Pressure Gauge: Selection, Installation, Operation, Maintenance & Calibration. Dasar-dasar Pengukuran Tekanan. Disclaimer: Silabus

BOB PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu Maintenance and PG&T Department – Instrument Pedada Area

Badan Operasi Bersama PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu CPP Block, Central Sumatera Basin

Pressure Gauge: Selection, Installation, Operation, Maintenance & Calibration Course No.: MTC-PDD-INST-TR-001

© Copyright 2007. Hendri, ST, MT

Disclaimer:

Pressure Gauge:

Selection, Installation, Operation, Maintenance & Calibration Course No. : MTC-PDD-INST-TR-001

Maintenance and PG & T Department – Instrument Pedada Area © Copyright 2007. Hendri, ST, MT

Neither I, Hendri, my company, BOB, nor any of their affiliated entities assumes responsibility for the selection, use and maintenance of any product on this training material. Responsibility for the selection, use, and maintenance of any product on this training material remains with the purchaser and enduser.

Pedada, 20 May 2007 Pedada, 20 May 2007



2 of 45


Hendri - 22197


© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Silabus

Dasar-dasar pengukuran tekanan. Sensor, karakteristik statis & kalibrasi. Pressure Gauge.

Pedada, 20 May 2007

Komponen utama + aksesoris. Pemilihan. Instalasi, pengoperasian, perawatan & kalibrasi.

3 of 45

Hendri - 22197

Dasar-dasar Pengukuran Tekanan

Pedada, 20 May 2007

4 of 45

Hendri - 22197



© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Definisi tekanan



Pengukuran tekanan

Gaya F yang bekerja atau terdistribusi pada suatu permukaan A

Tekanan yang bekerja pada titik P di dalam cairan: P = F / A = hw

F

dengan, h = jarak dari permukaan ke titik P w = berat cairan

P

A

Pedada, 20 May 2007

5 of 45


Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007


© Copyright 2007.

6 of 45


Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Penentuan level cairan melalui pengukuran tekanan

Penentuan level cairan melalui harga density (ρ)

h = P/ρg

h = P/ρg

dengan, h = jarak dari permukaan ke titik P P = tekanan ρ = density g = percepatan gravitasi

dengan, h = jarak dari permukaan ke titik P P = tekanan ρ = density g = percepatan gravitasi

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

h P

ρair > ρpelampung 1

Pedada, 20 May 2007

7 of 45

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

Bonu

s!

ρ pelampung 2 ρminyak

h2

ρpelampung 1 h1

ρair

> ρminyak > ρpelampung 2 8 of 45

Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

= 51,714 mmHg

Jenis-jenis Pengukuran Tekanan

1 inci

2

= 2,0359 inHg

= 27,680 inH2O

= 6,8946 kPa 1 bar

= 14,504 psi

1 atm.

= 14,696 psi


© Copyright 2007.

Satuan Tekanan 1 psi



Air (ρ=1)

1 ft. 0,433 psi

+

1 ft. 0,433 psi

+

0,31 ft. 0,134 psi

=

Gauge. Absolut. Diferensial. Compound. Vacuum.

Tekanan gauge Tekanan absolut

2,31 ft.

Compound

1 atm 14,7 psia

1 psi

Tekanan diferensial

Vacuum Total vacuum/absolut

Pedada, 20 May 2007

9 of 45


Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007


10 of 45

Hendri - 22197



© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Sensor Tekanan (A) C-shaped Bourdon tube.

Sensor Tekanan, Karakteristik Statis & Kalibrasi

Pedada, 20 May 2007

11 of 45

(A)

(B)

(C)

(D)

(B) Helical Bourdon tube. (C) Diaphragm. (D) Bellows.

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

12 of 45

Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Span

Jangkauan (range/span) Akurasi Repeatability Linierity Hysteresis

Jangkauan pengukuran sensor Span = batas maksimum – batas minimum 0 psig

0 inH20

0 bar

Pedada, 20 May 2007

13 of 45

Hendri - 22197


Jangkauan sensor

Jangkauan sensor

BOB PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu Maintenance and PG&T Department – Instrument Pedada Area © Copyright 2007. Hendri, ST, MT

Repeatability

Error 3

Error 1 100 psig

Kedekatan beberapa hasil pengukuran terhadap harga rata-ratanya. Tekanan

Tekanan acuan

Error 2

Tekanan acuan

100 psig = Hasil pembacaan

Harga rata-rata hasil pembacaan

pengukuran

= Hasil pembacaan

Umumnya dinyatakan oleh:

Pedada, 20 May 2007

Hendri - 22197


Hendri, ST, MT

Kedekatan hasil pembacaan dengan harga acuan standar.

