SISTEM KENDALI PADA DEDUSTING PLANT DI PABRIK SLAB STEEL PLANT (SSP) 2 PT. KRAKATAU STEEL [1]
[2]
Henry (33 32 081501) , Heri Haryanto, ST, MT . 1 2 Mahasiswa, Dosen Jurusan Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jendral Sudirman KM.03, Cilegon, Banten 42435
ABSTRAK – PT. Krakatau Steel sebagai pabrik bpengolahan baja, memiliki beberapa bentuk limbah produksi. Sebagai industri dengan visi sebagai Industri hijau, keperluan tentang sistem pengolahan limbah adalah suatu kewajiban yang harus dimiliki. Dedusting Plant merupakan salah satu dari system pengolahan limbah berupa debu hasil proses peleburan baja dengan cara menghisap, mendinginkan, menyaring, dan membuang membuang udara hasil pengolahan baja cair ke udara bebas. Dedusting Plant sebagai sistem pengolahan limbah, merupakan tempat yang sangat berbahaya baik terhadap keselamatan pekerja maupun pada kesehatan operator yang bekerja pada waktu yang sangat lama. Sehingga dibutuhkan sistem kendali otomatisasi yang mampu mengurangi ketergantungan pada operator. Sistem kendali pada Dedusting plant di PT. Krakatau Stell, sangat difokuskan untuk proses pendinginan gas sisa peleburan baja, proses cleaning filter dan pengendalian operasi motor ID Fan. Sehingga banyak menggunakan instumen berupa sensor RTD PT100, sensor thermocouple PT 10Rh, sensor differensial preasure. Sedangkan untuk akuator dapat berupa motor AC, pneumatic, solenoid. Proses pengendalian pada Dedusting Plant, sebagian besar berupa kendali on-off yang dikendalikan oleh PLC dan proses transmisi sinyal dalam bentuk arus 4mA-20mA. Sehingga tidak membutuhkan rangkaian penguatan tambahan pada system pengkondisian sinyal, karena sudah menjadi satu kesatuan pada PLC dan tranduser pada sensor yang digunakan. Kata Kunci : Slab Steel Plant, Dedusting Plant, Sensor PT 100, Temperatur, Filter. I 1.1
PENDAHULUAN Latar Belakang Sitem otomasi proses merupakan inti dari suatu proses industi. Pengetahuan dan teknologi pengolahan sistem otomasi proses merupakan kunci yang menjadi parameter maju dan berkembangnya suatu perusahaan. Hal ini dikarenakan, bahwa proses otomasi mampu menyingkirkan parameter parameter yang sifatnya merugikan. Parameter tersebut dapat berupa jumlah tenaga kerja, biaya produksi, ketelitian serta waktu produksi. PT. Krakatau Krakatau Steel Steel merupakan salah satu industri hijau yang yang meraih Piagam Penghargaan Penganugerahan Industri Hijau pada tahun 2010. Sebagai industri hijau yang peduli lingkungan, sudah tentu memiliki beberapa sistem pengolahan limbah pencemar lingkunagan. Salah satu sistem Dedustin g Plant . Dedusting Plant tersebut adalah Dedusting merupakan unit pengolah debu hasil operasi produksi. Plant tersebut adalah hal yang sangat umum dimiliki perusahan pada dunia industri, namun prosesnya sangat berbeda beda sesuai
dengan jenis produksi. 1.2.
dan
karakteristik
debu
hasil
Tujuan
Tujuan dari proyek akhir ini adalah 1. Mendapat gambaran nyata tentang proses pengolahan debu pada Dedusting Plant di PT. Krakatau Steel. 2. Mengetahui teknik pengendalian dan instrumentasi pada proses Dedusting Plant secara umum dengan karakteristik debu bertemperatur tinggi, sebagai salah satu aplikasi elekto bidang kendali. 3. Mengetahui proses otromatisasi pembersihan filter pada Dedusting Plant. 4. Mencari refrensi dan bahan penunjang skripsi. 1.3.
Batasan Masalah Pada laporan kerja praktek ini penulis
Page | 1
menentukan suatu batasan masalah yaitu, hanyalah membahas mengenai proses dedusting pada EAF 9 & 10 dan pada filter secara khusus, instrumentasinya sebatas sensor dan akuator serta tidak akan membahas mengenai pengolahan data pada PLC dan jaringannya (pengkondisisan sinyal) dan tidak membahas parameter komponen dan perhitungannya. II
sensitif dari kawat platina, atau nikel murni, yang memberikan nilai tahanan yang linier untuk setiap nilai temperatur di dalam kisaran suhunya. Setiap metal memiliki koefisien resistansi spesifik yang bervariasi terhadap temperatur, yang besarnya ditentukan secara eksperimental. Semakin panas benda tersebut, semakin besar atau semakin tinggi nilai tahanan listriknya, begitu juga sebaliknya.
DASAR TEORI
Jenis Sensor Sensor merupakan device yang memiliki kemampuan untuk memperoleh informasi tentang kuantitas suatu besaran fisis (mekanikal, kimiawi dan elektrikal) ,dengan cara mengubah variasi nilai besaran fisis menjadi variasi nilai tegangan dan arus listrik. Parameter yang menjadi out put dari sensor dapat berupa tegangan, arus dan hambatan.Tetapi parameter yang sering digunakan adalah arus listrik. Hal ini dikarenakan nilai arus pada sistem transmisi berupa kabel penghantar (memiliki hambatan dalam) hampir selalu konstan, seperti nilai arus pada rangkaian seri. Nilai arus yang akan digunakan menjadi sinyal output sensor berada pada range 4 – 20 mA. Hal ini karena karakteristik arus listrik sebagai sinyal, akan konstan besarnya (antara ujung penghantar yang satu dengan ujung yang lain) pada range tersebut.
2
Rt = R0 ( 1 + At + Bt )
(2.1)
2.2
Sensor Termocouple Thermocouple berasal dari kata “thermo” yang berarti suhu dan “couple” yang berarti sepasang. Termocouple bekerja berdasarkan prinsip efek termoelektrik yang ditemukan oleh fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seeback. Seeback menyatakan bahwa dua konduktor (semacam logam) yang berbeda ketika diberi perbedaan panas secara gradient akan menghasilkan tegangan listrik. Berdasarkan efek termoelektrik, maka termokouple dapat diklafisikasikan sebagai sensor self generating sehingga tidak memerlukan catu daya dari luar.
0
Rt = Tahanan listrik pada temperatur t C (Ohm) 0 R0 = Tahanan listrik pada temperatur 0 C (Ohm) = 100Ω (PT100) A = Konstanta kalibrasi, tergantung material -3 (PT100= 3.9083 x 10 ) B = Konstanta kalibrasi, tergantung material -7 (PT100= 5.775 x 10 ) T = Suhu
Gambar 2.1 Sensor RDT tipe PT 100
Sensor RTD Resistance Temperature Detector (RTD) atau dikenal dengan Detektor Temperatur Tahanan adalah sebuah alat yang digunakan untuk menentukan nilai atau besaran suatu temperatur/suhu dengan menggunakan elemen
Sensor Differensial Preassure Merupakan sensor beda tekanan yang fungsinya adalah membandingkan dua buah tekanan pada kedua inputannya. Sensor ini akan memberikan nilai pembacaan yang merupakan selisih tekanan dari kedua inputannya. Bentuknya terdiri dari 2 chamber tekanan yang dipisahkan oleh diafragma tipis. Perbedaan tekanan pada kedua chamber menyebabkan defleksi dari diafragma.Defleksi yang terjadi karena perbedaan tekanan kedua inputannya akan diproses oleh rangkaian elektronika dan menghasilkan keluaran/output yang sebanding dengan range atau sekalanya. Range kerja rata rata DP transmiter antara : 4-20mA.
Page | 2
karena medan magnet katub berlawanan dengan medan magnet pada lilitan, maka katup yang ada didalam lilitan akan terdorong keluar. Pegas digunakan untuk menjaga agar katup dapat kembali keposisi semula setelah didorong oleh lilitan. solenoid valve menggunakan tegangan AC tetapi ada juga yang menggunakan tegangan DC.
Gambar 2.2 Sensor Differential Presure dan Rangkaian Listriknya
Sensor Inductive Proximity Switch Sensor inductive proximity adalah peralatan sensor yang diaktifkan oleh objek logam. Sensor ini dapat aktif ketika mendeteksi logam pada posisi aksial ataupun radial. Prinsip kerjanya hampir sama seperti trafo yang terdiri dari kumparan primer dan sekunder dan dililitkan kepada sebuah inti besi untuk menciptakan suatu induksi , hanya saja inti besi pada trafo dihilangkan dan beralih fungsi menjadi objek logam yang akan di deteksi jaraknya.
