Kuliah 02 Pemboran 5c6864

Pemboran dan Penggalian

K O M P O N EN M ES IN B O R

D R ILLIN G R IG

K om ponen R ig Mast or Derrick

Derrick = Rig = Menara bor Drilling rig = Mesin Bor

K om ponen R ig

Mast or Derrick

K om ponen R ig

K om ponen R ig (H oisting) • Crown • Crown Sheaves. • Drilling Line. • Travelling Block. • Hook. • Deadline • Drawworks • Elevator

K om ponen R ig Drawworks : winch penggulung seling Besar kecilnya tergantung panjang & besar seling serta torsi

K om ponen R ig Crown Block : sistem katrol seling dibagian atas rig

K om ponen R ig Drilling line = seling bisa juga rantai, sesuai kebutuhan pemboran

Right Lang Lay

Left Lang Lay

Right Regular Lay

Left Regular Lay

K om ponen R ig Deadline Anchor = penginkat seling. Tergantung jenis mesin bor. Umum pada mesin bor besar dan mengankat beban berat

K om ponen R ig Traveling block = Pulley dan Hock pengangkat yang bergerak naik turun untuk menggantung beban

K om ponen R ig Elevators: Elevator digunakan untuk mengangkat stang bor dan pipa, tidak digunakan pada saat pemboran dilakukan

K om ponen R ig Substructure: Penopang derrick, pada mesin bor kecil namanya Jack

K om ponen R ig Power engine: Penggerak diesel atau listrik dan dikonversi ke hidrolik dan mekanik

D R ILLIN G R IG Keterangan: W = beban O = penumpu AO = lengan kuasa (lF) F = kuasa OB = lengan beban (lw) A = titik beban B = titik kuasa

Untuk mengangkat beban seberat w, maka kita harus menarik tali dengan gaya F. Gaya berat w besarnya sama dengan besar gaya tarik (F). W=F

D R ILLIN G R IG Pertanyaan: Berapa besar daya yang dibutuhkan oleh engine untuk mengangkat beban?

TO R SI D A N D AYA M ESIN

Torsi M esin  Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan  

  



kerja. Besaran torsi digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Apabila suatu benda berputar dan mempunyai besar gaya sentrifugal sebesar F, benda berputar pada porosnya dengan jari-jari sebesar r, maka torsi: T = F x r (N.m) dimana: T = Torsi benda berputar (N.m) F = adalah gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N) r = adalah jarak benda ke pusat rotasi (m) Karena adanya torsi inilah yang menyebabkan benda berputar terhadap porosnya, dan benda akan berhenti apabila ada usaha melawan torsi dengan besar sama dengan arah yang berlawanan.

Torsi M esin  Pengukuran torsi pada poros ( rotor) dengan prinsip pengereman



  



dengan stator yang dikenai beban sebesar w. Beban maksimum yang terbaca adalah gaya pengereman yang besarnya sama dengan gaya putar poros mesin F. Dari definisi disebutkan bahwa perkalian antara gaya dengan jaraknnya adalah sebuah torsi, dengan difinisi tersebut Tosi pada poros dapat diketahui dengan rumus: T = w x r (Nm) dengan : T = adalah torsi mesin (Nm) w = adalah beban (N) r = adalah jarak pembebanan dengan pusat perputaran (m) Ingat w (beban/berat) disini kita  bedakan dengan massa (m), kalau massa satuan kg, adapun beban disini adalah gaya berat dengan satuan N yang diturunkan dari W=mg

D aya M esin (P ow er)  Power yang dihitung dengan satuan Kw (Kilo watts) atau Horse

Power (HP) mempunyai hubungan erat dengan torque. Power dirumuskan :  Power = torque x angular speed.  Power = torque x 2  x rotational speed (RPM).

 Untuk mengukur Power (Watt) adalah sbb :  Power (Watt) = torque (Nm) x 2  x (RPM/ 60000)  60000 dapat diartikan adalah 1 menit = 60 detik dan 1 kw = 1000 watt.  Power = W x r x 2  x RPM/60000

 Satuan daya menggunakan HP( hourse power ) yaitu:  Ne = Ni − (Ng + Na)  Ne = adalah daya efektif atau daya poros ( HP) Ni = adalah daya indikator ( HP) Ng = adalah kerugian daya gesek ( HP) Na = adalah kerugian daya asesoris ( HP)

 HP =  - Perdestärke (PS) : Jerman

- Dayakuda (DK) : Indonesia - Paardenkracht (PK) : Belanda - Chevaux (CH) : Perancis

Keterangan SI (Satuan) Isi atau kapasitas mesin 1 L ( 1.000 cm3 ) Tekanan 1 kPa ( 0.01 Kg/cm2 ) Tenaga 1 kW ( 1.360 PS ) Torsi 1 Nm ( 0.1 Kg.m ) Catatan: 1 PS = 735.49 watt 1 HP = 745,7 watt

