Definisi, Fungsi dan Jenis-jenis serta Inspeksi OVERHEAD CRANE

OVERHEAD CRANE

Assalamualaikum. Wr. Wb

Selamat sore rekan-rekan serta para senior praktisi K3 dan salam sejahtera untuk kita semua dimana pun kita berada, semoga selalu dalam lindungan Allah. SWT.

Dalam kesempatan kali ini, mengawali awal tahun, saya coba mengisi luang waktu untuk untuk menulis kembali yang berkaitan dengan dengan Pesawat Angkat.

Mungkin sudah tidak asing lagi bagi kita mendengar atau bahkan sudah terlibat dalam pengoperasian unit "OVERHEAD CRANE", yang dimana jenis seperti ini banyak kita dapatkan di bengkel2 kerja / Workshop ataupun di pergudangan.

Crane jenis ini umumnya duduk di atas Kuda-kuda bangunan dan memiliki girder yang memungkinkan Trolley bergerak horizontal kesatu arah dan juga memiliki lintasan rel yang memungkinkan bergeraknya girder ke arah horizontal tegak lurus gerakan Trolley.

Berikut sedikit penjelasan mengenai OHC (Overhead Crane)

A. DEFINISI

Pesawat angkat dan angkut adalah pesawat atau alat yang digunakan untuk memindahkan, mengangkat muatan baik bahan atau barang atau orang secara vertical dan atau horizontal dalam jarak yang ditentukan.

Pesawat angkat adalah alat yang dikonstruksi atau dibuat secara khusus untuk mengangkat naik dan menurunkan barang.

B. HISTORI

Pesawat angkat jenis Overhead travelling crane dipakai sejak tahun 1880, dimana peralatan tersebut dioperasikan secara manual. 

Pada era tahun  1890 mulai digunakan motor electric dengan kecepatan yang perlahan dan kapasitas maximum 40 tons. Design daripada overhead crane secara signifikan berubah kira-kira per 20 tahunan.

Pada tahun 1970, di Amerika mulai dibentuk Asosiasi  pabrik pembuat  yang dinamakan Crane Manufacturer Association of America yang menerbitkan aturan-aturan  pembuatan untuk penggunaan secara umum overhead crane dan gantry crane.

Improvisasi dalam design pembuatan crane secara bersama-sama dilakukan antara pabrik pembuat dan pengguna crane pada inovasi  kecepatan, load rating, kerataan permukaan, pencegahan kecelakaan, mempermudah pemeliharaan, dan duty cycle rating.

C. TIPE DAN JENIS OVERHEAD CRANE

Berikut ini tipe dan jenis Overhead crane adalah : 

• Gantry crane
• Overhead Travelling Crane
• Semi Gantry Crane
• Wall Mounted Crane
• Cantilever Gantry
• Jib Crane

D. CRANE SERVICE CLASSIFICATION

D.1. Penggolongan  Crane service classification menurut CMAA adalah sebagai berikut :

    Class A1 (standby service). 

Crane pada kelas ini umumnya digunakan pada power houses, public utilities, ruang turbine, bangunan reactor nuklir, ruang motor, transformer station dll.

Dimana kegiatan pengangkatan diperlukan tingkat presisi yang tinggi pada kecepatan rendah dan waktu idle yang panjang antara pengangkatan.

    Class A2 ( infrequent use ). 

Crane pada kelas ini umumnya digunakan pada maintanace shop kecil, ruang pompa, laboratorium dll dimana  beban yang diangkat relatif ringan, kecepatan rendah dan derajat akurasi yang rendah. Beban yang diangkat bervariasi dari tanpa beban sampai dengan kapasitas penuh dengan frekuansi pengangkatan perhari atau per bulan yang rendah.

    Class B ( light service ). 

Crane pada kelas ini umumnya digunakan pada repair shop, bengkel dengan opperasi yang ringan , service buildings dll, dimana penggunan yang ringan dan kecepatan rendah.  Beban yang diangkat  bervariasi dari 50% dari rated load  dengan 2 sampai 5 kali pengangkatan perjam rata-rata perpindahan 5 meter dan tidak lebih 50% pengangkatan beban pada rated load.

