Dasar Dasar Inst

91
LNG MAINTENANCE TRAINING PT BADAK NGL – TRAINING SECTION / HRD DEPARTMENT DASAR – DASAR SISTEM INSTRUMENTASI PROSES By hendrik E.K

description

dasar instrument

Transcript of Dasar Dasar Inst

Page 1: Dasar Dasar Inst

LNG MAINTENANCE TRAINING

PT BADAK NGL – TRAINING SECTION / HRD DEPARTMENT

DASAR – DASAR

SISTEM INSTRUMENTASI PROSES

By hendrik E.K

Page 2: Dasar Dasar Inst

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

Page 3: Dasar Dasar Inst

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.

Page 4: Dasar Dasar Inst

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

Page 5: Dasar Dasar Inst

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

Page 6: Dasar Dasar Inst
Page 7: Dasar Dasar Inst

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.

Page 8: Dasar Dasar Inst

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

Page 9: Dasar Dasar Inst
Page 10: Dasar Dasar Inst

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

Page 11: Dasar Dasar Inst

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

Page 12: Dasar Dasar Inst

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.

Page 13: Dasar Dasar Inst
Page 14: Dasar Dasar Inst
Page 15: Dasar Dasar Inst
Page 16: Dasar Dasar Inst
Page 17: Dasar Dasar Inst
Page 18: Dasar Dasar Inst
Page 19: Dasar Dasar Inst
Page 20: Dasar Dasar Inst
Page 21: Dasar Dasar Inst
Page 22: Dasar Dasar Inst
Page 23: Dasar Dasar Inst
Page 24: Dasar Dasar Inst
Page 25: Dasar Dasar Inst
Page 26: Dasar Dasar Inst
Page 27: Dasar Dasar Inst
Page 28: Dasar Dasar Inst
Page 29: Dasar Dasar Inst
Page 30: Dasar Dasar Inst

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

Page 31: Dasar Dasar Inst

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

Page 32: Dasar Dasar Inst

I. SISTEM PENGUKURAN – LEVEL

METODEMETODE

BEDA TEKANAN / DIFFERENTIAL PRESSURE

BUBBLERS

CAPACITANCE

DISPLACER

FLOAT LEVEL

LEVEL GAUGE

Page 33: Dasar Dasar Inst
Page 34: Dasar Dasar Inst

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

Page 35: Dasar Dasar Inst
Page 36: Dasar Dasar Inst
Page 37: Dasar Dasar Inst
Page 38: Dasar Dasar Inst
Page 39: Dasar Dasar Inst
Page 40: Dasar Dasar Inst
Page 41: Dasar Dasar Inst
Page 42: Dasar Dasar Inst
Page 43: Dasar Dasar Inst

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

Page 44: Dasar Dasar Inst

I. SISTEM PENGUKURAN

METODEMETODE

BIMETALLIC THERMOMETER

THERMOCOUPLES

RESISTANCE THERMOMETERS

Page 45: Dasar Dasar Inst
Page 46: Dasar Dasar Inst
Page 47: Dasar Dasar Inst
Page 48: Dasar Dasar Inst
Page 49: Dasar Dasar Inst
Page 50: Dasar Dasar Inst
Page 51: Dasar Dasar Inst
Page 52: Dasar Dasar Inst
Page 53: Dasar Dasar Inst

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

Page 54: Dasar Dasar Inst

I. SISTEM PENGUKURAN – TEKANAN

METODEMETODE

BELLOWS TYPE

BOURDON TYPE

DIAPHRAGM TYPE

ELECTRONIC TYPE

MANOMETER

Page 55: Dasar Dasar Inst
Page 56: Dasar Dasar Inst
Page 57: Dasar Dasar Inst
Page 58: Dasar Dasar Inst
Page 59: Dasar Dasar Inst
Page 60: Dasar Dasar Inst
Page 61: Dasar Dasar Inst
Page 62: Dasar Dasar Inst

MISCELLANEOUS : ANALYTICAL

GAS CHROMATOGRAPH

MOISTURE ANALYZER

CARBON DIOXIDE ANALYZER

Page 63: Dasar Dasar Inst
Page 64: Dasar Dasar Inst
Page 65: Dasar Dasar Inst
Page 66: Dasar Dasar Inst

I. SISTEM PENGENDALIAN PROSES

DEFINISI

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

Page 67: Dasar Dasar Inst
Page 68: Dasar Dasar Inst
Page 69: Dasar Dasar Inst
Page 70: Dasar Dasar Inst
Page 71: Dasar Dasar Inst

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”

Page 72: Dasar Dasar Inst

DINAMIKA PROSES

DINAMIKA PROSES TERGANTUNG PADA :

INERTIA (PERCEPATAN / PERLAMBATAN)

KAPASITAS

HAMBATAN

WAKTU YANG DIPERLUKAN

Page 73: Dasar Dasar Inst
Page 74: Dasar Dasar Inst
Page 75: Dasar Dasar Inst

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

Page 76: Dasar Dasar Inst

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).

Page 77: Dasar Dasar Inst

BAGIAN PROSES PENGENDALIAN

FINAL ELEMENT

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

Page 78: Dasar Dasar Inst

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

Page 79: Dasar Dasar Inst
Page 80: Dasar Dasar Inst
Page 81: Dasar Dasar Inst

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.

Page 82: Dasar Dasar Inst
Page 83: Dasar Dasar Inst
Page 84: Dasar Dasar Inst
Page 85: Dasar Dasar Inst

TIPE SISTEM PENGENDALIAN

FEED BACK CONTROL LOOP

FEED FORWARD CONTROL LOOP

RATIO CONTROL

CASCADE CONTROL

SELECTIVE CONTROL

Page 86: Dasar Dasar Inst
Page 87: Dasar Dasar Inst
Page 88: Dasar Dasar Inst
Page 89: Dasar Dasar Inst
Page 90: Dasar Dasar Inst
Page 91: Dasar Dasar Inst

Terima Kasih