laporan kp pt.pertamina ru2

Laporan Kerja Praktek

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT. PERTAMINA (PERSERO) REFINERY UNIT IIMAINTENANCE AREA 3DUMAI RIAU

Evaluasi Emergency Shutdown System pada unit Boiler 940-B2

Disusun Oleh :Budi Alamsyah1010117428001

PROGRAM STUDI TEKNIK MEKATRONIKAPOLITEKNIK CALTEX RIAU2013

LEMBAR PENGESAHANLAPORAN KERJA PRAKTEKEvaluasi Emergency Shutdown System pada unit Boiler 940-B2

Disusun oleh:Budi Alamsyah1010117428001

Diperiksa dan disahkan oleh,Pembimbing Kerja Praktek

Nur Khamdi S.S.I., M.T.007511

Mengetahui, Menyetujui, Koordinator Kerja Praktek Ka. Prodi Teknik Mekatronika

Luqman Hakim S.T., M.T. Jajang Jaenudin S.T., M.T. 068312 007509

PROGRAM STUDI TEKNIK MEKATRONIKAPOLITEKNIK CALTEX RIAU2013

LEMBAR PENGESAHANLAPORAN KERJA PRAKTEKEvaluasi Emergency Shutdown System pada unit Boiler 940-B2Disusun oleh:Budi Alamsyah1010117428001

Mengetahui,Menyetujui, Sr. Supervisor Instrument MA-3 Instruktur Lapangan

Syamsir Hasan Apiz Wanda

Menyetujui,Bang.Lat HR Area RU II

Edianis Ramli

PROGRAM STUDI TEKNIK MEKATRONIKAPOLITEKNIK CALTEX RIAU2013KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kepada Allah, penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan Kerja Praktek yang dilaksanakan terhitung mulai tanggal 1 Oktober 2012 hingga 1 Januari 2013 di PT. Pertamina RU II Dumai.Penyusunan laporan ini merupakan salah satu persyaratan akademis setiap mahasiswa Teknik Mekatronika Politeknik Caltex Riau, dan tentunya akan menjadi pengalaman berharga bagi penulis.Saya mengucapkan terimakasih kepada seluruh pihak yang telah membantu saya selama kegiatan Kerja Praktek baik secara langsung maupun tidak, terutama kepada : Bapak Syamsir Hasan selaku Senior Supervisor Instrument MA-3 Abang Apiz Wanda, selaku instruktur Kerja Praktek Para tenaga ahli dan support Instrument HDC MA-3 : Abang Ronald Antoni, Bapak Harinoto, Abang Ijal Nofrizal, Bapak Ocu Musliadi dan Bapak Nasrul, untuk semua diskusi yang luar biasa. Bapak Nur Khamdi, selaku dosen pembimbing Kerja Praktek. Kedua Orang tua saya, untuk semua kepercayaan dan dukungan kalian Teman teman sesama peserta KP : Arif, Juli, Yudi, Jul, Mahdi.Penulis juga mengharapkan saran, kritik, dan koreksi dari pihak yang merasa mendapatkan manfaat dari laporan ini. Sempurna itu dikatakan sempurna bila tanpa kesalahan, namun tanpa kesalahan ia tak akan pernah sempurna.

Dumai, 2 Januari 2013

Laporan Kerja Praktek

Penulisx

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHANiKATA PENGANTARiiiDAFTAR ISIivDAFTAR GAMBARixBAB I1.1Latar belakang pelaksanaan Kerja Praktek11.2Ruang Lingkup21.3Tujuan Kegiatan21.4Waktu dan Tempat Pelaksanaan21.5Batasan Masalah31.6Metodologi Pengumpulan Data31.7Sistematika Penulisan3BAB II2.1Deskripsi Tentang Perusahaan52.1.1Sejarah Singkat PT. PERTAMINA (Persero)52.1.2Sejarah Pertamina Era Persero.72.1.3Pertamina Refinery Unit II Dumai72.2Visi dan Misi PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai82.3Tata Nilai PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai92.4Struktur Organisasi91.Engineering and Development Manager112.Procurement Manager113.Reliability Manager114.General Affairs Manager125.Manager Health Safety and Environment126.Coordinator Operational and Performance Improvement127.Senior Manager Operation and Manufacturing137.1 Bidang Production Dumai13a.Hydro Skimming Complex (HSC)13b.Hydro Cracker Complex (HCC)14c.Heavy Oil Complex (HOC)14d.Oil Movement (OM)14e.Utilities (UTL)14 f. Laboratory (LAB)147.2 Manajer Production Sel.Pakning157.3 Manajer Refinery Planning and Optimization157.4 Manager Maintenance Execution (ME)15a.Maintenance Area 1 (MA-1)15b.Maintenance Area 2 (MA-2)15c.Maintenance Area 3 (MA-3)16d.Workshop16e.General Maintenance167.5 Manager Maintenance Planning and Support (MPS)167.6 Manager Area Pangkalan brandan167.7 Manager Turn/Around (T/A)17 8. manager hr area / business partner ru ii179. IT RU Dumai Area Manager1710.Manager Keuangan Pengolahan RegionI1711.Director of Pertamina Hospital Dumai.1812.Manajer SPI Daerah 1182.5 Lokasi pelaksanaan Kerja Praktek (KP)18BAB III3.1 Sistem Utilities203.1.1 Unit Pengolahan Air (Water Treatment Plant)203.1.2Unit Penyedia Udara Bertekanan22Instrument air22Plant air223.1.3Unit pembangkit listrik223.1.4Unit Penyedia Steam233.2Boiler sebagai unit penyedia steam233.2.1 Jenis Boiler233.2.2Instrument equipment pada Boiler241.Switch24a.Pressure switch25b.Level Switch25c.Temperature Switch25d.Flow Switch26e.Limit Switch262.Transmitter26a.Pressure Transmitter (PT)27b.Level Transmitter (LT)28c.Temperature Transmitter (TE)29d.Flow Transmitter (FT)29e.Flame Detector31f.O2 Analyzer313.Solenoid Valve324.Control Valve33a.Quick Opening33b.Linear Open34c.Equal Percentage345.Indikator lokal36a.Pressure Indicator / Pressure Gauge36b.Level Indicator / Level Glass36c.Temperature Indicator / Thermometer37d.Flow Indicator / Flow meter373.3Range sinyal dan konversi373.4 Proses kerja Boiler 940 B-2393.5Data Spesifikasi Boiler 940-B-2433.5.1 Furnace443.5.2 Water wall :443.5.3Steam Superheater443.5.4 Economizer453.5.5 Fuel45Fuel Oil45Fuel Gas453.6Gerbang Logika463.6.1Gerbang logika NOT463.6.2Gerbang Logika OR473.6.3Gerbang logika AND47BAB IV4.1 Pengenalan ESD494.2 Komponen ESD pada unit Boiler 940-B2494.2.1 ESD Field Equipments pada Boiler 940-B2494.2.2 ESD Field Equipment Setting 940-B-2514.3 Parameter kerja ESD524.3.1 Pilot Burner Shutdown53Pilot Gas Low Pressure53Pilot Flame Detector Fail534.3.2 Fuel Oil Burner Shutdown54Fuel Oil Low Pressure55Fuel Oil Low Temperature55Steam / Fuel Oil Differential low Pressure 55Main Flame Detector Fail564.3.3 Boiler Total Shutdown56Low Level Steam Drum57Very Low Level Steam Drum58Steam Drum High Pressure58Furnace High Pressure58Loss of Combustion Air58Emergency Stop Push Button 59BAB V5.1Kesimpulan605.2Saran60DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur organisasi PT Pertamina RUII Dumai10Gambar 2. Area kerja Instrument HDC MA-319Gambar 3. Diagram Alir Proses di WTP21Gambar 4. Pressure Switch25Gambar 5. Temperature Switch26Gambar 6. Pressure Transmitter27Gambar 7. Level Transmitter dan bejana eksternal 28Gambar 8. RTD beserta Thermocouple29Gambar 9. Port Upstream dan Downstream29Gambar 10. Penempatan Orifice Plate30Gambar 11. Control Valve33Gambar 12. Tabel Equal Percentage34Gambar 13. Grafik Equal Percentage35Gambar 14. Perbedaan karakter Control valve35Gambar 15. Bourdon Tube36Gambar 16. Tabel konversi besaran38Gambar 17. Boiler40Gambar 18. Tampilan HMI pengontrolan Boiler 940-B241Gambar 19. Konfigurasi Triconex TMR42Gambar 20. Gerbang NOT46Gambar 21. Tabel kebenaran gerbang NOT46Gambar 22. Gerbang OR47Gambar 23. Tabel Kebenaran Gerbang OR47Gambar 24. Simbol Gerbang AND47Gambar 25. Tabel Kebenaran Gerbang AND48Gambar 26. ESD equipments setting52Gambar 27. Pilot Instrumentation Diagram 940-B253Gambar 28. Pilot Burner ESD Logic54Gambar 29. Fuel Oil Instrumentation Diagram 940-B254Gambar 30. Main flame ESD Logic56Gambar 31. Instrumentation Diagram 940-B257Gambar 32. CIS Logic59Laporan Kerja Praktek

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar belakang pelaksanaan Kerja Praktek Dewasa ini sistem pendidikan nasional yang lebih mengarah kepada pengembangan dan peningkatan Sumber Daya Manusia (SDM), dimana seluruh warga negara Indonesia diharapkan memiliki wawasan ilmu pengetahuan dan teknologi yang nantinya digunakan untuk membangun bangsa Indonesia agar lebih maju dan sejahtera. Jurusan Teknik Mekatronika, program Studi DIII Politeknik Caltex Riau merupakan salah satu lembaga pendidikan penghasil lulusan yang memahami IPTEK.Salah satu upaya untuk meningkatkan ilmu pengetahuan dan teknologi mahasiswa, Program Studi DIII Teknik Mekatronika Politeknik Caltex Riau menugaskan mahasiswa untuk melaksanakan Kerja Praktek (KP) di perusahaan. Tujuan pelaksanaan Kerja Praktek ini agar mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang didapat selama perkuliahan kedunia industri dan merasakan langsung atmosfir industri yang sesungguhnya.Penulis memilih melakukan Kerja Praktek di PT. Pertamina Refinery Unit II (RU II) Dumai, karena PT. Pertamina RU II Dumai merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara yang sangat vital dalam menunjang pembangunan nasional, serta memiliki fasilitas yang sangat memadai untuk melaksanakan Kerja Praktek .Refinery Unit II Dumai yang dikenal dengan nama Kilang Minyak Puteri Tujuh merupakan Unit Refinery minyak mentah / Crude Oil menjadi produk Bahan Bakar Minyak (BBM) dan Non Bahan Bakar Minyak (Non BBM). Dengan diadakannya Kerja Praktek ini diharapkan adanya hubungan kerja sama antara institusi pendidikan dengan pihak perusahaan ; sehingga ilmu yang diperoleh di dunia kerja dapat diaplikasikan untuk memperoleh sumber daya manusia yang terampil dan kompeten. Dan akan menajadi feedback positif bagi kemajuan bangsa dan negara.

1.2 Ruang LingkupRuang lingkup kerja praktek meliputi berbagai aspek dalam perusahaan baik secara studi literatur maupun dari informasi yang diperoleh. Kerja Praktek dilaksanakan di dalam area kilang PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai khususnya di bagian HDC Utilities.

