TUGAS PENGENDALIAN PROSES

P&Id beserta Kontrol terhadap Variabel Prosesnya

Diusulkan oleh:

Ahmad ZakiFenny Lasma HildeFikriMia AfriyentiNissa Aqhilla

Kelompok 2Kelas C

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAUPEKANBARU2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan kehadirat Tuhan YME karena atas berkat dan rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan tugas P&Id beserta Kontrol terhadap Variabel Prosesnya ini tepat pada waktunya. Tak lupa pula kami ucapkan terima kasih kepada dosen kami, Bapak Dr.Ir Bahruddin, MT, yang telah mengarahkan dan membimbing kami. Tugas ini ditujukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengendalian Proses.Kami menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan dan kelemahannya, baik dalam isi maupun sistematika penulisannya. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan pengetahuan dan wawasan kami. Oleh sebab itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat menyempurnakan makalah ini. Akhirnya, kami mengharapkan semoga makalah ini dapat memberikan manfaat, khususnya bagi kami dan umumnya bagi pembaca.

Pekanbaru, Februari 2015

Penyusun

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Untuk membantu kelancaran pekerjaan instrumentasi dilapangan teknisi-teknisi instrumentasi harus memahami beberapa dokumen yang dapat menjelaskan lokasi, fungsi, dan parameter yang diukur atau dikontrol, spesifikasi, instalasi, kalibrasi, riwayat instrumen, Selain itu untuk penggambaran instrumen dalam diagram mengikuti standar internasional juga harus dipahami.

1.2 Tujuan Penulisan1. Untuk mengetahui makna dari simbol simbol P&ID standar yang terdapat pada suatu flow sheet. 2. Untuk mengetahui variabel kontrol, variabel manipulasi, dan variabel gangguan (disturbance) dalam salah satu loop yang ada.3. Untuk mengetahui cara mengontrol suatu variabel proses yanga terdapat didalam suatu industri.

BAB IIISI

2.1INSTRUMENTASIKeberhasilan sistem pengendalian sangat ditentukan dengan adanya data yang benar dan akurat. Kondisi tersebut dapat diketahui melalui pengukuran terhadap variabel-variabel proses dengan menggunakan instrument. Pada dasarnya instrumentasi mempunyai bagian-bagian sebagai berikut.1. Proses kimiaProses kimia meliputi peralatan proses dan operasi baik secara kimia maupun fisika yang terjadi di dalam peralatan tersebut.2. Sensor atau alat ukurSensor merupakan sumber informasi yang mengidentifikasi hal-hal yang terjadi dalam suatu proses.3. TransducerTransducer merupakan alat penterjemah yang digunakan untuk mengubah hasil pengukuran menjadi besaran yang ditransmisikan.4. Jalur transmisiJalur transmisi merupakan media yang digunakan untuk membawa informasi hasil pengukuran dari alat ukur ke controller. Pada sistem pengendalian pabrik ini terdiri dari 2 jenis jalur transmisi yaitu jalur listrik dan jalur pneumtik yang ditampilkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Jalur Transmisi: (a) Pneumatik; (b) Listrik5. Elemen pengendaliMerupakan elemen yang menerima hasil pengukuran elemen pengukur dan membandingkannya dengan harga set point, lalu mengatur sumber tenaga untuk melakukan perubahan yang diperlukan.6. Elemen pengendali akhirElemen pengendali akhir merupakan perangkat keras yang melaksanakan tindakan yang diputuskan oleh elemen pengendali. Elemen pengendali akhir yang digunakan pada pabrik ini berupa pneumatik control valve (PCV) dengan simbol yang dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Simbol Pneumatik Control Valve7. Elemen pencatatElemen pencatat berfungsi mencatat kelakuan proses agar dapat didemonstrasikan secara visual.

Pada perancangan pabrik RBD Palm Olein dari CPO ini, sistem pengendalian proses dilakukan dengan melengkapi alat-alat proses dengan instrumentasi-instrumentasi tertentu. Instrumen-instrumen yang diperlukan tersebut antara lain :1. Instrumentasi Temperatur (Temperature Instrument)Pada pabrik ini, instrumentasi temperatur digunakan untuk mengatur dan mengontrol temperatur pada heat exchanger,gasifier, reformer, reaktor sintesa metanol, flash drum dan menara destilasi. Instrumentasi temperatur yang digunakan terdiri dari : Temperature Indicator (TI)Temperature indicator merupakan alat yang berfungsi untuk mengetahui temperatur pada suatu unit operasi atau aliran proses.

