BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang
diharapkan. Alat-alat pengendali tersebut dipasang pada setiap peralatan penting agar dengan mudah dapat diketahui kejanggalan-kejanggalan yang terjadi pada setiap
bagian. Pada dasarnya tujuan pengendalian adalah untuk mencapai harga error yang paling minimum.
Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga
mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada
pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan
instrumen dekat peralatan proses kontrol manual atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan kontrol otomatis.
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontroldiukur oleh instrumen tersebut adalah :
1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.
2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas,
pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.
Pada dasarnya, sistem pengendalian terdiri dari : 1.
Elemen Perasa sensing Primary Element Elemen yang merasakan menunjukkan adanya perubahan dari harga variabel
yang diukur.
Universitas Sumatera Utara
2. Elemen pengukur Measuring Element
Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan
sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol. 3. Elemen pengontrol controlling element
Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point nilai yang
diinginkan. Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.
4. Elemen pengontrol akhir final control element Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari
elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.
Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan
dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan
variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang
terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat
recorder. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah :
1. Range yang diperlukan untuk pengukuran
2. Level instrumentasi
3. Ketelitian yang dibutuhkan
4. Bahan konstruksinya
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses
Universitas Sumatera Utara
Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah :
1. Untuk variabel temperatur:
- Temperature Controller TC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan
pengendalian. - Temperature Indicator Controller TI adalah instrumentasi yang digunakan
untuk mengamati temperatur dari suatu alat.
2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan
- Level Controller LC adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan
pengendalian. - Level Indicator Contoller LI adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat.
3. Untuk variabel tekanan
- Pressure Controller PC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat
melakukan pengendalian. - Pressure Indicator Controller PI adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati tekanan operasi suatu alat.
4. Untuk variabel aliran cairan
- Flow Controller FC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan
dapat melakukan pengendalian. - Flow Indicator Controller FI adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati laju aliran atau cairan suatu alat.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada pra rancangan pabrik pembuatan Acrylonitrile
No. Nama Alat
Jenis Instrumen
1. Tangki H
2
SO
4
Level Indicator LI
2. Tangki C
3
H
6
Temperature Controller TC Level Indicator LI
Pressure Indicator PI
3. Tangki NH
3
Temperature Controller TC Level Indicator LI
4. Tangki HCN
Temperature Controller TC Level Indicator LI
5. Tangki C
3
H
3
N
Temperature Controller TC Level Indicator LI
Pressure Indicator PI
6. Reaktor Fluidized Bed
Temperature Controller TC Pressure Controller PC
7. Reaktor Mixed Flow
Temperature Controller TC Level Controller LC
8. Kolom Absorbsi
Level Controller LC
9. Pompa
Flow Controller FC
10. Blower
Pressure Controller PC
11. Heat Exchanger
Temperature Controller TC
12. Kolom distilasi
Pressure Indicator PI Temperature Controller TC
Level Controller LC Flow Controller FC
Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada pra rancangan pabrik pembuatan Acrylonitrile :
1. Pompa
Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran flow rate. Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang Flow Control FC. Jika laju aliran
Universitas Sumatera Utara
pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali control valve akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.
FC
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Pompa
2. Tangki Bahan Baku Cairan
Pada tangki ini dilengkapi dengan Level Indicator LI yang berfungsi untuk mengetahui atau mendeteksi ketinggian cairan di dalam tangki. Prinsip kerja dari
Level Indicator LI ini adalah dengan menggunakan pelampung floater, sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi jarum penunjuk di luar tangki yang digerakkan
oleh pelampung. Temperature Control TC pada tangki bahan baku cairan, seperti tangki penyimpanan propena berfungsi untuk mengatur temperatur di dalam tangki
dengan cara mengatur banyaknya refrigerant pendingin yang dialirkan. Selain itu, tangki ini dilengkapi juga dengan Pressure Indicator PI yang berfungsi untuk
mengetahui atau mendeteksi tekanan dalam tangki.
