i

PRINSIP KERJA SISTEM PENGENDALIAN

TEKANAN PADA SCRUBBER PV-3700

JOB PERTAMINA - PETROCHINA EAST JAVA

KERTAS KERJA WAJIB

Oleh:

Nama : Fany Mardiyanti

NIM : 421306 / A

Program Studi : Teknik Instrumentasi Kilang

Konsentrasi : Instrumentasi dan Elektronika

Diploma : 1 (Satu)

KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN MINERAL AKAMIGAS

STEM Akamigas

Cepu, Agustus 2014

ii

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING LAPANGAN

LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN

JOB PERTAMINA – PETROCHINA EAST JAVA

Periode : 5 Mei – 24 Mei 2014

PERTAMINA

Disusun oleh :

Nama : Fany Mardiyanti

No. Mahasiswa : 421306 / A

Program Studi : Teknik Instrumentasi Kilang I

Laporan ini telah diperiksa dan disetujui

Mengetahui

HR Development Section Head,

Fatimah Aradani

Pembimbing Lapangan,

Hendarin Mai Utomo

Section Head MA (Maintenance Area) 3,

M. Ramdhan

iii

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING KKW

Judul : Prinsip Kerja Sistem Pengendalian Tekanan Pada

Scrubber PV-3700 Di JOB Pertamina - Petrochina

East Java

Nama Mahasiswa : Fany Mardiyanti

NIM : 421306 / A

Program Studi : Teknik Instrumentasi Kilang

Konsentrasi : Instrumentasi dan Elektronika

Diploma : I (satu)

Mengetahui,

Ketua Program Studi Intrumentasi dan Elektronika

Royke Rudolf Roring, S.T.,M.T.

NIP. 195405111978091001

Royke Rudolf Roring, S.T., M.T.

NIP. 195405111978091001

Menyetujui,

Pembimbing Kertas Kerja Wajib

Agus Heriyanto, S.T.,M.T.

NIP.195508271978091001

Drs. Suka Handaja Budi, M.T.

NIP. 196901171994031002

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas berkat rahmat-Nya penulis

dapat menyusun Kertas Kerja Wajib (KKW) sebagai tugas untuk melengkapi

kegiatan program kurikuler sebagai mahasiswa STEM Akamigas tahun

akademik 2013-2014.

Adapun judul dari Kertas Kerja Wajib ini adalah “Prinsip Kerja Sistem

Pengendalian Tekanan Pada Scrubber PV-3700 Di JOB Pertamina - Petrochina

East Java”. Penyusunan KKW ini bertujuan agar penulis dapat mempelajari

sistem pengendalian tekanan pada suatu proses produksi minyak bumi

khususnya proses kontrol tekanan di Scrubber .

Pada kesempatan ini, dengan segala hormat penulis mengucapkan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ir. Toegas Soegeng Soegiarto, M.T. selaku Direktur STEM Akamigas.

2. Direksi JOB Pertamina - Petrochina East Java.

3. Electrical and Instrument Engineering JOB Pertamina - Petrochina East

Java.

4. Bapak Iman, selaku Instrument Supervisor JOB Pertamina - Petrochina

East Java.

5. Bapak Hasanuddin, selaku pembimbing langsung dari JOB Pertamina -

Petrochina East Java.

6. Bapak Yudha Hadiyat, selaku pembimbing tidak langsung dari JOB

Pertamina - Petrochina East Java.

7. Bapak Royke Rudolf Roring, S.T.,M.T., selaku Ketua Program Studi

Instrumentasi & Elektronika STEM Akamigas.

8. Bapak Agus Heriyanto, S.T.,M.T. selaku dosen pembimbing KKW.

9. Bapak dan Ibu dosen STEM Akamigas.

10. Orang tua, keluarga dan teman- teman yang selalu memberikan doa serta

dukungan kepada penulis.

11. Semua pihak yang telah membantu sehingga penulis dapat menyelesaikan

Kertas Kerja Wajib ini.

Semoga penulisan Kertas Kerja Wajib ini dapat bermanfaat bagi pembaca

pada umumnya dan penulis pada khususnya. Penulis menyadari Kertas Kerja

Wajib ini masih jauh dari sempurna. Oleh sebab itu penulis mengharapkan saran

dan kritik yang membangun guna kemajuan penulisan yang akan datang.

Cepu, Agustus 2014

Penulis

Fany Mardiyanti

421306/A

v

INTISARI

Dalam operasi industri perminyakan seperti JOB Pertamina – Petrochina East

Java yang merupakan salah satu tempat produksi yang dibangun khusus untuk

memproduksi minyak mentah (Crude Oil). Untuk memperoleh hasil produksi

yang maksimal dan efektif yang tinggi maka diperlukan peralatan-peralatan yang

mampu membantu jalannya proses. Peralatan-peralatan inilah yang disebut

dengan Instrumentasi. Instrumentasi mempunyai empat fungsi penting dalam

membantu jalannya proses yaitu sebagai alat ukur besaran proses (Measurement),

sebagai pengendalian (Controlling), untuk mengamankan jalannya proses (Safety)

dan untuk menganalisis proses tersebut (Analyze). Salah satu contoh sistem

pengendalian yang terdapat di JOB Pertamina – Petrochina East Java adalah

Sistem Pengendalian Tekanan pada Scrubber PV-3700. Pada penulisan Kertas

Kerja Wajib ini akan dibahas tentang instrumentasi yang mendukung dalam

pengendalian tekanan, serta prinsip kerja masing-masing peralatan instrumentasi

yang digunakan dalam sistem pengendalian tekanan tersebut. Scrubber PV-3700

merupakan bagian dari unit Gas Sweetening yang berfungsi untuk memisahkan

partikel berat yang terikut ke dalam gas yang berasal dari separator. Agar

tercapainya tujuan tersebut diperlukan Sistem Pengendalian Tekanan di Scrubber

PV-3700 yang mana sistem ini berfungsi menstabilkan tekanan pada nilai yang

dikehendaki dengan harapan untuk meminimalisir kandungan liquid yang terikut

ke dalam gas. Sistem kontrol dalam pengendalian tekanan Scrubber PV-3700

menggunakan rangkaian feedback control. Pada rangkaian feedback control ini

menggunakan controller PIC-3717. Aksi dari controller PIC-3717 adalah reverse

dan memiliki control mode PI.

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING LAPANGAN ................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING KKW ............................................. iii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv

INTISARI ............................................................................................................. v

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vi

DAFTARTABEL .................................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... x

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Maksud dan Tujuan................................................................................. 2

1.3 Ruang Lingkup........................................................................................ 2

1.4 Metode Pendekatan ................................................................................ 2

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................. 3

II. ORIENTASI UMUM

2.1 Sejarah Lapangan .................................................................................... 4

2.1.1 Sejarah Produksi ............................................................................ 6

2.1.2 Sejarah Geologi ............................................................................. 7

2.2 Struktur Organisasi ................................................................................. 8

2.3 Fasilitas Produksi .................................................................................... 9

2.3.1 Peralatan Pemroses Fluida Produksi ............................................. 10

2.3.2 Peralatan Pemroses Minyak .......................................................... 10

2.3.3 Peralatan Pemroses Air.................................................................. 11

2.3.4 Peralatan Pemroses Gas ................................................................. 12

2.3.5 Peralatan Penunjang ...................................................................... 13

III. TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Scrubber .................................................................................................. 15

3.2 Sistem Instrumentasi ............................................................................... 16

3.3 Sistem Pengendalian Proses .................................................................... 17

3.3.1 Sistem Pengendalian Loop Terbuka (Open Loop Control

System ........................................................................................... 18

3.3.2 Sistem Pengendalian Loop Tertutup (Close Loop Control

System ............................................................................................ 19

