BAB III NERACA MASSA Kapasitas Produksi
: 1.302,0833 kg/jam atau 10.000 ton/tahun
Waktu Operasi
: 320 hari/tahun
3.1 Neraca Massa di Tanki Pencampur (T-03) Tabel 3.1. Neraca Massa di Tanki Pencampur (T-03) Aliran Masuk
Aliran Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Komponen 1 H 2 SO 4 98%
2
3
1.734,633
H2O
12.431,534
H 2 SO 4 12% Sub Total
14.166,167 1.734,633
Total
12.431,534
14.166,167
14.166,167 14.166,167
3.2 Neraca Massa di Reaktor (R) Tabel 3.2. Neraca Massa di Reaktor (R)
Komponen
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
3
4
5
MgCO 3
1.261,067
CaCO 3
11,328
FeO
0,261
H 2 SO 4 12%
1.699,940
H2O
12.466,226
221,731 29,427
12.767,086
MgSO 4
1.800,403
CaSO 4
15,385
FeSO 4
0,608
Universitas Sumatera Utara
CO 2
663,036
Sub Total
14.166,167
Total
1.302,083
15.468,249
15.468,249
15.468,249
3.3 Neraca Massa di Filter Press (FP) Tabel 3.3. Neraca Massa di Filter Press Aliran Masuk Komponen
Aliran Keluar (kg/jam)
(kg/jam) 5
6
MgSO 4
1.800,403
90,020
CaSO 4
15,385
15,385
FeSO 4
0,608
0,030
0,578
12.767,086
638,354
12.128, 732
H 2 SO 4 12%
221,731
11,087
210,644
CO 2
663,036
H2O
Sub Total
15.468,249
Total
15.468,249
7 1.710,383
663,036 754,876
14.713,373
15.468,249
3.4 Neraca Massa di Tanki Penetral (T-05) Tabel 3.4. Neraca Massa di Tanki Penetral (T-05) Aliran Masuk (kg/jam) 7
Aliran Keluar (kg/jam)
8
9
Komponen MgSO 4 FeSO 4 H2O H 2 SO 4
1.710,383
1.968,959
0,578
0,578
12.128, 732 210,644 86,586
MgO CO 2 Sub total Total
12.167,386
663,036
663,036 14.713,373 14.799,959
86,586
14.799,959 14.799,959
Universitas Sumatera Utara
3.5 Neraca Massa di Evaporator (EV) Tabel 3.5. Neraca Massa di Evaporator (EV) Aliran Masuk Komponen
(kg/jam)
Aliran Keluar (kg/jam)
9 MgSO 4 FeSO 4
10
1.968,959
1.968,959
0,578
0,578
12.167,386
H2O CO 2
11
663,030 Sub Total
14.799,959
Total
14.799,959
10.106,505
2.060,881
663,030 10.769,541
4.030,418
14.799,959
3.6 Neraca Massa di Crystallizer (CR) Tabel 3.6. Neraca Massa di Crystallizer (CR) Aliran Masuk
Aliran Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Komponen 11 MgSO 4
12
1.968,959
14
713,642
MgSO 4 . 7H 2 O FeSO 4 H2O
4.029,840 0,578 2.060,881
Sub Total Total
713,642
4.032,360 7.394,729
0,578 2.650,727
3.364,369
2.650,727
7.394,729 7.394,729
Universitas Sumatera Utara
3.7 Neraca Massa di Sentrifusi (S) Tabel 3.6. Neraca Massa di Sentrifusi (S) Aliran Masuk Komponen
(kg/jam) 14
MgSO 4
Aliran Keluar (kg/jam) 15
12
713,642
MgSO 4 . 7H 2 O FeSO 4
4.029,840 0,578
H2O
713,642 4.029,840 0,578
2.650,727 Sub Total
7.394,729
Total
7.394,729
2.650,727 4.030,418
3.364,369 7.394,729
Universitas Sumatera Utara
BAB IV NERACA PANAS Basis Perhitungan
: 1 jam operasi
Satuan Operasi
: kkal/jam atau kJ/jam
Temperatur Referensi : 25 oC
4.1 Neraca panas pada Reaktor (R) Tabel 4.1 Neraca panas pada Reaktor (R) Masuk (kkal/jam) Panas umpan
71.338,928
Panas reaksi
27.787,079
Panas steam
740.518,638
Panas produk
Keluar (kkal/jam)
839.644,645
Σ
839.644,645
839.644,645
4.2 Neraca panas pada Filter Press (FP) Tabel 4.2 Neraca panas pada Filter Press (FP) Masuk (kkal/jam) Panas umpan
839.644,645
Panas produk Σ
Keluar (kkal/jam)
839.644,645 839.644,645
839.644,645
4.3 Neraca panas pada Tangki Penetral (T-05) Tabel 4.3 Neraca panas pada Tangki Penetral (T-05) Masuk (kkal/jam) Panas umpan
839.644,645
Panas produk Σ
Keluar (kkal/jam)
839.644,645 839.644,645
839.644,645
Universitas Sumatera Utara
4.4 Neraca panas pada Evaporator (EV) Tabel 4.4 Neraca panas pada Evaporator (EV) Masuk (kkal/jam) Panas umpan Panas steam
839.644,645 5.679.053,044
Panas uap
6.252.349,433
Panas produk Σ
Keluar (kkal/jam)
266.348,256 6.518.697,689
6.518.697,689
4.5 Neraca panas pada Crystallizer (CR) Tabel 4.5 Neraca panas pada Crystallizer (CR) Masuk (kkal/jam) Panas umpan
266.348,256
Panas recycle
-13.975,680
Panas sistem
-273.711,22
Panas produk Σ
Keluar (kkal/jam)
-21.338,644 -21.338,644
-21.338,644
Universitas Sumatera Utara
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN Hasil perhitungan spesifikasi peralatan pada Lampiran C diuraikan sebagai berikut : 5.1 Gudang Bahan Baku MgCO 3 (GB) Fungsi
: menyimpan bahan baku MgCO 3
Tipe
: bangunan tertutup
Bentuk
: empat persegi panjang
Bahan konstruksi
: pondasi beton, dinding batu, dan atap seng
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 370,431 m3
Panjang
: 9,623 m
Lebar
: 7,17 m
Tinggi
:6m
5.2 Gudang Produk Garam Epsom (GP) Fungsi
: sebagai tempat untuk menyimpan produk garam Epsom yang akan dipasarkan
Tipe
: bangunan tertutup
Bentuk
: empat persegi panjang
Bahan konstruksi
: dinding dari beton dan atap dari seng
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 4.030,418 kg/jam
Kondisi Fisik
:
Panjang
: 55 m
Lebar
: 50 m
Tinggi
: 12 m
Universitas Sumatera Utara
5.3 Tangki Asam Sulfat 98% (T-01) Fungsi
: menyimpan asam sulfat 98 % guna kebutuhan proses
Bahan konstruksi
: glass lined steel
Bentuk
: silider vertikal dengan tutup elipsoidal dan alas datar.
Jenis sambungan
: double welded butt joints
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 1206,24 m3
Kondisi Operasi
:
•
Suhu masuk
: 30 0C
•
Tekanan
: 1 atm
Kondisi Fisik
:
Silinder Diameter
: 9,641 m = 379,566 in
Tinggi
: 9,641 m
Tebal
: 1 in
5.4 Tangki H 2 O (T-02) Fungsi
: mengencerkan H 2 SO 4 98% menjadi H 2 SO 4 12%
Bahan konstruksi
: carbon steels SA-285 Grade C
Bentuk
: silider vertikal dengan tutup elipsoidal dan alas datar.
Jenis sambungan
: double welded butt joints
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 10.790,816 m3
Kondisi Operasi
:
•
Suhu masuk
: 30 0C
•
Tekanan
: 1 atm
Kondisi Fisik
:
Silinder Diameter
: 23,955 m = 943,096 in
Tinggi
: 23,955 m
Tebal
: 2 in
Universitas Sumatera Utara
5.5 Tangki Pencampur (T-03) Fungsi
: menyimpan asam sulfat 12 % guna kebutuhan proses
Bahan konstruksi
: glass lined steel
Bentuk
: silider vertikal dengan tutup elipsoidal dan alas datar.
Jenis sambungan
: double welded butt joints
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 11.379,937 m3
Kondisi Operasi •
Suhu masuk
: 30 0C
•
Tekanan
: 1 atm
Kondisi Fisik
:
:
Silinder Diameter
: 23,162 m = 911,869 in
Tinggi
: 23,162 m
Tebal
: 2 in
5.6 Bin (T-04) Fungsi : sebagai tempat masuknya MgO ke dalam tangki penetral Jenis
: Horizontal Storage Tanks with Underwriter Label (API Standard)
Bahan
: Commercial Steel
Kapasitas nominal
= 10.000 gallon
Diameter
= 8’ – 0”
Approx Lenght
= 26’ – 7”
Thickness
= 1/4 “
Berat (Weight)
= 8.860
No of Supports
=3
5.7 Tangki Penetral (T-05) Fungsi
: Menetralkan asam sulfat sisa
Bahan konstruksi
: glass lined steel
Bentuk
: silider vertikal dengan tutup elipsoidal dan alas datar.
Universitas Sumatera Utara
Jenis sambungan
: double welded butt joints
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 11.763,720 m3
Kondisi Operasi •
Suhu masuk
: 30 0C
•
Tekanan
: 1 atm
Kondisi Fisik
:
:
Silinder Diameter
: 23,420 m = 922,045 in
Tinggi
: 23,420 m
Tebal
: 2 in
5.8 Bucket Elevator (BE) Fungsi : mengangkut bahan baku MgCO 3 untuk diproses / dimasukkan ke dalam Reaktor (R) Jenis
: Spaced – Bucket Centrifugal – Discharge Elevator
Bahan
: Malleable – iron
Kondisi Operasi : Temperatur (T)
: 30 oC
Tekanan (P)
: 1 atm (14,696 psi)
Spesifikasinya adalah sebagai berikut: Tinggi Elevator
= 25 ft = 7,62 m
Ukuran Bucket
= (6 x 4 x 4 1 ) in 4
Jarak antar Bucket
= 12 in = 0,305 m
Kecepatan Bucket
= 225 ft/menit = 68,6 m/menit = 1,143 m/s
Kecepatan Putaran
= 43 rpm
Lebar Belt
= 7 in = 0,1778 m = 17,78 cm
Daya
= 0,5 hp
Universitas Sumatera Utara
5.9 Reaktor (R) Fungsi
: tempat terjadinya reaksi antara magnesium karbonat dan asam sulfat membentuk magnesium sulfat.
Jenis
: double welded butt joints
Bentuk
: silinder vertical dengan tutup dan alas ellipsoidal dilengkapi pengaduk dan jaket pendingin.
