BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATN 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. Adanya gangguan tersebut menuntut 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 alat
– alat yang digunakan untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Untuk
memenuhi persyaratan tersebut diperlukan pengawasan monitoring yang terus menerus terhadap operasi pabrik kimia dan intervensi dari luar external
intervention untuk mencapai tujuan operasi. Fungsi instrumentasi adalah sebagai
pengontrol, penunjuk, pencatat dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolnya 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 dengan peralatn proses kontrol manual atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan
kontrol otomatis poerwanto, 2008. Agar proses selalu stabil dibutuhkan instalasi alat
– alat pengendalian. Alat – alat pengendalian dipasang dengan tujuan Hutagalung, 2008 :
1. Menjaga keamanan dan keselamatan kerja
VI-1
Universitas Sumatera Utara
Keamanan dalam operasi suatu pabrik kimia merupakan kebutuhan primer untuk orang
– orang yang bekerja di pabrik dan untuk kelangsungan perusahaan. Untuk menjaga terjaminnya keamanan, berbagai kondisi operasi
pabrik seperti tekanan operasi, temparatur, kosentrasi bahan kimia, dan lain sebagainya harus dijaga tetap pada batas
– batas tertentu yang diizinkan. 2. Memenuhi spesifikasi produk yang diinginkan
Pabrik harus menghasilkan produk dengan jumlah tertentu sesuai kapasitas desain dan dengan kualitas tertentu sesuai spesifikasi. Untuk itu dibutuhkan
suatu sistem pengendali untuk menjaga tangkat produksi dan kualitas produk yang diinginkan.
3. Menjaga agar operasi pabrik tetap ekonomis Operasi pabrik bertujuan menghasilkan produk dari bahan baku yang
memberi keuntugan yang maksium, sehingga pabrik harus dijalankan pada kondisi yang menyebabkan biaya operasi menjadi minimum dan laba yang
diperoleh menjadi maksimum. 4. Memenuhi persyaratan lingkungan
Operasi pabrik harus memenuhi berbagai peraturan lingkungan yang memberikan syarat
– syarat tertentu bagi berbagai buangan pabrik kimia.
variabel – variabel proses yang biasanya di kontrol diukur oleh instrumen
adalah: 1. Variabel utama, seperti temperature, tekanan, laju alir dan level cairan.
2. Variable tambahan, seperti panas spesifik, PH, komposisi kimia, kandungan kelembapan dan variabel lainya Considine, 1985.
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 VI-2
Universitas Sumatera Utara
ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol
3. Elemen pengontrol Controling element
Elemen pengontrol yang menerima sinyalnya kemudian akan segera mengatur perubahan
– perubahan proses tersebut sama dengan milai set point nilai yang dinginkan 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 Considine, 1985.
Pengendalian peralatan instrumetasi 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 controler. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan
– perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. untuk mengubah variabel
– variabel ke nilai yang diinginakan 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 konstruksi. 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses.
Hal – hal yang diharapkan dari pemakaian alat – alat instrumentasi adalah :
1. Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan. 2. Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah.
3. Sistem kerja lebih efesien. 4. Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat.
Universitas Sumatera Utara
Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah Considine, 1985 : 1. Untuk variabel temperatur
Temperatur Indicator TI adalah instrumentasi yang digunakan untuk menunjukkan temperatur dari suatu alat.
Temperatur Controller TC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengontrol temperatur suatu alat. dengan menggunakan temperature
controler , para engineer dapat melakukan pengendalian terhadap
peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperatur controler kadang
– kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu perlatan secara berkala Temperatur Reorder
Temperatur Indicator Control Alarm TICA adalah instrumen yang digunakan untuk tiga fungsi instrumen temperatur sekaligus yaitu
menunjukkan, mengontrol temperatur, dan membunyikan alarm jika terjadi perubahan temperatur dari suatu peralatan.
2. Untuk vaiabel tinggi permukaan suatu bahan Level Indicator LI adalah instrumentasi yang digunakan untuk
menunjukkan ketinggian bahan dalam suatu alat. Level Controller LC adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengontrol ketinggian suatu bahan dalam suatu alat. Dengan menggunakan level controller, Para engineer juga dapat melakukan
pengendalian ketinggian suatu bahan dalam peralatan tersebut. 3. Untuk variabel tekanan
Pressure Indicator PI adalah instrumentasi yang digunakan untuk menunjukkan tekanan operasi suatu alat.
Pressure Controller PC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat. Para engineer juga dapat
melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara
berkala Pressure Recorder. Pressure Indicator Control Alarm PICA adalah instrumen yang
digunakan untuk tiga fungsi instrumen tekanan sekaligus yaitu VI-4
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan tekanan, menyembunyikan alarm jika terjadi perubahan tekanan dan mengentrol tekanan dari suatu perlatan.
4. Untuk variabel aliran Flow Indicator FI adalah instrumentasi yang digunakan untuk
menunjukkan laju aliran atau suatu alat. Flow Conroller FC adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati laju alir larutan atau bahan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
Tabel 6.1 Daftar Instrumetasi pada Pra Rancangan Pabrik Prmbuatan Keramik Barium Titanat
No Nama alat
Jenis instrumen
Kegunaan
1 Bucket elevator
FC Mengontrol laju alir bahan pada bucket conveyor
2 Silo
FC Mengontrol bahan yang keluar dari silo
3 Screw Conveyor
FC Mengontrol laju alir bahan pada screw conveyor
4 Ribbo Mixer
LC Mengontrol tinggi bahan dalam mixer
5 Pneumatic Press
PC Mengontrol tekanan pada Pneumatic press
6 Belt Conveyor
FC Mengontrol laju alir bahan pada belt conveyor
7 Furnace
TC Mengontrol suhu dalam furnace
8 Blower
FC Mengontrol laju alir gas pada blower
Berikut ini adalah merupakan gambar alat beserta instrumentasinya yang digunakan pada rancangan pabrik pembuatan keramik barium titanat ini, yaitu :
FC
Bahan Keluar
Bahan Masuk
PC
Bahan Masuk
Bahan Keluar
LC
Bahan Masuk
Bahan Keluar
Silo Pneumatic Press
Ribbon Mixer
VI-5
Universitas Sumatera Utara
Bahan Masuk
FC
Bahan Keluar Bahan
Masuk
FC
Bahan Keluar
Screw Conveyor Belt Conveyor
TC
Bahan Masuk
Bahan Keluar
Udara
FC
Bahan Keluar
Bahan Masuk
Furnace Bucket Conveyor
Gambar 6.1 Instrumentasi pada alat
6.2 Keselamatan Kerja Pabrik