PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER DENGAN FIG UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM (Aplikasi PTPN IV UNIT USAHA ADOLINA SUMATERA UTARA)

Transkripsi

1 1 PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER DENGAN FIG UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM (Aplikasi PTPN IV UNIT USAHA ADOLINA SUMATERA UTARA) OLEH : EVA FEBRINA SINULINGGA Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 2 PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER DENGAN FIG UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM (Aplikasi PTPN IV UNIT USAHA ADOLINA SUMATERA UTARA) oleh : EVA FEBRINA SINULINGGA Disetujui Oleh : Pembimbing Karya Akhir Ir. Nasrul Abdi, MT Nip : Diketahui Oleh : Ketua Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Ir. Nasrul Abdi, MT Nip : PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

3 3 ABSTRAK Pada perkembangan teknologi dunia perindustrian saat ini sangatlah pesat dilihat dari sisi penggunaan penggunaan alat instrumentasi pabrik yang semakin canggih yang berfungsi membantu dan mempermudah pekerjaan manusia dalam suatu proses produksi. Salah satu contoh dari alat instrument adalah Control Valve. Sistem control valve merupakan salah satu sistem kendali yang terdapat di pabrik PTPN IV UNIT USAHA ADOLINA. Tujuan pengendalian dengan menggunakan kontrol ini adalah menjaga agar proses pengontrolan berlangsung sesuai dengan akurasi yang diinginkan. pabrik ini bergerak dalam bidang pengolahan minyak kelapa sawit. Salah satu instrument sistem control yang digunakan adalah Control Valve HRC ( High Rate Control ) yang berperan dalam proses untuk mengontrol aliran steam atau uap panas yang dialiran ke sterilizier pada unit Stasiun Rebusan yang bekerja berdasarkan prinsip Air To Open, dengan menggunakan Pneumatic Actuator, Pada proses sistem perebusan / sterilizer yang merebus TBS (Tandan Buah Segar) agar buah mudah lepas dari janjangan dan mudah diolah menjadi minyak kelapa sawit yang terdapat pada pabrik PTPN IV ADOLINA. Pada unit ini pemilihan material merupakan hal yang paling utama, harus disesuaikan dengan material yang dikontrolnya. Kata Kunci ; Control Valve, Sterilizer, Steam

4 4 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memelihara dan melimpahkan kasih dan berkat karunia-nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya akhir ini. Karya Akhir ini dimaksudkan adalah sebagai syarat untuk menyelesaikan Program studi di Fakultas Teknik Jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik Diploma IV Universitas Sumatera Utara. Dalam proses penyusunan karya akhir ini, penulis telah mendapat bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, maka untuk bantuan yang di berikan baik materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah sepantasnya penulis mengucapakan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Orang tua yang saya sangat cintai Ayahanda Ngamanken Sinulingga dan Ibunda Rohani Br Ginting, yang telah memberi dorongan moril, materil dan doa terhadap penulis. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Armansyah Ginting M.Eng. selaku Dekan fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT. selaku Ketua Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik dan juga selaku dosen pembimbing dalam penyusunan karya akhir ini. 4. Bapak Rahmat Fauzi ST, MT. selaku Sekretaris Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik. 5. Bapak Ir. H. Mansyur M.Si. selaku pembimbing lapangan. 6. Bapak Rudy syahputra selaku Pembimbing lapangan pabrik di PTPN-IV Adolina

5 5 7. Bapak Ir. Zulkarnaen Pane selaku Dosen Wali. 8. Keluarga Besar saya yang telah memberikan dukungan terutama HT.Erni Purba serta Muda/i GSRI Sidodadi yang telah memberikan doanya terlebih sahabat saya Esther, Sintice, Novi, Kak Tetty, Helmianna. 9. Rekan rekan satu Kerja Praktek (KP) di PTPN-IV Adolina Afrizal Sam Rangkuti, Silva Meiga Sitta Sitepu, Nurlia Husna, Hermansyah Malau, Robin Hutagaol, M. Arie Syahputra dan khususnya bang Viktor Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik angkatan 2003, khususnya kak Khairina Matondang, Bang Dedianto Hasugian, Eddy Rahman Chaniago, Ade Kurniawan, Boy Hazri Khairi, dan Suchi Kesuma. Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat untuk kemajuan dimasa akan datang. Karena keterbatasan waktu dan kemampuan, penulis menyadari bahwa dalam pembuatan Karya Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan maupun kesalahan. Untuk itu penulis membuka diri atas segala kritik dan saran yang bersifat membangun agar dapat di diskusikan dan di pelajari bersama demi kemajuan wawasan ilmu pengetahuann teknologi. Semoga karya akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Juni 2009 Hormat Saya DAFTAR ISI Penulis