PI
Refrigerant masuk
Refrigerant keluar
LI TC
Gambar 6.2 Instrumentasi pada Tangki Bahan Baku Cairan
Universitas Sumatera Utara
3. Tangki Produk Cairan
LI
Gambar 6.3 Instrumentasi pada Tangki Produk Cairan
Pada tangki ini dilengkapi dengan Temperature Control TC yang berfungsi untuk mengatur temperatur di dalam tangki dengan cara mengatur banyaknya
refrigerant pendingin yang dialirkan. di dalam tangki. Selain itu, tangki ini dilengkapi juga dengan Pressure Indicator PI yang berfungsi untuk mengetahui
atau mendeteksi tekanan dalam tangki.
4. Reaktor Fluidized Bed
Instrumentasi pada reaktor yang digunakan dilengkapi dengan Pressure Control PC yang berfungsi untuk mengatur tekanan di dalam reaktor dan juga
dilengkapi dengan Temperature Control TC pada cooler yang berfungsi untuk mengatur besarnya suhu di dalam reaktor.
TC
R-201 R-201
Refrigerant masuk
Produk keluaran reaktor
Refrigerant keluar
PC
Gambar 6.4 Instrumentasi pada Reaktor
Universitas Sumatera Utara
5. Heat Exchanger
Temperature Control TC pada Heat Exchanger berfungsi untuk mengatur besarnya suhu di dalam Heat Exchanger dengan cara mengatur banyaknya air
pendingin yang dialirkan. Jika temperatur di bawah kondisi yang diharapkan set point, maka valve akan terbuka lebih besar dan jika temperatur di atas kondisi yang
diharapkan maka valve akan terbuka lebih kecil.
E-211
TC
Steam masuk
Kondensat keluar
Gambar 6.5 Instrumentasi pada Heat Exchanger
6. Kolom Absorpsi
Instrumentasi pada kolom absorpsi dilengkapi dengan Level Control LC yang berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam kolom absorpsi dengan
mengatur bukaan katup air keluar kolom absorpsi, yang bertujuan untuk mengantisipasi terjadinya flooding banjir dalam kolom absorpsi.
T-301
LC
Off Gas Air
Gas masuk Cairan keluar
Gambar 6.6 Instrumentasi pada Kolom Absorpsi
Universitas Sumatera Utara
7. Reaktor Mixed Flow
Instrumentasi pada reaktor Mixed Flow berupa Level Controller LC yang berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam reaktor dengan mengatur bukaan
katup aliran bahan keluar reaktor dan Temperature Controller TC yang berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup air
pendingin yang berfungsi untuk mengontrol suhu operasi.
R-301
TC
Produk keluaran reaktor
Air pendingin masuk
Air pendingin keluar
LC
Gambar 6.7 Instrumentasi pada Reaktor Mixed Flow
8. Kolom Distilasi
Instrumentasi pada kolom distilasi mencakup Temperature Controller TC, Level Controller LC, Flow Controller FC, dan Pressure Indicator PI.
Temperature Controller TC yang berfungsi untuk mengatur temperatur di dalam kolom distilasi, di mana pengontrolan temperaturnya dilakukan pada reboiler parsial
dan kondensor. Level control LC pada accumulator berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam accumulator tersebut dengan mengatur bukaan katup aliran
keluar bagian atas kolom distilasi yang bertujuan untuk mengantisipasi terjadinya flooding banjir dalam kolom distilasi. Pressure Indicator PI berfungsi untuk
untuk mengetahui atau mendeteksi tekanan dalam kolom distilasi. Flow Controller FC pada pompa distilasi berfungsi sebagai pengatur laju alir cairan yang keluar dari
kolom distilasi dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
Universitas Sumatera Utara
PC
PI
PI
D-301
E-215
LC
Air pendingin masuk
Air pendingin keluar
Steam masuk
Kondensat keluar
TC
FC FC
TC
FC
Gambar 6.8 Instrumentasi pada Kolom Distilasi
10. Blower
Variabel yang dikontrol pada blower adalah tekanan pada keluaran blower menggunakan Pressure Control PC yang berfungsi untuk mengatur tekanan aliran
masuk dan keluar pada blower.
Gambar 6.9 Instrumentasi pada Kolom Distilasi
Universitas Sumatera Utara
6.2 Keselamatan dan Kesehatan Kerja
Kategori