Laporan Kerja Praktek
Bentuk - 2 HALAMANJUDUL
PENGUKURAN VOLUME ALIRAN GAS TURBIN METER DAN SISTEM KONVERSI SATUAN ENERGINYA DI DIREKTORAT METROLOGI BANDUNG (02 Juli 2018 s/d 10 Agustus 2018)
Riky Permana
NRP. 0231 1745 000 035
PROGRAM STUDI LINTAS JALUR S1 DEPARTEMEN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2018
i
Internship Report
Form - 2 TITLE PAGES
ME M E A SUR E M E N T OF OF TUR TU R B I N E M E TE R GA G A S FL F L OW VOLUME VOLUME AND E NE RGY UNI T CO CONVE RSI ON SYST SYSTE EM IN DI RE KTORAT KTORAT ME TROLO TROLOGI GI BANDUNG BANDUNG (02 July 2018 until 10 August 2018)
Riky Permana
NRP. 0231 1745 000 035
CROSS – CH CH ANNE L S1 STUDY STUDY PROGRA PROGRA M DEPARTMENT DEPARTMENT OF OF E NGI NEE RI NG PHYS PHYSII CS F ACU ACULTY LTY OF OF I NDUST NDUSTRI RI AL TE CHNOLO CHNOLOGY GY I NSTI NSTI TUT TUT TE TE KNOLO KNOLOGI GI SEPULUH SEPULUH NOPEMB NOPEMB E R SUR A B A Y A 2018
iii
LEMBAR PENGESAHAN I PENGUKURAN VOLUME ALIRAN GAS TURBIN METER DAN SISTEM KONVERSI SATUAN ENERGINYA DI DIREKTORAT METROLOGI BANDUNG
2018 – 10 10 Agustus 2018) (2 Juli 2018 – Riky Permana
02311745000035
Telah menyelesaikan MK TF-141373 Kerja Praktik di Direktrorat Metrologi Bandung sesuai dengan silabus dalam kurikulum 2018/2019 Program S1 Lintas Jalur
Surabaya, 1 Oktober 2018
Menyetujui, Pembimbing Lokasi Kerja Praktik
Dwi Setyawan A.Md NIP. 19821224 19821224 201212 201212 1 001 001
v
LEMBAR PENGESAHAN II PENGUKURAN VOLUME ALIRAN GAS TURBIN METER DAN SISTEM KONVERSI SATUAN ENERGINYA DI DIREKTORAT METROLOGI BANDUNG
(2 Juli 2018 – 2018 – 10 10 Agustus 2018) Riky Permana
02311745000035
Telah menyelesaikan MK TF-141373 Kerja Praktik di Direktrorat Metrologi Bandung
Surabaya, 1 Oktober 2018
Mengetahui, Kepala Departemen Teknik Fisika ITS
Agus Muhamad Hatta ST., M.Si., Ph.D. NIP. 1978092 200312 1 002
vii
Dosen Pembimbing
Dyah Sawitri S.T., M.T NIP. 19700101 199512 2 001
PENGUKURAN VOLUME ALIRAN GAS TURBIN METER DAN SISTEM KONVERSI SATUAN ENERGINYA DI DIREKTORAT METROLOGI BANDUNG
Nama NRP Jurusan Dosen Pembimbing
: Riky Permana : 02311745000035 : Lintas Jalur S1, Teknik Fisika, FTI – ITS ITS : Dyah Sawitri, ST, MT
Abstrak Pelaksanaan kerja praktik telah dilakukan di Direktorat Metrologi Bandung. Dalam kerja praktik diberikan pembekalan materi mengenai proses tera dan tera ulang di balai UTTP salah satunya di lab pengukuran gas. Pengumpulan data meliputi data primer dan sekunder. sekunder. Data primer merupakan merupakan data yang diperoleh langsung dari lab.gas yang berupa hasil pengujian turbin meter gas dengan variasi perubahan laju alir gas serta data penunjang lainnya seperti temperatur dan tekanan gas. Data sekunder berupa komposisi gas alam dan nilai gas heating value (GHV) yang diperoleh dari PGN digunakan untuk studi mengenai konversi pengukuran pengukuran volume volume menjadi menjadi energi. energi. Pada pengujian tera ulang ulang gas gas turbin meter dapat diperoleh error berkisar error berkisar antara -0,634 % sampai 0,069 %. Dan untuk nilai repeatibility berkisar antara 0,04% sampai dengan 0,14%. Sehingga berdasarkan nilai error dan repeatibility repeatibility tersebut meter turbin yang diujikan tidak melebihi Batas Kesalahan yang Diijinkan (BKD). Perhitungan proses konversi volume menjadi energi perlu dilakukan pada pengaplikasian pengaplikasian pengukuran pengukuran meter gas di industri dikarenakan dikarenakan adanya pengaruh temperatur dan tekanan terhadap pengukuran volume gas yang berpotensi memperbesar nilai error . Kata kunci : turbin meter, gas, energi
ix
ME M E A SUR E M E N T OF OF TUR TU R B I N E M E TE R GA G A S FL F L OW VOLUME VOLUME AND E NE RGY UNI T CO CONVE RSI ON SYST SYSTE EM IN DI RE KTORAT KTORAT ME TROLO TROLOGI GI BANDUNG BANDUNG N ame of of Student tudent NR P Department Ad A dvi sor sor
: Riky Permana : 02311745000035 : Lintas Jalur S1, Teknik Fisika, FTI – ITS ITS : Dyah Sawitri, ST, MT
Ab A bstr str act Implementation Implementation of practical practical work has been carried out in the Directorate of Metrology Bandung. In practical work, there is a briefing on the tera and re-processing process at the UTTP, one of them in the gas measurement laboratory. Data collection includes primary and secondary data. Primary data is data obtained directly from the gas laboratory in the form of gas meter turbine test results with variations in gas flow rate changes and other supporting data such as gas temperature and pressure. Secondary data in the form of natural gas composition and value of heating gas value (GHV) obtained from PGN are used to study the conversion of volume measurement into energy. On the test of gas turbine turbine meter, error error can be obtained obtained ranging ranging from -0.634% -0.634% to 0.069%. And for repeatability values ranging from 0.04% to 0.14%. So that based on the error value and repeatability, the turbine meter tested does not exceed the allowable error limit. Calculation of the volume conversion process into energy needs to be done on the application of gas meter measurements in the industry due to the influence of temperature and pressure on the measurement of gas volume which has the potential to increase the error value. K ey Wor Wor d : turbine meter, gas, energy xi
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia – Nya, sehingga laporan kerja praktek yang berjudul “Pengukuran Volume Aliran Gas Menggunakan Turbin Meter Direktorat Metrologi Bandung dan Studi Proses Konversi Menjadi Energi Berdasarkan AGA 7 ” di Direktorat Metrologi Bandung ini dapat terselesaikan dengan baik. Dalam Dala m melaksanakan kerja praktik ini, banyak pihak yang turut membantu dan membimbing selama kegiatan berlangsung, diantaranya kepada : 1. Bapak Agus Muhamad Hatta, ST, MSi, Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Fisika ITS. 2. Ibu Dyah Sawitri, ST, MT selaku Dosen Wali sekaligus pembimbing pembimbing Kerja Praktik Praktik Teknik Fisika ITS. ITS. 3. Bapak Direktur Direktorat Metrologi Bandung yang sudah memberi izin dan kemudahan penulis sehingga dapat melakasanakan Praktik Kerja Lapangan di Direktorat Metrologi balai UTTP. 4. Bapak Adhi Nurrahman S.T., Dwi Setyawan A.Md, Angga Budianto S.T dan Mulyo Novianto Prasojo S.T. sebagai pembimbing pembimbing di Instalasi Meter Gas UTTP yang sudah memberikan banyak nasehat dan ilmu kepada penulis. 5. Seluruh staff Direktorat Metrologi Bandung yang sudah memberikan banyak bantuan dan ilmu selama Praktik Kerja Lapangan berlangsung 6. Kedua orang tua, adik-adik dan teman-teman yang senantiasa memberikan dukungan dan do’a. Saran dan kritik diharapkan mampu menjadi perbaikan ke depannya. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. semua. Surabaya, 1 Oktober 2018 Penulis,
Riky Permana 0231 1745 000 035
xiii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................... ............................................................. ........................... ......... i TITLE PAGES ..................................... ....................................................... ..................................... ......................iii ...iii LEMBAR PENGESAHAN PENGESAHAN I .................................... ...................................................... .................... .. v LEMBAR PENGESAHAN PENGESAHAN II ............................................ ..................................................... .........vii ABSTRAK .................................... ...................................................... ..................................... ............................. .......... ix ABSTRACT ABSTRACT ................. .................................... ..................................... ..................................... ............................. .......... xi KATA PENGANTAR PENGANTAR...................................... ........................................................ ..........................xiii ........xiii DAFTAR ISI ..................................... ....................................................... ..................................... ........................ ..... xv DAFTAR GAMBAR .................................... ...................................................... ............................ ..........xvii DAFTAR TABEL ................................... ..................................................... ................................... ................. xix BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN ................................... ..................................................... .......................... ........ 1 1.1 Latar Belakang .................................... ...................................................... .......................... ........ 1 1.2 Tujuan................................... ..................................................... ..................................... ....................... .... 2 1.3 Waktu dan Tempat Kegiatan ..................................... ......................................... .... 2 1.4 Sistematika Penulisan .. Error! Bookmark not defined. BAB II PENJELASAN UMUM INSTANSI ................................ 3 2.1 Profil Umum Direktorat Direktor at Metrologi Metrol ogi Bandung ................ ........ ........ 3 2.2 Profil Balai Pengujian Pengujian UTTP .................................... ........................................ .... 8 BAB III DASAR TEORI .................................... ...................................................... ........................ ...... 11 3.1 Instalasi Uji Gas Turbin Meter .................................... .................................... 11 3.2 Peralatan dan Bagian Instalasi Uji Gas Turbin Meter . 14 3.3 Prinsip Kerja K erja Gas Turbin Meter .................................. .................................. 18 3.4 Dasar Teori Perhitungan Perhitungan ................................... .............................................. ........... 18 18 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................. ......... .................. .................. ........... 22 4.1 Metode Penelitian........ Error! Bookmark not defined. 4.2 Data Hasil Pengujian Flowr Pengujian Flowrate ate Gas Turbin Meter ...... 24 4.3 Sistem Pengukuran Pengukuran Energi Gas ................................... ................................... 25 4.4 Perhitungan Perhitungan Nilai Energi ........................... ............................................. .................. 26 4.5 Pembahasan Pembahasan ................................... ..................................................... .............................. ............ 29 BAB V PENUTUP .................................... ...................................................... ................................. ............... 34 5.1 Kesimpulan Kesimpulan.................................... ...................................................... .............................. ............ 34 5.2 Saran ..................................... ....................................................... ..................................... ..................... .. 34 DAFTAR PUSTAKA................. PUSTAKA.................................... ..................................... .............................. ............36 LAMPIRAN LAMPIRAN ..................................... ....................................................... ..................................... ......................... ...... 38 xv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagan Struktur Organisasi Direktorat Metrologi Bandung ..................................... ....................................................... ..................................... ................................. ..............7 Gambar 3.1 Instalasi Uji Gas Turbin Meter ................................ ................................ 13 Gambar 3.2 Tampilan program Cal Win GM2500 pada Komputer ..................................... ....................................................... ..................................... ..................................... ........................... ......... 14 Gambar 3.3 Master Meter Gas Rotary Piston G65...................... ...................... 15 Gambar 3.4 Master Meter Gas Turbin G400......................... G400............................... ...... 15 Gambar 3.5 Master Meter Gas Turbin G2500............................. ............................. 16 Gambar 3.6 Turbin Meter Uji Milik PT. Banten Inti Gasindo .... 17 Gambar 3.7 Electronic 3.7 Electronic Volume Volume Corrector Corrector (EVC) (EVC)....................... ....................... 18 Gambar 3.8 Bagian bagian dari Gas Turbinmeter Turbinmeter ....................... ....................... 12 Gambar 4.1 Metodologi Metodologi Penelitian ............................................. ............................................. 22 Gambar 4.2 Diagram Alur Pengujian Gas Turbin meter ............. 24 Gambar 4.3 Sistem Pengukuran Energi Gas ............................... ............................... 26 Gambar 4.4 Flowrate 4.4 Flowrate terhadap Batas Kesalahan Kesa lahan yang yan g Diijinkan Diiji nkan 31
xvii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 3 .1 Spesifikasi Spesifi kasi Master Meter Gas G as Rotary Piston G65 ....... 15 Tabel 3.2 Spesifikasi Spesifikasi Mater Meter Gas Turbin G400 ................. 16 Tabel 3.3 Spesifikasi Spesifikasi Master Meter Gas Turbin T urbin G2500 .............. 16 Tabel 3.4 Spesifikasi Spesifikasi Turbin meter Uji ....................................... ....................................... 18 Tabel 4.1 Pengujian Gas Turbin Meter Milik PT. Banten Inti Gasindo....................... Gasindo.......................................... ..................................... ..................................... ............................ ......... 25 Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Konversi Energi pada Master Turbin ..................................... ....................................................... ..................................... ..................................... ........................... ......... 28 Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Konversi Energi pada Turbin Uji .. 29
xix
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Semakin pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi membuat semakin bertambah luas penerapannya dalam dunia kerja sehingga berdampak luas terhadap kemajuan sektor industri dalam negeri. Oleh karena itu, kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) dalam negeri perlu ditingkatkan guna memenuhi permintaan industri. Dalam rangka menciptakan iklim industri dalam negeri yang lebih kondusif, pemberdayaan tenaga kerja di Indonesia harus senantiasa dtingkatkan tanpa bisa ditunda lagi. Minimnya pengetahuan dan wawasan mahasiswa mengenai dunia kerja secara nyata yang berkaitan dengan pengaruh perkembangan perkembangan teknologi teknologi yang yang mendukung mendukung sektor sektor industri industri menjadi alasan utama dilaksanakan program kerja praktik. Kerja praktik adalah ajang realisasi ilmu dan pengetahuan yang diperoleh selama mahasiswa duduk di bangku perkuliahan. Mahasiswa dapat mengukur sejauh mana kemampuan yang dapat mereka terapkan dalam dunia kerja yang sesungguhnya. Selama proses pelaksanaan kerja praktik diketahui bahwa dalam upaya mendukung sektor industri di dalam negeri terdapat upaya perlindungan konsumen industri mengenai kesesuaian alat ukur yang sering digunakan industri dengan standar dimensi dan kualitas yang ditetapkan oleh badan metrologi legal. Dalam hal ini salah satu alat ukur yang sering digunakan di industri adalah meter gas. Hal ini dikarenakan sebagian industri menggunakan bahan pokok gas untuk produksi produksi beberapa komoditi komoditi sehingga sehingga membuat membuat semakin meningkatnya jumlah kebutuhan gas. Oleh karena itu, dalam penyusunan laporan kerja praktik diambil topik mengenai proses pengujian pengujian turbin meter gas dan proses konversi konversi nya terhadap satuan energi.
1
2
1.2
Tujuan Tujuan dari kerja praktik di Direktorat Metrologi Bandung adalah sebagai berikut : a. Membuka wawasan mahasiswa dan membangun pengalaman pengalaman agar dapat mengetahui mengetahui dan memahami memahami aplikasi ilmu pengetahuan di dunia industri. b. Memahami proses pengujian tera ulang pada gas turbin meter berdasarkan aturan badan metrologi legal. c. Melakukan studi proses pengkonversian volumemetric gas menjadi energi berdasarkan AGA 7.
