BAB I PENDAHULUAN 1.1 LAT LATAR BELAKANG BELAKANG PT. PT. Rekayasa Rekayasa Industri Industri adalah adalah salah salah satu perusahaan perusahaan EPC (Engine (Engineeri ering ng Proc Procur urem ement ent Constr Construct uction) ion) terbe terbesar sar di Indonesia. PT. Rekayasa Industri merancang, mensuplai dan membangun membangun beberapa beberapa plant plant dan pemasangan komponen pada sebagian besar dunia industri di Indonesia. Dalam melaks melaksana anakan kan bisnis bisnis dan pekerj pekerjaan aan PT. PT. Rekay Rekayasa asa Industr Industrii bekerjasama dengan PT. Rekayasa Engineering, engineering compa ompany ny,, PT Tracon con Indu Indust strri, cons consul ulta tanc ncyy and and tradi trading ng company, company, PT Yasa Industri usantara, construction company, company, PT !ega Eltra, trading company pany,, PT. Puspetindo, manufacturing company, company, PT. Rekayasa Rekayasa Industri !alaysia "dn. #hd., #hd., engineer engineering, ing, procurement procurement and construction company, company, Comspa Comspain in ".$. ".$. %%I, manufacturing and trading company, company , PT. Reka Rekay yada ada Ele Elektr ktrika ika, engin nginee eeri ring ng,, procurement procurement and constr construct uction ion compan companyy specia specializ lizes es in power power plant plant indust industry ry.. Proyek yang dikerjakan oleh PT. Rekayasa Industri memiliki segmen gmen sebagai berikut &as '())sho shore and (nshore*, &eothermal + Energy, Re)inery and Petrochemical, !ineral, Enironment and In)rastructure[1]. "epe "eperrti yang ang suda sudah h dila dilans nsiir pad pada beri berita ta tangg anggaal - $gustus -/0, PT.Rekayasa PT.Rekayasa Industri mampu meraih peringkat dalam dalam majala majalah h Engin Enginee eeri ring ng News News Reco Record rd 'ER 'ER** untu untuk k kategori 1The 1The Top 25 !nternational Contractor ENR 2"5# mend mendud uduk ukii peri pering ngka katt ke2ke2-/3 /3 untu untuk k hasi hasill kine kinerj rjany anyaa pada pada bidang EPC tersebut . 4al ini mampu dicapai dicapai tidak lain karena kinerj kinerjaa PT. PT. Rekay Rekayasa asa Indust Industri ri yang yang mampu mampu menyele menyelesai saikan kan pelaksanaan pembangunan 0- )asilitas in)rastruktur pada
tahun -/0 ,yakni salah satu contohnya adalah prestasi PT. Rekay Rekayasa asa Indust Industri ri dalam dalam bidang bidang refinery and petrochemical sepe sepert rtii proy proyek ek balo balong ngan an $lue %&y dimana dimana untuk untuk pertam pertamaa kalinya Indonesia tidak perlu mengimpor bahan bakar tidak bersubsidi[2]. "ebagai perusahaan yang bergerak di bidang EPC, banyak ditemukan proses penghitungan ukuran dalam perancangan, penyediaan dan pemasangan alat Instrument yang dikerjakan secara secara mende mendetai tail. l. Proyek Proyek yang yang sedang sedang dikerj dikerjaka akan n sekara sekarang ng oleh PT.Rekayasa Industri adalah #anggai $monia Plant dan sala salah h satu satu inst instrum rumen en terpe terpent ntin ingny gnyaa adal adalah ah boil boiler er.. "ist "istem em kont kontro roll menj menjad adii hal hal pent pentin ing g bagi bagi plant ini, ini, maka maka dari dari itu itu membua membuatt kami kami tertar tertarik ik mengam mengambil bil tema tema lapora laporan n 1"iste 1"istem m 5ontrol 6eel Drum dan Pembakaran Pada #oiler di #anggai $mmonia $mmonia Plant Plant Project7. Project7. #oiler #oiler adalah adalah bejana bejana bertekanan bertekanan dengan bentuk dan ukuran yang didesain untuk menghasilkan uap uap pana anas atau tau ste steam. am. "te "team deng dengaan teka tekana nan n tert terteentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas kesuatu proses. 8ntuk menghasilkan steam yang sesuai dengan set point maka lee leell air air yang yang masuk masuk harus harus dija dijaga ga dan dan untu untuk k menj menjag agany anyaa dibutuhkan sistem kontrol . "istem kontrol yang dipakai untuk mengontrol leel drum disini sendiri adalah %ingle Element 'rum eel Control pada Control pada saat kinerja rendah dan memakai Three Element 'rum eel Contr ontro ol pada saat kinerja tinggi. "edangkan untuk sistem kontrol kontrol pembakarann pembakarann digunakan digunakan ead*ag Type Type Com+ustion Contro Controll denga dengan n mengat mengatur ur fuel gas flow flow da dan com+ustion air flow agar flow agar dicapai tekanan steam header yang sesuai set point dengan bantuan ,igh %elect-ow %elect $loc&s $loc&s untuk mencegah mencegah malf malfun unct ctio ion n pada final control element. 8ntuk mengetahui lebih lanjut maka dilakukan kerja praktek untuk
melihat detail sistem kontrol leel drum dan pembakaran pada boiler di #angai $mmonia $mmonia Plant. 1.2
TUJUAN DAN MATERI Etika Rekayasa dan 5erja Praktek merupakan salah satu satu mata kul kuliah iah 9ajib jib di juru jurussan Teknik knik :isik isikaa IT" IT". !ahasis9a diharuskan terjun langsung ke dunia kerja sebagai seorang engineer . "ehi "ehing ngga ga dapa dapatt meng mengas asah ah kema kemamp mpua uan n dan softs&lill yang dimiliki oleh peserta didik. "ecara hards&ill dan softs&lill garis besar, tujuan pelaksanaan kerja praktek di PT. Rekayasa Industri adalah; a. Tujuan I 8ntuk meningkatkan kemampuan berkomunikasi dalam dalam hal akti)i akti)itas tas kerja kerja di lingku lingkunga ngan n kerja kerja PT Rekayasa Industri b. Tujuan II II 8ntuk memahami sistem kontrol leel drum dan pembakaran pada instrument boiler yang digunakan oleh PT. Rekayasa Industri di #anggai $monia Plant Project.
