Gas+Turbine+Mat.lubri
-
Upload
firmanrusydi -
Category
Documents
-
view
269 -
download
1
Transcript of Gas+Turbine+Mat.lubri
![Page 1: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/1.jpg)
GAS TURBINES
480 MW GE H series power generation gas turbine Rotor of a modern steam turbine
Sumber : wikipedia
![Page 2: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/2.jpg)
PENGARUH TEMPERATURE
![Page 3: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/3.jpg)
Harga Material GAS TURBINES
Temperature tinggi Material mahal Memerlukan metode
pendinginan yang baik Menurunkan biaya
material Tegangan,
temperature, dan korosi
![Page 4: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/4.jpg)
Karakteristik pada GAS TURBINE Creep/rupture
Deformasi yang terjadi akibat temperatur tinggi dan pembebanan konstan
![Page 5: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/5.jpg)
Creep/Rupture cont.
PLM = T (20 + log t) x 0.001
![Page 6: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/6.jpg)
Ductility and Fracture
Ductility dipengaruhi oleh : Ukuran grain, Bentuk spesimen, dan Teknik manufacturing
Material Ductile terjadi elongasi sebelum fracture
Material Brittle tidak terjadi elongasi
![Page 7: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/7.jpg)
Karakteristik pada GAS TURBINE cont. Thermal Fatigue
Mekanisme kegagalan sekunder di dalam blade turbin
Terjadi karena perbedaan temperatur yang tinggi pada saat start-up dan shut down
Corrosion Terjadi akibat oksidasi
Erosion Terjadi akibat tumbukan partikel yang sangat
keras pada blade
![Page 8: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/9.jpg)
Material Blade
Harus tahan terhadap : Temperatur tinggi Tegangan tinggi Lingkungan operasi
Keuntungan : Menaikkan power output 1.5 sampai 2 persen Menaikkan efisiensi 0.3 sampai 0.6 persen
Contoh material : IN-738, U-500
![Page 10: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/10.jpg)
TURBINE Wheel Alloys
Material : Cr-Mo-V 12 Cr Alloys M-152 A-286
Coating Menghindari hot
Corrotion (Na2SO4) Bahan coating :
composite plasma RT-22
![Page 11: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/11.jpg)
TURBINE MATERIALS
![Page 12: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/12.jpg)
Chapter 15Gas Turbine Lubrication And Fuel System
![Page 13: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/13.jpg)
Gas Turbine Lubrication Systems Sistem pelumasan tunggal biasanya digunakan
pada heavy-frames gas turbine dan peralatan penggerak menggunakan minyak mineral.
Biasanya menggunakan minyak yang memiliki viskositas 32 centistokes(cSt)
Minyak dengan viskositas tinggi bisa digunakan pada temperatur ambient yang tinggi
Heavy-frame dan power turbine menggunakan oil-film bearing
![Page 14: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/14.jpg)
Aeroderivative gas turbine memiliki 2 system pelumasan:1. Digunakan pada aero gas generator
- Rotor dibawa pada ball-and-roller antifriction bearing- Menggunakan minyak yang sama dengan yang digunakan
pada mesin utama2. Digunakan pada power turbine dan driven equipment
- Menggunakan oil cooler untuk menolak panas yang terlepas dari mesin ke atmosfir
- Menggunakan minyak yang sama dengan pada heavy-frame turbine
![Page 15: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/15.jpg)
Cold-Start Preparations
Kebutuhan sebelum start dari mesin yang dingin sangat bervariasi tergantung pada jenis mesin, tipe instalasi, dan lokasi
Pompa sirkulasi kadang digunakan pada temperatur rendah untuk menjaga agar sistem pelumasan tetap hangat walau mesin tidak digunakan
Heater biasanya dipasang pada stator frame dari generator untuk menjaga dari kondensasi dan perubahan hambatan listrik.
![Page 16: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/16.jpg)
Fuel Systems
Bahan bakar petroleum yang biasa digunakan adalah : Naphtha (digunakan di China dan India) Number 6 fuel oil (Bunker “C”) Crude oil
![Page 17: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/17.jpg)
Liquid Fuels
Tingkatan yang digunakan untuk liquid fuels adalah viskositas dan produk distilasi.
![Page 18: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/18.jpg)
Water and Sediment
Keberadaan air dan sedimen dalam bahan bakar dapat menyebabkan fouling pada sistem pengendalian bahan bakar.
