Mengatasi Overheating Pada Screw Air Compressor
Dari penampakan
visual saya yakin problem kompresor sudah merambat ke arah blok screw.
Saya sugest kompresor harus diopname oleh
Technical Service dari Suplier karena perbaikannya masuk kategori major
(berat). Dua minggu kemudian, kompresor kembali running.
Sebenarnya pengaruh shut off terhadap operasi perusahaan hanya 17% karena mereka sudah memiliki cadangan 1 unit compressor piston 15 HP, akan tetapi teman saya mengeluhkan opportunity cost yang timbul , selama 2 minggu teknisi senior terfokus pada case ini, padahal mereka sudah memiliki schedule kerja yang harus diselesaikan.
Belajar dari kejadian ini, gangguan pada unit-unit utility bisa memberikan dampak sangat besar, dalam artikel ini saya akan sharing mengenai masalah, yang sebenarnya bisa kita cegah. Saya akan berbagi dengan anda untuk pencegahan maupun perbaikannya. Kali ini saya akan menulis topik yang sangat teknis. Mengatasi Overheating pada Screw air Compressor. Beberapa teknisi menyebut problem ini dengan istilah ‘Over Temperature’.
Compressor terbagi kedalam beberapa Type, anda bisa lihat gambar dibawah.
Jenis Screw termasuk dalam golongan Rotary Compressor. Beberapa
Manufacture menyediakan Compressor dengan tekanan angin 8, 10, 13 bar
dengan daya motor 3 – 500 HP.
Prinsip kerja Screw Air Compressor
Screw Air Compressor Flow Diagram |
A) Kompresor udara jenis ini menggunakan 2 Screw yang berputar dalam ruang screw yang disebut Air End (3) .
Putaran 2 komponen screw ini akan menyebabkan hisapan pada Intake Valve
(2) dan menghasilkan udara bertekanan pada lubang keluaran (discharge).
Ruang Screw |
B) Udara bertekanan
memasuki Separator Tank, yang berfungsi memisahkan oli dan udara,
sehingga udara bertekanan yang dihasilkan tidak mengandung oli. Jika
anda melihat dalam Gambar diatas, prinsip kerja separator sederhana.
Dibagian tengah tabung terdapat separator foam, sejenis busa yang akan
melewatkan partikel udara, dan menangkap partikel oil dan menjatuhkannya
ke dasar Tabung (Blue Color). Udara bebas oil tadi memiliki temperature cukup tinggi ( 80 – 90 0C),
sehingga harus dilewatkan pada pendingin / air coller (9), sebelum
dikeluarkan melalui Air Discharge line (10) untuk memasuki system
eksternal.
separator tank |
C) Oil dengan temperature tinggi yang tertampung dalam dasar tabung separator bergeraka menuju air filter housing unit.
Unit ini terdiri dari Oil Filter (19) yang berfungsi memisahkan kotoran
dan unit manifold, yang berfungsi mengatur distribusi oil menuju dan
dari Air Coller (9).
Ada beberapa type coller, yaitu Liquid coller dan
air coller. Gambar Flow proses diatas menggunakan model Air Coller,
yaitu udara dibagian bawah radiator dihembus paksa dengan menggunakan
Fan (13), melalui sirip-sirip coller unit, dan membawa panas oil ke
udara bebas melalui prinsip heat transfer. Mekanisme ini mirip dengan
prinsip kerja Condesor Udara pada system pendingin dan Radiator mobil.
Oli yang sudah melewati Coller dan suhunya telah turun, masuk kembali ke Oil Filter Housing Unit, untuk didistribusikan kembali ke Air End atau Ruang Screw.
Oil Filter Housing Unit |
D) System yang tidak kalah vital yaitu pelumasan pada bearing screw. Kebetulan dalam flow diagram tidak terlihat, Air Filter Housing Unit juga
mensuplay oil untuk melumasi bearing screw. System ini memiliki
pengaruh sangat besar terhadap kasus Over Heating atau Over Themperature
pada Screw Air Compressor.
E) Temperature System Compressor dideteksi dari Temperature Oil.
Dalam Separator Tank, dipasang sensor temperature / Thermostat (20)
yang akan membaca aktual temperature oil, dan langsung mengirim data
ini ke Electronic Processing Unit. Temperature kerja normal berada di
kisaran 85 – 95 0C. Jika lebih dari 100 0C, system tetap berjalan dengan disertai peringatan. Biasanya system disetting automatic off di temperature 110 0C.
