Bagaimana membuat sebuah P&ID ? P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) dapat diartikan sebagai sebuah alat bantu untuk menerangkan konsep desain dari suatu proses dan kebutuhan pabrik atau unit produksi yang perlu atau akan dibangun. Ada beberapa tahapan pembuatan suatu P&ID yang harus dilalui dan dikenal yang dimulai dengan mengenal tahapan proyek yang akan dilakukan dan juga mencakup semua simbol instrument kontrol ataupun piping yang perlu dinotasikan dalam sebuah P&ID. Tulisan ini dibuat untuk keperluan pengenalan umum pembuatan sebuah P&ID, bukan sebuah guideline yang harus dipenuhi. 1. Pengenalan tahapan proyek dan efeknya terhadap P&ID dan PFD. Sebuah P&ID harus terus menerus diupdate mulai dari perancangan unit operasi sampai dengan proses komisioning dan start up berjalan. Bahkan tak kadang ditengah-tengah proses operasional (setelah start-up) sudah berjalan, P&ID perlu kembali disempurnakan agar memudahkan pengertian alur proses yang terjadi. Apa itu P&ID dan PFD (Process Flow Diagram), tentunya harus sudah diketahui process engineer sebelumnya, sumber-sumber pengertian perbedaan P&ID dan PFD bisa ditemukan di internet atau pelajaran dasar di bangku kuliah (bila ada) atau saat masuk bekerja di sebuah perusahaan . Setelah studi-studi kelayakan dan kemungkinan pembangunan suatu proyek selesai, maka biasanya disitu P&ID baru dibuat sementara PFD sudah mulai dibuat sejak studi kelayakan/kemungkinan tersebut dijalankan. Biasanya kemungkinan tahapan perubahan P&ID ada dalam 4 garis besar stepstep dibawah ini, tentunya jika AFE (Approved for Engineering) sudah diberikan oleh pemilik proyek sehingga pengerjaan proyek dapat segera dilakukan :
Step 1 : Engineering Stage for Process Package System P&ID harus mencakup process sistem secara umum yang terlibat baik di offshore dan onshore (jika berbicara Oil & Gas Field disini), kemudian utilities yang berada dalam battery limits dan offsite area, juga pengintegrasian piping dalam unit-unit tersebut dan offsite. Semua input dari dari grup operasional yang telah ada harus dimasukkan dalam P&ID bila P&ID dibuat untuk keperluan modifikasi. Selain itu semua equipment dengan tag number tertentu, special piping, ukuran pipa, spesifikasi pipa, berapa buah pipa yang ada, semua instrumentasi dan kontrol yang sudah ada dan yang perlu dibuat, pengintegrasian intrumentasi dengan panel-panel kontrol dan control room, set pressure dari PSV, control valves dan posisi failurenya, elevasi dari vessel/column atau heat exchanger yang mungkin kritikal, juga termasuk penotasian internal yang kritikal dari vessel/column misalnya, juga semua keperluan minimum menghadapi masa komisioning dan start-up. Pengecekan ulang sebuah P&ID dalam tahap ini dapat dikerjakan oleh desainer proses itu sendiri dan dapat juga dibantu supervisor baik itu senior proses engineer atau lead proses engineer dalam departemen proses.
Step 2 : Mengakomodasi semua input dari departemen seperti dept. Instrument atau klien perusahaan pemilik proyek dll. •
Catatlah semua input untuk dimasukkan ke P&ID seperti ukuran control valve dimana kemungkinannya dapat berubah dari yang sebelumnya sudah dibuat oleh process engineer karena adanya prinsip pengontrolan tertentu yang dikehendaki atau range kontrol yang lebih baik dan diketahui oleh dept. Instrument. Setelah itu bypass valve, isolation valve dsb. di
• • • •
sekitar control valve dapat dipastikan sehingga penotasian hal ini dalam P&ID dapat diselesaikan. Input lain dapat berupa ukuran dan spesifikasi PSV yang lebih detil dari dept. Instrument. Semua input dari dept. Instrument berdasarkan standar instrument yang ada atau ketika ada permasalahan lain. Selain itu input dari klien setelah studi kemungkinan/kelayakan (feasibility study) terutama bila ada keperluan yang spesial dalam proyek ini sehingga dapat dimasukkan dalam P&ID pada step ini. Untuk lebih memastikan, departemen proses dapat meminta bantuan departemen instrumen untuk bantu mengecek sebuah P&ID yang dibuat atau dapat secara pararel memohon bantuan klien juga untuk mengecek draft awal P&ID yang sudah dibuat sampai tahapan ini.