Terdap rdapat at dua dua mater aterii yang ang haru haruss dipe dipela laja jari ri oleh oleh mahas ahasis is9a 9a seba sebaga gaii pese pesert rtaa didi didik k juru jurusa san n Teknik knik :isik isikaa didasarkan pada kurikulum yang ada di
A!ur "a!a# $en%a"aan baran%
!ateri ini meliputi pemahaman struktur organisasi dan diagram alir dalam penanganan barang yang dipesan hingga barang sampai di tempat proyek. b) Mater 2 !ateri II merupakan materi yang diperlukan untuk menyelesaikan tujuan kedua, yaitu memahami sistem kontrol leel drum dan pembakaran pada instrument boiler yang digunakan oleh PT. Rekayasa Industri di #anggai $monia Plant Project. !ateri ini ber)ungsi untuk mengasah kemampuan mahasis9a dalam memahami proses kontrol yang terjadi di dalam sebuah instrument pada sebuah $monia Plant, dengan tahapan ; Study literature ter&at %a#bar P'D "an P(ID boiler package $a"a Ban%%a A##na P!ant Peserta didik mampu memahami hal2hal detail pada #anggai $mmonia Plant mulai dari aliran air ,uap dan pembakaran. *+te# Kntr! Pe#ba&aran "an Le,e! Dru# $a"a Ban%%a A##na P!ant Peserta didik dapat memahami sistem kontrol pada leel drum dan pembakaran pada boiler yang digunakan di #anggai $monia Plant Project.
Dengan !ateri I dan !ateri II, peserta didik diharapkan dapat mengasah kemampuan berkomunikasi, mengasah kemampuan memahami struktur proses kontrol yang diterapkan pada instrument boiler di suatu amonia plant poyek. 1.- AKTU DAN TEMPAT PELAK*ANAAN =aktu dan tempat pelaksanaan kerja praktek adalah sebagai berikut ; Perusahaan ; PT. Rekayasa Industri
o
5egiatan
0 -
Diskusi materi 5P Pengenalan perusahaan 5unjungan ke Yokoga9a Indonesia mempelajari mengenai •
"istem 5on)igurasi DC"
•
#$P "istem 5ontrol
A
Redundancy #$P
3
Pemahaman materi sistem kontrol pada leel drum boiler di #$P Project dari literatur terkait Pemahaman materi sistem kontrol pada pembakaran boiler
0
!inggu5e2 A
3
di #$P Project dari literatur terkait ?
