TUGAS INSTRUMENTASI

SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM

Disusun Oleh :

INTAN DESY PERMATASARI 6512040044

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2013

PENGERTIAN SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM

- Safety Instrumented System adalah sebuah sistem yang terdiri dari logika pemecah, sensor, dan aktuator untuk tujuan mengambil proses ke keadaan aman ketika yang normal set poin yang telah ditentukan terlampaui, atau kondisi aman operasi dilanggar.

- Safety Instrumented System adalah system instrumentasi dan kontrol yang terintegrasi input control-output dan difungsikan secara khusus dan independent untuk kondisi hazard. Terminologi ini merupakan penggabungan dari fungsi-fungsi kritikal seperti Emergency Shutdown System (ESD), Fire and Gas Detection System (FGDS), dan High Integrity Pressure Protection System (HIPPS).Tujuan utama dari ESD, FGDS, dan HPPS adalah untuk menjamin keselamatan atau safety dari plant dan lingkungannya. Jadi SIS system bukan merupakan sistem kontrol reguler yang menjamin bagaimana proses dapat berjalan sebagaimana yang diinginkan dan menghasilkan produk olahan menurut desain proses engineer, tetapi menjamin keselamatan sebagaimana didesign oleh process safety engineer.

P&ID sudah memberikan simbol secara khusus (Wajik dengan huruf I) untuk mengakategorikan bahwa field devices merupakan bagian dari SIS system. Serta dari alarm signal yang dikirim oleh field devices apabila menunjukkan kondisi kritikal (Hi-Hi it means very High or Lo-Lo it means very Low) maka field devices itu merupakan golongan SIS system. Apabila alarm yang ditunjukkan adalah Hi or Lo saja maka devices itu bukan termasuk bagian dari SIS system.

Cause & Effect Matrix merupakan “holy book” yang digunakan untuk dapat menterjemahkan bagaimana SIS harus dijalankan.

Field devices protocol yang approve untuk SIS system adalah system konvensional 4-20 mA dan juga SMART transmitter dengan HART (Highway Addressable Remote Transducer) Protocol. Fieldbus Protocol masih belum dapat diaplikasikan untuk SIS system.

Sebagaimana dunia safety yang selalu memperhitungkan resiko fatality, injury, dan kerusakan peralatan maka SIS sytem menerapkan hal serupa. Hasil estimasi resiko kemudian diterjemahkan menjadi tingkat kehandalan devices yang dapat digolongkan menjadi Safety Integrity Level SIL 1, SIL 2, SIL 3, dan SIL 4. Semakin tinggi SIL maka semakin robust dan handal devices tersebut dan dibuktikan melalu sertifikat kehandalan dari berbagai pengujian kegagalan (failure test). Devices tersebut meliputi field devices dan safety control system devices.

Bagaimana untuk me-matchingkan pilihan SIL devices yang tepat dan actual SIL requirements?

Setiap plant harus dievaluasi secara komprehensive yang melibatkan multi disiplin ilmu terutama adalah ilmu kimia. Dari evaluasi resiko tersebut maka plant atau sub-plant package

dapat digolonkan ke dalam SIL tertentu. Misalkan evaluasi dari berbagai faktor membuat tingkatan resiko seperti ini:

1). Tingkat Paling Berbahaya : Vesel meledak, Multiple Employee Fatality, Multiple People Fatality who stay around plant.

2). Tingkat Lebih Berbahaya : Vesel meledak, Multiple Employee Fatality.

3). Tingkat Berbahaya : Vesel Meledak, One Employee Fatality, Multiple Employee Injury.

4). Tingkat Kurang Berbahaya : Vesel Meledak, Multiple Employee injury.

5). Tingkat Tidak Berbahaya : Vesel tidak dapat meledak, tidak menimbulkan injury.

Maka kita dapat menggolongkan No. 1 (Tingkat Paling Berbahaya) sebagai SIL 4. Contohnya ini adalah Plant Nuklir Muria di Jawa Tengah, yang failure resiko-nya dapat menimbulkan impact yang luar biasa bagi plant, employee, dan penduduk sekitar. Oleh karenya pemilihan safety devices baik itu transmitter, controller, dan valve harus memenuhi sertifikat SIL 4. Apa artinya SIL 4? Yaitu PFD-nya 0.00001 sampai 0.0001 or 1/100,000 sampai 1/10,000 atau 1/100,000 sampai 10/100.000. Artinya apa angka itu? bahwa device anda sudah terbukti dalam 100,000 test pengiriman signal dan pengolahan signal logic dan pengiriman kembali ke final element hanya pernah mengalami kegagalan antara dalam range 1-10 saja. Sertifikat diberikan oleh lembaga yang kredibel untuk melakukan pengujian.

Akan berbeda halnya dengan No. 4, kita dapat memasukkannya sebagai SIL 1. Maka PFD yang diperlukan yaitu antara 0.01 sampai 0.1 atau 1/100 sampai 1/10 atau 1/100 sampai 10/100. Artinya dalam seratus pengujian diperkenankan devices tersebut mengalami kegagalan sebanyak 1-10 kali. Cukup ringan bukan persyaratannya dibanding SIL-4? Iya karena SIL 1 resikonya jauh lebih kecil dibanding SIL 4.

Nah bagi No. 5, dapat saja tidak digolongkan dalam SIL, karena memang tidak ada resiko yang perlu ditakutkan untuk dihadapi.

SIL 2, SIL 3, dapat dihitung dengan cara serupa. Tabel-tabel Probability Failure Demand dapat anda download dari internet.

- SIS adalah sebuah sistem yang terdiri dari sensor2, logic solver dan final element yang dirancang spesifik dan digunakan untuk mencegah atau mengurangi kejadian berbahaya (hazardous) untuk melindungi orang atau lingkungan atau mencegah kerusakan peralatan process.

