Pada umumnya vibration monitoring online yg ke DCS lebih dimaksudkan untuk protection system. Seandainya level vibrasi sudah mencapai alarm tertentu, mesin akan shut down. Hanya level vibrasi yg ditampilkan ke layar.

Pembahasan – Anas Rosyadi

Pada umumnya vibration monitoring online yg ke DCS lebih dimaksudkan untuk protection system. Seandainya level vibrasi sudah mencapai alarm tertentu, mesin akan shut down. Hanya level vibrasi yg ditampilkan ke layar.

Pada dasarnya sinyal tersebut bisa digunakan untuk diagnostic system, baik untuk menampilkan FFT Spectrum maupun time waveform. Jenis sensornya apa Pak? Sistem yg terpasang ada BNC Buffer Output-nya Pak? Kalau ada, hubungkan BNC Buffer port tsb dengan vibration analyzer dgn kabel BNC – BNC, setting sensitivitas sensornya. Pada umumnya jika menggunakan proximity probe, sensitivitasnya 200 mV/mils. Jika memakai sensor lainnya, disesuaikan saja. Bapak bisa mendapatkan spektrum dan time waveform, fasa (jika ada keyphasor), orbit, dibuat narrow band alarm, ditrendingkan utk keperluan diagnostic (PdM). Kami seringkali mengambil data vibrasi & keyphasor dr sistem on-line terpasang dgn portable vibration data logger. Selamat mencoba.

Tanggapan 1 – Afta

Terima kasih atas sarannya Pak.

Benar pak, vibration monitoring lebih ditujukan untuk protection system, di tempat kita pakai proximity, dan speknya memang bisa di-upgrade untuk vibration analysis dengan FFT.

Saya pernah baca tentang orbit analysis, yang sepemahanan saya menggunakan data time domain / time waveform (cmiiw). kalau seperti ini kan berarti tidak butuh tambahan (up-grade) apa-apa, tinggal ambil data DCS saja sudah bisa untuk analisa orbit untuk keperluan PdM.

Di artikel lain yang pernah saya baca, penulisnya tidak merekomendasikanmenggunakan analisa time waveform untuk keperluan PdM, akan tetapi bisa dipakai untuk memperkaya analisa PdM.
Apakah analisa time waveform sedemikian sehingga kurang akurat atau bagaimana? Bagaimana dengan selain orbit yang menggunakan metode lainya?

Untuk analisa PdM vibrasi, biasanya kan dipakai sensor tipe accelerometer, sedangkan vibration monitoring untuk protection menggunakan proximity sensor. Kalau kita ambil data dari online vibration monitoring yang menggukanan proximity sensor, apakah bisa mengukur dalam wide band, sehingga bisa dimanfaatkan untuk analisa pake FFT?

Tanggapan 2 – Anas Rosyadi

Pak Afta,

Sy coba membantu.

Orbit pd umumnya dipakai analisis getaran pada sleeve/journal bearing, utk mengetahui kestabilan rotor. Memang yg dipakai data time waveform. Syaratnya ada 2 buah sensor yg terpasang 90 derajat. Jika yg diinginkan filtered orbit (1X, 2X atau lainnya), membutuhkan keyphasor sebagai referensinya.

Time waveform akan memperkaya dalam analisis getaran, misalnya untuk membedakan misalignment dan mechanical looseness. Jika di FFT kita sama2 muncul 2XRPM yg disertai beberapa harmonik, time waveform bisa membantu membedakannya. Misalignment akan ditandai adanya pola time waveform yg periodic, dgn 2 atau 3 puncak per shaft revolution, sedangkan time waveform looseness akan berpola erratic, tidak teratur, truncated dll.

Mendeteksi lubrikasi yg terlambat pada rolling element bearing akan mudah dikenali dgn melihat FFT dan time waveform dgn impact yg tinggi (> 3 G’s).
Beberapa kasus low speed machine (< 10 RPM), time waveform akan sangat membantu.