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Sensor Proximity 2.2
Solenoid Valve Solenoid valve adalah sebuah alat listrik yang menggunakan prinsip kumparan solenoid sebagai pembuka / penutup katub, yang biasanya diaplikasikan sebagai pengganti kran pada pipa, baik pipa gas, air dan sebagainya. Solenoid valve bekerja berdasarkan prinsip On/Off, sehingga solenoid valve akan dalam keadaan terbuka jika diberi tegangan pada kumparan solenoidnya ( coil) dan solenoid valve dalam keadaan tertutup jika tegangan pada coil diputus. Dari gambar 3.5 dapat dilihat bahwa katup (7) yang terdapat pada solenoid valve dikendali oleh lilitan koil (5) yang ada di sekeliling katup, jika lilitan diberikan arus listrik maka lilitan akan memiliki medan magnet,
Gambar 2.4 Bagian Gagian Solenoid Valve Pada aplikasi lapangan, kontroler solenoid valve harus menggunakan rangkaian amplifier sebelum dirangkai ke solenoid valve. Hal ini dikarenakan pada umumnya sinyal kontrol sangatlah kecil, sehingga tidak mampu menghidupkan coil. Beberapa solenoid valve biasa diaplikasikan secara bersamaan, meskipun memiliki sinyal pengaktifan masing masing seperti buatan Scheuch tipe M1141 yang memiliki 10 buah solenoid valve yang terhubung pararel
2.3
Counter Counters (pencacah) adalah alat/rangkaian digital yang berfungsi menghitung /mencacah banyaknya pulsa cIock atau juga berfungsi sebagai pembagi frekuensi, pembangkit kode biner, Gray.
Salah satu varian dari pencacah adalah Pencacah Johnson. Pencacah Johnson atau disebut juga pencacah lingkar bersilang adalah merupakan jenis pencacah sinkron (pencacah lingkar) dimana output Q dan Qnot di tingkat terakhir diumpanbalikkan ke input dengan dijungkirkan, yaitu: output Q dihubungkan dengan input K dan output Qnot dihubungkan ke input J.
Page | 3
Gambar 2.5 Rangkaian Pencacah Johnson Pencacah Johnson yang ada pada pasaran adalah berupa IC 4022. Berikut adalah rangkaian IC 4022 dan bentuk sinyalnya
keriteria berupa debu bertemperatur tinggi. Sehingga dibutuhkan definisi yang spesifik untuk dedusting plant pada PT. Krakatau Steel, sesuai dengan prosesnya yang mengolah debu bertemperatur tinggi. Dedusting Plant adalah unit pengolahan debu hasil proses produksi (peleburan baja) dengan cara menghisap, mendinginkan, menyaring, dan membuang udara hasil pengolahan baja cair ke udara bebas. Pada proses produksi di furnace terdapat 2 bagian dari dedusting plant , yaitu : a.
Elbow Sebuah saluran yang terbuat dari pipa-pipa 1,5 inchi yang dibentuk menjadi lingkaran, diameter 2 meter. Pipa pipa tersebut dialiri air dengan sistem open loop, tujuannya untuk melindungi saluran tersebut dari temperatur tinggi 0 (1500 C) hasil proses peleburan di furnace. Fungsi utama dari saluran ini adalah untuk menghisap debu secara langsung pada saat furnace beroperasi. Gambar 2.6 (a) Diagram Logika IC 4022 (b) Timing Sinyal Setiap Pin III 3.1
ISI Dedusting Plant Dedusting plant merupakan unit penunjang dari proses produksi utama pada PT. Krakatau Steel, yang berperan sebagai penghisap debu hasil kegiatan produksi. Salah satu proses produksi terdapat di Electric Arc Furnace (EAF), dimana besi baja akan dilebur supaya dapat dilakukan proses pencetakan ( casting) baja. Dedusting plant pada PT. Krakatau Steel terdiri dari beberapa bagian, yang setiap bagiannya memiliki fungsi yang berbeda beda. Hal ini menyebabkan variable yang dikontrol menjadi berbeda beda, sehingga dibutuhkan suatu sistem instrumentasi yang sesuai dengan fungsi dari setiap bagiannya. Bagian bagian dari dedusting plant pada PT. Krakata Steel dapat dilihat pada gambar 3.1. 3.2
Kontrol Dan Instrumentasi Dedusting EAF Debu hasil produksi dihasilkan di Electric Arc Furnace (EAF), yang merupakan tempat proses peleburan baja dilakukan. Debu yang dihasilkan oleh proses peleburan baja memiliki
Bagian dari elbow ini terdiri dari 2 unit : Roof Elbow Elbow ini terletak diatas roof dan mengikuti pergerakan roof naik dan turun, serta pergerakan roof membuka (swing out) dan menutup (swing in).
