Memahami Sistem Proteksi Mesin
Definisi: Apa itu Perlindungan Mesin?
Perlindungan mesin (juga disebut perlindungan peralatan atau pengamanan mesin) mengacu pada sistem pemantauan dan kontrol yang secara otomatis mendeteksi kondisi operasi berbahaya (getaran Melebihi batas aman, suhu berlebih, tekanan abnormal) dan menjalankan tindakan perlindungan (alarm, penghentian) untuk mencegah kerusakan peralatan yang fatal, bahaya keselamatan, atau pelepasan ke lingkungan. Sistem proteksi memprioritaskan pencegahan kerusakan daripada mempertahankan produksi, menerapkan desain anti-gagal di mana kegagalan sensor atau daya menyebabkan penghentian yang aman, alih-alih melanjutkan operasi.
Perlindungan mesin berbeda dengan pemantauan kondisi (yang melacak kesehatan peralatan untuk perencanaan pemeliharaan): sistem proteksi memberikan respons darurat segera dengan menjalankan penghentian otomatis dalam hitungan detik ketika ambang batas kritis terlampaui, sementara pemantauan kondisi memberikan peringatan dini selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan untuk intervensi yang direncanakan.
Komponen Sistem Proteksi
Sensor (Terpasang Permanen)
- Probe kedekatan mengukur perpindahan poros
- Akselerometer pada rumah bantalan
- Sensor suhu (RTD, termokopel)
- Pemancar tekanan dan aliran
- Sensor posisi aksial
- Biasanya redundan (2 atau 3 sensor per pengukuran)
Perangkat Keras Pemantauan
- Prosesor sistem perlindungan khusus
- Pemrosesan sinyal waktu nyata
- Logika pemungutan suara (2 dari 2 atau 2 dari 3)
- Output relai untuk mematikan
- Terpisah dari DCS/PLC untuk independensi
Logika Shutdown dan Aktuator
- Sirkuit trip yang dihubungkan dengan kabel (bukan hanya perangkat lunak)
- Katup solenoid untuk perjalanan turbin
- Pemutus sirkuit untuk perjalanan motor
- Desain anti-gagal (kehilangan daya menyebabkan trip)
Standar API 670
Persyaratan untuk Turbomachinery
Standar industri untuk perlindungan mesin:
- Wajib untuk turbomachinery > 10.000 HP
- Menentukan jenis dan jumlah sensor
- Menentukan logika pemungutan suara dan redundansi
- Mengatur waktu alarm dan penundaan perjalanan
- Memerlukan kontrol proses yang independen
Konfigurasi Sensor Umum (Per API 670)
- Getaran Radial: 2 set probe jarak dekat XY (4 probe per bantalan)
- Posisi Aksial: 2 probe perpindahan aksial
- Keyphasor: Sensor referensi 2 fase
- Suhu Bantalan: 2 sensor suhu per bantalan
- Total: 12-20 saluran per mesin tipikal
Perlindungan vs. Pemantauan Kondisi
| Aspek | Pemantauan Kondisi | Sistem Perlindungan | 
|---|---|---|
| Tujuan | Deteksi kesalahan dini untuk perencanaan | Mencegah kerusakan besar | 
| Waktu Respons | Jam hingga minggu | Detik | 
| Ambang batas | Lebih rendah (peringatan dini) | Lebih tinggi (bahaya langsung) | 
| Tindakan | Pemberitahuan, perintah kerja | Matikan otomatis | 
| Keandalan | Akurasi itu penting | Kritis pengaman-gagal | 
| Redundansi | Opsional | Wajib | 
Integrasi
- Sistem modern menggabungkan kedua fungsi tersebut
- Sensor yang sama berfungsi untuk perlindungan dan CM
- Berbagai pemrosesan dan tingkat alarm
- Jalur perlindungan independen dan terhubung secara permanen
Parameter Perlindungan
Getaran
- Perpindahan Poros: Pengukuran probe jarak dekat, perjalanan khas 25 mil (635 µm) pp
- Kecepatan Rumah Bantalan: Perjalanan khas 0,5-0,6 in/s (12-15 mm/s)
- Percepatan: Untuk perlindungan frekuensi tinggi
Posisi
- Posisi Aksial: Tersandung akibat pergerakan poros yang berlebihan (kegagalan bantalan dorong)
- Ekspansi Diferensial: Pertumbuhan rotor vs. casing
- Keanehan: Posisi rotor dalam jarak bebas bantalan
Suhu
- Suhu logam bantalan (biasanya trip 110-120°C)
- Suhu oli pembuangan bantalan
- Suhu belitan
Pemungutan Suara dan Redundansi
2 dari 2 (Logika DAN)
- Kedua sensor harus setuju untuk trip
- Mencegah perjalanan palsu dari kegagalan sensor tunggal
- Risiko: Kedua sensor harus berfungsi (tidak ada perlindungan jika keduanya gagal)
2 dari 3 (Mayoritas)
- Dua dari tiga sensor yang cocok menyebabkan trip
- Keandalan terbaik (menoleransi satu sensor yang gagal)
- Lebih mahal (tiga sensor)
- Disukai untuk aplikasi kritis
Bypass dan Pengujian
- Kemampuan untuk melewati saluran individual untuk pengujian/pemeliharaan
- Tidak dapat melewati semua saluran perlindungan secara bersamaan
- Kontrol bypass terkunci kunci
- Reset bypass otomatis setelah waktu
Pengujian dan Pemeliharaan
Pengujian Fungsional
- Pengujian sistem penuh secara berkala (triwulanan hingga tahunan)
- Simulasikan kondisi perjalanan
- Verifikasi eksekusi shutdown
- Uji semua saluran yang redundan
- Hasil dokumen
Kalibrasi Sensor
- Tahunan atau sesuai spesifikasi
- Verifikasi titik setel perjalanan
- Pengujian waktu respons sistem
- Pertahankan catatan kalibrasi
Pemeliharaan Sistem
- Jaga sensor tetap bersih dan berfungsi
- Verifikasi catu daya
- Periksa operasi relai dan aktuator
- Perbarui perangkat lunak/firmware sesuai kebutuhan
Sistem proteksi mesin merupakan jaring pengaman yang mencegah kegagalan peralatan yang fatal melalui penghentian otomatis ketika kondisi berbahaya terdeteksi. Pemantauan kondisi memberikan peringatan dini untuk pemeliharaan terencana, sementara sistem proteksi memberikan respons darurat segera, menjadikannya fitur keselamatan wajib pada turbomachinery kritis dan peralatan putar bernilai tinggi di mana kegagalan dapat menimbulkan konsekuensi operasional, keselamatan, atau lingkungan yang serius.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									