LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN (PKL)
ANALISA MESIN DUPLEX POLYMER FILTER SEBAGAI PENYARING POLYETHLYNE TEREPHTALATE
Disusun Oleh: FAHMI AHMAD HUSAENI
NIM 201302025
PROGRAM STUDI TEKNIK MEKATRONIKA POLITEKNIK ENJINERING INDORAMA PURWAKARTA
IDENTITAS PERUSAHAAN DAN LEMBAR PENGESAHAN
Nama Perusahaan
: PT. Indorama Polychem Indonesia
Jenis Perusahaan
: Tekstil
Alamat Perusahaan
: Jl. Desa Kembang Kuning, Jatiluhur, Purwakarta.
Telepon / Fax
: +62-264-207-727 / +62-264-211-260
Email
:
[email protected]
Tempat Praktik Kerja
: Department Instrument Poly
Purwakarta,.............................2016 Pembimbing PEI
Pembimbing Perusahaan
Adolf Asih Supriyanto, MT
Jajang Hapid Kurnia
NIDN:
NIK:
Mengesahkan, Head Of Department Instrument
Sutarno NIK :
ii
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN
a. Judul
: Analisa Mesin Duplex Polymer Filter Sebagai Penyaring Polyethlyne Terephtalate
b. Penyusun 1) Nama
: Fahmi Ahmad Husaeni
2) NIM
: 201302025
c. Program Studi
: Teknik Mekatronika
d. Waktu Pelaksanaan
: 11 Januari 2016 s/d 29 April 2016
e. Tempat Pelaksanaan
: PT. Indorama Polychem Indonesia
Purwakarta,.............................2016 Pembimbing PEI
Pembimbing Perusahaan
Adolf Asih Supriyanto M.T
Jajang Hapid Kurnia
NIDN:
NIK:
Mengesahkan, Kepala Program Studi Teknik Mekatronika
(Dr. Ir. Afzeri Tamsir M. Eng) NIDN:0023126504
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan kuasa-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan laporan Praktik Kerja Lapangan ini. Penulisan laporan Praktik Kerja Lapangan ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Diploma Tiga Politeknik. Penulis menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan laporan Praktik Kerja Lapangan ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan laporan Praktik Kerja Lapangan ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Afzeri Tamsir M.Eng selaku kepala program studi Teknik Mekatronika; 2. Sutarno S.T, selaku Head Of Department Instrument PT. Indorama Polychem Indonesia; 3. Adolf Asih Supriyanto M.T, selaku dosen pembimbing PEI. 4. Pak Jajang Hapid Kurnia dan seluruh teknisi instrument poly, selaku pembimbing Pratik Kerja Lapangan di PT. Indorama Polychem Indonesia; 5. Orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan bantuan dukungan material dan moral; 6. Sahabat yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan Praktik Kerja Lapangan ini; Akhir kata,penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga laporan Praktik Kerja Lapangan ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu. Purwakarta, April 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAAN PERUSAHAAN ............................................... ii HALAMAN PENGESAHAN.............................................................................. iii KATA PENGANTAR.......................................................................................... iv DAFTAR ISI...........................................................................................................v DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... viii DAFTAR TABEL ..................................................................................................x DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xi
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................1 1.1 Latar Belakang Kegiatan ...................................................................................1 1.2 Ruang Lingkup Kegiatan ..................................................................................1 1.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan .......................................................................2 1.4 Tujuan dan Kegunaan .......................................................................................2 1.5 Manfaat ..............................................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................4 2.1 Polimer dan Polimerisasi di Industri Tekstil ......................................................4 2.1.1 Pengertian Polimer .....................................................................................4 2.1.2 Polyethlyne Terephtalate ............................................................................4 2.2 Sistem Instrumentasi di Industri ........................................................................5 2.2.1 Definisi .......................................................................................................5 2.2.2 Alat-Alat Instrumentasi ..............................................................................5 2.2.2.1 Transmitter.....................................................................................5 2.2.2.2 Control Valve.................................................................................6 2.2.2.3 Programmable Logic Control ........................................................6 2.2.2.4 Sensor.............................................................................................7 v
2.2.2.5 Inverter...........................................................................................8 2.2.2.6 Motor Induksi 3 Fasa .....................................................................9 2.2.3 Pengukuran Dalam Instrumentasi ..............................................................9 2.2.3.1 Pengukuran Aliran Fluida (Flow Measurement) ...........................9 2.2.3.2 Pengukuran Level (Level Measurement).....................................10 2.2.3.3 Pengukuran Tekanan (Pressure Measurement)............................11 2.2.3.4 Pengukuran Temperature (Temperature Measurement) ..............11 BAB III HASIL PELAKSANAAN PKL............................................................12 3.1 Unit Kerja PKL ................................................................................................12 3.1.1 Department Poly.......................................................................................12 3.1.1.1 Alur Proses Produksi Department Poly .......................................12 3.1.2 Department Instrument PT. Indorama Polychem Indonesia ....................13 3.1.2.1 Department Instrument Poly ........................................................14 3.1.2.2 Lingkup Kerja Yang Dilaksanakan Oleh Instrument Poly ..........14 3.2 Uraian Praktik Kerja Lapangan........................................................................16 3.2.1 Jenis Pekerjaan yang Di Kerjakan............................................................16 3.3 Pembahasan Hasil PKL....................................................................................23 3.3.1 Mesin Duplex Polymer Filter ...................................................................23 3.3.2 Spesifikasi Mesin Duplex Polymer Filter ................................................25 3.3.3 Komponen Mesin Duplex Polymer Filter ................................................26 3.3.4 Prinsip dan Cara Kerja Mesin Duplex Polymer Filter ................................ 3.3.5 Prosedur Pengoperasian Mesin Duplex Polymer Filter ............................... 3.3.6 Konfigurasi ................................................................................................... 3.3.6.1 Wiring Diagram ............................................................................... 3.3.6.2 Pipe And Instrument Diagram ......................................................... 3.3.7 Pola Perawatan (Maintenance) Mesin Duplex Polymer Filter .................... 3.3.8 Masalah yang Sering Terjadi pada Mesin Duplex Polymer Filter ............... 3.3.9 Troubleshooting............................................................................................ 3.4 Identifikasi Kendala Yang Dihadapi ...................................................................
vi
3.4.1 Kendala Pelaksanaan Tugas ......................................................................... 3.4.2 Cara Mengatasi Kendala .............................................................................. BAB IV PENUTUP .................................................................................................. 4.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 4.2 Saran.....................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Transmitter ...........................................................................................5 Gambar 2.2 Flowserve Valtex..................................................................................6 Gambar 2.3 PLC Micrologix Allen Bradley ............................................................7 Gambar 2.4 Proses Pendeteksian Oleh Sensor.........................................................7 Gambar 2.5 Inverter 1 Fasa......................................................................................8 Gambar 2.6 Inverter 3 Fasa......................................................................................8 Gambar 2.7 Penampang Stator dan Rotor Motor Induksi 3 Fasa ............................9 Gambar 3.1 Struktur Organisasi Department Instrument PT. IPCI .......................13 Gambar 3.2 Struktur Organisasi Instrument Poly ..................................................14 Gambar 3.3 A Pengukuran Tahanan RTD .............................................................17 Gambar 3.3 B Hasil Pembacaan Tahanan Pada Multitester ..................................17 Gambar 3.4 A Pengukuran Toleransi RTD............................................................17 Gambar 3.4 B Hasil Pembacaan Toleransi RTD ...................................................17 Gambar 3.5 Proses Record Data Tag Number Sensor...........................................20 Gambar 3.6 Proses Pembuatan Filter Untuk Air Vent ...........................................21 Gambar 3.7 Penggantian Rotameter Yang Rusak..................................................21 Gambar 3.8 Temperature Salah Satu Ruangan Panel ............................................22 Gambar 3.9 Wiring Start-Stop Sederhana..............................................................23 Gambar 3.10 Mesin Duplex Polymer Filter...........................................................24 Gambar 3.11 Bagian-Bagian Mesin Duplex Polymer Filter..................................24 Gambar 3.12 A Motor Valve Inlet Port A..............................................................27 Gambar 3.12 B Motor Valve Inlet Port B ..............................................................27 Gambar 3.13 A Motor Valve Outlet Port A...........................................................28 Gambar 3.13 B Motor Valve Outlet Port B ...........................................................28 Gambar 3.14 PLC Micrologix Allen Bradley ........................................................29 Gambar 3.15 Bagian-Bagian PLC .........................................................................29 Gambar 3.19 Inverter Pada Control Panel ............................................................33
viii
Gambar 3.20 Bagian-Bagian Inverter ....................................................................34 Gambar 3.21 A Tampak Depan Control Panel......................................................35 Gambar 3.21 B Bagian Dalam Control Panel .......................................................35 Gambar 3.22 Display HMI Mesin Duplex Polymer Filter ....................................37
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Standar Acuan Temperature ..................................................................11 Tabel 3.1 Daftar Ruangan Yang Dicek Temperature-nya .....................................30 Tabel 3.2 Permasalahan Yang Sering Terjadi Di Department Instrument Poly ....35 Tabel 3.3 Spesifikasi Operasional Mesin Duplex Polymer Filter .........................39 Tabel 3.4 Material Kontruksi Mesin Duplex Polymer Filter.................................40 Tabel 3.5 Berat Komponen Utama Mesin Duplex Polymer Filter ........................40 Tabel 3.6 Spesifikasi Aktuator Mesin Duplex Polymer Filter...............................40 Tabel 3.7 Spesifikasi Motor Valve.........................................................................41 Tabel 3.8 Spesifikasi PLC......................................................................................42 Tabel 3.9 Komponen PLC .....................................................................................43 Tabel 3.10 Spesifikasi Inverter ..............................................................................44 Tabel 3.11 Fungsi Tombol Pada Control Panel ....................................................45 Tabel 3.12 Pesan Yang Muncul Di Layar HMI Untuk Outlet Valve .....................47 Tabel 3.13 Pesan Yang Muncul Di Layar HMI Untuk Inlet Valve........................47
x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Instrumentasi merupakan ilmu yang berkaitan erat dengan industri proses seperti industri tekstil. Untuk itu, keahlian mengenai instrumentasi sangat dibutuhkan di industri tersebut. Department instrument merupakan department yang menangani masalah instrumentasi di industri. Fokus utama dari department instrument adalah mengendalikan 4 besaran proses yang terjadi di industri. Besaran proses yang dimaksud adalah level, flow, pressure dan temperature. Besaran proses yang terjadi di industri proses harus terjaga akurasi dan kestabilannya. Contoh, pada industri tekstil, takaran bahan kimia (bahan baku untuk membuat benang sintetis) yang dialirkan dari pipa ke tangki haruslah sesuai aturan, jika tidak maka hasil akhir yang didapatkan tidak akan sesuai dengan yang diharapkan. Selain 4 besaran proses, hal penting lainnya yang harus diperhatikan oleh department instrument adalah mengenai kebersihan produk. Kebersihan produk menjadi sangat penting mengingat di industri tekstil banyak sekali bahan-bahan kimia yang terus mengalir melalui pipa, tangki dan lain sebagainya. Jika bahanbahan kimia tersebut kotor, maka produk yang dihasilkan pun akan jelek. Untuk itu, penulis menjadikan mesin duplex polymer filter sebagai objek praktik kerja lapangan. Mesin duplex polymer filter merupakan mesin untuk menyaring polimer cair (bahan baku untuk membuat benang sintetis dan bijih plastik) agar polimer yang dihasilkan bersih dari kotoran dan produk yang dihasilkan berkualitas.