6 6 Lembar Pengesahan Abstrak... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... iii Daftar Istilah... vii BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Pemilihan Judul... 1 I.2 Tujuan Penulisan Karya Akhir... 2 I.3 Batasan Masalah... 2 I.4 Metode Pembahasan... 3 I.5 Sistematika... 3 BAB II LANDASAN TEORI II.1 Pengertian Pengontrolan... 5 II.2 Karakteristik Pengontrolan... 6 II.2.1 Sistem Kontrol Loop Tertutup... 6 II.2.2 Sistem Kontrol LoopTerbuka... 7 II.3 Pengertian Alat Kontrol... 8 II.4 Kontroller dan Kerangan Kontrol... 8 II.4.1 Kontroller... 8 II.4.2 Kerangan Kontrol II.5 Transmitter BAB III CONTROL VALVE III.1 Prinsip Kerja Control Valve... 27

7 7 III.2 Definisi Komponen komponen Utama Control Valve III.3. Jenis Jenis Control Valve...31 III.3.1 Globe Valve III.3.2 Three Way Valve III.3.3 Angle Valve III.3.4 Y-Style Valve III.3.5 Cage Valve III.3.6 Saunders Valve III.3.7 Butterfly Valve III.3.8 Ball Valve III.4 Terminilogy Control Valve III.5 Spesifikasi Control Valve III.6 Keterpasangan atau Instalasi Alat BAB IV PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZER DENGAN FIG UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM ( UAP ) IV.1 Control Valve FIG Pada Proses Rebusan Yang Terdapat pada Unit Sterilizer IV.2 Sterilizer IV.3 Jenis Jenis Sterilizer...43 IV.4 Bagian Bagian dari Sterilizer IV.5 Komponen Komponen Pembangunan utama Control Valve FIG (Air To Close)...46 IV.6 Analisa Data... 49

8 8 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan V.2 Saran Daftar Pustaka Lampiran BAB I

9 9 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah. Sejalan dengan kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat pada saat ini, manusia selalu berusaha untuk menemukan atau menciptakan suatu peralatan yang dapat mempermudah pekerjaan teknik pengontrolan besaran. Instrumen merupakan suatu alat yang sangat penting dalam suatu sistem pengontrolan dan merupakan salah satu faktor yang sangat menentukan hasil produksi. Dimana peralatan instrumentlah yang mengukur, mengontrol, mendeteksi, menutup, membuka, menganalisa baik secara manual maupun otomatis. Pada proses industri, pengendalian dilakukan dengan mengukur salah satu atau lebih variabel. Hasil pengukuran ini digunakan untuk perbandingan apakah proses variabel yang diukur sesuai dengan yang diinginkan. Pada umumnya proses variabel yang diukur antara lain : aliran (flow), tekanan (Pressure), tinggi permukaan (level), dan suhu (temperatur). Setiap industri senantiasa memiliki peralatan elektronik sebagai peralatan kontrol maupun sebagai instrumen. Alat kontrol maupun instrument tersebut bermacam macam bentuk dan fungsinya. Salah satu alat adalah Control Valve pada stasiun rebusan atau sterilizer yang terdapat pada pabrik PTPN IV Usaha Adolina Sumatera Utara. Control Valve ini berfungsi untuk mengontrol aliran steam atau uap panas pada sterilizer atau stasiun rebusan. Dan juga berfungsi sebagai pendeteksi untuk dikirim ke kontroller oleh bagian pengirim dari transmitter agar dapat dibaca diruang kontrol yang terdapat pada ruang lain.