Intinya, semakin banyak data (dan bisa dipakai :-)) yg kita gunakan akan semakin baik diagnosisnya. Berikut ini link mengenai time waveform dan kawan2nya :

Bearing Defect Detection at Very Low Frequencies

http://www.mhm.assetweb.com/drknow/aplpapr.nsf/06b6f5a4de2eae6285256a3f004d9
758/b7db0ce81db84c1b852566b9004f3354?OpenDocument

An Introduction to Time Waveform Analysis

http://www.mhm.assetweb.com/drknow/aplpapr.nsf/06b6f5a4de2eae6285256a3f004d9
758/b1637a93f313e223852565a2005f697e?OpenDocument

Use of Maximum Peak Time Waveform Trend Parameter

http://www.mhm.assetweb.com/drknow/aplpapr.nsf/06b6f5a4de2eae6285256a3f004d9
758/9f78aef00ffdd4118525686300504746?OpenDocument

Basic Vibration Primer

http://www.mhm.assetweb.com/drknow/aplpapr.nsf/06b6f5a4de2eae6285256a3f004d9
758/d98dce750bcfe23c852565a2005f45c8?OpenDocument

Proximity probe tidak dianjurkan untuk analisis getaran > 1000 Hz. Untuk cakupan frekuensi yg tinggi (gear, rolling element bearing), Bapak bisa gunakan accelerometer. Semoga membantu.

Tanggapan 3 – risang raheditya

Sekalian waktu mbahas vibrasi saya ada sedikit pertanyaan yaitu :

Misal Turbin beroperasi pada putaran 3000 rpm dengan critical speed 2700 rpm. Batas maks vibrasi saat putaran operasi 3000 rpm adalah 90 ppm (setelah melewati critical speed). Namun biasanya Turbin dibuat operasi dg nilai vibrasi 70 ppm melalui Balancing.

Jika start awal (mulai 0 rpm hingga mencapai 3000 rpm) terjadi suatu vibrasi diatas nilai 90 ppm pada putaran < 2700 rpm (critical speed). Nah action yang dilakukan apakah Turbin musti shutdown dan di Balancing terlebih dahulu ATAU lanjut hingga 3000 rpm untuk mendapat data vibrasi pada 3000 rpm untuk selanjutnya di Balancing (dengan hipotesa bahwa vibrasi pada putaran 3000 rpm akan turun sebab sudah melewati critical speed).

Terimakasih, mohon pencerahannya…melalui forum komunikasi ini.

Tanggapan 4 – Rury Novrian

Dear pak risang,

apabila ada kasus seperti yang bapak utarakan, seharusnya turbine tersebut dioperasikan sampai minimum operating speed dan kemudian dilanjutkan dengan kondisi loading (apabila yang digerakkan itu generator, diloading sampai full load). sehingga kita bisa menganalisa trending dan kondisi vibrasinya. apakah unbalance murni atau ada kondisi bending pada rotor turbine kita. oh ya…kondisi vibrasi pada slow roll event pun harus di record. karena kondisi unbalance apabila dilihat dari spectrum vibrasi akan similiar dengan kondisi bila rotor kita bending (kondisi rotor bending bisa dilihat dari vibrasi slow roll dari rotor tsb). apabila mechanical unbalance murni, maka pencapaian ke minimum operating speed mutlak dilakukan, karena data original vibrasi unbalance bisa didapat bila unit, minimum sudah dalam kondisi minimum operating speed. oleh karena itu dalam menganalisa kondisi mesin yang menggunakan journal/sleeve bearing kita jangan hanya mengandalkan 1 plot vibrasi saja. tapi kita juga harus menggunakan plot2 vibrasi yang lainnya sebagai pembanding.

untuk itu kita memerlukan data acquisisi vibrasi yang mempunyai kemampuan simultaneously sample per delta time maupun per delta rpm per channelnya. sehingga gambaran karakteristik dari unit bapak bisa kita baca dan analisa dengan tepat.