3.3.2.1 Feed Back Control System ................................................. 20

3.3.2.2 Feed Forward Control System .......................................... 20

3.3.2.3 Cascade Control System .................................................... 20

3.4 Jenis Sistem Pengendalian ...................................................................... 20

3.4.1 Pengendalian Oleh Manusia (Manual Control) ............................ 21

3.4.2 Pengendalian Otomatis (Automatic Control) ................................ 21

vii

3.5 Elemen-Elemen Sistem Pengendalian .................................................... 22

3.5.1 Sensing Element (Primary Element) ............................................. 22

3.5.2 Secondary Element (Transmitter).................................................. 23

3.5.3 Control Element (Controller) ........................................................ 24

3.5.3.1 Aksi Kontrol (Control Action) ........................................... 24

3.5.3.2 Mode Kontrol (Control Mode) .......................................... 25

3.5.4 Final Element (Control Valve) ...................................................... 25

IV. PEMBAHASAN

4.1 Proses Gas Sweetening pada Scrubber PV-3700 .................................... 27

4.2 Scrubber PV-3700 .................................................................................. 27

4.2.1 Design Condition Scrubber PV-3700 ............................................ 28

4.2.2 Normal Operation Scrubber PV-3700 .......................................... 29

4.3 Fungsi Sistem Pengendalian Tekanan di Scrubber PV-3700 ................. 29

4.4 Instrumentasi Sistem Pengendalian Tekanan di Scrubber PV-3700 ...... 29

4.4.1 Pressure Transmitter (PT-3709) ................................................... 30

4.4.2 Controller (PIC-3717) ................................................................... 31

4.4.3 Presssure Valve (PCV-3717) ........................................................ 31

4.4.4 Positioner dan I/P Transducers ..................................................... 33

4.5 Cara Kerja Sistem Pengendalian Tekanan di Scrubber PV-3700 ........... 34

4.5.1 Cara Kerja Pada Saat Tekanan Lebih Besar daripada set point .... 36

4.5.2 Cara Kerja Pada Saat Tekanan Lebih Kecil daripada set point ..... 36

V. PENUTUP

5.1 Simpulan ................................................................................................ 38

5.2 Saran ...................................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 39

LAMPIRAN

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Design Condition Scrubber PV-3700 ................................................... 28

Tabel 4.2 Normal Operation Scrubber PV-3700 .................................................. 29

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Peta Lokasi JOB Pertamina – Petrochina East Java .......................... 5

Gambar 2.2. Struktur organisasi JOB Pertamina – Petrochina East Java ............. 8

Gambar 3.1.Scrubber ............................................................................................ 15

Gambar 3.2. Fungsi Instrumentasi ........................................................................ 16

Gambar 3.3. Sistem Pengendalian Loop Terbuka ................................................. 19

Gambar 3.4. Sistem Pengendalian Loop Tertutup ................................................ 19

Gambar 3.5. Manual Control ................................................................................ 21

Gambar 3.6. Automatic Control ............................................................................ 21

Gambar 3.7. Bentuk Desain Diaphragm Pressure Gauge .................................... 23

Gambar 3.8. Control Valve jenis FO / ATC dan FC / ATO.................................. 26

Gambar 4.1. Scrubber PV-3700 di JOB PPEJ ...................................................... 28

Gambar 4.2. Pressure Transmitter pada Scrubber PV-3700 ................................ 30

Gambar 4.3. Pressure Control Valve pada Scrubber PV-3700 ............................ 32

Gambar 4.4. Positioner pada Pressure Control Valve pada Scrubber PV-3700 .. 33

Gambar 4.5. P&ID Sistem Pengendalian Tekanan pada Scrubber PV-3700 ....... 34

Gambar 4.6. Diagram Blok Pengendalian Tekanan pada Scrubber PV-3700 ...... 35

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Lembar Pencatatan Kegiatan Pembimbingan KKW ........................ 40

Lampiran 2. Tentative Kegiatan Praktik Kerja Lapangan ..................................... 41

Lampiran 3. Process Flow Diagram di Central Processing Area JOB PPEJ ...... 42

Lampiran 4. P&ID Scrubber PV-3700.................................................................. 43

Lampiran 5. Spesifikasi Scrubber PV-3700 ......................................................... 44

Lampiran 6. Process Data Sheet Scrubber PV-3700 ............................................ 45

Lampiran 7. Data Sheet Scrubber PV-3700 ......................................................... 46

Lampiran 8. Data Sheet Pressure Transmitter ..................................................... 47

Lampiran 9. Data Sheet Controller PIC-3717 ...................................................... 48

Lampiran 10. Product Specification Report Controller PIC-3717 ....................... 49

Lampiran 11. DataSheet Control Valve PCV-3717 .............................................. 50

Lampiran 12. Sliding Stem Control Valve Specification PCV-3717..................... 51

Lampiran 13. Tampilan HMI Sistem Pengendalian Tekanan pada Scrubber PV-

3700 ................................................................................................. 52

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

JOB Pertamina – Petrochina East Java merupakan salah satu lapangan

produksi minyak dan gas yang potensial di Indonesia. Dalam sebuah industri

minyak dan gas bumi, produksi minyak dan gas bumi yang berkualitas sangat

diperlukan untuk proses pengolahan selanjutnya di kilang. Untuk itu, sangat

penting bila produksi minyak bumi ditunjang dengan adanya peralatan

produksi dan kontrol kondisi produksi yang efektif dan efisien.

Scrubber merupakan bagian dari unit Gas Sweetening yang berfungsi untuk

memisahkan fraksi berat yang terikut ke dalam gas. Untuk menjaga agar gas yang

dihasilkan bersih dan kering diperlukan sebuah sistem kontrol atau sistem

pengendalian tekanan pada scrubber. Agar mencapai tujuan tersebut, sistem

yang digunakan untuk sistem pengendalian tekanan pada scrubber di lapangan

produksi JOB Pertamina - Petrochina East Java ini meliputi beberapa peralatan

kontrol instrumentasi yang saling berkaitan dan memiliki fungsi masing-

masing dalam sistem pengendalian tekanan pada scrubber. Bila pengendalian

tekanan operasi pada scrubber tidak berjalan dengan baik maka akan

mengakibatkan proses produksi tidak dapat berjalan dengan baik dan

mengurangi nilai jual karena produk yang dihasilkan akan memiliki kualitas

yang kurang baik. Pentingnya pengendalian atau sistem kontrol tekanan pada

scrubber ini mendasari penulis untuk mengambil judul “Prinsip Kerja Sistem

Pengendalian Tekanan Pada Scrubber PV-3700 di JOB Pertamina - Petrochina

East Java.”

2

1.2 Maksud dan Tujuan

Penyusunan Kertas Kerja Wajib ini merupakan tujuan dari pola kependidikan

yang dilakukan oleh lembaga pendidikan STEM Akamigas yang merupakan

persyaratan untuk kelulusan, selain itu tujuan lain dari penulisan KKW ini adalah:

1. Meningkatkan kemampuan dan mengembangkan ilmu pengetahuan

dengan membandingkan ilmu pengetahuan yang di dapat dari kegiatan

kuliah dengan kenyataan di lapangan.

2. Memahami alat-alat instrumentasi yang digunakan dalam sistem

pengendalian tekanan pada Scrubber.

3. Untuk memahami bagaimana prinsip kerja dari sistem pengendalian

tekanan pada Scrubber.

1.3 Ruang Lingkup

Dalam penyusunan Kertas Kerja Wajib ini, penulis membatasi pembahasan

pada:

1. Pembahasan hanya sebatas tentang “Prinsip Kerja Sistem Pengendalian

Tekanan pada Scrubber PV-3700.“

2. Pembahasan tentang alat-alat instrumentasi yang digunakan pada sistem

pengendalian tekanan pada Scrubber PV-3700 di JOB Pertamina -

Petrochina East Java.