10 10 Oleh karena itu penulis tertarik untuk membahas tentang Control Valve pada Sterilizer FIG untuk mengontrol aliran steam sebagai judul karya akhir. 1.2 Tujuan Penulisan Karya Akhir Sebagai perusahaan yang menghasilkan minyak mentah kelapa sawit dalam skala besar dengan proses produksi yang rumit, maka diperlukan sistem control instrumen dalam proses perebusan untuk mendapatkan kualitas minyak sesuai dengan yang dinginkan. Dalam hal pengontrolan tersebut diperlukan sebuah perelatan instrument yang kita sebut Control Valve. Adapun yang menjadi tujuan penulisan dalam karya akhir ini adalah : 1. Untuk Mengetahui prinsip kerja dari Control Valve FIG Mengetahui penggunanaan Control Valve FIG untuk mengetahui besarnya aliran steam pada proses perebusan pada TBS. 3. Mengetahui material pembangun Control Valve FIG Batasan Masalah Setiap industri senantiasa memiliki instrumen, salah satunya adalah Control Valve FIG pada perebusan TBS (Tandan Buah Segar) atau stelirizer. Alat ini berfungsi untuk mengontrol aliran steam atau uap panas. Penulis merasa perlu untuk membatasi yang dibahas dalam Karya Akhir ini, mengingat keterbatasan waktu, tempat, kemampuan dan pengalaman. Adapun hal hal yang dibahas adalah :

11 11 1. Prinsip kerja Control Valve FIG secara umum dan kegunaanya didalam pengontrolan dalam proses perebusan TBS (Tandan Buah Segar) atau stelirizer. 2. Pemilihan material untuk Control Valve untuk mengontrol fluida jenis steam. 3. Mengetahui besarnya yang melalui Control Valve 1.4 Metode Pembahasan Metode pembahasan yang digunakan dalam penulisan Karya Akhir ini antara lain sebagai berikut : 1. Dengan mempelajari teori dan pengamatan langsung dilapangan selama Kerja Praktek (KP) serta melakukan diskusi dengan pembimbing lapangan dan juga operator lapangan. 2. Melakukan diskusi dengan Dosen Pembimbing. 1.5 Sistematika Pembahasan Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan Karya Akhir ini, maka penulis membuat suatu sistematika pembahasan. Sistematika pembahasan ini merupakan urutan bab termasuk ini dari sub sub babnya. Adapun pembahasan tersebut adalah : BAB I PENDAHULUAN Bagian ini berisikan latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan atau metode pembahasan dan sistematika penulisan.

12 12 BAB II LANDASAN TEORI Bab ini memberikan penjelasan mengenai teori teori dasar yang diperlukan dalam karya akhir. Diantaranya dijelaskan mengenai dasar pengontrolan, karakteristik pengontrolan, pengertian alat kontrol, mengenai kontroller dan keterangan kontrol. BAB III CONTROL VALVE Mengenai Control Valve dimana pada bab ini penulis menguraikan tentang Control Valve, Prinsip Kerja Control Valve, Definisi Komponen Komponen Utama Control Valve, Jenis Jenis Control Valve, Terminology Control Valve, Spesifikasi Control Valve, Keterpasangan atau Instalasi Alat. BAB IV PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER DEGAN FIG UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM (UAP) Pada bagian ini menguraikan tentang cara proses Control valve FIG pada unit Stelirizier atau stasiun rebusan. Dan komponen komponen pembangun Control valve FIG BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bagian ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari penulisan karya akhir.

13 13 BAB II LANDASAN TEORI Pengertian Pengontrolan Sistem pengontrolan terutama dalam sistem otomatisasi pada mesin produksi. Sistem kontrol ini sangat diperlukan seperti pesawat rusang angkasa, peluru kendali, sistem pengemudian otomatic pilot pesawat, dan sebagainya, sistem pengontrolan telah menjadi bagian yang sangat penting dan terpadu dalam proses proses dalam industri. Misal pada proses pengontrolan tekanan, suhu, kelembapan viskositas arus dan aliran dalam industri proses. Variabel yang di kontrol adalah besaran atau keadaan yang diukur dan dikontrol, dalam keadaan normal, variabel yang dikontrol adalah keluaran dari sistem, dan sistem adalah kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja sama sama dan melakukan sasaran tertentu. Sistem tidak dibatasi hanya pada sasaran fisik saja, konsep sistem dapat digunakan pada bidang ilmu lain. Maka dapat disimpulkan sistem pengontrolan berarti mengukur nilai dari variabel sistem yang dikontrol dan menerapkan variabel yang di manipulasi dalam sistem untuk mengoreksi atau membatasi penyimpangan nilai yang diukur dari nilai yang dikehendaki.