1.3 Tujuan Kegiatan Adapun tujuan dilaksanakan Kerja Praktek ini adalah:1. Memenuhi salah satu persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan bagi mahasiswa Teknik Mekatronika Politeknik Caltex Riau.2. Memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk menerapkan ilmu yang diperoleh diperkuliahan secara nyata di perusahaan atau instansi terkait.3. Mengenalkan mahasiswa pada pola dan perilaku kerja professional di industri sebagai referensi pengetahuan sebelum memasuki dunia kerja yang sesungguhnya.4. Membandingkan dan mengetahui sejauh mana ilmu yang didapat selama perkuliahan dengan kenyataan yang ada dilapangan.5. Mengetahui secara langung aktivitas kerja dan struktur organisasi khususnya PT Pertamina (Persero) RU II Dumai.6. Diharapkan setelah kerja praktek ini terdapat hubungan yang baik antara jurusan DIII Teknik Mekatronika Politeknik Caltex Riau dengan PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai

1.4 Waktu dan Tempat PelaksanaanKerja praktek ini di laksanakan selama tiga bulan yang dimulai dari tanggal 1 Oktober 2012 sampai dengan tanggal 1 Januari 2013 di PT. Pertamina RU II Dumai, tepatnya pada bagian Instrument HDC MA3 yang berlokasi di kompleks HDC Utilities.

1.5 Batasan MasalahSehubungan dengan area kerja Intrument HDC MA3 yang luas cakupannya, maka penulis dalam kesempatan ini memfokuskan kegiatan pada area 940 (Boiler) dan hanya membahas sistem instrumentasi Emergency Shutdown System Boiler 940-B2 pada komplek HDC Utilities.

1.6 Metodologi Pengumpulan Data Metode pengumpulan data yangdilakukan antara lain :1. Studi literatur mengenai Boiler 940-B2 melalui manual book, archives, dan files yang terdapat di instrument HDC.2. Konsultasi dengan instruktur dan staf staf terkait.3. Pengamatan langsung ke lokasi kerja dengan pengawasan penuh instruktur lapangan.

1.7 Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai berikut :BAB IPendahuluanPada bab ini terdiri dari latar belakang, ruang lingkup, tujuan, waktu dan tempat pelaksanaan, batasan masalah, metodologi pengumpulan data dan sistematika penulisan.

BAB IIDeskripsi perusahaanPada bab ini berisikan tentang sejarah singkat perusahaan dan PT. Pertamina RU II Dumai, serta daerah operasi dan struktur organisasi. Juga pengenalan tentang lokasi pelaksanaan Kerja Praktek (KP).

BAB IIITinjauan PustakaBab ini berisikan tentang teori teori dasar mengenai instrumentasi pada unit Boiler 940-B2.

BAB IVPembahasanPada bab ini berisikan tentang tugas khusus penulis yaitu Evaluasi Emergency Shutdown System Boiler 940-B2

BAB VPenutupBerisi kesimpulan dan saran dari penulis.

BAB IIDESKRIPSI PERUSAHAAN

1. Deskripsi Tentang PerusahaanUnit Pengolahan-II Dumai merupakan industri perminyakan yang melakukan pengolahan minyak mentah (Crude Oil) menjadi Bahan Bakar Minyak dan Gas, dan merupakan industri yang sangat vital. Karena sampai saat ini termasuk penghasil devisa Negara terbesar di samping produk non migas lainnya, oleh sebab itulah dibutuhkan kehandalan dan kontinuitas produksi yang optimum.

0. Sejarah Singkat PT. PERTAMINA (Persero)Pertamina adalah perusahaan minyak dan gas bumi yang dimiliki pemerintah Indonesia (National Oil Company), yang berdiri sejak tanggal 10 Desember 1957 dengan nama PT. Permina. Pada tahun 1961 perusahaan ini berganti nama menjadi PN Permina dan setelah merger dengan PN Pertamin di tahun 1968 namanya berubah menjadi PN Pertamina. Dengan bergulirnya Undang Undang No.8 Tahun 1971 sebutan perusahaan menjadi PERTAMINA. Sebutan ini tetap dipakai setelah Pertamina berubah status hukumnya menjadi PT. PERTAMINA (Persero) pada tanggal 17 September 2003 berdasarkan UndangUndang Repbulik Indonesia Nomor 22 Tahun 2001 pada tanggal 23 November 2001 tentang Minyak dan Gas Bumi.PT. Pertamina (Persero) didirikan berdasarkan akta notaris Lenny Janis Ishak, SH No. 20 tanggal 17 September 2003, dan disahkan oleh Menteri Hukum dan HAM melalui Surat Keputusan No. C-24025 HT.01.01 pada tanggal 9 Oktober 2003. Pendirian Perusahaan ini dilakukan menurut ketentuan ketentuan yang tercantum dalam Undang Undang No.1 Tahun 1995 tentang perseroan terbatas, Peraturan Pemerintah No. 12 Tahun 1998 tentang perusahaan perseroan (Persero), dan Peraturan Pemerintah No. 45 Tahun 2001 tentang perubahan atas Peraturan Pemerintah No. 12 Tahun 1998 dan peralihannya berdasarkan PP No. 31 Tahun 2003, tentang pengalihan bentuk perusahaan pertambangan minyak dan gas bumi Negara (Pertamina) menjadi perusahaan perseroan (Persero). Sesuai akta pendiriannya, maksud dari perusahaan adalah untuk menyelenggarakan usaha dibidang minyak dan gas bumi, baik di dalam maupun di luar negeri serta kegiatan usaha lain yang terkait atau menunjang kegiatan usaha di bidang minyak dan gas bumi tersebut.Adapun tujuan dari perusahaan perseroan adalah untuk: 1. Mengusahakan keuntungan berdasarkan prinsip pengelolaan Perseroan secara efektif dan efisien. 1. Memberikan kontribusi dalam meningkatkan kegiatan ekonomi untuk kesejahteraan dan kemakmuran rakyat.Untuk mencapai maksud dan tujuan tersebut, perusahaan melaksanakan kegiatan usaha sebagai berikut: 1. Menyelenggarakan usaha di bidang minyak dan gas bumi beserta hasil olahan dan turunannya. 1. Menyelenggarakan kegiatan usaha di bidang panas bumi yang ada pada saat pendiriannya, termasuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang telah mencapai tahap akhir negoisasi dan berhasil menjadi milik Perseroan.1. Melaksanakan pengusahaan dan pemasaran Liquified Natural Gas (LNG) dan produk lain yang dihasilkan dari kilang LNG. 1. Menyelenggarakan kegiatan usaha lain yang terkait atau menunjang kegiatan usaha sebagaimana dimaksud dalam nomor 1, 2, dan 3.

Sesuai dengan ketentuan dalam Undang-Undang MIGAS baru, PT. Pertamina tidak lagi menjadi satu-satunya perusahaan yang memonopoli industri MIGAS dimana kegiatan usaha minyak dan gas bumi diserahkan kepada mekanisme pasar.

0. Sejarah Pertamina Era Persero.Pertamina adalah Badan Usaha Milik Negara yang telah berubah bentuk menjadi PT. Persero yang bergerak di bidang energi, petrokimia dan usaha lain yang menunjang bisnis Pertamina, baik di dalam maupun di luar negeri yang berorientasi pada mekanisme pasar. Modal Setor PT. Pertamina (Persero) : PT. Pertamina (Persero) merupakan BUMN yang 100% sahamnya dimiliki oleh Negara Modal Setor (Penanaman Modal Negara/PMN) PT. Pertamina (Persero) pada saat pendirian adalah Rp. 100 TrilyunNilai Rp. 100 Trilyun tersebut diperoleh dari seluruh Kekayaan Negara yang selama ini tertanam pada Pertamina, yang meliputi aktiva Pertamina beserta seluruh anak perusahaan, termasuk aktiva tetap yang telah dire-evaluasi oleh Perusahaan Penilai Independen, dikurangi dengan semua kewajiban (Hutang) Pertamina".

0. Pertamina Refinery Unit II DumaiSejak dioperasikan pada tahun 1971, kilang minyak Putri Tujuh Dumai telah memberikan sumbangan nyata terhadap perkembangan dan kemajuan daerah khususnya kota Dumai dan sekitarnya dan telah memberikan andil yang besar bagi pemenuhan kebutuhan bahan bakar nasional. Dan kemudian perkembangan area kerja PT Pertamina RU II meluas selain Dumai juga meliputi Sei Pakning dan Pangkalan Berandan.

Berbagai macam produk Bahan Bakar Minyak (BBM) dan Non Bahan Bakar Minyak (NBBM) yang telah dihasilkan dari Kilang Putri Tujuh Dumai, Sei Pakning dan Pangkalan Berandan telah didistribusikan ke berbagai pelosok tanah air dan manca negara. Komitmen untuk memajukan Kilang Minyak Refinery Unit II menjadi Kilang Kebanggaan Nasional, sehingga program peningkatan kehandalan kilang dan peningkatan kualitas informasi dan komunikasi menjadi penting. Kehadiran situs Pertamina adalah untuk memberikan gambaran kepada pengunjung tentang Pertamina (Persero) Refinery Unit II dan kegiatannya dalam mengolah minyak mentah yang berwawasan lingkungan guna memenuhi kebutuhan bahan bakar nasional. Harapan melalui situs ini dapat tercipta hubungan komunikasi yang lebih baik dan kerja sama yang lebih luas dengan semua pihak termasuk dengan mitra kerja di dalam dan di luar negeri.

1. Visi dan Misi PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai Visi Menjadi Perusahaan Minyak Nasional Kelas Dunia. Misi Menjalankan usaha inti minyak, gas, dan bahan bakar nabati secara terintegrasi, berdasarkan prinsip-prinsip komersial yang kuat.

1. Tata Nilai PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai1. Clean (Bersih ) Dikelola secara profesional, menghindari benturan kepentingan, tidak menoleransi suap, menjunjung tinggi kepercayaan dan integritas. Berpedoman pada asas-asas tata kelola korporasi yang baik.1. Competitive (Kompetitif) Mampu berkompetisi dalam skala regional maupun internasional, mendorong pertumbuhan melalui investasi, membangun budaya sadar biaya dan menghargai kinerja 1. Confident (Percaya Diri) Berperan dalam pembangunan ekonomi nasional, menjadi pelopor dalam reformasi BUMN, dan membangun kebanggaan bangsa1. Customer Focused (Fokus Pada Pelanggan) Beorientasi pada kepentingan pelanggan, dan berkomitmen untuk memberikan pelayanan terbaik kepada pelanggan. 1. Capable (Berkemampuan) Dikelola oleh pemimpin dan pekerja yang profesional dan memiliki talenta dan penguasaan teknis tinggi, berkomitmen dalam membangun kemampuan riset dan pengembangan. 1. Comersial (Komersial)Menciptakan nilai tambah dengan orientasi komersial, mengambil keputusan berdasarkan prinsip prinsip bisnis yang sehat.