Pembuatan laporan 5P
B
Penyerahanlaporan 5P
1.0 *I*TEMATIKA PENULI*AN 6aporan kerja praktek ini terdiri dari beberapa bab yang disusun sebagai berikut ; #$# I ; PED$4868$ #ab ini menjelaskan secara ringkas pengantar dan latar belakang, tujuan, materi, tempat dan 9aktu pelaksanaan, jad9al kegiatan serta sistematika laporan. #$# II ; (RIET$"I PER8"$4$$ #ab ini memaparkan pro)il PT. Rekayasa Industri secara umum mencakup sejarah singkat, isi, misi, manajemen perusahaan struktur organisasi, alur pengadaan alat dan pembangunan proyek, serta project2project di PT. Rekayasa Industri #$# III ; "I"TE! 5(TR(6 6EE6 DR8! D$ PE!#$5$R$ DI #(I6ER #$&&$I $!(I$ P6$T PR(
6$!PIR$
BAB II RIENTA*I PERU*AHAAN 2.1 Pr! PT. Re&a3a+a In"u+tr
PT. Rekayasa Industri didirikan berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia omor B Tahun 0>0, tentang Penyertaan !odal Republik Indonesia untuk Pendirian Perusahaan Perseroan dalam #idang 8saha Perencanaan Perekayasaan dan 5onstruksi Industri, 6embaran #erita egara Republik Indonesia omor 30 Tahun 0>B. PT. Rekayasa Industri menga9ali karirnya dengan melakukan beberapa pembangunan proyek di bidang Refinery dan Petrochemical/ seperti Proyek #lue "ky #alongan, #ioethanol, pabrik 5altim 3, pabrik Pupuk 5ujang 0#, pabrik Pupuk P5 !alaysia, serta proyek2proyek lainnya. Rekind terus mengembangkan potensi bisnis dengan merambah pembangunan di beberapa bidang lain. "tategi bisnis yang dikembangkan diantaranya di dalam bidang &as, &eothermal, dan !ineral, Eniroment + !nfrastructure. Proyek di bidang &as yang telah dikerjakan oleh Rekind diantaranya adalah proyek C( - Remoal "ubang, Proyek 0as $ooster %tation, Pipeline %ystem for gas production, 1acility
!elalui konsistensi pengembangan skill ekspertise yang dimilikinya, saat ini Rekind juga memimpin pembangunan )asilitas industri &eothermal di tanah air. 4al ini dapat dilihat dengan pembangunan serta operasionalisasi P6TP di tanah air diantaranya 5amojang 3 'kapasitas ?/ !=*, 6ahendong -,A, dan 3 'masing2masing dengan kapasitas -/ !=* serta =ayang =indu 0 dan - yang merupakan P6TP dengan kapasitas terbesar di dunia 'total kapasitas --/ !=*. Dalam melaksanakan bisnis dan pembangunan, PT. Rekayasa Industri memiliki beberapa anak perusahaan. $nak perusahaan tersebut diantaranya adalah PT. Rekayasa Engineering dalam bidang perancangan, PT. Yasa Industri usantara dalam bidang konstruksi, PT. Tracon Industri dalam bidang perdagangan dan konsultasi, PT. Puspetido dalam bidang e3uipment fa+rication dan PT. Rekind Daya !aju dalam bidang power producer , dimana F >/ G prosentase sahamnya berasal dari Rekind. Pemegang saham di PT. Rekayasa Industri terdiri dari tiga pihak. Pihak pemegang saham yang paling medominasi yaitu Pupuk Indonesia dengan saham sebesar /,/? G. "edangkan kedua pemegang saham lainnya adalah Pemerintah Republik Indonesia dan PT. Pupuk 5altim masing2 masing dengan prosentase saham sama yaitu 3,B G.
Ga#bar 2. 1 6ogo PT. Rekayasa Industri Pada tanggal -B juni -/03, PT. Rekayasa Industri meresmikan logo terbarunya sebagai bentuk kesiapan dalam menghadapi persaingan usaha sejenis yang kian ketat di dalam negeri. !akna logo ini dibangun dengan bentuk geometri yang me9akili lima brand personality dari Rekind yakni handal, berorientasi ke masa depan, berpengetahuan luas, peduli, dan cita bangsa. "edangkan arti 9arna dalam logo Rekind daintaranya adalah 9arna kuning2orange berarti semangat, biru merepresentasikan makna berpengetahuan luas dan hijau mencitrakan pertumbuhan. 2.2 4+ "an M+ PT. Re&a3a+a In"u+tr PT. Rekayasa Industri memiliki isi dan !isi perusahaan sebagai berikut; -.-.0 4+ isi dari PT. Rekaysa Industri adalah ; 5!enjadi perusahaan kelas dunia di bidang industri EPC yang terintegrasi7. -.-.- M+ !isi dari PT. Rekayasa Industtri adalah ; 1!embangun industri nasional yang lebih baik di bidang kimia, mineral dan energi 1.
2.3 Manaje#en PT. Re&a3a+a In"u+tr PT. Rekayasa Industri merupakan perusahaan penyedia jasa Engineering Procurement Construction Commissioning 'EPCC* pada skala besar. Engineering mempunyai makna proses mendesain atau merancang, Procurement bermakna melakukan pembelian barang2barang, Construction bermakna membangun perusahaan dan Commissioning berarti menjalankan pabrik hingga ber)ungsi dengan baik. "esuai dengan penjelasan, maka hasil akhir dari jasa PT. Rekayasa Industri berupa )asilitas produksi dengan kapasitas dan kinerja sesuai persyaratan yang disepakati dalam dokumen kontrak. "truktur dari unit Engineering di PT. Rekayasa Industri terdiri dari beberapa diisi disiplin ilmu teknik yang sesuai dengan peran perancangan spesi)iknya masing2masing seperti pada bagan berikut, "eluruh diisi pada engineering unit bekerja sama dan memiliki peran yang saling berkaitan dalam melakukan perencanaan dan pembangunan sebuah proyek. #erikut adalah penjelasan peran dari masing2masing diisi di engineering unit.