1.3
Waktu dan Tempat Kegiatan Kerja praktik dilaksanakan di Direktorat Metrologi Bandung yang berlokasi di Jalan Pasteur Nomor 27, Pasir Kaliki, Cicendo, Kota Bandung, Jawa Barat 40171. Waktu Pelaksanaannya dimulai pada tanggal tanggal 2 Juli 2018 2018 sampai sampai dengan 10 10 Agustus 2018.
2 BAB II PENJELASAN UMUM INSTANSI 2.1 Profil Umum Direktorat Metrologi Bandung 2.1.1 Sejarah Perkembangan Direktorat Metrologi adalah institusi yang menangani kegiatan metrologi legal di bawah Direktorat Jenderal Perdagangan Dalam Negeri Departemen Perdagangan. Metrologi Legal ( Legal ( Legal Metrology Metrology atau Metrologie Metrologie Legale) Legale) adalah metrologi yang berhubungan berhubungan dengan satuan-satuan, satuan-satuan, cara-cara, atau metode-metode metode-metode pengukuran pengukuran alat-alat ukur, timbangan timbangan dan perlengkapanny perlengkapannyaa (UTTP), serta peraturan-peraturan pelengkap yang ditetapkan dalam pengawasan dan kebenaran pengukuran. Kegiatan metrologi legal di Indonesia secara resmi dimulai sejak tahun 1923, yaitu mulai diberlakukannya Ordonansi Tera 1923, tanggal 2 Februari 1923, yang kemudian setelah mengalami beberapa kali perubahan perubahan dan terakhir adalah Undang-Undang Undang-Undang Nomor 2 Tahun 1981 tentang Metrologi Legal, tanggal tanggal 1 April 1981. Secara kronologis sejarah perkembangan Direktorat Metrologi dapat digambarkan sebagai berikut: a. Tanggal 23 Februari 1923, Ordinansi Tera 1923 Stbl No. 57 berlaku, bersamaan bersamaan dengan dibentuknya dibentuknya Diesnt Van Het Ijkwesen Ijkwesen (Jawatan Tera). Masa transisi pelaksanaan Ordinansi Tera 1923 adalah 10 tahun. b. Tanggal 1 Januari 1928, Ordonansi Tera 1928 Stbl No. 255 berlaku, antara lain merubah masa transisi pelaksanaan pelaksanaan Ordonansi Tera 1923 menjadi 15 tahun. c. Tanggal 1 Januari 1938, dilenyapkannya secara hukum sistem ukuran-ukuran lama (kuno) di Indonesia. d. Tanggal 12 Juli 1949, Ordonansi Tera 1949 Stbl No. 175 berlaku sebagai sebagai ganti undangundang-undang undang tera sebelumnya sebelumnya yang perlu disempurnakan disempurnakan sesuai sesuai perkemban perkembangan gan zaman. zaman. e. Tanggal 21 Desember 1954, nama Jawatan Tera diganti menjadi Jawatan Metrologi dengan pertimbangan antara lain
3
4 tugas Jawatan Tera tidak hanya pekerjaan menera dan menera ulang ukuran-ukuran dan timbangan yang digunakan dunia perniagaan, tetapi pekerjaannya meluas sampai lapangan pekerjaan penyelidikan mengenai teknik mengukur atas dasar pengetahuan dan perniagaan. f. Tanggal 12 November 1962, nama Jawatan Metrologi diganti menjadi Direktorat Direktorat Metrologi. g. Tanggal 11 September 1968, nama Direktorat Metrologi diganti menjadi Direktorat Metrologi, Standarisasi, dan Normalisasi. Normalisasi. h. Tanggal 29 Mei 1975, nama Direktorat Metrologi, Standarisasi, dan Normalisasi diganti kembali menjadi Direktorat Metrologi. i. Tanggal 1 April 1981, Ordonansi Tera 1949 diganti dengan Undang-Undang No. 2 tahun 1981 dengan pertimbangan perkembangan perkembangan Sistem Sistem Internasional. Internasional. Indonesia menjadi anggota Organisasi Internasional Internasional do Metrologie Metrologie Legale (OIML) Legale (OIML) sejak tahun 1960 dan menjadi anggota Asia Pasific Legal Metrologi Metrologi Forum Forum (APLMF) sejak pembentukannya pembentukannya pada tahun 1994. 1994. 2.1.2 Tugas Pokok dan Fungsi Direktorat Metrologi Bandung Direktorat Metrologi Bandung mempunyai tugas melaksanakan perumusan, pelaksanaan, dan pengendalian kebijakan, penyusunan pedoman, norma, standar, prosedur, dan kriteria, serta pemberian bimbingan teknis dan evaluasi pelaksanaan kebijakan kebijakan di bidang metrologi metrologi legal. [1] Dalam melaksanakan tugas tersebut Direktorat Metrologi menyelenggarakan fungsi: a. Penyiapan perumusan kebijakan di bidang analisa kemetrologian, kelembagaan dan penilaian kemetrologian, Alat Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya (UTTP) dan standar ukuran, penilaian dan evaluasi Jabatan Fungsional Kemetrologian, serta penegakan hukum dan bimbingan bimbingan operasional operasional kemetrologian; kemetrologian;
5 b. Penyiapan pelaksanaan kebijakan di bidang analisa kemetrologian, kelembagaan dan penilaian kemetrologian, Alat Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya (UTTP) dan standar ukuran, penilaian dan evaluasi Jabatan Fungsional Kemetrologian, serta penegakan hukum dan bimbingan bimbingan operasional operasional kemetrologian. kemetrologian. c. Penyiapan penyusunan norma, standar, prosedur, dan kriteria di bidang analisa kemetrologian, kelembagaan dan penilaian kemetrologian, Alat Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya (UTTP) dan standar ukuran, penilaian dan evaluasi Jabatan Fungsional Kemetrologian serta penegakan hukum dan bimbingan operasional Kemetrologian; Kemetrologi an; d. Penyiapan pelaksanaan pemberian pemberian bimbingan teknis dan supervisi di bidang analisa kemetrologian, kelembagaan dan penilaian kemetrologian, Alat Ukur, Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya (UTTP) dan standar ukuran, penilaian dan evaluasi Jabatan Fungsional Fungsional Kemetrologian, Kemetrologian, serta penegakan hukum dan bimbingan operasional kemetrologian. e. Penyiapan evaluasi dan pelaporan di bidang analisa kemetrologian, kelembagaan dan penilaian kemetrologian, Alat Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya (UTTP) dan standar ukuran, penilaian dan evaluasi jabatan Fungsional Kemetrologian, serta penegakan hukum dan bimbingan bimbingan operasional operasional kemetrologian; kemetrologian; dan dan f. Pelaksanaan urusan tata usaha kepegawaian, keuangan, dan rumah tangga 2.1.3 Visi dan Misi Direktorat Metrologi Bandung Visi Direktorat Metrologi Bandung yaitu “Terwujudnya “ Terwujudnya sistem metrologi metrologi legal yang yang efektif guna meningka meningkatnya tnya daya saing saing barang dan jasa serta perlindungan produsen dan konsumen di era pasar global ”. Dalam penjabaran visi tersebut maka terdapat misi yang lebih aplikabel sifatnya, yaitu sebagai pedoman untuk
6 implementasi secara pragmatis dari kebijakan yang akan diambil dalam rangka pencapaian tujuan dan sasaran pelaksanaan program. Dalam proses mewujudkan visi tersebut di atas maka misi Direktorat Metrologi Bandung adalah: a. Mengembangkan sarana, kelembagaan, dan pelayanan serta meningkatkan kerjasama kemetrologian. b. Mengembangkan dan membina sarana dan prasarana standar ukuran dan laboratorium kemetrologian. c. Mengembangkan dan meningkatkan sarana dan prasarana teknik kemetrologian. d. Meningkatkan dan mengembangkan jumlah dan mutu SDM kemetrologian berbasis kompetensi. e. Meningkatkan dan mengembangkan pengawasan dan penyuluhan penyuluhan kemetrologian kemetrologian 2.1.4 Motto Motto Direktorat Metrologi Bandung yaitu “ Bancana Bancana Prakarana Prakarana Pralaya Kapradana Kapradana””, yang berarti “Mengurangi Takaran/ Ukuran Ukuran Menghilangkan Kepercayaan”. 2.1.5 Struktur Organisasi Struktur organisasi Direktorat Metrologi Bandung terdiri dari: a. Sub Direktorat Analisa Kemetrologian b. Sub Direktorat UTTP dan Standar Ukuran c. Sub Direktorat Teknik Kemetrologian d. Sub Direktorat Sumber Daya Manusia Kemetrologian e. Sub Direktorat Penegakan Hukum dan Bimbingan Operasional Kemetrologian f. Sub Bagian Tata Usaha Adapun bagan struktur organisasi Direktorat Metrologi Bandung adalah sebagai berikut :