1. Struktur OrganisasiPertamina Refinery Unit II Dumai merupakan suatu unit pengolahan dan penyulingan minyak yang berada dibawah kontrol Direktur Refinery Pertamina Pusat. Pada Pertamina Refinery Unit II Dumai, crude oil diolah untuk menjadi bahan bakar minyak dan gas yang memiliki nilai guna seperti bensin, solar, avtur, kerosin, dan LPG. Struktur organisasi yang ada di Pertamina RU II Dumai berbentuk staf lini yang dipimpin oleh seorang General Manager dan bertanggung jawab langsung kepada Direktorat Pengolahan Pertamina Pusat Jakarta. Bentuk struktur organisasi Pertamina RU II Dumai, Sei. Pakning dan Pangkalan Brandan dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 1. Struktur organisasi PT Pertamina RUII Dumai

General Manager Refinery Unit II Dumai selaku pimpinan dalam tugasnya di bantu oleh : 1. Engineering and Development Manager.2. Procurement Manager.3. Reliability Manager.4. General Affairs Manager. 5. Manager Health Safety and Environment.6. Coordinator Operational and Performance Improvement.7. Senior Manajer Operation and Manufacturing. 8. Manager HR Area / Business Partner RU II.9. IT RU Dumai Area Manager. 10. Manager Keuangan Pengolahan Region I.11. Director of Pertamina Hospital Dumai.12. Manager SP1 Daerah.

1. Engineering and Development ManagerTugas dan tanggung jawab utama bidang ini adalah mengkoordinir rencana kerja/anggaran, melakukan audit dan administrasi kontrak, memberi saran/rekomendasi dalam upaya mengatasi masalah operasi dan pengembangan guna tercapainya target target pengolahan secara efektif dan efisien, serta mengkoordinasi pembinaan pegawai di lingkungan eselon operasi.

2. Procurement ManagerEselon ini bertugas dan bertanggung jawab atas kelancaran operasi pelabuhan khususnya minyak, operasi perkapalan tanker tanker, transportasi produk kilang dan peralatan telekomunikasi. Selain itu juga bertanggung jawab terhadap kontrak kontrak.3. Reliability ManagerBidang ini bertanggung jawab terhadap kehandalan kilang. Bagian ini mengendalikan seluruh kegiatan bagian inspeksi Unit Reliabilitas yang meliputi perencanaan, pengorganisasian, pelaksanaan, dan pengawasan kegiatan evaluasi pemeriksaan, penguji peralatan stationary, memberikan saran / rekomendasi dalam rangka meyakinkan kondisi layak operasi peralatan kilang dan peralatan penunjang lainnya di PT. Pertamina (Persero) RU II Dumai sesuai dengan standar/kode dan peraturan pemerintah yang berlaku.

4. General Affairs ManagerEselon ini dipimpin oleh seorang manager umum yang berfungsi dan bertanggung jawab atas pembinaan sumber daya manusia dan fasilitas yang diberikan perusahaan kepada karyawannya, serta layanan jasa manajemen yang meliputi, fungsi organisasi dan tata laksana, personalia, kesehatan, hukum, hubungan kepemerintahan, masyarakat, dan security.

5. Manager Health Safety and EnvironmentEselon ini bertanggung jawab atas ditaatinya Undang Undang Lingkungan, Keselamatan dan Kesehatan Kerja. Tugas pokoknya yaitu mencegah dan menanggulangi terjadinya kecelakaan kerja dan pencemaran lingkungan.

6. Coordinator Operational and Performance ImprovementPada bidang ini bertugas mengawasi seluruh operasional terhadap penyimpangan dan mengembalikan/meluruskan penyimpangan tersebut ke visi dan misi Pertamina RU II Dumai.

7. Senior Manager Operation and ManufacturingEselon ini dipimpin oleh seorang Senior Manager Operation & Manufacturing, yang bertugas dan bertanggung jawab atas kegiatan pengolahan minyak mentah menjadi pruduk produk kilang dan pemeliharaan peralatan peralatan produksi dan engineering. Eselon ini membawahi bidang bidang sesuai dengan fungsi masing masing yaitu :

7.1 Bidang Production DumaiBidang ini berfungsi sebagai pelaksana kegiatan operasi pengolahan minyak mentah menjadi produk-produk BBM dan Non BBM, sesuai dengan rencana kerja secara optimal, efektif, dan efisien. Bidang production Dumai dalam melaksanakan tugasnya di pimpin oleh seorang Manager Production Dumai yang bertanggung jawab atas kelancaran pengoperasian kilang Pertamina RU II Dumai. Dalam melaksanakan tugasnya, bidang kilang dibagi atas 5 bagian masing-masing dikepalai oleh seorang kepala bagian dengan tugas dan tanggung jawab secara khusus, yaitu : 1. Hydro Skimming Complex (HSC)HSC bertugas sebagai penyelenggara kegiatan operasi pengolahan BBM dan Non BBM untuk mendapatkan hasil yang optimum dan On Spec sesuai dengan rencana kerja pengolahan, yang meliputi area : Crude Distilation Unit, Naptha Rerun Unit, Hydrobon Platforming Unit, Naptha Hydro Cracker, Platforming CCR.

1. Hydro Cracker Complex (HCC)HCC bertanggung jawab untuk mengoperasikan kilang-kilang unit proses seperti : Hydro Cracker Unibon, Hydrogen Plant, Anime, LPG Recovery, Sour Water Stripper, dan Nitrogen Plant.

1. Heavy Oil Complex (HOC)HOC bertanggung jawab mengoperasikan kilang unit proses seperti : High Vacum unit Delayed Coke Calciner Distilled Hydro Treater

1. Oil Movement (OM)Bidang ini bertugas menyelenggarakan kegiatan operasi penerimaan, pencampuran (blending), penimbunan (tank), dan penyaluran minyak bumi (crude oil), produk dan barang-barang setengah jadi, pengaturan pengapalan BBM maupun Non BBM ke tanker, serta mengelola buangan minyak (slop) dan sarana limbah.

1. Utilities (UTL)Utilities bertanggung jawab atas penyelenggaraan kegiatan operasi. Utilities dalam penyediaan tenaga uap, air industri, air pendingin, air minum, udara bertekanan, listrik, serta melaksanakan pengendalian kualitas dan kuantitas bahan-bahan dan produk utilities.

1. Laboratory (LAB)Bertanggung jawab atas kualitas minyak yang dihasilkan dari proses dan memberikan saran-saran agar operasi berjalan optimum, kontrol spesifikasi produk dan kualitas unit proses.

7.2 Manajer Production Sel.PakningBidang ini berfungsi sebagai pelaksana kegiatan operasi pengolahan minyak mentah menjadi produk- produk BBM dan Non BBM area sei pakning, sesuai dengan rencana kerja secara optimal, efektif dan efisien.

7.3 Manajer Refinery Planning and OptimizationEselon ini bertanggung jawab terhadap perencanaan crude untuk di produksi dan penjadwalan pemakaian crude untuk diproduksi.

7.4 Manager Maintenance Execution (ME)Bidang ini dibagi menjadi 5 bagian yang masing-masing dikepalai oleh seorang kepala bagian : 5. Maintenance Area 1 (MA-1)Bagian ini berfungsi dalam perencanaan koordinasi dan pengawasan dari pelaksanaan pemeliharaan, perbaikan, dan modifikasi seluruh equipment pada area HOC dan sebagian OM.

5. Maintenance Area 2 (MA-2)Bagian ini berfungsi dalam perencanaan koordinasi dan pengawasan dari pelaksanaan pemeliharaan, perbaikan, dan modifikasi seluruh equipment pada area HSC dan HCC.5. Maintenance Area 3 (MA-3)Bertanggung jawab atas pemeliharaan peralatan produksi dari unit- unit proses pada area Utilities HDC, Utilities Existing, sebagian OM, serta penyediaan air bersih dari sungai rokan sampai dengan kilang. Penulis melaksanakan Kerja Praktek (KP) pada bagian ini, penjelasan lebih dalam mengenai MA-3 akan dibahas pada sesi selanjutnya.

5. WorkshopWorkshop merupakan sarana penunjang untuk proses perbaikan peralatan elektronik dan mekanik kilang PT. Pertamina RUII

5. General MaintenanceBagian ini melakukan operasi perawatan terhadap properti non kilang, seperti : perkantoran, perumahan, sarana olah raga, dan lainnya.

7.5 Manager Maintenance Planning and Support (MPS)Bidang yang bertugas sebagai pemelihara, perencana, koordinator, dan pengawas atas kegiatan perbaikan suatu peralatan kilang.

7.6 Manager Area Pangkalan brandanBidang ini bertugas sebagai pelaksana kegiatan operasi pengolahan minyak mentah menjadi produk produk BBM dan Non BBM area pangkalan brandan, sesuai dengan rencana kerja secara optimal, efektif dan efisien.

7.7 Manager Turn/Around (T/A)Eselon ini bertanggung jawab terhadap perencanaan dan koordinasi atas pelaksanaan perbaikan yang terjadwal seperti Turn Arround (T/A) dan Overhoul (O/H).

8. Manager HR Area / Business Partner RU IIEselon ini bertanggung jawab terhadap penggajian karyawan, hubungan industri, dan kesejahteraan karyawan. Disamping itu juga bertanggung jawab terhadap kesehatan karyawan dan organisasi serta prosedur-prosedurnya.

9. IT RU Dumai Area ManagerEselon ini bertugas dan bertanggung jawab atas kelancaran komunikasi dan sistem komputer serta pengawasan peralatan-peralatan komunikasi.

10. Manager Keuangan Pengolahan RegionIBertanggung jawab terhadap pengolaan tata usaha keuangan dalam rangka menunjang kelancaran kegiatan operasional perusahaan, yang meliputi:1. Pelaksanaan kebijakan keuangan perusahaan yang telah ditetapkan direksi sesuai ketentuan dan peraturan perundang-undangan yang berlaku. 1. Mengevaluasi, menganalisis dan mengkonsolidasi seluruh rencana kerja Laporan keuangan perusahaan, antara lain berupa neraca rugi/laba dan laporan keuangan / managemen lainnya.

11. Director of Pertamina Hospital Dumai.Bertanggung jawab di bidang Kesehatan dan Keselamatan bagi karyawan PT. Pertamina.

12. Manajer SPI Daerah 1Bertanggung jawab memeriksa keuangan dan kemungkinan terjadinya penyimpangan di PT. Pertamina.

2.5 Lokasi pelaksanaan Kerja Praktek (KP)Seperti yang dijanjikan sebelumnya, pembahasan mengenai lokasi pelaksanaan Kerja Praktek akan dibahas pada sesi ini. Sebagai pihak yang menyelenggarakan perawatan terhadap semua unit dan equipment agar bekerja semestinya, itulah tugas dari Maintenance Execution (ME). ME sendiri dibagi menjadi beberapa Maintenance Area ; pembagian ini berdasarkan area kerja, yakni : Maintenance Area 1 (MA-1) Maintenance Area 2 (MA-2) Maintenance Area 3 (MA-3): bekerja di area Utilities Existing, Utilities HDC, dan sebagian OM

Masing-masing bagian diatas (Maintenance Area) memiliki man power tersendiri yang terbagi menjadi beberapa bagian, yakni Instrument, Electrical, Mechanic, dan sipil ; tanggung jawab mereka sesuai dengan nama bagian yang disandangnya.Penulis mendapat kesempatan untuk melakukan Kerja Praktek (KP) pada bagian Instrument HDC MA-3. Bagian ini bertanggung jawab terhadap perawatan equipment instrumentasi pada area MA-3 Utilities HDC. Proses pemeliharaan disini mencakup upaya pengecekan, perbaikan, kalibrasi, pemasangan/pelepasan equipment, dan lainnya.Jangkauan area kerja Instrument HDC MA-3 meliputi seluruh unit instrumen yang berada dalam area Utilities HDC, area ini dibagi berdasarkan kode area :KODE AREAPENJELASAN

905Unit Turbine Generator (TG) dan kelengkapannya

910Unit penghasil udara bertekanan

920Unit Fuel Oil Pump

925Unit water management; mulai dari pengadaan, filtrasi, dll.