14 14 Karekteristik Pengontrolan Karakteristik sistem pengontrolan dapat kita bagi dalam dua jenis sistem, yaitu : 1. Sistem Kontrol Loop Tertutup (closed loop control system) 2. Sistem Kontrol Loop Terbuka (open loop control system) Sistem Kontrol Loop Tertutup Sistem kontrol umpan balik sering kali disebut sebagai sistem kontrol loop tertutup. Praktisnya, istilah kontrol umpan balik dan kontrol loop tertutup dapat saling diperlukan penggunaannya. Pada sistem kontrol loop tertutup, sinyal kesalahan yang bekerja, yaitu antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang mungkin sinyal keluarannya sendiri atau fungsi dari sinyal keluaran dan turunannya), disajikan ke kontroller sedemikian rupa untuk mengurangi kesalahan dan membawa keluaran sistem ke nilai yang dikehendaki. Istilah kontrol loop tertutup selalu berarti penggunaan aksi kontrol umpan balik untuk mengurangi kesalahan sistem. Pada gambar 2.1 [6] dapat kita lihat sistem kontrol loop tertutup seperti di bawah ini. Gambar 2.1 Sistem Kontrol Loop Tertutup

15 15 Sistem Kontrol Loop Terbuka Suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol disebut sistem kontrol loop terbuka. Dengan kata lain, sistem kontrol loop terbuka keluarannya tidak dapat dipergunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. Suatu contoh sederhana adalah mesin cuci. Perendaman, pencucian dan pembilasan dalam mesin cuci dilakukan atas basis waktu. Mesin ini tidak mengatur sinyal keluaran yaitu tingkat kebersihan pakaian. Dalam suatu sistem kontrol loop terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk tiap masukan acuan berhubungan dengan kondisi operasi tertentu, sebagai akibat, ketetapan dari sistem tergantung pada kalibrasi. Dengan adanya gangguan, sistem kontrol loop terbuka tidak dapat melaksanakan tugas seperti yang diharapkan. Sistem kontrol loop terbuka dapat digunakan, hanya jika hubungan antara masukan dan keluaran diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal. Pada gambar 2.2 [6] dapat kita lihat sistem kontrol loop terbuka seperti di bawah ini Gambar 2.2 Sistem Kontrol Loop Terbuka

16 16 Pengertian Alat Kontrol Variabel yang dikontrol adalah besaran atau keadaan yang diukur dan dikontrol. Variabel yang dimanipulasi adalah besaran atau keadaan yang diubah oleh Kontroller untuk mempengaruhi nilai variabel yang dikontrol. Kontrol berarti mengukur nilai dari variabel yang dikontrol dan menerapkan variabel yang dimanipulasi ke sistem untuk mengoreksi atau membatasi penyimpangan nilai yang diukur dari nilai yang dikehendaki. Jadi kesimpulannya, alat kontrol adalah suatu alat yang sengaja diproses dan deprogram sesuai dengan keinginan dari pemakai. Sebagai contoh adalah sistem kontrol suhu ruangan, dengan suhu ruangan sebenarnya dan membandingkannya dengan acuan (suhu yang dikehendaki), thermostat menjalankan alat pemanas atau pendingin, atau mematikannya sedemikian rupa, sehingga memastikan suhu ruangan tetap pada suhu yang nyaman tidak tergantung dari keadaan suhu di luar ruangan. Kontroller dan Kerangan Kontroller Kontroller berfungsi untuk mengatur agar keadaan yang sedang berlangsung dari suatu proses dapat berlangsung sesuai keadaan yang diinginkan dari proses itu. Pengontrolan dapat dilakukan dengan tangan manusia dan dapat dilakukan dengan alat pengatur otomatis. Berikut, beberapa bagan yang terdapat didalam kontroller lihat istilah yang erat hubungan dengan kontroller.