1.4 Metode Pendekatan

Beberapa metode pendekatan yang digunakan untuk penulisan KKW ini yaitu,

kajian pustaka dan wawancara langsung.

3

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mendapatkan pemahaman yang mudah dan efektif, dalam penulisan

Kertas Kerja Wajib ini penulis akan membahas beberapa bab yang tersusun

sebagai berikut :

1. BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi mengenai latar belakang, maksud dan tujuan, batasan

masalah, dan sistematika penulisan

2. BAB II ORIENTASI UMUM

Bab ini berisi sejarah singkat JOB Pertamina - Petrochina East Java,

struktur organisasi, serta fasilitas produksi.

3. BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas mengenai dasar teori instrumentasi yang mendukung

pada penulisan Kertas Kerja Wajib ini.

4. BAB IV PEMBAHASAN

Bab ini membahas mengenai Scrubber PV-3700, tujuan, peralatan

instrumentasi dan prinsip kerja pengendalian tekanan pada Scrubber PV-

3700.

5. BAB V PENUTUP

Bab ini berisi simpulan dan saran tentang sistem pengendalian tekanan

scrubber PV-3700 di JOB Pertamina - Petrochina East Java.

4

II. ORIENTASI UMUM

2.1 Sejarah Lapangan

Perusahaan minyak dan gas bumi di lapangan Tuban Block telah mengalami

beberapa kali perubahan yaitu Pada tanggal 29 Februari 1988 Trend International

Ltd. menandatangani kontrak bagi hasil dengan Pertamina, sehingga terbentuk

JOB Pertamina–Trend Tuban. Tanggal 31 Agustus 1993, perusahaan ini

mengalami peralihan dari JOB Pertamina-Trend Tuban menjadi JOB Pertamina-

Santa Fe Tuban. Pada tanggal 02 Juli 2001, terjadi perubahan nama dari JOB

Pertamina-Santa Fe Tuban menjadi JOB Pertamina-Devon Tuban, dan mulai

tanggal 1 Juli 2002, JOB Pertamina-Devon Tuban berubah menjadi JOB

Pertamina-Petrochina East Java. Perusahaan ini mempunyai jenis kontrak yaitu

PSC–JOB dengan masa kontrak selama 30 tahun. Dengan wilayah meliputi enam

kabupaten yaitu: Tuban, Bojonegoro, Lamongan, Gresik, Sidoarjo dan Mojokerto

dengan luas 1.478 Km2 .

Lapangan Mudi ditemukan pada bulan April 1994 setelah pemboran sumur

eksplorasi Mudi #1. Lapangan Mudi JOB Pertamina Petrochina East Java terletak

di Kecamatan Rengel, Kabupaten Tuban, Propinsi Jawa Timur. Berjarak 34 Km

dari kota Tuban atau 17 Km dari kota Bojonegoro. Jumlah sumur yang sudah

dibor sebanyak 24 sumur yaitu, 18 sumur menggunakan metoda ESP, dua sumur

sebagai sumur disposal, tiga sumur ditangguhkan dan satu sumur dengan lubang

kering.

JOB PPEJ juga memiliki lapangan di Kabupaten Bojonegoro. Jumlah sumur

yang dibor sebanyak satu sumur di Karanganyar (Karanganyar #1, untuk

5

sementara ditinggalkan), lima sumur di daerah Ngampel (Sukowati #1, #2, #3, #4

dan #5) empat sumur berproduksi secara sembur alam dan satu sumur

ditangguhkan.

Gambar Peta lokasi JOB Pertamina – Petrochina Tuban East Java dapat dilihat

pada gambar berikut ini:

Gam

bar

2.1

Pet

a l

ok

asi

JO

B P

erta

min

a –

Pet

roC

hin

a T

ub

an

East

Java

6

2.1.1 Sejarah Produksi

Lapangan Mudi diproduksikan secara kontinyu sejak awal bulan Januari

1998 dengan metode sembur alam dengan laju produksi awal rata-rata sebesar

4.800 BOPD dengan kadar air 0%. Puncak produksi secara sembur alam

dicapai pada bulan Oktober 1998 – November 1998 dengan laju produksi rata-

rata 24.000 BOPD, kadar air 1,1 % dari 10 sumur yang diproduksikan.

Pada bulan Oktober 1999 laju produksi turun menjadi 12.000 BOPD dengan

air 200 BWPD karena tiga sumur (Mudi-C6, Mudi-C7 dan Mudi-A11) yang

berproduksi secara sembur alam dengan laju produksi 3.000 BOPD,

produksinya turun dengan cepat karena kadar airnya meningkat tajam.

Untuk tahun 2000, laju produksi rata-rata minyak 11.000 BOPD dan air

2.600 BWPD. Kemudian mulai bulan April, laju produksi air naik menjadi

5.600 BWPD. Tahun 2001, laju produksi rata-rata minyak sebesar 2.000

BOPD, air turun ke 4.000 BWPD, dan gas 3.8 MMSCFD. Sepanjang tahun

2002 laju produksi rata-rata sebesar 12.000 BOPD dengan air 10.000 BWPD

dengan produksi gas sebesar 6 MMSCFD.

Pada bulan Februari 2004 laju produksi kembali turun dengan rata–rata

sebesar 7.000–7.500 BOPD, dengan kadar air mencapai 78 % dan produksi gas

sebesar 6 MMSCFD. Pada bulan Juni 2004, 2 buah sumur di lapangan

Bojonegoro (Sukowati #1 dan Sukowati #2) kontinyu berproduksi secara

sembur alam dengan produksi oil 4.135 BOPD, 0% water cut, dan produksi gas

3.948 MMSCFD. Sehingga laju produksi rata-rata naik menjadi 11.000 BOPD,

25.000 BWPD, dan 9.6 MMSCFD.

7

Untuk tahun 2005, laju produksi rata-rata sebesar 13.387 BOPD dan 25.244

BWPD, serta 13 MMSCFD. Tahun 2006, laju produksi rata-rata minyak

sebesar 15.906 BOPD, air naik ke 27.732 BWPD, dan gas 14.4 MMSCFD.

Kemudian Pada bulan Oktober 2006, 1 buah sumur di lapangan Bojonegoro

(Sukowati #5) kontinyu berproduksi secara sembur alam dengan produksi oil

2.253 BOPD, 0% water cut, dan produksi gas 2.682 MSCFD.

Status produksi JOB PPEJ per 10 Februari 2007 adalah:

Produksi minyak : 18.518 BOPD

Produksi air : 26.987 BWPD

Produksi gas : 16.661 MMSCFD

Kadar H2S : 1,7 %

2.1.2 Sejarah Geologi

Lapangan Mudi terletak di dalam cekungan Jawa Timur dengan sistem

pengendapan tersier, analog dengan cekungan-cekungan lain yang

menghasilkan minyak di cekungan-cekungan Sumatera. Minyak terdapat

pada batuan karbonat formasi Tuban, berumur Miocene awal. Batuan

karbonat Tuban umumnya terdiri dari Alga-foraminifera wackestone hingga

packestone dengan sedikit grainstone. Porositas batuan karbonat Mudi dapat

dianggap “double porosity system” yang terdistribusi secara heterogen dari

skala mikro hingga medium vugular dissolution porosity dengan interval-

interval yang ketat. Rata-rata porositas adalah 15 %, tetapi ada beberapa

sumur mempunyai porositas hingga mencapai 27,6 % dengan permeabilitas

hingga mencapai 2000 md.

8

Pada reservoar Mudi teridentifikasi 3 (tiga) “horizontal cycles” mulai dari

bawah yaitu: (cycle #1, #2 dan #3). Perincian cycles dapat dilihat dari adanya

efek uranium shoulder pada Gamma Ray Log dan efek menghilangnya

porositas pada beberapa sumur.