Fix Elbow Elbow ini berada setelah roof elbow yang terletak diluar furnace. Posisinya tedak mengalami perubahan pada saat furnace beroperasi atau stop produksi.
Kendali Pada Elbow. Seluruh aktifitas cooling system di elbow (Temperatur, Preasure dan flow) dihubungkan ke Kontrol. Untuk akusisi data temperature, digunakan sensor PT100. Set point untuk 0 temperature : 65 C akan memberikan alarm dan 0 85 C akan memutuskan VCB (vacuum circuit breaker) furnace. Untuk set point flow harus lebih 3 besar dari 80 m /jam, jika kurang akan memberikan sinyal alarm. Sedangkan untuk set point dari pressure adalah lebih besar dari 2 bar, jika kurang dari set point ini akan memberikan sinyal alarm
Page | 4
Gambar 3.1 Bagian Bagian Dari Dedusting Plant Pada SSP 2 PT. Krakata Steel b.
Canopy Bagian dari dedusting plant yang menghisap debu pada furnace secara tidak langsung. Canopy ini hanya menghisap debu yang terbang keatas dari furnace ke atap pabrik pada saat proses peleburan baja dan saat tutup furnace (roof) dibuka. Pada canopy terdapat dumper yang berfungsi untuk mengatur besaran hisapan canopy pada saat operasi atau reparasi furnace. Sistem kendali yang terdapat pada bagian ini dumper canopy meliputi, Kendali yang mendapat inputan dari operator ke HMI PLC, berdasarkan data mengenai tahap proses peleburan. Set point bukaan kendali dumper yang ditentukan sebagai berikut. 25 % saat operasi 50% saat reparasi
Besaran ini tidak tetap, operator mengeset sesuai kondisi furnace. 3.3
Hot Gas Line Sistem (HGL) Hot gas line sistem adalah bagian pada proses dedusting yang masih dilalui gas dengan temperatur yang sangat tinggi. Sistem ini berawal dari keluaran elbow yang merupakan gas dengan temperatur yang sangat tinggi. Untuk memproses gas tersebut sehingga didapatkan udara dengan temperatur yang rendah, maka dibutuhkan unit bagian yang memiliki fungsi sebagai pendingin (cooling), bagian tersebut adalah:
a.
Cool Ducting Cool Ducting merupakan bagian dedusting yang berfungsi untuk menghisap debu proses furnace dan mendinginkan gas keluaran dari elbow. Desainnya dengan menggunakan pipa pipa
kecil yang dialiri oleh air, seperti pada elbow. Diharapkan temperatur gas out put dari cool 0 ducting adalah sekitar 500 C . b.
Uncool Ducting Uncool Ducting merupakan bagian dedusting yang berfungsi untuk menghisap debu proses furnace dan menyalurkan gas keluaran dari cool duct ke bagian berikutnya Forced Draught Cooler(FDC). Monitoring temperatur di area HGL diletakan di bagian uncool ducting, dengan menggunakan sensor thermocouple tipe S (PT 10Rh-Pt). Sinyal sensor tersebut digunakan untuk triger kendali bukaan dilution air. Fungsi utama dari dilution air adalah untuk melindungi HGL dari temperatur berlebih.Sensor Thermocouple akan mengeluarkan sinyal yang akan mentriger motor yang mengendalikan bukaan dilution air 0 (jika temperatur gas melebihi 500 C) , sehingga terjadi pendinginan di ducting, karena udara bebas yang masuk dan bercampur dengan gas hasil proses furnace. 3.4
Forced Draught Cooler (FDC) & Cooler
Forced Draught Cooler (FDC) & Cooler adalah proses pendinginan setelah Hot Gas Line (HGL) yang juga memproses pembuangan debu debu kasar dengan proses fisikal (menggunakan prinsip proses fisika). a.