17 17 1. Range Batasan selalu terdiri dari dua nilai yaitu nilai terendah dan nilai tertinggi. Misalnya batasan sebuah Kontroller adalah Nilai 0 disebut nilai batasan terendah (Lower Range Valve). Sedangkan nilai 100 disebut nilai batasan tertinggi (Upper Range Valve). 2. Span Bila batasan controller dari maka Span dari kontroller itu adalah 0, Span yang dimulai dengan angka 0 disebut Eleveted Span, sedangkan yang dimulai dengan angka dibawah 0 (minus) disebut Supressed Span. 3. Reading Reading adalah nilai yang sedang berlaku dalam proses, reading terdiri dari dua jenis yaitu : a. Corret Reading, yaitu nilai sebenarnya b. Instrument Reading, yaitu nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur. 4. Sinyal Fisik Sinyal pneumatic atau listrik yang digunakan pada kontroller yaitu : - Untuk sinyal pneumatik 3 15 Psi atau 0,2 1 Kg/Cm 2 - Untuk Sinyal Elektrik 1 5 Volt 4 20 ma 5. Sinyal Skala Sinyal indikasi yang diberikan Kontroller dalam bentuk persen. Umumnya % 6. Gangguan (Disturbancies) Perubahan yang terjadi pada operasi kontroller. Perubahan ini biasanya ditimbulkan oleh :

18 18 - Perubahan Set Point - Perubahan input - Perubahan beban Dan masih banyak istilah istilah lain yang di pakai pada proses kontroller. Pada proses kontrol, kecematan terhadap alat penunjuk haruslah tetap diperhatikan. Agar kita mendapatkan produk sesuai dengan yang kita inginkan Kerangan Kontrol (Valve Controller) Kerangan kontrol mengatur aliran (flow) dari cairan atau gas melalui katup atau energi untuk satu satu proses dengan mengatur suatu bukaan katup melalui di mana cairan/gas itu mengalir. Jadi, kerangan Kontrol adalah Orifice yang berubah ubah, yang ditempatkan pada satu pipa proses. Rumus untuk aliran melalui orifice adalah [5] : Q = C. A P.(2-1) Dimana : Q = Besarnya aliran, cairan ( gpm ), gas (scfh), Uap (lb/h) C = Konstanta (a) untuk keadaan aliran A = Bidang bukaan kerangan ( Luas penampang) Ρ = tekanan yang melaui kerangan. (Psi) Besaran aliran melalui suatu kerangan adalah berbanding pada bidang bukaan dan jatuh melalui karangan itu. Bidang bukaan kerangan berubah ubah dengan sesuai dengan persen langkah kerangan sedang tekanan jatuh melalui karangan

19 19 berubah ubah sesuai dengan kondisi hilir kerangan itu. Kondisi hilir suatu kerangan ditentukan oleh proses yang bersangkutan, seperti keadaan pipa pipa, bejana dan peralatan peralatan lainnya dalam prose situ ditempatkan. Kapasitas melalui sebuah kerangan control dinyatakan dengan notasi Cv, Cv adalah sejumlah laju aliran air dalam satuan gallon / menit yang dapat dialirkan melalui kerangan ketika kerangan itu terbuka penuh dan terdapat pressure drop sebesar 1 psi pada keadaan suhu dan tekanan standart [5]. Untuk Cairan : G Cv = Q ( 2,2 ) Ρ Untuk Gas G TfG Cv =...( 2,3 ) 1360 Ρ( Ρ2 ) Untuk Uap Q V Cv =...( 2,4 ) 63,3 Ρ Dimana : Cv = laju aliran air (gallon/menit) Q = laju aliran cairan ( gpm ), gas ( scfh ), uap ( lb/h ) G = berat jenis (kg/cm 3 ) Tf = Suhu Aliran dalam derajat rankine ( 0 R) P P 1 P 2 V = pressure drop dalam psi (Psi) = Tekanan mutlak upstream kerangan (Psi) = Tekanan mutlak upstream kerangan (Psi) = Spesifikasi volume downstream (feet/lb)

