STUDI TENTANG CARA KERJA ALAT UKUR LEVEL UNTUK ALUMINA (Al 2 O 3 ) DENGAN MENGGUNAKAN MICROIMPULSE LEVELFLEX FMP 232 E / 332 E Oleh : Zulfan Aldy Ritonga NIM : 005203022 Disetujui Oleh : Pembimbing
Ir. Mansyur, Msi NIP : 090 017 152 Diketahui Oleh : KETUA PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK USU
Prof. Dr. Ir. Usman Ba’afai NIP : 130 365 322
PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007
Universitas Sumatera Utara
STUDI TENTANG CARA KERJA ALAT UKUR LEVEL UNTUK ALUMINA (Al 2 O 3 ) DENGAN MENGGUNAKAN MICROIMPULSE LEVELFLEX FMP 232 E / 332 E
O L E H
NAMA NIM
: ZULFAN ALDY RITONGA : 005203022
PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Levelflex 232 E / 332 E merupakan sebuah alat yang ditempatkan di tempat yang paling atas, transmitter level pada padatan ini untuk proses kontrol atau mengaplikasikan pada tempat penyimpanan yang dioperasikan dengan microwave impulse menurut petunjuk dari prinsip time-of-flight. Alat ini mengukur berbagai variasi dari bulk solid. Seperti contoh : alumina, semen, pasir, produk-produk pertanian, debu-debu yang berterbangan dan bahan bakar padat. Tidak bergantung pada sifat-sifat fisik dari bahan tersebut seperti kelembaban, ukuran partikel dan temperatur. Levelflex mengukur seluruh bulk solid dengan menggunakan konstanta dielectric yang lebih baik. Dalam sebuah pabrik banyak dipakai tangki, vessel dan penyimpanan lainnya, dimana fungsinya adalah untuk menyimpan material-material yang akan diproses. Keakuratan pengukuran dari tempat-tempat itu vital. Material yang berada di dalam tangki biasanya cairan tapi tidak menutup kemungkinan berupa padatan. Pertama kali pengukuran level digunakan untuk memecahkan masalah yang sederhana. Ternyata setelah ditelusuri lagi banyak permasalahanpermasalahan yang harus diselesaikan. Material yang sangat korosif, material yang cenderung menguap, material yang mengandung padatan atau permasalahanpermasalahan rumit lainnya.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat ALLAH SWT, karena berkat kuasa dan kehendak-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan buku Karya Akhir ini dengan baik. Karya Akhir ini dibuat sebagai syarat kelulusan program Diploma IV Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyusun Karya Akhir ini dengan judul “Studi Tentang Cara Kerja Alat
Ukur
Level
Untuk
Alumina
(Al 2 O 3 )
Dengan
Menggunakan
Microimpulse Levelflex FMP 232 E / 332 E ”. Dalam melakukan penulisan Karya Akhir ini, penulis banyak sekali menemui kesulitan, namun berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak dan kerja keras yang dilakukan akhirnya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Armansyah Ginting, M. Eng, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Ba’afai, selaku Ketua Program Diploma IV Program
Studi
Teknologi
Instrumentasi
Pabrik
Fakultas
Teknik
Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT, selaku Sekretaris Program Diploma IV Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik
Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
4. Bapak Ir. T. Ahri Bachriun, Msc, selaku Koordinator Program Diploma IV Program
Studi
Teknologi
Instrumentasi
Pabrik
Fakultas
Teknik
Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Ir. Mansyur, Msi, selaku Dosen Pembimbing penulis dalam menyusun Karya Akhir. 6. Seluruh staf pengajar dan pegawai Universitas Sumatera Utara dan Pendidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI). 7. Direksi dan Karyawan PT. Indonesia Asahan Aluminium (INALUM) di Kuala Tanjung. 8. Yang teristimewa kedua orang tuaku, Abdul Hakim Ritonga (ayah) dan Nurjannah Panjaitan (mamak) yang senantiasa memberikan dukungan semangat dan materi serta mendo’a kan penulis. 9. Adik-adikku tersayang (Toho, Dina, Reni dan juga keponakanku tersayang Adzkia/Ebol) serta sepupuku Eka, Dadek, Topan dan Noey yang telah membantu penulis selama ini. 10. Yang spesial untuk Siti Arbaiyah Simamora (t’ndut) yang memberikan semangat dan dukungan selama penulis menyelesaikan Karya Akhir. 11. Seluruh keluarga dan kerabat yang telah memberikan masukan dan saran pada penulis selama ini. 12. Teman-temanku Mahasiswa / i khususnya angkatan “00” TIP D-IV Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Dalam menyusun buku Karya Akhir ini penulis menyadari bahwa buku ini belum sempurna dan jauh dari kesempurnaan, baik dari segi ilmu pengetahuan
Universitas Sumatera Utara
dan tata bahasa. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi lebih baiknya buku Karya Akhir ini. Akhir kata, segala bantuan dan budi baik yang penulis dapatkan, penulis menghaturkan terima kasih dan hanya ALLAH SWT yang dapat memberikan ridho dan rahmat-NYA, sehingga penulis dapat menyusun buku Karya Akhir ini. Semoga buku Karya Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan bagi penulis sendiri tentunya. Medan,
Agustus 2007 Penulis,
Zulfan Aldy Ritonga NIM : 005203022
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Lembar Pengesahan Abstrak ...........................................................................................................