7
g n u d n a B i g o l o r t e M t a r o t k e r i D i s a s i n a g r O r u t k u r t S n a g a B 1 . 2 r a b m a G
8 2.2 Profil Balai Pengujian UTTP 2.2.1 Tugas Balai Pengujian UTTP Sesuai dengan Peraturan Menteri Perdagangan Republik Indonesia No. 43/M-DAG/PER/11/2010 tentang Organisasi dan Tata Kerja Unit Pelaksana Teknis Bidang Kemetrologian di lingkungan Kementerian Perdagangan, maka Balai Pengujian UTTP memiliki tugas sebagai berikut, a. Melaksanakan Pengujian UTTP Melakukan pengujian atau penelitan terhadap alat ukur untuk dibandingkan dibandingkan dengan standar sesuai dengan satuan ukur yang berlaku dan dilakukan oleh tenaga ahli atau berhak. Dalam hal ini Balai Pengujian UTTP melakukan pengujian dalam rangka pengurusan pengurusan ijin tanda pabrik untuk alat ukur yang diproduksi diproduksi dalam negeri dan ijin type untuk alat ukur yang diproduksi dari luar negeri. b. Mengembangkan Metode Pengukuran dan Pengujian Seiring dengan perkembangan zaman akan berpengaruh dengan kemajuan alat ukur yang dipergunakan di dalam dunia perdagangan maupun alat ukur yang dipergunakan sebagai standar pengukuran dan pengujian. Dalam hal ini Balai Pengujian UTTP akan selalu mengembangkan metode-metode baru baik dalam prosedur pengujian penguji an maupun pengembangan pengembangan standar standar pengujian pengujian sebagai sebagai media nya. nya. c. Pelayanan Tera dan Tera Ulang UTTP Balai Pengujian UTTP memberikan pelayanan tera dan tera ulang UTTP yang dipergunakan untuk kepentingan perdagangan dan industri yang bertujuan untuk memastikan kebenaran dari UTTP yang dipergunakan sesuai dengan ketentuan UndangUndang Metrologi Legal.
2.2.2 Pengujian Tera dan Tera Ulang Pengertian tera dan tera ulang menurut UU No. 2 Tahun 1981 :
9 a. Tera ialah hal menandai dengan tanda tera sah atau tanda tera batal yang berlaku, atau memberikan keteranganketerangan tertulis yang bertanda tera sah atau tanda tera batal yang berlaku, dilakukan oleh pegawai-pegawai pegawai-pegawai yang berhak melakukannya melakukannya berdasarkan berdasarkan pengujian pengujian yang dijalankan atas alat-alat ukur, takar, timbang dan perlengkapannya perlengkapannya yang yang belum dipakai. b. Tera ulang ialah hal menandai berkala dengan tanda-tanda tera sah atau tera batal yang berlaku atau memberikan keterangan-keterangan tertulis yang bertanda tera sah atau tera batal yang berlaku, dilakukan oleh pegawai-pegawai yang berhak melakukannya berdasarkan pengujian yang dijalankan atas alat-alat ukur, takar, timbang dan perlengkapannya perlengkapannya yang yang telah ditera. ditera.
10
( H alam laman ini i ni seng senga aj a di kosong songkkan)
3 BAB III TURBIN METER 3.1
Pengertian dan Prinsip Kerja Turbin Meter Meter gas jenis turbin adalah meter gas yang bekerja menghitung volume berdasarkan banyaknya putaran turbin akibat adanya gas yang lewat. Setelah itu, gas yang melewati turbin akan terhitung pada counter atau electrical pickup, lalu menghasilkan nilai frekuensi. Kecepatan putaran turbin dan frekuensi yang dihasilkan berbanding lurus terhadap kecepatan alirannya. Sehingga, nilai frekuensi dapat dikonversi menjadi menja di besaran volume sebagai satuan ukur pada saat transaksi gas dilakukan. [2] Meter gas jenis turbin menggunakan rotor sebagai penggeraknya. penggeraknya. Blades Blades pada rotor dibuat miring dengan sudut tertentu layaknya baling - baling untuk mengubah energi fluida menjadi energi rotasi. Poros rotor berputar pada bearing dimana ketika gas bergerak cepat maka secara proporsional rotor berputar lebih cepat. Blade memiliki Blade memiliki bagian yang tertanam dari logam, bagian ini terhubung dengan transmitter sehingga dapat menghasilkan pulsa. Jika gas bergerak lebih cepat pada meter gas jenis turbin, maka akan menghasilkan pulsa yang banyak pula. Sensor pick Sensor pick – – up up pada meter gas jenis turbin akan memproses sinyal pulsa dan memberikan reaksi waktu yang sangat cepat sehingga membuat meter gas ini banyak digunakan. Pulsa yang dihasilkan oleh sensor pick – pick – up up merupakan pulsa per satuan volume yang disebut juga sebagai faktor – faktor – k. k. Untuk melakukan kegiatan tera ulang pada meter gas jenis turbin diperlukan cara tera ulang yang tepat untuk menghasilkan hasil yang akurat pula. Meter gas jenis turbin merupakan alat yang sangat akurat dan sensitif. Alat ini sangat sensitif dengan suhu, tekanan udara dan kelembaban, sehingga dibutuhkan cara
11
12 pengujian yang yang tepat. Berikut Berikut adalah adalah bagian bagian dari dari gas turbin turbin meter yang ditunjukan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Bagian bagian dari gas turbinmeter Keterangan : 1) 2) 3) 4) 5)
Body turbin turbin meter Straightening vane Turbin wheel Magnetic copling copling Totaliser counter
13 3.2
Instalasi Uji Gas Turbin Meter
Gambar 3.2 Instalasi uji gas turbin meter Proses pengujian aliran volume gas uji menggunakan master meter berupa instalasi uji uj i gas industri buatan ITRON model G2500. Fluida kerja yang dialirkan berupa udara atmosfer yang telah dikondisikan terlebih dahulu ruangan instalasi pengujiannya pada suhu (22±2)oC. Pada mulanya udara akan di saring pada masukan pipa instalasi uji gas meter yang kemudian akan melewati melewati straightening straightening vanes vanes yang yang fungsinya adalah agar putaran dari aliran udara tersebut lebih beraturan. Kemudian aliran udara tersebut akan melewati turbin meter uji. Turbin meter akan menghitung volume berdasarkan banyaknya putaran rotor turbin akibat adanya udara yang mengalir. Pada proses pengukuran turbin meter uji terdapat pressure pressure tap dimana tekanan gas dari kedua sisi antara sebelum dan sesudah melewati turbin meter disensor. Melalui pressure tap ini perbedaan tekanan pada upstream (high pressure dan downstream (low pressure) pressure) disensor oleh differential pressure transmitter . Selain itu pada pipa meter dipasang temperatur transmitter untuk mengetahui besar suhu aliran udara yang melewati turbin meter uji. Udara yang telah melewati turbin meter uji kemudian akan dialirkan ke master meter uji yang berjumlah 3
14 buah dengan spesifikasi spesifikasi kecepatan aliran yang berbeda beda. Terdapat sistem pengendalian kecepatan aliran pada master meter uji yang akan mengaktuasikan bukaan control valves. valves. Udara yang telah master meter uji kemudian akan disirkulasikan ulang masuk ke ruangan instalasi pengujian lagi. Kemudian data data yang terukur di instalasi pengujian akan terbaca pada program Cal Win GM2500 pada personal komputer.