930Unit pengolahan limbah hasil filtrasi (separator)

940Unit Boiler beserta kelengkapannya

970Unit pengadaan air untuk keperluan fire and emergency

Gambar 2. Area kerja Instrument HDC MA-3

Karena besarnya cakupan area Instrumen HDC MA-3, maka dipilih salah satu unit sebagai bahan pembahasan Kerja Praktek (KP). Setelah melalui beberapa pertimbangan, dipilihlah judul Evaluasi Emergency Shutdown System (ESD) pada Boiler 940-B2. Pemilihan judul ini dikarenakan lokasi plant Boiler yang tidak begitu jauh dari campo Instrument HDC MA-3, dan ketersediaan literatur yang mendukung penulisan judul tersebut.

BAB IIITINJAUAN PUSTAKA

3.1 Sistem Utilities Utilities adalah bagian yang tidak terpisahkan dari suatu plant atau kilang di mana bagian ini menunjang berjalannya proses proses di dalam kilang. Berikut cakupan Utilities kilang Putri Tujuh Pertamina RU II Dumai :1. Pengolahan air, yang berfungsi sebagai pendingin, umpan boiler, air minum, water hydrant, dan air bersih.2. Udara bertekanan (Pressed air), yang berfungsi sebagai udara Instrument untuk menjalankan Instrument pengontrol dan udara kilang (Plant air) untuk pembersihan alat alat.3. Power, yang berfungsi sebagai penyedia listrik untuk area kilang dan area kompleks perumahan Bukit Datuk.4. Uap (Steam), yang berfungsi sebagai penggerak turbin, pemanas, dan bahan baku proses.

Untuk menyediakan Utilities bagi keberlangsungan kilang, pihak Utilities mengendalikan beberapa unit proses. Unit unit proses yang terdapat di Utilities adalah unit pengolahan air atau water treatment plant (WTP), unit penyedia udara bertekanan, unit pembangkit listrik, dan unit pembangkit steam

3.1.1 Unit Pengolahan Air (Water Treatment Plant)Unit ini berfungsi menyediakan kebutuhan air tawar bersih Pertamina RU II Dumai di kilang Putri Tujuh, perumahan Bukit Datuk, rumah sakit dan sarana olahraga. Bahan baku air tawar untuk WTP ini berasal dari sungai Rokan yang berjarak sekitar 45 km dari WTP. Lokasi WTP berada di perumahan Bukit Datuk. Secara umum, air tersebut akan dihilangkan atau dikurangi turbiditas, COD, suspended solid, dan warna. Kemudian akan diproses lagi sehingga menjadi air bersih atau langsung diumpankan menuju kilang Putri Tujuh untuk selanjutnya diolah sesuai kebutuhan kilang. Di bawah ini blok diagram dari unit Water Treatment Plant :

Gambar 3. Diagram Alir Proses di WTP

Refinery water dari WTP difiltrasi di sand filter bagian HDC dan ditampung di filtered water tank. Dari tangki ini, air dipompakan ke portable water tank, demineralizer, aliran make-up cooling water, plant water dan house station, baik untuk diolah lagi, maupun untuk langsung digunakan. Di demineralizer, air dihilangkan lagi mineral-mineralnya untuk dijadikan air umpan boiler atau boiler feed water (BFW). pengeliminasian mineral ini dikarenakan beberapa jenis mineral dapat menyebabkan kesadahan pada air yang dapat menimbulkan kerak (scaling) pada boiler.

3.1.2Unit Penyedia Udara BertekananUnit ini berfungsi menyediakan udara bertekanan yang digunakan untuk unit instrumentasi, kontrol, keperluan operasi kilang, serta flushing kotoran pada pipa. Adapun udara bertekanan yang dihasilkan di kilang Putri Tujuh Dumai terdiri dari dua macam, yaitu udara Instrument (Instrument air) dan udara kilang (plant air). Berikut akan dijelaskan mengenai udara bertekanan tersebut.Instrument airUdara bertekanan ini digunakan untuk menjalankan instrumen pengendali, seperti pneumatic valve. Udara bertekanan ini harus berupa udara kering bebas uap air yang diproses melalui Air Dryer System. Udara bertekanan ini dihasilkan oleh kompresor udara berjumlah 4 buah, yang digerakkan oleh turbin dan motor yang masing-masing berjumlah dua buah.

Plant airUdara bertekanan ini digunakan untuk keperluan proses dan sebagai pembersih atau flushing kotoran di pipa-pipa. Udara bertekanan ini dihasilkan di kompresor udara yang sama dengan Instrument air. Namun, udara ini dapat langsung dialirkan tanpa melalui proses pengeringan.

3.1.3 Unit pembangkit listrik Unit ini berfungsi menyediakan listrik yang digunakan untuk unit Instrument kontrol, keperluan operasi kilang, serta keperluan di area kompleks perumahan Bukit Datuk Dumai. Adapun pengolahan listrik di kilang Putri Tujuh Dumai dibangkitkan dengan generator turbin uap, ada 5 unit turbin uap dengan output maksimal 14MW per turbin. Pada sistem pembangkit listrik tenaga uap ini, steam digunakan sebagai media penggerak turbin untuk menghasilkan listrik yang dikelola oleh bagian PLTU. Selain dari pembangkit turbin uap, Pertamina RUII juga menggunakan unit pembangkit berbasis Diesel Engine Generator.

3.1.4Unit Penyedia SteamUnit ini berfungsi menyediakan kebutuhan steam untuk proses, penggerak turbin, dan sebagainya. Steam di hasilkan oleh Boiler yang diperoleh dari pemanasan BFW (Boiler Feed Water) yang sebelumnya telah dibersihkan di unit filtrasi dan demineralisasi yang terakhir diolah di deaerator. Pengolahan air sebagai umpan boiler ini bertujuan untuk mencegah pembentukan kerak (scale) pada komponen boiler.. Kerak tersebut dapat menghambat transfer panas pada boiler sehingga menyebabkan hot-spot dan menurunkan efisiensi perpindahan panasnya.

3.2 Boiler sebagai unit penyedia steamBoiler merupakan bejana tertutup yang digunakan untuk memanaskan air sampai menjadi uap dengan tekanan dan temperatur yang dikehendaki. Uap air adalah suatu gas yang timbul akibat adanya perubahan fase air menjadi uap melalui metode pendidihan (boiling). Untuk melakukan proses pendidihan diperlukan energi panas yang berasal dari proses pembakaran bahan bakar .Uap yang dihasilkan mempunyai kandungan energi yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi seperti untuk penggerak turbin dan proses lainya.

3.2.1 Jenis BoilerSetiap boiler yang dibuat telah dirancang sedemikian rupa sehingga sesuai dengan kebutuhan pemakai yang mengoperasikannya. Secara umum boiler dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu: Water tube boiler : air mengalir didalam tube, api berada diluar tube. Fire tube boiler : api berada didalam tube dan air dan uap diluar tube.3.2.2 Instrument equipment pada BoilerInstumentasi merupakan peralatan yang digunakan sebagai pendeteksi, pengukuran, pengaman dan pengontrolan variabel proses pada unit industri. Sebuah unit Boiler memiliki beberapa instrument equipment penting berupa switch, transmitter, solenoid, juga ada indikator lokal yang seiring waktu fungsinya mulai digantikan oleh transmitter.

1. SwitchAlat pengukuran ini disebut juga sensor switch yang outputnya berupa sinyal analog 0-24VDC yang kemudian dikonversi menjadi sinyal 1 dan 0. Set point ditentukan pada saat kalibrasi switch, sehingga jika nilai parameter yang diukur mencapai nilai setting maka outputnya akan berpindah state ; selama nilainya belum mencapai set point maka output tidak akan berubah. Sinyal output analog dari switch dikonversi menjadi sinyal digital oleh Field Control Module (FCM) yang kemudian ditransfer menuju Programmable Logic Controller (PLC) melalui Fieldbus. Tipe switch yang digunakan pada unit Boiler 940-B2 umumnya bersifat NO (Normally Open), hal ini dikarenakan Trip System / ESD menggunakan Common Interlock berbasis logika AND pada sistem kontrolnya, sehingga bila salah satu switch terbuka (Open state), Common Interlock akan menghasilkan logika 0. Hal ini membuat beberapa solenoid valves menjadi deenergize (Trip). Namun pada beberapa bagian ada juga yang menggunakan switch bersifat NC (Normally Closed), biasa digunakan pada bagian yang bersifat high triggered, seperti pada pressure switch high (PSH).Beberapa switch yang digunakan pada unit Boiler 940-B2 antara lain :

a. Pressure switchPressure switch adalah alat pendeteksi tekanan, baik tekanan berupa udara, air, oil maupun steam, Cara kerja pressure switch sama dengan switch SPDT / Singe Pole Dual Throw, namun pengaktuasi switch disini memanfaatkan tekanan. Bila tekanan melebihi nilai setting, maka switch teraktuasi.

Gambar 4. Pressure Switch

b. Level SwitchLevel switch digunakan untuk mendeteksi ketinggian level cairan, contohnya digunakan untuk mendeteksi suatu volume benda cair yang terdapat pada steam drum boiler.Biasanya pada unit Level Transmitter terdapat beberapa switch SPDT yang dapat dimanfaatkan sebagai indikasi Level Switch.

c. Temperature SwitchPeralatan yang digunakan untuk mendeteksi temperatur (suhu) dan mengaktifasikan switch pada batas harga tertentu. Pada Temperature Switch biasanya memanfaatkan bi-metal sebagai sensor.Saat bi-metal mendapat panas hingga suhu tertentu, bi-metal akan membengkok dan mengaktuasi micro switch.

Gambar 5. Temperature Switch

d. Flow SwitchFlow switch adalah sensor yang bekerja berdasarkan aliran seperti air, oli, udara dan lain-lain, flow switch digunakan untuk mendeteksi aliran yang masuk maupun keluar. Didalam sensor ini terdapat micro switch dengan kontak jenis SPDT.Sensor ini memiliki semacam plat yang ada akan terdorong bila ada aliran. Plat ini akan menekan micro switch yang ada di bagian dalam sensor.

e. Limit SwitchAdalah switch yang digunakan untuk mendeteksi posisi suatu aktuator, umumnya digunakan sebagai pendeteksi posisi maksimal ataupun minimal. Konstruksinya sangat sederhana, bila aktuator telah sampai pada posisi maksimal, aktuator akan menyentuh limit switch, switch yang teraktuasi akan dibaca sebagai sinyal picu penanda bahwa aktuator sudah pada posisi maksimal ; hal yang sama yang akan terjadi bila limit switch digunakan sebagai pendeteksi posisi minimum.