Step 3 : Mengakomodasi input dari semua tim engineering yang terlibat, dari vendor dan keperluan komisioning Divisi Procurement dan Divisi Engineering kadang-kadang dapat berjalan beriringan, dan kontak dengan departemen proses tetap dibutuhkan, dan dalam fasa ini perubahan-perubahan dalam P&ID tetap diperlukan menjelang komisioning. • Input dari tim piping sangat diperlukan karena mungkin saja ada beberapa alur piping yang belum diantisipasi dan perlu dibuat spesial dalam P&ID sementara itu tim piping sudah tentu lebih mengantisipasi segala sesuatunya berkaitan piping dalam proyek tersebut. Selain itu input dari tim elektrikal dan mekanikal atau departemen lainnya juga akan sangat membantu penyempurnaan P&ID berkaitan proyek tersebut bahkan mungkin saja divisi instrument punya input yang lebih baru lagi yang akan membuat revisi atau tambahan didalam P&ID tsb., atau biasanya tahapan ini disebut dengan IDC (Internal discipline check) yang mana setiap disiplin yang ikut dalam proyek tersebut diminta inputnya berkaitan dengan penyempurnaan P&ID. • Setelah menerima dan mengklarifikasi teknikal dan gambar yang dibuat oleh vendor, maka penyempurnaan lebih lanjut diperlukan dalam P&ID dimana mungkin ada beberapa perubahan instrumentasi atau piping dalam suatu skid misalnya yang mana akan mempunyai efek juga pada pengintegrasian unit skid tersebut kedalam bagian lain dari unit operasional yang ternotasi dalam P&ID • Selain itu pembuatan operating manual, start-up prosedur, dan komisioning prosedur dapat segera dibuat dalam tahapan ini yang mana mungkin diperlukan piping atau instrumentasi yang spesial untuk keperluan start-up dan komisioning yang dapat mungkin saja dinotasikan dalam P&ID. Ada beberapa fasa lain dalam penyempurnaannya sampai komisioning dan start-up bisa dimulai.
Step 4 : As Built P&ID Setelah proses komisioning dan start-up dimana operasional sehari-hari sudah berjalan, mungkin saja P&ID harus direvisi kembali karena mungkin saja pada saat konstruksi ada beberapa kesulitan yang ditemui sehingga alur perpipaan harus diubah karena keterbatasan struktur sebagai contohnya yang mana sebaiknya dinotasikan juga dalam P&ID. Nah...tahap selanjutnya bisa saja pengecekan kembali As Built P&ID diperlukan sehingga bila ada keperluan proyek lainnya, semua elemen operasional yang ada sudah dinotasikan dalam P&ID sehingga akan memudahkan menjalankan proyek atau modifikasi baru yang diperlukan. Ada hal penting lain yang harus diingat dalam ini menyangkut persetujuan sebuah P&ID yang dapat dikatakan sudah disetujui dan dapat dipakai sebagai referensi untuk keperluan komisioning, konstruksi atau start-up, menyangkut penandatanganan atau authorized signature. Nah, di awal pembicaraan sudah seharusnya dibuat siapa sajakah yang harus dicantumkan nama/inisialnya sebagai pembuat, sebagai drawing checker, kemudian ada engineering checker, ada project checker dan persetujuan dari pihak klien, berapa orangkah yang perlu dinotasikan disitu sehingga sebuah P&ID bisa disetujui. Mungkin dari pihak pembuat (konsultan) diperlukan nama dan tandatangan pembuat gambar (draftsman), drawing checker (engineer), engineering checker (engineer
supervisor), project checker (project manager) dan authorize checker dari klien mungkin ad dua orang sebagai engineering checker dan project manager.
