5.16 Pompa Sirup Glukosa 2 L-107
Fungsi : Untuk mengalirkan sirup glukosa ke Reaktor
Tipe : Pompa rotary
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel
Kondisi operasi : 30
o
Spsifikasi pipa :
C.1atm
- Diameter nominal : 1 ½ in
- Diameter luar OD : 1,91 in
- Diameter dalam ID : 1,61 in
- Schedule : 40
Spesifikasi pompa : -
Jenis : rotary pompa -
Efisiensi : 80 -
Daya : ¼ hp
5.17 Pompa Sorbitol 1 L-304
Fungsi : Untuk mengalirkan produk dari D-302 ke V-501
Tipe : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 Unit
Bahan konstruksi : Carbon steel Kondisi operasi
: 90
o
Spesifikasi pipa : C.1atm
- Diameter Luar, OD = 1,91 in
- Diameter dalam, ID = 1,61 in = 0,13417 ft
- Luas penampang, A = 0,0141 ft
- Schedule : 40
2
5.18 Pompa Sorbitol 2 L-502
Fungsi : Untuk mengalirkan produk dari D-302 ke V-501
Tipe : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 Unit
Bahan konstruksi : Carbon steel
Universitas Sumatera Utara
Kondisi operasi : 100
o
Spesifikasi pipa : C.1atm
- Diameter nominal : 1 ½ in
- Diameter luar OD : 1,91 in
- Diameter dalam ID : 1,61 in
- Schedule : 40 Spesifikasi pompa :
- Jenis : sentrifugal
- Efisiensi : 80
- Daya : 18 hp
BAB VI
Universitas Sumatera Utara
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi
keselamatan, spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan
dengan keadaan lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang disebut disturbance gangguan Stephanopoulus,
1984. Adanya gangguan tersebut menuntut penting dilakukannya pemantauan secara terus-menerus maupun pengendalian terhadap jalannya operasi suatu
pabrik kimia untuk menjamin tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan
engineer sebagai operator terhadap peralatan tersebut sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap pabrik.
Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang
diharapkan. 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 Timmerhaus, 2004. Variabel-variabel proses yang biasanya dikontroldiukur oleh instrumen
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.
Universitas Sumatera Utara
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari : 1.
Elemen Perasa sensing Primary Element Elemen yang merasakan menunjukkan adanya perubahan dari harga variabel
yang diukur. 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:
Universitas Sumatera Utara
1. Range yang diperlukan untuk pengukuran
2. Level instrumentasi
3. Ketelitian yang dibutuhkan
4. Bahan konstruksinya
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses
Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain : 1.
Temperature Controller TC Adalah alatinstrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau
pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkandikeluarkan dari
dalam suatu proses yang sedang bekerja. Prinsip kerja:
Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu
sistem pada set point. 2.
Pressure Controller PC Adalah alatinstrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan
atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uapgas
yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi. Prinsip kerja:
Pressure Controller PC akibat tekanan uap keluar akan membukamenutup diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk
mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point. 3.
Flow Controller FC Adalah alatinstrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran
fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur output dari alat, yang
mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.
Prinsip kerja:
Universitas Sumatera Utara
Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaantutupan
valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point.
4. Level Controller LC
Adalah alatinstrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian level cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan
cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.
Prinsip kerja : Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui
valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.
Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah:
Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan
Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah
Sistem kerja lebih efisien
Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan
pabrik antara lain : 1.
Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu aliran.
2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit
pengendali. 3.
Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 .
4. Dilakukan pemasangan check valve pada pompa dengan tujuan untuk
menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line.
Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa. 5.
Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran.
Universitas Sumatera Utara
6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan
untuk mempermudah pada saat maintenance
.
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida dari Magnesium Hidroksida
No Nama alat
Jenis instrumen
Kegunaan
1 Pompa FC
Mengontrol laju alir cairan dalam pipa 2
Tangki Cairan TC
Mengontrol temperatur dalam tangki cairan LI
Mengontrol tinggi cairan dalam tangki caitan 3
Tangki gas H PC
2
Mengontrol tekanan dalam tangki.