Gambar 3.3 Tampilan program Cal Win GM2500 pada computer 3.3 Peralatan dan Bagian Instalasi Uji Gas Turbin Meter 3.3.1 Master Meter Gas Master meter gas (meter induk) berguna untuk acuan pembanding pembanding pembenaran nilai volume yang terlewatkan pada meter gas uji. Hal ini dikarenakan master meter gas telah tersertifikasi berdasarkan acuan instruksi pengujian PTB no.29 mengenai tes volume gas meter pada tekanan atmosfer. Master meter gas ini dapat digunakan pada aliran antara 2 m 3/h sampai 4000 m3/h dengan fluida kerja udara pada tekanan atmosfer. Adapun spesifikasi master meter gas yang digunakan di Lab.gas Direktorat Metrologi Bandung :
15
Gambar 3.4 Master Meter Gas Rotary Piston G65 Tabel 3.1 Spesifikasi Master Meter Gas Rotary Piston G65 Master Meter Gas Rotary Piston 3402444077 No. Seri Itron Ma M anu nufa faccture Sflow Rotary Piston/G65 Model/Tipe 100 m3/h Qmaks 2 m3/h Qmin 50 DN 16 bar Pmax
Gambar 3.5 Master Meter Gas Turbin G400
16 Tabel 3.2 Spesifikasi Mater Meter Gas Turbin G400 Master Meter Gas Turbin 3402444078 No. Seri Itron Ma M anu nufa faccture Fluxi TZ100/G400 Model/Tipe 650 m3/h Qmaks 32 m3/h Qmin 100 DN 16 bar Pmax
Gambar 3.6 Master Meter Gas Turbin G2500 Tabel 3.3 Spesifikasi Master Meter Gas Turbin G2500 Master Meter Gas Turbin 199301014 No. Seri Itron Ma M anu nufa faccture Fluxi TZ250/G2500 Model/Tipe 4000 m3/h Qmaks 200 m3/h Qmin 250 DN 16 bar Pmax Pada master meter terpasang juga sensor temperatur dan tekanan untuk pengkoreksian pengaruh ekspansi fluida kerja/udara. Volume aktual yang terukur pada master meter dapat dihitung dengan persamaan :
17
=
[] [/ ]
Dimana : SPulses = Jumlah pulsa yang diterima dari emitter pada emitter pada master meter selama pengujian. SPW
= Referensi standar berat pulsa
3.3.2 Turbin Meter Uji Pada saat pendistribusian, meter gas diletakkan pada pipa. Hal ini bertujuan untuk mempermudah transaksi, sehingga banyak volume gas yang ditransaksi dapat terhitung. Meter gas yang baik adalah meter gas yang memiliki nilai penunjukkan sesuai dengan keadaannya. Jika nilai yang dihasilkan sudah mulai melenceng, maka alat ukur harus dilakukan tera untuk alat yang masih baru dan tera ulang untu alat yang sebelumnya sudah pernah dilakukan tera. Meter gas tipe turbin yang digunakan dalam kegiatan transaksi gas, merupakan alat ukur yang bekerja menghitung volume gas berdasarkan pergerakan gas yang melewati turbin. Meter gas turbin termasuk dalam flow meter dinamis karena mengukur aliran suatu fluida berupa gas. Turbin meter yang akan diuji berasal dari PT. Banten Inti Gasindo. Berikut adalah spesifikasi dari turbin meter tersebut :
Gambar 3.7 Turbin Meter Uji Milik PT. Banten Inti Gasindo
18 Tabel 3.4 Spesifikasi Turbin meter Uji Turbin Meter PT. Banten Inti Gasindo 109259 No. Seri Vemmtec Ma M anu nufa faccture G1000 Model/Tipe 1600 m3/h Qmaks 80 m3/h Qmin Low frequency frequency E mi tte tted d us use ed 10000 liter/pulse Pulse weight 3.3.3 Electronic Volume (EVC) Volume Corrector Corrector (EVC) Electronic Volume Corrector Corrector (EVC) merupakan perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengkoreksi secara otomatis volume gas yang mengalir dengan mengambil sinyal pulsa yang masuk dari meteran gas dan juga mencatat tekanan dan suhu lokal untuk menghitung standar (Corrected volume) gas yang telah melewati aliran gas meter.
Gambar 3.8 Electronic Volume Corrector (EVC) 3.4 3.5
Prinsip Kerja Gas Turbin Meter
Dasar Teori Perhitungan Konversi Satuan Energi Turbin meter adalah peralatan untuk mengukur kecepatan aliran yang bergantung pada aliran gas yang menyebabkan meter
19 rotor berputar seiring dengan kecepatan aliran rata-rata gas yang melewatinya. Putaran rotor akan terhitung oleh pulse pulse dan dikonversi menjadi total volume. Sejak volume yang terbaca pada meter gas dipengaruhi oleh kondisi tekanan dan temperatur di lapangan maka diperlukan suatu koreksi terhadap kondisi standarnya. OIML R140 dan AGA 7 digunakan untuk menjadi acuan dalam proses perhitungan koreksi volume dan konversi meter gas turbin ke dalam bentuk energi [3]. Adapun persamaan persamaan yang digunakan adalah : 3.5.1 Perhitungan Aliran Volumetrik Dasar hubungan hukum gas dapat dinyatakan dalam bentuk:
. = . . .
Untuk kondisi aliran aktual ...... (Pers.1)
dan
. = . . . Dimana :
Untuk kondisi standar ............... ........ ....... (Pers.2)
P = Tekanan V = Volume Z = Faktor kompresibilitas N = Jumlah mol gas T = Temperatur Temperatur R = Ketetapan konstanta Gas
Subscript Subscript :
f = kondisi kondisi aliran aktual b = kondisi kondisi standar
20 Kemudian nilai R akan konstan tanpa mempertimbangkan pengaruh temperatur dan tekanan serta jumlah mol N, maka persamaan persamaan 1 dan 2 akan menjadi menjadi :
= .
.
.
................................... ..................................................... ........................ ...... (Pers.3)
Atau dapat dinyatakan dalam bentuk :
= . . . ................................... ..................................................... ..................... ... (Pers.4) 3.5.2 Faktor Tekanan (F pm)
=
.................................... ...................................................... ..................................... ................... (Pers.5)
Dimana : Pf = = pf + + pa pf = = Tekanan statis terukur [Psig] pa = Tekanan Atmosfer [Psia] 3.5.3 Faktor temperatur alir (F tm) Berdasarkan AGA 7 kondisi standar temperatur bernilai 15oC atau 520oR dalam satuan rankine. Sehingga persamaan faktor temperatur alir menjadi :
=
..................................... ....................................................... .................................. ................ (Pers.6) (Pers.6)
Dimana : Tf = temperatur alir aktual dalam satauan rankine 3.5.4 Faktor Rasio Kompresibilitas (s) Rasio kompresibilitas dapat dinyatakan dalam persamaan
=
..................................... ....................................................... ..................................... ...................... ... (Pers.7)
Dimana : Z b = Faktor kompresibilitas gas dalam kondisi standar Zf = = Faktor kompresibilitas gas dalam kondisi aktual
21 3.5.5 Perhitungan Konversi Volume menjadi Energi Proses konversi volume menjadi energi dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan : ...................................................... .............................. ............ (Pers.8) = . .................................... Dimana : Vb
= Volume kondisi standar
GHV = Gas Heating Gas Heating Value Value
4 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Diagram Alir Proses Kerja Praktik
Gambar 4.1 Metodologi Penelitian Metode Penelitian yang akan dilakukan dalam penelitian ini adalah : 1. Studi lapangan dilakukan untuk mengetahui dan mempelajari sistem pengujian metering yang yang ada di lab. gas Direktorat Metrologi Bandung.