2. TransmitterAlat ini akan merubah besaran fisis menjadi parameter sinyal yang umum berupa arus dengan range 4-20 mA. Output dari transmiter akan dikirim menuju Analog Input pada Field Control Module (FCM) yang kemudian diintegrasikan dalam Distributed Control System (DCS) Beberapa transmitter yang digunakan unit Boiler 940-B2 :a. Pressure Transmitter : mendeteksi tekanan fluida.b. Level Transmitter : mendeteksi tinggi level.c. Temperature Transmitter : mendeteksi suhu.d. Flow transmitter : mendeteksi kapasitas aliran fluida.e. Flame Indicator : mendeteksi keberadaan api.f. O2 Analyzer: mendeteksi kadar O2 pada stack

a. Pressure Transmitter (PT)Pada komponen ini, terdapat semacam membran dengan konstanta yang telah ditetapkan dan terhubung dengan LVDT (Linear Variable Differential Transformer). Saat membran ini mendapat tekanan, LVDT didalam PT akan mendeteksi perubahan fisik pada membran lalu mikrokontroller akan mengkonversinya dalam bentuk sinyal arus 4-20 mA. PT juga dilengkapi dengan tempilan LCD yang menampilkan berapa tekanan yang dideteksinya beserta output hasil konversi dalam bentuk sinyal arus. Pengolahan data secara digital menjadikan PT mempunyai banyak peran, sebagai sensor, signal conditioning, transmitter juga sebagai indikator lokal.

Gambar 6. Pressure Transmitter

b. Level Transmitter (LT)LT memanfaatkan sifat magnetostrictive untuk mendeteksi ketinggian level. Magnetostrictive adalah serangkaian ferromagnetic dialiri arus listrik yang akan bereaksi terhadap gaya magnet, yang kemudian interfensi gaya magnet ini akan diterjemahkan dalam bentuk pulsa sehingga diketahui posisi magnet ada dimana. Magnet untuk mengaktuasi magnetostrictive dipasang pada inti floater (pelampung) yang bergerak mengikuti ketinggian level fluida. Magnetoresistive dipilih karena sensitivitasnya yang tinggi dan dapat dipasang secara eksternal tanpa perlu kontak fisik dengan floater. Pemasangan secara eksternal memungkinkan jam operasional yang lebih tinggi dibandingkan pemasangan sensor secara internal, mengingat Level Transmitter pada unit Boiler digunakan untuk mengukur level steam drum yang mempunyai temperatur tinggi.Penempatan unit magnetoresistive beserta floater dipasang diluar bejana yang akan diukur menggunakan bejana eksternal, namun kedua bejana ini terhubung sehingga ketinggian level pada kedua bejana akan sama (prinsip bejana berhubungan).

Gambar 7. Level Transmitter (kiri) dan bejana eksternal (kanan)

c. Temperature Transmitter (TE)Temperature Transmitter (TE) adalah kesatuan sistem ; menggunakan thermocouple atau RTD (Resistance Temperature Detector) sebagai sensor yang kemudian input dari sensor ini dikonversi oleh signal conditioner menjadi sinyal arus 4-20mA. Yang membedakan unit ini dengan unit transmitter lainnya adalah penempatan sensor dan tranducer yang terpisah.

Gambar 8. RTD (kiri) beserta Thermocouple (kanan)

d. Flow Transmitter (FT)Secara fisik sekilas mirip dengan PT, namun mempunyai 2 buah port sebagai masukan yang disebut Upstream dan Downstream. Penggunaan 2 buah port ini dikarenakan FT menggunakan azas persamaan energi aliran untuk mengukur kecepaan aliran / flow.

Gambar 9. Port Upstream dan DownstreamMetode pengukurannya adalah dengan memasang sebuah orifice plate didalam pipa untuk menghambat aliran fluida. Pemasangan orifice plate ini menghasilkan perbedaan tekanan pada bagian muka orifice (upstream) dan belakang orifice (downstream).

Orifice Plate

FT

Gambar 10. Penempatan Orifice Plate

Tekanan pada Upstream dan Downstream diukur menggunakan metode yang sama pada PT, hasil pengukuran ini kemudian dikalkulasi dengan dalil persamaan tekanan sehingga didapat nilai laju aliran / flow.

Perhitungan nilai laju aliran dapat dilihat pada persamaan :

Dimana :Q : Flow (m3/s)K: Konstanta P: Beda tekanan (Pa)d : Diameter lubang orifice (m)D : Diameter dalam tube / pipaCd: Koefisien gesekp: Masa jenis fluida (kg/m3)g: Percepatan gravitasi (m/s2)

FT juga memiliki tampilan LCD yang dapat menunjukkan nilai flow, besaran output dalam bentuk sinyal arus 4-20mA, juga tampilan dalam bentuk persentase 0-100% flow rate.

e. Flame DetectorAdalah serangkaian unit pendeteksi keberadaan api menggunakan UV sensor. Alat ini memiliki detektor berupa tube kaca yang berisi gas khusus, didalam selongsong ini terdapat 2 buah elektroda yang salah satunya terhubung ke sumber tegangan AC. Detektor akan bereaksi terhadap spektrum ultraviolet (UV), saat detektor mendapat radiasi UV yang cukup, elektron akan dilepas dan membuat gas pengisi tube menjadi konduktif sehingga kedua elektroda terhubung. Arus yang melalui kedua elektroda tidak konstan, tetapi naik dan turun dengan cepat, hal ini disebut juga avalanche (longsoran).Bila radiasi UV sangat tinggi, dapat dihasilkan ribuan avalanches per detik. Jumlah avalanches yang timbul akan dijadikan patokan terhadap detektor untuk mendeteksi keberadaan api.

f. O2 AnalyzerAlat ini berupa probe yang dipasang pada stack (cerobong) buangan gas sisa pembakaran boiler dan converter untuk signal conditioner. Fungsi alat ini sebagai pendeteksi kadar O2 pada gas buang. Sebenarnya O2 analyzer tidak langsung mendeteksi konsentrasi O2 pada gas buang, namun lebih tepatnya adalah membandingkan kadar O2 pada stack dan kadar O2 di udara luar dalam satuan % (persen). Bila informasi dari O2 analyzer digabungkan dengan sumber lain melalui perhitungan tertentu, akan dapat diperkirakan nilai perbandingan AFR (Air to Fuel Ratio) pada burner.AFR yang tepat akan menghasilkan pembakaran yang baik, rendah emisi, dan juga hemat bahan bakar. Nilai AFR sendiri telah ditetapkan spesifik terhadap jenis bahan bakar melalui perhitungan stikiometri.AFR yang tidak sesuai spesifikasi jenis bahan bakar akan berdampak buruk terhadap Boiler. AFR terlalu rendah menghasilkan rich mixture (Campuran kaya / basah), hal ini akan meningkatkan pemakaian fuel (boros bahan bakar), sekaligus menaikkan emisi gas buang seperti HC (Hidrokarbon) dan CO (Karbon Monoksida) yang berbahaya untuk lingkungan. AFR yang terlalu tinggi akan menghasilkan lean mixture (Campuran miskin / kering), hal ini akan meningkatkan temperatur furnace sekaligus meningkatkan emisi gas buang yang tidak baik untuk lingkungan dan manusia, seperti NOx (Nitrogen Oksida).

3. Solenoid ValveSolenoid merupakan elemen penting pada Emergency Shutdown System (ESD) yang berfungsi sebagai pengendali on/off. Apabila dalam proses produksi gagal mencapai kestabilan sistem maka solenoid valve akan deenergized kemudian akan mematikan sistem (Trip). Solenoid Valve merupakan katup atau kran yang beroperasi untuk membuka atau menutup aliran udara menuju shut-off valve. Solenoid Valve digerakkan oleh medan magnet yang disebut solenoid. Jika arus mengalir ke kumparan solenoid (solenoid disebut energized) maka akan timbul medan magnet yang akan menarik katup sehingga katup akan membuka atau menutup saluran sesuai dengan tipenya.

4. Control ValveControl Valve adalah final control element didalam proses kontrol industri. Alat ini akan memanipulasi aliran fluida untuk mengkompensasi gangguan load dan menjaga variabel proses teregulasi sedekat mungkin dengan nilai set point yang diharapkan.Control Valve pada unit Boiler digerakkan oleh udara / pneumatik, dengan 2 jenis karakter bukaan : ATO (Air To Open) dan ATC (Air To Close). Jika dianalogikan dengan sebuah switch, maka ATO adalah Normally Close dan ATC adalah Normally Open.

Gambar 11. Control Valve

Ada 3 karakter utama pada control valve : Quick opening, Linear, dan equal percentage.

a. Quick OpeningKatup dengan karakter ini akan memberikan perubahan flow rate yang besar walau dengan sedikit bukaan katup. Semisal pada bukaan katup 50%, telah diraih flow rate 80%.Dikarenakan sifatnya yang dapat merubah nilai flow rate secara cepat, maka katup Quick Opening sering digunakan sebagai shut-off valve (katup on/off).

b. Linear OpenSesuai dengan namanya, katup jenis ini akan menghasilkan flow rate yang proporsional terhadap bukaan katup. Semisal pada bukaan katup 50%, maka flow rate juga 50%.

c. Equal PercentageKatup ini akan meningkatkan flow rate dengan persentase yang tetap terhadap flow rate sebelumnya pada setiap kenaikan bukaan katup.

Gambar 12. Tabel Equal Percentage

Dapat dilihat pada tabel diatas, setiap kenaikan bukaan katup sebanyak 10%, flow rate tetap bertambah 48% dari sebelumnya. Berikut tampilan dalam bentuk grafik :

Gambar 13. Grafik Equal Percentage

Dari grafik tersebut, diketahui bahwa dibutuhkan bukaan katup yang besar untuk meningkatkan flow rate. Inilah kenapa katup ini digunakan sebagai pressure control valve, karena bukaan katup yang besar dapat meminimalkan pressure loss fluida pada katup.

Disamping ketiga karakter katup diatas, masih banyak lagi karakter lainnya yang sebenarnya adalah modifikasi dari ketiga karakter utama diatas. Pemilihan karakter ini dilandaskan kebutuhan dilapangan. Berikut grafik perbandingan ketiga karakter katup ini:

Gambar 14. Perbedaan karakter Control valve5. Indikator lokal Alat ini berfungsi mengubah besaran fisis menjadi besaran umum yang sesuai dengan peruntukannya. Transmitter sebenarnya juga memiliki indikator lokal sendiri dalam bentuk tampilan LCD. Namun pada beberapa titik dilapangan masih tetap menggunakan Indikator Lokal yang bersifat analog (Dial Gauge).

a. Pressure Indicator / Pressure GaugeBerkerja sebagai pendeteksi dan penunjuk tekanan fluida. Kontruksi didalamnya menggunakan Bourdon Tube (BT). BT sendiri adalah sebuah hollow tube terbuat dari kuningan (Brass) yang memiliki tingkat elastisitas tertentu. Ketika BT mendapat tekanan fluida, BT akan melengkung mengikuti tingginya tekanan. Adanya engkungan ini yang kemudian dimanfaatkan sebagai penunjukkan, dengan menghubungkan BT menuju mekanisme penunjukan jarum (Dial Indicator) dalam satuan Kg/cm.