a. 4echanical Engineering 4echanical engineering bertanggung ja9ab dalam pekerjaan engineering/ procurement dan construction. Dalam melaksanakan pekerjaannya 4echanical engineering dibagi menjadi A spesialisasi, yaitu; %tatic e3uipment engineer , Rotating e3uipment , dan Com+ustion engineer . "ecara garis E Ga#bar 2. 2 #agan Diisi di #agian Engineering 8nit PT. Rekayasa n % Industri ! e c c
h
a n
n e c a e l r n % % i
U n
besar tanggung ja9abnya mencakup desain hingga pemasangan e3uipment , serta bagian commisioning yang dikerjakan secara team b. Electrical Engineering Diisi electrical akan bertanggung ja9ab atas kegiatan desain electrical hingga pelaksanaan konstruksi electrical di lapangan berdasarkan desain yang sudah dirancang. c. !nstrument Engineering Diisi instrument engineering memunyai tugas yaitu melakukan function test terhadap instrument seperti transmitter sehingga bisa terbaca ke DC". d. Process Engineering Pekerjaan dari diisi process engineer ter)okus pada desain, operasi, pengendalian dan optimasi proses suatu pembangunan dan perancangan pabrik. e. Ciil Engineering Diisi ini akan bertanggung ja9ab atas kegiatan desain struktur penunjang instalasi seperti pembangunan pondasi mesin sebagai tempat dudukan mesin2mesin pabrik. ). Piping Engineering
Piping engineer bertugas untuk menghubungkan antar eHuipment dari suatu plant dengan mempertimbangkan perhitungan beban )luida. 2.4 *tru&tur Peru+a6aan PT. Re&a3a+a In"u+tr
"esuai dengan restrukturisasi organisasi yang diterapkan baru2baru ini, susunan organisasi PT. Rekayasa Industri diperlihatkan dalam bagan berikut. Pada dasarnya organisasi PT. Rekayasa Industri terdiri dari Direktur Eksekuti), 8nit (perasional, dan 8nit 8saha. 8nit 8saha berperan sebagai pusat laba independen. Pengoperasian perusahaan dalam menangani proyek dilaksanakan berdasarkan gugus tugas maupun sebagai kombinasi gugus tugas dan dasar matriks organisasi bergantung pada ukuran dan kompleksitas .
Ga#bar 2. - "truktur perusahaan PT. Rekayasa Industri Chief Eecutie fficer merupakan pimpinan tertinggi di PT. Rekayasa Industri. Chief Eecutie fficer dibantu oleh 3 EP yakni bidang operation, business in)rastructure, industrial plant, dan energy + in)rastucture. 6ice President memba9ahi beberapa unit dan salah satunya bernama unit EPC (peration yang memba9ahi diisi Process. Diisi process melakukan kegiatan perancangan desain sistem dan bangunan pabrik dalam bentuk P+ID dan melakukan kontrol terhadap proses optimasi. 2.-. A!ur Pen%a"aan A!at "a!a# Pe#ban%unan Pr3e& Dalam melakukan pengerjaan dan pembangunan proyek semua diisi memiliki peranan penting dan saling berkaitan. Pada tahap a9al, diisi yang pertama kali menjalankan perannya adalah diisi proses. Diisi Proses
membuat perancangan sistem kerja secara keseluruhan dari proyek yang akan dikerjakan. Rancangan sistem kerja tersebut berupa P+ID dan inputoutput dari masing2masing Instrument yang kemudian akan diserahkan ke Diisi yang berkaitan untuk dilakukan pengecekkan dan penambahan konten yang belum terhitung. "etelah dilakukan pengecekkan, selanjutnya dilakukan penghitungan alat2alat dari perancangan a9al untuk mendapat spesi)ikasi yang akan dibandingkan dengan kondisi real. Pembandingan dengan kondisi real dilakukan dengan melihat Input dan (utput alat. Perhitungan spesi)ikasi akan dibuat dalam bentuk dokumen pengadaan barang. Di tahapan berikutnya, Diisi Instrument melengkapi perhitungan dari Diisi Proses dan mulai mencari endor yang dapat menyediakan Instrument sesuai dengan dokumen. Tahap pembuatan dokumen pengadaan alat mele9ati beberapa tahapan yaitu pembuatan a9al dokumen oleh pihak Rekind, pengecekan