    Class C ( moderate service ). 

Crane pada kelas ini umumnya digunakan pada machine shop, papermill macine shop dll, dimana penggunaannya dikategorikan medium. Beban yang diangkat bervariasi 50% dari rated load dengan 5  sampai 10 kali pengangkatan perjam rata-rata perpindahan 5 meter dan tidak lebih 50% pengangkatan beban pada rated load.

    Class D ( heavy duty ). 

Crane pada kelas ini umumnya digunakan pada  heavy machine shop, fabricating plants, steel warehouse dll, dimana penggunaannya bersifat heavy duty. 50% beban  diangkat secara konstan selama pekerjaan berlangsung dan memerlukan kecepatan yang tinggi dengan pengangkatan 10 sampai 20 kali pengangkatan perpindahan 5 meter dan tidak lebih 65% pengangkatan beban pada rated load.

    Class E ( severe duty cycle service ). 

Crane pada kelas ini mampu digunakan untuk pekerjaan yang berat  pada rated load secara menerus perharinya, kecepatan yang tinggi dengan pengangkatan lebih dari 20 kali perjamnya pada rated load

    Class F ( steel mill AISE specification ). 

Crane ini secara khusus dioperasikan untuk steel mill services.

D.2. Penggolongan  Crane service classification menurut ANSI B 30 series adalah sebagai berikut  :

    NORMAL SERVICE. 

Crane pada kelas ini umumnya digunakan pada service pengangkatan kurang dari 85% rated load  dan tidak lebih 10 kali pengangkatan perjam.

    HEAVY SERVICE. 

Crane pada kelas ini umumnya digunakan pada  service pengangkatan 85% sampai 100% rated load dan lebih dari 10 kali pengangkatan perjam.

    SEVERE SERVICE. 

Crane pada kelas ini meliputi kedua kelas diatas dengan kondisi operasi yang abnormal

E. KECEPATAN OPERASI

Pemilihan kecepatan pada setiap pergerakan adalah factor Utama dalam menentukan biaya operasi oleh karena itu apabila kecepatan crane telah ditentukan dan lebih cepat dari yang seharusnya maka biaya yang dikeluarkan untuk operasi crane tersebut akan lebih besar, begitu pula sebaliknya.

Silahkan lihat tabel pada penggunaan crane di fossil and nuclear power plants (Sesuai crane handbook)

    Note :  

- Rated load dalam tons (2000 lbs)

- Kecepatan dalam feet per menit

Kecepatan rendah digunakan pada crane class A dan B service, kecepatan medium digunakan pada class C dan D service dan  fast digunakan pada class E lihat pada kelas penggunaan.

Kategori untuk kecepatan tinggi menurut CMAA digolongkan sebagai berikut :

- Hoist    : lebih besar 50 feet permenit

- Trolley : lebih besar 100 feet permenit

- Bridge  : lebih besar 300 feet permenit

F. BAGIAN-BAGIAN OVERHEAD CRANE

Bagian-bagian atau komponen overhead crane antara lain adalah sebagai berikut :

• BRIDGE

1. Bridge atau Girder

Single web girder. Biasanya menggunakan Wide flange beam profil I dengan asumsi pemilihan girder jenis ini untuk span yang relatif pendek dan factor ekonomi yang relatif  lebih murah. Maximum vertical deflection dihasilkan oleh dead load, berat dari pada trolley  dan beban rated load tidak boleh melebihi 1/800 kali span.

Box (double web) Girder : Adalah hasil modifikasi yang diinginkan untuk menambah kapasitas angkat sesuai dengan yang dikehendaki 

    - Single Girder Under Running

    - Single Girder Top Running

2.   Bridge rail

Pemilihan dari bridge rail adalah disesuaikan dengan kapasitas angkat dan pemilihan  roda trolley. Pada crane dengan kapasitas lebih besar 30 tons disarankan menambah pelat support yang dilaskan diatas girder/girder box agar beban yang disangga oleh rail tidak langsung tersalurkan pada girder/box girder.