Temperature Transmitter (TT)Temperature transmitter merupakan alat yang meneruskan sinyal perubahan suhu dari sensor (elemen primer) pada suatu unit operasi ke elemen pengontrol, kemudian dari elemen pengontrol ke terminal final kontrol, atau secara sederhana temperature transmitter dapat diartikan sebagai bagian alat pengendali yang mengirim sinyal perubahan suhu ke antar elemen pengendali. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Simbol Temperature Transmitter

Temperature Controller (TC)Temperature controller adalah alat yang digunakan sebagai pengatur suhu atau pengukur sinyal dalam bentuk panas menjadi sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan atau dikeluarkan dari suatu proses yang sedang bekerja. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Simbol Temperature Controller

2. Instrumentasi Tekanan (Pressure Instrument)Instrumentasi tekanan yang digunakan terdiri dari: Pressure Indicator (PI)Pressure indicator adalah alat yang digunakan untuk menunjukkan tekanan pada alat atau aliran proses. Pressure Transmitter (PT)Pressure transmitter merupakan alat yang meneruskan sinyal perubahan tekanan dari sensor (elemen primer) pada suatu unit operasi ke elemen pengontrol. kemudian dari elemen pengontrol ke terminal final kontrol, atau secara sederhana pressure transmitter dapat diartikan sebagai bagian alat pengendali yang mengirim sinyal perubahan tekanan ke antar elemen pengendali. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Simbol Pressure Transmitter

Pressure Controller (PC)Pressure controller adalah alat yang dapat digunakan sebagai pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk tekanan menjadi sinyal mekanis. Pengukuran tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap yang keluar dari suatu alat yang tekanannya ingin dideteksi. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Simbol Pressure Controller

3. Instrumentasi Laju Aliran (Flow Instrument)Pada pabrik ini, instrumentasi tekanan digunakan untuk mengatur dan mengontrol laju aliran dari keluaran pompa,tangki dan reaktor. Instrumentasi laju aliran yang digunakan terdiri dari : Flow Transmitter (FT)Flow transmitter merupakan alat yang meneruskan sinyal kecepatan aliran fluida dari sensor (elemen primer) pada suatu unit operasi ke elemen pengontrol kemudian dari elemen pengontrol ke terminal final kontrol, atau secara sederhana flow transmitter dapat diartikan sebagai bagian alat pengendali yang mengirim sinyal perubahan laju alir ke antar elemen pengendali. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Simbol Flow Transmitter

Flow Controller (FC)Flow controller adalah alatyang digunakan untuk mengukur kecepatan aliran fluida dalam aliran pipa atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan fluida biasanya diatur dengan mengukur keluaran dari alat yang mengakibatkan fluida mengalir dalam aliran pipa. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Simbol Flow Controller

4. Flow Ratio Controller (FRC)Flow Ratio Controller adalah alat yang digunakan untuk mengukur rasio kecepatan aliran antara dua atau lebih fluida dalam aliran pipa atau unit proses lainnya. Flow Ratio Controller pada pabrik ini terdapat pada pembagi aliran atau splitter. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Simbol Flow Ratio Controller

5. Intrumentasi Level (Level Instrument)Instrumentasi level yang digunakan terdiri dari : Level Indicator (LI)Level indicator adalah alat untuk menunjukkan tinggi cairan dalam tangki. Level Transmitter (LT)Level transmitter merupakan alat yang meneruskan sinyal perubahan ketinggian fluida dari sensor (elemen primer) pada suatu unit operasi ke elemen pengontrol kemudian dari elemen pengontrol ke terminal final kontrol, atau secara sederhana level transmitter dapat diartikan sebagai bagian alat pengendali yang mengirim sinyal perubahan level/ketinggian fluida ke antar elemen pengendali. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Simbol Level Transmitter

Level Controller (LC)Level controller adalah alat yang dipakai untuk mengukur tinggi cairan dalam alat. Pengukuran tinggi permukaan cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve yaitu dengan mengatur laju alir fluida masuk atau keluar proses. Simbol indikator ini dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Simbol Level Controller