dokumen oleh pihak endor dan persetujuan dokumen dari pihak penyelenggara proyek 'client *. "ehingga, jika masih terdapat kesalahan maka akan dilakukan reisi dokumen yang akan mele9ati A tahapan tersebut. "etelah didapatkan dokumen pengadaan alat yang sudah disetujui oleh ketiga pihak maka dokumen tersebut akan diserahkan ke endor agar proses pembuatan alat dapat dimulai. Pada saat proses pembuatan barang, tugas pengadaan alat diserahkan sepenuhnya ke diisi procurement management sebagai diisi yang menangani managerial barang hingga sampai di tempat proyek. Diisi ini akan memantau proses pembuatan alat dan sebagai penentu batas 9aktu yang ditoleransi untuk penyediaan barang ke proyek. Proses pembuatan alat memerlukan 9aktu yang lama hingga
bertahun2tahun. "etelah barang sudah selesai dibuat dan dikirim ke pihak Rekind maka tugas instalasi alat akan diberikan ke diisi construction. 2.5 Prje7t8Prje7t !e6 PT. Re&a3a+a In"u+tr PT. Rekayasa Industri telah mengerjakan beberapa proyek di bidang refinery and petrochemical , oil and gas (offshore-onshore), 4ineral/ Enironment 7 !nfrastructure, 0eothermal 7 Power . #eberapa proyek yang sedang dan telah dikerjakan oleh PT. Rekayasa Industri pada enam tahun terakhir ini diantaranya adalah, a. P8"RI II # Proyek ini adalah proyek pembangunan pabrik pupuk milik PT. Pupuk "ri9idjaja yang terletak di Palembang. Pabrik ini dibangun dengan kapasistas produksi urea -B/ sebesar !TPD dan amonia -/// !TPD dan massa pembangunan dari tahun -/0A hingga tahun -/0. b. "$#$4 $!!(I$8RE$ P6$T '"$!8R* Petronas Chemical :ertilise "abah memilih PT. Rekayasa Industri untuk membangun ammonia plant dengan kapasistas -/// !TPD dan urea plant dengan kapasitas A// !TPD. Pembangunan proyek ini direncanakan pada kurun 9aktu -/00 hingga -/0?. c. #$Y8 8RIP EPC Proyek yang terletak di Cepu, #ojonegoro,
d. EPC $R8 6&
PT. Rekayasa Industri merupakan EPC nasional pertama yang berhasil melakukan land2based regasi)ikasi di Indonesia, yang pertama dilakukan di pyoyek EPC $R8 6& ini dengan kapasitas normal 3// !!"C:D dengan periode pembangunan dari tahun -/0A hingga -/0. e. D(&&I &$" PR(D8CTI( :$CI6ITY2 !$TID(5 &$" DEE6(P!ET PR(
BAB III *I*TEM KNTRL LE4EL DRUM DAN PEMBAKARAN DI BILER BANGGAI AMNIA PLANT PRJE9T -.1. BILER
#oiler adalah bejana bertekanan dengan bentuk dan ukuran yang didesain untuk menghasilkan uap panas atau steam. %team dengan tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. #oiler pada plant memiliki dua )ungsi yaitu pada proses pembakarannya mengubah energI gas alam menjadi panas, sedangkan pada sistem air dan uap, mengubah panas ke uap di tekanan tinggi dan temperature yang tinggi. #agian2bagian dari boiler ; • • • • • • •
!ncenerator 'Ruang #akar* Eaporating %ection '#agian Penguapan* %team %uperheater '$lat Penguapan 6anjut* Economizer 8ir heater Cerobong 'esuperheater
Ga#bar -. 1 Coal Cogeneration Plant Pada PT.Pusri Palembang
#oiler ada berbagai jenis, dibedakan berdasarkan berbagai macam hal seperti karakteristik, cara kerja , tipe pipa dan bahan bakar yang digunakan. "etiap jenis boiler memiliki kelebihan serta kekurangan masing2masing. "eperti yang akan dijabarkan diba9ah ini; -.1.1 Jen+ b!er ber"a+ar&an t3$e tube. -.1.1.1 're Tube B!er Pada boiler ini memiliki dua bagian didalamnya yaitu bagian tube yang merupakan tempat terjadinya pembakaran dan bagian +arrel tong yang berisi )luida. Tipe boiler pipa api ini memiliki karakteristik yaitu menghasilkan jumlah steam yang rendah serta kapasitas yang terbatas. Prinsip kerjanya, proses pengapian terjadi didalam pipa dan panas yang dihasilkan diantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air.