Forced Draught Cooler (FDC) Pada proses ini debu dialirkan dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah (secara vertikal). Ruangan FDC dan cooler terdiri dari sekat sekat plat baja (untuk menyerap temperatur
Page | 5
udara) berbentuk persegi panjang yang setiap sekatnya terdapat celah berongga. Konsep dari sekat sekat tersebut adalah untuk memperluas permukaan / penampang yang akan dilalui oleh gas bertemperatur tinggi, sehingga proses penyerapan panas dapat terjadi dengan cepat. Hasil dari proses ini adalah debu yang kasar jatuh ke bawah penampung debu (dust container). b.
Cooler Udara yang mengalir pada FDC (dari bawah cooler) akan mengalir keatas (akhir dari aliran udara di cooler). Sedangkan debu kasar yang bergerak ke bawah akibat proses di FDC akan terjatuh ke bawah yaitu pada dust container . Karena debu kasar tersebut cukup berat sehingga tidak dapat ikut terhisap ke atas dan terjatuh. Unit utama pada bagian ini adalah 6 motor impeler (daya motor impeller 200 KW ) yang menyuplai udara ke celah rongga pada sekat sekat plat baja untuk mendinginkan sekat sekat plat baja tersebut secara paksa. Motor impeler ini akan bekerja jika mendapat sinyal trigger dari sensor PT 100 yang diletakan setelah DEC Dumper, yang berada pada saluran antara FDC dengan Mixing Chamber. Sensor ini akan mengakusisi data temperature udara yang keluar dari FDC, dan akan akan bekerja secara otomatis bila range set point telah terlampaui. Range set point PT 100 untuk mentriger 6 motor impeller dapat dilihat pada tabel 3.1.
berfungsi untuk mencampur gas keluaran Hot Gas Line (HGL) sistem yang sudah didinginkan melalui bagian dari FDC dengan gas bertemperatur rendah keluaran dari pipa canopy dua dapur, yaitu EAF 9 & EAF 10. Didalam Mixing chamber , gas keluaran dari canopy berfungsi untuk membantu proses penurunan temperature dari gas keluaran Hot gas line. Udara yang masuk ke mixing chamber diukur suhunya dengan sensor PT 100, jika 0 temperaturnya melebihi 200 C, maka sensor akan mentriger kontrol silinder pneumatic (PLC ABB) sehingga silinder pneumatic aktif dan dilution air pada mixing chamber akan terbuka dan udara luar masuk ke mixing chamber untuk membantu pendinginan gas menurunkan temperature. 3.6
Filter Cleaning Unit Gas hasil peleburan baja dari dua dapur, yang telah dilaminer kan oleh mixing chamber akan di teruskan ke Filter Cleaning Unit (FCU). Bagian dan konstruksi dari FCU dapat dilihat pada gambar 3.2.