Bahan konstruksi
: stainless steel type 316 (SA-204)
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 26,4624 m3
Kondisi Operasi
:
•
Suhu operasi : 90 0C
•
Tekanan
Kondisi Fisik
: 1 atm :
Reaktor Diameter
: 2,822 m = 111,108 in = 9,258 ft
Tinggi shell
: 2,35 m = 7,717 ft
Tinggi head
: 0,176 m
Tinggi end
: 0,176 m
Tebal
: 1/5 in
Pengaduk Jenis
: turbin vertical blade daun 6
Jumlah baffles
:0
Diameter impeller : 2,777 ft Daya motor
: 11 Hp
5.10 Filter Press (FP) Fungsi
: menyaring larutan MgSO 4
Jenis
: plate and frame
Bahan konstruksi
: kayu
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 13.510,903 liter
Tekanan filtrasi
: 50 psi
Universitas Sumatera Utara
Ukuran
: 1450 mm
Jumlah plate
: 14 buah
5.11 Evaporator (EV) Fungsi
: menguapkan H 2 O dan CO 2
Jenis
: single evaporator, vertical tube
Bahan konstruksi
: stainless steel type 316
Jumlah
: 1 unit
Kondisi Operasi
:
•
Suhu masuk
•
Suhu operasi : 100,69 0C
•
Tekanan
: 90 0C
: 1 atm
Panjang pipa
: 12 ft
OD pipa pemanas
: 11/ 4 in, BWG 14
Jumlah tube
: 660 buah
5.12 Crystallizer (CR) Fungsi
: untuk membuat produk dengan bentuk padatan kristal MgSO 4 .7H 2 O.
Jenis
: double welded butt joints
Bentuk
: silinder vertical dengan tutup dan alas ellipsoidal
Bahan konstruksi
: stainless steel type 316 (SA-204)
Jumlah
: 1 unit
Kapasitas
: 4.952,748 m3
Kondisi Operasi
:
•
Suhu masuk
: 100,69 0C
•
Suhu keluar
: 15 0C
•
Tekanan
: 1 atm
Kondisi Fisik
:
Reaktor Diameter
: 18,478 m = 727,479 in = 60,623 ft
Tinggi shell
: 15,399 m = 606,259 in
Universitas Sumatera Utara
Tinggi head
: 1,155 m
Tinggi end
: 1,155 m
Tebal
: 1 in
Pengaduk Jenis
: turbin vertical blade daun 6
Jumlah baffles
:0
Diameter impeller : 2,777 ft Daya motor
: 9 Hp
5.13 Pompa Tanki Asam Sulfat 98% (P-01) Fungsi
: Memompa asam sulfat 98% ke dalam Tanki Pencampur (TP-01)
Jenis
: centrifugal pump
Bahan Konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Spesifikasinya adalah sebagai berikut : Laju alir volumetric, Q
= 0,009 ft 3 / s
Diameter pompa, D
= 0,023 m = 0,899 in
i,opt
Ukuran pipa nominal
= 1 in
Schedule pipa
= 80
Diameter dalam (ID)
= 0,957 in
= 0,080 ft
Diameter Luar (OD)
= 1,32 in
= 0,110 ft
Luas Penampang dalam (A t )
= 0,005 ft2
Total Friksi, Σ F
= 2,032 ft.lb f /lb m
Kerja pompa, W
= 10,032 ft. lb f /lb m
Daya pompa
= 0,05 Hp
5.14 Pompa Tanki H 2 O (P-02) Fungsi
: Memompa air ke dalam Tanki Pencampur (TP-01)
Jenis
: centrifugal pump
Bahan Konstruksi
: Stainless steel
Universitas Sumatera Utara
Jumlah
: 1 unit
Spesifikasinya adalah sebagai berikut : Laju alir volumetric, Q
= 0,123 ft 3 / s
Diameter pompa, D
= 0,070 m = 2,769 in
i,opt
Ukuran pipa nominal
= 3 in
Schedule pipa
= 80
Diameter dalam (ID)
= 2,9 in = 0,242 ft
Diameter Luar (OD)
= 3,5 in = 0,292 ft
Luas Penampang dalam (A t )
= 0,046 ft2
Total Friksi, Σ F
= 7,922 ft.lb f /lb m
Kerja pompa, W
= 17,92 ft. lb f /lb m
Daya pompa
= 0,35 Hp
5.15 Pompa Tangki Pencampur (P-03) Fungsi
: Memompa asam sulfat 12 % ke dalam Reaktor (R)
Jenis
: centrifugal pump
Bahan Konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Spesifikasinya adalah sebagai berikut : Laju alir volumetric, Q
= 0,129 ft3/s
Diameter pompa, D
= 0,075 m = 2,95 in
i,opt
Ukuran pipa nominal
= 3 in
Schedule pipa
= 80
Diameter dalam (ID)
= 2,9 in = 0,242 ft
Diameter Luar (OD)
= 3,5 in = 0,292 ft
Luas Penampang dalam (A t )
= 0,046 ft2
Total Friksi, Σ F
= 0,73 ft.lb f /lb m
Kerja pompa, W
= 10,73 ft. lb f /lb m
Daya pompa
= 0,3 Hp
Universitas Sumatera Utara
5.16 Pompa Reaktor (P-04) Fungsi
: Memompakan larutan ke Filter Press (FP)
Jenis
: centrifugal pump
Bahan Konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Spesifikasinya adalah sebagai berikut : Laju alir volumetric, Q
= 0,144 ft3/s
Diameter pompa, D
= 0,075 m = 2,95 in
i,opt
Ukuran pipa nominal
= 3 in
Schedule pipa
= 80
Diameter dalam (ID)
= 2,9 in = 0,242 ft
Diameter Luar (OD)
= 3,5 in = 0,292 ft
Luas Penampang dalam (A t )
= 0,046 ft2
Total Friksi, Σ F
= 1,695 ft.lb f /lb m
Kerja pompa, W
= 11,69 ft. lb f /lb m
Daya pompa
= 0,25 Hp
5.17 Pompa Filter Press (P-05) Fungsi
: Memompakan larutan ke Filter Press (FP)
Jenis
: centrifugal pump
Bahan Konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Spesifikasinya adalah sebagai berikut : Laju alir volumetric, Q
= 0,140 ft3/s
Diameter pompa, D
= 0,075 m = 2,93 in
i,opt
Ukuran pipa nominal
= 3 in
Schedule pipa
= 80
Diameter dalam (ID)
= 2,9 in = 0,242 ft
Diameter Luar (OD)
= 3,5 in = 0,292 ft
Luas Penampang dalam (A t )
= 0,046 ft2
Total Friksi, Σ F
= 8,584 ft.lb f /lb m
Kerja pompa, W
= 18,584 ft. lb f /lb m
Universitas Sumatera Utara
Daya pompa
= 0,45 Hp
5.18 Pompa Tanki Penetral (P-06) Fungsi
: Memompakan larutan ke Evaporator (EV)
Jenis
: centrifugal pump
Bahan Konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Spesifikasinya adalah sebagai berikut : Laju alir volumetric, Q
= 0,133 ft3/s
Diameter pompa, D
= 0,075 m = 2,93 in
i,opt
Ukuran pipa nominal
= 3 in
Schedule pipa
= 80
Diameter dalam (ID)
= 2,9 in = 0,242 ft
Diameter Luar (OD)
= 3,5 in = 0,292 ft
Luas Penampang dalam (A t )
= 0,046 ft2
Total Friksi, Σ F
= 1,447 ft.lb f /lb m
Kerja pompa, W
= 11,447 ft. lb f /lb m
Daya pompa
= 0,25 Hp
5.19 Pompa Evaporator (P-07) Fungsi
: Memompakan larutan ke Evaporator (EV)
Jenis
: centrifugal pump
Bahan Konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Spesifikasinya adalah sebagai berikut : Laju alir volumetric, Q
= 0,036 ft3/s
Diameter pompa, D
= 0,04 m = 1,575 in
i,opt
Ukuran pipa nominal
= 2 in
Schedule pipa
= 80
Diameter dalam (ID)
= 1,939 in
= 0,162 ft
Diameter Luar (OD)
= 2,38 in
= 0,198 ft
Luas Penampang dalam (A t )
= 0,021 ft2
Universitas Sumatera Utara
Total Friksi, Σ F
= 0,1685 b f /lb m
Kerja pompa, W
= 10,169 lb f /lb m
Daya pompa
= 0,1 Hp
5.20 Bak Pengendap Cake (BP) Fungsi
: Menampung cake dari unit filter press
Bentuk
: persegi panjang
Bahan konstruksi
: kayu
Jumlah
: 1 unit
Sapesifikasinya adalah sebagai berikut: Volume
= 19,987 m3
Panjang
= 3,107 m
lebar
= 3,107 m
tinggi
= 2,050 m
5.21 Sentrifusi (S) Fungsi
: Memisahkan larutan induk dengan kristal yang terbentuk
Jenis
: Disk-bwl centrifuge
Sapesifikasinya adalah sebagai berikut: Laju volumetric
= 41,331 ft 3 / jam
diameter partikel kritis
= 0,024 mm
volume sentrifuge
= 0,00437 ft3
waktu tinggal
= 0,0001 jam = 0,006 menit = 0,36 s
tinggi sentrifusi
= 0,002 m
daya
= 0,1 Hp
LC.22 Belt Conveyor (BC) Fungsi : mengangkut garam epsom dari sentrifuse (SF) untuk dimasukkan ke dalam gudang produk (GP) Jenis
: Horizontal Belt Conveyor
Bahan
: Commercial Steel
Universitas Sumatera Utara
Lebar Belt
= 14 in = 35 cm
Luas Area
= 0,11 ft2 = 0,010 m2
Kecepatan Belt normal
= 200 ft/menit = 61 m/menit
Kecepatan Belt maksimum
= 300 ft/menit = 91 m/menit
Belt Plies minimum
=3
Belt Plies maksimum
=5
Kecepatan Belt
= 100 ft/menit = 30,5 m/menit
Daya motor yang digunakan
= 0,44 Hp
Universitas Sumatera Utara
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry, 1999). Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk (indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Instrumen digunakan dalam industri kimia untuk mengukur variabel-variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik, konduktifitas, pH, kelembaban, titik embun, tinggi cairan (liquid level), laju alir, komposisi, dan moisture content. Instrumen-instrumen tersebut mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan kebutuhan pengolahan (Timmerhaus, 2004). Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985): 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan. 2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Secara umum, kerja dari alat-alat instrumentasi dapat dibagi dua bagian yaitu operasi secara manual dan operasi secara otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses bergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi juga harus ditentukan apakah alatalat itu dipasang pada peralatan proses (manual control) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan (automatic control). (Perry,1999). Menurut sifatnya konsep dasar pengendalian proses ada dua jenis, yaitu : Pengendalian secara manual Tindakan pengendalian yang dilakukan oleh manusia. Sistem pengendalian ini merupakan sistem yang ekonomis karena tidak membutuhkan begitu banyak instrumentasi dan instalasinya. Namun pengendalian ini berpotensi tidak praktis dan tidak aman karena sebagai pengendalinya adalah manusia yang tidak lepas dari kesalahan. Pengendalian secara otomatis Berbeda dengan pengendalian secara manual, pengendalian secara otomatis menggunakan instrumentasi sebagi pengendali proses, namun manusia masih terlibat sebagai otak pengendali. Banyak pekerjaan manusia dalam pengendalian secara manual diambil alih oleh instrumentasi sehingga membuat sistem pengendalian ini sangat praktis dan menguntungkan. Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah: Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah Sistem kerja lebih efisien Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah (Timmerhaus, 2004): 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi 3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses
Universitas Sumatera Utara
6.1.1 Tujuan Pengendalian Tujuan perancangan sistem pengendalian pabrik pembuatan magnesium sulfat dari magnesium karbonat dan asam sulfat adalah sebagai keamanan operasi pabrik yang mencakup : •
Mempertahankan variabel-variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil.
•
Mendeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat, karena komponen zat yang digunakan pada pabrik pembuatan magnesium sulfat ini sangat mudah terbakar. Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan alarm dan sistem penghentian operasi secara otomatis (automatic shut down systems).
•
Mengontrol setiap penyimpangan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja maupun kerusakan pada alat proses.