5elebihan dari )ire tube boiler ini adalah proses pemasangan cukup mudah dan tidak memerlukan pengaturan yang khusus, tidak membutuhkan area yang besar dan memiliki biaya yang murah. 5ekurangan dari )ire tube boiler ini memiliki tempat pembakaran yang sulit dijangkau saat hendak dibersihkan, kapasitas steam yang rendah dan kurang e)isien karena banyak kalor yang terbuang sia2sia. -.1.1.2 ater Tube !emiliki konstruksi yang hampir sama dengan jenis pipa api, jenis ini juga terdiri dari pipa dan barel, yang menbedakan hanya sisi pipa yang diisi oleh air sedangkan sisi barrel merupakan tempat terjadinya pembakaran. 5arakteristik pada jenis ini ialah menghasilkan jumlah steam yang relati) banyak.Prinsip kerja dari 9ater Tu+e adalah Proses pengapian terjadi pada sisi luar pipa, sehingga panas akan terserap oleh air yang mengalir di dalam pipa. 5elebihan dari =ater Tube ini adalah memiliki kapasitas steam yang besar, nilai e)isiensi relati) lebih tinggi dan tungku pembakaran mudah untuk dijangkau saat akan dibersihkan."edangkan, kekurangannya adalah biaya inestasi a9al cukup mahal, membutuhkan area yang luas dan membutuhkan komponen tambahan dalam hal penanganan air. -.1.2 Jen+ b!er Ber"a+ar&an Ba6an Ba&ar -.1.2.1 *!" 'ue! :Ba6an Ba&ar Pa"at)
Tipe boiler ini menggunakan bahan bakar padat seperti kayu, batu bara, dengan karakteristik seperti harga bahan bakar relatie yang lebih murah dan lebih e)esien bila dibandingkan dengan boiler listrik. Prinsip kerjanya adalah pemanasan pada boiler ini bersumber dari pembakaran bahan bakar padat atau bisa juga campuran dari beberapa bahan bakar padat 'batu bara dan kayu* yang dibantu dengan oksigen. 5elebihan dari boiler ini, bahan bakar mudah untuk didapatkan dan lebih murah. 5ekurangan dari boiler ini sendiri adalah sisa pembakaran sulit untuk dibersihkan,. -.1.2.2 Ba6an Ba&ar Mn3a& :! 'ue!)
-.1.2.- Ba6an Ba&ar Ga+ :Ga+eu+ 'ue!) !emiliki jenis bahan bakar gas dengan karakteristik bahan baku yang lebih murah dan nilai e)isiensi lebih baik jika dibandingkan dengan jenis tipe bahan bakar lain. Prinsip 5erja dari boiler satu ini, pembakaran yang terjadi akibat campuran dari bahan bakar gas '6&* dengan oksigen serta sumber panas. 5elebihannya memiliki bahan bakar yang paling murah dan nilai e)esiensi yang lebih baik. 5ekurangannya , kontruksi yang mahal dan sumber bahan bakar yang sulit didapatkan, harus melalui jalur distribusi. #oiler jenis ini yang akan dipakai oleh 1#anggai $mmonia Project Plant7. -.1.2.0 E!e7tr7 "umber panas dari boiler tipe ini berasal dari listrik, dengan karakteristik bahan bakar yang lebih murah akan tetapi memiliki tingkat e)esiensi yang rendah. Prinsip 5erjanya adalah pemanas bersumber dari listrik yang menyuplai panas. 5elebihannya memiliki pere9atan yang sederhana dan sumber pemanas sangat mudah untuk didapatkan. 5ekurangannya nilai e)esiensi yang buruk dan memiliki temperatur pembakaran yang rendah.
-.2 B!er $a"a Ban%%a A##na Prje7t P!ant Telah diketahui berbagai jenis dan bagian dari boiler, setiap jenis dan bagian pada boiler memiliki kegunaan masing2masing. "ecara garis besar boiler memiliki )ungsi sebagai pengubah energi gas alam menjadi panas, dimana panasnya akan mengubah air menjadi uap. Pada sistem boiler #$P project yang memakai gas alam sebagai bahan bakar pemanasnya terdapat sistem2sistem kontrol yang saling berkaitan satu dengan yang lain. #erikut adalah sistem2sistem yang ada pada boiler #$P; A.-.0 "istem %team and 9ater 1eedwater disupply oleh boiler )eed 9ater pump, dimana terdapat dua pipa penyalur yang memiliki diameter berbeda, pipa penyalur utama berdiameter lebih besar daripada pipa +ypass. 5edua aliran ini sama2sama akan menuju economizer untuk dipanaskan dan selanjutnya masuk ke steam drum. Dari steam drum, air dipompa oleh pompa sirkulasi boiler menuju 9all tube agar dapat mencapai )ase uap saturasi. Dari 9all tube, air kembali masuk ke steam drum. 5omponen pada steam drum memungkinkan terjadi permisahan antara air dan uap air. $ir sendiri menuju raiser tube, sedangkan uap menuju pipa boiler sisi superheater. 8ap yang sudah dalam keadaan saturated akan masuk ke dalam superheater agar memenuhi syarat masuk ke turbin uap. Pada sistem ini juga terdapat sistem blo9do9n. "istem blo9do9n pada boiler adalah proses pembuangan air dari boiler 'mengendalikan air dari boiler*. $ir yang disuplai ke dalam boiler dari
)eed9ater pump masih mengandung kotoran, peningkatan kotoran mampu mempengaruhi kandungan solid pada uap dan menyebabkan kerusakan pada pipa. A.-.- "istem Pembakaran atural gas sebagai bahan bakar dari boiler ini masuk dan dibakar pada burner. Energi panas ini sebagian akan terpancar secara radiasi ke pipa2pipa eaporator sehingga memanaskan pipa tersebut. Panas yang tersrap oleh permukaan pipa akan secara konduksi berpindah ke sisi permukaan dalam pipa. Di dalam pipa mengalir air yang terus menerus menyerap panas tersebut. Proses penyebaran panas antar molekul di dalam aliran ini terjadi secara koneksi gas hasil pembakaran yang mengandung energi panas akan terus mengalir mengikuti boiler hingga sisi keluaran 'Panas yang terkandung di dalam gas buang akan diserap oleh permukaan turbin boiler dan diteruskan secara konduksi* A.-.A "istem 8dara dan &as #uang "istem yang ber)ungsi sebagai media transport gas alam menuju boiler 'udara primer* sekaligus menambah oksigen untuk proses pembakaran dan membuat turbulensi 'udara sekunder*. "edangkan untuk sistem gas buang adalah hasil keluaran dari proses pembakaran yang digunakan untuk mentrans)er gas panas dari sisa hasil proses pembakaran menuju ke pipa air dan uap serta element pemanas udara.
