Instrumentasi dan Kontrol Proses, oleh Radita Arindya Hak Cipta © 2014 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail:
[email protected] Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-160-7 Cetakan ke I, tahun 2014
KATA PENGANTAR
Penulis mengucapkan syukur alhamdulillah atas selesainya buku Instrumentasi dan Kontrol Proses. Penulisan buku ini didorong oleh keinginan penulis untuk ikut mengisi kelangkaan literatur teknik, khususnya di bidang teknik elektro dalam bidang kontrol dalam bahasa Indonesia. Kelangkaan literatur teknik disebabkan berbagai hal antara lain para praktisi biasanya terlalu sibuk untuk dapat menyisihkan waktunya untuk menulis buku dan iklim masyarakat yang belum merasa perlu untuk memiliki literatur teknik serta daya beli masyarakat yang masih terbatas juga merupakan salah satu faktor yang menentukan. Penulisan buku pegangan ini dimaksudkan dapat digunakan oleh setiap pembaca yang sedang mendalami materi tentang Instrumentasi dan Kontrol Proses serta orang-orang yang bekerja di pabrik, gedung perkantoran, industri tambang, industri perminyakan dan gas terkait tema tersebut. Sebagai buku pegangan, presentasi dalam buku ini ditekankan pada pokok-pokok yang diperlukan dalam penggunaan Instrumentasi dan Kontrol Proses sehari-hari. Oleh karena itu banyak ditampilkan gambargambar dan tabel daripada rumus-rumus yang rumit. Dalam penentuan bahan referensi yang dipertimbangkan adalah berkaitan dengan isi dan kepentingannya. Meskipun penulis sudah berusaha untuk memasukkan
vi
Instrumentasi dan Kontrol Proses
semua karya asli yang penting sebagai refererensi dalam buku ini, masih ada kemungkinan bahwa beberapa di antaranya belum disebutkan secara detail dan bila hal ini terjadi, penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya. Buku ini masih jauh dari kesempurnaan sehingga saran, komentar ataupun kritik yang membangun akan penulis terima dengan senang hati.
Tangerang Selatan, Januari 2014
Radita Arindya
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB 1
BAB 2
v vii
DOKUMEN INSTRUMENTASI
1
1.1. Gambar Instrumentasi Instalasi Pemipaan 1.2. Gambar Pemasangan Instalasi Instrument (Hook-up Drawing) 1.3. TSLD (Trouble Shooting & Loop Diagram) 1.4. Logic Diagram 1.5. Schematic Drawing 1.6. Isometric Drawing 1.7. Data Sheet
1 29 31 33 33 37 38
INSTRUMENTASI PENGUKURAN
39
2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5.
Definisi Instrumentasi Pengukuran Tekanan Macam Prinsip Alat Ukur Temperatur Pengukuran Aliran Pengukuran Level
39 41 58 66 115
viii
BAB 3
BAB 4
BAB 5
Instrumentasi dan Kontrol Proses
KATUP KONTROL
133
3.1. 3.2 3.3. 3.4. 3.5. 3.6.
133 135 138 147 148 154
Pengertian Katup Kontrol Koefisien Valve Sizing (Cv) Control Valve Body Karakteristik Aliran - Valve Plug Aktuator Control Valve Accessories
KONTROL PROSES
159
4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.
159 181 194 197 218
Kontrol Proses Pengendali PID Instrument Controller Programmable Logic Controller Distributed Control System (DCS)
INSTRUMERNTASI SAFETY
233
5.1 Philosopi sistem shutdown (ESD) 5.2 Fire and Gas System (FGS) 5.4. Penerapan Safety Integrated Level (SIL)
233 235 245
DAFTAR PUSTAKA
299 -oo0oo-
Bab 1 DOKUMEN INSTRUMENTASI
1.1. GAMBAR INSTRUMENTASI INSTALASI PEMIPAAN P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) dapat diartikan sebagai sebuah alat bantu untuk menerangkan konsep desain dari suatu proses dan kebutuhan pabrik atau unit produksi yang perlu atau akan dibangun. Ada beberapa tahapan pembuatan suatu P&ID yang harus dilalui dan dikenal yang dimulai dengan mengenal tahapan proyek yang akan dilakukan dan juga mencakup semua simbol instrument kontrol ataupun piping yang perlu dinotasikan dalam sebuah P&ID. Tulisan ini dibuat untuk keperluan pengenalan umum pembuatan sebuah P&ID, bukan sebuah kaidah yang harus dipenuhi.
Pengenalan tahapan proyek dan efeknya terhadap P&ID dan PFD Penentuan symbol dan gambar PID berdasarkan standar International Society of Automation (ISA) S5. 1. Sebuah P&ID harus terus menerus di revisi mulai dari perancangan unit operasi sampai dengan proses komisioning dan start-up berjalan (bahkan
2
Instrumentasi dan Kontrol Proses
pada saat operasional sudah berjalan), P&ID perlu kembali direvisi sesuai kondisi aktual. Setelah studi-studi kelayakan dan kemungkinan pembangunan suatu proyek selesai, maka biasanya disitu P&ID baru dibuat sementara PFD sudah mulai dibuat sejak studi kelayakan atau kemungkinan tersebut dijalankan. Biasanya kemungkinan tahapan perubahan P&ID ada dalam 4 garis besar step-step dibawah ini, tentunya jika AFE (Approved for Engineering) sudah diberikan oleh pemilik proyek sehingga pengerjaan proyek dapat segera dilakukan. Process flow diagrams (PFD) dan P rocess and I nstrument D rawings (P&ID) digunakan secara garis besar untuk menjelaskan aliran proses, peralatan, instrumentasi, elektronik, elevasi, dan pondasi. Suatu gambar PFD mempermudahkan pembacaan gambar aliran utama media didalam sistem mulai dari arah masukan hingga keluaran, mulai dari pengolah utama hingga ke unit-unit yang terlibat dalam sistem. Piping Flow Diagram (PFD)
Gambar 1.1 Pabrik Proses Kimia