1.2 Ruang Lingkup Kegiatan Kegiatan praktik kerja lapangan di PT. Indorama Polychem Indonesia Department Instrument Poly terdiri dari 4 pekerjaan utama, yaitu pemasangan (installation), kalibrasi (calibrate), pengukuran (measuring) dan perawatan
1
2
(maintenance). Adapun tambahan pekerjaan yang dilakukan seperti input data spare part, input data work permit dan input data number tag sensor. Diluar dari pekerjaan yang telah disebutkan diatas, terdapat pekerjaan khusus yang diberikan kepada masing-masing peserta praktik kerja lapangan. Pekerjaan yang dimaksud adalah pekerjaan yang terkait dengan objek yang akan dijadikan fokus utama pada praktik kerja lapangan. Objek yang dijadikan fokus utama merupakan mesin, alat atau sistem yang berada di wilayah kerja Department Instrument Poly.
1.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Adapun waktu dan tempat pelaksanaan kegiatan praktik kerja lapangan adalah sebagai berikut : Hari Kerja
=
Senin s/d Jum’at
Pukul
=
08.00 WIB s/d 17.00 WIB (general shift)
Tanggal
=
11 Januari 2016 s/d 29 April 2016
Tempat
=
PT. Indorama Polychem Indonesia
Department
=
Instrument Poly
1.4 Tujuan Adapun tujuan dari kegiatan praktik kerja lapangan yang dilaksanakan yaitu: 1. Memahami sistem instrumentasi di industri khususnya industri tekstil. 2. Memahami prinsip kerja dari alat-alat instrumentasi. 3. Memahami metode kerja yang baik dan benar dalam penanganan masalah terkait instrumentasi. 4. Memahami proses yang terjadi di industri terutama pada mesin duplex polymer filter.
3
5. Mampu menyebutkan komponen mesin duplex polymer filter terutama yang berkaitan dengan bidang mekatronika.
1.5 Manfaat 1. Bagi Mahasiswa a. Sebagai ajang untuk menerapkan ilmu yang telah didapat selama masa perkuliahan di tempat kerja. b. Menambah
wawasan
serta
keterampilan
mahasiswa
dalam
menyelesaikan permasalahan dengan metode yang baik dan benar. c. Menambah pengalaman sebagai modal untuk dapat bersaing di dunia kerja. 2. Bagi Politeknik Enjinering Indorama a. Mendapat masukan untuk mengevaluasi sampai sejauh mana kurikulum yang telah diterapkan sesuai dengan kebutuhan dunia industri dan menerapkannya dalam kurikulum yang akan datang. b. Sarana pengenalan instansi pendidikan Politeknik Enjinering Indorama program studi Teknik Mekatronika kepada badan usaha atau perusahaan yang membutuhkan lulusan atau tenaga kerja yang dihasilkan Politeknik Enjinering Indorama. 3. Bagi Perusahaan a. Sarana untuk mengetahui kualitas pendidikan yang ada di Politeknik Enjinering Indorama b. Sarana untuk memberikan penilaian kriteria tenaga kerja yang dibutuhkan oleh perusahaan yang bersangkutan c. Memberikan manfaat kepada lingkungan sekitar, sebagai bagian dari sarana perusahaan untuk mewujudkan visi dan misi dari CSR melalui peningkatan pengetahuan bagi sumber daya di lingkungan sekitar.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Polimer Di Industri Tekstil 2.1.1 Pengertian Polimer Polimer merupakan senyawa makromolekul yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil (monomer) yang saling berikatan. Sedangkan polimerisasi merupakan reaksi penggabungan dari monomer-monomer menjadi polimer. Berdasarkan sumbernya, polimer terbagi menjadi 2, yaitu polimer alam dan polimer buatan (sintetis). Polimer alam merupakan polimer yang didapat dari alam seperti wool, jaring laba-laba dan sutera. Sedangkan polimer buatan merupakan polimer hasil rekayasa di laboratorium melalui sintetis bahan-bahan kimia seperti nylon dan polyester. Polimer tidak bisa dipisahkan dari industri tekstil karena polimer merupakan awal dari terciptanya produk-produk yang dihasilkan seperti benang sintetis dan bijih plastik (chip).
2.1.2 Polyethlyne Terephtalate Polyethlyne Terephtalate (PET) atau Polietilena Tereftalat adalah suatu resin polimer plastik dari kelompok poliester. PET banyak diproduksi dalam industri kimia dan digunakan dalam serat sintetis, botol minuman dan wadah makanan, aplikasi thermoforming, dan dikombinasikan dengan serat kaca dalam resin teknik. PET merupakan salah satu bahan mentah terpenting dalam kerajinan tekstil. PET dapat berwujud padatan amorf (transparan) atau sebagai bahan semikristal yang putih dan tidak transparan, tergantung kepada proses dan riwayat termalnya. Monomernya dapat diproduksi melalui esterifikasi asam tereftalat (PTA) dengan etilen glikol (EG), dengan air sebagai produk sampingnya. Polimer PET dihasilkan melalui reaksi polimerasi kondensasi dari monomernya.
4
5
2.2 Instrumentasi Di Industri 2.2.1 Definisi Instrumentasi digambarkan sebagai "the art and science of measurement and control". Atau dengan kata lain instrumentasi adalah seni dan ilmu pengetahuan dalam penerapan alat ukur dan sistem pengendalian pada suatu obyek untuk tujuan mengetahui harga numerik variabel suatu besaran proses dan juga untuk tujuan mengendalikan besaran proses supaya berada dalam batas daerah tertentu atau pada nilai besaran yang diinginkan (set point). Operasi di industri proses seperti tekstil dan petrokimia sangat bergantung pada pengukuran dan pengendalian besaran proses. Beberapa besaran proses yang harus diukur dan dikendalikan pada suatu industri proses, misalnya aliran (flow) di dalam pipa, tekanan (pressure) didalam sebuah vessel, suhu (temperature) di unit heat exchange, serta permukaan (level) zat cair di sebuah tangki.
2.2.2 Alat-Alat Instrumentasi 2.2.2.1 Transmitter Transmitter adalah suatu peralatan instrument yang dapat merubah sinyal yang berasal dari instrument ukur (sensor atau detector) menjadi bentuk sinyal yang dapat diterima oleh indicator, recorder dan controller. Gambar 2.1 menunjukan transmitter untuk mendeteksi aliran fluida yang mengalir ke tangki.
Gambar 2.1 Transmitter
6
2.2.2.2 Control Valve Didalam sistem pengendalian suatu proses industri, salah satu elemen sistem kontrol yang sangat penting adalah final control element (control valve). Pentingnya menggunakan ukuran control valve yang benar harus merupakan penekanan didalam desain suatu sistem kontrol agar tujuan pengendalian suatu proses dapat terpenuhi. Ukuran control valve yang terlalu kecil tidak akan bisa melaksanakan tugas, dan harus diganti dengan yang lebih besar. Ukuran yang terlampau besar akan menyedot biaya awal lebih besar serta biaya pemeliharaan yang cukup besar. Dilihat dari segi operasinya valve yang over size akan memberikan fungsi control yang tidak baik dan dapat menyebabkan ketidak stabilan system. Suatu controller yang mahal, sensitif dan akurat akan menjadi tidak berarti jika control valve tidak dapat mengoreksi aliran secara benar untuk menjaga titik control. Gambar 2.2 menunjukan Flowserve valtex yang merupakan sebuah control valve.
Gambar 2.2 Flowserve Valtex
2.2.2.3 Programmable Logic Control Secara mendasar PLC adalah suatu peralatan kontrol yang dapat diprogram untuk mengontrol proses atau operasi mesin. Kontrol program dari PLC adalah menganalisa sinyal input kemudian mengatur keadaan output sesuai dengan
7
keinginan pemakai. Keadaan input PLC digunakan dan disimpan didalam memory dimana PLC melakukan instruksi logika yang di program pada keadaan inputnya. Peralatan input dapat berupa sensor photo electric, push button pada panel kontrol, limit switch atau peralatan lainnya dimana dapat menghasilkan suatu sinyal yang dapat masuk ke dalam PLC. Peralatan output dapat berupa switch yang menyalakan lampu indikator, relay yang menggerakkan motor atau peralatan lain yang dapat digerakkan oleh sinyal output dari PLC. Gambar 2.3 menunjukan PLC Micrologix 1400 pada sistem Duplex Polymer Filter.
Gambar 2.3 PLC Micrologix Allen Bradley
2.2.2.4 Sensor Dalam kaitannya dengan sistem elektronis, sensor pada dasarnya dapat dipandang sebagai sebuah perangkat atau device yang berfungsi mengubah besaran fisis menjadi besaran listrik, sehingga keluarannya dapat diolah dengan rangkaian listrik atau sistem digital. Sensor merupakan bagian dari transduser yang berfungsi untuk melakukan sensing atau “merasakan dan menangkap” adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transduser, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konverter dari transduser untuk dirubah menjadi energi listrik. Gambar 2.4 menunjukan proses pendeteksian oleh sensor pada umumnya.
8
Sumber : modul sensor dan tranduser karya Jaja Kustija
Gambar 2.4 Proses Pendeteksian Oleh Sensor
2.2.2.5 Inverter Inverter merupakan suatu rangkaian yang digunakan untuk mengubah sumber tegangan DC tetap menjadi sumber tegangan AC dengan frekuensi tertentu. Komponen semikonduktor daya yang digunakan dapat berupa SCR, transistor, dan MOSFET yang beroperasi sebagai sakelar dan pengubah. Inverter dapat diklasifikasikan dalam dua jenis, yaitu inverter satu fasa dan inverter tiga fasa. Gambar 2.5 dan 2.6 menunjukan rangkaian inverter 1 fasa dan 3 fasa.
Sumber : modul elektronika daya oleh anonim
Gambar 2.5 Inverter 1 Fasa
Sumber : modul elektronika daya oleh anonim
Gambar 2.6 Inverter 3 Fasa
9
2.2.2.6 Motor Induksi 3 Fasa Motor induksi (asinkron) tiga fasa merupakan motor listrik arus bolak-balik yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Dinamakan motor induksi karena pada kenyataannya arus rotor motor ini bukan diperoleh dari suatu sumber listrik, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar. Motor induksi tiga fasa berputar pada kecepatan yang pada dasarnya adalah konstan, mulai dari tidak berbeban sampai mencapai keadaan beban penuh. Kecepatan putaran motor ini dipengaruhi oleh frekuensi, dengan demikian pengaturan kecepatan tidak dapat dengan mudah dilakukan terhadap motor ini. Walaupun demikian, motor induksi tiga fasa memiliki beberapa keuntungan, yaitu sederhana, konstruksinya kokoh, harganya relatif murah, mudah dalam melakukan perawatan, dan dapat diproduksi dengan karakteristik yang sesuai dengan kebutuhan industri. Gambar 2.7 menunjukan kerangka motor induksi yang terdiri dari stator dan rotor.
Sumber : modul motor listrik Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Penampang Stator Dan Rotor Motor Induksi 3 Fasa
2.2.3 Pengukuran Dalam Instrumentasi 2.2.3.1 Pengukuran Aliran Fluida (Flow Measurement) Pengukuran aliran fluida adalah sangat penting di dalam suatu industri proses seperti tekstil, pembangkit listrik (power plant) dan industri kimia
10
(petrochemical). Pada industri proses seperti ini, memerlukan penentuan kuantitas dari suatu fluida (liquid, gas atau steam) yang mengalir melalui suatu titik pengukuran, baik didalam saluran yang tertutup (pipe) maupun saluran terbuka (open channel). Kuantitas yang ditentukan antara lain ; laju aliran volume (volume flow rate), laju aliran massa (mass flow rate), kecepatan aliran (flow velocity). Instrumen untuk melakukan pengukuran kuantitas aliran fluida ini disebut flowmeter. Pengembangan flowmeter ini melalui tahapan yang luas mencakup pengembangan flow sensor, interaksi sensor dan fluida melalui penggunaan teknik komputasi (computation techniques), transducers dan hubungannya dengan unit pemprosesan sinyal (signal processing units), serta penilaian dari keseluruhan sistem di bawah kondisi ideal, kondisi gangguan (disturbed), kasar (harsh), kondisi berpotensi meledak (explosive conditions) serta pada lokasi laboratorium dan lapangan (field).
2.2.3.2 Pengukuran Level (Level Measurement) Pemilihan metoda pengukuran level yang sesuai aplikasi, biasanya lebih sulit dibanding dengan keempat proses variabel utama kecuali flow. Seperti pada pengukuran flow, kondisi dari media yang diukur kadang-kadang mempunyai banyak efek yang kurang baik pada alat ukur, sehingga data kondisi operasi harus diketahui lebih banyak didalam pemilihan alat ukur level. Kondisi operasi yang harus diketahui adalah : 1. Leve range. 2. Karakteristik fluida. 3. Efek korosif. 4. Apakah fluida tersebut memiliki efek coat atau menempel pada dinding vessel atau alat ukur. 5. Apakah fluida tersebut turbulent disekitar area pengukuran.
11
Secara normal tidak ada kesulitan berarti didalam mengukur level fluida bersih dan nonviscous, namun untuk material “slurry” atau material dengan viscous yang berat dan solid, bagaimanapun banyak menimbulkan masalah.
2.2.3.3 Pengukuran Tekanan (Pressure Measurement) Tekanan terjadi karena adanya gaya yang bekerja terhadap suatu bidang luasan. Karena itu tekanan dinyatakan sebagai Gaya yang bekerja pada suatu Satuan Luas. Pada bagian ini akan ditinjau beberapa prinsip pengukuran tekanan yang biasa digunakan di industri proses. Alat ukur tekanan disebut sebagai Manometer. Berbagai macam nama dan tipe manometer yang terdapat di industri proses, bergantung pada prinsip kerja, jenis fluida yang diukur serta kebutuhan penggunaannya. Pada umumnya tekanan fluida yang diukur di industri proses adalah cairan dan gas.
2.2.3.4 Pengukuran Temperature (Temperature Measurement) Temperature adalah ukuran panas atau dingin suatu benda. Kulit manusia mampu merasakan apakah suatu benda panas atau dingin, namun rasa panas atau dingin tersebut relatif terhadap temperature kulit itu sendiri (tidak dapat teramati secara kuantitatif). Temperature adalah besaran relative, tergantung pada acuan yang digunakan. Berbagai besaran temperature menggunakan suatu acuan sebagai harga dasarnya. Beberapa sifat fisika benda yang digunakan sebagai acuan pengukuran temperature dicantumkan pada tabel di 2.1 :
12
Tabel 2.1 Standar Acuan Temperature Acuan
Temperature (oC)
Titik didih Hidrogen
-252,78
Titik didih Nitrogen
-195,81
Titik beku Air Raksa
-38,87
Titik beku Air
0
Titik didih Air
100
Titik didih Sulfur
444,60
Titik cair Perak
950,5
Titik cair Emas
1063,0
BAB III HASIL PELAKSANAAN PKL 3.1 Unit Kerja PKL 3.1.1 Department Poly Department Poly merupakan department yang menangani masalah reaksi kimia dalam pembuatan polimer di industri tekstil khususnya PT. IPCI. Kapasitas produksi polimer yang dihasilkan oleh Department Poly sendiri mencapai ± 900 ton/hari. Produksi tersebut 3 kali lipat dari produksi polimer di department sejenisnya, yaitu Department Poly CP3 PT. Indo-Rama Syntethics Tbk yang hanya memproduksi sekitar 250 ton/hari. Tentunya, dengan skala produksi yang lebih besar membutuhkan pengawasan dan pemeliharaan yang intensif.
3.1.1.1 Alur Proses Produksi Department Poly Department Poly merupakan department produksi yang mengolah bahan baku PTA (Purified Terephtalic Acid) dan MEG (Mono Ethlyne Glycol) menjadi produk chips (semi dull). Proses pembuatan chips di Department Poly terdiri dari 2 tahapan yaitu proses persiapan dan proses utama. A. Proses Persiapan Proses persiapan atau preparasi merupakan proses yang mengawali produksi polimer. Proses ini berisi proses persiapan bahan baku, proses persiapan katalis dan proses persiapan zat aditif. B. Proses Utama Proses utama merupakan proses terbentuknya suatu produk dari pencampuran bahan baku utama maupun bahan baku penunjang pada kondisi operasi tertentu. Proses utama terdiri dari proses pembuatan pasta, proses esterifikasi dan proses polimerisasi.
12
13
3.1.2 Department Instrument PT. Indorama Polychem Indonesia Department Instrument merupakan department yang menangani masalah instrumentasi di industri. Department Instrument PT. Indorama Polychem Indonesia terdiri dari 5 deparment, yaitu : 1. Department Instrument Poly. 2. Department Instrument POY (Partially Oriented Yarns). 3. Department Instrument PSF (Polyester Staple Fibre). 4. Department Instrument DTY (Draw Textured Yarn). 5. Department Instrument Utility. Gambar 3.1 adalah struktur organisasi Department Instrument PT. Indorama Polychem Indonesia :
Sumber : Department Instrument
Gambar 3.1 Struktur Organisasi Department Instrument PT. IPCI
14
3.1.2.1 Department Instrument Poly Department Instrument Poly merupakan salah satu dari 5 department instrument yang ada di PT. Indorama Polychem Indonesia. Department Instrument Poly beranggotakan 4 orang pekerja/karyawan, yaitu 1 supervisor dan 3 teknisi. Supervisor bertanggungjawab atas area/plant terkait masalah instrumentasi. Sedangkan teknisi merupakan eksekutor lapangan. Gambar 3.2 adalah struktur organisasi Department Instrument Poly. Supervisor
Jajang Hapid K
Technician
Anggi Thohari
Hadian Gani Al Nafi
Tony Pratama
Gambar 3.2 Struktur Organisasi Instrument Poly
3.1.2.2 Lingkup Kerja yang Dilaksanakan Oleh Instrument Poly Walaupun berada di area Poly, wilayah kerja Instrument Poly tidak hanya terus-menerus di area Poly. Cakupan wilayah kerja Instrument Poly meliputi 3 area, yaitu Poly, Chip Bagging Area dan Utility. Untuk pekerjaan yang dilaksanakan di area Utility hanya dilaksanakan pada waktu malam hari atau waktu kerja shift 2 dan shift 3. Hal tersebut karena tidak adanya teknisi shift di Department Utility. Pekerjaan yang dilaksanakan oleh Department Instrument Poly terdiri dari 3 jenis pekerjaan, yaitu pekerjaan terkait instrumentasi, elektrik dan IT. Pekerjaan elektrik yang dikerjakan oleh Instrument Poly adalah pengoperasian inverter untuk kendali motor listrik 3 fasa. Sedangkan pekerjaan IT yang dilaksanakan oleh Instrument Poly adalah memasang telepon / extension dan mengganti program
15
untuk display LED dot matrix. Untuk pekerjaan Instrument yang dilaksanakan oleh Instrument Poly adalah sebagai berikut : 1. Pemasangan Pemasangan atau instalasi dilakukan apabila ada penggantian alat instrument yang mengalami kerusakan. Pemasangan juga dilakukan jika akan menambah perangkat baru. Contohnya, memasang sensor RTD PT-100 didalam panel untuk mengetahui temperature panel secara real time. 2. Pengukuran Pengukuran biasanya dilakukan untuk mengecek kondisi alat instrument di lapangan atau di workshop. Contohnya, ketika nilai variabel proses yang tertera di control room tidak sesuai dengan ni;ai aktualnya di lapangan. Maka untuk mengatasi hal tersebut dilakukan pengukuran terhadap alat instrument, baik variabel prosesnya maupun arus dan tegangan. 3. Kalibrasi Kalibrasi merupakan proses yang terjadi apabila pada masalah pada proses pengukuran tidak terselesaikan. Kalibrasi biasanya dilakukan dengan set zero point pada alat instrument (load cell, transmitter). Setelah dilakukan set zero point, biasanya alat instrument akan segera kembali normal. 4. Reparasi Reparasi merupakan pekerjaan yang dilaksanakan apabila terjadi kerusakan pada alat instrument. Alat instrument yang sudah tidak bekerja dengan normal (setelah dikalibrasi) akan segera dicari kerusakannya dan diperbaiki. Jika setelah diperbaiki masih terdapat kerusakan, maka alat yang rusak dapat diganti dengan alat yang baru. 5. Perawatan Perawatan merupakan hal penting untuk menjaga performa produksi agar selalu optimal. Perawatan dilaksanakan oleh Department Instrument untuk menjaga
16
stabilitas alat instrument di lapangan agar indikasi dan performanya selalu optimal. Perawatan dilaksanakan secara berkala sesuai jadwal yang telah ditentukan.
3.2 Uraian Praktik Kerja Lapangan 3.2.1 Jenis Pekerjaan Yang Dilaksanakan Pekerjaan yang dilaksanakan oleh peserta PKL selama kegiatan PKL berlangsung merupakan pekerjaan dasar dan sederhana. Selama melaksanakan pekerjaan, peserta PKL selalu diawasi dan dibimbing oleh teknisi lapangan atau pembimbing lapangan. Sementara untuk pekerjaan yang bersifat darurat dan beresiko akan ditangani langsung oleh teknisi dan peserta PKL hanya diizinkan untuk mengamati dan membantu secukupnya. Berikut adalah beberapa jenis pekerjaan yang dilaksanakan oleh peserta PKL di department instrument Poly : 1. Pengukuran Pekerjaan mengukur merupakan pekerjaan yang umum dilaksanakan di department instrument. Besaran yang diukur biasanya besaran proses, yaitu level, pressure, flow dan temperature. Tidak hanya itu, sensor atau peralatan yang akan dipasang pun akan diukur terlebih dahulu. Berikut ini adalah cara mengukur beberapa peralatan instrument : a. Mengukur tahanan sensor RTD tipe PT-100 Gambar 3.3 menunjukan proses pengukuran tahanan sensor RTD tipe PT100.
Siapkan multimeter dan sensor RTD PT-100.
Ubah mode multimeter menjadi pembacaan tahanan (ohm mode).
Hubungkan probe (+) multimeter ke junction R1 RTD PT-100 dan probe (–) multimeter ke junction ground RTD PT-100.
Lihat hasil pembacaan pada multimeter.
Konversi hasil tahanan ke temperature dengan rumus berikut :
.=
(
.
)
(3.1)
17
Berikut hasil konversi temperature pada Gambar 3.3 b. dibawah :
.=
(
.
.
)
= 33.25
a
(3.2)
b
Gambar 3.3 a. Pengukuran Tahanan RTD, b. Hasil Pembacaan Tahanan pada Multimeter b. Mengukur nilai toleransi sensor RTD PT-100 Gambar 3.4 menunjukan proses pengukuran nilai toleransi sensor RTD tipe PT-100.
Siapkan multimeter dan sensor RTD PT-100.
Ubah mode multimeter menjadi pembacaan tahanan (ohm mode).
Hubungkan probe (-) multimeter ke junction R2 dan probe (+) multimeter ke junction R1.
Lihat hasil pembacaan pada multimeter.
Jika nilai toleransi mendekati 0.1 ohm, maka RTD PT-100 dalam keadaan bagus.
18
a
b
Gambar 3.4 a. Pengukuran Toleransi RTD, b. Hasil Pembacaan Toleransi RTD 2. Kalibrasi Kalibrasi merupakan proses penyesuaian suatu alat ukur terhadap standar ukur. Alat-alat instrumentasi yang sering dikalibrasi adalah load cell dan transmitter. Pengkalibrasian dilakukan jika nilai terukur yang terbaca pada alat tersebut menyimpang dari nilai sesungguhnya. Contoh, ketika pengisian tangki dengan kecepatan aliran sekian x/jam, namun hasil yang terukur level transmitter berbeda dengan yang seharusnya, maka transmitter tersebut harus dikalibrasi. Berikut adalah cara mengkalibrasi beberapa alat ukur instrument : a. Load cell (Load cell yang dikalibrasi adalah load cell pada timbangan Chip Bagging)
Siapkan batu kalibrasi dengan berat 20 kg.
Letakan batu tersebut pada tiap permukaan load cell.
Jika pembacaan tiap load cell sama, maka tekan tombol “TARE” pada display.
Setelah itu, tekan > dan tekan “UNIT” untuk kalibrasi 0.
Letakan batu kalibrasi hingga mencapai 1000 kg.
Tekan “UNIT” kembali untuk kalibrasi 1000 kg.
Angkat batu kalibrasi dari load cell satu-persatu.
Jika pembacaan load cell sesuai, maka load cell siap digunakan kembali.
19
b. Kalibrasi Transmitter Menggunakan Hart Comm.
Buka penutup transmitter dan lepaskan sambungan dari sumber.
Nyalakan Hart Comm.
Pasang resistor dengan nilai 270 Ω atau gunakan loop calibrator dan set tahanan dengan nilai 270 Ω secara seri ke input sumber, lalu hubungkan ke probe (+)(-) Hart Comm.
Pilih root menu Hart Comm → Online → Device Setup → Apply Value → Re Range → Input nilai pada URV ↑ dan LRV ↓ serta input satuannya.
Untuk setting ulang display, dari menu Apply Value → Display Setup, akan muncul 4 pilihan yang bisa ditampilkan (disini yang digunakan hanya 2) D1 = untuk transmitter dan DCS D2 = untuk nilai lapangan.
Menu loop test untuk inject range 4-20 mA.
c. Kalibrasi Control Valve
Sambungkan input air supply / regulator ke kompresor.
Buka box positioner.
Pasang Loop Calibrator untuk menyuntikan arus pada box rangkaian.
Berikan pressure 4 bar dan inject dengan arus dari 4 mA sampai 20 mA secara bertahap.
Putar positioner secara perlahan dengan ketentuan sebagai berikut : Arus 4 mA
Posisi 0 %
Arus 8 mA
Posisi 25%
Arus 12 mA
Posisi 50 %
Arus 16 mA
Posisi 75%
Arus 20 mA
Posisi 100%
Setelah selesai, cabut loop calibrator dari box rangkaian.
20
3. Record Data Data merupakan hal penting yang harus tersimpan dan terekam dengan baik agar apabila sewaktu-waktu dibutuhkan, data tersebut dapat mudah dicari dan diidentifikasi. Pekerjaan recording data ini dilakukan pada waktu-waktu tertentu saja, misalnya ketika akan dilaksanakan audit internal maupun eksternal. Data yang direcord oleh Department Instrument biasanya berhubungan dengan jumlah dan kondisi peralatan instrument baik yang berada di lapangan, di workshop maupun di gudang. Data tersebut pun harus selalu di upgrade secara berkala agar terus valid. Tidak hanya berkaitan dengan peralatan saja, data mengenai work permit dan pekerjaan harian pun juga harus direcord. Gambar 3.5 menunjukan proses recording data mengenai tag number sensor yang tertera pada junction box di lapangan.
Gambar 3.5 Proses Recording Data Tag Number Sensor pada Junction Box
4. Maintenance Maintenance merupakan pekerjaan yang dilakukan secara berkala dan terjadwal. Umumnya, maintenance dilaksanakan setiap sebulan sekali atau tergantung kondisi dan kebutuhan suatu alat dan mesin yang dimaintenance. Berikut ini adalah contoh maintenance yang dilaksanakan di Department Instrument Poly :
21
Preventive Maintenance (Perawatan Pencegahan)
Adalah pekerjaan perawatan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan, atau cara perawatan yang direncanakan untuk pencegahan (preventive). Ruang lingkup pekerjaan pencegahan termasuk: inspeksi, perbaikan kecil, pelumasan dan penyetelan, sehingga peralatan atau mesinmesin selama beroperasi terhindar dari kerusakan. Contoh perawatan pencegahan yang dilaksanakan pada saat praktik kerja lapangan adalah mengganti seluruh filter yang telah kotor pada panel agar sirkulasi udara didalam panel tetap berjalan dengan baik. Gambar 3.6 menunjukan cara pembuatan filter untuk menyaring kotoran yang terbawa udara di sekitar panel.
Gambar 3.6 Proses Pembuatan Filter Untuk Air Vent
Breakdown Maintenance (Perawatan Setelah Terjadi Kerusakan)
Pekerjaan breakdown maintenance dilakukan setelah terjadi kerusakan pada peralatan, dan untuk memperbaikinya harus disiapkan suku cadang, material, alat-alat dan tenaga kerjanya. Contoh breakdown maintenance yang dilaksanakan pada saat praktik kerja lapangan adalah mengganti part dari rotameter yang rusak. Gambar 3.7 menunjukan proses perbaikan rotameter yang mengalami kerusakan pada bagian tabungnya.
22
Gambar 3.7 Penggantian Rotameter Yang Rusak
5. Daily Check Rutinitas yang selalu dilaksanakan oleh Department Instrument Poly adalah pengecekan. Pengecekan yang dilaksanakan secara rutin adalah pengecekan temperature ruangan panel inverter dan panel DCS. Berikut adalah ruangan yang dicek kondisi temperature-nya : Tabel 3.1 Daftar Ruangan Yang Dicek Temperature-nya Nama Panel
Lokasi
Panel RIO 1
Lantai 1
Panel RIO 2 + Inverter
Lantai 2
Panel RIO 3
Lantai 3
Panel RIO 4
Lantai 5
Pengecekan temperature ini dilaksanakan pada setiap awal waktu kerja shift. Temperature ruangan panel dan inverter harus selalu terkontrol karena untuk mencegah terjadinya overheat pada peralatan elektrik yang ada. Jika peralatan elektrik mengalami overheat, dikhawatirkan peralatan tersebut akan terbakar dan mengalami kerusakan. Gambar 3.8 memperlihatkan nilai temperature yang terbaca pada display pada salah satu ruangan panel.
23
Gambar 3.8 Temperature Salah Satu Ruangan Panel
6. Membuat Modul Praktikum Pada saat tidak ada aktifitas, peserta PKL diarahkan oleh pembimbing untuk membuat wiring rangkaian START-STOP sederhana menggunakan beberapa relay. Modul ini dibuat untuk meningkatkan keterampilan peserta PKL dalam membaca wiring diagram dan melakukan wiring. Gambar 3.9 menunjukan wiring STARTSTOP sederhana pada sebuah papan yang telah diberi mounting rel dan junction.
Gambar 3.9 Wiring Start-Stop Sederhana
24
3.3 Pembahasan Hasil PKL 3.3.1 Mesin Duplex Polymer Filter Mesin Duplex Polymer Filter merupakan mesin yang digunakan untuk menyaring polimer cair sebelum memasuki tahap lanjutan, yaitu tahap pembuatan benang, serat sintetis dan bijih plastik. Dinamakan duplex karena mesin ini terdiri dari dua buah filter yang bekerja secara bergantian. Polimer yang disaring oleh mesin Duplex Polymer Filter merupakan PET atau Polyethlyne Terephtalate yang merupakan hasil reaksi antara PTA (Purified Terephtalic Acid) dan MEG (Mono Ethlyne Glycol). Penyaringan PET dilakukan untuk menghilangkan kotoran yang terbawa pada saat proses sebelumnya, yaitu proses pada Finisher dan Polymer Cooler. Kotoran tersebut jika tidak disaring akan menimbulkan masalah pada proses berikutnya, yaitu proses di department POY, department PSF dan proses pembuatan chip.
Gambar 3.10 Mesin Duplex Polymer Filter Diolah dari Maag Filtration System
25
Gambar 3.11 Bagian-Bagian Mesin Duplex Polymer Filter Diolah dari Maag Filtration System
3.3.2 Spesifikasi Mesin Duplex Polymer Filter Tabel 3.3 Spesifikasi Operasional Mesin Duplex Polymer Filter Komponen
Spesifikasi
Jenis Fluida
PET (Polymer)
Laju Aliran
750–900 TPD (31.250 – 37.500 Kg/Hr)
Kekentalan
3.000 Poise
Filtrasi
20 µ (98%)
Design Pressure (system)
250 Kg/Cm2 (3.556 Psi)
Design Pressure (jackets)
5,3 Bar (77 Psi)
Design Temperature
316o C (601o F)
Pemanas
HTF Vapor
Tabel 3.4 Material Kontruksi Mesin Duplex Polymer Filter
26
Komponen
Material
Vessel Body
SA-105 Carbon Steel
Vessel Cover
SA-105 Carbon Steel
Vessel Studs
SA193-B7
Vent and Drain Valves
ASTM A105 Carbon Steel
Diverter Valves
ASTM A105 Carbon Steel
Heat Exchanger
SA-516 GR, 70 Carbon Steel
Filter Elements
316/316L Stainless Steel
Tabel 3.5 Berat Komponen Utama Mesin Duplex Polymer Filter Komponen
Berat (Kg)
Frame (each)
3.000 Kg
Heat Exchanger (each)
3.200 Kg
Filter Vessel
12.000 Kg
Vessel / Tube Bundle & Polymer
13.000 Kg
Inlet Spool (each)
350 Kg
Outlet Spool (each)
350 Kg
Total System Weight
42.600 Kg = 42 Ton
Tabel 3.6 Spesifikasi Aktuator Mesin Duplex Polymer Filter Aktuator Actuator Motors
Spesifikasi 5 HP,380 V/ 3 Ph/ 50 Hz, 180 Rpm
27
Actuator Position Transducer
4-20 mA
Actuator Heaters
25 Watt
3.4.3 Komponen Mesin Duplex Polymer Filter 1. Motor Valve Motor valve atau disebut juga motorized valve merupakan valve yang digerakan oleh motor secara elektris pada bagian aktuatornya. Motor valve ini merupakan aktuator utama untuk menutup dan membuka aliran fluida yang mengalir masuk dan keluar dari vessel. Pengoperasian motor valve ini dilakukan melalui display HMI yang terintegrasi dengan kontroler (PLC). Pengontrolan kecepatan motor valve dilakukan oleh inverter atau variable frequency drive yang berada pada control panel. Pengontrolan kecepatan dilakukan dengan cara mengubah frekuensi yang masuk ke motor. Berikut adalah urutan motor valve dan VFD pada control panel :
Motor Valve Inlet Port A
VFD-1
Motor Valve Inlet Port B
VFD-2
Motor Valve Outlet Port A
VFD-3
Motor Valve Outlet Port B
VFD-4
Tabel 3.7 Spesifikasi Motor Valve Keterangan
Spesifikasi
Model
AUMA SAExC 07.1
Produsen
AUMA
Jenis Motor
3 ph AC Asynchcronous (induksi)
Power Supply
380 V / 3 Ph / 60 Hz
Speed
180 rpm
28
A
B
Gambar 3.12 Motor Valve Inlet Port A (A) Motor Valve Inlet Port B (B)
A
B
Gambar 3.13 Motor Valve Outlet Port A (A) Motor Valve Outlet Port B (B) 2. PLC PLC merupakan kontroler utama dari seluruh sistem yang ada di mesin Duplex Polymer Filter. PLC mengatur kontrol sekuensial, putaran aktuator, indikasi dan komunikasi ke DCS. PLC juga terintegrasi ke display HMI melalui jalur LAN. Tabel 3.8 Spesifikasi PLC
29
Keterangan
Spesifikasi
Tipe
Micrologix 1400 (1766-L32AWAA)
Produsen
Allen-Bradley / Rockwell Automation
Input Power
24 V DC
Memory
Non-volatile battery backed RAM
Serial Ports
RS232C/RS485
Digital Inputs
12 (Fast) + 8 (Normal)
Digital Outputs
3 (Fast) + 3 (Normal) + 6 Relay
Gambar 3.14 PLC Micrologix Allen Bradley
Gambar 3.15 Bagian-Bagian PLC Diolah dari manual book Micrologix 1400 Programmable Controllers
30
Tabel 3.9 Komponen PLC NO
Keterangan
1
Comm Port 2-9 D-Shell RS232 C Connector
2
Memory Module
3
24 V DC
4
Input terminal block
5
LCD Display Keypad
6
Battery Compartment
7
1762 expansion bus connector
8
Battery connector
9
Output terminal block
10
LCD Ddisplay
11
Indicator LED panel
12
Comm Port RJ45 Connenctor
13
Comm port 0 - 8-pin mini DIN RS-232C/RS-485 connector Diolah dari manual book Micrologix 1400 Programmable Controllers
3. Inverter Inverter atau disebut juga variable frequency drive merupakan driver yang mengatur kecepatan dari aktuator. Pengaturan kecepatan didasarkan pada pengaturan frekuensi arus AC ke DC kemudian diubah ke AC lagi. Berikut adalah komposisi frekuensi dan tegangan pada pengontrolan kecepatan motor : Persentase
Frekuensi
Voltage
0%
0 Hz
0V
25 %
12,5 Hz
95 V
50 %
25 Hz
190 V
75 %
37,5 Hz
285 V
100 %
50 Hz
380 V
31
Berikut adalah spesifikasi inverter yang digunakan untuk mengontrol motor pada control panel: Tabel 3.10 Spesifikasi Inverter Keterangan
Spesifikasi
Type
Altivar 71
Manufacturer
Schneider Electric
Motor Frequency
50 Hz
Frequency Range
Up To 400 Hz
Gambar 3.19 Inverter Pada Control Panel
32
Gambar 3.20 Bagian-Bagian Inverter 4. Sensor
Limit Switch Limit switch merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi
perubahan mekanik. Perubahan mekanik yang terjadi langsung menyentuh bagian aktuator limit switch dan mengakibatkan saklar limit switch berpindah posisi. Limit switch digunakan oleh aktuator untuk feedback posisi akhir (end position) ke PLC. Limit switch yang digunakan tertanam pada bagian dalam motor valve. Jika motor valve sudah berada pada posisi full open, maka limit switch tersebut akan mengaktifkan indikasi LSO pada display HMI. Sebaliknya, jika motor valve dalam kedaaan full close, maka limit switch akan mengaktifkan indikasi LSC pada display HMI.
33
Gambar Setting Elements For Limit Switching Keterangan
:
Blok Hitam [1] Setting Spindle
: End Position Closed
[2] Pointer
: End Position Closed
[3] Mark
: End Position Closed is set
Blok Putih [1] Setting Spindle
: End Position Open
[2] Pointer
: End Position Open
[3] Mark
: End Position Open is set
Electronic Position Transmitter Electronic Position Transmitter merupakan sensor yang mendeteksi posisi
dari motor valve dan mentransmisikan sinyal 4-20 mA sebagai feedback ke kontroler. Prinsip kerja sensor ini adalah memanfaatkan potensiometer sebagai pendeteksi posisi.
34
Gambar Kontrol Unit Pada Motor Valve Keterangan : [1] Potensiometer [2] Potensiometer min (4 mA) [3] Potensiometer max (20 mA) [4] Measuring Point (+) [5] Measuring Point (-)
RTD PT-100 RTD PT-100 merupakan sensor umum yang digunakan sebagai media
sensing pada sistem Temperature Junction Resistance. Temperature mesin duplex polymer filter yang mencapai 316o C masih dapat ditanggulangi oleh RTD PT-100 yang kapasitasnya mencapai 800o C. 5. Control Panel Control panel merupakan panel kendali yang berisikan komponen utama pembangun sistem mesin Duplex Polymer Filter. Tabel 3.11 Fungsi Tombol Pada Control Panel Pushbutton Main Disconnect (OFF-ON) Emergency Stop
Auto Transfer
Auto-Man Toward A- Toward B Inlet Valve-Both-Outlet Valve
Fungsi Memutuskan hubungan power utama ke control panel. Untuk menginterupsi proses kontrol sekuensial otomatis dan menghentikan pergerakan valve. Mengaktifkan akutator elektrik untuk menggerakan valve dengan menggunakan PLC pada saat panel dalam mode auto. Untuk memilih mode antara auto atau manual. Untuk memilih arah gerakan valve ketika mode manual. Untuk memilih valve mana yang akan bergerak ketika manual mode.
35
A
B
Gambar 3.21 Tampak Depan Control Panel (A) Bagian Dalam Control Panel (B) 6. Human Machine Interface Layar HMI merupakan tempat operator / user untuk mengoperasikan mesin Duplex Polymer Filter. Pada layar HMI user dapat memberikan berbagai macam intruksi mulai dari pemindahan filter aktif dan menggerakan aktuator. Selain tempat untuk memberikan intruksi, layar HMI juga berisi indikasi yang terdapat pada mesin Duplex Polymer Filter. Layar HMI langsung terhubung ke PLC melalui port RJ45 dengan alamat IP 192.168.1.20 dan subnet mask 255.255.255.0
Tabel 3.12 Pesan Yang Muncul Di Layar HMI Untuk Outlet Valve Pesan Full Port-A A to B Purge Position
Indikasi Indicates outlet valve is in full port A position. Indicates outlet valve is in the “vent” permitting a back purge of Polymer from A to B vessel.
36
Move To B
B to A Purge Position
Move To A
Full Port B
Indicates movement of outlet valve toward “B” (electric actuators are moving) Indicates outlet valve is in the “vent” permitting a back purge of Polymer from B to A vessel. Indicates movement of outlet valve toward “A” (electric actuators are moving) Indicates outlet valve is in full port B position.
Tabel 3.13 Pesan Yang Muncul Di Layar HMI Untuk Inlet Valve Pesan Full Port-A Move To B
A to B Fill Move To A
B to A Fill Full Port B Running Ready
Indikasi Indicates inlet valve is in full port A position. Indicates movement of inlet valve toward “B” (electric actuators are moving) Indicates inlet valve is in fill position Indicates movement of inlet valve toward “A” (electric actuators are moving) Indicates inlet valve is in fill position Indicates inlet valve is in full port B position. Indicates PLC is running and an automatic transfer is in progress. Indicates the system is in full port A or port B and it’s ready for switch over.
37
Gambar 3.22 Display HMI Mesin Duplex Polymer Filter 3.4.4 Prinsip Kerja Mesin Duplex Polymer Filter Mesin duplex polymer filter bekerja dengan cara mengalirkan PET melalui pipa dan kemudian PET tersebut disaring didalam vessel menggunakan filter elements. Pada saat PET masuk melalui port inlet, arah aliran PET akan diatur oleh motor valve untuk memasuki salah satu vessel. Ketika salah satu motor valve dalam proses opening misal motor valve A, untuk mengalirkan PET ke vessel port A, motor valve inlet port B harus dalam proses closing agar PET tidak mengalir ke vessel B. Setelah motor valve port A inlet full open dan motor valve inlet B pada posisi full close, barulah motor valve outlet A dibuka secara perlahan dan motor valve outlet B ditutup secara perlahan.
Gambar Proses Pengalihan Aliran PET Pada Port Inlet
38
Gambar Proses Pengalihan Aliran PET Pada Port Outlet Setelah vessel A dalam keadaan beroperasi penuh, maka PET yang terjebak didalam vessel B akan dikosongkan dengan cara membuka valve untuk proses drain. 3.4.5 Prosedur Pengoperasian Mesin Duplex Polymer Filter 3.4.5.1 Prosedur Persiapan Penggantian Filter 1. Cek pressure test record sebelum memulai prosedur. 2. Laksanakan Cold test dengan tekanan 2 Kg/Cm2 dan buat agar tetap stabil dan nilai pressure drop <0.27 kg/cm2 per jam. 3. Laksanakan Hot pressure test menggunakan N2 dengan tekanan 2 Kg/Cm2 dan nilai pressure drop <2.0 kg/cm2 per jam. 4. Pastikan Filter body dan spool pipe telah di heating minimal 24 jam sebelumnya (terhitung dari temperature puncak tercapai). 5. Laksanakan Flushing filter spare dengan N2 sekitar 8 jam sebelum penggantian filter. 6. Sediakan nampan besi dan pasang hose ke filter water. 7. Sediakan check list change over filter. 8. Pastikan Pipa vent stand by filter dalam kondisi terpasang dan bersih. 9. Hubungi personil instrument untuk mengoperasikan panel valve Polymer. 10. Hubungi personil RCL untuk tank dan collecting waste.
39
3.4.5.2 Penggantian Filter Polymer 1. Inforamasikan terlebih dahulu DCS POY/PSF bahwa akan dilaksanakan penggantian filter. 2. Gunakan handy talkie atau intercom untuk berkomunikasi ke DCS. 3. Tutuplah valve drain dan buka valve vent filter baru. 4. Pasanglah talang dan sediakan nampan besi untuk venting Polymer. 5. Bukalah inlet valve filter baru secara manual untuk pengisian perlahanlahan (agar pressure Polymer pump tidak drop). 6. Pastikan bahwa DCS mengawasi penurunan pressure di chipper. 7. Setelah pengisian filter spare penuh, lanjutkan venting Polymer sampai warna Polymer terlihat putih / bersih. 8. Tutuplah vent valve untuk online kan filter baru. 9. Untuk membuka valve selanjutnya gunakan motor dengan menekan tombol open. 10. Setiap kali akan menambah opening valve, monitor terlebih dahulu pack pressure, tie point temperature dan delta P filter (pack press drop PSF < 6 kg/cm2 , POY < 10 kg/cm2, tie in point ± < 1.5o C). 11. Setelah opening filter valve mencapai 50%, filter lama mulai ditutup dengan menekan tombol close. Jika lampu indikasi close berkedip 1 kali, tekan tombol stop. 12. Setelah filter baru terbuka penuh dan filter lama tertutup penuh, laksanakan drain filter terhadap filter lama. 3.4.5.3 Drain Filter 1. Berikan tanda larangan mendekat ke area drain Polymer pada saat drain Polymer sedang berlangsung. 2. Pastikan valve inlet dan outlet filter Polymer yang lama dalam keadaan tertutup. 3. Bukalah valve drain secara perlahan, tampunglah drain Polymer dalam potongan drum yang berisi air. 4. Bukalah drain valve untuk menghabiskan sisa Polymer di dalam filter.
40
5. Laksanakan Flushing atau sealing dengan gas N2 melalui vent valve untuk mencegah kebakaran, oksidasi dan memastikan Polymer telah habis. 3.4.5.4 Membongkar (dismantle) Filter Lama 1. Buatlah work permit ke Department PMT untuk mengeluarkan candle filter. 2. Pastikan selang yang telah tersambung dengan N2 selalu siap didekat filter. (Buka N2 secara kontinu saat filter akan diangkat untuk sealing anti ledakan). 3. Bukalah cover filter, buka baut-bautnya dan keluarkan candle filter. 4. Simpan candle filter ke trolly filter. 5. Bersihkan filter yang kotor di department POY. 3.4.5.5 Persiapan Untuk Standby Filter 1. Pastikan filter bersih yang telah di assembling harus siap di lantai 5. 2. Laksanakan pembersihan Housing filter dan spool pipe menggunakan brass. 3. Sebelum masuk housing untuk box up, pastikan line inlet dan outlet bersih. 4. Laksanakan flushing menggunakan N2 untuk memastikan line bersih. 5. Laksanakan box up filter. 6. Laksanakan pressure test menggunakan N2 dengan tekanan 2.0 Kg/Cm2, catat datanya. 7. Untuk memastikan filter tidak bocor bila penurunan pressure < 4 psi/jam selama 4 jam, kemudian buang pressurenya (0.27 kg/cm2) 8. Pastikan heating up filter dilaksanakan minimal 24 jam sebelum penggantian filter. 9. Pastikan untuk mengawasi proses temperature transfer line dan pastikan jangan sampai terganggu. 10. Laksanakan hot pressure test menggunakan N2 dengan tekanan 2.0 Kg/Cm2 dan catat datanya. 11. Untuk memastikan filter tidak bocor bila penurunan pressure < 0.5 Kg/Cm2 / jam selama 4 jam. Kemudian buang pressure nya.
41
12. Laksanakan Flushing menggunakan N2 ke standby filter minimal 8 jam sebelum ganti. 13. Bila diperlukan lakukanlah hot booting. 3.4.6 Konfigurasi 3.4.6.1 Wiring Diagram 1. Power Wiring
Gambar 3.1.9 Wiring Power Supply
42
Gambar Wiring Inverter Ke Power Supply
A
B
Gambar 3.2.0 Arsitektur Inverter (A) Wiring Motor Ke Inverter (B)
43
Overview Wiring Power
Gambar 3.2.1 Overview Wiring Control 3.4.6.2 Pipe And Instrument Diagram (P&ID) 1. Finisher HTF System
44
2. Polymer Gear Pump And Transfer Line HTF System 1
3. Polymer Filter And Transfer Line HTF System 2
45
3.4.7 Pola Perawatan Mesin DPF 3.4.7.1 Perawatan Akutator a. Laksanakan perawatan hanya ketika aktuator dalam keadaan off. b. Perawatan dilaksanakan dalam jangka waktu 6 bulan setelah comissioning dan setelahnya dilaksanakan setiap tahun. c. Laksanakan inspeksi visual seperti kekuatan sambungan, sealing, cable entries, cable glands. d. Cek kekencangan screw diantara aktuator dan gearbox. e. Ketika jarang dioperasikan, lakukan test running terlebih dahulu. 3.4.7.2 Perawatan Filter
46
3.4.7.3 Perawatan Sensor
3.4.7.4 Perawatan Inverter a. Cek kondisi dan kekuatan sambungan. b. Pastikan temperature disekitar unit inverter pada batas normal (ambient temperature). c. Bersihkan debu dari permukaan inverter. 3.4.8 Masalah Dan Penyelesaiannya (Troubleshooting) Berikut adalah permasalahan yang sering terjadi pada mesin Duplex Polymer Filter dan cara penyelesaiannya : Masalah
Penyebab
Troubleshooting
Indikasi temperature
Tingginya temperature
Connector diganti
abnormal
mesin DPF membuat
dengan connector tahan
sensor mengalami
panas (menunggu jadwal
gangguan terutama pada
shut down).
connector yang tidak tahan panas. Inverter Fault
Putaran Motor Berat
Arus berlebih, ground
Periksa koneksi motor
short circuit.
dan inverter.
Arus berlebih, Stall
Putar motor secara manual sampai motor menjadi ringan kemudian operasikan secara otomatis.
3.4 Identifikasi Kendala Yang Dihadapi
47
Selama melaksanakan kegiatan praktik kerja lapangan, banyak sekali pengalaman dan ilmu yang telah didapat peserta PKL terutama dalam bidang instrumentasi, diantaranya : 1. Menambah wawasan baru mengenai peralatan instrument yang yang tidak ditemui di workshop Mekatronika dan ditemui di Department Instrument Poly seperti loop calibrator, hart communicator, motor valve dan transmitter. 2. Menambah wawasan mengenai sistem kontrol terdistribusi terkait wiring, hirarki, setup device dan perawatannya. 3. Menambah wawasan dan keahlian dalam melakukan wiring kontrol startstop untuk motor listrik. 4. Menambah keahlian dalam melakukan pengukuran tahanan sensor PT-100. 5. Menambah keahlian dalam mengkalibrasi Transmitter. 6. Menambah keahlian dalam mengkalibrasi Control Valve. 7. Menambah keahlian dalam mengkalibrasi Load Cell. 3.4.1 Kendala Pelaksanaan Tugas Selama melaksanakan kegiatan praktik kerja lapangan, banyak sekali kendala yang dialami oleh peserta PKL. Kendala yang muncul tersebut terbagi ke dalam 2 bagian, yaitu kendala terkait proses PKL dan kendala terkait pekerjaan selama kegiatan PKL. A. Kendala Pada Proses PKL Kendala pada proses PKL merupakan kendala yang dialami oleh peserta terkait proses berlangsungnya kegiatan. Kendala yang dihadapi terbagi kedalam dua bagian, yaitu kendala teknis dan non-teknis : Kendala Teknis :
48
Kurangnya perlengkapan safety untuk peserta PKL seperti helm dan hand gloves.