6.1.2 Jenis-Jenis Pengendalian dan Alat Pengendali Sistem pengendalian yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan beberapa tipe pengendalian sesuai dengan tujuan dan keperluannya: 1. Feedback control Perubahan pada sistem diukur (setelah adanya gangguan), hasil pengukuran dibandingkan dengan set point, hasil perbandingan digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi. 2. Feedforward control Besarnya gangguan diukur (sensor pada input), hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi. 3. Adaptive control Sistem pengendalian yang dapat menyesuaikan parameternya secara otomatis sedemikian rupa untuk mengatasi perubahan yang terjadi dalam proses yang dikendalikannya, umumnya ditandai dengan adanya reset input pada controller (selain set point pada input dari sensor)
Universitas Sumatera Utara
4. Inferential control Seringkali variabel yang ingin dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung, sebagai solusinya digunakan sistem pengendalian dimana variabel yang terukur digunakan untuk mengestimasi variabel yang akan dikendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dengan suatu persamaan matematika. Pengendalian yang banyak digunakan adalah jenis feedback (umpan balik) berdasarkan pertimbangan kemudahan pengendalian. Diagram balok untuk sistem pengendalian ini secara umum dapat dilihat pada Gambar 6.1. berikut ini.
gangguan (disturbances)
+
controller
Elemen Pengendali Akhir
Proses
measuring device
Gambar 6.1 Diagram Balok Sistem Pengendalian Feedback
Pengukuran nilai keempat variabel di atas menggunakan bantuan sensor untuk mendeteksi nilai masing-masing variabel proses. Sedangkan variabel proses yang lain termasuk dalam kategori tertentu karena variabel itu tergantung kebutuhan akan proses yang melibatkannya. Variabel proses tersebut antara lain: a. Konsentrasi : b. Kepadatan (density) dan spesific gravity c. Kelembaban (humidity) dan kadar air (moisture) d. Kekeruhan zat cair (turbidity) dan derajat warna zat cair (clarity)
Universitas Sumatera Utara
Untuk pengukuran nilai variabel proses di atas dapat digunakan sebuah penganalisis (analyzer). SET POINT ELEMEN PENGENDALI ELEMEN PENGUKURAN
ELEMEN PENGENDALI
ELEMEN PRIMER PROSES
GANGGUAN Gambar 6.2 Sebuah Loop Pengendalian
Dari gambar di atas dapat dijelaskan bahwa dalam proses terdapat variabel proses yang diantisipasi oleh elemen primer sebagai nilai perubahan proses misalnya naik turunnya level suatu tangki, tinggi rendahnya temperatur, cepat lambatnya aliran fluida, dan tinggi rendahnya tekanan dalam suatu tangki. Variabel proses ini bersifat relatif atau dalam kondisi berubah-ubah. Sensor diterjemahkan sebagai harga pengukuran. Untuk lebih jelasnya, gambar di bawah ini merupakan suatu contoh aktual dari suatu proses yang terkendali. SUPLAI AIR
h
LEVEL CONTROLER
LEVEL TRANSMITTER
POMPA BUANG
CONTROL VALVE
Gambar 6.3 Suatu Proses Terkendali
Universitas Sumatera Utara
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari (Considine,1985): a. Elemen Primer (Primary Element) Elemen Primer berfungsi untuk menunjukkan kualitas dan kuantitas suatu variabel proses dan menerjemahkan nilai itu dalam bentuk sinyal dengan menggunakan transducer sebagai sensor. Ada banyak sensor yang digunakan tergantung variabel proses yang ada.
Sensor untuk temperatur, yaitu bimetal, thermocouple, termal mekanik, dll.
Sensor untuk tekanan, yaitu diafragma, cincin keseimbangan, dll.
Sensor untuk level, yaitu pelampung, elemen radioaktif, perbedaan tekanan, dll.
Sensor untuk aliran atau flow, yaitu orifice, nozzle dll.
b. Elemen Pengukuran (Measuring Element) Elemen Pengukuran berfungsi mengonversikan segala perubahan nilai yang dihasilkan elemen primer yang berupa sinyal ke dalam sebuah harga pengukuran yang dikirimkan transmitter ke elemen pengendali.
Tipe Konvensional
Tipe ini menggunakan prinsip perbedaan kapasitansi.
Tipe Smart
Tipe smart menggunakan microprocessor elektronic sebagai pemroses sinyal.
c. Elemen Pengendali (Controlling Element) Elemen pengendali berfungsi menerima sinyal dari elemen pengukur yang kemudian dibandingkan dengan set point di dalam pengendali (controller). Hasilnya berupa sinyal koreksi yang akan dikirim ke elemen pengendali menggunakan processor (computer, microprocessor) sebagai pemroses sinyal pengendalian. Jenis elemen pengendali yang digunakan tergantung pada variabel prosesnya. Untuk variabel proses yang lain misalnya: a. Temperatur menggunakan Temperature Controller (TC) b. Tekanan menggunakan Pressure Controller (PC) c. Aliran/flow menggunakan Flow Controller (FC) d. Level menggunakan Level Controller (LC)
Universitas Sumatera Utara
d. Elemen Pengendali Akhir Elemen pengendali akhir berperan mengonversikan sinyal yang diterimanya menjadi sebuah tindakan korektif terhadap proses. Umumnya industri menggunakan control valve dan pompa sebagai elemen pengendali akhir. 1. Control valve Control valve mempunyai tiga elemen penyusun, yaitu:
Positioner yang berfungsi untuk mengatur posisi actuator.
Actuator valve berfungsi mengaktualisasikan sinyal pengendali (valve).
Ada dua jenis actuator valve berdasarkan prinsip kerjanya yaitu : a.
Actuator spring/per Actuator ini menggunakan spring/per sebagai penggerak piston actuator.
b.
Actuator aksi ganda (double acting) Untuk menggerakkan piston, actuator ini menggunakan tekanan udara yang dimasukkan ke rumah actuator.
Valve, merupakan elemen pengendali proses. Ada banyak tipe valve berdasarkan
bentuknya seperti butterfly valve, valve bola, dan valve segmen. 2. Pompa Listrik Elemen pompa terdiri dari dua bagian, yaitu:
Actuator Pompa. Sebagai actuator pompa adalah motor listrik. Motor listrik mengubah tenaga listrik
menjadi
tenaga
mekanik.
Prinsip
kerjanya
berdasarkan
induksi
elektromagnetik yang menggerakkan motor.
Pompa listrik berfungsi memindahkan/menggerakkan fluida baik itu zat cair, gas dan padat. Secara garis besar, fungsi instrumentasi adalah sebagai berikut:
1. Penunjuk (indicator) 2. Pencatat (recorder) 3. Pengontrol (regulator) 4. Pemberi tanda bahaya (alarm)
Universitas Sumatera Utara
Adapun instrumentasi yang digunakan di pabrik magnesium sulfat ini mencakup: 1. Temperature Controller (TC) Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja. Prinsip kerja: Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada set point. 2. Pressure Controller (PC) Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi. Prinsip kerja: Pressure control (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point. 3. Flow Controller (FC) Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur out put dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line. Prinsip kerja: Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point. 4. Level Controller (LC) Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan cairan
Universitas Sumatera Utara
dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses. Prinsip kerja: Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point. Alat sensing yang digunakan umumnya pelampung atau transduser diafragma untuk mendeteksi dan menunjukkan tinggi permukaan cairan dalam alat dimana cairan bekerja. Proses pengendalian pada pabrik ini menggunakan feedback control configuration karena selain biayanya relatif lebih murah, pengaturan sistem pengendaliannya menjadi lebih sederhana. Konfigurasi ini mengukur secara langsung variabel yang ingin dikendalikan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi. Tujuan pengendalian ini adalah untuk mempertahankan variabel yang dikendalikan pada level yang diinginkan (set point). Sinyal output yang dihasilkan oleh pengendali feedback ini berupa pneumatic signal
yaitu dengan menggunakan udara tekan. Tipe pengendali feedback yang
digunakan pada perancangan ini, yaitu : 1. Jenis-P (Proportional), digunakan untuk mengendalikan tekanan gas. 2. Jenis-PI (Proportional Integral), digunakan untuk mengendalikan laju alir (flow), ketinggian (level) cairan, dan tekanan zat cair. 3. Jenis-PID (Proportional Integral Derivative), digunakan untuk mengendalikan temperatur. Tabel 6.1 Jenis variabel pengukuran dan controller yang digunakan Variabel Flow dan Tekanan Cairan Level Cairan
Controller PI P atau PI
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.2 Jenis variabel pengukuran dan controller yang digunakan (lanjutan) Variabel
Controller
Temperatur
PID
Komposisi
P, PI, PID
Sumber : Walas (1988)
6.1.3 Variabel-Variabel Proses dalam Sistem Pengendalian 1. Tekanan Peralatan untuk mengukur tekanan fluida adalah kombinasi silikon oil dalam membran / plat tipis dengan pengukur kuat arus listrik. Prinsipnya adalah perubahan kuat arus listrik akibat perubahan tekanan. Instrumen ini digunakan antara lain untuk mengukur tekanan pada reaktor, dan tekanan keluaran blower. 2. Temperatur Peralatan untuk mengukur temperatur adalah thermocouple. Instrumen ini digunakan antara lain dalam pengukuran temperatur dalam reaktor, evaporator, dan crystallizer . 3. Laju Alir Peralatan yang digunakan untuk mengukur laju alir fluida adalah venturimeter. Instrumen ini digunakan antara lain dalam pengukuran laju alir zat masukan reaktor. 4. Perbandingan Laju Alir Peralatan yang digunakan adalah sambungan mekanik (mechanical linkage) yang dapat disesuaikan (adjustable), pneumatik, atau elektronik. Hasil pengukuran laju alir aliran yang satu menentukan (me-reset) set point laju alir aliran lainnya. Instrumen ini digunakan pada pengukuran laju alir umpan reaktor 5. Permukaan Cairan Peralatan untuk mengukur level permukaan cairan adalah pelampung dan lengan gaya. Prinsipnya adalah perubahan gaya apung yang dialami pelampung akibat perubahan level cairan. Pelampung yang mengapung pada permukaan cairan selalu mengikuti tinggi permukaan cairan sehingga gaya apung pelampung dapat diteruskan ke lengan gaya, sehingga dapat diketahui tinggi cairan. Penggunaannya
Universitas Sumatera Utara
adalah untuk mengukur level permukaan fluida seperti pada kolom waste heat boiler, dan tangki.
6.1.4 Syarat Perancangan Pengendalian Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain : 1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, dimana terdapat dua pengendali pada satu aliran. 2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali. 3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 %. 4. Dilakukan pemasangan check valve pada mixer dan pompa dengan tujuan untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa. 5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran. 6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah pada saat maintenance. Tabel 6.3 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra-rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Sulfat Heptahydrat No
Nama alat
Instrumentasi
Kegunaan
1.
Tangki cairan
LI
Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki
2.
Pompa
FC
Mengontrol laju alir cairan dalam pipa
3.
Reaktor
TC
Mengontrol temperature dalam reaktor
PC
Mengontrol tekanan dalam reaktor
LC
Mengontrol tinggi cairan dalam reaktor
4.
Filter Press
PC
Mengontrol tekanan dalam filter
5.
Evaporator
TC
Mengontrol temperatur dalam evaporator
6.
Crystallizer
TC
Mengontrol temperatur dalam crystallizer
7.