22
23 2. Melakukan identifikasi masalah berdasarkan hasil pengamatan pengamatan di lapangan. lapangan. 3. Studi literatur didapat dari berbagai sumber yang merujuk pada pengukuran gas yaitu meliputi OIML R140, AGA 7 dan 8, dan PTB 29. 4. Pengumpulan data meliputi data primer dan sekunder. Data primer merupakan data yang diperoleh langsung dari lab.gas yang berupa hasil pengujian turbin meter gas dengan variasi perubahan laju alir gas serta data penunjang lainnya seperti temperatur dan tekanan gas. Data sekunder berupa komposisi gas alam dan nilai gas nilai gas heating value (GHV) yang diperoleh dari PGN. Hal ini perlu dilakukan dilakukan karena belum tersedianya gas chromatography sebagai acuan untuk mengetahui komposisi gas dan memperhitungan jumlah energi pada pengukuran pengukuran gas dengan turbin meter secara nyata di lapangan. 5. Analisa sistem konversi energi gas untuk membahas mengenai perbandingan pengukuran gas secara volume dan energi sebagai bahan masukan atau diskusi ke depan nya mengenai standar pengukuran gas.
24 4.2
Data Hasil Pengujian F low lowr ate Gas Turbin Meter
Gambar 4.2 Diagram Alur Pengujian Gas Turbin meter
25 Pengujian laju alir gas dilakukan dengan menggunakan gas turbin meter uji dan master meter. Proses pengujian diawali dengan proses leakage test pada gas turbin meter. Tujuannya agar memastikan bahwa flow yang mengalir pada turbin meter tidak mengalami kebocoran gas. Jika terjadi kebocoran maka perlu dilakukan pengecekan dalam peletakan turbin meter dan straightening straightening vane vane yang harus benar benar sejajar. Proses selanjutnya selanjutnya yaitu emiiter dan scanning dan scanning head test untuk untuk memastikan bahwa pulse bahwa pulse yang terukur di turbin meter dapat terbaca oleh sistem CalWin pada komputer. Setelah tahap persiapan pengujian tersebut dilakukan maka selanjutnya dilakukan pengujian flowrate gas. Pengujian flowrate ini dilakukan pada 3 titik yaitu flowrate maksimum, medium, dan minimum. Masing masing titik pengukuran pengukuran diambil 3 data sehingga sehingga dapat dihitung nilai ketidaktepatannya. Berikut hasil pengujian Turbin meter gas Vemmtec G1000. Tabel 4.1 Pengujian Gas Turbin Meter PT. Banten Inti Gasindo Master Turbin Flow rate [m3/h]
1600
640
160
4.3
o
T [ C]
P [mbar]
24.50 24.57 24.64 24.58 24.56 24.55 24.68 24.69 24.67
897.98 897.95 897.88 899.71 899.70 899.73 925.59 925.53 925.50
Gas Turbin Meter Uji
V [m ]
o
T [ C]
P [mbar]
V [m3]
50.330 50.318 50.308 20.004 20.017 20.012 9.9931 9.9933 10.007
24.44 24.54 24.62 24.77 24.68 24.63 24.59 24.56 24.49
900.73 900.70 900.62 923.37 923.34 923.34 927.17 927.11 927.09
50 50 50 20 20 20 10 10 10
3
Error [%] -0.656 -0.632 -0.613 -0.021 -0.087 -0.062 0.069 0.066 -0.067
Sistem Pengukuran Energi Gas Pada proses sistem pengukuran gas diawali dari volume yang terukur dikonversi berdasarkan kondisi standar. Kemudian
Rep eati bilit y [%] 0.04
0.07
0.14
26 gas yang dialirkan dialir kan diamati/diambil diamati/diambi l data komposisi gas nya untuk mengetahui kompresibilitas gas dan nilai bakar gas (GHV). Sehingga nilai volume standar standa r dan GHV yang diperoleh digunakan untuk mengetahui berapa besar energi dari gas yang telah dialirkan. [4]
Gambar 4.3 Sistem Pengukuran Energi Gas Dengan : M
: Meter
VMC
: Volume at metering condition
VCD
: Volume conversion device
VBC
: Volume : Volume at base condition
CVDD
: Calorific : Calorific value determining device
ECD
: Energy : Energy conversion device
E
: Energy
4.4
Perhitungan Nilai Energi Contoh perhitungan diambil dari data pertama pada pengujian kecepatan kecepatan alir alir 1600 m3/h pada master turbin. o
Menghitung faktor tekanan (Fpm)
27 Dari data pengujian tekanan terukur sebesar 897.98 mbar (13.0241 Psi) pada master turbin. Kemudian untuk tekanan atmosfer menurut AGA-8 yang diperoleh dari alat konversi EVC bernilai 13.4653 Psi serta tekanan standar bernilai 14.696 Psi Maka diperoleh hasil Fpm sebesar :
= = =
(.+.) .+.) . . .
= 1.80 1.8024 249 9 o
Menghitung faktor temperatur (Ftm) Dari data pengujian temperatur yang terukur bernilai 24.5 oC (535oR) dan temperatur standar nya bernilai 520 oR. Maka diperoleh nilai Ftm sebesar:
= = o
.
= 0.97 .9706 Faktor rasio kompresibilitas Nilai kompresibilitas kompresibilitas diperoleh dari data komposisi komposisi gas yang mengacu pada data pengamatan PGN yang kemudian presentase komposisi komposisi gas tersebut dimasukkan dimasukkan pada software flowcal software flowcal dengan acuan AGA 8 sehingga diperoleh nilai Zf sebesar sebesar 0.99636 dan Z b sebesar 0.99774. Maka fakor kompresibilitasnya sebesar: = =
o
. .
= 1.001385 Menghitung Volume Standar (Vb)