Sedimen menyebabkan aliran bahan bakar terhalang
Air menyebabkan korosi dan emulsi
![Page 19: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/19.jpg)
Carbon Residue
Parameter ini adalah indikator dari material karbonisasi yang tersisa dalam bahan bakar setelah mengembunkan semua komponen kecuali udara.
![Page 20: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/20.jpg)
Trace Metallic Constituents and Sulfur Kontaminan pada bahan bakar dapat berupa
larutan maupun non-larutan. Berikut ini merupakan kontaminan yang umum : Vanadium Lead Sodium dan potassium Calcium Sulfur
![Page 21: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/21.jpg)
Gaseous Fuels
Gaseous fuels yang paling umum adalah natural gas dalam pipa.
![Page 22: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/22.jpg)
Gas Fuel System
Fuel gas yang digunakan sebagai bahan bakar harus bebas dari cairan kondensat dan partikel-partikel padat.
![Page 23: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/23.jpg)
Gas Fuel System
Sistem gas fuel digunakan karena nozzle yang dipakai tidak cocok untuk liquid fuel droplet.
Hal ini karena droplet memiliki heating value 20-70 kali lebih tinggi dari gas fuel.
Jika memakai liquid droplet menyebabkan thermal stresses, metal melting, dan kerusakan komponen.
![Page 24: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/25.jpg)
Starting
Ada 2 sumber energi yang biasa digunakan untuk menyalakan turbin gas
1. Stored Energy. Termasuk baterai, udara terkompresi dalam botol, gas terkompresi dari pipa gas, dan minyak hydraulic dari accumulator (aki)
2. Active Energy. Termasuk listrik dari motor atau generator dan mesin pembakaran dalam untuk menyalakan turbin gas secara langsung.
![Page 26: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/26.jpg)
Intake System
Hal yang harus diperhatikan : Impurities in inlet air
Change compressor characterisitic Reduce eficiency Erosi lapisan
Filtration Menyaring kotoran
Ambient air condition Dijaga agar tidak terjadi fouling
Fexible sealing bands Dijaga agar tidak terjadi crack karena menyebabkan udara
yang tidak tersaring masuk dan dapat merusak engine.
![Page 27: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/27.jpg)
FILTER Air Inlet Section
Berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu yang terbawa dalam udara sebelum masuk ke kompresor. Bagian ini terdiri dari:
1. Air Inlet Housing, merupakan tempat udara masuk dimana didalamnya terdapat peralatan pembersih udara.
2. Inertia Separator, berfungsi untuk membersihkan debu-debu atau partikel yang terbawa bersama udara masuk.
3. Pre-Filter, merupakan penyaringan udara awal yang dipasang pada inlet house.
4. Main Filter, merupakan penyaring utama yang terdapat pada bagian dalam inlet house, udara yang telah melewati penyaring ini masuk ke dalam kompresor aksial.
5. Inlet Bellmouth, berfungsi untuk membagi udara agar merata pada saat memasuki ruang kompresor.
6. Inlet Guide Vane, merupakan blade yang berfungsi sebagai pengatur jumlah udara yang masuk agar sesuai dengan yang diperlukan.
![Page 28: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/29.jpg)
Compressor Cleaning
Membongkar kembali bagian kompresor untuk membersihkan blade pada rotor
Ground shell yang diinjeksi ke inlet menggunakan high-velocity air stream
Liquid wash Crank cleaning On-line atau fired washing
![Page 30: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/30.jpg)
GAS TURBINE BEARINGSAND SEALS
Kelompok 4
![Page 31: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/31.jpg)
JOURNAL BEARINGS
Semua turbin gas industri menggunakan journal bearing.
Journal bearing memberikan radial support untuk rotating equipment.
Tipe-tipe journal bearing:
![Page 32: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/32.jpg)
BEARING DESIGN PRINCIPLES Di journal bearing, full film fluida memisahkan
stationary bushing dari rotating journal. Pemisahan ini didapat dengan memberikan tekanan pada fluida di ruang clearance sampai gaya fluida menyeimbangkan beban bearing. Fluida harus terus mengalir ke bearing dan menjaga tekanan di dalam film space.