Sentrifusi
LC
Mengontrol tinggi cairan dalam sentrifusi
Universitas Sumatera Utara
1. Instrumentasi Tangki Tangki dapat berfungsi untuk tempat penyimpanan atau penampungan zat cair. Pada tangki ini dilengkapi dengan level indicator (LI) yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki. Prinsip kerja dari level indicator (LI) ini adalah dengan menggunakan pelampung (floater) sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi jarum penunjuk di luar tangki yang digerakkan oleh pelampung. Pengontrolan ketinggian permukaan cairan ini dilakukan dengan mengatur laju cairan yang masuk atau keluar dari tangki.
LI
Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki
2. Instrumentasi Pompa Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengendalikan aliran agar kecepatan alirnya seperti yang diharapkan. Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup. FC
Gambar 6.5 Instrumentasi pada pompa
Universitas Sumatera Utara
3. Instrumentasi Reaktor Reaktor sebagai alat tempat berlangsungnya reaksi antara bahan-bahan yang digunakan. Dalam pabrik ini, reaktor sebagai tempat terjadinya reaksi magnesium karbonat dengan asam sulfat. Instrumentasi pada reaktor mencakup level controller (LC), pressure controller (PC) dan temperature controller (TC). LC berfungsi untuk mempertahankan tinggi cairan dalam reaktor, mengendalikan ketinggian cairan dalam reaktor digunakan level control (LC) dengan tujuan agar tidak terjadi kelebihan muatan. PC berfungsi untuk mempertahankan tekanan dalam reaktor agar tetap 1 atm. Sedangkan TC berfungsi untuk mempertahankan temperatur operasi dalam reaktor agar tetap 80 °C. Umpan masuk
Steam pemanas / Air pendingin
TC PC
LC
Produk keluaran
Kondensat/Air pendingin keluaran
Gambar 6.6 Instrumentasi pada Reaktor
6. Instrumentasi filter Instrumentasi pada filter mencakup pressure controller (PC). PC berfungsi untuk mempertahankan tekanan pada filter. PC
Gambar 6.7 Instrumentasi pada filter
Universitas Sumatera Utara
7. Instrumentasi cooling cryztallizer Instrumentasi pada kristalisator mencakup temperature controller (TC). TC berfungsi untuk mempertahankan temperatur pada kristalisator agar tetap 20 °C.
TC
TC
Gambar 6.8 Instrumentasi pada kristalisator
6.2 Keselamatan Kerja Pabrik Aktifitas masyarakat umumnya berhubungan dengan resiko yang dapat mengakibatkan kerugian pada badan atau usaha. Karena itu usaha-usaha keselamatan merupakan tugas sehari-hari yang harus dilakukan oleh seluruh karyawan. Keselamatan kerja dan keamanan pabrik merupakan faktor yang perlu diperhatikan secara serius. Dalam hubungan ini bahaya yang dapat timbul dari mesin, bahan baku dan produk, sifat zat, serta keadaan tempat kerja harus mendapat perhatian yang serius sehingga dapat dikendalikan dengan baik untuk menjamin kesehatan karyawan. Perusahaan yang lebih besar memiliki divisi keselamatan tersendiri. Divisi tersebut mempunyai tugas memberikan penyuluhan, pendidikan, petunjuk-petunjuk, dan pengaturan agar kegiatan kerja sehari-hari berlangsung aman dan bahaya-bahaya yang akan terjadi dapat diketahui sedini mungkin, sehingga dapat dihindarkan (Bernasconi, 1995) Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalm pabrik kimia relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan
Universitas Sumatera Utara
dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal. (Bernasconi, 1995) Dari 330 peristiwa
Hanya kerusakan benda
300
28 2
Cedera ringan Cedera berat sampai cedera mematikan
Gambar 6.9 Tingkat kerusakan di suatu pabrik Kerusakan (badan atau benda) dapat terjadi secara tiba-tiba tanpa dikehendaki dan diduga sebelumnya. Keadaan atau tindakan yang bertentangan dengan aturan keselamtan kerja dapat memancing bahaya yang akut dan mengakibatkan terjadinya kerusakan. Untuk menjamin keselamatan kerja, maka dalam perencanaan suatu pabrik perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu : Lokasi pabrik •
Sistem pencegahan kebocoran
•
Sistem perawatan
•
Sistem penerangan
•
Sistem penyimpanan material dan perlengkapan
•
Sistem pemadam kebakaran Disamping itu terdapat beberapa peraturan dasar keselamatan kerja yang harus
diperhatikan pada saat bekerja di setiap pabrik-pabrik kimia, yaitu: •
Tidak boleh merokok atau makan
•
Tidak boleh minum minuman keras (beralkohol) selama bertugas Bahaya dan tindakan-tindakan yang tidak memperhatikan keselamatan akan
mengakibatkan kerusakan. Yang menjamin keselamatan kerja sebetulnya adalah pengetahuan mengenai bahaya sedini mungkin, sehingga pencegahan dapat diupayakan sebelum bahaya tersebut terjadi.
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini upaya-upaya pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi pada pra-rancangan pabrik pembuatan magnesium sulfat dapat dilakukan dengan cara : 1. Pencegahan terhadap kebakaran •
Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti power station, laboratorium dan ruang proses.
•
Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station.
•
Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.
•
Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil.
•
Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya.
2. Memakai peralatan perlindungan diri Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti : •
Pakaian pelindung Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka.
•
Sepatu pengaman Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan.
•
Topi pengaman Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.
Universitas Sumatera Utara
•
Sarung tangan Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.
•
Masker Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup. (Bernasconi, 1995)
3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis •
Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan.
•
Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat
•
Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar pengaman
4. Pencegahan terhadap bahaya listrik •
Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.
•
Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah
•
Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi
•
Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus
•
Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan (Bernasconi, 1995)
Universitas Sumatera Utara
5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan •
Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan.
•
Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan.
•
Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.
•
Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.
6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tiba-tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya. Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal yang harus dilakukan adalah : •
Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.
•
Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu (Bernasconi, 1995) : • Instalasi pemadam dengan air Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi. • Instalasi pemadam dengan CO 2 CO 2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik.
Universitas Sumatera Utara
BAB VII UTILITAS Utilitas merupakan penunjang kelancaran suatu proses produksi pabrik. Oleh karena itu, unit-unit harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pabrik Magnesium Sulfat heptahydrat (garam Epsom) diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Kebutuhan Air Kebutuhan air ini terdiri dari: Kebutuhan air proses Kebutuhan steam Kebutuhan air pendingin Air untuk berbagai kebutuhan 2. Kebutuhan Bahan Kimia untuk utilitas 3. Kebutuhan Tenaga Listrik 4. Kebutuhan Bahan Bakar 5. Unit Pengolahan Limbah
7.1 Kebutuhan Air Air memegang peranan penting baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air dalam suatu pabrik meliputi air proses, air domestik, air pemanas, air pendingin, air keperluan ketel uap dan air pencucian peralatan. Kebutuhan air pada pabrik garam Epsom adalah sebagai berikut : Keperluan Air Proses Kebutuhan air proses pada pabrik garam Epsom dapat dilihat pada tabel 7.1 di bawah ini : Tabel 7.1 Kebutuhan Air Proses pada Berbagai Alat No
Nama Alat
Kode Alat
1
Tangki H 2 O
T-02
Total
Kebutuhan (kg/jam) 12.431,534 12.431,534
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan Steam Kebutuhan Steam pada pabrik garam Epsom dapat dilihat pada tabel 7.2 di bawah ini : Tabel 7.2 Kebutuhan steam pada Berbagai Alat No
Nama Alat
Kode Alat
Kebutuhan (kg/jam)
1
Evaporator
EV
10.787,826
2
Reaktor
R
1.406,678
Total
12.194,504
Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan temperatur 120 0C dan tekanan 198,54 kPa. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 12.194,504 kg/jam. Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20 % dan faktor kebocoran sebesar 10%. (Perry, 1999) maka; Jadi total steam yang dibutuhkan = 1,3 x 12.194,504 kg/jam = 15.852,855 kg/jam. Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans,1978), sehingga: Kondensat yang digunakan kembali = 80% × 15.852,855 = 12.682,284 kg/jam Kebutuhan air tambahan untuk ketel = 20% × 15.852,855 = 3.170,571 kg/jam
Kebutuhan Air Pendingin Kebutuhan air pendingin pada pabrik garam Epsom dapat dilihat pada tabel 7.3 di bawah ini : Tabel 7.3 kebutuhan Air Pendingin pada Berbagai Alat No
Nama Alat
Kode Alat
1
Crystallizer
K
Total
Kebutuhan (kg/jam) 54.681,487 54.681,487
Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi,
Universitas Sumatera Utara
maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999). Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan ; W e = 0,00085 W c
(Pers.12-10, Perry, 1999)
Dimana : Wc
= Jumlah air pendingin yang diperlukan = 54.681,487kg/jam
T1
= Temperatur air pendingin masuk = 5 oC = 66,6 oF
T2
= Temperatur air pendingin keluar = 10 oC = 75,6 oF
Maka : We
= 0,00085 x 54.681,487x (10-5) = 232,396 kg/jam
Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1999). Diperkirakan drift loss 0,2 %, maka : = 0,002 x 232,396 = 0,465 kg/jam
Wd
Air yang hilang blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1999). Diperkirakan 5 siklus, maka : Wb
=
232,396 We = = 58,099 kg / jam 5 −1 S −1
Sehingga air tambahan yang diperlukan = 232,396 + 0,465 + 58,099 = 290,960 kg/jam
Air untuk berbagai kebutuhan Tabel 7.4 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan No
Kebutuhan
1
Domestik dan kantor
2
Laboratorium
3
Kantin dan tempat ibadah
4
Poliklinik Total
Jumlah Air (Kg/jam) 250 75 100 75 500
Maka total kebutuhan air yang diperlukan pada pengolahan awal tiap jamnya adalah = air proses + air tambahan pendingin + air berbagai kebutuhan + 20% kebutuhan steam = 12.431,534 + 290,960 + 500 + 20% (12.194,504)= 15.661,395 kg/jam
Universitas Sumatera Utara
Sumber air untuk pabrik pembuatan garam Epsom ini berasal dari air sungai yang diperoleh di daerah pabrik yaitu di daerah Gresik, Jawa Timur. Karakteristik air sungai Gresik dapat diasumsikan sebagai berikut : Tabel 7.5 Karakteristik Air Sungai kabupaten Gresik ( Kali tengah), Jawa Timur Parameter
Satuan
Kadar
A. Fisika Kekeruhan
NTU
-
TDS
mg/L
270,5
Suhu
0
Normal
Air raksa (Hg)
mg/L
0,001
Cadmium (Cd)
mg/L
0,01
Timbal (Pb)
mg/L
1,000
Kromium (Cr)
mg/L
0,1
Cuprum (Cu)
mg/L
0,05
Kesadahan Kalsium
mg/L
0,02
Seng (zn)
mg/L
5-9
Sulfat (SO 4 )
mg/L
5
mg/L
0,02
C
B. Kimia Anorganik
H2S Cl Nitrit
mg/L
1,5 0,5
C. Kimia Organik BOD
mg/L
4
DO
mg/L
5
COD
mg/L
8
(Sumber : PDAM Gresik, 2007) Untuk pengolahan awal dilakukan penyaringan selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air pabrik garam Epsom terdiri dari beberapa tahap yaitu : 1. Pengendapan 2. Klarifikasi
Universitas Sumatera Utara
3. Filtrasi
7.1.1 Pengendapan Pengendapan merupakan tahap kedua dari pengolahan air. Pada bak penampung, partikel – partikel padat akan mengendap secara gravitasi tanpa bantuan bahan kimia sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.