28 Dengan volume aktual yang terukur bernilai 50.33 m 3 (1777.389 ft 3). Maka volume standar nya adalah : = . . .
o
= 1777.389 ∗ 1.80 .80249 ∗ 0.9706 ∗ 1.0 1.001385 = 3113 3113.7 .739 397 7 Menghitung Energi (E) Nilai gas heating value (GHV) diperoleh dari software flowcal dengan memasukkan data data komposisi gas. Dengan nilai GHV yang diperoleh sebesar 943.184 Btu/ft 3. Kemudian dihitung nilai energinya sebesar: = . = 3113.7397 . 943.184 943.184 Btu/ = 2936 293682 829. 9.4 47
Berdasarkan perhitungan tersebut berikut dilampirkan tabel hasil perhitungan baik pada pada master turbin turbin maupun maupun meter uji: uji: Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Konversi Energi pada Master Turbin Flowrate [m3/h]
1600
640
160
Fpm
Ftm
1.80249 1.80246 1.80240 1.80420 1.80419 1.80422 1.82974 1.82968 1.82965
0.9706 0.9703 0.9701 0.9703 0.9704 0.9704 0.9700 0.9699 0.9700
Master Turbin Vaktual s [ft3] 1.001385 1777.389 1.001385 1776.965 1.001385 1776.612 1.001385 706.435 1.001385 706.894 1.001385 706.718 1.001385 352.903 1.001385 352.910 1.001385 353.394
Vbase [ft3] 3113.7397 3112.2143 3110.7451 1238.4164 1239.2977 1239.0501 627.20469 627.17589 628.06771
Energi [Btu] 2,936,829.47 2,935,390.69 2,934,005.00 1,168,054.53 1,168,885.74 1,168,652.19 591,569.429 591,542.262 592,383.411
29 Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Konversi Energi pada Turbin Uji Flowrate [m3/h]
1600
640
160
4.5
Fpm
Ftm
1.80521 1.80518 1.80510 1.82755 1.82752 1.82752 1.83130 1.83124 1.83122
0.9708 0.9704 0.9702 0.9697 0.9700 0.9701 0.9703 0.9704 0.9706
Gas Turbin Meter Uji Vaktual Vbase S 3 [ft ] [ft3] 1.001385 1765.735 3098.606 1.001385 1765.735 3097.5143 1.001385 1765.735 3096.5467 1.001385 706.294 1253.3937 1.001385 706.294 1253.7521 1.001385 706.294 1253.9626 1.001385 353.147 628.36253 1.001385 353.147 628.40553 1.001385 353.147 628.54654
Energi 2,922,555.6 2,921,526.0 2,920,613.3 1,182,180.9 1,182,518.9 1,182,717.5 592,661.48 592,702.04 592,835.04
Pembahasan Semakin berkembangnya zaman, aneka jenis gas harus diproduksi oleh industri guna memenuhi kebutuhan masyarakat yang semakin meningkat. Gas – gas tersebut tidak hanya digunakan dalam kehidupan sehari - hari, namun juga digunakan sebagai bahan pokok komoditi industri. Gas yang banyak dibutuhkan adalah karbon dioksida, hydrogen, oksigen, nitrogen, helium, argon dan neon. Gas – Gas – gas gas tersebut berfungsi sebagai bahan baku produksi. produksi. Akibat banyaknya kebutuhan akan gas, tentu dilakukan transaksi jual – jual – beli beli agar kebutuhan gas dapat terpenuhi di berbagai tempat. Gas dilakukan distribusi menggunakan pipa – pipa penyalur. Pada titik penyalur itulah digunakan digunakan meter gas tipe turbin untuk menghitung banyak volume gas yang akan diperjual – belikan. Untuk melindungi pihak konsumen dan produsen agar tidak ada yang mengalami kerugian, meter gas sebagai alat ukur pengukur pengukur volume volume gas harus memiliki nilai nilai pengukuran pengukuran yang yang benar dan sah sesuai dengan Undang – Undang Metrologi Legal. Hal yang diatur dalam Undang – Undang ini adalah dengan
30 mewajibkan alat ukur yang dipakai harus dikalibrasi ulang terlebih dulu untuk menghindari kesalahan pengukuran.Oleh karena itu, tera atau tera ulang sangat penting dilakukan oleh pelaku usaha. Penentuan pengujian tera atau tera ulang dapat dilihat pada meter gas turbin. Jika sudah terdapat lemping tanda tera, maka pengujian yang akan dilakukan adalah uji tera ulang. Jika belum terdapat lemping pada meter gas turbin, maka akan dilakukan pengujian tera. tera. Langkah selanjutnya adalah dengan memasang meter gas turbin pada test bench. bench. Meter gas memiliki diameter yang berbeda – beda, sehingga dibutuhkan berbagai ukuran pipa untuk menyesuaikan meter gas turbin pada test bench. bench. Hal ini dikarenakan panjang pipa upstream upstream dalam test bench bench memerlukan panjang 10 kali kali diameter nominal nominal pipa upstream dan upstream dan panjang pipa downstream sebesar 5 kali diameter nominal pipa downstream. downstream. Langkah selanjutnya, meter gas dirapatkan pada test bench dengan bench dengan menekan push pada monitor. Hal ini berfungsi untuk mencegah kebocoran pada saat pengujian meter gas turbin. Meter gas yang telah terpasang pada test bench, selanjutnya adalah memulai program pada komputer untuk menghidupkan instalasi master meter gas. Hal yang pertama adalah memilih jenis program pengujian berdasarkan berdasarkan tipe meter gas lalu menentukan menentukan 3 titik uji meter gas turbin. Dalam titik uji ini terdapat Batas Kesalahan yang Diijinkan (BKD) sesuai dengan jenis pengujian, tera atau tera ulang. Langkah selanjutnya adalah memulai program pengujian. Pengujian diawali denga leak test (uji (uji kebocoran) yang berfungsi untuk mengetahui apakah meter gas sudah terpasang dengan baik pada test bench bench dan tidak ada kebocoran gas. Program akan diberhentikan jika terdapat kebocoran, sehingga meter gas harus diperiksa kembali pemasangannya hingga tidak ada kebocoran. Test bench bench akan memulai pengujian setelah tidak ada kebocoran gas. Pengujian ada di tiga titik yaitu Qmaks, 0,40
31 Qmaks dan Qmin. Test bench akan berhenti jika hasil repeat buruk dan melewati BKD kemudian diberikan pilihan pada layar komputer untuk mengulang pengujian atau tidak. Langkah setelah pengujian di tiga titik selesai adalah mengisi identitas gas meter pada formulir formulir dan hasil hasil sah atau batalnya hasil hasil pengujian. pengujian. Berdasarkan hasil pengukuran menggunakan turbin meter yang ditunjukkan pada Tabel 4.1 kemudian dianalisa mengenai batas kesalahan yang diijinkan (BKD) pada turbin meter uji berdasarkan berdasarkan faktor kesalahan (error ) dan ketidaktepatan (repeatibilty). repeatibilty). Nilai error diperoleh dari presentase perbandingan antara selisih dari volume yang terukur di master turbin turbi n dan volume turbin meter uji.
5 4 3 2 ) % 1 ( r 0 o r r -1 0.0 E -2 -3 -4 -5
400.0
800.0
1200.0
1600.0
Flow rate (m³/h)
Gambar 4.4 Flowrate 4.4 Flowrate terhadap Batas Kesalahan yang Diijinkan Dalam menentukan Batas Kasalahan yang Diijinkan (BKD) pada meter gas yang diuji bergantung bergantung pada kegiatan yang dilakukan apakah itu tera atau tera ulang. Perbedaannya adalah BKD tera ulang memiliki nilai 2 kali lebih besar dibandingkan nilai BKD tera. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan kualitas alat baru pakai dan alat yang sudah dipakai. Pada alat yang sudah dipakai, alat dapat aus, sehingga tidak seakurat alat yang baru digunakan.
32 Berdasarkan gambar 4.3 terlihat bahwa nilai error dalam dalam kegiatan tera ulang turbin meter uji masih kecil dan tidak melebihi batas kesalahan yang diijinkan (BKD) sehingga dapat dikatakan meter uji ini masih layak untuk tetap digunakan sebagai metering gas. Kemudian selain faktor kesalahan hal yang menentukan batas kesalahan yang diijinkan adalah nilai repeatibility. repeatibility. Nilai repeatability adalah repeatability adalah besar sebaran (variasi) yang didapat dari hasil pengukuran pengukuran beberapa kali pada turbin meter uji yang dilakukan dilakukan oleh 1 orang pada karakteristik yang sama. Nilai ini diperoleh dari selisih nilai error tertinggi dengan nilai terendah pada kondisi flowrate yang sama. Dalam batas kesalahan yang diijinkan (BKD) nilai repeatibility tidak boleh melebihin 0,5%. Pembahasan kedua mengenai studi perhitungan konversi volume gas menjadi energi. Hal ini didasari berdasarkan kondisi saat ini bahwa semua konsumen gas dan listrik ditagih atas dasar jumlah energi yang dikonsumsi dikonsumsi (dalam kWh). Meter listrik langsung mengukur konsumsi energi. Sebaliknya, meteran gas mengukur volume gas yang dikonsumsi. Jumlah energi yang dikonsumsi (dikenal sebagai energi panas) adalah berhubungan dengan tekanan dan temperatur gas dan nilai kalor (CV) atau jumlah energi panas dalam gas. Tekanan gas, temperatur, temperatur, dan CV bukan kuantitas tetap. Tekanan Tekanan gas bervariasi bervariasi dengan tekanan atmosfir yang juga berubah ubah sesuai dengan ketinggian di atas permukaan permukaan laut. Suhu gas bervariasi dengan suhu sekitar dan dipengaruhi oleh kondisi lokal dari pemasangan meter. CV bervariasi bervariasi tergantung pada sumber sumber gas. gas. Pengaruh temperatur dan tekanan pada gas adalah pada volume massa gas yang diberikan akan berubah seiring suhu atau tekanan gas itu berubah. Jika suhu gas dinaikkan maka volume yang ditempati oleh massa gas meningkat beserta dengan densitasnya, dan karenanya dengan kandungan volume gas yang tetap energi akan menurun. Sedangkan apabila tekanan gas dinaikkan sehingga volume yang ditempati oleh massa gas yang
33 tetap membuat berkurangnya densitas, dan karenanya kandungan energinya, meningkat. Oleh karena itu perlu untuk mereferensikan volume gas ke kondisi standar suhu dan tekanan. Sehinnga diperlukan suatu sistem perhitungan energi gas dengan mempertimbangkan faktor koreksi tersebut.
