Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 TonTahun, 2008.
USU Repository © 2009
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil yang sesuai dengan yang
diharapkan. Instrumentasi digunakan dalam industri kimia untuk mengatur variabel- variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik,
konduktivitas, pH, kelembaman, titik embun, tinggi cairan liquid level, laju alir, komposisi, dan moisture content. Instrumen-instrumen tersebut mempunyai tingkat
batasan operasi sesuai dengan kebutuhan pengolahan. Timmerhaus 1991 Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang
sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dikontrol dan dimonitor dengan
cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi berada dalam kondisi yang diharapkan.
Fungsi instrumentasi adalah sebagai penunjuk indicator, pencatat recorder, pengontrol regulator, dan pemberi tanda bahaya alarm. Peralatan
instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga listrik dan pengontrolnya dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Penggunaan
instrumentasi pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi, alat-alat
tersebut dipasang di atas papan instrumen dengan peralatan proses control manual atau disatukan dalam suatu ruangan kontrol pusat control room yang dihubungkan
dengan bangsal peralatan control otomatis. Bernasconi,1995
6.1.1 Tujuan Pengendalian
Tujuan perancangan sistem pengendalian pada pabrik Kalsium Laktat dari ubi kayu adalah sebagi keamanan operasi pabrik yang mencakup :
- Mempertahankan variabel-variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap
berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil. -
Mendeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat. Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan alarm dan sistem penghentian
operasi secara otomatis automatic shut down system.
Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 TonTahun, 2008.
USU Repository © 2009
- Mengontrol setiap penyimpangan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja
maupun kerusakan pada alat proses.
6.1.2 Jenis-jenis Pengendalian dan Alat Pengendali
Sistem pengendali yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan beberapa tipe pengendalian sesuai dengan tujuan dan
keperluannya: 1.
Feedback control Perubahan pada sistem diukur setelah adanya gangguan, hasil pengukuran
dibandingkan dengan set point, hasil perbandingan digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.
2. Feedforward control
Besarnya gangguan diukur sensor pada input, hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.
3. Adaptive control
Sistem pengendalian yang dapat menyesuaikan parameternya secara otomatis sedemikian rupa untuk mengatasi perubahan yang terjadi dalam proses yang
dikendalikannya, umumnya ditandai dengan adanya reset input pada controller selain set point pada input dari sensor.
4. Inferential control
Seringkali variabel yang ingin dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung, sebagai solusinya digunakan sistem pengendalian di mana variabel yang terukur
digunakan untuk mengestimasi variabel yang terkendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dengan suatu persamaan matematika.
Sistem pengendalian pada pabrik yang hendak dibangun ini terdiri atas beberapa bagian, yaitu :
1. Sensor measuring device, berfungsi mengukur perubahan variabel output atau
besarnya gangguan. Syarat dari sensor yang digunakan yaitu hasil pengukuran dapat ditransmisikan dengan mudah.
2. Pengendali controller, dengan set point sebagai tolok ukur berfungsi mengukur
perbedaan antara input dari sensor dengan set point. 3.
Pengendalian akhir, berfungsi menerjemahkan perintah dari controller menjadi pengendalian secara mekanis terhadap variabel yang dimanipulasi. Jenis
Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 TonTahun, 2008.
USU Repository © 2009
pengendali akhir yang digunakan yaitu control valve dengan tipe pneumatic. Pemilihan tipe ini berdasarkan pertimbangan bahwa fluida yang digunakan
adalah jenis yang mudah terbakar sehingga dihindari adanya kontak listrik dengan fluida.
Beberapa alat pengendali yang umum digunakan dalam suatu sistem pengendali adalah :
1. Flow controller FC, yaitu alat pengendali laju alir. Laju alir dikendalikan
dengan menggunkan katup control valve. 2.
Pressure controller PC, yaitu alat pengendali tekanan. Biasanya digunakan untuk sistem gas atau steam. Tekanan dikendalikan dengan mengatur laju alir
keluaran dari sistem. 3.
Temperature controller TC, yaitu alat pengendali temperatur. Temperatur aliran keluar dari HE misalnya, dapat dikendalikan dengan mengatur laju alir aliran
pendinginpemanas. 4.
Level controller LC, yaitu alat pengendali ketinggian aras cairan dalam tangki atau kolom. Ketinggian aras cairan dikendalikan dengan mengatur laju alir
keluaran dari tangki atau kolom.
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat
No.
Nama Alat Je
nis Instrumen
1. Tangki
Level controller LC Flow controller FC
2
Reaktor
Temperature controller TC Pressure Controller PC
Level controller LC
3. Cooler
Temperature controller TC 4.
Decanter
Level controller LC 5.
Filter Press
Flow controller FC 6
Sentrifuge Pressure controller PC
Level controller LC 7.
Tangki Berpengaduk Mixer Flow controller FC
Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 TonTahun, 2008.
USU Repository © 2009
Level controller LC 8.
Evaporator Temperature controller TC
Flow controller FC Pressure controller PC
9. Rotary cooler
Temperature controller TC 10
Pompa
Flow controller FC
Berikut contoh penjabaran beberapa alat dan instrumentasi pada prarancangan pabrik karboksimetil selulosa dari tandan kosong kelapa sawit
1. Tangki .
Pada tangki penyimpanan ini dilengkapi dengan level controller yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki, serta level indicator
sebagai penunjuk ketinggian cairan dalam tangki. Level controller menggunakan pelampung floater sehingga isi tangki dapat
terlihat dari posisi jarum penunjuk dari luar tangki yang digerakkan oleh pelampung Kern, 1950
TP
FC umpan
LC LI
Gambar 6.1 Instrumentasi pada tangki penyimpanan 2.
Pompa Pompa yang digunakan adalah pompa sentrifugal. Variabel yang dikontrol
pada pompa adalah flow aliran. Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow controller. Jika laju aliran pompa lebih besar dari laju alir yang diinginkan maka
secara otomatis katup control valve masukan akan menutup atau memperkecil bukaan tutup.
Demikian juga jika laju aliran pompa lebih kecil dari yang diinginkan, maka secara otomatis katup keluaran pompa akan memeperbesar bukaan tutup.
Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 TonTahun, 2008.
USU Repository © 2009
FC umpan
Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa 3.
Mixer Mixer adalah suatu alat yang berfungsi untuk pencampuran atau pelarutan
dari suatu komponen terhadap pelarut yang digunakan. Umpan masuk pada salah satu ujung mixer sedangkan pelarut yang
digunakan masuk dari bottom mixer. Level ketinggian cairan akan ditunjukkan oleh level indicator. Setelah tercapai ketinggian cairan yang ditunjukkan oleh level
controller maka secara otomatis katup flow controller akan tertutup untuk menjaga agar level cairan dalam mixer sesuai dengan set point yang diinginkan Mc Cabe,
1993
LC LI
TC FC
steam
M
FC umpan
Gambar 6.4 Instrumentasi pada mixer
6.1.3 Variabel-variabel Proses dalam Sistem Pengendalian