Gambar 15.. Bourdon Tube

b. Level Indicator / Level GlassIndikator ini berupa jendela pengintip yang terbuat dari material kaca kualitas tinggi untuk melihat ketinggian level fluida secara aktual. Pada Level Glass terdapat label penunjukan yang umumnya dalam satuan persen (0-100%).

c. Temperature Indicator / ThermometerMemanfaatkan sifat bi-metal yang memuai saat mendapat panas, itulah cara kerja indikator ini. Tingkat lengkung bi-metal kemudian dikonversi menjadi penunjukan jarum (Dial Indicator) yang ditampilkan dalam satuan oC.

d. Flow Indicator / Flow meter Meski sudah jarang digunakan (fungsinya digantikan oleh Flow Transmitter), namun pada beberapa titik masih dapat dijumpai piranti ukur ini. Menggunakan semacam vane yang berputar bila ada aliran fluida, kecepatan putar vane ini kemudian dikonversi menjadi penunjukan jarum yang ditampilkan dalam satuan m3/s.

3.3 Range sinyal dan konversiSistem kontrol pada unit Boiler meggunakan sinyal dalam bentuk arus sebagai sinyal kontrol. Untuk itulah dibutuhkan konversi sinyal, dari besaran tertentu menjadi sinyal arus yang sesuai dengan range signal. Hal ini sangat diperlukan, terutama ketika dilakukan kalibrasi alat ukur. Sinyal arus yang digunakan memiliki range 4-20mA, sedangkan nilai besaran dapat berbeda-beda. Misalnya pada besaran tekanan memiliki range 0.2-1 Kg/cm, sedangkan besaran level umumnya ditampilkan dalam bentuk persentase 0-100%. Berikut beberapa nilai besaran beserta hasil konversi terhadap sinyal arus :

Posisi(%)Arus(mA)Besaran / Value

Tekanan(Kg/cm)Level(%)Temperatur(oC)Flow(m3/s)

040.20Depended*Depended*

2580.425

50120.650

75160.875

100201100

* : tergantung berapa nilai pMin dan pMaks (p = posisi)

Gambar 16. Tabel konversi besaran

Pada beberapa besaran dimana tidak terdapat nilai min dan maks yang absolut (seperti pada temperatur dan flow), dapat dicari nilai besaran / value dengan persamaan :

Contoh :Suatu Flow Transmitter dengan range 120-341 m3/s, tentukan value pada posisi 25% dan 75% !

75%25%

Ketika dilakukan proses kalibrasi pada equipment, terkadang dibutuhkan konversi dari besaran A menuju besaran B. Perhitungan ini dapat dicari menggunakan persamaan berikut :

Contoh :Sebuah Flow Transmitter dengan range 120-341 m3/s menunjukkan nilai penunjukkan 175.25 m3/s , berapa semestinya besar sinyal arus saat itu ?

Maka :

p = 175.25 m3/s pmin = 120 m3/s span = |pmax - pmin| = |340 m3/s 120m3/s | = 220span = |pmax pmin| = |15mA 3mA | = 12pmin = 3mADiketahui:

3.4 Proses kerja Boiler 940 B-2Komponen luar yang masuk kedalam furnace boiler adalah udara bertekanan dari FDF, MP steam, dan HBW. Sedangkan komponen yang keluar dari boiler sebagai produk adalah HP steam.

BFW

Gambar 17. Boiler

Boiler Feed Water (BFW) yang sebelumnya telah diolah di unit demineralisasi dan deaerator kemudian dipompakan menuju boiler menggunakan pompa 940-P2A/B/C. Tube BFW masuk melintasi water drum kemudian economizer untuk meningkatkan suhunya sekaligus menurunkan suhu stack (cerobong asap) akibat panas gas buang boiler. BFW yang telah ditingkatkan temperaturnya tadi kemudian masuk kedalam steam drum. BFW kemudian akan bersirkulasi melintasi steam drum water drum dikarenakan adanya perpindahan kalor pada BFW. BFW akan berubah fasa menjadi uap pada steam drum, uap ini kemudian disirkulasikan kembali melewati superheater agar didapat uap yang lebih kering dan bertekanan tinggi, disebut juga HPS (High Pressure Steam) yang bertekanan 42,9 kg/cm2 dan suhu 398oC.Selama beroperasi nyala api pada burner tidak diperbolehkan mengenai dinding pipa / tube boiler karena dapat menyebabkan terjadinya hot spot pada bagian yang terkena api secara langsung. Apabila hal ini terjadi dapat mengakibatkan kerusakan pada tube tersebut. Jadi pemanasan yang terjadi adalah pemanasan secara tidak langsung / radiasi.Sistem kontrol Boiler 940-B2 menggunakan Boiler Management System (BMS) yang terhubung dengan jaringan DCS (Distributed Control System). DCS adalah sistem pengontrolan proses industri yang terdistribusi baik secara fungsional maupun secara geografis, yang terdiri dari berbagai macam jenis dan tipe hardware yang saling berinteraksi untuk melakukan fungsi pengendalian proses dalam suatu jaringan dengan menggunakan kabel fiber optic, kabel koaksial, dan atau UTP (Unshielded Twisted Pair) sebagai media penghubungnyaDCS memungkinkan pengontrolan sekaligus pengawasan secara real-time terhadap suatu proses sekaligus melakukan self-tuning melalui perhitungan matematis kompleks agar sistem bekerja optimal. PT. Pertamina RUII menggunakan DCS dari vendor Foxboro I/A Series, dimana pengontrolan unit pada area Utilities dilakukan didalam Utilities Control Room, didalam ruangan ini para operator melakukan tugas supervisory terhadap unit di komplek Utilities HDC. Pengontrolan disini berbasis HMI (Human to Machine Interface), sehingga memudahkan operator melakukan tugas mereka.

Gambar 18. Tampilan HMI pengontrolan Boiler 940-B2Untuk BMS (Boiler Management System) pada komplek 940, PT Pertamina RUII menggunakan PLC Triconex). BMS melakukan kontrol terhadap startup sequence, shut-down sequence, dan Emergency Shutdown System (ESD).Triconex menggunakan tiga modul prosessor utama (main processor) yang berfungsi untuk mengendalikan tiga channel yang terpisah, fitur ini disebut juga Triple Modular Redundancy (TMR). Masing-masing main processor beroperasi secara paralel dengan dua prosesor lainnya. Setiap channel pada modul masukan (input) membaca data proses dan melewatkan informasi tersebut menuju main prosessor pada channel tersebut.

Gambar 19. Konfigurasi Triconex TMR

Pada setiap scan time, tiap Main Processor akan mengeksekusi program dan mengirimkan keluaran kepada modul output. Voter akan memvoting data keluaran pada modul output untuk mengkompensasi kesalahan yang mungkin terjadi pada main processor. Bila Voter mendeteksi terdapat perbedaan hasil kalkulasi pada salah satu main processor dibandingkan dengan main processor lainnya, Voter akan menghentikan transmisi output pada main processor yang bermasalah tersebut. Melakukan langkah self-repair, lalu menghidupkan alarm agar segera dilakukan pengecekan oleh operator. Dengan sistem seperti ini, sangat kecil kemungkinan terjadi spurious trip. Karena saat salah satu prosessor bermasalah, prosessor lainnya tetap bekerja. Selain fitur TMR tadi, PLC ini juga dapat bekerja sama dengan sistem DCS (Distributed Control System) beberapa vendor ternama, sehingga sangat memungkinkan penggunaan unit kontrol dan modul komunikasi dari vendor berbeda dengan kelebihan masing-masing.

3.5 Data Spesifikasi Boiler 940-B-2 Spesifikasi berdasarkan Combustion Engineering (USA) :

Type: 25 VP-14WDesign and construction: Combustion EngineeringManufacturing: Stein Et Roubix EspanolaSuperheated steam rating: 68 Ton/hourSuperheated steam pressure: 42,9 Kg/cm2Superheated steam temperature: 398CFeed water temperature: 121CWeight empty w/o fan, ducts: 103,4 TonWeight water filled w/o accessories: 138,25 tonContinuous blowdown: 5%Fuel : Fuel oil, Fuel GasFurnace Type: PressurizedBoiler design pressure: 49,5 Kg/cm23.5.1 FurnaceFurnace didesain dari type water-wall tangent tube (water tube type). Pipa berdiameter 3 seam welded digunakan untuk memastikan kekuatan tube dan untuk menghindari tube failure akibat pembakaran yang berlebihan.

3.5.2 Water wall :Tube outside diameter: 76.1 mmTube thickness: 3.6 mmFurnace volume: 80.6 m3

3.5.3 Steam SuperheaterSuperheater didesain untuk menaikan temperature uap hingga 398C dengan spesifikasi sebagai berikut : Inlet Header Tube : Seamless drawn steel Outside diameter : 273 mm Material quality : SA 106 Gr. B16 Panel forned one by 12 double tubes Tube: Seamless drawn steel Outside diameter: 47.5 mm Thickness: 5 mm Material: SA 123 T2 dan T22Outlet header Tube: Seamless drawn steel Outside dimeter: 273 mm Material: A 335 Gr.P2 Heating surface: 99.5m2

3.5.4 EconomizerEconomizer memanfaatkan energi panas dari sisa pembakaran fuel, kemudian panas ini digunakan untuk menaikkan suhu BFW. Spesifikasi economizer :Type : Bare Tube (in line)Gases run : Up goingWater run : Down goingElement number : 37Tubes per element : 20 Number of tubes : 740Tubes O.D : 51 mmTube thickness : 5 mmTube material quality : SA 192Transverse pitch : 76 mmLongitudinal pitch : 101.6 mm

3.5.5 FuelBoiler 940-B2 menggunakan dua jenis bahan bakar, fuel oil dan fuel gas. Fuel oil digunakan sebagai main fuel, sedangkan fuel gas digunakan sebagai pilot. Berikut spesifikasi bahan bakar Boiler 940-B2 :

Fuel Oil High Heating Value (HHV) : 10,286 Kcal/KgLow Heating Value (LHV) : 9,706 Kcal/KgSulphur Content : 2,47 % maxViscosity at 37,8C: 269,3 cstViscosity at 76C : 44 cstPressure at header : 3.5 Kg/cm2

Fuel GasHigh Heating Value (HHV): 12,900 Kcal/KgLow Heating Value (LHV): 11,750 Kcal/KgH2S, volume : 0.2 %

3.6 Gerbang LogikaGerbang logika yaitu rangkaian dengan satu atau lebih dari sinyal masukan (input) tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran (output). Gerbang logika merupakan rangkaian digital yang hanya mengenal dua keadaan yaitu 0 dan 1. Gerbang Logika yang sering dipakai dalam menganalisa suatu rangkaian dalam sistem shutdown adalah gerbang NOT, gerbang OR dan gerbang AND.

3.6.1 Gerbang logika NOTGerbang NOT/Inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran, dan keadaan keluarannya selalu berlawanan dengan keadaan masukannya. Jadi keluaran dari gerbang NOT adalah komplemen dari masukannya.

Gambar 20. Gerbang NOTAQ

01

10

Gambar 21. Tabel kebenaran gerbang NOT

3.6.2 Gerbang Logika ORGerbang logika OR adalah gerbang logika yang memiliki dua atau lebih sinyal masukan, yang dihubungkan secara paralel dan memiliki satu sinyal keluaran. Jika salah satu atau semua inputnya mempunyai logika 1, maka outputnya akan berlogika 1.

Gambar 22. Gerbang ORABQ

000

011

101

111

Gambar 23. Tabel Kebenaran Gerbang OR

3.6.3 Gerbang logika ANDGerbang logika AND adalah gerbang logika yang memiliki dua atau lebih sinyal masukan, yang dihubungkan secara seri dan memiliki satu sinyal keluaran. Output logikanya akan 1 apabila semua inputnya berlogika 1.

Gambar 24. Simbol Gerbang AND

ABQ

000

010

100

111

Gambar 25. Tabel Kebenaran Gerbang AND

BAB IVPEMBAHASAN

4.1 Pengenalan ESD ESD (Emergency Shutdown System) adalah suatu sistem yang digunakan untuk menjaga agar semua alat atau komponen yang digunakan dalam suatu proses berada dalam keadaan aman jika terjadi kondisi yang tidak diinginkan (process failure).Sistem keselamatan / keamanan produksi didalam industri minyak dan gas bumi memegang peranan sangat penting dimana hal ini menyangkut keselamatan peralatan dan manusia, faktor lain yang sangat terkait misalnya kehilangan jam kerja ataupun kehilangan aset perusahaan, oleh karena itu dipasanglah ESD yang berfungsi untuk menghindari atau mengurangi masalah-masalah tersebut.

4.2 Komponen ESD pada unit Boiler 940-B2ESD pada Boiler 940-B2 diproses oleh PLC Triconex, yang mana dalam prosesnya dibutuhkan input dari field equipment (peralatan lapangan) sebelum diproses di PLC Triconex dan kemudian dari PLC Triconex memberikan output ke sistem untuk menghidupkan alarm atau menghentikan proses (trip). Semua sistem proteksi ini saling berhubungan satu dengan yang lainnya, bahkan PLC juga tersambung kedalam jaringan DCS agar semua sistem saling bekerja sama untuk menghasilkan performa dan efisiensi optimal.

4.2.1 ESD Field Equipments pada Boiler 940-B2 940-FT-73AE: Transmitter combustion air 940-FT-73BE: Transmitter combustion air 940-FT-73B: Transmitter purging air 940-LSL-133: Boiler water level low switch 940-LSLL-1122: Boiler water level very low switch 940-PSH-1130: Steam pressure switch 940-PSH-1126: Combustion chamber pressure switch 940-PSL-1082B: Pilot gas pressure switch 940-PSL-1098A: Fuel oil pressure switch 940-TSL-1094B: Fuel oil temperature switch 940-PDSL-1110: Steam/F.O. diff. pressure switch 940-PSL-1102: Fuel gas pressure switch 940-XY-1070: Fuel gas supply solenoid valve 940-XY-1049A: Pilot shut-off solenoid 940-XY-1049B: Pilot vent. shut-off solenoid 940-XY-1049C: Pilot shut-off solenoid 940-BIS-1150A: Pilot flame detector 940-BIS-1150B: Main flame detector Switch Push buttonCentral panel equipments 940-FSL-73AE: Combustion air switch 940-FSL-73BE: Combustion air switch 940-FSH-73B: Purging air switch 940-PB-12: Emergency Stop push button Bypass key Alarm

4.2.2 ESD Field Equipment Setting 940-B-2Tag. No.DescriptionSettingAT

940-FSL-73AEFlow Switch Low (Transmitter Combustion Air 1)17500 Nm3/Hr (25%)

940-FSL-73BEFlow Switch Low (Transmitter Combustion Air 2)17500 Nm3/Hr (25%)

940-FSH-73BFlow Switch High (Transmitter Purging Air)24000 Nm3/Hr (35%)

940-LSL-133Level Switch Low (Steam Drum)25%

940-LSLL-1122Level Switch very Low (Steam Drum)20%

940-PSH-1130Pressure Switch High (Steam)47.5 Kg/Cm2

940-PSH-1126Pressure Switch High (Furnace)500 mm.W.C

940-PSL-1098APressure Switch Low (Fuel Oil)1.5 Kg/Cm2

940-PSL-1098BPressure Switch Low (Fuel Oil)2.5 Kg/Cm2

940-TSL-1094ATemperature Switch low (Fuel Oil)600C

940-TSL-1094BTemperature Switch low (Fuel Oil)550C

940-PDSL-1110Pressure Differential Switch Low (Steam/F.O)0.4 Kg/Cm2

940-PSL-1102Pressure Switch Low (Fuel Gas)0.5 Kg/Cm2

940-PSL-1082APressure Switch Low (Fuel Gas to Pilot)1 Kg/Cm2

940-PSL-1082BPressure Switch Low (Fuel Gas to Pilot)0.5 Kg/Cm2

Gambar 26. ESD equipments setting

Salah satu final element penting pada pengontrolan Boiler adalah Solenoid Valve. Pada kondisi normal operasi (semua nilai setting equipment terpenuhi) solenoid akan terus energized sehingga katup terbuka dan fuel dapat mengalir menuju burner. Jika terjadi ketidak stabilan dimana nilai variabel-variabel yang dikendalikan tidak lagi sesuai dengan setting, maka PLC akan memberikan output logika nol sehingga arus listrik menuju solenoid terputus. Solenoid akan deenergized dan aliran udara bertekanan menuju shut-off valve terputus, shut-off valve yang bersifat ATO (Air To Open) akan menutup dan menghambat aliran fuel menuju burner , burner kehilangan sumber bahan bakar kemudian boiler akan shutdown.Umumnya shut-off valve yang dikendalikan solenoid valve bersifat ATO, namun Pada beberapa kondisi terdapat juga shut-off valve yang bersifat ATC (Air To Close) ; shut-off valve pada pilot gas vent misalnya. Shut-off Valve ini akan membuka saat terjadi trip, sehingga tekanan gas propana didalam pipa pilot dapat dilepas keudara.

4.3 Parameter kerja ESDBeberapa parameter yang dapat menyebabkan terjadinya boiler shutdown jika kondisi normal tidak terpenuhi, antara lain: Pilot burner shutdown Fuel oil burner shutdown Boiler total shutdown

4.3.1 Pilot Burner ShutdownPilot burner adalah pembakar berukuran kecil yang menggunakan bahan bakar gas propana,yang dinyalakan setelah proses purging selesai, dan akan tetap bekerja walau main burner sudah menyala. Variabel yang mempengaruhi Pilot Burner Shutdown adalah:

Pilot Gas Low Pressure (940-PSL-1082B)Pressure Switch PSL-1082B bersifat Normally Open. Akan menjadi Close bila tekanan pilot gas diatas 0.5 Kg/Cm2. Bila switch ini open (tekanan turun), maka alarm PAL-1082B akan aktif (karena terdapat gerbang NOT pada input alarm) ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1049A/B/C. Burner akan kehilangan pasokan bahan bakar dan boiler akan shutdown.

Pilot Flame Detector Fail (940-BIS-1150A)Pilot burner akan shutdown jika flame detector BIS-1150A mendeteksi tidak ada nyala api pada burner.

Gambar 27. Pilot Instrumentation Diagram 940-B2

Gambar 28. Pilot Burner ESD Logic

4.3.2 Fuel Oil Burner ShutdownFuel oil burner adalah pembakar utama yang menggunakan fuel oil. Fuel oil merupakan bahan bakar berat sulit yang menguap dan gampang membeku pada suhu kamar. Untuk menghindari fuel oil membeku didalam tube maka fuel oil dijaga agar terus bersirkulasi (mendapat tekanan), juga dengan memanaskan tube fuel oil menggunakan MP steam. Sebelum masuk kedalam burner, fuel oil harus dikabutkan menggunakan atomizing steam agar dihasilkan partikel fuel oil yang lebih kecil, menyebar, dan gampang disulut. Sumber atomizing steam sendiri menggunakan MP Steam.

Gambar 29. Fuel Oil Instrumentation Diagram 940-B2Variabel yang mempengaruhi shutdown Fuel Oil burner : Fuel Oil Low Pressure (940-PSL-1098A)Pressure Switch PSL-1098A bersifat Normally Open. Akan menjadi close bila tekanan fuel oil diatas 1.5 Kg/Cm2. Jika switch ini open (tekanan FO turun), timer akan menunggu hingga 5 detik sebelum akhirnya alarm PAL-1098 aktif (karena terdapat gerbang NOT pada input alarm) ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1051. Shut-off valve akan menutup, burner lalu kehilangan pasokan bahan bakar dan boiler trip.

Fuel Oil Low Temperature (940-TSL-1094B)Temperature Switch TSL-1094B bersifat Normally Open. Akan menjadi Close bila temperatur fuel oil diatas 55oC. Bila switch ini open (temperatur turun), maka alarm PAL-1098 akan aktif (karena terdapat gerbang NOT pada input alarm) ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1051. Shut-off valve akan menutup, burner lalu kehilangan pasokan bahan bakar dan boiler trip. Penurunan suhu fuel oil dapat disebabkan oleh turunnya tekanan MP Steam pemanas tube fuel oil. Suhu fuel oil yang rendah dapat mengakibatkan fuel oil menjadi sulit terbakar dan meninggalkan residu pada burner. Residu ini suatu waktu dapat terbakar sendiri (self ignited) dan hal ini sangat berbahaya karena dapat merusak komponen didalam furnace.

Steam / Fuel Oil Differential low Pressure (940-PDSL-1110) Pressure Switch PDSL-1010 bersifat Normally Open. Akan menjadi Close bila selisih tekanan antara fuel oil dan Atomizer Steam lebih dari 0.4 Kg/Cm2. Dan akan menjadi open jika tekanan turun dibawah setting selama 5 detik, diikuti dengan alarm PDAL-1010 yang aktif (karena terdapat gerbang NOT pada input alarm) ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1051. Shut-off valve akan menutup dan boiler shutdown. Selisih tekanan ini harus dijaga agar didapat kabut bahan bakar yang baik. Terlalu banyak Atomizing Steam akan menurunkan suhu fuel oil, sehingga fuel oil sulit terbakar.

Main Flame Detector Fail (940-BIS-1150B)Fuel oil burner akan shutdown jika flame detector BIS- 1150B mendeteksi tidak ada nyala api pada burner. Diagram gerbang logikanya dapat dilihat dibawah ini :

Gambar 30. Main flame ESD Logic

4.3.3 Boiler Total ShutdownDalam kondisi normal operasi, boiler tidak akan shutdown selama seluruh equipment yang tergabung dalam Common Interlock Satisfied (CIS) terpenuhi dan tidak ada kegagalan flame. Common Interlock Satisfied merupakan kondisi yang harus dipenuhi oleh boiler pada saat akan dioperasikan (start-up permissive).

Gambar 31. Instrumentation Diagram 940-B2

Variabel yang mempengaruhi tergabung didalam CIS : Low Level Steam Drum (940-LSL-133) Level Switch LSL-133 bersifat Normally Open. Akan menjadi Close bila level steam drum diatas 25%. Bila switch ini Open (level turun), timer akan menunggu selama 30 detik sebelum akhirnya alarm LAL-133 akan aktif (karena terdapat gerbang NOT pada input alarm) ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1051. Shut-off valve akan menutup, burner lalu kehilangan pasokan bahan bakar dan boiler trip. Penurunan level BFW pada steam drum dapat terjadi karena adanya kebocoran tube, atau ada masalah pada unit pompa penyuplai BFW. Level BFW yang rendah dapat meningkatkan temperatur steam drum, bila kondisi ini dibiarkan bukan tidak mungkin untuk terjadi fracture pada tube.