Nah…apa yang terjadi apabila amplitude critical speed kita tinggi, banyak yang bisa menjadi penyebab akan hal tersebut, diantaranya:

clearence bearing yang kekecilan atau kebesaran, flow dan presure lube oil ke bearing dan massa imbalance yang sudah ada sejak zero rpm. karena response vibrasi bergantung kepada stifness rotor, quadrature stifness dan imbalance mass. tapi, kadang kala memang merupakan
karakteristik dari rotro turbine tsb, bila disaat critical speed, amplitudo vibrasinya tinggi (tapi tidak melebihi trip level) dan setelah melewati CS maka kondisi vibrasinya normal kembali.oleh karena itu di API 612, pada saat commissioning steam turbine, kita harus menghitung SAF (Syncronous Amplification Factor) dari turbine tersebut disaat setelah start up.

semoga membantu, salam.

Tanggapan 5 – Zainal Abidin

Mengingat Bpk mengoperasikan fleksibel rotor (yaitu rotor yang beroperasi di atas 1st critical speednya) maka secara teoritis mesin harus dibalance pada kecepatan operasinya.

Bila rotor dibalance dibawah 1st critical selanjutnya dioperasikan di atas 1st critical maka tidak dijamin ia tetap balance di putaran operasi tersebut karena adanya perubahan bentuk mode shape dari shaft (lihat buku Rotor Dynamics, John & Vance).

Balancing rotor di bawah critical speed kemudian mengoperasikannya pada critical speed justru mungkin menambah ketakseimbangan sewaktu dioperasikan di critical speed.

Walaupun demikian, ada seorang kolega industri yang menyatakan ia pernah melakukan balancing rotor flexible yang dibalance di bawah kecepatan operasinya. Untuk menghindari masalah kriteria ISO untuk residual unbalance-nya dibuat 10 kali lebih ketat dari yang seharusnya. Ketika dioperasikan ternyata tidak bermasalah. Walaupun demikian bukti ilmiah dari pernyataan tersebut belum saya temui.

Tanggapan 6 – Bimo Pratomo

Pak Zainal Yth,

Maaf kalau sudah pernah ditanyakan,

Bagaimana mengetahui 1st critical speed dari suatu rotor ? Apakah didapat dari perhitungan atau dari vendor pembuat rotor tersebut ?

Tanggapan 7 – Sketska Naratama

Maaf pak Anas,

Mengapa link2 yang diberikan tidak dapat tampil (error)? Adakah referensi lainnya atau (mungkin) link yang diberikan salah?

Tanggapan 8 – Anas Rosyadi

Pak Sketska,

Coba link tersebut dicopy SEMUA ke internet explorer, dan disambung. Atau bisa ke www.mhm.assetweb.com , trs ke expertise –> product support –> application papers –> vibration

Coba link berikut http://www.mhm.assetweb.com/drknow/aplpapr.nsf

Tanggapan 9 – Zainal Abidin

Pak Bimo Yth,

Critical speed dari suatu poros rotor dapat diperoleh dengan cara:

1. Perhitungan teoritik, atau

2. Pemodelan finite element, atau

3. Pengujian di lapangan

Pengujian untuk mengetahui critical speed dapat dilakukan dengan cara:

1. Bump test (dipukul kemudian diukur getarannya) 90% benar (tetapi bila ada sinyal gangguan bisa salah). Perlu sensor getaran + instrumen.

2. FRF test (dipukul dengan palu yang dilengkapi sensor gaya. Gaya dan getaran yang terjadi diukur kemudian dihitung FRF/Fungsi Respon Frequency nya). Kemungkinan benar 99%.
Perlu sensor gaya, sensor getaran dan instrument.

3. Pengujian run-up atau run-down. Kecepatan rotor sewaktu naik atau turun ‘diamati oleh instrument’ dan instrumen secara otomatis dan sangat cepat merekam sinyal getaran yang terjadi. Dari data yang diperoleh dapat dibuat peta spectrum (waterflow diagram)/kumpulan spektrum untuk berbagai kece patan putar. Pengujian run-up/run-down ini mungkin dilakukan bila waktu run-up/run-down mesin lebih dari (kira-kira) 1 menit. Bila waktu run-up/run-down kurang dari 1 menit, pengujian ini sulit dilakukan.

Di sini diperlukan sensor keyphasor (sensor 1x per putaran), sensor getaran, dan instrument yang mampu membuat peta spektrum.

Semoga beguna,