D R ILLIN G R IG Gesekan pada pulley dianggap Nol T = F x r (Nm), karena F = W maka: T = W x r (Nm) dimana : T = adalah torsi mesin (Nm) w = adalah beban (N) = F r = adalah jarak pembebanan dengan pusat perputaran (m)

V=2rN

Ingat w (beban/berat) bukan massa (m), kalau massa satuan kg, adapun beban = gaya berat dengan satuan N yang diturunkan dari W=mg Power = Torsi x Kecepatan putar (KW) RPM = Rate per minute Power (KW) = T x 2r x (RPM/60000) Power = W x r x 2r x (RPM/60000)

D aya M esin (P ow er) Perhitungan Tenaga Crankshaft Kerja Q = gaya F x jarak S Torsi T = gaya F x jarak, r Jarak S yang ditempuh perputaran crank pin permenit = RPM = N Tenaga = kerja/waktu/detik 1PS = 75 Kg.m/sec ( 735.49 W )

Tenaga mesin berubah-ubah Q = F.S = T/r x2 π r N = 2 π N T Tenaga (PS) dari torsi dan tergantung kecepatan putar. = 2 π NT / 60 x 75 = NT / 716 = 0.0014NT Mesin dengan putaran tinggi (Satuan kerja) biasanya tenaga yang dihasilkan besar tapi jika putaran terlalu tinggi tenaga yang dihasilkan akan menurun. Jika pada putaran tertentulah tenaga maksimum dihasilkan hal ini disebut “maksimum power’’.

D aya M esin (P ow er) Jika diketahui: Beban W = 10 ton, diangkat dengan kecepatan 20 cm/dtk, dengan diameter pulley engine 60cm, diameter pulley katrol 40 cm Berapakah torsi engine yang dibutuhkan? Berapakah power engine yang dibutuhkan? Berapa RPM engine Jika kecepatannya ditambah menjadi 50 cm/dtk, : Berapakah torsi engine yang dibutuhkan? Berapakah power engine yang dibutuhkan? Berapakah beban yang dipikul oleh katrol pada saat mengangkat beban 10 ton

D aya M esin (P ow er)  Kebutuhan torsi engine : T = W x r = 10.000

kg x 0.3 m = 3000 Nm  RPM engine =  kecepatan angkat 0.2 m/dtk = 12m/mnt.  Keliling Pulley mesin 2r = 2 x 3.14x0.3 = 1.88m  Untuk mencapai kecepatan 12m/mnt dibutuhkan

putaran sebanyak 12m/1,88m = 6.37 rpm

 Kebutuhan power engine untuk mengangkat

dengan kecepatan 20 cm/dtk : P = T x 2 x rpm/60000= 3000 Nm x 8.82 x 6.37 = 2.81 Kw  Kebutuhan power engine untuk mengangkat dengan kecepatan 50 cm/dtk : P = T x 2 x rpm/60000= 7.02 Kw

Sistem crow n - travelling block – draw orks = K atrol  W=F  Kecepatan angkat w = kecepatan

turun F  W/F = 2 atau F = W/2  Kecepatan angkat w = ½

kecepatan turun F  F = 1/n W  n = jumlah katrol  Kecepatan angkat w

= 1/n kecepatan turun F

D R ILLIN G R IG Perhatikan berapa jumlah seling yang menggantung beban. Jumlahnya = 4 Ld = load on derrick Apabila tidak ada gesekan maka: W=4T

atau

Ld = (n + 2)/n W Ld = (4 + 2)/4 W = 6/4 W = 6W/4 Ld = 6T = 6W/4

T = W/4

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Berapa torsi engine yang dibutuhkan 2. Berapa daya engine yang dibutuhkan 3. Berapa beban yang harus dipikul / ditahan oleh rig? 4. Berapa kecepatan naiknya stang bor (m/dtk)

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 8 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 32 cm Pk = Pulley katrol = diameter 16 cm Beban stang bor dan matabor = 5,2 ton Rpm Pe = 12 Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Berapa torsi engine yang dibutuhkan 2. Berapa daya engine yang dibutuhkan 3. Berapa beban yang harus dipikul / ditahan oleh rig? 4. Berapa kecepatan naiknya stang bor (m/dtk)

D R ILLIN G R IG

PR

Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 8 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 32 cm Pr2 = Pulley rig = diameter 32 cm Pk = Pulley katrol = diameter 16 cm Beban stang bor dan matabor = 5,2 ton Rpm Pe = 12 Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Berapa torsi engine yang dibutuhkan 2. Berapa daya engine yang dibutuhkan 3. Berapa beban yang harus dipikul / ditahan oleh rig? 4. Berapa kecepatan naiknya stang bor (m/dtk) 5. Berapa beban ikatan yang harus ditahan di bawah / kaki rig agar mampu mengangkat beban stang bor dan mata bor

