Labirinth  seal  adalah  jenis  mechanical  seal yang  menyiadakan  jalur  berliku-liku  untuk membantu  mencegah  kebocoran.  Contoh  dari segel  tersebut kadang  –kadang ditemukan dalam poros  untuk  membantu  mencegah  kebocoran minyak  pelumasan  bantalan.  Labirinth  seal  pada poros  berputar  menyediakan  non  contacting tindakan  dengan  mengontrol  bagian  cairan melalui  berbagai  ruang  gerak  sentrifugal,  serta dengan pembentukan pusaran cairan dikendalikan.  Pada  kecepatan  tinngi,  gerak sentrifugal memaksa cairan kearah luar jauh dari bagian.  Demikian  pula  jika  ruangan  labirint dirancang dengan  benar, cairan  yang keluar dari ruang utama masuk dalam ruang labirint.
7. Return Bend
Return  bend  sering  juga  disebut  crossover yang  berfungsi  membelokan arah aliran gas dari diffuser  ke  return  channel  untuk  masuk  pada stage/impeller berikutnya. Return bend di bentuk oleh  susunan  diafragma  yang  dipasang  dalam casing.
8. Return Channel
Return  channel  adalah saluran yang berfungsi  memberi  arah  aliran  gas  dari  return bend  masuk  ke  dalam  impeller  berikutnya. Return channel ada yang dilengkapi dengan fixed vane  dengan  tujuan  memperkecil  swirl  (olakan aliran  gas)  pada  saat  masuk  stage  berikutnya sehingga dapat memperkecil vibrasi.
9. Diafragma
Diafram  adalah  komponen  bagian  dalam kompresor  yang  berfungsi  sebagai  penyekat antar  stage  dan  tempat  kedudukan  eye  seal maupun  inter  stage seal.  Diafragma  ditempatkan didalam  casing  dengan  hubungan  tongue-groove sehingga mudah dibongkar pasang. Dapat dilihat pada gambar 4 dibawah ini :
Gambar 4. Difragma Kompresor Sentrifugal (Sumber : Suwasono,2009)

## METODOLOGI

## Material/ BahanAnalisa FMEA
Kompresor  sentrifugal  Kawasaki  K-2501 Aini  dilakukan  analisa  kerusakan  karena  pada kompresor  sentrifugal  Kawasaki  ini  terdapat kerusakan  pada  Labyrinth  dapat  dilihat  pada gambar 5 di bawah ini :
Gambar 5. Labyrinth (Sumber : PT. Arun)
Adapun spesifikasi kompresor sentrifugal kawasaki  yang  diperoleh  dari  PT.Arun  NGL dapat dilihat di bawah ini :
Gambar 6. Spesifikasi kompresor ( Sumber : PT ARUN NGL )

## Persiapan Dokumen FMEA
FMEA  merupakan  sebuah  metodelogi yang  digunakan  untuk  mengevaluasi  kegagalan terjadi  di  dalam  sebuah  system,  desain,  proses, atau  pelayanan  (survece).  Identifikasi  kegagalan potensial dilakukan dengan cara pemberian  nilai atau  skor  masing  -  masing  mode  kegagalan berdasarkan  atas  tingkat  kejadian  (occurrence), tingkat  keparahan  (severity),  dan  tingkat  deteksi (detection)  (Stamatis,  1995). failure  Mode  and Effect Analysis (FMEA) adalah sebuah metodologi  yang  digunakan  untuk  proses mengidentifikasi  kan  kegagalan  dari  suatu komponen  yang  dapat  menyebabkan  kegagalan fungsi  dari  sistem  (  IAEA-TECDOC  1590, 2007). FMEA meliputi pengidentifikasian yaitu : 1.  Failure  Cause  :  penyebab  terjadinya  failure mode
2.  Failure  effect  :  dampak  yang  ditimbulkan failure  mode,  failure  effect  ini  dapat  ditinjau dari 3 sisi level yaitu :
a. Komponen/lokal b. Sistem c. plant Menurut referensi MIL-HDBK-217 tujuan  dari  pengumpulan  dokumentasi failure Mode  and  Effect  Analysis (FMEA)  adalah memberikan  semua  informasi  bagi  para  ahli teknik  pada  masing-masing  bagian  agar  dapat diakses  atau  diketahui  secara  bersama.  Langkah awal  dalam  penyusunan  data    ini  meliputi sebagai berikut :
1. Semua kegagalan-kegagalan  yang potensial terjadi pada suatu sistem.
2. Efek-efek  dari  kegagalan  ini  yang  terjadi pada  sistem  dan  bagaimana  cara  untuk memperbaiki atau meminimalkan
kegagalan-kegagalan atau efek-efeknya pada sistem (perbaikan dan minimalis yang dilakukan berdasarkan pada sebuah ranking dari severity dan probability dari kegagalan).
Kriteria FMEA 1. Severity (Tingkat Keparahan) 2. Occurrence (Tingkat Kejadian) 3. Detection (Tingkat Deteksi) Setelah  pemberian rating dilakukan,  nilai  RPN dari  setiap  penyebab  kegagalan  dihitung  dengan rumus :
RPN = Severity x Occurrence x Detection