Very Low Level Steam Drum (940-LSLL-1122)Level Switch LSLL-1122 bersifat Normally Open. Akan menjadi Close bila level steam drum diatas 20%. Sebenarnya peran switch ini telah terwakili oleh 940-LSL-133. Namun bila LSL-133 mengalami masalah, switch ini memastikan bahwa sistem trip berjalan bila level steam drum turun hingga 20%.

Steam Drum High Pressure (940-PSH-1130)Pressure Switch PSH-1130 bersifat Normally Closed. Akan menjadi Open bila tekanan steam drum naik 47.5 Kg/Cm2. Ketika switch ini open, maka alarm PAH-1130 akan aktif (karena terdapat gerbang NOT pada input alarm) ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1051. Burner akan kehilangan pasokan bahan bakar dan boiler akan shutdown.

Furnace High Pressure (940-PSH-1126)Pressure Switch PSH-1126 bersifat Normally Closed. Akan menjadi Open bila tekanan furnace 500 mm.W.C. Ketika switch ini open, maka alarm PAH-1126 akan aktif (karena terdapat gerbang NOT pada input alarm) ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1051. Burner akan kehilangan pasokan bahan bakar dan boiler akan shutdown. Kehilangan tekanan pada furnace dapat diakibatkan oleh kebocoran. Kehilangan tekanan dapat mengakibatkan sirkulasi gas buang menjadi tidak optimal, hal ini berdampak turunnya kualitas flame pada burner.

Loss of Combustion Air (940-FSL-73AE, 940-FSL-73BE) Flow Switch FSL-73AE/BE bersifat Normally Open. Akan menjadi Close bila aliran combustion air diatas 17500 Nm3/Hr atau 25%,. Ketika switch ini open (flow combustion air rendah), maka alarm FAL-73 akan aktif karena terdapat gerbang NOT pada input alarm ; gerbang logika AND juga berubah statement menjadi logika 0 lalu men-deenergized pilot solenoid XY-1051. Burner akan kehilangan pasokan bahan bakar dan boiler akan shutdown. Combustion air berperan sebagai salah satu unsur penting terciptanya api. Terdapat 3 unsur utama pembentukan api : Panas, bahan bakar, dan udara pembakar. Jika ketiga unsur ini bersatu dengan kadar tertentu, munculah reaksi kimia yang disebut api.

Emergency Stop Push Button (940-PB-12)Kontak saklar Normally Closed. Akan menjadi Open saat ada aktuasi pada saklar, dan mengakibatkan main burner menjadi shutdown. Berikut diagram gerbang logikanya :

Gambar 32. CIS Logic

BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan1. Emergency Shutdown System (ESD) sangat penting dalam menjaga agar boiler bekerja pada kondisi yang aman, baik terhadap manusia (pekerja), peralatan maupun proses. 2. Parameter atau variabel yang perlu diperhatikan dalam sistem ESD Boiler 940-B2 adalah; water level, steam pressure, furnace temperature, combustion air, fuel (gas, oil) pressure, steam/F.O. Diff. pressure serta fuel oil temperature. Boiler akan shutdown jika salah satu dari parameter tersebut tersebut kondisinya tidak normal. 3. Solenoid valve merupakan final elemen dalam pengendalian shutdown Boiler.

5.2 Saran1. Perlu adanya persediaan cadangan instrument equipments terutama yang berkaitan dengan ESD, untuk mempercepat proses perbaikan jika terjadi kerusakan.2. Peningkatan koordinasi antara pihak operator lapangan dan maintenance executor.3. Penambahan man-power pada Instrument HDC MA3.4. Perlu adanya buku Panduan Pelaksanaan Kerja Praktek sebagai pegangan bagi mahasiswa saat proses KP.5. Perlu adanya sebuah forum khusus bagi peserta, calon, maupun yang telah melaksanakan KP untuk berbagi pengalaman, tips, dan informasi berharga lain. Agar kualitas mahasiswa calon peserta KP terus meningkat tiap tahunnya.

62

DAFTAR PUSTAKA

Antoni, Ronald. (2008)ANALISA EMERGENCY SHUTDOWN SYSTEM (ESD) BOILER 940-B-1. [report] Dumai.FLAME SCANNERS, F. (2005)45UV5 SCANNER MODELS: 1000, 1010, 1101, 1103. [e-book] USA: hal.1-2. http://www.fireye.net/pdf/ [Diakses: 2 Desember 2012].Hendra, T. (2012)Sistem Operasi Boiler pada PLTU PT. Pertamina RU II Dumai. [report] Dumai.Heselton, K. E. (2005).Boiler operator's handbook. Lilburn, GA: Fairmont Press.Hidayat, M. and Sobbich, E. (1996) Analisa Data Hasil Ukur Aliran Menggunakan Orifice-flowmeter.Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), (681), hal.183-190. Available at: http://elib.pdii.lipi.go.id/katalog/index.php/searchkatalog/downloadDatabyId/220/225.pdf [Diakses: 8 Desember 1992].Process Management, E. (2005)CONTROL VALVE HANDBOOK. [e-book] U.S.A: Fisher Controls International LLC. http://www.documentation.emersonprocess.com/groups/public/documents/book/cvh99.pdf [Diakses: 2 Desember 2012].Toray-eng.com (n.d.)Principle of Measurement of Zirconia Oxygen Analyzers. [online] Available at: http://www.toray-eng.com/measuring/tec/zirconia.html [Diakses: 2 Desember 2012].

LAMPIRAN

Form-QCR-I-7201-16

Plant :UTL HDC QCR No.:/12027/QCR/2007

Equipment:Emergency Shutdown System (ESD) Device

Eqp. No. :940-B-2

QUALITY CONTROL RECORDNoTag. No.Description

1940-B2-FT-73AETransmitter Combustion Air

2940-B2-FT-73BETransmitter Combustion Air

3940-B2-FT-73BTransmitter Purging Air

4940-B2-LSL-133Level Switch Low

5940-B2-LSLL-1122Level Switch Low Low

6940-B2-PSH-1130Pressure Switch High Steam

7940-B2-PSH-1126Pressure Switch High Furnace

8940-B2-PSL-1082BPressure Switch Low FG to Pilot

9940-B2-PDSL-1110Pressure Diff. Switch Low Atomizing Steam

10940-B2-PSL-1098Pressure Switch Low FO

11940-B2-TSL-1094BTemperature Switch Low FO

12940-B2-PSL-1102Pressure Switch Low FG

13940-B2-HS-133Hand Switch Bypass




17940-B2-HS-1082BHand Switch Bypass





22940-B2-PB-12Push Button Manual Trip

23940-B2-1b-4-1FO Selector Switch

24940-B2-1b-4-3FG Selector Switch

25940-B2-1b-4-6Push Button Stop Main Burner

26940-B2-1b-1Push Button Ignition Trial

27940-B2-1b-2Push Button Start Pilot

28940-B2-1b-3Push Button Stop Pilot

29940-B2-1b-5Push Button Start Main Burner

30940-B2-ZSL-1051Limit Switch FO SSV Clossed

31940-B2-ZSL-1050C-1Limit Switch FG Vent Valve Closed

32940-B2-ZSL-1050BLimit Switch FG USSV Closed

33940-B2-ZSL-1050C-2Limit Switch FG Vent Valve Open

34940-B2-ZSL-1050ALimit Switch FG DSSV Closed

35940-B2-ZSL-1052ALimit Switch FO Supply Valve Closed

36940-B2-ZSL-1052BLimit Switch FO Return Valve Closed

37940-B2-ZSL-1070Limit Switch FG Supply Valve Closed

38940-B2-PSL-1049Pressure Switch Low Btw Plt Blk & Vent Vlv

39940-B2-ZSL-105Limit Switch FO CV at Light off Position

40940-B2-ZSL-85Limit Switch FG CV at Light off Position

41940-B2-BIS-1150A-1Burner#1 Ignition Switch Off

42940-B2-BIS-1150B-1Burner#2 Ignition Switch Off

43940-B2-BIS-1150A-2Burner#1 Ignition Switch On

44940-B2-BIS-1150B-2Burner#2 Ignition Switch On

45940-B2-FALL-73Low of Combustion Air Lamp

46940-B2-LAL-133Low Water Level Lamp

47940-B2-LALL-1122Very Low Water Level Lamp

48940-B2-PAH-1130High Steam Pressure Lamp

49940-B2-PAH-1126Furnace Over Pressure Lamp

50940-B2-PAL-1082BFG to Pilot Under Pressure Lamp

51940-B2-PDAL-1110Loss of Atomizing Steam Lamp

52940-B2-PAL-1098FO Under Pressure Lamp

53940-B2-TAL-1094BFO Under Temperature Lamp

54940-B2-PAL-1102FG Under Pressure Lamp

55940-B2-1b-1h1Purging On Lamp

56940-B2-1b-1h2Purging Complete Lamp

57940-B2-1b-1h3Pilot Ready for Ignition Lamp

58940-B2-1b-1h4Pilot On Lamp

59940-B2-1b-1h5FO Burner Ready for Ignition Lamp

60940-B2-1b-1h6FG Burner Ready for Ignition Lamp

61940-B2-1b-1h7FO Burner On Lamp

62940-B2-1b-1h8FG Burner On Lamp

63940-B2-L11Main Burner On Lamp

64940-B2-XA-1049Pilot Shutoff Valve Failure Lamp

65940-B2-XA-1050FG Safety Shutoff Valve Failure Lamp

66940-B2-XA-1051FO Safety Shutoff Valve Failure Lamp

67940-B2-XA-1052FO Supply or Return Valve Failure Lamp

68940-B2-BA-1150Flame Failure Lamp

69940-B2-XA-1070FG Supply Valve Failure Lamp

70HORN

71940-B2-XY-1049ASolenoid to Open Pilot Shutoff Valve

72940-B2-XY-1049BSolenoid to Open Pilot Vent. Shutoff Valve

73940-B2-XY-1049CSolenoid to Open Pilot Shutoff Valve

74940-B2-XY-1050ASolenoid to Open DSSV

75940-B2-XY-1050BSolenoid to Open USSV

76940-B2-XY-1050CSolenoid to Open Vent Valve

77940-B2-XY-1051Solenoid to Open FO Safety Shutoff Valve

78940-B2-XY-1052Solenoid to Open FO Supply or Return Valve

79940-B2-XY-1070Solenoid to Open FG Supply Valve

80940-B2-ITE1Energize Ignition Transformer

81940-B2-SBEnergize to Soot Blower

6 FUEL GAS

940-XY-1049A

940-XY-1049B

940-XY-1049C

940-PAL-1082B

940-PSL-1082B

940-BIS-1150A

940-PSL-1098A

940-TSL-1094B

940-PDSL-1110

940-BIS-1150B

TOF5s

TOF5s

940-PDAL-1110

940-TAL-1094B

940-PAL-1098

940-XY-1051

0

0

0

0

0

0

0

0

0

940-LSL-133

940-LSLL-1122

940-FAL-73

940-PSH-1130

940-PSH-1126

TOF30s

TOF5s

940-PAH-1126

940-PAH-1130

940-LALL-1122

940-LAL-133

CIS

940-FSL-73AE

940-FSL-73BE

940-PB-12

940-BIS-1150B

940-XY-1051

laporan kp pt.pertamina ru2

Documents