2. Pengenalan bagaimana membuat penomoran sebuah P&ID atau PFD ? Sebenarnya banyak macam cara yang dilakukan untuk menomori P&ID tergantung dari kebijaksanaan penomoran yang telah ada di perusahaan tersebut yang bisa juga merupakan kesepakatan antara pemilik proyek dan contractor yang mengerjakan. Contoh : (ilustrasi saja, fiktif lho....) 1. Untuk memudahkan biasanya dibuat berdasarkan area dari unit operasi yang ada disitu, misal Caspian Sea (CS), Delta Mahakam (DM), Sepinggan (SP) dll. 2. Kemudian bisa dilanjutkan dengan membedakan unit operasi itu masuk ke area proses apa, misal uilities plant (UP), atau mungkin Proses Plant (PP). 3. Selanjutnya penomoran dari unit operasi tersebut, misalnya : dalam suatu negara, perusahaan tersebut punya empat buah area operasi utama di provinsi tersebut seperti misalnya kalau di daerah Kaltim ada Balikpapan (1), Samarinda (2), Tenggarong (3), dll. Jadinya bisa saja karena area tersebut masuk sepanjang delta mahakam dan berada di Samarinda maka bisa saja penomoran lengkap P&ID berupa : DM-PP-2000 s/d 2999. Setelah itu jika misalnya ada 3 buah separator dalam satu bagan proses maka P&ID dapat dibagi menjadi 3 buah sheet (lembar) yang menunjukkan P&ID ketiga buah separator tersebut secara berlainan dan lebih detil.
3. Pengenalan notasi untuk berbagai equipment penting dalam P&ID Hal ini diperlukan mengingat beragam jenis equipment yang diperlukan dalam suatu alur proses yang terjadi, penotasian jenis-jenis equipment berdasar jenis dan fungsinya diperlukan untuk mengenali dan memudahkan pembacaan atau penulisannya. Contoh : - Equipment untuk penyimpanan • T - Tank • S - Spheres - Equipment untuk proses kompresi atau pemompaan • P - Pump • K - Compressor - Equipment untuk proses pemisahan • V - Vessel / Separator • dan lain-lain - Equipment untuk proses kontrol • LCV - Liquid Control Valve (Water/Oil) • PCV - Pressure Control Valve (gas)
4. Penomoran berbagai equipment dan instrument untuk keperluan sebuah proyek Dalam hal ini terjadi lagi berbagai kemungkinan penomoran yang diperlukan tergantung pada kebijaksanaan perusahaan operator Migas tersebut atau dapat juga kesepakatan dengan kontraktor sebuah proyek. Yang paling penting adalah bagaimana mengatur nomor-nomor tersebut agar dapat mudah diingat atau dikenali dan tidak terjadi tumpang tindih sehingga memudahkan operasional, maintenance ataupun keperluan proyek yang baru.
