View
923
Download
136
Category
Preview:
Citation preview
INSTRUMENTASI
APLIKASI INSTRUMENTASI DI INDUSTRI
KELOMPOK 2
2012
ANGGOTA KELOMPOK:
1. BERRY TRISNAMUKTI (6510040036)2. ELVAN ADI PURNOMO (6510040042)3. NUZULIANA MAHMUDIANTI (6510040046)POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
APLIKASI INSTRUMENTASI DI INDUSTRI
Instrumentasi Industri (atau biasa disingkat Instrumentasi atau
Instrument) didefinisikan sebagai suatu teknik penggunaan Instrument/peralatan
(yg dimaksud di sini ialah peralatan yg dipergunakan di suatu industri) untuk
mengontrol sifat2 fisika dan sifat2 kimia dari suatu material untuk mendapatkan
nilai tambah dari material tersebut.
Dalam bidang industri, pengetahuan dasar instrumentasi sangat penting
terutama untuk proses pengukuran dan pengendalian / kontrol. Di dalam suatu
industri kimia, misalnya, bermacam-macam reaksi kimia harus diukur dan
dikendalikan baik suhu, volume campuran bahan, tekanan, derajad keasaman,
dan lain-lainnya. Sementara pada industri baja dan logam, suhu yang tinggi harus
diukur secara tepat dengan menggunakan alat pengukur elektronik untuk bisa
mengendalikan pengepresan logam pada ketebalan yang diinginkan. Pada
umumnya, peralatan pengukuran atau alat pengukur secara elektronik ini
merupakan bagian dasar instrumentasi yang dipakai pada hampir semua bidang
industri.
Bidang instrumentasi ini, tidak hanya diaplikasikan untuk industri kimia
dan industri baja semata, tetapi diperlukan juga untuk pabrik mobil, pabrik gula,
pabrik kertas, pabrik pemrosesan makanan, untuk instrumentasi kedokteran, dan
untuk pabrik pembuatan alat-alat elektronik itu sendiri (seperti pabrik
pembuatan telepon genggam, pabrik pembuatan chip/ sirkuit terpadu, pabrik
pembuatan komputer, dsb). Bentuk variable fisis (fisika) dan kimia yang dipakai
untuk dasar kendali dalam bidang instrumentasi ini meliputi:
suhu / temperature
tekanan
kecepatan aliran
ketinggian cairan / level
konduktifitas
kepadatan benda dan kekentalan (viskositas).
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
dll.
Piping dan Instrumentation Diagram (P&ID) merupakan skema dari ,jalur
pipa, equipment, instrumentasi, control system,dari suatu sistem proses yang
terdapat di Oil Refinery, Chemical Plant, Paper Mill, Cement Plant, dll. Simbol-
simbol yang terdapat dalam P&ID mewakili peralatan seperti actuator, sensor-
sensor dan kontroler. P&ID menjelaskan secara detail mengenai flow process
(Diagram Alir), terkecuali parameter-parameter seperti temperatur, tekanan, dan
besarnya arus tidak dapat dijelaskan dalam P&ID. Alat-alat process seperti valve
(katup), instrument,dan Saluran pipa diidentifikasikan dengan kode. Kode-kode
tersebut berdasarkan ukuran, jenis cairan yang dialirkan, jenis sambungan pipa
(Seperti dengan menggunakan Bolt atau Flang), dan keadaan Status Valve
(Normally Close atau Normally Open).
Diagram P&ID pada suatu Process System
1. PROSES OIL REFINERY
Salah satu contoh penerapan teknik Instrumentasi ialah dalam
pengolahan minyak mentah (oil refinery).
Unsur2 yg terkandung di dalam minyak mentah memiliki titik didih
(boiling point) yg berbeda2, sehingga dengan memanaskan minyak mentah
tersebut sampai pada temperatur tertentu, unsur2 tersebut akan menguap,
dan kemudian dapat ditangkap untuk kemudian didinginkan (kondensasikan)
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
kembali, sehingga kita bisa memisahkan/mengekstrak unsur tersebut dari
minyak mentah. Dengan cara seperti inilah kita dapat memperoleh bensin,
solar, minyak tanah, dan lain lain dari minyak mentah.
Di sini Instrumentasi memainkan peranannya dalam mengontrol sifat-
sifat fisika dan kimia (temperatur, tekanan, dan lain2) dari minyak mentah,
sehingga diperoleh nilai tambah dari minyak mentah tersebut (bensin, solar,
minyak tanah, dan lain2).
Sistem Instrumentasi melakukan pengontrolan dengan 4 langkah:
Mengukur
Membandingkan
Menghitung, dan
Mengoreksi
Sebagai contoh, bisa dilihat pengontrolan temperatur Lube Oil di
bawah
Lube Oil Cooler berfungsi mendinginkan Lube Oil yg masuk ke dalam
Cooler dengan menggunakan air dingin sebagai media penukar panasnya,
sehingga saat keluar dari Cooler, temperatur Lube Oil sesuai dengan keinginan
kita (Set Point/SP).
Untuk itu diperlukan suatu alat Temperature Transmitter (TT) untuk
mengukur temperatur Lube Oil yg keluar dari Cooler, agar sistem kontrol dapat
mengetahui berapa temperatur yg keluar dari Cooler. Temperature Transmitter
kemudian mengirimkan sinyal hasil pengukurannya kepada Temperature
Controller (TC). Istilah Transmitter di sini tidak sama dengan istilah pemancar
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
pada sistem komunikasi. Transmitter di sini mengukur suatu besaran proses
(dalam hal ini temperatur) untuk kemudian mengirimkan hasil pengukurannya
berupa sinyal standar Instrumentasi kepada Controller (dalam hal ini
Temperature Controller).
Temperature Controller kemudian membandingkan apakah sinyal
pengukuran dari Temperature Transmitter (biasa disebut Process Variable/PV)
lebih tinggi atau lebih rendah dari temperatur yg dikehendaki (SP). Setelah itu
Temperature Controller akan menghitung berapa besar koreksi yg diperlukan
untuk menjaga agar temperatur Lube Oil yg keluar dari Cooler (PV) bisa sama
dengan temperatur yg dikehendaki (SP).
Setelah selesai menghitung, maka Temperature Controller akan
mengirimkan sinyal koreksi (biasa disebut Manipulated Variable/MV) kepada
Temperature Control Valve (TCV). Temperature Control Valve ini kemudian akan
melakukan langkah koreksi dengan membuka atau menutup sesuai dengan sinyal
koreksi dari Temperature Controller. Control Valve (dalam hal ini Temperature
Control Valve) sebagai Final Control Element (element pengontrol terakhir) ialah
sebuah keran/kerangan yg bukaannya bekerja secara otomatis berdasarkan
sinyal dari Controller (dalam hal ini Temperature Controller).
Jika hasil pengukuran Temperature Transmitter (PV) lebih tinggi dari
temperatur yg dikehendaki (SP), maka Temperature Controller akan menghitung
berapa besar koreksi yg diperlukan, kemudian mengirimkan sinyal koreksi agar
Temperature Control Valve membuka lebih besar untuk memperbesar aliran air
dingin ke Cooler untuk mendinginkan Lube Oil, begitu juga sebaliknya, jika hasil
pengukuran Temperature Transmitter (PV) lebih rendah dari temperatur yg
dikehendaki (SP), Temperature Controller akan mengirim sinyal koreksi agar
Temperature Control Valve menutup bukaannya untuk mengurangi aliran air
dingin ke Cooler.
Peralatan (Instruments) seperti Temperature Transmitter, Temperatur
Controller, dan Temperature Control Valve inilah yg melakukan 4 langkah
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
pengontrolan dalam sistem kontrol Instrumentasi, sehingga membuat sistem
menjadi otomatis dan mengurangi peranan manusia dalam proses.
Tidak hanya besaran temperatur yg dikontrol dalam Instrumentasi. Dalam
Instrumentasi dikenal yg namanya 4 besaran proses, yaitu:
Tekanan
Level (tinggi permukaan cairan)
Temperatur, dan
Flow (laju aliran fluida)
Sebagai tambahan, dalam industri Petrochemical maupun Oil Refinery
juga terdapat besaran2 lain yg dikontrol seperti pH, Conductivity, berat, dan
lain2.
Ilmu Instrumentasi secara dalam mempelajari teknik penggunaan
peralatan Instruments (Transmitter, Controller, Control Valve, dan lain2),
metode2 pengukuran 4 besaran proses maupun besaran2 lainnya, dan teknik
sistem pengontrolan proses agar diperoleh respon pengontrolan yg sesuai
dengan yg dikehendaki.
Kilang minyak bumi berfungsi untuk mengubah crude oil (minyak mentah)
menjadi produk jadi seperti Liquid Petroleum Gas/LPG, gasoline, kerosene,
diesel, fuel oil, lube base oil, dan coke. Secara umum teknologi proses kilang
minyak bumi dikelompokkan menjadi 3 macam proses, yaitu :
Primary Processing
Unit-unit yang dikelompokkan ke dalam primary processing adalah unit-
unit yang hanya melibatkan peristiwa fisis, yaitu distilasi. Proses distilasi
adalah proses pemisahan komponen-komponen minyak bumi
berdasarkan perbedaan titik didihnya. Primary processing terdiri dari
Crude Distillation Unit/CDU dan Vacuum Distillation Unit/VDU.