Secara geologi struktur, lapangan Mudi dapat dikategorikan sebagai

antiklin di mana kolom minyak terdapat dengan ketebalan kurang lebih 600

feet. Batas air-minyak awal (Original oil-water contact) lapangan Mudi

diperkirakan ada pada kedalaman 8900 feet, berdasarkan bukti RFT pada

Mudi-A1 dan Mudi-B2 dan juga bukti tidak terdapatnya minyak di bawah

kedalaman 8900 feet (pada sumur Mudi-B4, Mudi-B5 dan Mudi-C7).

2.2 Struktur Organisasi

Gambar 2.2. Struktur Organisasi JOB Pertamina-Petrochina East Java

Berdasarkan bagan di atas, struktur organisasi lapangan di JOB Pertamina–

Petrochina East Java dikepalai oleh seorang Field Manager yang membawahi 3

9

(tiga) orang Pengawas Lapangan yaitu :

Field Administration Superintendent.

Field Operation Superintendent.

Fire Safety & Environmental Superintendent.

2.3 Fasilitas Produksi

Sumur-sumur di JOB PPEJ terkelompokkan dalam 4 buah satelit yang disebut

Mudi A, Mudi B, Mudi C, dan Sukowati. Fluida produksi dari masing-masing

sumur dialirkan melalui flow line dan berkumpul pada masing-masing manifold

satelit. Dari masing-masing satelit fluida dialirkan menuju Central Processing

Area (CPA) melalui flow line 8 inchi, selanjutnya di manifold CPA fluida

digabung menjadi satu untuk dialirkan menuju proses berikutnya.

Untuk keperluan pemrosesan, di CPA telah dipasang beberapa peralatan

produksi yang beroperasi secara semi-otomatis. Peralatan-peralatan ini dikontrol

dari sebuah ruang kontrol yang dioperasikan oleh seorang operator dan beberapa

operator yang berada di lapangan untuk mengoperasikan secara langsung. Sistem

operasi peralatan dan sistem kondisi bahaya (emergency) saling terintegrasi dan

akan bekerja secara otomatis.

Beberapa peralatan produksi yang terdapat di CPA MUDI dapat dibagi dalam

lima kelompok besar, yaitu :

Peralatan pemroses fluida produksi

Peralatan pemroses minyak

Peralatan pemroses air

10

Peralatan pemroses gas

Peralatan penunjang

2.3.1 Peralatan Pemroses Fluida Produksi

Free Water Knock Out

Terdapat 2 FWKO dengan kapasitas 30.000 BPD dan 40.000 BPD.

FWKO ini berfungsi memisahkan fluida produksi dari sumur menjadi 3

fasa, yaitu:

- Fasa gas, di mana gas ini kemudian diproses di dalam Sulfur

Recovery Unit untuk dijadikan gas bersih.

- Fasa minyak, di mana minyak ini dialirkan menuju Stripper untuk

dilakukan pemurnian minyak dari H2S (Oil Sweetening Unit).

- Fasa air, dialirkan menuju tangki-tangki penampung dan

pengendap yang kemudian diinjeksikan kembali kedalam sumur

sebagai air injeksi buangan.

2.3.2 Peralatan Pemroses Minyak

A. Stripper

Peralatan ini berfungsi menyerap gas H2S yang terlarut di dalam

minyak. Dengan menggunakan media gas bersih (sweet gas)

diharapkan minyak keluaran Stripper berkadar H2S rendah.

B. Oil Gas Boot

Berfungsi melepaskan sisa gas yang masih terlarut di dalam minyak

dan menurunkan tekanan sebelum masuk ke tanki penampung.

11

C. Tangki Penampung (Storage tank)

Terdapat 2 buah tangki penampung dengan kapasitas masing-masing

30.000 BPD. Berfungsi untuk menampung hasil produksi sementara

sebelum dipompakan ke kapal pengangkut (Tanker).

D. Heat Exchanger

Terdapat satu unit Heat Exchanger E-4000 di CPA, berfungsi untuk

menurunkan suhu air yang keluar dari FWKO sampai di bawah titik

didih, sehingga air yang tertampung di tanki air tidak menimbulkan

steam, yang mana apabila banyak steam yang keluar dari tanki akan

mengakibatkan api di flare sering mati.

E. Pompa Pengirim (Shipping Pump)

Berfungsi mengirimkan minyak dari CPA MUDI ke kapal

pengangkut (Tanker) yang berada di tengah laut, kira–kira 18,5 km

dari pantai Palang Tuban. Terdapat tiga buah pompa pengirim jenis

centrifugal multistage dengan kapasitas masing-masing 16.000

BOPD, dua buah digerakkan oleh motor dan satu buah digerakkan

oleh diesel engine

2.3.3 Peralatan Pemroses Air

A. Water Gas Boot

Berfungsi melepaskan sisa gas yang masih terlarut di dalam air dan

menurunkan tekanan sebelum masuk ke tangki penampung.

B. Tangki Penampung Air

Berfungsi untuk menampung produksi air sementara, memisahkan

12

butir-butir minyak yang masih terikut, sebelum air dipompakan

kembali ke dalam sumur injeksi.

C. Pompa Injeksi Air

Terdapat empat unit pompa reciprocating dengan penggerak diesel

engine yang berfungsi untuk memompakan air kembali ke dalam

sumur sebagai air buangan.

D. Tangki Skimmer

Menampung lapisan minyak yang berada di tangki penampung air.

Butir-butir minyak berakumulasi membentuk lapisan di atas air,

kemudian dialirkan ke tangki skimmer.

2.3.4 Peralatan Pemroses Gas

A. Sulfur Recovery Unit.

SRU berfungsi untuk memurnikan gas yang memiliki kandungan

H2S tinggi (sour gas) menjadi gas dengan kadar H2S rendah (sweet

gas), agar dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan.

B. Scrubber

Berfungsi untuk mengambil fasa liquid yang terbawa dalam aliran

gas agar didapat gas yang bebas liquid.

C. Gas Compressor

Terdapat dua unit gas compressor dengan penggerak gas engine

yang berfungsi untuk menaikan tekanan gas. Satu kompressor

sebagai sweet gas compressor untuk mensuplai gas ke turbine dan

satunya sebagai sour gas compressor untuk menaikkan tekanan gas

13

keluaran stripper untuk disuplai ke SRU. Dengan merubah suction

dan discharge, sour gas compressor dapat difungsikan sebagai sweet

gas compressor apabila pada sweet gas compressor timbul masalah

atau dalam perbaikan sehingga suplai gas ke turbine tidak terputus.

D. Unit Pembakaran Gas Buang

Unit pembakar gas buang terdiri dari tiga obor (flare) yang

beroperasi pada tingkat tekanan yang berbeda. Dan tiga unit CEB

(Clean Enclosed Burner) membakar gas buang dengan lebih

sempurna tanpa menghasilkan radiasi cahaya.

2.3.5 Peralatan Penunjang

A. Unit Pembangkit Tenaga Listrik

Terdapat empat unit turbine generator dual fuel dengan kapasitas

masing-masing 750 KW, empat unit gas engine generator dengan

kapasitas masing-masing 1200 KW dan dua unit diesel generator

dengan kapasitas masing-masing 600 KW.

B. Kompressor Udara

Terdapat dua unit kompressor udara berpenggerak motor yang

bekerja secara bergantian dan otomatis yang berfungsi mensuplai

kebutuhan udara bertekanan untuk peralatan instrumentasi. Unit ini

dilengkapi dengan pengering udara (air dryer) untuk mencegah

masalah pada alat instrumentasi akibat kondensasi udara.

C. Fasilitas Air Bersih

Terdapat tiga buah sumur air bersih untuk memenuhi kebutuhan air

14

di CPA dan sebuah tangki penampung utama dan beberapa tangki

distribusi. Fasilitas air bersih juga dilengkapi dengan unit pelembut

air (water treatment), tower pendingin, dan pompa untuk

mendistribusikan air ke unit yang membutuhkan.