  

3.   Trolley stoper

Peralatan ini berfungsi untuk menahan menghentikan gerakan daripada truck trolley. Ada beberapa type trolley stop antara lain : konstruksi yang menahan roda trolley dan konstruksi yang menahan girder bumper

4.  Girder End Connection.

Pentautan girder dengan bridge truck ini sangat penting, oleh karena harus menggunakan  jenis baut khusus. Fungsi lain adalah mempertahankan integritas crane.

5.  Bridge truck

Peralatan  yang ada pada bridge truck ini antara lain structural  bearing dan axles harus mampu menahan beban yang diperhitungkan. Beban tersebut antara lain beban mati yang terdiri dari 1/4 beban girder, rail, dan truk ; ½ beban motor, shaft, dan footwalk ; seluruh peralatan yangndikaitkan pada salah satu sisi truck serta beban variable yang terdiri dari berat trolley dan rated load dihitung secara proporsional dimana bean secara keseluruhan akan ditempatkan.

6.   Bridge Wheel

Bridge wheel harus diperhitungkan untuk mampu menahan beban beban pada kondisi normal. Pemilihan roda/whell lebih besar dari yang dipersyaratkan  akan menghasilkan daya tahan yang lebih besar pula.

7.   Bridge bumper

Fungsi Utama dari bumper adalah untuk memberikan proteksi crane terhadap benturan yang keras. Fungsi kedua adalah untuk mencegah atau mengurangi ayunan beban yang diangkat. Bumper boleh dibuat dari steel, bronze, rubber, polyurethane atau yang lain.

8.   Bridge drives

Bridge driver  atau penggerak trolley dapat menggunakan satu atau dua  motor yang dihubungkan antara satu dengan yang lain oleh poros ataupun dengan menggunakan dua motor pada masing-masing truck bridge.

9.  Cross shaft

Peralatan ini berfungsi menggerakkan roda/wheel dari bridge truck 

10. Bridge brakes

Tipe dari system pengereman dapat berupa shoe brake untuk AC selenoid, shoe brake untuk DC magnet dan disc brake.

11. Footwalk dan Handrailing

Struktur ini diperlukan pada crane yang berkapasitas besar dan atau crane yang seluruh control electricnya dipasang diatas girder.

12 Track untuk Pendant control

Fungsi dari track ini adalah untuk memberikan keleluasaan operator crane dalam melayani pekerjaan dengan memperhatikan faktor keamanan.

• TROLLEY

Adalah struktur peralatan yang mana pergerakan nya terbatas diatas bridge rails dan menyangga load block. Dalam perencanaannya harus mempertimbangkan  pergerakan yang maximum dan ketinggian benda yang diangkat. Peralatan atau komponen dari trolley antara lain adalah :

1.   Load block

Terdapat dua jenis atau type dari load block yaitu short type dan long type. Perbedaan Utama adalah shor type adalah untuk kapasitas yang relatif kecil dan long type adalah untuk kapasitas yang relatif lebih besar. Selain itu berdasarkan maximum ketinggian ketinggian angkat dari beban  

2.   Wire Rope

Wire rope yang digunakan pada overhead crane biasanya dari konstruksi 6 x 37, 6 x 19 dll. Pada umumnya pemakaian wire rope jumlah wire per strand beleh bervariasi dari 27 s/d 49 tergantung dari nominal diameter, manufacturer, dan grade steel yang digunakan. Pemilihan wire rope dengan jumlah wire per strand yang lebih besar akan menambah flexibilitas tetapi akan mengurangi ketahanan terhadap abrasi. Jumlah wire per strand tidak mempengaruhi nominal breaking strength-nya. Untuk menambah daya angkat adalah dengan cara membuat reefing dengan memperhatikan factor kekuatan motor dan berat peralatan atau wire rope nya sendiri.

3.   Drum

Drum biasanya dibuat dari bahan cast steel ataupun rolled steel palate yang mapu menahan crushing strees yang dihasilkan oleh wire rope. Drum harus dibuat paling tidak masih mempunyai dua lilitan tersisa pada posisi hook block paling bawah.