250 bar

14 of 45

© Copyright 2007.

Tekanan

100 psig

750 inH20

Jangkauan sensor

Pedada, 20 May 2007


Akurasi


© Copyright 2007.

Karakteristik Statis Sensor



pengukuran

% dari span, misal: 0,5 % dari span. % dari pembacaan (reading), misal: 1% dari pembacaan. 15 of 45

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

16 of 45

Hendri - 22197




© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Linierity

Hysteresis

Umumnya sensor didisain untuk dapat menghasilkan hubungan yang linier antara hasil pengukuran dengan besaran yang diukur.

Hasil pembacaan (% dari span)

100

Akurasi (% dari span)

= Besaran yang diukur = Hasil pengukuran Besaran uji (% dari span)

Pedada, 20 May 2007

17 of 45


100 Zero shift Hendri - 22197


Pedada, 20 May 2007

0

Besaran uji (% dari span)

100 Hendri - 22197


© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Standar Kalibrasi

Suatu tindakan yang dilakukan, pada kondisi tertentu, yang menghasilkan hubungan antara harga hasil pengukuran dengan harga acuan standar.

Standar Primer (Primary Standard).

traceable

19 of 45

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

Standar kalibrasi yang didisain dan dibuat berdasarkan standar primer. Dibuat oleh institusi kalibrasi.

Standar Kerja (Working Standard).

Hasil pengukuran dari suatu alat ukur sesuai dengan akurasi dan jangkauan disain awalnya pada kondisi lingkungan tertentu.

Suatu unit yang sangat akurat. Disertifikasi oleh institusi standar seperti NIST (National Institute of Standard and Technology).

Standar Sekunder (Secondary Standard).

Tujuan:

= Besaran yang diukur = Hasil pengukuran

18 of 45

Akurasi (% dari span)


Definisi:

Span shift

Pedada, 20 May 2007

Kalibrasi

Hasil pengukuran ketika harga besaran yang diukur dinaikkan dan kemudian diturunkan. Umumnya hasil pembacaannya berbeda.

Harga rata-rata pembacaan

100

0

Hasil pembacaan (% dari span)


Akurasi satu tingkat dibawah standar sekunder. Umumnya dimiliki oleh industri dan laboratorium.

20 of 45

Unit of mass (kilogram) Prototipe internasional. Dibuat dari platinumiridium, disimpan di BIPM pada kondisi tertentu. (foto milik BIPM).

Hendri - 22197




© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Kalibrasi Ulang


Contoh Alat Kalibrasi Tekanan

Alat telah ditala ulang. Alat telah diperbaiki. Alat telah dimodifikasi. Faktor usia Å dilakukan secara periodik.

Pedada, 20 May 2007

21 of 45


Hendri - 22197

Manometer-U

Dead Weight Tester

Pedada, 20 May 2007


Hand Pump

22 of 45


Hendri - 22197


© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Chandler Dead Weight Tester 58-150H-T-1

Jangkauan Akurasi Temperature operasi Kelambaban relatif Komponen utama 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

: : : : :

100 - 20,000 psi, beban terkecil: 1 psi. 0,05% dari pembacaan. o 4 – 48 C. 0 – 90%.

Pressure Gauge

Koneksi gauge. Pompa. Piston & silinder. Meja beban. Beban. Pipa (plumbing). Reservoir oli. Aksesoris motor listrik. Suction valve. Discharge valve. Meja tester.

Pedada, 20 May 2007

23 of 45

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

24 of 45

Hendri - 22197




© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Pressure Gauge

Komponen utama

Alat ukur tekanan dengan indikasi lokal. Tipe:

Direct Reading.

Receiver.

Contoh: Aschroft Duragauge 1279.

Tekanan absolut, gauge, vacuum, compound, differensial. Misal, 3 – 15 psig, 0 – 40 psig.

Pedada, 20 May 2007

25 of 45


Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007


Solid front. Case

26 of 45

BOB PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu Maintenance and PG&T Department – Instrument Pedada Area © Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Pressure relieve disc.

Full blow-out back.