Misal :
Untuk equipment dan Instrument kontrol Jika ada sebuah unit operasi pemisahan 3 fasa dari HP (High Pressure) sampai LP Separator (Low Pressure) yang masing-masing terdiri dari 3 train dalam suatu area seperti contoh pada tahap 2; dan separator tersebut merupakan unit pertama yang dibangun di tempat tersebut, maka penomorannya dapat berupa : V-2001 sedangkan karena tiga train maka dapat disebut sebagai Train A/B/C sehingga nomornya bisa berbunyi V-2001A, V-2001B, V-2001C. Jadi dalam P&ID No. DM-PP-2001 ada 3 buah sheet untuk ketiga HP Separator diatas. Berikutnya dari IP sampai LP Separator bisa dilanjutkan dengan nomor berikutnya yakni 2002 sampai 2003, sehingga untuk IP separator (3 train) : V-2002 A/B/C, dan LP separator : V-2003 A/B/C. Sedangkan P&ID No.-nya otomatis berlanjut ke DM-PP-2002 (IP Separator) dan DM-PP-2003 (LP Separator). Semua unit instrumen kontrol di sekitar vessel tersebut akan mengikuti nomor vesselnya untuk memudahkan yakni : Liquid Control Valve untuk Oil dan Water bisa dinotasikan sebagai LCV-2001 A (oil) dan LCV-2001 B (water). Sedangkan bila PCV hanya satu buah maka bisa dibuat PCV-2001 saja atau PCV-2001 A. Demikian pula bila PSV Separator tersebut diperlukan 2 buah maka dinotasikan sebagai PSV-2001 A dan PSV-2001 B. Segala macam penomoran baik itu equipment atau instrumentasi harus cocok antara P&ID dengan data sheet, quotation dan segala macam laporan yang perlu dibuat juga sehingga tidak ada konflik penomoran di kemudian hari.
5. Penomoran Pipa (Line Numbering) Hal pertama yang perlu diketahui adalah apakah perusahaan tersebut sudah mempunyai standar spesifikasi perpipaan tertentu, sedangkan bila belum mungkin bisa dilihat ASME atau berbagai standar internasional yang ada sebagai acuannya. Penomoran dapat dilakukan lebih mudah jika standar perusahaan sudah ada maka spesifikasi perpipaan yang ada akan disesuaikan untuk keperluan pipa proses yang cocok (berlainan untuk fluida HC, Sea water, Chemicals, Drain, Instrument Air, etc.) . Misal : Jika kita akan memulai penomoran line (pipa) dari angka 100 untuk membedakan dan memudahkan pencarian. Dan pipa untuk service fluida HC terdiri dari 5 kelas untuk berbagai rating dan maximum working pressure yang dapat dicapai, maka penotasian dapat berupa kelas A s/d E untuk service fluida HC ini, yang dibedakan dengan ratingnya, misalnya kelas C s/d E untuk rating pipa yang lebih tinggi karena adanya kontaminan CO2 dalam fluida HC tersebut. Selanjutnya berapa ukuran pipa yang dimaksud (setelah dipastikan dengan perhitungan proses tentunya) adalah penotasian berikutnya, sehingga penotasian lengkap dapat berupa : 100 - A - 2" atau 100 - HC - A - 2"
yang mana berarti angka 100 adalah line number, huruf HC merupakan jenis fluida, huruf A adalah kelas yang dimaksud misal kelas 150#, dan 2" adalah ukuran pipanya. Semua hal ini harus cocok dengan notasi pada gambar isometrik perpipaan yang ada serta segala macam gambar yang diproduksi oleh departemen piping.
6. Pengenalan berbagai simbol dalam P&ID Di tahap ini kita harus mulai membiasakan diri bagaimana menggambarkan komponen statik/rotating equipment, instrumentasi, piping, elektrikal atau sedikit struktur dalam P&ID. Kembali lagi acuan pertama yang harus kita ambil adalah standar perusahaan terkait atau mungkin standar-standar internasional yang sudah ada sehingga akan lebih memudahkan penggambarannya. Notasi ini juga diharap dapat lebih memudahkan membaca dan mengenali berbagai komponen unit operasi dalam P&ID tersebut. Perlu diingat gambar simbol dibawah ini hanyalah contoh, karena belum tentu sama di setiap perusahaan terutama Oil & Gas. Kita mulai dari pengenalan simbol statik dan rotating equipment, berbagai contoh penotasian simbolnya adalah sbb. :
Berlanjut ke instrumentasi dan bermacam valve. Bagian yang perlu diingat dan dilihat disini dari sisi pengontrolannya adalah apakah instrument yang terpasang di suatu line atau equipment tersebut hanya dapat dilihat indikasinya di lokal saja atau dapat juga dilihat di control room via DCS/PLC sistem, juga apakah pengontrolan harus dilakukan secara manual ataukah remote dari control room ? Juga apakah hanya ada indikasinya ataukah ada fasilitas merekam data di control room dari instrument tersebut, dan bagaimanakah indikasi trip/failure yang terjadi .....semuanya itu yang akan dilengkapi dan disarankan oleh departemen instrumen bila diperlukan.