-.- 9ntr! 4a!,e ale secara de)inisi bahasa Indonesia yaitu katup, kran, atau klep, yang mempunyai )ungsi sebagai pengatur laju aliran )luida yang mele9atinya.
kv
P ( s )
σs + 1
=
-.0 9ntr! Pen%en"a! Pengendali PID adalah pengendali yang paling banyak digunakan didalam industri. Pengendali PID telah bertahan sejak lama, dari era sistem analog hingga era sistem digital komputer. Pada kenyataannya, perkembangan teknologi digital dan so)t9are telah membuat perkembangan yang signi)ikan terhadap penelitian PID. -.0.1 Pen%en"a! PID Intrumentasi dan control industri tentu tidak lepas dari sistem instrumentasi sebagai pengontrol yang digunakan dalam keperluan pabrik. "istem kontrol pada pabrik tidak lagi manual seperti dahulu, tetapi saat sekarang ini telah dibantu dengan perangkat kontroler sehingga dalam proses produksinya suatu pabrik bisa lebih e)isien dan e)ekti). 5ontroler juga ber)ungsi untuk memastikan bah9a setiap proses produksi terjadi dengan baik.
PID (Proportional:!ntegral:'eriatie controller) merupakan kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut. Pengontrol PID adalah pengontrol konensional yang banyak dipakai dalam dunia industri. Pengontrol PID akan memberikan aksi kepada Control ale berdasarkan besar error yang diperoleh. Control ale akan menjadi aktuator yang mengatur aliran )luida dalam proses industri yang terjadi 6eel air yang diinginkan disebut dengan %et Point . Error adalah perbedaan dari %et Point dengan leel air aktual. -.; *+te# Kntr! Le,e! Ar Pa"a *tea# Dru# Pada boiler, air yang dipanaskan untuk menjadi uap mele9ati steam drum. 6eel air pada steam drum harus dijaga karenabila leel air terindikasi kurang saat boiler beroperasi akan menyebabkan oerheating pada pipa boiler sedangkan apabila leel air terindikasi terlalu tinggi keluarannya akan berlebihan. !aka dari itu untuk menjaganya membutuhkan sistem kontrol berikut adalah sistem control yang mampu menjaganya ; a. "ingle Element Control b. T9o Element Control c. Three Element Control amun, pada boiler #$P yang dipakai hanya single element control dan three element control.
A..0 "ingle Element Control
Pada dasarnya single element control menggunakan leel air pada steam drum untuk menjadi sinyal input untuk sistem kontrol tersebut jadi outputnya nanti sistem kontrol akan mengeluarkan perintah sinyal kepada ale. 8ntuk "ingle Element Drum 6eel Control pada boiler #$P plant akan beroperasi apabila alirannya kurang dari A/ G . "inyal leel air pada drum dan set pointnya dibandingkan di 6IC2-00/-$ dan kontroller outputnya akan disetting menjadi A/ G untuk bukaan control alenya. Pada sistem kontrol boiler ini disediakan control ale yang terpisah untuk mengkontrol leel pada drum , jadi ketika aliran uapnya diba9ah A/ G maka kontrol drum leelnya langsung beralih ke single element. A..- Three Element Drum 6eel Control Pada dasarnya sistem kontrol ini menggunakan leel steam drum, debit aliran main steam dan debit aliran )eed 9ater sebagai parameter masukannya. "ehingga, diharapkan leel air pada steam drum dapat dijaga untuk tetap berda pada setpointnya sekalipun terjadi permintaan perubahan beban yang signi)ikan. 8ntuk mengubah mode single element drum leel control ke three element melalui operator dengan melihat keadaan apabila aliran lebih dari A/ G maka akan menutup leel control ale A/G ke posisi o)) dan menyalakan 6IC#erikut adalah cara kerja three element drum, Perangkat yang diperlukan untuk melengkapi skema three* element drum leel control terdiri dari flow element
tambahan ':E2-* dan differential pressure transmitter ':T2-*. $rea sebelah kiri garis putus2 putus pada gambar ber)ungsi sama dengan two* element drum leel control , dengan pengecualian; output dari feedwater flow computer ':Y2A* menjadi set*point untuk feedwater flow controller ':IC2-*. 1eedwater flow diukur oleh transmitter ':T2-*. "inyal output dari feedwater flow transmitter di2 linearkan oleh s3uare root etrator , ':Y2-*. "inyal ini merupakan ariabel proses untuk feedwater controller dan dibandingkan dengan output dari feedwater flow computer ' set*point *. 1eedwater flow controller menghasilkan sinyal korekti) yang diperlukan untuk menjaga feedwater flow pada set* point @nya dengan pengaturan feedwater control ale ':C20*.