7.1.2 Klarifikasi Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air. Air dari bak penampungan dialirkan kedalam clarifier dan diinjeksikan larutan alum, Al 2 (SO 4 ) 3 , dan larutan soda abu, Na 2 CO 3 . Larutan alum berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan soda abu sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai bahan penetral pH. Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok – flok yang akan mengedap ke dasar clarifier karena gaya grafitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk ke tangki utilitas yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan (filtrasi). Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah sedangkan perbandingan pemakain alum dan abu soda = 1 : 0,54 (Crities, 2004). 345 Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan : Total kebutuhan air
: 74.345,801 kg/jam
Pemakain larutan alum
: 50 ppm
Pemakaian larutan abu soda
: 0,54 x 50 – 27 ppm
Larutan alum Al 2 (SO 4 ) 3 yang dibutuhkan : 50.10-6 x 15.661,395 = 0,078 kg/jam Larutan abu soda Na 2 CO 3 yang dibutuhkan : 27.10-6 x 15.661,395 = 0,423 kg/jam
Universitas Sumatera Utara
7.1.3 Filtrasi Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikat bersama air. Pada proses ini juga dilakukan penghilangan warna air dengan menambahkan karbon aktif pada lapisan pertama yaitu lapisan pasir. Penyaring pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari tiga lapisan yaitu : a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 24 in : 60 cm b. Lapisan II terdiri dari antrakit setinggi 12,5 in
: 31,25 cm
c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in
: 17,5 cm
Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan. Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut yaitu proses demineralisasi (softener) dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman - kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO) 2 . Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan ke penyaring air (water treatment system) sehingga air yang keluar merupakan air sehat dan memenuhi syarat – syarat air minum tanpa harus dimasak terlebih dahulu. Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO) 2 : Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi : 500 kg/jam
(Tabel 7.4)
Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin
: 2 ppm dari berat air
Total kebutuhan kaporit
: (2.10-6 x 500) / 0,7 = 1,428 .10-3 kg/jam
7.1.4
(Gordon, 1968)
Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam
terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi dibagi atas :
Universitas Sumatera Utara
Penukar kation Berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca yang larut dalam air dengan kation hidrogen dan resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR-122 (Lorch, 1981). Reaksi yang terjadi : 2H+R + Ca2+
Ca2+R + 2H+
Untuk regenerasi dipakai H 2 SO 4 dengan reaksi : Ca2+R + H 2 SO 4
CaSO 4 + 2H+R
Perhitungan Kesadahan Kation : Air Sungai Gresik, Riau mengandung kation Hg2+, Pb+2, Cd2+, Cr2+, dan Cu2+, Ca2+ dan Zn2+. Total kesadahan kation = 8,081 ppm / 17,1 = 0,472 gr/gal Jumlah air yang diolah = 14.870,435 kg/jam =
14.870,435 kg/jam x 264,17 gal/m3 3 996,24 kg/m
= 3.943,149 gal/jam Kesadahan air = 0,472 gr/gal x 3.943,149 gal/jam x 24 jam/hari = 44.667,991 gr/hari = 44,668 kg/hari Perhitungan ukuran Cation Exchanger : Jumlah air yang diolah = 3.943,149 gal/jam = 1,095 gal/menit Dari Tabel 12.4, Nalco Water Treatment, 1988 diperoleh data-data sebagi berikut : -
Diameter penukar kation
= 3 ft
-
Luas penampang penukar kation = 4,71 ft2
Universitas Sumatera Utara
-
Jumlah penukar kation
= 1 unit
Volume Resin yang Diperlukan Total kesadahan air = 44,668 kg/hari Dari Tabel 12.2, Nalco, 1988 diperoleh: = 25 kg/ft3
-
Kapasitas resin
-
Kebutuhan regenerant = 10 lb H 2 SO 4 /ft3 resin
Jadi, Kebutuhan resin =
Tinggi resin =
44,667 kg / hari = 1,786 ft3 / hari 25 kg / ft 3
1,786 = 0,379 ft 4,71
Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft
(Tabel 12.4, Nalco, 1988)
Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft × 4,71 ft2 = 11,775 ft3 Waktu regenerasi =
11,775 ft 3 × 25 kg / ft 3 = 6,59 hari = 6 hari 14 jam 44,667 kg / hari
Kebutuhan regenerant H 2 SO 4 = 44,667 kg/hari ×
10 lb / ft 3 25 kg / ft 3
= 17,867 lb/hari = 8,104 kg/hari = 0,338 kg/jam = 0,4 kg/jam Penukar anion Penukar anion berfungsi untuk menukar anion negatif yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA-410. Resin ini merupakan kopolimer stirena DVB (Lorch,1981). Reaksi yang terjadi: 2ROH + SO 4 2- → R 2 SO 4 + 2OHROH + Cl-
→ RCl
+ OH-
Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2ROH
Universitas Sumatera Utara
RCl
+ NaOH → NaCl
+ ROH
Perhitungan Kesadahan Anion Air Sungai Rokan, Riau mengandung Anion Cl-, SO 4 - = 7,020 mg/L Total kesadahan anion = 7,020 ppm = 7.020 / 17,7 = 0,411 gr/gal Jumlah air yang diolah = 14.870,435 kg/jam =
14.870,435 kg/jam x 264,17 gal/m3 996,24 kg/m 3
= 3.943,149 gal/jam Kesadahan air = 0,411 gr/gal x 3.943,149 gal/jam x 24 jam/hari = 38.850,394 gr/hari = 38,850 kg/hari Perhitungan ukuran Cation Exchanger : Jumlah air yang diolah = 3.943,149 gal/jam = 1,095 gal/menit Dari Tabel 12.4, Nalco Water Treatment, 1988 diperoleh data-data sebagi berikut : -
Diameter penukar kation
= 3 ft
-
Luas penampang penukar kation = 4,71 ft2
-
Jumlah penukar kation
= 1 unit
Volume Resin yang Diperlukan Total kesadahan air = 38,850 kg/hari
Dari Tabel 12.2, Nalco, 1988 diperoleh: = 25 kg/ft3
-
Kapasitas resin
-
Kebutuhan regenerant = 10 lb H 2 SO 4 /ft3 resin
Universitas Sumatera Utara
Jadi, Kebutuhan resin =
Tinggi resin =
38,850 kg / hari = 1,554 ft3 / hari 3 25 kg / ft
1,554 = 0,330 ft 4,71
Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft
(Tabel 12.4, Nalco, 1988)
Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft × 4,71 ft2 = 11,775 ft3 11,775 ft 3 × 25 kg / ft 3 Waktu regenerasi = = 7,577 hari = 7 hari 14 jam 38,850 kg / hari
10 lb / ft 3 Kebutuhan regenerant NaOH = 38,850 kg/hari × 25 kg / ft 3 = 15,54 lb/hari = 7,049 kg/hari = 0,294 kg/jam = 0,3 kg/jam 7.2 Kebutuhan Bahan Kimia Untuk Utilitas Kebutuhan bahan kimia untuk utilitas adalah sebagai berikut : Tabel 7.6 Kebutuhan Bahan Kimia untuk Utilitas No
Bahan Kimia
Jumlah (Kg/jam)
1
Al 2 (SO 4 ) 3
0,078
2
Na 2 CO 3
0,423
3
Kaporit
0,001428 Total
0,502
7.3 Kebutuhan Listrik Tabel 7.7 Perincian Kebutuhan Listrik No.
Pemakaian
Jumlah (hP)
1.
Unit proses
12
2.
Unit utilitas
10
3.
Ruang kontrol dan Laboratorium
20
Universitas Sumatera Utara
4.
Bengkel
20
5.
Penerangan dan perkantoran
30
6.
Perumahan
50
Total
142
Total kebutuhan listrik = 142 hP Efisiensi generator 80 % (Perry,1999), maka : Daya output generator =
142 = 177,5 = 133 kW 0,8
Untuk perancangan disediakan 1 unit diesel generator dengan spesifikasi tiap unit sebagai berikut : 1. Jenis Keluaran
: AC
2. Kapasitas
: 300 kW
3. Tegangan
: 220 – 240 Volt
4. Frekuensi
: 50 Hertz
5. Tipe
: 3 fase
6. Bahan bakar
: Solar
Universitas Sumatera Utara
7.4 Kebutuhan Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik adalah minyak solar karena mempunyai nilai bakar yang tinggi. Keperluan bahan bakar untuk generator adalah sebagai berikut : Nilai bahan bakar solar
: 19.860 Btu/lb m
Densitas bahan bakar solar
: 0,89 kg/L
(Perry, 1999)
Jumlah generator yang digunakan adalah 1 unit Daya output generator
= 1 x (300 kW) x (3.412 Btu/jam)/kW = 1.023.600 Btu/jam
Jumlah Bahan Bakar
=
1.023.600 Btu / jam 19.860 Btu / lbm
= 51,540lb m /jam x 0,45356 kg/lb m = 23,377 kg/jam Kebutuhan Solar untuk generator
=
23,377 kg / jam = 26,266 Liter / jam 0,89 kg / L
7.5 Unit Pengolahan Limbah Setiap kegiatan industri selain menghasilkan produk juga menghasilkan limbah. Limbah industri perlu ditangani secara khusus sebelum dibuang ke lingkungan sehingga dampak buruk dari limbah yang mengandung zat – zat membahayakan tidak memberikan dampak buruk ke lingkungan maupun manusia itu sendiri. Sumber – sumber limbah pada pabrik pembuatan garam Epsom meliputi : 1. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran – kotoran yang melekat pada peralatan pabrik 2. Limbah dari pemakaian air domestik Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair
Universitas Sumatera Utara
3. Limbah cair dari laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan – bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan serta digunakan untuk penelitian dan pengembangan proses 4. Limbah Unit proses Limbah yang berasal dari unit proses i ini mengandung bahan – bahan kimia baik limbah cair maupun limbah padat. Limbah padat yang dihasilkan hanya CaSO 4 . Limbah ini telah diendapkan dalam bak pengendap (BP). Selain itu Limbah cair diantaranya seperti yang terlihat pada tabel 7.8. Tabel 7.8 Spesifikasi komposisi limbah cair proses Senyawa
% mol
F (kg/jam)
H 2 SO 4
0,014
11,087
MgSO 4
0,121
90,020
H2O
0,86
638,534
FeSO 4
0,00004
0,030
Total
739,671
Dengan kondisi limbah cair pabrik Magnesium Sulfat Heptahydrat yang telah dijabarkan di atas serta dengan menghemat area untuk pengolahan limbah serta biaya operasiaonal, maka pengolahan limbah cair pabrik Magnesium Sulfat Tetrahydrate dilakukan oleh IPAL daerah Gresik dengan mengirimkan air buangan secara pipa nisasi seperti yang dilakukan beberapa industri lain dikawasan Gresik Jawa Timur.
