Di pembangkit HRSG/CCGT (heat recovery steam generator/combined cycle gas turbine), turbin uap hidup dari disiplin pemeliharaan. Target availability yang lazim dikejar operator >95%—dan setiap 1% kenaikan availability atau efisiensi bisa berubah menjadi ratusan ribu dolar per tahun dalam laba operasi. Data lapangan menegaskan: unit dengan pemantauan kondisi canggih dan overhaul rutin jauh lebih unggul daripada yang hanya reaktif.

Studi di salah satu unit batubara PLN menyimpulkan pemeliharaan preventif turbin uap “terbukti efektif dan efisien” dalam meminimalkan kegagalan komponen dan menurunkan biaya perawatan (ojs.unud.ac.id). Dengan skema terjadwal—inspeksi harian/mingguan, layanan bulanan, hingga overhaul periodik—unscheduled outage bisa ditekan drastis.

Program pemeliharaan berjenjang

Pada outage rutin, semua komponen kritis—blade, rotor, casing, bearing, coupling, seal, valve dan lain-lain—diperiksa visual dan dengan instrumen. Condition monitoring (vibration analysis, thermography, oil analysis and chemistry, performance trending) berjalan kontinu untuk mendeteksi dini ketidakseimbangan, misalignment, atau kenaikan temperatur bearing. Tren vibrasi dan temperatur bearing memberi peringatan sebelum gagal; oil sampling mengungkap wear metals lebih awal.

Dalam praktiknya, tiap peningkatan availability/efisiensi 1% bernilai besar; keputusan pemeliharaan berbasis data menjadi vital. Setiap minggu pemadaman paksa pada pembangkit 500 MW bisa berbiaya lebih dari $5 juta dalam kehilangan produksi.

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Inspeksi NDT saat major overhaul

Selama major overhaul (umumnya tiap 2–5 tahun sesuai duty-cycle dan panduan OEM), NDT (non-destructive testing: pengujian tanpa merusak) diterapkan luas untuk menangkap retak, korosi, atau kelelahan material sebelum unit kembali jalan.

Visual dan boroskopi. Inspeksi visual menggunakan cermin, boroscope/videoscope, dan penlight menilai korosi, erosi, retak, atau rub pada blade, nozzle, seal, dan internal pompa. Nicks kecil dan deposit di blade dicatat, sebab studi menunjukkan erosi blade bisa memangkas efisiensi turbin hingga 5% bila dibiarkan (turbivap.com.br). Leading edge dan akar blade (terutama di tahap LP, low-pressure) diperiksa ketat karena impak droplet uap basah maksimum di sana (turbivap.com.br).

PAUT (phased-array ultrasonic testing). Ultrasonik frekuensi tinggi dipindai ke disc rotor, poros, akar blade, dan weld. PAUT akurat mendeteksi retak/void bawah permukaan—bahkan cacat 0,5–1,0 mm di fillet kritis—pada slot mounting blade atau bore disc (onestopndt.com). Tiap stage rotor dipindai (sering dengan water couplant) untuk memastikan tak ada retak kelelahan tersembunyi.

Eddy-current testing. Pada komponen konduktif—blade, wheel, spring, poros, tube bundle—eddy current sangat sensitif terhadap retak permukaan/near-surface dan perubahan konduktivitas (onestopndt.com). Vane dan plat stator diperiksa dengan probe genggam untuk menangkap retak fatik halus sebelum terdeteksi vibrasi.

Magnetic-particle & dye penetrant. Pada komponen ferrous (poros, baut, weld), magnetic-particle inspection dan liquid penetrant adalah standar untuk retak permukaan berlebar rambut. Setelah pembersihan, komponen dimagnetisasi atau diberi dye; retak terlihat di bawah UV/pigmen. Analisis ASME menyebut magnetic-particle “salah satu metode paling umum” mendeteksi retak pada blade (asmedigitalcollection.asme.org), sementara dye penetrant dipakai pada material non-ferrous atau geometri kompleks.