Ga#bar -. 2 "kema Three Element Control -.< *+te# $e#ba&aran " b!er $a"a Ban%%a A#na P!ant Prje7t Pada umumnya sistem kontrol pembakaran 'com+ustion control * yang terdapat di #oiler menggunakan steam pressure dari steam header sebagai master controlnya.
(utput dari pembakaran di boiler yang berupa pressure steam ini akan di casscade dengan interkoneksi dari fuel flow control dan com+ustion air flow control . Cara kerja sistem kontrol dari interkoneksi ini berdasarkan kenaikan dan penurunan beban pada steam pressure. 5etika keadaan beban naik ' steam pressure turun* maka ale di com+ustion air control dan fuel flow control akan membuka. Dan ketika beban turun 'steam pressure naik* maka ale yang terdapat di combustion air control dan fuel flow control akan menutup. "ehingga dapat disimpulkan bah9a secara umum kunci dari combustion control di boiler adalah menjaga nilai perbandingan dari fuel flow dan com+ustion air flow ')uelair ratio* tetap berada pada range yang ideal agar terjadi pembakaran yang sempurna dan tidak akan terjadi penimbunan bahan bakar gas alam di ruang pembakaran yang dapat menyebabkan ledakkan. Pada proyek #anggai $monia Plant, bahan bakar yang digunakan untuk proses pembakaran adalah natural gas dengan sistem kontrol pembakaran yang digunakan disebut ead*lag type com+ustion control . 6ead2lag type combustion control ini meman)aatkan leadlag units 'lo9 selector dan high selector* untuk menghindari bahan bakar yang berlebihan pada saat terjadi malfunction di final cntrol element . ariabel proses pada sistem kontrol pembakaran ini berupa steam pressure yang akan diukur oleh pressure transmitter PT2-000A dan nilainya akan ditampilkan pada pressure indicating control PIC2-000A. ilai steam pressure 'G* pada PIC2-000A inilah yang akan dibandingkan dengan nilai air flow 'G* dan fuel flow 'G* untuk kemudian menentukan bagaimana sistem kontrol pembakaran akan
Ga#bar -. - 5omposisi atural &as sebagai bahan bakar dari boiler di #$P bekerja dengan menentukan apakah kontroler air )lo9 ':IC2 -00/-* atau kontroler )uel )lo9 ':IC2-00/0* yang akan memberikan respon terlebih dahulu.
A.?.0 atrual &as :lo9 Control $liran dari natural gas diukur oleh N0 1low Transmitter ':T2 -00/0* atau yang biasa disebut dengan coriolis mass flow meter . ariabel yang terukur akan dikirim ke fuel flow controller +loc& ':IC2-00/0* dengan nilai remote set pointnya berasal dari low selector +loc& '!kcalhr*. (utput dari :IC2 -00/0 ini akan dikomparasi dengan nilai limit firing di burner pada komparator blok agar tidak terjadi oer firing pada burner dan di konersi kembali pada satuan TP4. "elanjutnya, kontroler akan menggerakkan gas flow control ale :2 -00/0. Diamana ale mempunyai bukaan maksimum sebesar
BB.BBG, hal ini terjadi untuk menghindari ecess fuel pada furnace. A.?.- $ir :lo9 Control Remote set point pada air flow controller :IC2-00/- adalah sinyal load demand yang paling tinggi dan aktual )uel )lo9 'G*. "istem kontrol air flow ini digunakan untuk memasok jumlah udara yang cukup ketika digunakan untuk membakar seluruh bahan bakar sehingga akan terbakar pada proses pembakaran. Dimana jumlah dari ecess air bergantung pada beban di boiler. Pada saat kuantitas beban boiler rendah maka jumlah ecess air lebih tinggi jika dibandingkan dengan saat beban boiler besar. 5adar oksigen di keluaran cerobong gas merupakan )ungsi dari kadar ecess air. Pada combustion control jumlah dari ecess air yang dibutuhkan dapat dihitung dari nilai remote set point dari oksigen yang merupakan )ungsi dari beban total burner.