Lalu berbagai notasi piping sistem, seperti spec break, perbedaan process line utama dan line process pendukung, juga adanya reducer dan expander, dll.
7. Pengenalan komponen penting lainnya dalam P&ID Sebuah P&ID bisa secara umum terdiri dari kerangka berupa : - Drawing index : berisi daftar nomor P&ID dan judul-judul dari P&ID alur process/utilities yang dibuat, revisi yang pernah dibuat serta status P&ID tersebut apakah gambar dibuat untuk keperluan konstruksi atau untuk keperluan demolish/removal. Judul yang dapat dibuat untuk sebuah P&ID bisa berupa penggambaran satu buah equipment dalam alur proses utamanya, misal High Pressure Separator (V-2001 A). Drawing index ini penomorannya dapat dimulai dari 00, melanjutkan contoh diatas maka nomor drawing index adalah DM-PP-2000 sheet 1 of 3, dengan judul : Drawing Index. - Selanjutnya adalah simbol-simbol baik simbol statik/rotating equipment, instrumentasi, piping, elektrikal yang diperlukan dalam proyek tersebut yang dipecah jadi beberapa sheet bila diperlukan maka penomorannya bisa dicontohkan DM-PP-2000 sheet 2 and 3 of 3, melanjutkan notasi penomoran dari drawing index, dengan berjudul standard symbol and legend. - Setelah itu jenis gambar dalam pada suatu P&ID adalah unit2 operasi yang ada dalam alur proses (process P&ID) seperti yang sudah dicontohkan sebelumnya DM-PP-2001 sheet 1 of 3, judul : High Pressure Separator (V-2001 A). -Terakhir bila diperlukan utilities P&ID maka penomoran bisa langsung dilanjutkan pada serial no. selanjutnya yakni : 2200 s/d 2299 untuk membedakan dengan proses P&ID, maka dapat ditulis : DMUP-2200. Utilities P&ID ini dapat berupa jetting water system, instrument air system. Sebuah P&ID bila dibuat untuk keperluan modifikasi maka gambar konstruksi dan demolish/removal diperlukan sehingga dapat terlihat bedanya dan dapat diidentifikasi saat konstruksi dilakukan. Dalam gambar removal diperlukan pengidentifikasian sedemikian rupa sehingga segala macam equipment yang tidak diperlukan lagi, diganti atau pipa yang mau dipotong dan di-blind harus diidentifikasi satu persatu agar tidak terlupa saat konstruksi. Sedang sebaliknya dalam gambar konstruksi segala equipment yang baru dipasang, diganti atau dibuat alur yang baru harus diidentifikasi, agar bisa dicek ulang saat konstruksi selesai dilakukan. Lain halnya bila unit operasi tersebut baru, maka tentu saja tidak ada gambar removal yang diperlukan disitu. Hal penting lainnya yang harus diingat dalam sebuah P&ID adalah sambungan (link) antara berbagai P&ID harus match baik itu pipingnya : ukuran, spek, line numbernya maupun posisinya. Kemudian juga sinyal instrumentasi yang ada, baik itu signal elektrikal ataupun pneumatic. Tentunya bagan ”to and from” dari dan ke berbagai P&ID untuk penotasian piping atau sinyal itu harus dicantumkan lengkap disitu sehingga memudahkan pencarian dan pengertiannya aliran atau dari dan kemana sinyal itu berjalan.