Radiografi (X-ray/CT). Weld kritis dan casing mendapatkan X-ray atau CT (computed tomography). Radiografi “mengungkap cacat internal” seperti void pada casting, porositas weld, atau korosi internal pada disc/casing; energi tinggi X-ray menembus penampang tebal untuk gambaran internal detail (onestopndt.com). CT modern membangun citra 3D geometri blade kompleks untuk pengembangan atau forensik (onestopndt.com).

Vibration & modal testing. Sebagai diagnostik online saat start/stop, vibrasi mekanik dipantau via accelerometer; level berlebih memicu inspeksi. Modal testing (memukul blade/ menggunakan shaker) memverifikasi frekuensi natural; deviasi seiring waktu mengindikasikan retak.

Protokol inspeksi harus tegas: phased-array pada setiap groove dan bore disc, eddy-scan tiap akar blade, serta boroskopi seluruh lining stage di tiap major outage. EPRI melaporkan erosi blade dan kerusakan terkait menyumbang sekitar 20% dari semua unplanned outage turbin uap (turbivap.com.br). Sebuah utilitas memangkas unplanned downtime lebih dari 30% hanya dengan menambah pemindaian ultrasonik blade tahunan (dibanding jeda 4 tahun). Biaya scanning terbayar dengan mencegah forced outage multi‑minggu.

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Tren inspeksi digital dan outcome

Automated image analysis mulai masuk: satu laporan memotret unit Magnetic-Particle yang dibekali kamera dan AI berbasis YOLO untuk menandai retak di permukaan blade—mengurangi variabilitas interpretasi manusia (asmedigitalcollection.asme.org). Fiber‑optic sensor dan thermography juga dipakai sesekali untuk anomali temperatur.

Membersihkan steam path LP dengan water wash sering memulihkan efisiensi penuh—membalik potensi kehilangan output 5% akibat fouling (turbivap.com.br). Perbaikan proaktif pada nick kecil (dengan polish/coating) dapat memperpanjang umur blade 40–50% pada duty berat, menurut studi kasus (turbivap.com.br).

Di sisi siklus air/uap pembangkit, utilitas terkait yang dekat dengan isu deposit dan fouling termasuk sistem polishing kondensat; sebagai referensi, unit condensate polisher dirancang untuk memoles kondensat uap pasca penukar panas.

Desain dan keandalan sistem pelumasan

Sistem pelumasan yang robust menopang seluruh rotor train. Oli bertekanan melumasi journal dan thrust bearing; film oli menurunkan gesek dan mengangkat panas. Sebagaimana dicatat panduan industri, “correct lubrication… minimize[s] friction while carrying heat away from thrust and journal bearings” (plant.ca). Celah bearing hanya ratusan mikron—film ini adalah lifeline rotor.

Oli juga meredam beban transien. Tanpa aliran oli, bearing bisa macet dan patah dalam hitungan detik. Insiden nyata di San Onofre (2001) menunjukkan kegagalan semua pompa oli memicu “substantial bearing, journal and steam path damage” pada turbin (machinerylubrication.com). Karena itu, sistem modern memakai pompa redundant—umumnya dua pompa AC + satu pompa DC darurat—serta catu daya cadangan; single point of failure dieliminasi.

Kontaminasi adalah musuh umur bearing. Partikulat berat dapat memangkas umur bearing menjadi ~13% dari rating nominal (analisis SKF) (evolution.skf.com). Target kebersihan oli biasanya ISO 4406 sekitar 16/14/11 (kode kebersihan partikel). Sistem sirkulasi oli memakai filter multi‑tahap dan purifier sentrifugal; sampling rutin memantau ISO code dan wear‑particle count; kenaikan ferrous atau copper pada spektroskopi mengindikasikan keausan.

Untuk penyaringan partikel halus di utilitas industri, komponen seperti cartridge filter yang menangkap partikel 1–100 mikron dapat diterapkan sebagai tahap polishing partikel halus pada loop sirkulasi.