Nama lainnya:

ESD = Emergency Shutdown System

SSS = Safety Shutdown System

HIPS = High Integrity Protective Systems

dll

SIS mengacu pada standard:

IEC 61511: Functional Safety: Safety Instrumented Systems for the Process Industry Sector: Parts 1, 2 & 3 – Approved in June 2003

ANSI/ISA 84.00.01-2004 (IEC 61511 MOD) – Functional Safety: Safety Instrumented Systems for the Process Industry Sector: Parts 1, 2 & 3 with Grandfather Clause. Approved in November 2004 after appeals.

In Australia: AS-IEC 61511: Functional Safety: Safety Instrumented Systems for the Process Industry Sector: Parts 1, 2 & 3

FUNGSI SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM

- Safety Instrumented System berfungsi melindungi jika ada kejadian tak terduga yang menyebabkan kecelakaan fatal, polusi lingkungan, serta kecelakaan pada suatu proses instrumentasi industri. Safety Instrumented System dirancang dan dibangun untuk mengurangi resiko terjadinya kecelakaan pada suatu kontrol proses yang dapat mengancam kehidupan manusia dan keselamatan lingkungan hidup.

- SIF adalah sebuah fungsi yang diimplementasikan oleh SIS yang ditujukan untuk mencapai atau menjaga kondisi aman proses dengan mengacu pada sebuah kejadian berbahaya (hazardous) yang spesific. Jadi SIS ini nantinya akan banyak mempunyai SIF. Masing-masing SIF harus dirancang dan ditest untuk memenuhi target SIL (Safety Integrity Level).

KOMPONEN – KOMPONEN SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM

Sensor (s) untuk masukan sinyal dan daya. (2) Sinyal input interfacing dan pengolahan. (3) Logika pemecah. (4) Output pemrosesan sinyal. (5) Aktuator dan katup atau perangkat switching untuk menyediakan elemen kontrol akhir .

CARA KERJA SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM

Proses pada Safety Instrumented sistem dikendalikan oleh suatu Sistem Kontrol terdistribusi yaitu (DCS) oleh pemantauan nilai-nilai proses, suhu, tekanan, atau aliran dan memanipulasi akhir unsur-unsur seperti katup, aktuator. Bila nilai melebihi proses pre set tingkat yang dapat diterima, maka alarm dikeluarkan oleh operator untuk mengambil tindakan. Namun, jika tindakan operator tidak berhasil untuk menangani proses di bawah kendali, maka Safety Instrumented Sistem secara otomatis bekerja, proses bergerak untuk keadaan aman untuk pencegahan kemungkinan terjadinya kecelakaan.

Kesimpulan :

Jadi Safety Instrumented System bukan merupakan sistem kontrol reguler yang menjamin bagaimana proses dapat berjalan sebagaimana yang diinginkan dan menghasilkan produk olahan menurut desain proses engineer, tetapi menjamin keselamatan sebagaimana didesign oleh Proses Safety Engineer.

Safety Instrumented Sistem akan bekerja apabila alarm signal yang dikirim oleh field devices menunjukan kondisi kritikal (Hi-Hi berarti very high or Lo-Lo berarti very low).

Demikianlah sedikit ilmu yang saya dapat selama kerja praktek di Yokogawa Indonesia. Dan alhamdulilah ilmu yang saya peroleh di bangku kuliah dapat teraplikasikan selama kerja praktek ini berlangsung.

CONTOH SAFETY INSTRUMENT SYSTEM

Keamanan sistem diinstrumentasi yang paling sering digunakan dalam proses (yaitu, kilang, kimia, nuklir, dll) fasilitas untuk memberikan perlindungan seperti:

Tekanan gas bahan bakar yang tinggi melakukan tindakan untuk menutup katup gas bahan bakar utama.

Suhu reaktor tinggi melakukan tindakan untuk membuka media pendingin katup.

Distilasi tekanan kolom tinggi melakukan tindakan untuk membuka katup tekanan ventilasi.

KEANDALAN SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM

Apa SIS akan melakukan (persyaratan fungsional) dan seberapa baik harus melakukan (persyaratan integritas keselamatan) dapat ditentukan dari Hazard dan studi pengoperasian (HAZOP), lapisan analisis perlindungan (Lopa), grafik risiko, dan sebagainya. Semua teknik yang disebutkan dalam IEC 61511 dan IEC 61508. Selama desain SIS,

konstruksi, instalasi, dan operasi, perlu untuk memverifikasi bahwa persyaratan tersebut terpenuhi. Persyaratan fungsional dapat diverifikasi oleh tinjauan desain, seperti mode kegagalan, efek, dan analisis kekritisan (FMECA) dan berbagai jenis pengujian, misalnya untuk pengujian penerimaan pabrik, situs pengujian penerimaan, dan pengujian fungsional biasa.

Persyaratan integritas keselamatan dapat diverifikasi oleh analisis reliabilitas. Untuk SIS yang beroperasi pada permintaan, seringkali probabilitas kegagalan on demand (PFD) yang dihitung.Pada tahap desain, PFD dapat dihitung menggunakan data keandalan generik, misalnya dari OREDA. Kemudian, perkiraan PFD awal dapat diperbarui dengan pengalaman lapangan dari tanaman tertentu yang dimaksud.

Hal ini tidak mungkin untuk mengatasi semua faktor yang mempengaruhi keandalan SIS melalui perhitungan reliabilitas. Oleh karena itu juga perlu ada langkah-langkah yang memadai di tempat (misalnya, prosedur dan kompetensi) untuk menghindari, mengungkapkan, dan kegagalan SIS terkait benar.

CONTOH SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM