Analisis Kegagalan Pada Poros Pompa Senstrifugal Semi-Lean Benfield 107 JA Dengan Menggunakan Finite Element Analysis (Studi Kasus: PT Petrokimia Gresik)

Sianturi, Romario Julion (2018) Analisis Kegagalan Pada Poros Pompa Senstrifugal Semi-Lean Benfield 107 JA Dengan Menggunakan Finite Element Analysis (Studi Kasus: PT Petrokimia Gresik). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2112100117-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version

Download (8MB) | Preview

Abstract

PT Petrokimia Gresik dalam memproduksi amoniak sering mengalami gangguan pada pompa 107 JA akibat kerusakan pada poros pompa 107 JA. Berdasarkan data yang terjadi dilapangan pada tahun 2017 sudah terjadi empat kali pergantian poros dengan jangka waktu relatif pendek. Kerusakan yang tercatat pernah terjadi adalah retak, patah dan bengkok pada poros pompa 107 JA. Untuk itu diperlukan analisis lebih lanjut tentang penyebab kegagalan pada poros. Dalam penelitian ini analisis penyebab kegagalan akan difokuskan pada bentuk pola patahan dan pembebanan yang diterima oleh poros. Penelitian ini diawali dengan studi lapangan dan identifikasi permasalahan yang ada, dengan mempelajari cara kerja pompa 107 JA serta bentuk dari patahan poros. Dilanjutkan dengan mengumpulkan data historis dari pompa 107 JA. Data-data tersebut berupa dokumentasi pola patahan, data historis kerusakan yang pernah terjadi pada pompa 107 JA dan spesifikasi dari pompa 107 JA baik itu desain maupun materialnya. Kemudian mempelajari literatur-literatur yang berhubungan dengan kasus yang serupa, lalu mulai dilakukan analisis pada kerusakan yang ada. Analisis dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan pengamatan pola patahan secara visual dan cara kedua menggunakan simulasi. Penggunaan simulasi dimulai dari perhitungan analitis torsi poros yang diterima pada kondisi aktual. Kemudian desain poros di modelkan secara 3D dilanjutkan dengan dilakukan simulasi menggunakan finite element analysis software. Setelah dilakukan kedua analisis diatas, dilakukan analisis data dan pembahasan hasil dari simulasi, yang kemudian dapat diambil kesimpulan dan saran dari hasil penelitian. Hasil yang diperoleh pada pengamatan secara visual adalah kerusakan yang terjadi pada poros pompa Benfield 107 JA terjadi dikarenakan patah fatigue yang ditunjukkan dengan adanya crack propagation pada pola patahan. Hasil tegangan maksimum yang diperoleh dari cycles poros hingga mengalami fracture adalah 655 MPa. Nilai ini sama dengan tegangan fatigue limit material 17-4 PH sebesar 655 MPa. Kemudian dilakukan analisis FEA dengan software finite element didapatkan bahwa material mengalami fracture dengan tegangan sebesar 655,28 MPa dan regangan 0,003372 mm/mm saat poros terdefleksi sejauh 0,2793 mm. ======================================================================================================= Production process of ammonia at PT Petrokimia Gresik is often interrupted by 107 JA pump due to the failure of 107 JA pump shaft. According to reported field data in 2017 there has been four shaft replacement reported with a relatively short amount of time. The recorded failure ever occurred was cracked, broken and bent on the 107 JA pump shaft. Further analysis of failure of the pump shaft is required. In this research, failure causation analysis will be focused on the fracture pattern form and the load received by the shaft. This research started with a field study and problem identification by learning about the work mechanism of 107 JA pump on CO2 removal process and the form of shaft fracture. Followed by collecting the historical data of the 107 JA pump. The particular data is a documentation of the fracture pattern, historical data of 107 JA pump failures and specification of JA 107 pump on both the design and the material. The literature related to the same case is learned, and the analysis of the failure started. Analyzing process has been done in two ways, an observation of fracture pattern visually and by using simulation. The use of simulation begin with torsion analytic calculation received on actual condition. Then shaft design modeled in 3D after that run simulation using finite element analysis software. After the two analyzing process above, the data was analyzed and the result of the simulation was discussed. Finally the conclusion and suggestion of the research was made. The result of the visual observation is that the failure on the shaft of the 107 JA Benfield pump occured because of the fatique fracture showed by a crack propagation found on the fracture pattern. The maximum stress received by the shaft cycles to causing fracture is 655 MPa. This value is equal with the 17-4 PH fatique limit material in the amount of 655 MPa. Then the FEA analysis by finite element software obtained that the material can have fracture with a stress amount of 655,28 MPa dan a strain amount of 0,003372 mm/mm during the deflection of the shaft as far as 0,2793 mm.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 620.112 Sia a-1 3100018074767
Uncontrolled Keywords: Poros, Finite Element Analysis
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Romario Julion Sianturi
Date Deposited: 01 Feb 2018 09:02
Last Modified: 30 Jul 2020 09:48
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/49987

Actions (login required)

View Item View Item