A review on biomass as a fuel for boilers

Perancangan Sistem Pengendalian Level Pada Monitoring Produksi Sumur Minyak Dan Gas Dengan Menggunakan Kontroler PID Di PT PERTAMINA EP REGION JAWA, FIELD SUBANG TAMBUN

A Paper from : Djoko Nusantoro, Suyanto) Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember. 2010Presented by : A. Maulana, Magister Teknik Mesin UNUD. 2014

Latar BelakangPada monitoring produksi sumur minyak-gas, fluida dari sumur telah terseparasi total separation oleh fasilitas monitoring yang dikenal dengan istilah multiphase flow meter (mpfm). Flow-rate dari sumur seringkali berubah-ubah secarasignifikan sehingga mempengaruhi level liquid pada bagian horisontal pipe, untuk itu diperlukan perencanaan pengendalian level pada bagian liquid agar proses monitoring produksi sumur berlangsung sesuai kebutuhan.Multiphase Flow MeterPada Gambar 2.1. dan Gambar 2.2. menunjukkan plant multiphase flow meter yang sedang beroperasi di lokasi produksi minyak dan gas. Multiphase Flow Meter merupakan konfigurasi pipa vertikal dan horisontal berfungsi untuk memisahkan secara total dari fase fluida menjadi fase gas dan liquid.

Schematic Diagram

Separation Methode

Model Matematis Dinamika Level Liquid Tank

Model Matematis Level Indikator Transmitter (LIT)Level Indicator Transmitter (LIT) dengan tipe Guided Wave Radar bekerja berdasarkan pada teknologi pengukuran pemantulan domain waktu (TDR= Time Domain Reflectometry).

Secara umum, transfer function dari leveltransmitter dapat didekati dengan menggunakan sistem orde 1 sebagaimana persamaan 2.9 :

Model Matematis Level Control Valve (LCV)Sistem pengendalian juga ditentukan dengan jenis instrumen yang dipilih, salah satunya adalah level control valve seperti ditunjukkan pada gambar 2.8.

Secara umum, transfer function dari level control valve dapat didekati dengan menggunakan sistem orde 1 sebagaimana persamaan berikut ini :

Simulink Block Diagram

Yang diperlukan dalam permodelan sistem :Model matematis dari MPFMModel matematis dari level control valveModel matematis dari level control transmitterNilai Model Matematis dari MPFMDiketahui besar aliran masuk dan keluar dari liquid tank adalah Qout = 0.005 m3/s. Sedangkan besar resistansi (perubahan perbedaan permukaan yang diperlukan untuk membuat satu satuan perubahan laju aliran), yaitu R = H/Qout adalah sama dengan 40s/m2. Perubahan cairan yang diperlukan untuk membuat perubahan potensial sebesar satu satuan adalah A = 0.015m.

Akan tetapi dengan didasarkan atas pertimbangan menjaga kondisi tangki liquid bekerja pada level aman, maka nantinya pada set point telah ditetapkan tangki liquidbekeja diantara high-level 0.22 m dan low-level 0.18 m. Maka persamaan model matematis dari tangki liquidadalah sesuai dengan persamaan 2.8., akan didapat nilaisebagai berikutNilai Model Matematis dari Level Indicator Transmiter (LIT)Untuk mengukur tinggi level liquid dalam tangki liquid digunakan suatu sensor yang disebut level indicating transmitter yang bertipe guided wave radar (319-LIT 01) yang mengukur level liquid dengan memanfaatkanpengukuran pemantulan gelombang dalam domain waktu dan mentransmisikannya dalam bentuk sinyal elektrik yang besarnya 4-20 mA

Span_Input adalah kesalahan dari setting ketinggian yang digunakan transmitter ini pada liquid tank sebesar 0.04 m. Karena output dari transmitter adalah 4-20 mA dan inputnya adalah 0.18 0.22 m, maka Gain level transmitter dapat diperoleh dengan persamaan 2.10 sebagai berikut :Dan besarnya Time Constant yang digunakan adalah 0.76 detik. Sehingga persamaan transfer function level transmitter denganmenggunakan persamaan 2.9 adalah

Nilai Model Matematis dari Level Control Valve (LCV)Untuk menjaga level pada tangki liquid tetap pada range 0.18 m ~ 0.22 m, maka diperlukan satu control valve pada aliran masuk. Adapun control valve yang digunakan adalah jenis Vnotch-Ball 3. Karakteristik dari pada control valve ini dapat dimodelkan sebagai berikut

Dengan menganggap output dari level control valve adalah flow-rate dari aliran liquid yang besarnya 0 0.005 m3/s dan input dari control valve adalah 4-20mA, maka gainnya level control valve sesuai persamaan 2.12 adalah :

Berdasarkan persamaan persamaan diatas, Level Control Valve 319 LCV 01 yang memiliki maximum flow rate sebesar 0.0072 m3/s maka akan diperoleh nilai time constant : 1,7 second. Maka persamaan model matematis sesuai persamaan 2.11dari Control Valve adalah

Hasil Pengujian

Optimation