20 20 Kerangan kontrol pada umumnya terdiri dari dua bagian pokok, yaitu: 1. Penggerak (Aktuator) 2. Perakit Badan Kerangan (Valve Body) Maka dapat kita lihat pada gambar 2.3 dan gambar 2.4 [4] Penggerak Aksi Lurus dan Aksi Terbalik seperti gambar dibawah ini Gambar 2.3 Penggerak Aksi Lurus Gambar 2.4 Aksi Terbalik

21 21 Gambar 2.3 menunjukkan skematik aksi lurus sedangkan gambar 2.4 menunjukkan skematik aksi terbalik, penggerak ini diproduksi oleh perusahaan fisher dan termasuk penggerak pneumatik. Bagian bagian penting dari pennggerak ini adalah : 1. Sambungan sinyal penggerak 2. Rumah diafragma 3. Diafragma 4. Plat diafragma 5. Pegas penggerak 6. Dudukan pegas 7. Penyetel pegas 8. Penghubung tiang penggerak 9. Yoke 10. Skala penunjukan bukaan Sinyal pneumatik dari kontroller atau alat bantu kontroler atau positioner masuk rumah diafragma melalui sambungan sinyal penggerak, sinyal ini ditumpukkan pada diafragma yang ditompang dengan plat diafragma, gaya yang dihasilkan sinyal (diafragma) kemudian dilawan oleh pegas ini mempunyai nilai penekanan awal tertentu yang kemudian dapat diatur melalui penyetel pegas, jadi letak kedudukan penggerak adalah hasil keseimbangan kedua gaya itu. Sedangkan gaya gaya itu adalah tergantung pada luas bidang diafragra pegas seperti dapat digunakan pada kerangan kerangan globe, Saunder, Butterfly, dan kerangan Ball.

22 22 Sewaktu tekanan sinyal pneumatik hilang, pegas penggerak dan mengembalkan ke posisi sebelum tekanan pneumatic atau listrik mask ke rumah diafragma, sifat ini sangat baik untuk sistem keselamatan pada proses dimana pegas itu memungkinkan aksi udara menutup (Air To Close), dan udara untuk membuka (Air To Open) pada kerangan yang bersangkutan. Pada gambar 2.5 [4] dapat menunjukkan perakitan badan kerangan seperti yang dibawah ini. Gambar 2.5 menunjukkan skematik perakitan badan kerangan, perakitan badan kerangan terdiri bagian bagian pokok sebagai berikut : 1. Tiang sumbat Kerangan 2. Sumbat Kerangan 3. Perakitan Bonnet 4. Badan

23 23 Transmitter Dalam dunia industri, biasanya digunakan dua jenis transmitter, yang kedua duanya digunakan untuk mengetahui skala pengontrolan yang biasanya dipasang atau pada control valve. Jenis transmitternya adalah : 1. Transmitter Pneumatik 2. Transmitter Elektrik Transmitter Pneumatik Pada dasarnya pneumatik berfungsi untuk mengubah sinyal proses menjadi sinyal pneumatik. Serta mengirimkan sinyal pneumatik itu ke alat penerima seperti pencatat, pengatur dan petunjuk. Transmitter pneumatik pada umunya terdiri dari dua bagian yaitu : - Bagian perasa - Bagian pengirim Karena pneumatik proses yang umum ada empat macam yaitu Pressure, Level, Temperatur, dan Flow, maka transmitter yang mengirimkan sinyal proses dari keempat variabel ini serin disebut Pressure Transmitter (PT), Level Transmitter (LT), Temperatur Transmitter (TT), dan Flow Transmitter (FT). A. Bagian Perasa (Detektor) Bagian perasa berfungsi untuk mengubah sinyal proses kedalam bentuk gerak gerak mekanik. Misalnya, suhu dari minyak sebelumnya adalah C, beberapa