Universitas Sumatera Utara
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
8.1 Lokasi Pabrik Pemilihan lokasi pabrik secara umum bisa dikelompokkan berdasarkan dua alasan pemilihan yaitu mendekati tempat bahan baku berada atau mendekati pasar (Teuku Beuna, 2007). Alasan pemilihan lokasi pabrik perlu diperhitungkan pula biaya pengiriman, transportasi, sarana dan prasarana di daerah lokasi pendirian pabrik serta kebijakakan yang berlaku di daerah setempat. Pemilihan lokasi pabrik pembuatan magnesium sulfat heptahydrat didasarkan atas tempat bahan baku utama yaitu asam sulfat yang terdapat di daerah Gresik, serta utilitas yang mendukung dari hal penyediaan air dari Sungai Kali Tengah di Jawa Timur. Berdasarkan pemilihan tersebut, maka Pabrik Magnesium Sulfat (Garam Epsom) ini direncanakan berlokasi di Gresik tepatnya di kabupaten Gresik kawasan Kali Tengah ( Surabaya) Jawa Timur. Faktor – faktor pemilihan daerah pendirian pabrik Magnesium Sulfat (Garam Epsom) diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Faktor Utama 2. Faktor Khusus
8.1.1 Faktor Utama Adapun yang termasuk di dalam faktor utama pendirian Magnesium Sulfat (Garam Epsom) adalah sebagai berikut :
a) Pemasaran Kebutuhan Magnesium Sulfat (Garam Epsom) sangat dibutuhkan didalam negeri maupun di luar negeri.
b) Transportasi Penyedian bahan baku dan penjualan produk dapat dilakukan melalui jalan darat. Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik memiliki sarana transportasi darat yang cukup memadai. Lokasi pabrik terletak di tepi jalan raya yang menghubungkan jalur lintas antar propinsi sehingga mempermudah
Universitas Sumatera Utara
transportasi baik untuk bahan baku, bahan pendukung lainnya maupun pemasaran produk.
c) Kebutuhan Air Kebutuhan air diperoleh dari pengolahan Sungai Kali Tengah Kab. Gresik Jawa Timur yang dibuat di sekitar pabrik untuk memenuhi kebutuhan air proses, air pendingin, air pencucian peralatan dan kebutuhan air domestik. Hal ini mengingat di sekitar lokasi pabrik adalah sungai Gresik sehingga untuk menemukan air sangat mungkin dilakukan.
d) Tenaga Kerja Tenaga kerja yang dipakai merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan baik yang terdidik maupun yang belum terdidik sehingga pendirian pabrik ini menambah penghasilan penduduk di sekitarnya.
8.1.2 Faktor Khusus Adapun faktor – faktor khusus dalam pendirian Pabrik Magnesium Sulfat adalah sebagai berikut : a) Biaya Lahan Pabrik Lahan yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga yang cukup terjangkau
b) Kondisi Iklim dan Cuaca Indonesia sebagai negara tropis hanya memiliki 2 musim yakni : musim kemarau dan musim hujan. Kondisi iklim dan cuaca di Indonesia juga relatif stabil. Pada setengah tahun pertama, umumnya di Indonesia mengalami musim kemarau dan setengah tahun berikutnya adalah musim hujan. Walaupun demikian perbedaan suhu yang terjadi relatif kecil. c) Limbah Limbah Pabrik Magnesium Sulfat heptahydra (Garam Epsom) berasal dari air domestik, air pencucian peralatan dan air hasil laboratorium dapat diolah
Universitas Sumatera Utara
di kawasan IPAL Gresik mengingat kawasan ini yang banyak di huni oleh kawasan industri. Dengan pengolahan limbah ke IPAL Gresik diharapkan dapat mengurangi biaya operasional pabrik. d) Kemungkinan Perluasan dan Ekspansi Perluasan dan ekspansi sangat dimungkinkan terjadi karena tanah di sekitar lokasi cukup luas. e) Sosial Masyarakat Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian Pabrik Magnesium Sulfat karena akan menambah penghasilan dan tersedianya lapangan kerja bagi penduduk sekitar. Selain itu pendirian pabrik ini diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya.
8.2 Tata Letak Pabrik Tata letak peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan pabrik merupakan syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah peralatan dan kelistrikan. Hal ini secara khusus akan memberikan informasi yang dapat diandalkan terhadap biaya bangunan dan tempat sehingga dapat diperoleh perhitungan biaya yang terperinci sebelum pendirian. Tata letak pabrik disusun sedemikian rupa sehingga memudahkan jalannya proses produksi serta turut mempertimbangkan aspek keamanan dan lingkungan. Untuk mempermudah jalannya proses produksi, unit – unit dalam pabrik diatur sedemikian rupa sehingga unit yang saling berhubungan jaraknya berdekatan. Dengan demikian pipa yang digunakan dapat sependek mungkin dan energi yang dibutuhkan untuk mendistribusikan aliran dapat diminimalisir. Untuk keamanan area perkantoran terletak cukup jauh dari areal proses. Desain yang rasional harus memasukkan unsur lahan proses, storage (persediaan) dan lahan alternatif (areal handling) dalam posisi yang efisien dan mempertimbangkan faktor – faktor sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
a) Urutan proses produksi b) Pengembangan lokasi baru atau penambahan/perluasan lokasi yang dapat dikembangkan pada masa yang akan datang c) Distribusi ekonomis pada pengadaan air, steam, proses, tenaga listrik dan bahan baku d) Pemeliharaan dan perbaikan e) Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja f) Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat g) Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan-perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi. h) Masalah pembuangan limbah cair i) Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti berikut : 1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling 2. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown 3. Mengurangi ongkos produksi 4. Meningkatkan keselamatan kerja 5. Mengurangi kerja seminimum mungkin 6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik
Universitas Sumatera Utara
8.3 Perincian Luas Tanah Uraian tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam tabel 8.2 dibawah ini . Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Pabrik Magnesium Sulfat (Garam Epsom) No
Nama Bangunan
Luas (m2)
1
Gudang Bahan Baku (GB)
400
2
Gudang Produk (GP)
600
3
Areal Proses
4
Laboratorium
5
Perkantoran
200
6
Parkir
200
7
Kantin
150
8
Poliklinik
9
Tempat Ibadah
100
10
Bengkel
100
11
Ruang Kontrol
80
12
Ruang Bahan Bakar
80
13
Generator Listrik
200
14
Pengolahan Air
700
15
Pos Keamanan
15
16
Jalan
17
Kamar Mandi
100
18
Gudang Peralatan
300
19
Taman
250
2100 50
70
4305
Total
10.000
Universitas Sumatera Utara
BAB X ANALISA EKONOMI Estimasi profitabilitas dari suatu rancangan pabrik kimia perlu dilakukan guna mengetahui kelayakan berdirinya suatu pabrik kimia. Selain berorientasi pada profit, uji kelayakan suatu pabrik secara ekonomi dapat dilihat dari parameter – parameter sebagai berikut : 1. Modal Investasi / Capital Investment (CI) 2. Biaya Produksi Total / Total Cost (TC) 3. Margin Keuntungan / Profit Margin (PM) 4. Titik Impas / Break Even Point (BEP) 5. Laju Pengembalian Modal / Return On Investment (ROI) 6. Waktu Pengembalian Modal / Pay Out Time (POT) 7. Laju Pengembalian Internal / Internal Rate of Return (IRR) 10.1 Modal Investasi Modal investasi adalah seluruh modal untuk mendirikan pabrik dan mulai menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri dari : 10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) Modal investasi tetap adalah modal yang diperlukan untuk menyediakan segala peralatan dan fasilitas manufaktur pabrik. Modal investasi tetap ini terdiri dari : a. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) / Direct Fixed Capital Investment (DFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik, membeli dan memasang mesin, peralatan proses dan peralatan pendukung yang diperlukan untuk operasi pabrik. Modal investasi tetap langsung ini meliputi : a. Modal untuk tanah b. Modal untuk bangunan dan sarana c. Modal untuk peralatan proses d. Modal untuk peralatan utilitas e. Modal untuk instrumentasi dan alat kontrol
Universitas Sumatera Utara
f. Modal untuk perpipaan g. Modal untuk instalasi listrik h. Modal untuk insulasi i. Modal untuk inventaris kantor j. Modal untuk perlengkapan kebakaran dan keamanan k. Modal untuk sarana transportasi Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) sebesar Rp . Rp. 113.169.000.000
b. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) / Indirect Fixed Capital Investment (IFCI), yaitu modal yang diperlukan pada saat pendirian pabrik (construction
overhead)
dan
semua
komponen
pabrik
yang
tidak
berhubungan secara langsung dengan operasi proses. Modal investasi tetap tidak langsung ini meliputi : a. Modal untuk pra-investasi b. Modal untuk engineering dan supervisi c. Modal biaya legalitas d. Modal biaya kontraktor (Contractor’s fee) e. Modal untuk biaya Tidak terduga (Contigencies) Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) sebesar Rp. Rp. 51.457.991.589 Maka Total Modal Investasi Tetap (MIT) adalah sebesar : Total MIT
= MITL + MITTL = (Rp. 115.247.021.065,-,- + Rp. 52.086.845.589 ) = Rp. 167.333.866.654
10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai mampu menarik keuntungan dari hasil penjualan dan memutar keuangannya. Jangka waktu pengadaan biasanya antara 3 – 4 bulan, tergantung pada cepat atau lambatnya hasil produksi yang diterima. Dalam perancangan ini jangka waktu pengadaan modal kerja diambil 3 bulan. Modal kerja ini meliputi :
Universitas Sumatera Utara
a. Modal untuk biaya bahan baku proses dan utilitas b. Modal untuk kas Kas merupakan cadangan yang digunakan untuk kelancaran operasi dan jumlahnya tergantung pada jenis usaha. Alokasi kas meliputi gaji pegawai, biaya administrasi umum dan pemasaran, pajak dan biaya lainnya. c. Modal untuk mulai beroperasi (Start-Up) d. Modal untuk piutang dagang Piutang dagang adalah biaya yang harus dibayar sesuai dengan nilai penjualan yang dikreditkan. Besarnya dihitung berdasarkan lamanya kredit dan nilai jual tiap satuan produk. Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh Modal Kerja sebesar Rp. 326.249.000.000,Total Modal Investasi
= Modal Investasi Tetap + Modal Kerja = Rp. 167.333.866.654,- + Rp. 326.249.000.000,= Rp. 493.582.846.474,-
Modal ini berasal dari : 1. Modal Sendiri Besarnya modal sendiri adalah 60 % dari total modal investasi Modal sendiri adalah sebesar = Rp. 176.149.707.800
2. Pinjaman dari Bank Besarnya modal sendiri adalah 40 % dari total modal investasi Pinjaman dari bank adalah sebesar = Rp. 117.433.138.600,-
10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliputi :
Universitas Sumatera Utara
10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah produksi, meliputi sebagai berikut :
a. Gaji Tetap Karyawan b. Bunga Pinjaman Bank c. Depresiasi dan Amortisasi d. Biaya Perawatan Tetap e. Operating Supply f. Laboratory Charge g. Biaya Hak Paten dan Royalti h. Biaya Asuransi i. Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) j. General Expances, yang meliputi : •
Biaya Administrasi
•
Biaya Pemasaran dan Distribusi
•
Biaya Research and Development
Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh Biaya Tetap (FC) sebesar Rp. 70,119,463,915,-
10.2.2 Biaya Variabel / Variabel Cost (VC) Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi. Biaya variabel meliputi sebagai berikut : a. Biaya Bahan Baku Proses dan Utilitas b. Biaya Variabel Tambahan, meliputi biaya perawatan dan penanganan lingkungan, pemasaran dan distribusi c. Biaya variabel lainnya. Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh Biaya Variabel (VC) sebesar Rp. 238.113.382.220 Total Biaya Produksi
= Biaya Tetap + Biaya Variabel = 70,119,463,915,- + Rp. 238.113.382.220,= Rp. 308.232.846.100,-
Universitas Sumatera Utara
10.3 Total Penjualan (Total Sales) Hasil penjualan Magnesium Sulfat Heptahydrat tahunan = 4.030,418 kg/jam x 24 jam/hari x 320 hari/tahun x Rp.15.000,- /kg = Rp. 464.304.153.600,-
10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh sebagai berikut : Laba sebelum Pajak (Bruto)
= Rp. 156.071.307.500,-
Pajak Penghasilan (PPh)
= Rp. 46.803.892.250,-
Laba setelah Pajak (Netto)
= Rp. 109.267.415.300,-
10.5 Analisa Aspek Ekonomi 10.5.1 Profit Margin (PM) Profit Margin atau net profit menunjukkan pada perhitungan profitabilitas (dalam persen). Dihitung dari perbandingan antara keuntungan sebelum pajak terhadap total penjualan. PM =
=
Laba sebelum pajak x100 % Total Penjualan Rp.156.071.307.500,x 100 % Rp. 464.304.153.600,-
= 33,61 % Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 33,61 %. Maka Prarancangan Pabrik
Pembuatan Magnesium Sulfat Heptahydrat ini memberikan
keuntungan. 10.5.2 Break Even Point (BEP) Break Even Point adalah keadaan kapasitas produksi pabrik saat hasil penjualan hanya dapat menutupi biaya produksi. Dalam keadaan ini pabrik tidak untung dan tidak rugi. BEP =
Biaya Tetap x 100 % Total Penjualan − Biaya Variabel
BEP =
Rp. 70,119,463,915,x 100 % Rp. 464.304.153.600,- − Rp. 238.113.382.220,-
Universitas Sumatera Utara
= 31,00 % Kapasitas produksi pada titik BEP
= 31,00 % x 10.000 ton/tahun = 3.100 ton/tahun
Nilai penjualan pada titik BEP
= 31,00 % x Rp. 464.304.153.600,= 143.934.287.600
Dari data feasibilities (Peters, dkk. 2004) diperoleh data sebagai berikut : BEP ≤ 50 %, pabrik layak (feasible) BEP ≥ 70 %, pabrik kurang layak (infeasible) Dari perhitungan diperoleh BEP sebesar 31,00 %. Maka Pra-Rancangan Pabrik ini cukup layak. 10.5.3 Return On Investment (ROI) Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap tahun dari penghasilan bersih. ROI
=
Laba setelah pajak x 100 % Total mod al Investasi
ROI
=
Rp.109.267.415.300,x 100 % Rp.493.582.846.474,-
= 22,13 %
Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah sebagai berikut : ROI ≤ 15 %, resiko pengembalian modal rendah 15 % ≤ ROI ≤ 45 %, resiko pengembalian modal rata-rata ROI ≥ 45 %, resiko pengembalian modal tinggi. Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 22,13 % sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal tinggi
Universitas Sumatera Utara
10.5.4 Pay Out Time (POT) Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu pengembalian modal, dihitung dengan membandingkan besar total investasi dengan penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap beroperasi pada kapasitas setiap tahun. POT
=
1 x 1 Tahun ROI
POT
=
1 x1 Tahun 0,221
POT
= 4,5 Tahun
Dari hasil perhitungan didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 4,5 tahun operasi.
10.5.5 Return On Network (RON) Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri. RON =
Laba setelah pajak x 100 % Modal sendiri
RON =
Rp.109.267.415.300,x 100 % Rp.176.149.707.800
RON = 62,03 %
10.5.6 Internal Rate of Return (IRR) Internal Rate of Return adalah rata-rata pengembalian yang dapat diterima atas investasi modal (www.wikipedia.com). Apabila tingkat return sebuah pabrik lebih tinggi dari suku bunga bank yang berlaku maka pabrik tersebut merupakan investasi yang baik. Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR = 32,2 %. Nilai ini lebih besar dari suku bunga bank yaitu pada kisaran 10 % sehingga dapat dikatakan Pabrik Magnesium sulfat heptahydrat merupakan investasi yang baik.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN Masalah organisasi merupakan hal yang penting di dalam perusahaan, hal ini menyangkut
efektifitas
dalam
peningkatan
kemampuan
perusahaan
dalam
memproduksi dan mendistribusikan produk yang dihasilkan. Dalam upaya meningkatkan efektifitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau manajemen harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manjemen yang efektif dan efisien tidak akan ada organisasi yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur baik dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada secara organisasi akan berkembang.
9.1 Organisasi Perusahaan Perkataan organisasi berasal dari kata latin “Organum” yang dapat berarti alat, anggota tubuh. James D Mooney, mengatakan organisasi adalah bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai tujuan bersama. Dari pendapat ahli yang dikemukakan di atas dapat diambil arti kata organisasi, yaitu kelompok orang yang secara sadar bekerjasama untuk mencapai tujuan bersama dengan menekankan wewenang dan tanggungjawab masing – masing (Sutarto, 2002). Secara ringkas ada tiga unsur utama dalam organisasi yaitu sebagai berikut : 1. Adanya sekelompok orang 2. Adanya hubungan dan pembagian tugas 3. Adanya tujuan yang ingin dicapai Menurut pola hubungan kerja, serta lalu lintas wewenang dan tanggungjawab, maka bentuk-bentuk organisasi itu dapat dibedakan atas (Siagian, 1992) : 1. Bentuk organisasi garis 2. Bentuk organisasi fungsional 3. Bentuk organisasi garis dan staf 4. Bentuk organisasi fungsional dan staf
Universitas Sumatera Utara
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis Ciri dari organisasi garis adalah organisasi masih kecil, jumlah karyawan sedikit, pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja belum begitu tinggi. Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu a) Kesatuan komando terjamin dengan baik, karena pimpinan berada di atas satu tangan. b) Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang yang diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali. c) Rasa solidaritas diantara para karyawan umumnya tinggi karena saling mengenal. Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu : a) Seluruh kegiatan dalam organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga kalau seseorang itu tidak mampu maka seluruh organisasi akan terancam kehancuran b) Kecenderungan pimpinan bertindak secara otoriter c) Karyawan tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang 9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional Ciri-ciri dari organisasi fungsional adalah segelintir pimpinan tidak mempunyai bawahan yang jelas sebab setiap atasan berwenang memberi komando kepada setiap bawahan, sepanjang ada hubungannya dengan fungsi atasan tersebut Kebaikan bentuk organisasi fungsional adalah sebagai berikut : a) Pembagian tugas-tugas jelas b) Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin c) Digunakan tenaga-tenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsifungsinya Keburukan bentuk organisasi fungsional yaitu sebagai berikut : a) Karena adanya spesialisasi, sukar mengadakan penukaran atau pengalihan tanggungjawab kepada fungsinya
Universitas Sumatera Utara
b) Para karyawan mementingkan bidang pekerjaannya sehingga sukar dilaksanakan koordinasi 9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah sebagai berikut : a) Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang besar, apapun tujuannya, betapapun luas tugasnya dan kompleks susunan organisasinya b) Pengambilan keputusan yang sehat lebih mudah diambil, karena adanya staf ahli Keburukan bentuk organisasi garis dan staf, adalah sebagai berikut : a) Karyawan tidak saling mengenal, solidaritas sukar diharapkan. b) Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadangkadang sukar diharapkan 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf Bentuk organisasi fungsional dan staf, merupakan kombinasi dari bentuk organisasi fungsional dan bentuk organisasi garis dan staf. Kebaikan dan keburukan dari bentuk organisasi ini merupakan perpaduan dari bentuk organisasi yang dikombinasikan (Siagian, 1992). Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada PraRancangan Pabrik Magnesium Sulfat (Garam Epsom) menggunakan bentuk organisasi garis dan staf. 9.2 Manajemen Perusahaan Umumnya perusahaan modern mempunyai kecenderungan bukan saja terhadap produksi, melainkan juga terhadap penanganan hingga menyangkut organisasi dan hubungan sosial atau manajemen keseluruhan. Hal ini disebabkan oleh aktifitas yang terdapat dalam suatu perusahaan atau suatu pabrik diatur oleh manajemen. Dengan kata lain bahwa manajemen bertindak memimpin, merencanakan, menyusun, mengawasi dan meneliti hasil pekerjaan. Perusahaan dapat berjalan dengan baik secara menyeluruh apabila perusahaan memiliki manajemen yang baik antara atasan dan bawahan (Siagian, 1992).
Universitas Sumatera Utara
Fungsi dari manajemen adalah meliputi usaha memimpin dan mengatur faktor– faktor ekonomis sedemikian rupa, sehingga usaha itu memberikan perkembangan dan keuntungan bagi mereka yang ada di lingkungan perusahaan. Dengan demikian, jelaslah bahwa pengertian manajemen itu meliputi semua tugas dan fungsi yang mempunyai hubungan yang erat dengan permulaan dari pembelanjaan perusahaan (financing). Dengan penjelasan ini dapat diambil suatu pengertian bahwa manajemen itu diartikan sebagai seni dan ilmu perencanaan (Planning), pengorganisasian, penyusun, pengarahan, dan pengawasan dari sumber daya manusia untuk mencapai tujuan (criteria) yang telah ditetapkan (Siagian,1992). Orang yang memimpin (pelaksana) manajemen disebut dengan manajer. Manajer itu berfungsi atau bertugas untuk mengawasi dan mengontrol agar manajemen dapat dilaksanakan dengan baik sesuai dengan ketetapan yang digariskan bersama. Syarat-syarat manajer yang baik adalah sebagi berikut : 1. Harus menjadi contoh (teladan) 2. Harus dapat menggerakkan bawahan 3. Harus bersifat mendorong 4. Penuh pengabdian terhadap tugas-tugas 5. Berani dan mampu mengatasi kesulitan yang terjadi 6. Bertanggungjawab, tegas dalam mengambil atau melaksanakan keputusan 7. Berjiwa besar 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha Dalam mendirikan suatu perusahaan yang dapat mencapai tujuan dari perusahaan itu secara terus menerus, maka harus dipilih bentuk perusahaan apa yang haru didirikan agar tujuan itu tercapai. Bentuk-bentuk badan usaha yang ada dalam praktek di Indonesia antara lain adalah (Sutarto, 2002) : 1. Perusahaan Perorangan 2. Persekutuan dengan firma 3. Persekutuan Komanditer 4. Perseroan Terbatas 5. Koperasi 6. Perusahaan Negara 7. Perusahaan Daerah
Universitas Sumatera Utara
Bentuk badan usaha dalam Pra-rancangan Pabrik Magnesium Sulfat (Garam Epsom) ini direncanakan adalah perusahaan yang berbentuk Perseroan Terbatas (PT). Perseroan Terbatas adalah badan hukum yang didirikan berdasarkan perjanjian, melakukan kegiatan usaha dengan modal dasar yang seluruhnya terbagi dalam saham, dan memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam UU No. 1 tahun 1995 tentang Perseroan Terbatas (UUPT), serta peraturan pelaksananya. Pemilihan bentuk badan usaha ini didasari atas pertimbangan-pertimbangan berikut : 1. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari bank maupun dengan menjual saham perusahaan 2. Adanya tanggungjawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang perusahaan, sehingga pemegang saham hanya menderita kerugian sebesar jumlah saham yang dimilikinya. 3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin sebab kehilangan seorang pemegang saham tidak begitu mempengaruhi jalannya perusahaan 4. Terdapat efisiensi yang baik dalam kepemimpinan karena dalam perusahaan yang berbentuk PT dipekerjakan tenaga-tenaga yang ahli pada bidangnya masing-masing. 5. Adanya pemisahan antara pemilik dan pengurus, sehingga merupakan faktor pendorong positif bagi perusahaan untuk memperoleh keuntungan besar.
9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggungjawab 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur organisasi garis dan staf adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS dapat dilakukan secara mendadak sesuai dengan jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, Dewan Komisaris dan General Manager. Hak dan wewenang RUPS adalah sebagai berikut : 1. Meminta pertanggungjawaban Dewan Komisaris dan General Manager lewat suatu sidang.
Universitas Sumatera Utara
2. Dengan musyawarah dapat mengganti Dewan Komisaris dan General Manager serta mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri. 3. Menetapkan
besar
laba
tahunan
yang
diperoleh
untuk
dibagikan,
dicadangkan, atau ditanamkan kembali. 9.4.2 Dewan Komisaris Dewan komisaris dipilih dalam RUPS untuk mewakili para pemegang saham dalam mengawasi jalannya perusahaan. Dewan komisaris ini bertanggungjawab kepada RUPS. Tugas-tugas Dewan Komisaris adalah sebagai berikut : 1. Menentukan garis besar kebijaksanaan perusahaan 2. Mengadakan rapat tahunan para pemegang saham
9.4.3 Manager Manager merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh Dewan Komisaris. Adapun tugas-tugas Manager adalah sebagai berikut : 1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien 2. Menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan kebijaksanaan RUPS 3. Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan 4. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjianperjanjian dengan pihak ketiga 5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan. Dalam melaksanakan tugasnya, Manager dibantu oleh Kepala Bagian Finansial dan Marketing, Kepala Bagian SDM/Umum, Kepala Bagian Teknik dan Kepala Bagian Produksi.
Universitas Sumatera Utara
9.4.4
Kepala Bagian Produksi Kepala Bagian Produksi bertanggungjawab langsung kepada Manager.
Dalam
menjalankan tugasnya
Kepala Bagian Produksi mengkoordinir segala
kegiatan yang berhubungan dengan proses baik di bagian produksi maupun utilitas. Dalam menjalankan tugasnya manager produksi dibantu oleh tiga kepala Seksi , yaitu : Kepala Seksi Proses, Kepala Seksi Laboratorium, Kepala Seksi Utilitas
9.4.5
Kepala Bagian Teknik Kepala Bagian Teknik bertanggung jawab langsung kepada Manager dalam
mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan masalah teknik baik di lapangan maupun di kantor. Dalam menjalankan tugasnya Kepala Bagian Teknik dibantu oleh dua kepala seksi, yaitu : Kepala seksi Instrumentasi dan Kepala seksi Maintenance dan Listrik.
9.4.6
Kepala Bagian SDM/Umum Kepala Bagian SDM/Umum bertanggungjawab langsung kepada Manager
dalam mengawasi dan mengatur karyawan. Dalam menjalankan tugasnya Kepala Bagian SDM/Umum dibantu oleh tiga Kepala Seksi, yaitu : Kepala Seksi Personalia, Kepala Seksi General Affair, dan Kepala Seksi Keamanan.
9.4.7
Kepala Bagian Finansial dan Marketing Kepala Bagian finansial dan marketing bertanggungjawab langsung kepada
Manager. Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan pemasaran dan keuangan. Dalam menjalankan tugasnya Kepala bagian Finansial dan Marketing dibantu oleh dua kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Marketing dan Kepala Seksi Pembelian.
9.4.8
Kepala Seksi Utilitas Kepala Bagian Utilitas bertanggung jawab kepada Manager Produksi.
Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan utilitas meliputi pengolahan air dan limbah.
Universitas Sumatera Utara
9.4.9
Kepala Seksi Proses Kepala seksi Proses bertanggung jawab kepada Manager Produksi. Tugasnya
adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan proses meliputi operasi dan research dan development. 9.4.10 Kepala Seksi Laboratorium Kepala Bagian Laboratorium bertanggungjawab kepada Manager Produksi. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan laboratorium.
9.4.11 Kepala Seksi Maintanance dan Listrik Kepala seksi Maintenance dan Listrik bertanggung jawab kepada Kepala Bagian Teknik. Tugasnya adalah mengkoordinir segala kegiatan pemeliharaan, pengamanan, perawatan dan perbaikan peralatan listrik serta menyusun program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan proses. 9.4.12 Kepala Seksi Instrumentasi Kepala Seksi Keamanan bertanggung jawab kepada Kepala Bagian Teknik. Tugasnya adalah menyusun program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan instrumentasi proses.
9.4.13 Kepala Seksi Personalia Kepala seksi Personalia bertanggung jawab kepada Kepala Bagian SDM/Umum. Tugasnya adalah mengawasi dan memperhatikan kinerja serta kesejahteraan karyawan.
9.4.14 Kepala Seksi General Affair Kepala seksi General Affair bertanggung jawab kepada Kepala Bagian SDM/Umum. Tugasnya untuk menjalin hubungan perusahaan dengan masyarakat setempat dan hubungan perusahaan dengan karyawan.
Universitas Sumatera Utara
9.4.15 Kepala Seksi Keamanan Kepala seksi Keamanan bertanggungj awab
kepada Kepala Bagian
SDM/Umum. Tugasnya adalah untuk menjaga keamanan perusahaan beserta karyawan perusahaan.
9.4.16 Kepala Seksi Marketing Kepala seksi Marketing bertanggung jawab kepada Kepala Bagian Finansial dan Marketing. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan penjualan dan promosi produk.
9.4.17 Kepala Seksi Pembelian Kepala Seksi Pembelian dan Penjualan bertanggung jawab kepada Kepala Bagian Finansial dan Marketing. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan pembelian bahan baku, bahan penolong, dan segala keperluan perusahaan.
9.4.18 Kepala Seksi Keuangan Kepala Seksi Keuangan bertanggung jawab kepada Kepala Bagian Finansial dan Marketing. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala bentuk keuangan perusahaan.
9.5 Tenaga Kerja dan Jam Kerja Jumlah tenaga kerja pada Pabrik Magnesium Sulfat ini direncanakan sebanyak 100 orang (tidak termasuk Dewan Komisaris). Status tenaga kerja pada perusahaan ini dibagi atas : 1. Tenaga kerja bulanan dengan pembayaran gaji sebulan sekali 2. Tenaga kerja harian dengan upah yang dibayar 2 minggu sekali 3. Tenaka kerja honorer/kontrak dengan upah dibayar sesuai perjanjian kontrak
Universitas Sumatera Utara
9.5.1 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan di Pabrik Magnesium Sulfat (Garam Epsom) dibutuhkan susunan tenaga kerja seperti pada susunan struktur organisasi. Adapun jumlah tenaga kerja beserta tingkat pendidikan yang disyaratkan dapat dilihat pada Tabel 9.1 di bawah ini. Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya Jabatan
Jumlah
Pendidikan
Dewan Komisaris
-
-
Manager
1
Managemen Perusahaan (S2)
Sekretaris
1
Sekretaris (D3)
Kepala Bagian Finansial dan Marketing
1
Akuntansi/Managemen (S1)
Kepala Bagian SDM/Umum
1
Managemen Perusahaan (S1)
Kepala Bagian Teknik
1
Teknik Mesin (S1)
Kepala Bagian Produksi
1
Teknik Kimia (S1) / (DIV)
Kepala Seksi Marketing
1
Akuntansi/Managemen (S1)
Kepala Seksi Pembelian
1
Akuntansi/Managemen (S1)
Kepala Seksi Personalia
1
Psikologi (S1)
Kepala Seksi General Affair
1
Teknik Industri (S1)
Kepala Seksi Keamanan
1
Pensiunan ABRI
Kepala Seksi Maintenance dan Listrik
1
Teknik Elektro (S1)
Kepala Seksi Instrumentasi
1
Teknik Mesin (S1)
Kepala Seksi Laboratorium
1
Kimia FMIPA (S1)
Kepala Seksi Proses
1
Teknik Kimia (S1) / (DIV)
Kepala Seksi Utilitas
1
Teknik Kimia (S1) / (DIV)
Kepala Seksi Keuangan
1
Akuntansi/Managemen (S1)
Karyawan Produksi
24
T.Kimia (DIV)/Politeknik
Karyawan Teknik
16
T.Kimia (DIV)/Politeknik
Karyawan Keuangan dan Personalia
7
Keuangan (D3)
Karyawan Pemasaran dan Penjualan
7
Keuangan (D3)
Dokter
1
Kedokteran (S1)
Perawat
2
Akademi Perawat (D3)
Universitas Sumatera Utara
Petugas Kebersihan
7
SMU
Petugas Keamanan
9
SMU/Pensiunan ABRI
Supir
3
STM/SMU
Buruh Angkat
7
SMU
Jumlah
100
-
9.5.2 Pengaturan Jam Kerja Pabrik Magnesium Sulfat (Garam Epsom) ini direncanakan beroperasi 320 hari pertahun dengan 24 jam operasi tiap harinya. Berdasarkan pengaturan kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu : 1. Karyawan non-shift, yaitu karyawan yang berhubungan langsung dengan proses produksi maupun tidak langsung, misalnya : bagian produksi, bagian administrasi, bagian gudang, dan lain-lain. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan 8 jam per hari dan 6 hari per minggu. Selebihnya dianggap lembur. Perincian jam kerja non-shift adalah sebagai berikut : Senin-Kamis, Sabtu -
Pukul 08.00 – 12.00 WIB → Waktu kerja
-
Pukul 12.00 – 13.00 WIB → Waktu istirahat
-
Pukul 13.00 – 16.00 WIB → Waktu kerja
Jumat -
Pukul 07.30 – 11.30 WIB → Waktu kerja
-
Pukul 11.30 – 14.00 WIB → Waktu istirahat
-
Pukul 14.00 – 17.00 WIB → Waktu kerja
2. Karyawan shift, yaitu karyawan yang berhubungan langsung dengan proses produksi yang memerlukan pengawasan secara terus-menerus selama 24 jam, misalnya : bagian utilitas, dan keamanan. Perincian jam kerja shift adalah sebagai berikut : -
Shift I
: Pukul 07.00 – 15.00 WIB
-
Shift II
: Pukul 15.00 – 23.00 WIB
-
Shift III
: Pukul 23.00 – 07.00 WIB
Universitas Sumatera Utara
Jam kerja bergiliran berlaku bagi karyawan. Untuk memenuhi kebutuhan pabrik, setiap karyawan shift dibagi menjadi empat regu dimana tiga regu kerja dan satu regu istirahat. Pada hari minggu dan libur nasional karyawan shift tetap bekerja dan libur 1 hari setelah tiga kali shift. Jadwal kerja karyawan shift dapat dilihat pada tabel 9.2 dibawah ini. Tabel 9.2 Jadwal Kerja Shift Regu
Hari 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
I
I
-
II
II
II
-
III
III
III
-
I
B
III
-
I
I
I
-
II
II
II
-
III
III
C
-
III
III
III
-
I
I
I
-
II
II
II
D
II
II
II
-
III
III
III
-
I
I
I
-
9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja Besarnya gaji dan fasilitas kesejahteraan tenaga kerja tergantung pada tingkat pendidikan, jumlah jam kerja dan resiko kerja. Untuk mendapatkan hasil kerja yang maksimal dari setiap tenaga kerja diperlukan dukungan fasilitas yang memadai. Fasilitas yang tersedia pada Pabrik Magnesium Sulfat Heptahydrat (Garam Epsom) ini adalah sebagai berikut : 1. Fasilitas cuti tahunan 2. Tunjangan hari raya dan bonus 3. Tunjangan kecelakaan kerja 4. Tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia baik karena kecelakaan bekerja maupun di luar pekerjaan 5. Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan 6. Penyediaan tempat ibadah, balai pertemuan dan sarana olahraga 7. Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma 8. Penyedian seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam, helm, kaca mata dan sarung tangan). 9. Beasiswa kepada anak-anak karyawan yang berprestasi.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara