LNG MAINTENANCE TRAINING

PT BADAK NGL – TRAINING SECTION / HRD DEPARTMENT

DASAR – DASAR

SISTEM INSTRUMENTASI PROSES

By hendrik E.K

04/22/23 2

TOPICI. DEFINISI

II. SISTEM PENGUKURAN

FLOW / LAJU ALIRAN

LEVEL / TINGGI PERMUKAAN CAIRAN

TEMPERATURE / SUHU

PRESSURE / TEKANAN

MISCELLANEOUS : ANALYTICAL

III. SISTEM PENGENDALIAN PROSES

TRANSMITTER

CONTROLLER

FINAL ELEMENT

I. DEFINISIINSTRUMENTASI

Serangkaian “ INSTRUMENT” (pearlatan) berikut penggunaanya yang dipakai untuk melakukan pengamatan, pengukuran dan pengendalian

PENGUKURAN / MEASUREMENT

Membandingkan sesuatu dengan besaran STANDARD (Suatu Sistem yang sudah disetujui).

CONTOH :

Berat : 1 Kg, dibandingkan dengan STANDARD yaitu berat sebuah silinder logam campuran platinum – irridium yang saat ini disimpan di International Bureau of Weights and Measures di Paris.

I. DEFINISI

ACCURACY / AKURASI (TINGKAT KEAKURATAN)

Nilai perbedaan antara hasil pengukuran dengan standard yang disetujui (atau harga ideal)

Accuracy biasanya ditunjukkan dengan %

RANGE / BATAS PENGUKURAN

Daerah batas pengukuran yang biasanya ditunjukkan dari nilai bawah sampai nilai atas.

CONTOH :

* 0 – 120 Derajat Celcius

* 3 – 15 psia

* 4 – 20 mA

I.DEFINISI

SPAN / RENTANG PENGUKURAN

Nilai perbedaan antara batas atas dan batas bawah

CONTOH :

* RANGE : 0 – 120 Derajat Celcius – SPAN : 120 – 0 = 120 Derajat Celcius

* RANGE : 3 – 15 PSIA – span : 15 – 3 = 12 psi

SYSTEM ACCURACY

DUA ASUMSI UNTUK MENENTUKAN AKURASI DARI SISTEM PENGUKURAN

BASIS I

Nilai Akurasi dari suatu rangkaian sistem pengukuran : Penjumlahan dari akurasi komponen.

BASIS II

Nilai Akurasi dari suatu rangkaian sistem pengukuran : sama dengan nilai terbesar dari akurasi komponen.

I. SISTEM PENGUKURAN – FLOW

METODEMETODE

- BEDA TEKANAN / DIFFERENTIAL PRESSURE (*)

- ELECTROMAGNETIC

- TURBINE METER (*)

- VORTEX METER

- VARIABLE AREA METER

- POSITIVE DISPLACEMENT METER

- ULTRASONIC METER

- CROSS – CORRELATION

- SONIC VENTURI

BEDA TEKANAN / DIFFERENTIAL PRESSURE

TYPES OF METERS

ORIFICE PLATE

VENTURI

PITOT TUBE

ELBOW TAPS

KONSEP

BEDA TEKANAN YANG DISEBABKAN ADANYA HAMBATAN PADA ALIRAN FLUIDA

TEORI : HUKUM BERNOULLI

BEDA TEKANAN / DIFFERENTIAL PRESSURE

FLOW / ALIRAN AKAN BERBANDING DENGAN AKAR PANGKAT DUA DARI BEDA TEKANAN

Q = K * (H) **2

Q=FLOW / ALIRAN AKAN BERBANDING DENGAN AKAR PANGKAT DUA DARI BEDA TEKANAN

BEDA TEKANAN / DIFFERENTIAL PRESSURE

NILAI “K” DIPENGARUHI OLEH

PERBANDINGAN DIAMETER PIPA DAN LUBANG / BORE DARI METER

JENIS PIPA, MATERIAL PIPA DAN MATERIAL METER

PROSES KONDISI SAAT MENENTUKAN BORE (PRESSURE, TEMPERATURE, DENSITY DAN VISCOSITY)

JIKA PROSES KONDISI AKTUAL BERFLUKTUASI TERHADAP PROSES KONDISI DESIGN, DIGUNAKAN “KOMPENSASI” DENGAN PRESSURE DAN TEMPERATURE.

PERMASALAHAN OPERASIONAL

INDIKASI FLOW MENJADI LEBIH BESAR

* LOW TAPPING BUNTU

* HIGH TAPPING BERISI CAIRAN 9UNTUK GAS METER)

* LOW TAPPING BOCOR

* DESIGN METER TIDAK SESUAI DENGAN AKTUAL

INDIKASI FLOW MENJADI LEBIH RENDAH

* HIGH TAPPING BUNTU

* LOW TAPPING BERISI CAIRAN (UNTUK GAS METER)

* HIGH TAPPING BOCOR

* DESIGN METER TIDAK SESUAI DENGA AKTUAL

INDIKASI BERFLUKTUASI

* TAPPING TERHALANG

* KONEKSI KABLE LONGGAR

I.SISTEM PENGUKURAN – LEVEL

LEVEL : TINGGI PERMUKAAN CAIRAN

PEMAKAIAN :

BEJANA BERTEKANAN (PRESSUREIZED VESSELS)