Panel Indicator |
Efek Over Heating
Yang dimaksud dengan over Heating yaitu, Temperature Kerja System kompressor melebihi 100 0C.
Ini sudah tanda-tanda bahaya. Engineering harus melakukan pengecekan.
Jika terlambat, temperature oil yang tinggi dapat menurunkan kualitas
oil sebagai pelumas.
Masalah yang timbul berikutnya :
1. System pelumasan pada Bearing Screw tidak maksimal, ini akan menyebabkan kerusakan pada bearing.
2. Kerusakan Bearing akan berdampak pada putaran screw yang tidak
stabil dan tidak center. Benturan antar Screw akan menyebabkan cacat
screw. Ini menyebabkan efisiensi tekanan angin yang dihasilkan menurun.
3. Putaran screw yang tidak center berpotensi menimbulkan gesekan
pada dinding ruang screw, meskipun masalah over heating sudah teratasi,
masalah ini menyebabkan efisiensi tekanan udara akan berkurang.
4. Gesekan material komponen dalam ruang screw menghasilkan
serbuk besi yang akan terbawa oleh oil. Ini akan menyumbat Filter Oil,
jika tidak terdeteksi, volume oil yang kembali masuk kedalam ruang screw
dan system pelumasan bearing akan berkurang. Bisa anda bayangkan jika
komponen-komponen ini berputar dengan level oil dibawah standard.
Kerusakan akan terjadi pada semua komponen dalam unit ruang screw (Air End).
Kondisi ini bisa jauh lebih parah, jika Thermo Control Unit tidak
berfungsi dengan benar. System tidak bisa mendeteksi temperature aktual
dengan akurat, harusnya mesin automatis stop tapi tetap running.
Meskipun anda melakukan penggantian oil secara rutin dan mengikuti atuan
Jam kerja mesin, kondisi ini tetap sangat berbahaya. Untuk mencegah
ini, saya akan berbagi teknik pengecekan dengan anda :
1. Jangan hanya percaya dengan
temperature display. Anda wajib memiliki Thermo Couple sendiri. Ada
beberapa jenis, tapi saya lebih suka menggunakan type Laser Gun Thermo
Couple.
Non Contact Infra Red Laser Gun |
2. Jika anda tidak memiliki alat
yang saya maksud dalam poin 1. Perhatikan tanda-tanda di area bearing di
Screw Unit. Jika cat terlihat mengelupas akibat panas, ini tanda-tanda
bahwa compresor bekerja pada suhu yang melebihi standard. Asal
diketahui pemilihan coating atau cat pada compressor atau motor sudah
disesuaikan pada suhu normal atau ambang atas system. Jika melebihi,
panas akan merusak cat.
Cat terkelupas di area Blok Bearing akibat over heating |
Penyebab Terjadinya Over Heating
Berikut beberapa hal, yang saya pikir bisa menyebabkan Over Heating
1. Sirkulasi udara dalam ruang kompresor tidak baik,
sehingga suhu dalam ruang tinggi. Ruang kompresor harus di desain
sedemikian rupa sehingga udara panas dari fan coller memiliki jalur
khusus keluar (ducting) dan udara luar bisa leluasa masuk. Akan jauh
lebih baik, jika pendinginan ruang kompresor menggunakan unit Air
Conditioner ( AC ). Keuntungan penggunaan AC yaitu pendinginan ruang
berlangsung dalam ruang tertutup, sehingga meminimalkan debu atau
kotoran dari luar ruang untuk masuk kedalam. Partikel debu ini dapat
terhisap oleh coller fan dan menyumbat sirip – sirip cooler unit.
Kondisi ini menyebabkan pendinginan oil tidak optimal.
2. Oil sudah melewati Jam Kerja Normal.
Kondisi ini yang biasa terjadi, oil yang seharusnya diganti tapi tidak
dilakukan. Oil yang melebihi Life time nya akan menyebabkan penurunan
kualitas oil yang diikuti penurunan fungsi oil itu sendiri sebagai media
pendingin dan pelumas. Ada 2 jenis oil yang ada di pasaran, yaitu Jenis
Syntetic dan Jenis Mineral.
