Aplikasi Instrumentasi Di Industri

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

INSTRUMENTASI APLIKASI INSTRUMENTASI DI INDUSTRI KELOMPOK 2

2012 ANGGOTA KELOMPOK: 1. BERRY TRISN TRISNAMUKTI AMUKTI

(6510040 (651 0040036) 036)

2. ELVAN ADI PURNOM PURNOMO O

(6510040 (651 0040042) 042)

3. NUZUL NUZULIANA IANA MAHMU MAHMUDIANT DIANTII

(6510040 (651 0040046) 046)

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2012

INSTRUMENTASI

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).


2012

INSTRUMENTASI

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. Simbolsimbol yang terdapat dalam P&ID mewakili peralatan seperti actuator, sensorsensor 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,


2012

INSTRUMENTASI

dan kemudian dapat ditangkap untuk kemudian didinginkan (kondensasikan) 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 men gontrol sifatsifat 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


2012

INSTRUMENTASI

Controller (TC). Istilah Transmitter di sini tidak sama dengan istilah pemancar 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


2012

INSTRUMENTASI

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 unitunit 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,


2012

INSTRUMENTASI

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 unitunit 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


2012

INSTRUMENTASI

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 O 2 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


2012

INSTRUMENTASI

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


2012

INSTRUMENTASI

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-kilangminyakrefinery.html http://duniakarya.wordpress.com/2009/10/07/dasar-instrumentasi/


Aplikasi Instrumentasi Di Industri

Recommend Documents