Pada setiap pengendalian/kontrol terhadap suatu proses, hal yang penting untuk diperhatikan adalah mengenai variabel proses. Variabel proses adalah semua kondisi operasi proses yang dapat mengalami perubahan. Diantara variabel proses tersebut, ada yang memberikan informasi tentang proses yang berlangsung, dan ada juga variabel proses yang dapat mempengaruhi jalannya proses. Variabel proses dapat dikategorikan kedalam 2 kelompok :1. Variabel InputVariabel input adalah variabel yang menunjukkan efek lingkungan pada proses yang dituju. atau dapat diartikan sebagai semua veriabel yang terdapat pada bagian input dari suatu proses. Variabel input ini diklasifikasikan dalam 2 bagian yaitu : Manipulated Variable, jika harga variabel ini dapat diatur atau dikendalikan dengan bebas oleh operator atau sistem pengendali. Variable ini merupakan variabel yang dapat diukur atau disebut juga measured variable pada suatu sistem pengendali. Disturbance Variable, jika harga variabel tidak dapat diatur/dikendalikan oleh operator atau sistem pengendali. Variabel ini dapat berupa variabel terukur dan tidak terukur (measured and unmeasured variable).2. Variabel OutputVariabel output adalah variabel yang menunjukkan gambaran kondisi di dalam proses/unit proses, yang diketahui melalui mekanisme pengukuran. Variable ini diklasifikasikan menjadi 2 bagian : Controlled Variable (Variabel yang dikontrol), variabel ini terbagi 2 yaitu measured output variable (jika variabel dapat diketahui/diukur secara langsung menggunakan elemen pengukur) dan unmeasured output variable (jika variabel tidak dapat diketahui dengan pengukuran secara langsung. Uncontrolled Variable (Varibel yang tidak dikontrol)

2.2Piping and Instrumentation Diagram (P&ID)Piping dan Instrumentation Diagram (P&ID)merupakan skema dari ,jalur pipa,equipment, instrumentasi, control system, dari suatu sistem proses yang terdapat diOil Refinery,Chemical Plant, Paper Mill, Cement Plant, dll. Simbol-simbol yang terdapat dalam P&ID mewakili peralatan seperti actuator, sensor-sensor dan kontroler. P&ID menjelaskan secara detail mengenaiflow process(Diagram Alir), terkecuali parameter-parameter seperti temperatur, tekanan, dan besarnya arus tidak dapat dijelaskan dalam P&ID. Alat-alat process sepertivalve(katup), instrument, dan Saluran pipa diidentifikasikan dengan kode. Kode-kode tersebut berdasarkan ukuran, jenis cairan yang dialirkan, jenis sambungan pipa (Seperti dengan menggunakanBolt atauFlang), dan keadaan StatusValve(Normally CloseatauNormally Open).Pengertian dari Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) adalah sebuah alat bantu berupa diagram/gambar/skema untuk menerangkan konsep desain dari sebuah proses yang di bangun. bisa di sebut juga sebagai ilustrasi skematik dari hubungan fungsional perpipaan, instrumentasi dan peralatan sistem komponen pendukung lainnya.P&ID sangat diperlukan pada saat proses pembangunan, perakitan dan pembuatan suatu system misalnya system di platform pengeboran minyak, pabrik, dan unit produksi lain yang memerlukan system.P&ID dibuat dengan mengkaji beberapa persyaratan sebagai berikut:1. Sudah tersedianya PFD ( Process Flow Diagram)2. Mangerti dan memahami dasar/ prinsip kerja unit operasi, termasuk di dalamnya memahami input dan reaksi nya sebagai output serta keterkaitan diantaranya.3. Mengerti dasar proses control (proses terkendali).4. Mengerti proses dasar safety.P&ID mencakup:1. Instrumentation and designations2. Peralatan mekanikal lengkap dengan nama dan nomor.3. Semua valve yang telah teridentifikasi/ tercatat.4. Proses pemipaan, ukuran dan data identifikasi5. Miscellaneous - ventilasi, saluran air, alat kelengkapan khusus, garis sampling/ garis contoh, reducer, increasers dan swagers.6. Permanent start-up dan flush lines7. Flow directions (arah arus)8. Interconnections references (referensi interkoneksi)9. Control inputs and outputs, interlocks ( Pengendalian input, output maupun interlok)10. Interfaces for class changes (perubahan klass interface)11. Seismic category12. Quality level ( tingkatan kualitas)13. Annunciation inputs14. Computer control system input15. Vendor and contractor interfaces16. Identification of components and subsystems delivered by others (Identifikasi komponen dan subsistem yang disampaikan)17. Equipment rating or capacity (rating dan kapasitas peralatan)18. Intended physical sequence of the equipment (urutan fisik dari peralatan)

P&ID meliputi:1. Instrumen valve dan pencabangan2. Kontrol relay3. Switch manual 4. Instrumen utama tubing dan valve5. Data tekanan dan aliran suhu6. Elbow, tee dan alat kelengkapan standar yang lainnya7. Data penjelasan penjelasan yang lengkapLine SymbolLineSymboldigunakan untuk menggambarkan hubungan antara unit-unit yang berbeda dalam sistem yang dikontrol. Tabel berikut di bawah ini merupakan Line Simbol yang pada umumnya sering digunakan.Tabel 2.1.Line SymbolDari table 2.1,Piping linemerupakan proses utama dimana pipa mengalirkan bahan kimia yang diidentifikasikan dengan menggunakan kode. Simbol linelainnya menjelaskan bagaimana systemterhubung antara satu proses dengan proses lainnya, serta signal yang digunakan dalam sistem instrumentasi, sepertielectrical signal, pneumatic signal,data, dll.Instrumentation SymbolKode-kode Instrumentasi yang tertera di P&ID adalah sebagai berikut, huruf pertama mengidentifikasikan parameter yang dikontrol, huruf selanjutnya mengidentifikasikan tipe perangkat control

Berdasarkan contoh diagram P&ID di atas,FT101, huruf pertama F mempunyai arti kode (berdasarkan kode ISA) yaituFlow. Huruf kedua T mempunyai artiTransmitter, kode FT101 dapat diartikan sebagaiFlow Transmitter, Lingkaran menunjukan FT101terpasang(mounted) diField Area,yang dihubungkan olehelectric signal(Garis putus-putus). Pada FIC101, berarti (Flow Indicator Controller), simbol berupa kotak dan lingkaran menunjukanFIC101, terletak di Shared Control / Shared Displaysdan dapat diakses oleh operator.

Huruf PertamaParameter yang dikontrol

AAnalysis

CConductivity

DDensity

EVoltage

FFlow Rate

ICurrent

LLevel

MMoisture(Humidity)

PPressure or Vacuum

TTemperature

VViscosity

Huruf SelanjutnyaTipe Peralatan Kontrol

AAlarm

CController

IIndicator

TTransmitter

VControl Valve

EElement

ICIndicator Controller

FCRatio Controller

RRecorder

HSHand Switch

HVHand Valve

QTotalizer

IQIndicating Totalizer

XVSolenoid Valve

YCalculation

FYRatio Callculation

SLSwitch Low

SHSwitch High

ALAlarm Low

ALLAlarm Low Low

AHAlarm High

AHHAlarm High High

Berdasarkan ANSI/ISAs S5.1-1984 (R 1992)Instrumentation symbols and identification standard.

Contoh flow sheet proses yang dilengkapi simbol p&id (piping & instrumentation diagram) standarPIPING AND INSTRUMENTATION DIAGRAM

Nama AlatTangki Umpan CPOKode

FungsiMenyimpan CPOT-101

No.Variabel KontrolSensorVariabel ManipulasiControllerFinal Controll

1TemperaturTermokopelLaju alir steamComputer based control mode PIDValve

2LevelTransducer DiafragmaLaju alir CPOComputer based control mode PIDDisplay

3FlowFlowmeterLaju Alir CPO keluarComputer based control mode PIDValve

BAB IIIPENUTUP3.1Kesimpulan1. Piping dan Instrumentation Diagram (P&ID)merupakan skema dari ,jalur pipa,equipment, instrumentasi, control system, dari suatu sistem proses yang terdapat diOil Refinery,Chemical Plant, Paper Mill, Cement Plant, dll2. Pengertian dari Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) adalah sebuah alat bantu berupa diagram/gambar/skema untuk menerangkan konsep desain dari sebuah proses yang di bangun. bisa di sebut juga sebagai ilustrasi skematik dari hubungan fungsional perpipaan, instrumentasi dan peralatan sistem komponen pendukung lainnya.

Daftar PustakaDinas Perkebunan Provinsi Riau. 2011. Laporan Tahunan 2011. Pekanbaru.Kementrian Perindustrian. 2011. Outlook industri 2012: Strategi percepatan dan perluasan agroindustri. Institute for Development of Economics and Finance, Jakarta.Susetyanto., Zubair, M., Purwandoko., Kristiana., dan Suyawijaya, I., 2012. Pengembangan Klaster Industri Kelapa Sawit di Koridor Ekonomi Sumatra. RISTEK: BPPT. Thomas, M.S. 2013. Industri Minyak Goreng Sawit Di Indonesia. Universitas Sumatera Utara