Jenis Syntetic : Harga Relatif lebih mahal, Life timenya ± 5000 – 6000
hours. Lebih tahan bekerja dalam suhu ekstrem dengan volume yang lebih
rendah dibanding oil mineral.
Jenis Mineral : Harga lebih murah, Life timenya ± 2000 hours. Tidak diperuntukkan bekerja pada suhu ekstrem ( > 100 0C
) secara terus menerus, karena akan menyebabkan kerusakan pada
komponen. Dari pengalaman dilapangan, membuktikan oil jenis ini dapat
menembus separator foam, dan ikut terbawa sirkulasi udara. Sehingga
harus rutin dilakukan pengecekan level oil dan segera lakukan penambahan
oil jika diperlukan. Dalam pemakaian jangka panjang, oil ini akan lebih
tinggi biayanya dibanding pemakaian oil syntetic.
3. Separator Oil tersumbat.
Ini akan menyebabkan terhambatnya aliran udara keluar, sehingga tekanan
dan temperature dalam separtor tank naik. Penggantian rutin antara 4000 –
6000 hours.
4. Pembuangan panas pada Coller Unit terhambat. Ada
2 Jenis coller yang biasa dipakai, yaitu menggunakan cooler fan ( air
coller ), dan menggunakan pendingin air ( water cooler ).
Pada jenis air coller, hambatan
transfer panas ini biasanya disebabkan kotoran atau debu yang melekat
pada sirip radiator. Cleaning rutin disarankan dilakukan pada 10.000 –
15.000 hours.
Pada jenis Liquid coller, hambatan
pendinginan biasanya disebabkan oleh adanya lapisan kerak. Sistem ini
biasa digunakan dalam Generator Set ( Genset ). Liquid yang digunakan
merupakan cairan khusus yaitu radiator coolant, jika tidak ada
disarankan menggunakan air mineral yang bebas dari kandungan
kapur/calsium. Cleaning rutin disarankan dilakukan pada 10.000 hours.
5. Filter oil tersumbat kotoran.
Idealnya, setiap penggantian oil juga diikuti oleh penggantian Filter.
Cleaning Filter oil tidak disarankan, karena spare parts ini tidak
didesain untuk di cleaning atau di re-kondisi.
Filter Oil |
6. Mekanisme Distribusi dalam Oil Filter Housing Unit tidak berfungsi.
Jika dibongkar, blok ini terdiri dari beberapa katup yang gerakannya
menggunakan mekanisme pegas. Jika mekanisme ini tidak berfungsi,
distribusi oil menuju radiator akan terhambat. Efeknya oil tidak
melewati proses pendinginan dan langsung masuk ke ruang screw.
Untuk
mengetahui masalah ini cukup mudah. Mesin dalam kondisi off, Buka selang
Fleksible in dan out radiator, jika oil yang keluar dari radiator
sangat sedikit, bisa dipastikan mekanisme dalam unit ini bermasalah.
Atau anda juga melakukan pengecekan dalam kondisi mesin running. Gunakan
Thermo couple. Bandingkan temperature di body luar ruang screw, pipa
antara separator tank dan Filter oil, dan pipa oil masuk ke radiator.
Jika pipa masuk radiator temperaturnya jauh lebih rendah, berarti
distribusi oil menuju radiator terhambat. Bisa dipastikan Oil Filter Housing Unit bermasalah. ( tapi terlebih dahulu pastikan Filter Oil telah diganti )
Blok Manifold pada Oil Filter Housing |
Penutup
Jika akar masalah Overheating sudah diketahui, segera lakukan perbaikan.
Harap berhati-hati saat melakukan perbaikan di mesin. Problem
overheating pada umumnya menyebabkan efek berantai terhadap komponen
lainnya.
Misal Bearing Screw dan Screw. Teknisi perusahaan biasanya
melakukan penggantian ringan ( minor ) seperti Ganti oil, Ganti
Separator Foam, Ganti Oil Filter, dan Cleaning Cooler Unit.Namun untuk
penggantian besar ( mayor ), yaitu pengecekan di ruang Screw Unit (Air
End), saya sarankan untuk menghubungi Technical Service dari Suplier
Kompressor.
Admin tidak bertanggung jawab atas semua isi komentar ,Mohon dipahami semua isi komentar dengan bijak