Kendala Non-Teknis :
Lingkungan tempat PKL merupakan area panas sehingga membuat konsentrasi peserta PKL menjadi menurun.
Instrumentasi yang dipelajari di Department Instrument merupakan instrumen murni dimana hanya 60% yang terkait dengan bidang keilmuan mekatronika.
Kurangnya referensi (datasheet) terkait peralatan instrumen yang digunakan pada objek PKL.
Objek PKL merupakan mesin Duplex Polymer Filter dengan temperature 316oC. Hal ini membuat peserta PKL tidak bisa berlama-lama untuk melakukan pengamatan terhadap mesin tersebut.
B. Kendala Terkait Pekerjaan Selama Kegiatan PKL Dinamika proses di industri memang tidak selalu berjalan sesuai dengan apa yang diharapkan. Adakalanya suatu proses mengalami berbagai macam permasalahan. Mulai dari peralatan yang mengalamai kesalahan (error), gangguan kelistrikan atau hambatan-hambatan lainnya yang mengganggu proses produksi itu sendiri. Permasalahan yang terjadi di industri harus segera ditangani agar dampak buruk yang terjadi dapat diminimalisir. Berikut adalah permasalahan yang terjadi selama kegiatan PKL berlangsung : Tabel 3.2 Permasalahan Yang Sering Terjadi Di Department Instrument Poly No
Masalah
Bulan Februari
Maret
Total
1
Broken Tube
2
0
2
2
Compressor Motor Not Running
1
0
1
3
Control / Motor Valve Not Running
1
3
4
49
4
Cutter Trip
2
0
2
5
Error Load Cell Weights
1
2
3
6
Error Transmitter
7
9
16
7
Inverter Trip
1
0
1
8
Motor Stall
1
0
1
9
Motor Trip
0
1
1
10
Nitrogen Line Stuck
2
1
3
11
Stuck Tube
0
2
2
12
Ultrasonic Generator Not Running
1
0
1
19
18
37
Total
Keterangan : Data pada tabel 3.3 diambil dari log book harian Department Instrument Poly. Data tersebut diambil dari bulan Februari sampai Maret. Data yang diambil merupakan data yang terkait permasalahan seperti sensor rusak, saluran pipa macet. Berikut ini merupakan grafik yang menunjukan frekuensi permasalahan berdasarkan tabel 3.3
Frequently Occured Troubles 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
9 7
3
2 0
1
0
1
2 0
1
2
Februari
1
0
Maret
1
0
1
0
0
1
2
1
2 0
50
Gambar 3.11 Frekuensi Permasalahan Yang Dihadapi Oleh Instrument Poly
3.4.2 Cara Mengatasi Kendala A. Solusi Kendala Pada Proses Kegiatan PKL Berikut adalah beberapa solusi untuk meminimalisir kendala yang muncul selama kegiatan PKL berlangsung : 1. Selalu berhati-hati ketika akan melakukan kegiatan di plant apabila perlengkapan safety kurang lengkap. 2. Mencatat tipe peralatan instrumen yang tidak tersedia datasheet-nya. Kemudian mencari datasheet yang sesuai dengan tipe peralatan instrumen yang telah dicatat di situs resmi manufakturnya. 3. Melakukan pengamatan secara bertahap terhadap objek PKL. B. Solusi Kendala Terkait Pekerjaan Dari data yang disajikan pada tabel dapat terlihat bahwa permasalahan pada transmitter menjadi permasalahan yang sering terjadi. Dalam sebulan masalah error pada transmitter bisa lebih dari 5 kali. Hal tersebut dapat terjadi dikarenakan berbagai macam faktor, diantaranya : 1. Transmitter terus- menerus bekerja secara real time. 2. Kondisi lingkungan sekitar transmitter yang berubah-ubah. Contohnya, temperature yang terlalu tinggi.
51
3. Adanya kotoran atau zat yang mengendap di jalur pipa sehingga aliran tersumbat yang mengakibatkan pembacaan transmitter error. 4. Kondisi transmitter yang sudah usang atau rusak. 5. Wiring dan koneksi longgar sehingga data yang dikirim dan diterima menjadi tidak akurat. Kesalahan pembacaan pada transmitter tentu akan berimbas pada produksi. Jika indikasi transmitter sebagai alat ukur tidak akurat, maka dapat dipastikan indikasi dari besaran proses (flow, level, pressure dan temperature) akan menyimpang dari nilai sesungguhnya. Jika indikasi besaran proses tidak sesuai dengan yang seharusnya, maka jumlah produksi akan menurun. Keadaan yang seperti itu tidak akan menguntungkan bagi industri karena jika produksi menurun maka akan membuat pendapatan perusahaan menurun pula. Untuk menanggulangi permasalahan error pada transmitter, berikut adalah diagram alir penyelsesaian masalah (troubleshooting) pada transmitter :
52
Start
Error Indication
Check Tube (Flushing) Yes Solved No Check Transmitter With Hart Comm (Calibrated) Yes Solved No Check Junction Box Wiring Yes Solved No Check Marsh. Panel Wiring Yes Solved No Repair Yes Solved No Change Device
Finish
Gambar 3.12 Diagram Alir Troubleshooting Indikasi Error Pada Transmitter
53
Mulai
Masalah/Pekerjaan Yang Timbul Konfirmasi Oleh Control Room Intruksi Ke Teknisi Department
Work Permit
No
Masalah Urgent Yes Aksi
Yes
Masalah Selesai
No Yes
Work Permit For Urgent Trouble
Close Work Permit
Catat Di Logbook Selesai
Gambar 3.10 Diagram Alir Sistematika Penyelesaian Masalah Dari diagram alir diatas dapat diketahui bahwa terdapat 2 jenis pekerjaan, yaitu pekerjaan urgent dan pekerjaan normal. Pekerjaan yang bersifat urgent
54
(darurat) harus segera dilaksanakan dan diprioritaskan karena dapat mengganggu jalannya proses produksi dan dapat berakibat fatal apabila tidak cepat dikerjakan. Contoh pekerjaan yang bersifat urgent seperti pipa bocor, mesin trip. Untuk aksi penyelesaian pekerjaan urgent tidak memerlukan work permit terlebih dahulu. sebagai gantinya work permit harus dibuat di akhir. Sedangkan pekerjaan normal merupakan pekerjaan yang tidak akan berdampak signifikan terhadap proses produksi. Contohnya, daily check, kalibrasi alat ukur dan preventive maintenance. Work permit atau izin kerja dari pekerjaan normal harus dibuat diawal. Hal ini bertujuan untuk : a. Memastikan jenis pekerjaan. b. Memastikan kelengkapan keamanan. c. Evaluasi lingkungan kerja. d. Koordinasi dengan department lain yang terkait. e. Dokumentasi hasil kerja. Setelah pekerjaan selesai, maka hasil pekerjaan tersebut harus ditulis di log book untuk dokumentasi pribadi dari department pelaksana. Sesuai dengan tugas dan fungsinya, masalah yang dialami oleh tiap department yang ada di industri pun berbeda-beda. Misalnya, department elektrik yang bertanggung jawab atas kelistrikan di industri akan lebih sering mengalami permasalahan mengenai kelistrikan seperti masalah pada power plant, UPS (uninteruptable power supply) dan motor listrik. Untuk permsalahan yang sering terjadi di Department Instrument Poly sendiri akan disajikan dalam tabel 3.1 :
55
BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Setelah melaksanakan kegiatan praktik kerja lapangan di Department Instrument Poly PT. Indorama Polychem Indonesia, penulis dapat menyimpulkan beberapa hal, yaitu :
Department Instrument Poly PT. Indorama Polychem Indonesia adalah department instrument yang lebih menitikberatkan pada aspek instrumen murni dimana hanya fokus terhadap pengendalian besaran proses.
Jumlah PET yang mengalir melalui mesin Duplex Polymer Filter sama dengan jumlah produksi harian Department Poly, yaitu ± 900 TPD.
4.2 Saran Setelah melaksanakan kegiatan praktik kerja lapangan dan merasakan pengalaman kerja di lapangan, penulis dapat memberikan beberapa saran baik untuk peserta PKL atau pihak department, yaitu : A. Untuk Peserta PKL
Selalu membawa perlengkapan safety yang disediakan (ear plug dan masker) ke area plant.
Selalu membawa catatan kecil / buku saku untuk menuliskan hal-hal penting ketika sedang berada di lapangan.
B. Untuk Department Instrument Poly
Lebih memperbanyak referensi mengenai data terkait perlengkapan yang terdapat di lapangan baik berupa buku/hardcopy maupun softcopy.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2007. Dasar Instrumentasi dan Proses Kontrol. Bimbingan Profesi Sarjana Teknik (BPST) Direktorat Pengolahan. Auma. Multi-turn Actuators SAExC 07.1 – SAExC 16.1 User Manual. Kustija, Jaja. 2012. Modul Sensor Dan Transduser. Rockwell Automation. 2015. Micrologix 1400 Programmable Controllers User Manual. Schneider Electric. 2006. Altivar 71 Programming Manual : Variable Speed Drive For Asynchronous Motor.