i
Kata Pengantar .............................................................................................
ii
Daftar Isi ........................................................................................................
v
Daftar Gambar ..............................................................................................
viii
Daftar Tabel ...................................................................................................
ix
Bab I
PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Masalah .............................................................
1
I.2. Tujuan Penulisan Karya Akhir ...................................................
2
I.3. Batasan Masalah .........................................................................
3
I.4. Tinjauan Pustaka .........................................................................
3
I.5. Metode Penulisan ........................................................................
3
Bab II DASAR TEORI II.1. Pengertian Alat Ukur Level .......................................................
5
II.2. Metode-Metode Pengukuran Level ...........................................
7
II.3. Pengukuran Ketinggian Dengan Kapasitansi Listrik ................
13
II.4. Sistem Ketinggian Zat Padat yang Berupa Serbuk ....................
14
Bab III PEMBAHASAN III.1. Cara Kerja Alat Ukur Level .....................................................
16
III.1.1. Input Alat Ukur Level ..................................................
17
III.1.2. Output Alat Ukur Level ...............................................
17
Universitas Sumatera Utara
III.2. Sistem Alat Ukur Level ............................................................
18
III.2.1. Sistem Integrasi Alat Ukur Level .................................
19
III.2.2. Petunjuk Pemasangan Alat Ukur Level .......................
20
III.2.2.1. Posisi Pemasangan Alat Sensor Level ..........
20
III.2.2.2. Nozzle ...........................................................
20
III.2.2.3. Faktor Lingkungan ........................................
22
III.3. Penggunaan Penghubung Alat Ukur pada Material .................
22
III.3.1. Standar Aplikasi Penghubung Alat Ukur pada Stainless Steel ......................................................
22
III.3.2. Pengisian Secara Elektrostatik .....................................
22
III.4. Pengamanan .............................................................................
23
III.4.1. Gaya Down Pull ...........................................................
23
III.4.2. Gaya Down Pull dan Keseimbangan pada Penghubung Alat Ukur ........................................
23
III.4.3. Kekuatan Patah pada Penghubung Alat Ukur ..............
23
III.4.4. Gaya Pada Penghubung Dengan Batang Penarik Bawah .................................................
24
III.5. Elemen Sensor ..........................................................................
26
Bab IV PENGOPERASIAN DARI ALAT UKUR LEVEL IV.1. Hasil Pengamatan ....................................................................
28
IV.2. Proses Pengoperasian ...............................................................
29
IV.3. Perawatan dan Pemeriksaan .....................................................
29
IV.4. Kalibrasi Alat Ukur Level ........................................................
30
IV.5. Lisensi dan Aspek Keselamatan ..............................................
35
Universitas Sumatera Utara
Bab V PENUTUP V.1. Kesimpulan ...............................................................................
37
V.2. Saran ..........................................................................................
37
Daftar Pustaka Lampiran
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Cara Kerja Alat Ukur Level ........................................................
16
Gambar 3.2 Sistem Alat Ukur Level dari bentuk, tempat dan susunannya dengan arus keluaran 4-20 mA ...................................................
18
Gambar 3.3 Sistem Alat Ukur Level yang menghasilkan sinyal digital dengan arus keluaran 4-20 mA + HART ....................................
18
Gambar 3.4 Sistem Integrasi dari HART Transmitter melalui jaringan ZA ....
19
Gambar 3.5 Nozzle ..........................................................................................
21
Gambar 3.6 Sensor pada tangki ......................................................................
21
Gambar 3.7 Panjang Probe untuk Penggunaan Bahan yang berbeda .............
25
Gambar 4.1 Tempat Melakukan Pengkalibrasian ...........................................
31
Gambar 4.2 Pengaturan Awal Alat Ukur ........................................................
32
Gambar 4.3 Pengkalibrasian Microimpulse Levelflex FMP 232 E/ 332 E ....
33
Gambar 4.4 Pengaturan Untuk Karakteristik Bahan .......................................
34
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kekuatan Patah Untuk Penghubung Standar FMP 232 E dan Penghubung yang Bekerja maksimum FMP 332 E .........................
24
Tabel 3.2 Perawatan dan Pemeriksaan ............................................................
29
Universitas Sumatera Utara