Tabel 4.1 Range set point temperature motor impeller cooler Set Point
EAF 9
EAF 10
Ket
0
3V11 + 3V16
4V11 + 4V16
motor cooler
0
3V12 + 3V15
4V12 + 4V15
motor cooler
0
3V13 + 3V14
4V13 + 4V14
motor cooler
>170 C >200 C >250 C
DEC Dumper pada saluran antara FDC dengan Mixing Chamber berfungsi untuk mengatur besar hisapan udara pada Roof Elbow, dengan set poin bukaan DEC Dumper : 25 % saat operasi 50% saat reparasi
3.5
Mixing Chamber Mixing chamber merupakan bagian yang
Gambar 3.2 Bagian – Bagian Dari FCU Gas hasil mixing chamber yang masih kotor akan masuk melalui Crude gas chanel (1). Pada proses penghisapan debu Crude gas shut-off flap (2) akan terbuka dan gas kotor dari bagian (1) akan masuk ke Filter House (14). Pada Filter House terdapat filter berbentuk silinder dengan diameter 160 mm dan panjang 4500 mm sampai 5000 mm. Udara kotor pada Filter House akan terhisap oleh ID Fan, dari permukaan luar filter
Page | 6
menuju bagian dalam silinder filter bag (6). Debu pada udara yang kotor akan tertinggal di permukaan luar filter. Udara yang sudah di bersihkan akan mengalir dari filter bag (6) menuju Clean gas chamber (7) dan Clean gas channel (12). Udara bersih pada Clean gas channel akan mengalir menuju ID Fan. 3.6.1
Kendali Pada Proses Pembersihan Filter Proses ini diawali oleh sinyal trigger dari sensor Diifferensial Preasure (DP) pada rangkaian control amplifier . Sensor DP mengukur besar perbedaan tekanan pada Crude gas channel (Pin ) dan Clean gas chanel (Pout), Jika Pin >Pout (> 6mBar) maka sensor akan memberikan sinyal trigger ke kontrol filter cleaning. Setelah mendapatkan sinyal trigger dari sensor DP, kontrol filter cleaning akan mengaktifkan valve pneumatic untuk menutup Clean gas channel dan Crude gas shut-off flap pada bagian chamber yang akan dibersihkan. Hal ini dimaksudkan supaya tidak ada udara yang masuk dan keluar chamber yang akan dibersihkan. Setelah Clean gas channel dan Crude gas shut-off flap tertutup, solenoid valve air jet cleaner akan terbuka (mendapat trigger dari rangkaian control filter cleaning) dan udara bertekanan tinggi dari kompresor akan mengalir. Udara bertekanan tinggi akan meniup filter bag dari atas ke bagian dalam filter bag, sehinga udara bertekanan tinggi akan keluar dari dalam menuju keluar permukaan filter bag. Debu yang menempel pada permukaan luar filter akan jatuh menuju dust container yang terdapat dibawah filter house. Proses pembersihan filter dilakukan terhadap setiap chamber secara bergiliran. 3.6.2
Control Filter Cleaning Pada proses cleaning filter, terdapat dua control filter cleaning (setiap filter house terdapat satu control filter cleaning) yang mengendalikan proses cleaning secara bersamaan. Control filter cleaning ini terdiri dari : 1. Power Suplay input 220Vac; output 24 Vdc 10A (1 unit) 2. Main Board, yang berfungsi sebagai penghasil sinyal clock untuk tiap chamber (masing masing control valve board ) dan solenoid valve air jet cleaner(1 board). (Rangkaian main board dapat dilihat pada lampiran).
3. Control valve board , yang berfungsi mengatur buka tutup valve clean gas dan membuka dan menutup solenoid valve air jet cleaner pada tiap chamber (12 board). (Rangkaian main board dapat dilihat pada lampiran). Main board mendapat daya dari power suplay 24 Vdc 10A dan memberikan sinyal pada control valve board yang ada pada tiap chamber). Pada main board terdapat empat buah IC 4022 (seperti Counter Johnson 4 stage dengan 8 output terkode ) yang bekerja sama dalam dua kelompok yaitu D1 dan D2 serta D5 dan D6 (lihat lampiran). D5 dan D6 (terdapat 10 output) bekerja seperti register yang datanya bergeser setiap bitnya dari D5 pin 3 sampai D6 pin 4 (lihat lampiran untuk urutannya). Sinyal output D5 dan D6 akan dikuatkan oleh rangkaian control valve board sehingga dapat menghidupkan solenoid valve air jet cleaner pada chamber tertentu yang hendak dilakukan proses cleaning filter. Untuk mengendalikan pergantian cleaning chamber, digunakan IC 4022 pada D1 dan D2. Kedua IC ini bekerja hampir sama seperti pada D5 dan D6, perbedaannya adalah D1 dan D2 mendapat sinyal clock dari D5 pin 2 (artinya setelah proses register pada D5 & D6 selesai dan kembali kekeadaan awal, barulah D1 dan D2 mulai mengeser bitnya ke pin berikutnya atau dapat juga diartikan terjadi proses perpindahan cleaning dari satu chamber ke chamber berikutnya) sedangkan D5 dan D6 mendapat sinyal clock dari pembangkit pulsa yang periodenya dapat diatur (0,4 -4 menit dan 6-60 detik). Sinyal untuk buka tutup Crude gas shutoff flap dan clean gas valve berada pada control valve board (pada line 28 dengan kode TV) tiap chamber 3.7