Air di oli juga dipantau. Karena uap dapat mengembun/merembes ke oli, banyak sistem menyertakan deaerator atau water scavenging; kadar air kecil sekalipun (<1000 ppm) menurunkan kekuatan film. Pemantauan kondisi oli kontinu (sensor temperatur, tekanan, laju alir, dan kadang kelembapan) memberi alarm dini.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Fitur desain kunci dan praktik perawatan

Arsitektur tipikal: oil sump, satu‑dua main pump, emergency pump, pre‑oil filter, main oil filter, oil cooler, serta relief/crankcase lubrication arrangement. Upgrade keandalan meliputi bank filter berpendingin ganda, duplex (bank ganda yang bisa switch) pre‑filter agar servis filter bisa on‑line, dan sensor kondisi di tiap pompa. Banyak plant memasang detektor overheat pada fin bearing dan trip logic dipercepat jika aliran oli hilang.

Pada tahap coarse filtration di header sirkulasi, strainer kerap menjadi pengaman awal sebelum bank filter halus. Untuk housing bertekanan industri, opsi filter housing baja tekanan tinggi hingga 150 PSI relevan pada skid pelumasan.

Perawatan sistem oli berbanding terbalik dengan downtime turbin: kualitas oli yang baik berarti lebih sedikit kegagalan bearing. Sampling oli dilakukan bulanan atau menjelang outage; penggantian filter dan pembuangan sludge menjaga oli efektif 2–4 tahun. Pemasok oli turbin merancang oli blended sintetis (mis. ISO VG 46) untuk ribuan jam operasi—namun hanya jika filtrasi dan vent breather dirawat.

Secara statistik, banyak kegagalan mesin berawal dari kerusakan bearing terkait isu oli. Sistem oli yang dipelihara proaktif dapat menggandakan hingga melipatgandakan mean time between replacement bearing; perekayasa keandalan mendapati lebih dari 50% trip terkait bearing dapat dihindari dengan program oli yang disiplin (plant.ca, evolution.skf.com, machinerylubrication.com).

baca juga: Media Filtrasi : Sand Filter, Carbon Filter dan Iron Filter

Dampak finansial dan ringkasan keputusan

Temuan NDT dan hasil pemeliharaan memberi input keputusan: retak yang ditemukan dini bisa diperbaiki/diganti terjadwal; kalkulasi proyek baru menunjukkan setiap 1% kenaikan availability (atau 0,1% efisiensi) membayar biaya pemeliharaan tahunan. Sebaliknya, kegagalan bearing atau blade in‑service bisa menelan jutaan—pada pembangkit 500 MW, satu minggu forced outage bisa melebihi $5 juta. Jika NDT terencana mencegah satu forced outage per dekade, ROI‑nya berlipat.

Intinya: overhaul yang disiplin dan teknik inspeksi maju menjaga reliabilitas tinggi. NDT (ultrasonic, eddy‑current, X‑ray, dan sejenisnya) menangkap retak/erosi sebelum memaksa shutdown tak terencana—menghemat sekitar 20% outage menurut rujukan (turbivap.com.br). Sistem oli yang andal—dengan kualitas oli terjaga, filtrasi dan sensor, plus redundansi—meniadakan gesek/panas dan mencegah kegagalan bearing (plant.ca, machinerylubrication.com). Dengan praktik berbasis data ini (serta memenuhi regulasi lokal pemeliharaan), pemilik aset menjaga turbin lebih lama on‑line, beroperasi di efisiensi desain, dan mengubah belanja perawatan menjadi perlindungan langsung terhadap produksi serta laba.

Sebagai referensi produk utilitas siklus air/uap di pembangkit: unit demineralizer (kombinasi penukar kation/anion) dan mixed bed untuk polishing akhir dapat dikaitkan dengan kebutuhan kualitas air/steam yang ketat di lingkungan HRSG/CCGT.

Sumber: literatur industri dan studi kasus (asmedigitalcollection.asme.org, onestopndt.com, turbivap.com.br, plant.ca, evolution.skf.com). Studi PLN: (ojs.unud.ac.id).