![Page 33: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/33.jpg)
BEARING DESIGN PRINCIPLES 4 method of lubrication in a fluid-film bearing
![Page 34: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/34.jpg)
BEARING DESIGN PRINCIPLES 3 tipe separasi antara journal dan babbit di bearing :
1. Full-film
2. Mixed-film (intermediate zone)
3. Boundary lubrication
![Page 35: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/35.jpg)
BEARING DESIGN PRINCIPLES (a), (b), (c) menggambarkan separasi antara journal dan babbit di
bearing. (d) dan (e) menggambarkan efek dari oil additive.
![Page 36: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/36.jpg)
BEARING DESIGN PRINCIPLES ZN/P Curve
![Page 37: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/37.jpg)
BEARING DESIGN PRINCIPLES Gambar di atas menjelaskan tentang kondisi
bearing dengan mem-plotting koefisien friksi dengan ZN/P, dimana Z adalah viscositas lubrication di centipoises; N, rpm dari journal; dan P, projected area unit loading. Friksi terendah didapat ketika full film. Di kecepatan yang lebih tinggi, friksi meningkat dikarenakan peningkatan gaya geser pada pelumas.
![Page 38: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/38.jpg)
TILTING PAD JOURNAL BEARING Jenis paling populer di mesin modern. Kelebihan:1. Self-aligning memberikan optimum shaft alignment2. Backing material mempunyai konduktivitas thermal
yang baik jadi bisa menghilangkan panas di oil film3. Mempunyai jangkauan beban operasi yang luas.
![Page 39: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/39.jpg)
BEARING MATERIAL
Secara umum material bearing ialah babbit. Kenapa :
1. Mempunyai karakteristik nonscoring dan menempelkan kotoran yang baik.
2. Tidak akan rusak yang diakibatkan oleh momentary rupture dari oil film.
3. Meminimalisasi kerusakan journal pada kejadian failure total.
![Page 40: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/40.jpg)
BEARING AND SHAFT INSTABILITIES Ketidakstabilan yang parah pada journal
bearing disebut half-frequency whirl. Hal ini disebabkan getaran akibat rotasi pusat poros di sekitar pusat bearing pada frekuensi yang nilainya ½ x kecepatan putar poros.
Masalah ini dapat diprediksi dan dihindari dengan mengganti design bearing.
![Page 41: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/41.jpg)
BEARING AND SHAFT INSTABILITIES Tingkat getaran yang dapat ditoleransi bearing
![Page 42: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/42.jpg)
THRUST BEARING
Fungsi : untuk menahan semua gaya axial yang dikenakan pada rotor dan menjaganya pada posisinya.
Thrust bearing di design untuk menangani significant continuous load memerlukan fluid film antara permukaan bearing dan rotor.
![Page 43: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/43.jpg)
THRUST BEARING
3 jenis Thrust Bearing :
![Page 44: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/44.jpg)
THRUST BEARING
Thrust Bearing Power Loss
daya yang dikonsumsi di thrust bearing (max1% of total rated power)harus diperkirakan secara akurat untuk menentukan efisiensi turbin dan kebutuhan akan suplai oli.
Karakteristik konsumsi daya di thrust bearing w/ shaft speed
![Page 45: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/45.jpg)
SEALS
2 kategori sistem sealing antara rotor dan stator :
1. Noncontacting seals
biasanya digunakan di high-speed turbomachinery
2. Face seals
tujuannya untuk mencegah leakage.
![Page 46: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/46.jpg)
SEALS
Noncontacting seals
1. Labyrinth seals
2. Ring seals
![Page 47: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/47.jpg)
SEALS
Noncontacting seals
2. Ring seals
ideal untuk high speed rotating machinery dikarenakan kontak mnimal antara stationary ring dan rotor.
![Page 48: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/48.jpg)
SEALS
Face Seals Unit dasar seal adalah seal head dan seal seat. Seal head meliputi
housing, end-face member, dan spring assembly.
![Page 49: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/49.jpg)
SEALS
Face Seals Selama dekade terakhir ini, magnetic seals terbukti dapat
diandalkan dalam kondisi operasi yang berat untuk bermacam-macam jenis fluida
2 jenis shaft seals:1. Pusher-type seals2. Bellow-type seals 2 elemen penting mechanical contact shaft seal adalah: oil-to-
pressure-gas seal dan oil-to-uncontaminated-seal-oil-drain seal
![Page 50: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/50.jpg)
SEALS
![Page 51: Gas+Turbine+Mat.lubri](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022052411/5571f82249795991698cb631/html5/thumbnails/51.jpg)
SEKIAN TERIMA KASIHSEKIAN TERIMA KASIH