4.   Hoist brake system

Tipe dari system pengereman dapat berupa shoe brake untuk AC selenoid, shoe brake untuk DC magnet dan disc brake.

5. Frame

6.   Trolley wheel 

Trolley wheel harus diperhitungkan untuk mampu menahan beban beban pada kondisi normal. Pemilihan roda/whell lebih besar dari yang dipersyaratkan  akan menghasilkan daya tahan yang lebih besar pula.

7.   Trolley bumper/stoper

Peralatan ini berfungsi untuk menahan menghentikan gerakan daripada truck trolley. Ada beberapa type trolley stop antara lain : konstruksi yang menahan roda trolley dan konstruksi yang menahan girder bumper dan perlengkapan electric berupa limit switch.

8.   Trolley drive

Penggerak trolley dapat menggunakan satu atau dua  motor yang dihubungkan antara satu dengan yang lain oleh poros ataupun dengan menggunakan dua motor pada masing-masing truck trolley.

9.   Limit Device

Adalah peralatan yang membatasi gerak atau kapasitas angkat crane, antara lain hoisting dan lowering limit switch, travelling dan traversing limit switch dan over load limit switch.

       

10. Hoist dan Auxiliary Hoist

Adalah peralatan utama yang digunakan untuk mengangkat dan menurunkan beban. Sedangkan auxiliary hoist berfungsi menunjang operasional main hoist dengan kapasitas antara 10 s/d 25% dari rated load, kecepatannya dapat lebih besar.

11. Pendant control

Adalah peralatan kendali untuk operasi yang dapat dioperasikan dari ground floor yang mempunyai multi speed push botton unit. Pendant control unit ini dapat dihubungkan oleh rantai atau wire rope yang dikaitkan pada runway conductor.

• CRANE RUNWAY

Bangunan  dimana overhead crane ditempatkan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga mempunyai efisiensi yang tinggi antara lain tinggi angkat maximum dan penempatannya. 

Rail harus dipasang ditengah tengah rainway beam. Metoda attachment dapat dilaskan langsung secara intermiten atau dibaut dengan spilce bar. Jarak antara rail dari center to center dan kelurusan maximum deviasi yang diijinkan adalah 1/8 . Elevasi dari rail adalah kurang lebih 1/8 .

Runway girder. Perencanaan rainway girderini harus memperhatikan : vertical impact dan longitudinal force serta lateral force dari wheel load.

Girder support dan column.  Runway beam pada crane jenis indoor disupport oleh girder support yang diattach pada column. Pada column yang mempunyai bracket mengalami beban bending stress dan compressive stress.

Pondasi. Base dari column dipasang harus mempunyai base plate yang mampu menahan beban dan menyalurkan secara merata kepondasi concrete.

Runway stop. Lihat trolley stopper.   

G. INSPECTION DAN TESTING

Pada crane baru sebelum digunakan pertama kali, reinstall, alterasi, modifikasi atau yang direpair harus diperiksa oleh personel yang berkualifikasi untuk meyakinkan apakah crane tersebut memenuhi persyaratan atau standart yang diacu.

Prosedur pemeriksaan harus dibuat untuk memberikan petunjuk pengujian dan pemeriksaan crane.

Berikut ini adalah jenis inspeksi yang harus dilakukan oleh pemilik atau pemakai dan personel yang berkualifikasi baik untuk kepentingan pemilik ataupun untuk kepentingan sertifikasi

    1.  Pemeriksaan berkala ( frequent inspection )

Adalah  pemeriksaan secara visual yang dilakukan oleh operator atau personel yang ditunjuk tanpa        catatan atau laporan. Bagian yang diperiksa antara lain :

• Seluruh fungsi operasi
• Seluruh unit limit switch
• Check kebocoran dari system pelumasan
• Deformasi atau crack pada hook
• Safety latch
• Wire rope, termasuk system pengikatannya
• Rantai ( apabila menggunakan ) termasuk end connection, keausan twist dll
• Alat bantu angkat termasuk sling, spreader bar dll
• Rope reeving disesuaikan dengan rekomendasi pabrik pembuat.