Range

Tekanan operasi normal proses berada pada 25% s/d 75% dari skala. Jika skala terlalu kecil:

Case

Solid front

Relief disc

Tutup belakang

Pedada, 20 May 2007

27 of 45

Umur elemen elastis lebih pendek Rentan terhadap adanya tekanan lebih (overpressure)

Jika skala terlalu besar:

Case

Hendri - 22197

Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Proteksi Tekanan Berlebih (Over Pressure)


Pedada, 20 May 2007

Pembacaan dengan resolusi tinggi sukar dilakukan.

28 of 45

Hendri - 22197



© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Akurasi

Material



Elemen ukur harus tahan korosi dengan media proses.

Perbedaan antara harga acuan dengan hasil pengukuran.

Tingkatan akurasi (% dari span) (sumber: ASME B40.1):

Tabel kompatibilitas media vs. material

Termasuk hysteresis dan repeatability errors pada kondisi lingkungan tertentu (ASME B40.1). Grade 4A : 0,1%. Grade 3A : 0,25%. Grade 2A : 0,5%. Grade 1A : 1%. Grade A : 2-1-2%. Grade B : 3-2-3%. Grade C : 4-3-4%. Grade D : 5%.

Tingkat akurasi ditentukan oleh kebutuhan.

(Sumber: Ashcroft®)

Pedada, 20 May 2007

29 of 45


Hendri - 22197


Hendri, ST, MT

Koneksi

Rating:-50 – 350 F. Dapat tergores. Silau. Tahan bahan kimia.

Lokasi: belakang, bawah dari gauge Ukuran: umumnya 1/4” dan 1/2” NPT male. Ukuran Dial

Rating: -50 – 350 F. Tidak mudah tergores. Anti silau. Tahan bahan kimia.

Laminated Safety Glass.

Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Non-glare glass.


Hendri, ST, MT

Kaca (glass).

30 of 45

© Copyright 2007.

Window

Pedada, 20 May 2007

Rating: -50 – 200 F. Menahan serpihan pecahan kaca.

Ukuran Koneksi

≥ 4 ½”

1/2”

1 ½” < Dial < 4 ½”

1/4”

≤ 1 ½”

1/8”

Acrylic (Plexiglass).

Pedada, 20 May 2007

Rating: -50 – 180 F. Cukup tahan bahan kimia. 31 of 45

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

32 of 45

Hendri - 22197


Stem


© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Mounting



Snubber & Pulsation Dampener

Flush/panel

Surface/wall

Meredam tekanan pulsa dan impuls.

Snubber

Orifice berdiameter kecil mengurangi kecepatan aliran fluida ke instrumen.

Pulsation Dampener

Piston-Stop

Plunger berosilasi bebas di dalam lubang silinder. Body & Cylinder Assembly

Jika temperatur media sangat tinggi/rendah, gunakan pipa kapiler (> 5 ft) Æ remote mounting.

Pedada, 20 May 2007

Hendri - 22197

34 of 45


Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Liquid-filled Gauge

Berisi cairan

Temperatur tinggi proses. Temperature dingin lingkungan Å media membeku & menyumbat koneksi gauge ke proses (clogging). Media korosif.

Ruang antara gauge dan diaphragm seal diisi cairan (misal: glycerin, silicone, halocarbon) Æ akurasi berkurang.

Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Melindungi gauge dari:

Pedada, 20 May 2007


Diaphragm Seal

Dengan peredam

Piston

33 of 45


Tanpa peredam

orifice

Meredam pulsa tekanan dan vibrasi.

Gauge diisi cairan:

Upper ring

Top housing

Glycerin (20 – 250°F). Bereaksi dengan oxidizing agent seperti Chlorine, Asam nitrat, hidrogen peroksida Silicone (-40 – 250°F) Halocarbon (-50 – 250°F)

Karena di-seal Æ kontaminan tidak dapat masuk ke dalam gauge.

Diaphragm Lower housing

Upper ring

Pedada, 20 May 2007

35 of 45

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

36 of 45

Hendri - 22197




© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Ashcroft Pressure Gauge with Plus! Performance

Instalasi Pressure Gauge

Tipe dry gauge namun mempunyai kemampuan yang sama dengan liquid-filled gauge dalam meredam pulsa tekanan dan vibrasi. Kalibrasi mudah dilakukan, tidak ada resiko kebocoran isi gauge, relatif lebih murah daripada liquid-filled gauge.


Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

Pedada, 20 May 2007

BOB PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu Maintenance and PG&T Department – Instrument Pedada Area Hendri, ST, MT

Jika akurasi gauge tidak dapat diperiksa dilapangan, lihat pembacaan gauge, misal tidak sama dengan 0 psig sedangkan proses berhenti. Pointer yang bengkok atau lepas karena pulsa tekanan. Window/glass yang rusak/pecah. Kebocoran isi liquid-filled gauge. Kerusakan/keretakan pada casing. Kebocoran media pada gauge & koneksinya. Perubahan warna pada isi liquid-filled gauge yang menyulitkan pembacaan. 39 of 45

Hendri - 22197

Drain/Vent Valve 1.

2.

Ketika shut-off valve ditutup, tekanan sisa pada gauge dibuang melalui drain/vent valve. Kalibrasi gauge dilapangan.

Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Bersifat subyektif, tergantung pada seberapa kritis akurasi yang diperlukan. Misal, pemeriksaan bulanan untuk aplikasi kritis. Enam bulan/tahunan untuk aplikasi non kritis.

Shut-off Valve

38 of 45

Hendri, ST, MT

Pemeriksaan lapangan.

Gunakan shut-off valve antara gauge dan proses agar gauge dapat diisolasi untuk penggantian/ perawatan tanpa menghentikan proses.

© Copyright 2007.

Frekuensi pemeriksaan.

Jangan pasang gauge dengan memutar casing-nya. Gunakan kunci pas atau kunci inggris untuk memutar socket tube. Gunakan teflon tape sebagai seal pada ulir socket. Pasang dengan erat untuk menjamin tidak ada kebocoran media.


Pengoperasian Pressure Gauge (1)

Socket tube

Isolasi proses.

37 of 45

AMSE B40.1 tidak merekomendasikan penggunaan gauge dari satu aplikasi ke aplikasi lain.

Pemasangan.

Pedada, 20 May 2007

Pasang di tempat yang jauh dari getaran, temperatur yang ekstrim, embun.

Penggunaan kembali.

Case

Lokasi.


Pengoperasian Pressure Gauge (2)

Pemeriksaan akurasi.

Kalibrasi Ulang.

Dilakukan secara berkala. Tergantung pada seberapa kritis akurasi yang dibutuhkan. Faktor usaha & waktu yang dibutuhkan juga menjadi pertimbangan.

Suku Cadang.

Pedada, 20 May 2007

Rekomendasi umum: 10 gauge terpasang, 1 spare.

40 of 45

Hendri - 22197




© Copyright 2007.

© Copyright 2007.

Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Perawatan Pressure Gauge

Penggantian Pressure Gauge

Ganti kaca yang rusak. Hindari bearing dan roda gigi dari kotoran. Jangan beri oli pelumas pada movement dan link kecuali dengan high grade oil. Secara berkala, ganti oli pelumas pada rotary movement dan link.

Span shift > 10%.

Zero shift > 25%.

Pedada, 20 May 2007

41 of 45


Hendri - 22197

Dinding bourdon tube menipis karena korosi. Over pressure pada bourdon tube sehingga terjadi perubahan fisik permanen.

Gauge dengan akumulasi > 1 juta siklus dengan beda tekanan yang besar. Terdapat tanda-tanda korosi dan/atau kebocoran pada komponen gauge. Error yang terlalu besar dan/atau movement dan link telah aus. Kerusakan pada soket, terutama kerusakan ulir. Kebocoran isi liquid-filled gauge.

Pedada, 20 May 2007


42 of 45


Hendri, ST, MT

Hendri, ST, MT

Pemeriksaan fisik. Pemeriksaan zero shift & span shift. Test awal. Kalibrasi menyeluruh.

Hendri - 22197


© Copyright 2007.

Titik Uji

Pemeriksaan & Kalibrasi Pressure Gauge 1. 2. 3. 4.


Umumnya diuji pada sembilan (9) titik (5 naik dan 4 turun):

0%, 25%, 50%, 75% dan 100% dari span. Calibration Chart

Error (% of Full Scale)

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 inc – as found decr – as found incr – as left decr – as left

-0.4 -0.6 -0.8 -1 0

Pedada, 20 May 2007

43 of 45

Hendri - 22197

Pedada, 20 May 2007

20

40

% of Range

44 of 45

60

80

100

Hendri - 22197



© Copyright 2007. Hendri, ST, MT

TERIMA KASIH

Pedada, 20 May 2007

45 of 45

Hendri - 22197

Pressure Gauge: Selection, Installation, Operation, Maintenance & Calibration. Dasar-dasar Pengukuran Tekanan. Disclaimer: Silabus

Recommend Documents