15

III. TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Scrubber

Scrubber adalah suatu bejana separator 2 fasa untuk membersihkan sedikit

cairan dari aliran gas. Scrubber berfungsi untuk mengambil fasa liquid yang

terbawa dalam aliran gas agar didapat gas yang bebas liquid. Scrubber biasanya

dipasang pada pipa gas setelah separator produksi, dan untuk selanjutnya gas

dialirkan ke beberapa tempat. Scrubber biasanya berupa tabung tegak, tetapi ada

juga yang horizontal, yang digunakan untuk tujuan tertentu.

Gambar 3.1. Scrubber

Contoh aplikasi dari Scrubber adalah gas yang keluar dari gas outlet separator

sebelum dialirkan ke flare untuk dibakar atau dialirkan ke alat proses selanjutnya

seperti untuk pemakaian gas engine, kompor gas ataupun untuk pen-supply alat-

alat instrument, harus dibebaskan dari kandungan cairan, atau dengan kata lain

gas tersebut harus dikeringkan terlebih dahulu. Dengan cara ini cairan yang

tinggal di dalam Scrubber sebagai kondensat bisa membuat nilai tambah, semakin

16

besar jumlah gas yang dikeringkan semakin besar jumlah barrel cairan yang

didapat.

3.2 Sistem Instrumentasi

Dalam proses industri, khususnya industri perminyakan akan cenderung

muncul pemikiran segi ekonomi (keuntungan) yang menuntut efektifitas dan

efisiensi untuk menghasilkan produk yang optimal baik dari segi jumlah maupun

mutu. Dari segi pemikiran inilah secara teknis mulai diterapkan sistem

pengukuran dan pengaturan besaran proses (fisis ataupun kimia).

Adapun besaran proses (fisis atau kimia) yang dideteksi, diukur dan dikontrol

/diatur oleh alat instrument antara lain

Pressure (tekanan)

Temperature (suhu)

Flow (aliran)

Level (tinggi permukaan cairan), dll.

Gambar 3.2. Fungsi Instrumentasi

Fungsi instrumentasi pada suatu proses industri dapat diklasifikasikan ke

dalam 4 golongan sebagai berikut:

17

Sebagai alat ukur (Measurement)

Sebagai alat ukur, yaitu untuk memonitor kondisi operasi, melalui

pengukuran variabel proses yang mempengaruhi jalannya operasi, seperti

tekanan, temperatur, jumlah aliran, level, dan sebagainya.

Sebagai alat kontrol/pengendali (Control)

Sebagai alat kontrol, untuk mengendalikan jalannya operasi agar variabel

proses selalu sesuai dengan harga yang diinginkan.

Sebagai alat pengaman (Safety)

Sebagai alat safety, untuk mencegah kerusakan pada peralatan dan

mencegah kecelakaan pada operator. Juga sebagai sistem alarm yang

memberitahu operator bila variabel proses mencapai nilai kritis, baik kritis

minimum maupun kritis maksimum.

Sebagai alat analisa (Analyze)

Sebagai alat analisa, untuk menganalisa produk apakah sudah memenuhi

spesifikasi tertentu sesuai yang diinginkan. Juga digunakan untuk

mencegah polusi, yaitu dengan menganalisa air buangan apakah tidak

mengandung minyak yang membahayakan lingkungan.

Dalam sistem kontrol sendiri, tujuan dari penerapan sistem instrumentasi dan

kontrol di dalam industri pengolahan minyak adalah agar proses berjalan

dengan handal, aman, dan menghasilkan produk yang sesuai dengan spesifikasi.

3.3 Sistem Pengendalian Proses

Sistem pengendalian proses adalah gabungan kerja dari alat-alat pengendalian

otomatis. Semua peralatan yang membentuk sistem pengendalian disebut

18

instrumentasi pengendalian proses Tujuan ideal pengendalian proses adalah

mempertahankan nilai variabel proses agar sama dengan nilai yang diinginkan

(setpoint)

Dalam melakukan pengendalian proses, ada empat langkah kegiatan yang

dilakukan, yaitu:

Mengukur

Mengukur variabel proses (Process Variable = PV).

Membandingkan

Membandingkan variabel proses dengan variabel proses yang diinginkan

(Set Value = SV).

Menghitung

Menghitung perbedaan antara PV dengan SV. Perbedaan antara PV

dengan SV disebut error (e).

Mengoreksi

Setelah mendapatkan nilai error, maka dikoreksi dengan mengatur bukaan

valve.

Secara umum sistem pengendalian terbagi dua, yaitu sistem pengendalian loop

terbuka (open loop control system) dan sistem pengendalian loop tertutup (close

loop control system).

3.3.1 Sistem Pengendalian Loop Terbuka (Open Loop Control System)

Sistem pengendalian loop terbuka adalah sistem pengendalian yang sinyal

keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Jadi pada sistem

pengendalian loop terbuka keluarannya tidak diukur atau tidak

19

diumpanbalikkkan untuk dibandingkan dengan masukkannya

Gambar 3.3. Sistem Pengendalian Loop Terbuka

3.3.2 Sistem Pengendalian Loop Tertutup (Close Loop Control System)

Sistem pengendalian loop tertutup adalah sistem pengendalian yang sinyal

keluarannya berpengaruh langsung terhadap aksi pengontrolan. Jadi sistem

pengendalian loop tertutup aksi umpan balik digunakan untuk memperkecil

kesalahan. Penggunaan umpan balik yang membuat respon relatif kurang

peka terhadap gangguan eksternal dan perubahan internal pada parameter

sistem

Gambar 3.4. Sistem Pengendalian Loop Tertutup

Di dalam pengendalian loop tertutup terdapat tiga macam metoda

pengendalian antara lain

a. Feed back control system

20

b. Feed forward control system

c. Cascade control system

3.3.2.1 Feedback Control System

Pada metode pengendalian ini, besaran proses yang diatur dan

diukur (PV) dibandingkan dengan nilai yang dikehendaki dan bila ada

selisih (error) maka digunakan sebagai dasar pada kegiatan

pengkoreksian agar PV sama dengan SV

3.3.2.2 Feed Forward Control System

Pada metoda pengendalian ini, beban proses pengaturan (PV) diukur

kemudian dibandingkan dengan beban normal (SV) dan bila ada

perbedaan, maka perbedaan tersebut digunakan sebagai dasar untuk

melakukan aksi antisipasi agar tidak terjadi penyimpangan pada

primary process variable (PV) yang diatur

3.3.2.3 Cascade Control System

Cascade control system adalah gabungan dari feed back control

system dan feed forward control system. Dimana yang satu berfungsi

sebagai master control dan yang satu lagi sebagai slave control. Output

dari master control digunakan sebagai set point (SV) dari slave

control

3.4 Jenis Sistem Pengendalian

Jenis pengendalian proses dibagi 2 macam, yaitu:

21

Pengendalian oleh manusia (manual control)

Pengendalian otomatis (automatic control)

3.4.1 Pengendalian Oleh Manusia (Manual Control)

Gambar 3.5. Manual Control

Pengendalian manual dioperasikan oleh manusia. Digunakan pada proses-

proses yang tidak banyak mengalami perubahan-perubahan beban (load) atau

pada proses yang tidak kritis

3.4.2 Pengendalian Otomatis (Automatic Control)

Gambar 3.6. Automatic Control

22

Pada pengendalian otomatis pengaturan semua dilakukan oleh alat-alat

instrumentasi. Pada pengaturan otomatis manusia hanya melakukan

pengaturan set point dan untuk yang lainnya dilakukan oleh sistem

instrumentasi

3.5 Elemen-Elemen Sistem Pengendalian

Agar sistem pengendalian suatu proses dapat berjalan sesuai dengan yang

diinginkan, maka pada sistem tersebut harus mempunyai komponen-komponen,

antara lain

1. Sensing Element (Primary Element)

2. Secondary Element (Transmiter)

3. Control Element (Controller)

4. Final Element (Control Valve)

3.5.1 Sensing Element (Primary Element)

Primary Element (sensor) merupakan bagian paling awal dari suatu sistem

pengukuran (measurement system), yang menerima variabel proses dan

merubahnya menjadi suatu variabel yang lain Pada setiap variabel proses

mempunyai sensor yang berbeda pula.