Dust Transport & Dust Silo Cleaning Unit Debu hasil proses pada Forced Draught Cooler (FDC) & Cooler, mixing chamber, dan filter akan terjatuh di bagian dust container pada masing masing unit bagian. Pada bagian bawah dust container terdapat rotary valve yang diputar dengan motor. Rotary valve memiliki konstruksi yang memungkinkan proses pembuangan debu dari dust container keluar menuju chain conveyor (dibawah dust container ), tanpa adanya udara
Page | 7
yang masuk dari luar menuju dust container. Hal ini karena Dust container harus kedap terhadap udara luar, supaya tidak terjadi penurunan tekanan udara pada sistem dedusting yang dapat mengurangi kemampuan daya hisap elbow dan canopy. Chain conveyor akan membawa debu dari dust container, masing masing dan menyatukannya pada elevator ( bucket elevator ). Untuk memastikan bahwa motor penggerak chain conveyor berputar (supaya tidak terjadi penumpukan debu secara tidak terkendali pada chain conveyor ), digunakan sensor proximity (sebagai speed monitor) yang memberikan pulsa setiap putaran motor. Sensor proximity tersebut dikonfigurasikan dengan baling baling logam yang dikopel di unroll drive. Baling baling logam akan menginduksi proximity (jarak : 10mm), sehingga muncul pulsa, yang secara rutin dimonitor oleh control speed monitoring. Jika dalam jangka waktu tertentu, sinyal pulsa dari sensor proximity tidak termonitor, maka kemungkinan motor mengalami slip karena beban debu yang berat (lembab) atau motor trip. Bucket elevator mengangkat debu naik menuju dust silo yang digerakan oleh motor melalui gear box. Di dust silo debu ditampung, hingga mencapai level ketinggian tertentu. Level ketinggian debu pada dust silo dideteksi oleh sensor garpu tala (soliphant). Sensor ini akan terus bergetar, hingga debu berada pada level yang cukup tinggi untuk menghambat/meredam getaran sensor garpu tala. Ketika getaran sensor garputala berhenti (diredam oleh tumpukan debu), maka sensor akan mengeluarkan sinyal. Setelah dust silo penuh dengan debu, operator menghubungi kendaraan khusus pemangangkut debu, yang langsung parkir dibawah corong pembuangan. Kemudian operator secara manual menekan tombol open untuk membuka slide gate corong dust silo yang dikerjakan secara pneumatic. Setelah itu operator menekan tombol vibro on, maka bagian dust silo bergetar dan debu akan jatuh ke kendaraan khusus pemangangkut debu melalui corong. 3.8
Induced Draft ( I D ) Fan ID Fan adalah kipas yang digerakan dengan motor induksi berdaya 1600KW. ID Fan berfungsi untuk menarik udara dari sekitar canopy dan elbow menuju sistem dedusting dan dikeluarkan melalui stack. Terdapat empat buah
ID Fan sebagai sumber penghisap debu pada sistem dedusting plant. Setiap ID Fan memiliki deck dumper outlet untuk mengatur besar udara yang dibuang ID Fan ke stack dan deck dumper inlet untuk mengatur besar udara yang dihisap ID Fan. Pada keadaan awal, kedua dumper berada pada keadaan tertutup. Setelah dumper outlet dibuka hingga 100%, switch yang merupakan interlock dengan motor induksi pengerak ID Fan akan hidup. Terdapat beberapa interlock yang dapat memutuskan VCB ( vacum circuit breaker ) ID Fan, yaitu : triger dari sensor suhu pada bearing dan winding motor induksi, sensor vibrasi ID Fan serta posisi dumper outlet yang tidak 100%. VCB dari ID Fan merupakan interlock dari VCB kontrol elektrode pada furnace, sehingga jika ID Fan mati maka control elektrode pada furnice akan mati dan proses peleburan baja cair akan berhenti. Gas hasil proses pada filter cleaning unit yang sudah bersih mengalir menuju ID Fan dan dikeluarkan melalui stack. Stack merupakan pipa gas buangan yang membuang gas hasil akhir proses dedusting ke udara bebas. PENUTUP 4.1 Kesimpulan Setelah mengamati Sistem Kendali Pada Dedusting Plant di Pabrik Slab Steel Plant (SSP) 2 PT. Krakatau Steel dapat diambil kesimpulan, yaitu : 1. Dedusting Plant adalah unit pengolahan debu hasil proses peleburan baja dengan cara menghisap, mendinginkan, menyaring, dan membuang udara hasil pengolahan debu ke udara bebas. 2. Berdasarkan fungsi utamanya, unit pada dedusting plant dapat dibagi menjadi : Bagian penghisap debu : Canopy, Roof Elbow dan ID Fan Bagian pendinginan : Fix Elbow, Hot Gas Line (Cool Ducting dan Uncool Ducting), FDC Bagian Proses Fisikal : Mixing Chamber Bagian pembersihan : Filter Cleaning Unit Bagian pembuangan limbah : Dust Transport, Stack
Page | 8
3. Variabel pengontrolan yang ada pada Dedusting plant dan instrument yang mengakusisi adalah : Temperatur : Termocouple Resistance Temperature Detector Perbedaan Tekanan : Sensor Differential Pressure Speed Monitoring : Inductive Proximity Switch Pemutusan Listrik : Sistem interlocking
4. Bentuk prilaku terhadap sistem akibat variable pengontrolan yang melebihi set point, dapat berupa trigger pada kontrol motor, pneumatic serta pada PLC yang menyebabkan : Terbukannya dilution air untuk membantu pendinginan udara Memberikan sinyal alarm Menghidupkan motor impler pada Cooler untuk membantu pendinginan udara Menghidupkan proses cleaning pada filter Memutus jaringan listrik akibat ketidak sesuaian prosedur proses pada ID Fan dengan membuat sistem interlocking
akan menyulitkan proses reparasi. Dengan kendali PLC, proses trouble akan sangat mudah dan proses sistem dapat dengan mudah diloncat (urutannya) jika terjadi masalah pada salah satu bagian proses di sistem cleaning. 2. Saran untuk peserta Kerja Praktek berikutnya yang tertarik dengan Dedusting Plant di PT. Krakatau Steel : Melakukan pembahasan mendalam mengenai intergrasi sistem instrumentasi yang telah dibahas, dengan sistem jaringan baik pada pengontrolan di dalam PLC maupun pengontrolan dan pemantauan data di lapangan pada HMI yang ada di ruang operator
4.2
Saran Dari hasil pengamatan, pembahasan pada bab IV dan keterangan dari instruktur (pembimbing) lapanngan, penulis memberikan beberapa saran 1. Saran untuk perusahaan mengenai dedusting plant : Pembaharuan sistem Dedusting Plant , terutama dengan menggunakan sistem terbaru saat ini yaitu Sistem Air Mist yaitu menyemprotkan air spray untuk mendinginkan udara sekaligus memisahkan debu kasar, pada bagian setelah fix elbow dan cool duct. Pembaharuan control filter cleaning yang masih menggunakan sistem elektronik board card dengan sistem PLC. Karena menurut keterangan instruktur lapangan, bahwa control model tersebut sudah lama dan akan discontinue produksinya. Sehinggam
DAFTAR PUSTAKA [1] Anonim. 1998. ”Funcional Specification Level 1”. PT. Krakatau Steel. VAI [2] Anonim. “Impulse Chamber Filter” PT. Krakatau Steel. Scheuch [3] Elliott Brian S.2007."Electromechanical Devices & Components Illustrated Sourcebook". United States of America. McGraw-Hill Companies [4] Koestoer Raldi Artono.2004."PENGUKURAN TEKNIK Untuk Mahasiswa". Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Univ. Indonesia [5] Anonim. 2012. Prinsip kerja Solenoid Valve, http://kecoakacau.blogspot.com/2010/12/menge nal-solenoid-valve.html. [6] Anonim. 2010. PT. Krakatau Steel Annual Report. http://www.krakatausteel.com/pdf/AnnualRepo rt_2010.pdf . [7] Fatwa Di Sin. 2012. http://www.scribd.com/doc/72140532/6151244 0-Laporan-KP-PT-Krakatau-Steel. [8] Mahmud Fauzi Isworo. 2008. “Pengoperasian Motor Id Fan Dedusting System” http://www.elektro.undip.ac.id/el_kpta/upload/ L2F005554_MKP.pdf . [9] Wdhee Anata. 2012. Bab III. Proses Pembuatan Baja Slab http://www.scribd.comdoc47107355Bab-IIIProses-Pembuatan-Baja-PT-KRAKATAUSTEEL.
Page | 9