5 BAB V PENUTUP 5.1
Kesimpulan Adapun kesimpulan dari laporan kerja praktik ini adalah sebagai berikut : a. Dari kerja praktik di Direktorat Metrologi Bandung mendapatkan ilmu tentang salah satu alat metering gas yaitu turbin meter. Dalam pengoperasion di lapangan industri, metering gas yang telah terdaftar ijin tipe harus dilakukan tera dan tera ulang sesuai dengan peraturan badan legal kemetrologian. b. Pada pengujian tera ulang gas turbin meter dapat diperoleh data volume gas yang dilewatkan pada meter uji yang kemudian dibandingkan dengan master turbin sehingga diperoleh error berkisar error berkisar diantara -0,634 -0,634 % sampai sampai 0,069 %. Dan untuk nilai repeatibility berkisar antara 0,04% sampai dengan 0,14%. Sehingga berdasarkan nilai error dan repeatibility repeatibility tersebut meter turbin yang diujikan tidak melebihi Batas Kesalahan yang Diijinkan (BKD) c. Perhitungan proses konversi volume menjadi energi perlu dilakukan pada pengaplikasian pengukuran meter gas di industri dikarenakan adanya pengaruh temperatur dan tekanan terhadap pengukuran volume gas yang berpotensi memperbesar nilai error . 5.2
Saran Dari hasil kerja praktik ini, saran yang diberikan dalam penulisan laporan ini adalah dalam perhitungan konversi volume volume menjadi energi perlu dilakukannya validasi data menggunakan software sehingga dapat dibangdingkan error antara pada saat pengukuran pengukuran volume volume dengan pengukuran pengukuran secara secara energi. Namun Namun hal ini tidak dapat dilakukan karena keterbatasan data dan proses pengujian, dimana proses tera dan tera ulang pada komponen komponen turbin meter dan EVC tidak dilakukan secara bersamaan. Sehinggan
34
35 perngkoreksian perngkoreksian temperatur temperatur dan tekanan dilakukan dilakukan secara manual berdasarkan berdasarkan acuan AGA AGA 7.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Direktorat Jenderal Perlindungan Konsumen dan Tertib Niaga, [Online]. Available: Available: http://ditjenpktn.kem http://ditjenpktn.kemendag. endag. go.id/dit-metrologi. [Diakses 2 Agustus 2018]. [2] A. T. Azzahra, ”Tera Ulang Meter Gas Industri Jenis Turbin dengan Metode Pulsa, Scanning Head, dan Push Button Di Instalasi Gas UTTP Direktorat Metrologi Bandung,” Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2016. [3] ”International Recommendation OIML R140,” International Organization of Legal Metrology, 2007. [4] ”Measurement of Fuel Gas by Turbine Meter,” American Gas Association, Virginia, 1981.
36
37
( H alam laman ini i ni seng senga aj a di di kosong songkkan)
LAMPIRAN Lampiran 1. Dokumentasi Kegiatan
Gambar 1. Proses pemasangan gas turbin meter
Gambar 2. Tera ulang EVC
38
39
Gambar 3. Tera ulang turbin meter air
Gambar 4. Tera ulang Positive Displacement Meter BBM
40
Gambar 5. Grafik pengujian leak test
Gambar 6. Dokumentasi bersama penera Lab BBM
41
Gambar 7 Dokumentasi bersama penera Lab Gas
Gambar 8 Dokumentasi bersama penera lab air
42 Lampiran 2. Jurnal Kegiatan
No.
Hari/tanggal Hari/tanggal
Uraian Kegiatan Kegiatan
1.
Senin/2 Juli 2018
2.
Selasa/3 Juli 2018
3.
Rabu/4 Juli 2018
4.
Kamis/4 Juli 2018
5.
Jumat/5 Juli 2018 Senin/9 Juli 2018 Senin/10 Juli 2018
Pengenalan Balai UTTP, Melakukan pengujian tera tera ulang turbin meter Pengenalan Direktorat Metrologi Bandung dan Pembagian jadwal Lab Pengenalan kegiatan Lab Gas berupa tera dan tera ulang diafragma meter dengan bell prover dan turbinmeter Diskusi mengenai pengujian diafragm diafragmaa meter dan turbin meter Melakukan Melakukan kalibrasi EVC Pengenalan Lab meter air Melakukan Tera ulang meter air rumah tangga dengan perbedaan flowrate Melakukan Tera ulang meter air rumah tangga dengan perbedaan flowrate Diskusi dan mencari literatur pembuatan pembuatan laporan
6. 7.
8.
Selasa/11 Juli 2018
9.
Rabu/12 Juli 2018
Penanggung Penanggung Jawab Pak Seno dan Pak Dwi
Pak Hero
Pak Adhi
Pak Adhi, Pak Takun Pak Adhi Pak Ari Pak Ari
Pak Ari
Pak Ari
43 10.
11.
12.
13. 14. 15.
16.
17.
18. 19.
20.
21.
Kamis/13 Juli 2018
Melakukan Melakukan analisa hasil tera ulang meter air rumah tangga Jumat/14 Juli Melakukan pengujian 2018 meter air dengan dipengaruhi gangguan medan magnet Minggu ke 3/ Izin KP untuk 16-20 Juli pelaksanaan monev 2018 dikti PKM Senin/23 Juli Pengenalan pengujian 2018 meter BBM Selasa/24 Mempelajari P&ID Juli 2018 test bench meter BBM Rabu/25 Juli Melakukan tera ulang 2018 PD meter kapasitas 2000 l/m Kamis/26 Melakukan tera ulang Juli 2018 PD meter kapasitas 2000 l/m Jumat/27 Juli Melakukan tera ulang 2018 PD meter kapasitas 500 l/h Senin/30 Juli Diskusi pengambilan 2018 topik di lab Gas Selasa/31 Studi literatur Juli 2018 mengenai pengukuran gas secara volumetrik dan energi Rabu/1 Studi literatur dengan Agustus acuan AGA 7 dan 2018 AGA 8 Kamis/2 Studi literatur dengan Agustus acuan OIML R140 2018
Pak Ari
Pak Ari
-
Pak Ibnu Pak Ibnu Pak Ibnu
Pak Ibnu
Pak Ibnu
Pak Ade
44 22.
23. 24.
25.
26.
27.
Jumat/3 Agustus 2018
Studi literatur mengenai instalasi test bench meter bench meter gas beserta dengan dengan bagian bagian instalasinya instalasinya Senin/6 Juli Pengambilan data tera 2018 ulang turbin meter gas Selasa/7 Juli Mencari data sekunder 2018 dari PGN mengenai caloric value yang value yang kemudian data tersebut diolah dengan software FlowCal Rabu/8 Juli Melakukan 2018 perhitungan konversi konversi volume aliran gas menjadi energi Kamis/9 Juli Diskusi hasil 2018 perhitungan beserta pemberian masukan masukan mengenai laporan Jumat/10 Juli Diskusi mengenai 2018 penyusunan penyusunan laporan
Lampiran 3. Data Pendukung
.
Pak Dwi Pak Dwi
Pak Dwi
Pak Dwi
Pak Dwi
45