BEJANA TIDAK BERTEKANAN (ATMOSPHERE VESSELS)

BANYAK DIPAKAI KARENA RELATIF MURAH DAN FLEXIBLE

I. SISTEM PENGUKURAN – LEVEL

METODEMETODE

BEDA TEKANAN / DIFFERENTIAL PRESSURE

BUBBLERS

CAPACITANCE

DISPLACER

FLOAT LEVEL

LEVEL GAUGE

BEDA TEKANAN

KONSEP

TEKANAN DIBAWAH CAIRAN SEBANDING DENGAN KETINGGIAN CAIRAN

P (P2-P1) = K (H)

P (P2-P1) : BEDA TEKANAN

K : KONSTANTA SEBAGAI FUNGSI DARI DENSITY

H : TINGGI PERMUKAAN CAIRAN

PERMASALAHAN OPERASIONAL

INDIKASI LEVEL TIDAK SAMA DENGAN GAUGE

* TAPPING BUNTU ATAU BOCOR

* WET LEG TIDAK TERISI CAIRAN

* DRY LEG BERISI CAIRAN

* TERJADI FOAMING

* KONDISI DESIGN TIDAK SESUAI DENGAN AKTUAL

I. SISTEM PENGUKURAN

METODEMETODE

BIMETALLIC THERMOMETER

THERMOCOUPLES

RESISTANCE THERMOMETERS

PERMASALAHAN OPERASIONAL

INDIKASI TIDAK SESUAI DENGAN PROSES

* SAMBUNGAN KABEL LONGGAR

* SAMBUNGAN KABEL TERHUBUNG PENDEK

* SENSOR RUSAK

* KABEL SAMBUNGAN TIDAK SESUAI DENGAN JENIS THERMOCOUPLE

* LOKASI SENSOR TIDAK TEPAT

I. SISTEM PENGUKURAN – TEKANAN

METODEMETODE

BELLOWS TYPE

BOURDON TYPE

DIAPHRAGM TYPE

ELECTRONIC TYPE

MANOMETER

MISCELLANEOUS : ANALYTICAL

GAS CHROMATOGRAPH

MOISTURE ANALYZER

CARBON DIOXIDE ANALYZER

I. SISTEM PENGENDALIAN PROSES

DEFINISI

“ Sistem yang mampu untuk mengatur dan mengendalikan suatu proses secara OTOMATIS sesuai dengan yang diinginkan”

DINAMIKA PROSES

PENGENDALIAN PROSES AKAN BERJALAN DENGAN BAIK JIKA SEMUA SISTEM BEREAKSI TERHADAP MASUKAN / INPUT PROSES

FAKTA BANYAK FAKTOR YANG MENYEBABKAN OUTPUT DIPENGARUHI OLEH WAKTU + INPUT

KARAKTERISTIK PROSES YANG DIPANGARUHI OLEH WAKTU DISEBUT “ DINAMIKA PROSES”

DINAMIKA PROSES

DINAMIKA PROSES TERGANTUNG PADA :

INERTIA (PERCEPATAN / PERLAMBATAN)

KAPASITAS

HAMBATAN

WAKTU YANG DIPERLUKAN

BAGIAN PROSES PENGENDALIAN

TRANSMITTER (FEEDBCK ELEMENT)

Berfungsi untuk mengubah proses parameter ke dalam parameter yang bisa dibaca oleh controller

CONTROLLER

Berfungsi untuk mengatur agar proses parameter sesuai dengan parameter yang diinginkan.

CONTROL ELEMENT

Berfungsi untuk mengubah parameter dari controller menjadi proses parameter

BAGIAN PROSES PENGENDALIAN

TRANSMITTER ( FEEDBACK ELEMENT)

Umumnya mengubah proses parameter seperti flow, pressure, temperature, level atau yang lain menjadi parameter control seperti sinyal pneumatik, sinyal elektronik atau sinyal digital

CONTROLLER

Harga yang diinginkan disebut Set Point Variable (SV).

Harga masukan dari transmitter disebut Proses Variable (PV)

PV akan dibandingkan dengan SV untuk menentukan seberapa besar proses parameter harus diubah.

Harga yang digunakan untuk mengubah / memanipulasi proses disebut Manipulated Variable (MV).

BAGIAN PROSES PENGENDALIAN

FINAL ELEMENT

MV dari controller akan diubah oleh Final Element seperti control valve, kecepatan motor dll untuk mengubah proses parameter.

CONTROLLER

Bagian yang paling menentukan dari sistem pengendalian

Besar dinamika sistem ditentukan oleh seberapa cepat controller menjawab perubahan proses

Kecepatan tsb ditentukan oleh CONTROL MODE

OUTPUT = K * INPUT

CONTROL MODE

Proportional (GAIN) Integral (Reset) Derivative

FINAL ELEMENTFINAL ELEMENT

Umumnya berbentuk CONTROL VALVE

CONTROL VALVE mengubah ke dalam laju aliran yang merupakan parameter proses.

Kapasitas Control Valve dirancang sesuai dengan kapasitas proses, yang dikenal istilah Cv.

TIPE SISTEM PENGENDALIAN

FEED BACK CONTROL LOOP

FEED FORWARD CONTROL LOOP

RATIO CONTROL

CASCADE CONTROL

SELECTIVE CONTROL

Terima Kasih