8. Pengenalan Proses system Dalam tahap ini diharapkan kita dapat mulai belajar membuat P&ID sederhana atau sekurangnya PFD dari sebuah alur proses. Berbagai contoh PFD dalam GPSA, Engineering Data Book Vol II dapat dilihat dan dari situ pelan-pelan bisa dipelajari bagaimana melengkapinya sehingga jadi sebuah P&ID dengan bantuan supervisor atau senior proses engineer yang ada. Yang terpenting disini adalah kita harus mengerti alur proses yang terjadi berikut kemungkinan berbagai fenomena yang terjadi didalamnya. Sebagai contoh jika berbicara Multistage Oil Stabilization maka kemungkinan disitu ada berbagai Separator dari high pressure sampai low pressure dimana gas dari ketiga macam separator tersebut dialirkan ke gas treating sistem yang mungkin berupa acid gas removal sistem, sulfur recovery sistem, atau dehydration system, dimana sebelum gas dari LP separator dialirkan masuk ke gas treating sistem maka gas tersebut harus dikompresi sampai intermediate pressure yang dicampur dengan high pressure gas dari separator diawal alur proses ini bila memang gas treating sistem beroperasi dalam kisaran intermediate sistem.
Juga demikian untuk oil dari oil stabilization tersebut akan masuk ke oil treating sistem dimana diharapkan dapat diperoleh kandungan crude oil yang lebih pas sesuai standar dari buyer sebelum dipasarkan atau dilemparkan ke storage untuk penjualan, tetapi tentu saja jika multistage oil stabilization yang dipakai maka mempunyai kekurangan dari sisi ekonomisnya karena lebih banyak sistem kompresi dan pemompaan yang harus dipakai, tidak cocok untuk operasi di offshore, dan recovery serta API gravity dari crude oil yang dihasilkan mungkin tidak semaksimal memakai stabilizer sistem saja tetapi kandungan garam-garam yang ada dalam crude oil yang dihasilkan dapat lebih maksimal dibandingkan stabilizer sistem.
Multistage Oil Stabilization Gas From Primary Separation
To Gas Treating
IP Compressor
LP Compressor Heater
Oil From Primary Separation
IP Separator To Oil Desalting
LP Separator Pump
To Water Treating
Masih banyak pengenalan proses sistem lain yang perlu diketahui dalam produksi minyak dan gas, yang mana sebaiknya dicari dari berbagai sumber yang ada untuk mengerti fenomena yang terjadi. Disamping itu karena tulisan ini dimaksudkan sebagai pengenalan maka banyak sekali hal-hal dasar lain yang tidak dicantumkan disini, dimana diharap tulisan ini hanya membuka wacana awal membuat suatu P&ID yang bersifat dasar . Memang tulisan ini masih banyak kekurangannya, mungkin malah membosankan, hehehe.............. maka jika ada masukan ataupun kritikan yang membangun semoga dapat menyempurnakan isi tulisan ini. Semoga berguna ! Reference : 1. GPSA (Gas Processing and Supplier Association) Engineering Data Book, Vol 2. 2. P&ID System Guideline, Engineer’s India Ltd. , 1983. 3. Process Guideline dari berbagai engineering company atau klien yang pernah “diintip” untuk dibaca dan dipahami. 4. Pekerjaan mengupdate dan membuat P&ID sehari-hari dengan berbagai masukan senior engineer dan teman-teman yang sudah berpengalaman.
About Author : (February 2004) Alvin Alfiyansyah is a process engineer, currently working at PT Technip Indonesia – Balikpapan with responsibility of handling process design in Oil and Gas Field . Before joint Technip, he was a sales engineer and project sales for instrumentation and process equipment in PT Ultra Delta Maju – Jakarta. Graduated from Chemical Engineering Department of National Institute of Technology Bandung (Itenas) in 2000. Member of PII, INKINDO and active member of Indonesian Oil and Gas Community (KMI) of East Kalimantan Chapter.