D R ILLIN G R IG

PR

Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 8 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 32 cm Pr2 = Pulley rig = diameter 32 cm Pr3 = Pulley rig = diameter 32 cm Pk 1= Pulley katrol = diameter 16 cm Pk 2= Pulley katrol = diameter 16 cm Beban stang bor dan matabor = 5,2 ton Rpm Pe = 12 Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Berapa torsi engine yang dibutuhkan 2. Berapa daya engine yang dibutuhkan 3. Berapa beban yang harus dipikul / ditahan oleh rig? 4. Berapa kecepatan naiknya stang bor (m/dtk) 5. Berapa beban ikatan yang harus ditahan di bawah / kaki rig agar mampu mengangkat beban stang bor dan mata

D R ILLIN G R IG

PR

Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 8 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 32 cm Pr2 = Pulley rig = diameter 32 cm Pr3 = Pulley rig = diameter 32 cm Pk 1= Pulley katrol = diameter 16 cm Pk 2= Pulley katrol = diameter 16 cm Beban stang bor dan matabor = 5,2 ton Rpm Pe = 12 Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Berapa torsi engine yang dibutuhkan 2. Berapa daya engine yang dibutuhkan 3. Berapa beban yang harus dipikul / ditahan oleh rig? 4. Berapa kecepatan naiknya stang bor (m/dtk)

D R ILLIN G R IG

Buat kesimpulan: Makin banyak pulley diatas rig dengan daya mesin dan kecepatan naiknya beban Beban yang harus dipikul oleh rig dikaitkan dengan banyaknya pulley dan adanya pengikat dibagian bawah rig

PR

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Data Mesin Power: 310 PS / 2.200 rpm Torque: 1.177 Nm / 1.400 rpm Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Apabila stang boe terjepit dan mesin dengan power dan torsi tersebut memaksa mengangkat stang bor maka berapa beban yang harus dipikul oleh menara?

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Data Mesin Power: 350 PS / 2.200 rpm Torque: 1.177 Nm / 1.400 rpm Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Apabila stang boe terjepit dan mesin dengan power dan torsi tersebut memaksa mengangkat stang bor maka berapa beban yang harus dipikul oleh menara?

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Data Mesin Power: 400 PS / 2.200 rpm Torque: 1.177 Nm / 1.400 rpm Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Apabila stang boe terjepit dan mesin dengan power dan torsi tersebut memaksa mengangkat stang bor maka berapa beban yang harus dipikul oleh menara?

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Data Mesin Power: 310 PS / 2.200 rpm Torque: 1.250 Nm / 1.400 rpm Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Apabila stang boe terjepit dan mesin dengan power dan torsi tersebut memaksa mengangkat stang bor maka berapa beban yang harus dipikul oleh menara?

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Data Mesin Power: 310 PS / 2.200 rpm Torque: 1.300 Nm / 1.400 rpm Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Apabila stang boe terjepit dan mesin dengan power dan torsi tersebut memaksa mengangkat stang bor maka berapa beban yang harus dipikul oleh menara?

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Data Mesin Power: 310 PS / 2.200 rpm Torque: 1.177 Nm / 1.500 rpm Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Apabila stang boe terjepit dan mesin dengan power dan torsi tersebut memaksa mengangkat stang bor maka berapa beban yang harus dipikul oleh menara?

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 12 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 30 cm Beban stang bor dan matabor = 3,2 ton Rpm Pe = 10 Data Mesin Power: 310 PS / 2.200 rpm Torque: 1.177 Nm / 1.600 rpm Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Apabila stang boe terjepit dan mesin dengan power dan torsi tersebut memaksa mengangkat stang bor maka berapa beban yang harus dipikul oleh menara?

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 50 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 40 cm Beban = 10 ton Rpm Pe = 1000 Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Berapa torsi mesin 2. Berapa power mesin

D R ILLIN G R IG

PR Diketahui: Pe = Pulley engine = diameter 50 cm Memutar Pulley DW diameter 100 cm Pr1 = Pulley rig = diameter 40 cm Beban = 10 ton Rpm Pe = 1000 Jika tidak ada gesekan, maka: 1. Berapa RPM DW 2. Berapa torsi mesin 3. Berapa torsi DW 4. Berapa power mesin 5. Berapa power DW

K om ponen R ig Rotary Table = Meja Putar Merubah poros putaran horisontal menjadi vertikal untuk memutar kelly dan stang bor Menahan stang bor pada waktu penyambungan stang bor