    2.   Periodik inspeksi

Adalah pemeriksaan secara visual yang dilakukan oleh personel yang ditunjuk yang mempunyai kualifikasi di bidang pesawat angkat dengan membuat laporan sebagai dasar evaluasi crane tersebut. Pemeriksaan dilakukan seperti pemeriksaan pada frequent inspection ditambahkan hal-hal sebagai berikut :

• Deformasi, crack atau korosi pada seluruh bagian crane
• Kekencangan baut atau rivet (keling)
• Crack atau aus pada sheave dan drum
• Aus, crack dan distorsi pada pin bearing, shaft, gear, roller dll
• Fungsi pengereman
• Fungsi indicator
• Supplai tenaga pembangkit
• Keausan pada sproket rantai
• Fungsi electric

    3. Testing

Pada crane baru sebelum digunakan pertama kali, reinstall, alterasi, modifikasi atau yang direpair harus ditest atau diuji untuk memenuhi standart. Pengujian dilakukan  dengan :

tanpa beban antara lain : hoisting dan lowering, trolley travel, bridge travel dan fungsi limit switch

menggunakan  beban . Pengujian dilakukan dengan beban tidak lebih dari 80 % rated load dan ditest kesemua arah serta fungsi. Pengujian over load dilakukan dengan beban tidak lebih dari 125% dari rated load kecuali rekomendasi pabrik pembuat. Defleksi yang diijinkan adalah 1/800 span.

- Inspeksi dalam rangka sertifikasi

    Pemeriksaan Teknis Pesawat Angkat meliputi :

• Penelaahan Dokumen
• Spesifikasi perencanaan dan tabel beban
• Perhitungan perencanaan
• Gambar perencanaan
• Material yang digunakan
• Spesifikasi sambungan
• Sumber tenaga yang digunakan
• Petunjuk Operasi (Operasi Manual)

- Inspeksi Visual

• Pemeriksaan Fisik
• Pemeriksaan sambungan-sambungan
• Pemeriksaan kait pemegang beban
• Pemeriksaan bagian yang bergerak serta berputar 
• Pemeriksaan sistim hidrolik / pneumatik
• Pemeriksaan kondisi tali baja (wire rope) termasuk ikatan simpul dan jumlah lilitan
• Verifikasi fungsi indikator-indikator
• Verifikasi dimensi boom
• Verifikasi counter weight
• Pemeriksaan persiapan pengujian :
• Persiapan tempat pengujian
• Prosedur pengujian
• Persiapan alat uji antara lain :
• Alat ukur beban (load cell)
• Beban Uji
• Alat-alat ukur lainnya
• Operator yang sudah berkualifikasi.

- Pelaksanaan Pengujian :

Uji fungsi tanpa beban

Uji beban sesuai denganprosedur uji beban yang telah mendapat pengesahan Direktur.

- Pemeriksaan setelah pengujian :

Pemeriksaan atas seluruh bagian-bagian yang terbebani dan bergerak ataupun yang diam untuk mengetahui kemungkinan adanya deformasi, retak, longgar pada baut dan atau cacat-cacat lainnya.

- Pemeriksaan khusus :

Apabila pesawat angkat mengalami kerusakan atau diragukan kemampuannya

Apabila diadakan perbaikan atau perubahan prinsipil pada pesaawat angkat

- Rekaman hasil uji :

Rekaman hasil uji diisi berdasarkan atas data pesawat angkat dan hasil uji

- Pelaporan :

Menyusun seluruh hasil pemeriksaan teknis berbentuk dokumen untuk diserahkan ke Direktur Direktorat Teknik Pertambangan Minyak & Gas Bumi sebagai bahan evaluasi untuk penerbitan Sertifikat Kelayakan Penggunaan Peralatan.

Demikian sedikit penjelasan terkait Overhead Crane, semoga bermanfaat untuk kita semua.