Diaphragm Pressure Gage merupakan salah satu sensor yang mendeteksi

tekanan (pressure) yang terdiri dari kapsul (capsule) yang dibagi oleh suatu

sekat rongga (diapraghm). Satu sisi diaphragm terbuka bagi tekanan target

(eksternal) PExt, dan sisi yang lain dihubungkan dengan tekanan diketahui

(reference pressure), PRef. Beda tekanan, PExt-PRef, secara mekanik

23

membelokkan diaphragm. Diaphragm Pressure Gage menggunakan prinsip

perubahan bentuk yang elastis (elastic deformation) dari suatu diaphragm

(membrane) untuk mengukur perbedaan suatu tekanan yang tidak diketahui

dengan suatu tekanan acuan

Gambar 3.7. Bentuk Desain Diaphragm Pressure Gauge

3.5.2 Secondary Element (Transmitter)

Secondary element adalah alat yang berfungsi untuk membaca sinyal yang

dihasilkan oleh sensor dan mengubahnya menjadi suatu standar yang dapat

dibaca oleh controller Transmitter terdiri dari dua macam, yaitu

24

transmitter pneumatic dan transmitter electrik.

Sinyal standar yang dihasilkan oleh transmitter adalah

Sinyal standar pneumatic : 3 – 15 psi dan 0,2 – 1,0 kg/

Sinyal standar electric : 1 – 5 V DC dan 4 – 20 mA

3.5.3 Control Element (Controller)

Controller adalah salah satu peralatan instrumentasi yang berfungsi

membandingkan nilai pengukuran (PV) terhadap nilai yang dikehendaki

(SV), dan sesuai dengan modenya menghasilkan sinyal kendali sebagai

keluaran yang sebanding dengan selisih nilai pengukuran dengan SV

tersebut

Sebagai alat pengendali kontrol element bekerja untuk

1. Membandingkan sinyal proses dari transmitter, variabel yang

dikontrol , dengan setpoint-nya.

2. Mengirim sinyal yang cocok ke control valve; atau elemen kontrol

akhir lainnya dalam rangka menjaga variabel yang dikontrol

pada setpoint-nya.

3.5.3.1 Aksi Kontrol (Control Action)

Controller dapat dibedakan menjadi dua jenis sesuai dengan

aksinya:

a. Direct

Direct adalah aksi controller apabila terjadi kenaikan sinyal

pengukuran (PV), maka menyebabkan kenaikan sinyal output

25

sedangkan apabila terjadi kenaikan set point (SV) maka output akan

turun dengan menghasilkan kesalahan (error) sebesar PV - SV.

b. Reverse

Reverse adalah aksi controller apabila terjadi kenaikan sinyal

pengukuran (PV), maka menyebabkan penurunan sinyal output

sedangkan apabila terjadi kenaikan set point (SV) maka output akan

naik dengan menghasilkan kesalahan (error) sebesar SV - PV.

3.5.3.2 Mode Kontrol (Control Mode)

Control Mode adalah tata cara controller dalam menghasilkan sinyal

output sebagai tanggapan atas kesalahan yang dideteksinya.

Control mode antara lain

1. Propotional Controller (P Controller)

2. Propotional + Integral Controller (PI Controller)

3. Propotional + Integral + Derrivative (PID Controller)

3.5.4 Final Element (Control Valve)

Control valve didalam suatu loop pengendalian adalah sebagai final

element, yang berfungsi untuk mewujudkan sinyal koreksi dari controller

menjadi aksi yang dapat mengembalikan kondisi proses ke harga yang telah

ditentukan bila terjadi penyimpangan terhadap set point. Control valve

mengubah process variable dengan cara memanipulasi besarnya manipulated

variable berdasarkan input yang diterima, yang berasal dari output controller.

Besarnya bukaan valve tergantung dari besarnya input yang berasal dari

26

output controller

Secara umum Control Valve dibagi menjadi dua yaitu

Control Valve Gerakan Linier (Linier Motion).

Control Valve Gerakan Berputar (Rotary Motion).

Aksi control valve ada dua macam, yaitu:

ATO (Air to open) / FC (Fail close) disebut juga Normally Close

Control valve akan membuka apabila mendapatkan sinyal input dan

akan menutup penuh bila tidak mendapatkan sinyal input

ATC (Air to close) / FO (Fail open) disebut juga Normally Open

Control valve akan menutup apabila mendapatkan sinyal input dan

akan membuka penuh apabila tidak mendapatkan sinyal input

Gambar 3.8. Control Valve jenis FO / ATC dan FC / ATO

27

IV. PEMBAHASAN

4.1 Proses Gas Sweetening Pada Scrubber PV-3700.

Gas yang masuk ke Scrubber PV-3700 adalah sour gas yang berasal dari

separator V-100 dan PV-9900. Sebelum masuk ke Scrubber, sour gas mengalami

proses cooling di Air Cooler AC-3050 untuk traping dari gas tersebut saat

didinginkan agar terjadi kondensasi. Sour gas dari Separator V-100 dan PV-9900

bersuhu 144°F masuk ke Air Cooler AC-3050 didinginkan sampai suhu 104°F.

Produk yang keluar dari bottom vessel tersebut berupa kondensat sebagai hasil

minyak tambahan yang kemudian disalurkan ke tangki TK-8006. Produk yang

keluar dari top vessel (PV-3700) berupa gas yang sudah bersih atau sudah

berkurangnya partikel minyak yang terikut pada gas, merupakan produk yang

dijual pada PT. Gasuma. Kuantitas gas bersih yang keluar dari top vessel (PV-

3700) adalah 18 MMSCFD, yang mana sebanyak 15 MMSCFD untuk PT.

Gasuma, sedangkan sisanya diumpankan untuk bahan bakar flare.

4.2 Scrubber PV-3700

Scrubber PV-3700 merupakan bagian dari unit Gas Sweetening yang berfungsi

untuk meminimalisir adanya liquid yang terikut ke dalam gas. Karena antara gas

dan liquid mempunyai tekanan yang berbeda, maka proses pemisahan dilakukan

dengan cara mengatur tekanan pada Scrubber, sehingga antara gas dan liquid akan

terpisah dengan dibatasi oleh tekanan yang dikehendaki yaitu sebesar 75 psi.

Dari segi bentuk, Scrubber PV-3700 merupakan scrubber dengan tipe silinder.

Pemilihan Scrubber dengan tipe silinder ini bertujuan untuk menghindari tekanan

28

ke sudut. Perbedaan Scrubber dengan vessel lainnya adalah di dalam Scrubber

bagian atas terdapat miss-extractor berupa serabut kawat berlapis-lapis yang

digunakan untuk menangkap fasa liquid atau kondensat yang masih mungkin

terikut bersama gas.

Gambar 4.1. Scrubber PV-3700

Berdasarkan project specification di JOB Pertamina – Petrochina East Java,

diketahui bahwa:

4.2.1 Design Condition Scrubber PV-3700

Tabel 4.1. Design Condition Scrubber PV-3700 di JOB Pertamina –

Petrochina East Java

Process Case Design

Pressure 100 Psig

Temperature 200°F

Flowrate gas 26.805 MMSCFD

29

4.2.2 Normal Operation Scrubber PV-3700

Tabel 4.2. Normal Operation Scrubber PV-3700 di JOB Pertamina –

Petrochina East Java

Process Case Normal Design

Pressure 70 Psig 100 Psig

Temperature 100°F 200°F

Flowrate gas 24.368 MMSCFD 26.805 MMSCFD

4.3 Fungsi Sistem Pengendalian Tekanan di Scrubber PV-3700

Sistem Pengendalian Tekanan pada Scrubber PV-3700 merupakan sistem yang

berfungsi menstabilkan tekanan di dalam Scrubber PV-3700 pada nilai yang

dikehendaki dengan harapan untuk meminimalisir kandungan liquid yang terikut

ke dalam gas yang keluar dari Scrubber PV-3700 serta untuk mencegah terjadinya

overpressured di dalam Scrubber. Faktor yang mempengaruhi sistem

pengendalian tekanan di Scrubber PV-3700 adalah besarnya gas yang masuk,

semakin banyak gas yang masuk maka akan semakin besar pula tekanan di dalam

Scrubber.

4.4 Instrumentasi Sistem Pengendalian Tekanan di Scrubber PV-3700

Untuk memperoleh sistem pengendalian yang teliti dan akurat maka perlu

diperhatikan dalam memilih dan menentukan peralatan instrumentasi yang

digunakan, sehingga kerugian yang diakibatkan dari kesalahan peralatan

instrumentasi dapat diperkecil. Adapun peralatan Instrumentasi yang digunakan

dalam Sistem Pengendalian Tekanan di Scrubber PV-3700 antara lain:

30

1. Pressure Transmitter (PT-3709)

2. Controller (PIC-3717)

3. Control Valve (PCV-3717)

4. Positioner dan I/P Transducers

4.4.1 Pressure Transmitter (PT-3709)

Pressure Transmitter (PT-3709) berfungsi untuk mendeteksi besarnya

tekanan di dalam Scrubber dan mengirimkan sinyal ke controller PIC-3717.

Di dalam pressure transmitter (PT-3709), sensing element yang digunakan

adalah diapraghm. Besarnya tekanan yang terdeteksi dapat dilihat pada

indikator di pressure transmitter yang ada di lapangan.

Prinsip kerja Pressure Transmitter (PT-3709) adalah jika sensor tekanan

atau Primary Element mendeteksi adanya tekanan, maka transmitter akan

mengirimkan sinyal elektronik sekitar 4-20 mA DC ke Controller sebagai

besaran proses (PV). Data PV ini akan digunakan untuk indikator di control

room dan untuk keperluan pengendalian tekanan pada controller.

Gambar 4.2. Pressure Transmitter pada Scrubber PV-3700

31

Spesifikasi Pressure Transmitter di Scrubber PV-3700:

Tag.No : PT-3709

Location : Scrubber PV-3700

Range : 0-300 psig

Manufacture : Yokogawa

4.4.2 Controller (PIC-3717)

Controller berfungsi untuk melakukan perbandingan, perhitungan dan

koreksi dari sistem pengendalian tekanan. Controller akan membandingkan

nilai PV yang dikirim oleh Pressure Transmitter dengan nilai yang

dikehendaki (SV). Jika nilai PV tidak sama dengan nilai SV, maka controller

PIC-3717 akan mengeluarkan sinyal manipulasi (MV) untuk menyamakan

nilai process variable (PV) dengan nilai yang dikehendaki (SV)

Spesifikasi Pressure Controller di Scrubber PV-3700:

Tag.No : PIC-3717

Location : Control Room

Output signal : 4-20 mA

Type : Honeywell master Logic 5000

4.4.3 Pressure Control Valve (PCV-3717)

Final Control Element yang digunakan pada sistem pengendalian tekanan

di Scrubber PV-3700 adalah Control Valve PCV-3717. Control valve disini

digunakan sebagai aktuator dimana katup atau bukaan dari control valve

akan bekerja bila mendapat perintah dari Controller yang

32

berupa sinyal pneumatik.

Pada sistem pengendalian tekanan di Scrubber PV-3700, control valve

yang digunakan memiliki bentuk globe valve dengan karakteristik linear dan

merupakan jenis ATC (Air to Close) atau FO (Fail Open). Prinsip kerja dari

globe valve sendiri adalah valve yang bekerja dengan prinsip tekanan. Bench

setting dari control valve ini adalah 3 – 15 psi, dengan maksud bekerja jika

pada tekanan 3 psi akan membuka penuh dan pada tekanan 15 psi control

valve ini akan menutup penuh.

Pemilihan valve dengan jenis ATC ini berdasarkan segi safety,

apabila terjadi kegagalan sistem maka valve akan membuka 100% untuk

membuang gas pada Scrubber sehingga tidak terjadi tekanan berlebih pada

Scrubber.

Gambar 4.3. Pressure Control Valve pada Scrubber PV-3700

33

Spesifikasi Pressure Control Valve di Scrubber PV-3700:

Tag. No : PCV-3717

Location : Gas Outlet Scrubber PV-3700

Range : 3 – 15 psi

Characteristic : linear

Manufacture : Fisher

4.4.4 Possitioner dan I/P Transducers

Positioner merupakan aplikasi tambahan dari Control Valve yang

berfungsi sebagai alat yang mempercepat respon dari pergerakan plug

steam. Lebih jelasnya, positioner memberikan output yang besar dari suatu

sinyal input yang kecil atau sebaliknya. Input dari positioner berasal dari I/P

transducers, sedangkan outputnya menuju ke aktuator PCV-3717.

Gambar 4.4. Positioner Pressure Control Valve pada Scrubber PV-3700

Karena sinyal koreksi yang dikirim oleh controller PIC-3717 berupa

sinyal elektrik 4-20mA DC, sedangkan final control element yang digunakan

hanya akan bekerja bila mendapatkan sinyal pneumatic 3-15 psi, maka

diperlukan instrumentasi tambahan yang berupa I/P Transducers untuk

34

merubah sinyal electric 4-20 mA DC menjadi sinyal pnuematic 3-15 psi.

Tranducer I/P yang digunakan pada PCV-3717 telah dikemas satu unit

dengan Positioner.

4.5 Cara Kerja Sistem Pengendalian Tekanan pada Scrubber PV-3700

Gambar 4.5. P&ID Sistem Pengendalian Tekanan pada Scrubber PV-

3700

Keterangan:

PT-3709 : Pressure Transmitter

PIC-3717 : Pressure Indicator Controller

PCV-3717 : Pressure Control Valve

Dari gambar P&ID Sistem Pengendalian Tekanan Scrubber PV-3700 di atas

dapat diketahui bahwa sistem pengendalian tekanan pada Scrubber PV-3700

menggunakan metode Feedback control. Kerja feedback control pada Sistem

Pengendalian Tekanan di Scrubber PV-3700” dapat digambarkan dalam diagram

blok sebagai berikut:

35

Gambar 4.6. Diagram Blok Feed Back Pressure Control System pada

Scrubber PV-3700

Tekanan pada Scrubber akan dideteksi oleh diapraghm yang terdapat pada

pressure transmitter. Besarnya tekanan dapat dilihat dengan pada indikator dalam

pressure transmitter. Kemudian Pressure Transmitter akan mengirimkan sinyal

elektronik ke Controller PIC-3717 sebagai besaran proses (PV). Controller ini

kemudian akan membandingkan nilai yang dikirim dengan Set Point (SV) yang

telah ditentukan yaitu sebesar 75 psi sehingga akan dihasilkan nilai error apakah

tekanan pada saat itu lebih tinggi atau lebih rendah dari nilai Set Point.

Metode Feedback digunakan dalam sistem pengendalian tekanan pada

Scrubber PV-3700 untuk mengendalikan banyaknya gas yang berada di dalam

scrubber, untuk itu tekanan gas harus diatur oleh controller. Sistem pengendalian

tekanan di Scrubber PV-3700 menggunakan controller PIC-3717 sebagai

pengendali dalam sistem kontrol tekanannya. Aksi dari kontrol tersebut

menggunakan Controller dengan tipe PLC Honeywell.

Aksi dari controller PIC-3717 adalah:

Aksi Controller : Reverse

Mode Controller : Proportional + Integral

36

Output Signal : 4-20 mA/DC

Cara Pengendalian : Feedback

4.5.1 Cara Kerja Pada saat Tekanan Lebih Besar Daripada Set Point

Apabila tekanan Scrubber PV-3700 naik, maka diaphragm akan

mendeteksi nilai tekanan proses saat itu naik. Sinyal process variable (PV)

yang dikirimkan ke controller PIC-3717 akan mendeteksi nilai tekanan

proses yang lebih besar dari pada setpoint-nya sehingga didapatkan nilai

perhitungan matematis yang merupakan selisih nilai set point (SV) dengan

nilai process variable (PV) yang disebut error.

Aksi dari controler PIC-3717 adalah reverse, sehingga berdasarkan

nilai error tekanan proses yang lebih besar dari set point maka sinyal

manipulated value (MV) yang dikirimkan oleh controller akan turun.

PCV-3717 merupakan valve yang mempunyai aksi ATC (Air to Close),

Sehingga dengan turunnya nilai MV dari controller maka PCV-3717 akan

bertambah bukaannya dan megakibatkan tekanan pada Scrubber turun

mendekati set point.

4.5.2 Cara Kerja pada saat Tekanan Lebih Kecil Daripada Set Point

Apabila tekanan Scrubber PV-3700 turun, maka diaphragm akan

mendeteksi nilai tekanan proses saat itu turun. Sinyal process variable

(PV) yang dikirimkan ke controller PIC-3717 akan mendeteksi nilai

tekanan proses yang lebih kecil dari pada setpoint-nya sehingga

didapatkan nilai perhitungan matematis yang merupakan selisih nilai set

37

point (SV) dengan nilai process variable (PV) yang disebut error.

Aksi dari controler PIC-3717 adalah reverse, sehingga berdasarkan

nilai error tekanan proses yang lebih kecil dari set point maka sinyal

manipulated value (MV) yang dikirimkan oleh controller akan naik.

PCV-3717 merupakan valve yang mempunyai aksi ATC (Air to Close),

Sehingga dengan naiknya nilai MV dari controller maka PCV-3717 akan

berkurang bukaannya dan megakibatkan tekanan pada Scrubber naik

mendekati set point.

38

V. PENUTUP

5.1 Simpulan

1. Proses gas sweetening yang terjadi pada Scrubber PV-3700 adalah

memisahkan partikel berat yang terikut ke dalam gas.

2. Pengendalian tekanan pada Scrubber PV-3700 berfungsi untuk

menstabilkan tekanan pada nilai yang dikehendaki sebesar 75 psi, dengan

harapan untuk meminimalisir kandungan liquid yang terikut ke dalam gas.

3. Sistem pengendalian yang digunakan dalam pengendalian tekanan pada

Scrubber PV-3700 adalah jenis feedback control dengan menggunakan

PIC-3717 sebagai controller yang menggunakan aksi reverse dan mode

kontrol PI dan PCV-3717 sebagai aktuator valve-nya.

4. Sistem pengendalian tekanan pada prinsipnya adalah ketika tekanan pada

scrubber PV-3700 naik maka jumlah gas yang keluar dari scrubber harus

ditambah, dan pada saat tekanan turun, maka jumlah gas yang keluar harus

dikurangi.

5.2 Saran

1. Perlu diadakan pengecekan secara rutin pada control valve, supaya tetap

bekerja secara optimal.

2. Perlu dilakukan kalibrasi pada peralatan sistem kontrol apabila kinerja

alat kurang optimal.

3. Diadakan inventarisasi ulang dari data-data peralatan sistem kontrol

yang ada di lapangan.

39

DAFTAR PUSTAKA

1. Poernomo, Djoko Ir.MT. 2013. Teknik Instrumentasi. Cepu : STEM

Akamigas.

2. Heriyanto, Ir.MT. 2010. Pengendalian Proses. Bandung : Politeknik Negeri

Bandung.

3. Triyanto, Roni Heru Ir.MT. 2013. Power Point Presentation Sistem

Pengendalian Proses. Cepu : STEM Akamigas

4. Poernomo, Djoko Ir.MT. 2013. Power Point Presentation Basic Control

System. Cepu : STEM Akamigas

5. ----------. 2007. ”Bimbingan Profesi Sarjana Teknik (BPST)”. Balongan : PT.

Pertamina.

6. Kafil, Resta. 20--. “Bab1 Sistem Pengendalian” (Online). (https://www.acade

Mia.edu/4692256/Bab1-sistem-pengendalian, diakses pada tanggal 20 April

2014, pukul 09:17 WIB)

7. Wahid, Abdul. 20--. “Komponen Dasar Sistem Kontrol” (Online)

(http://staff.ui.ac.id/system/files/users/abdul.wahid/material/kendali5kompone

ndasarsistemkontrol.pdf, diakses pada tanggal 20 April 2014, pukul 10:27

WIB)

8. Nur, Adrian. 20--. “Control Valve” (Online). (http://adrian_nur.staff.uns.ac.id

/files/2009/12/05-control-valve-upload.pdf, diakses pada tanggal 20 April

2014, pukul 09:27 WIB)

9. ----------, Mei. 2008, “Data Sheet Presure Vessel PV-3700 JOB Pertamina-

Petrochina East Java”, Rev. B, Tuban.

10. ----------, Mei. 2008, “P&ID Scrubber PV-3700 JOB Pertamina-Petrochina

East Java”, Rev. 3, Tuban.

11. ----------, Mei. 2014, JOB Pertamina-Petrochina East Java.

40

Lampiran 1. Lembar Pencatatan Kegiatan Bimbingan KKW.

SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN MINERAL

STEM AKAMIGAS

LEMBAR PENCATATAN KEGIATAN PEMBIMBINGAN KKW

Nama Mahasiswa : Fany Mardiyanti

NIM : 421306 / A

Program Studi : Teknik Instrumentasi Kilang

Konsentrasi : Instrumentasi & Elektronika

Dosen Pembimbing / NIP. : Agus Heriyanto, S.T.,M.T. / 195508271978091001

Judul KKW : Prinsip Kerja Sistem Pengendalian Tekanan Pada

Scrubber PV-3700 di JOB Pertamina - Petrochina

East Java

Cepu, Agustus 2014

Ketua Program Studi Inst dan Elka

Royke Rudolf Roring, S.T., M.T.

NIP. 195405111978091001

41

Lampiran 2. Tentative Jadwal Praktik Kerja Lapangan.

42

Lampiran 3. Process Flow Diagram di Central Processing Area JOB PPEJ.

43

Lampiran 4. P&ID Scrubber PV-3700.

44

Lampiran 5. Spesifikasi Scrubber PV-3700 di JOB PPEJ.

45

Lampiran 6. Process Data Sheet Scrubber PV-3700 di JOB PPEJ.

46

Lampiran 7. Data Sheet Scrubber PV-3700 di JOB PPEJ.

47

Lampiran 8. Data Sheet Pressure Transmitter PT-3709.

48

Lampiran 9. Data Sheet Controller PIC-3717 di JOB PPEJ.

49

Lampiran 10. Product Specification Report Controller PIC-3717 di JOB PPEJ.

50

Lampiran 11. Data Sheet Control Valve PCV-3717 di JOB PPEJ

51

Lampiran 12. Sliding Stem Control Valve Sprcification PCV-3717 di JOB

PPEJ.

52

Lampiran 13. Tampilan HMI Sistem Pengendalian Tekanan pada Scrubber

PV-3700 di JOB PPEJ.