Secondary Processing
Unit-unit yang dikelompokkan ke dalam secondary processing adalah
unit-unit yang melibatkan reaksi kimia. Secondary processing terdiri dari
Hydrotreating process, Catalytic Reforming/Platforming process,
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
Hydrocracking process, Fluid Catalytic Cracking/Residual Catalytic
Cracking/Residual Fluid Catalytic Cracking/High Olefine Fluid Catalytic
Cracking, Hydrogen Production Unit/HPU, Delayed Coking Unit/DCU, dan
Visbraking.
Recovery Processing
Unit-unit yang dikelompokkan ke dalam recovery processing adalah unit-
unit yang bertujuan untuk memperoleh kembali minyak yang diproduksi
atau chemical yang digunakan di unit-unit primary dan secondary
processing atau untuk mengolah limbah cair atau gas sebelum dibuang ke
laut atau udara luar/lingkungan sekitar. Recovery processing terdiri dari
Amine unit, Sour Water Stripping Unit, dan Sulphur Recovery Unit.
Keterangan Gambar Blok Diagram Konfigurasi Kilang Minyak Bumi
2. GAS ANALYZER DI PABRIK SEMEN
Gas Analyzer adalah Suatu peralatan instrumentasi yang digunakan
untuk mengukur komposisi dan proporsi dari suatu campuran gas. Pada
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
pabrik semen Gas Analyzer biasanya dipasang di inlet Kiln, Outlet Preheater,
outlet coal mill sebelum EP/Bag Filter. Tujuan pemakaian Gas Analyzer itu
sendiri dipabrik semen sebenarnya untuk optimalisasi proses dan safety
proses. Adapun jenis-jenis gas yang diukur berupa CO (Karbon Monoksida),
CO2 (Karbon Dioksida), O2 (Oksigen), NOx dan SOx
Dan berikut tujuan pemasangan gas Analyzer secara terperinci :
- Di Inlet Kiln : O2 , CO, SOx , NOx
1. Menunjukkan efisiensi proses pembakaran di Main Burner
2. Mengetahui Kebutuhan excess air (udara berlebih) pembakaran di Main
Burner
3. Sebagai acuan pembagian udara di TAD dan Secondary Air
- Di Top Preheater : O2 , CO
1. Mengetahui tingkat kebocoran udara (False Air) di Preheater
2. Safety gas CO ke EP Raw Mill
3. Mengetahui efisiensi pembakaran di calciner.
- Di Coal Mill : O2 , CO
1. Untuk monitoring gas CO dan O2 sehingga mencegah terjadinya
kebakaran ataupun ledakan (safety).
Gambar Gas Analyzer Sistem
Prinsip kerja Gas Analyzer : Gas Sample yang diambil melalui probe
akan masuk ke setiap sample cell secara bergiliran dimana gas sample akan
dibandingkan dengan gas standar melalui pemancaran sistem infrared
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
dimana akan menghasilkan perbedaan panjang gelombang yang akan
dikonversi receiver menjadi signal analog (4-20) mA.
Gambar Diagram Informasi Gas Analyzer
Untuk Kalibrasi gas analyzer dilakukan dengan menginjeksikan gas
standar (zero dan span gas) yang sudah diketahui nilainya, dengan itu kita
akan mengetahui apakah ada penyimpangan dalam pengukuran. Jika ada
penyimpangan (error) maka gas analyzer kembali di adjust melalui panel
control.
Adapun Maintenance yang dilakukan terhadap Gas Analyzer :
Inspeksi sistem setiap hari untuk meyakinkan bahwa sistem berjalan
dengan normal
Setelah sistem beroperasi normal check system display dan alarm
setiap hari
Check kondensor dan pompa setiap minggu
Kalibrasi analyzer setiap minggu
Check dan membersihkan filter probe setiap minggu
Cek alarm tekanan udara untuk purging. Tekanan minimal alarm
adalah 0,4 MPa
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
DAFTAR PUSTAKA
http://meriwardana.blogspot.com/2012/06/mengenal-gas-analyzer-instrumentasi.html
http://mokoraden.blogdetik.com/2012/08/09/piping-and-instrumentation-diagram-pid/
http://forum.indowebster.com/showthread.php?t=141853
http://biginstrument.blogspot.com/2012/08/teknologi-proses-kilang-
minyakrefinery.html
http://duniakarya.wordpress.com/2009/10/07/dasar-instrumentasi/
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
2012INSTRUMENTASI
Recommended