Pendahuluan
Komponen Reciprocating Compressor yang sering mengalami kegagalan adalah compressor valve, kemudian diikuti kegagalan pada cylinder liner. Kegagalan compressor valve tersebut adalah kegagalan yang tidak terencana (unplanned shutdown) yang menyebabkan berhentinya proses produksi dan menaikkan biaya perawatan. Berbagai macam teknologi telah diaplikasikan untuk memantau kondisi compressor valve untuk mendapatkan performa compressor yang lebih baik. Misalnya memasang sensor thermocouple pada masing-masing valve cover untuk mengetahui trend temperatur valve. Sedangkan memasang sensor vibrasi pada masing-masing valve cover dan sensor tekanan pada masing-masing silinder masih dianggap investasi yang mahal. Sehingga pemantauan performa melalui teknologi vibrasi dan thermodinamika dilakukan atau dijadwalkan secara periodik.
Prinsip Kerja Compressor Valve
Reciprocating compressor valve pada prinsipnya merupakan sebuah check valve. Dimana valve tersebut beroperasi berdasarkan perbedaan tekanan. Untuk suction valve, ketika tekanan di dalam silinder menurun di bawah tekanan suction manifold (bottle), maka suction valve akan terbuka dan gas mengalir ke dalam silinder. Dan suction valve akan menutup jika tekanan di dalam ruang silinder melebihi tekanan suction manifold (bottle). Untuk discharge valve, valve akan terbuka ketika tekanan silinder melebihi tekanan discharge manifold (bottle) dan menutup ketika tekanan silinder di bawah tekanan discharge manifold (bottle).
Kondisi Compressor Valve dan Temperatur Valve
Ketika compressor valve mengalami kegagalan, valve tersebut tidak mampu lagi menahan tekanan dari ruang silinder dengan efektif. Hal ini memungkinkan sejumlah kecil gas yang terkompresi untuk keluar atau lolos melalui valve. Pada kebocoran suction valve, gas terkompresi keluar atau lolos menuju suction manifold (bottle) sedangkan pada kasus discharge valve, gas terkompresi keluar atau lolos kembali lagi ke dalam ruang silinder. Jika terjadi dua kasus tersebut, kebocoran gas akan memutar kembali gas yang sama ke dalam proses kompresi dimana gas akan terus menerus dikompresikan atau dipanaskan lagi, yang akan meningkatkan temperatur compressor valve. Pada sistem termodinamika kompresor, menunjukkan bahwa kebocoran gas baik kebocoran pada suction atau discharge valve dapat menyebabkan meningkatnya temperatur gas di manifold serta silinder.
Performa Reciprocating Compressor
Beberapa teknologi dapat digunakan untuk memantau kondisi performa dari reciprocating compressor, misalnya temperature monitoring, vibration monitoring atau thermodynamic monitoring. Berikut adalah beberapa teknologi yang diterapkan untuk memantau performa sebuah Ajax DPC-600, three stages compressor. Pengambilan data dilakukan secara periodik, dengan rentang pengambilan data dua bulan satu kali. Data yang digunakan adalah tekanan silinder (thermodinamika) vs crank angle, vibrasi compressor valve vs crank angle, temperatur dengan temperature gun dan data thermography camera.
Data vibrasi 1HS1 menunjukkan profil kebocoran gas, meskipun tidak terlalu besar. Data tekanan silinder sisi head-end menunjukkan profil kompresi yang terlambat naik (tekanan lolos ke suction valve). Data temperatur compressor valve dengan temperature gun menunjukkan nilai yang tinggi, demikian juga dengan data thermography camera pada sisi 1HS1 menunjukkan nilai yang tinggi. Tekanan yang sudah masuk dalam ruang silinder kembali lagi ke suction manifold, sehingga meningkatkan temperatur disekitar suction cover valve. Data tekanan silinder dengan mode diagram PV menunjukkan profil diagram yang berhimpit antara suction stroke dengan compression stroke. Salah satu indikasi lain dari diagram adalah nilai flow balance lebih dari 1 (yaitu perbandingan antara volume gas masuk dengan volume gas keluar silinder).
Tindakan Perbaikan
Untuk memastikan mengenai kebocoran tersebut, perlu segera diinformasikan ke pihak terkait (misalnya tim Pemeliharaan atau Maintenance). Informasi dari Tim Maintenance, bahwa valve retainer atau valve guide 1HS1 dilakukan penggantian setelah diperiksa dan ditemukan valve retainer atau valve guide dalam kondisi pecah sehingga tidak dapat mengikat suction valve dengan baik. Indikasi sebelum dilakukan penggantian adalah Ajax #1 shutdown karena temperatur discharge valve yang melebihi batas alarm, yaitu sekitar 300 OF.