## Prosedur Penyusunan FMEA
1. Mengidentifikasi proses atau produk
2. Membuat daftar  masalah-masalah potensial yang akan muncul
3. Memberikan  tingkatan  pada  masalah  untuk severity, occurrence dan detection .
4. Menghitung risk  priority  number (RPN) dan menentukan prioritas tindakan
perbaikan.
5. Mengembangkan tindakan untuk mengurangi resiko  FMEA worksheet untuk mengetahui  laporan  dari  semua  kegagalan adalah sebagai berikut :
 Item/process
 Failure
 Failure effect
 Failure cause
 Recommended action
 Severity
 Occurrence
 Detection
 RPN

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Analisa
Berdasarkan  hasil  analisadata  lapangan, terdapat beberapa item yang mengalami kerusakan  seperti Labyrinth,  o  ring  ,  dan impeller padaKompresor  sentrifugal  K-2501  A yang  mengakibatkan  kompresor  harus  dilakukan breakdown maintenence ,  maka  data  dan  waktu perbaikan  dapat  dilihat  pada  tabel  1  sebagai berikut  dimana  A=Waktu  pemesanan  dan perbaikan dan B=Waktu pemasangan :
Tabel  1.  Daftar  kerusakan  dan  perbaikan komponen

## (Sumber : PT.ARUN NGL)
Perbandingan RPN item kompresor sentrifugal dengan parreto chart
Gambar  7.  Hasil  perbandingan  rating  RPN menggunakan diagram parreto
Rekomendasi
Perawatan kompresor

## Sentrifugal K-2501 A
Berdasarkan  hasil  data  perhitungan  dari kegagalan  komponen  kompresorsentrifugal  K- 2501  A  maka  dapat  FMEA  maintenencebility merekomendasikan  agar  Kompresor  sentrifugal K-2501  A  melakukan perawatan dengan  metode Preventive  Maintenence  and  Shut  Down 3  jam/6 minggu untuk mengecek komponen secara visual agar  mendapatkan  perawatan  yang  sesuai  antara
realibity  dengan  masa  pergantian  komponen yang baik dan benar.
Tabel  2.  Penggolongan  tingkat Risk  Priority Numbe r item labyrinth seal kompresor sentrifugal setelah dilakukan perawatan.
Gambar  8.  Hasil  perbandingan  rating  RPN
menggunakan diagramparreto
Penetuan  nilai  berfungsi  sebagai  tingkat kerusakan/kegagalan  suatu  material  yang  di analisa, jadi berdasarakan kegiatan dari informasi dari lapangan dan maintenance shop ,jadi severity merupakan skala yang mempunyai nilai tingkatan dari efek-efek potensial dari kegagalan setelah dilakukan perawatan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ben-Daya, M. 2000. You May Need RCM to Enhance  TPM  Implementation. Journal  of Quality in Maintenance Engineering, 6 (2).
[2]  Corder,  A,  S.  1988,  Teknik Manajememen Pemeliharaan , PenerbitErlangga, Jakarta
[3]  Dietzel.  Fritz.  1980  Turbin,  Pompa  dan kompresor, Vogel verlag, Wurzburg, Jakarta.
[4]  Dr.  H.  Gempur  Santoso,  2010, Manajemen perawatan pabrik .
[5]  Puspitasari  N.B.  2014. Penggunaan  FMEA Dalam  Mengidentifikasi  Resiko  Kegagalan Proses  Produksi  Sarung  ATM  (alat  tenun mesin) . JurnalUniversitasDiponegoro [6]  Raharjo  Parno,  1999. Teknik  Dan  Strategi perawatan .  Pusat  Pengembangan  Politeknik Program Diploma  Bandung
[7]  Stamatis,  D.  H.  1995. Failure  Mode  and effect  Analysis  :  FMEA  from  theory  to Execution. Milwaukee: ASQC Quality Press
[8]  Sularso,  Tahara  Haruo,  2006, pompa  dan kompresor . PT Pradaya Paramita jalan  bunga 8-8A, Jakarta
[9]  United  States  Department  of  Defense,  MIL- STD-1629 A  – Military Standard Procedures for  Perfoming    a  Failure  Mode,  Effects  and Criticality