4 Flash Drump
PC Mengontrol tekanan dalam Flash Drump
TI Menunjukkan tekanan dalam Flash Drump
LC Mengontrol tinggi cairan pada Flash Drump
5 Heat Exchanger
heater cooler TC
Mengontrol temperatur dalam heat exchanger PI
Mencatat tekanan dalam heat exchanger
6 Reaktor
TC Mengontrol temperatur dalam reaktor
PI Menunjukkan tekanan dalam reaktor
LC Mengontrol tinggi cairan dalam reaktor
7 Evaporator
TC Mengontrol temperatur dalam evaporator
PI Mencatat tekanan dalam evaporator
8 Blower
FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa
9 Compressor
FC Mengontrol laju alir fluida dalam pipa
10 Adsorber PC
Mengontrol tekanan dalam pada adsorber
Universitas Sumatera Utara
1. Pompa
FC
Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran flow rate. Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow control FC. Jika laju aliran
pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali control valve akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.
2. Tangki cairan
Gambar 6.2 Instrumentasi pada Tangki Cairan
Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator LI yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan didalam tangki. Sedangkan pemasangan
temperature control TC untuk mengatur sistem pada set point. Gambar 6.1 Instrumentasi pada Pompa
TC LI
Universitas Sumatera Utara
LC TI
PC
3. Tangki Gas Hidrogen
Gambar 6.3 Instrumentasi pada Tangki Gas Hidrogen Instrumentasi pada tangki gas hidrogen mencakup Pressure Controller PC
yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam tangki gas hidrogen.
4. Flash Drump
Gambar 6.4 Instrumentasi pada Separator gas-liquid
Instrumentasi pada Flash Drump mencakup Temperature Indicator TI yang berfungsi untuk menunjukkan temperatur dalam Flash Drump, Pressure
Controller PC yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam Flash Drump,
TC
Universitas Sumatera Utara
dan Level Controller LC yang berfungsi untuk mengatur ketinggian cairan dalam separator gas-liquid.
5. Heat Exchanger
Gambar 6.5 Instrumentasi Heat Exchanger Instrumentasi pada Heat Exchanger mencakup Temperature Controller
TC yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran heat excahanger dengan mengatur bukaan katup steam atau air pendingin masuk. Pressure
Indicator PI berfungsi untuk menunjukkan tekanan atau mengamati tekanan pada suatu alat. 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.
6. Reaktor
LC PC
TC
Steam
Kondensat
Gambar 6.6 Instrumentasi pada Reaktor
PI
Heat Exchanger
Air pendingin steam
B a
h a
n m
a su
k B
a h
a n
ke lu
a r
Air pendingin bekas
Kondensat bekas
TC FC
Universitas Sumatera Utara
Instrumentasi pada reaktor mencakup Temperature Controller TC, Pressure Indicator PI, dan Level Controller LC. Temperature Controller TC
berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup steam. Pressure Indicator PI berfungsi untuk menunjukkan tekanan dalam
reaktor. Level Controller LC berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup aliran produk keluar reaktor.
7. Evaporator
Steam
Kondensat Cairan
Uap
Pi TC
. Gambar 6.7 Instrumentasi pada Evaporator
Temperature Controller TC berfungsi untuk mengatur besarnya suhu di dalam evaporator dengan cara mengatur banyaknya steam 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. Instrumentasi yang lain adalah Pressure Recorder PR yang berfungsi untuk mencatat tekanan yang terdapat di dalam evaporator.
8. Blower
FC
Gambar 6.8 Instrumentasi pada Blower
Universitas Sumatera Utara
PC PC
Instrumentasi pada blower mencakup Flow Controller FC yang berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan
katup aliran bahan.
9. Kompressor
Gambar 6.9 Instrumentasi pada kompressor
Instrumentasi pada kompressor mencakup flow controller FC dan pressure controller PC. Flow controller FC berfungsi untuk mengatur laju alir
bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. Pressure controller PC berfungsi untuk mengatur tekanan bahan dalam pipa dengan
mengatur bukaan katup aliran bahan.
10. Adsorber
Gambar 6.10 Instrumentasi pada Adsorber Instrumentasi pada adsorber meliputi Temperatur indikator PC yang
berfungsi untuk mengatur tekanan yang terdapat pada adsorber.
PC FC
Universitas Sumatera Utara
6.2 Keselamatan Kerja