24 24 detik kemudian menjadi C, maka perubahan 10 0 c ini merupakan sinyal yang harus diubah oleh bagian perasa (detector) kedalam bentuk pergerakan mekanik. Detektor yang sering digunakan pada sistem transmisi pneumatik adalah : - Meterbodi (Meterbody) - Sel Beda Tekanan - Penggeser (Displacer) - Bola Berisi Cairan (Liquid filled Buld) a. Meterbodi Pada meterbodi menunjukkan penampang dari meterbodi yang dipergunakan untuk mendeteksi tekanan. Meterbody seperti ini disebut Remote Seal Diaphram Bourdoun Tube Meterbody. Meter body jenis ini dapat kita lihat pada gambar 2.6 [4] di bawah ini Gambar 2.6 Meterbody Remote Seal Diaphram terdiri bagian bagian sebagai berikut : 1. Plensa Penghubung (Process Connecting Flange) 2. Diafragma Penyekat (Seal diaphram) 3. Pipa Kapiler (Capility Tube ) 4. Elemen Perasa (Sensing Element)

25 25 5. Lengan Pemuntir (Torque arm) 6. Batang Pemuntir (Torque Rod) 7. Badan (Body) 8. Penutup (Cover) Prinsip kerja dari Remote Seal Diaphram Meterbody adalah sebagai berikut : - Pipa Kapiler, bagian dalam diafragma Penyekat Tabung Bourdoun diisi dengan cairan kental. - Perubahan tekanan proses mengakibatkan diafragma penyekat bergerak mundur maju. Ini mengakibatkan tekanan cairan kental berubah. - Berubahnya tekanan cairan kental pada elemen perasa (sensing element) mengakibatkan Tabung Bourdoun itu bergerak gerak mengembang atau menyusut. - Pergerakan Lengan Pemuntir kemudian diterima oleh Batang Pemuntir dapat dibuat sebanding dengan perubahan tekanan proses. Meterbody dan jenis diafragma penyekat bila tidak dilengkapi dengan Pipa Kapiler, Diafragma penyekat dan cairan kental disebut sebagai : Meterbody Tabung Bourdoun. Pada gambar 2.7 [4] dapat kita lihat Meterbody tabung Bourdon seperti yang terdapat dibawah ini. Keterangan Gambar : Gambar 2.7 Meterbody tabung Bourdon

26 26 1. Perasa 2. Lengan Pemuntir 3. Batang Pemuntir 4. Badan 5. penutup Meterbody ini sebenarnya sama dengan Remote Seal Diaphram Meterbody tanpa diafragma penyekat dan Pipa Kapiler. Berbeda dengan Seal Diaphram Meterbody dimana gas atau cairan proses tidak langsung berhubungan dengan Element Perasa maka pada Meterbody Tabung Bourdoun dari gambar 2.7 materi proses adalah behubungan dengan Elemen Perasa, karena itu Meterbody seperti ini tidak cocok dipergunakan untuk uap, gas gas korosif dan cairan cairan berat. Untuk uap, gas gas korosif dan cairan cairan berat biasanya dipergunakan Seal Diaphram Meterbody. Seal Diaphram Meterbody dapat kita lihat pada gambar 2.8 [4] di bawah ini. Gambar 2.8 Menunjukkan penampang meterbodi jenis lain yang disebut Meterbodi penghembus Keterangan gambar :

27 27 1. Penutup 2. Eleman Perasa 3. Lengan Pemuntir 4. Batang Pemuntir 5. Badan 6. Pembatas Langkah Perbedaan antara penghembus dan Meterbody Tabung Bourdoun adalah terletak pada elemen Perasanya dimana Meterbody Tabung Bourdoun memakai tabung Bourdoun Meterbody penghembus memakai penghembus sebagai Elemen Perasa. Sama halnya dengan Meterbody Tabung Bourdoun, Meterbody penghembus juga dapat dimodifikasi sehingga menjadi Remote Seal Diaphram Bellow Meterbody dengan menambahkan diafragma penyekat, pipa cairan ini umumnya sama seperti ynga dipergunakan pada Termometer isi Cairan (Liquid Filled Thermometer). Prinsip kerja dari Meterbody penghembus juga sama seperti Meterbody Tabung Bourdoun dimana perubahan tekanan proses menghasilkan gerak mundur maju pada penghembus. Kemudian gerak mundur maju dirobah menjadi gerak setengah melingkar pada Batang pemutir melalui Lengan Pemulir.

28 28 b. Sel Beda Tekanan (Diffrential Presure Cell) Sel beda tekanan dapat digunakan untuk pressure transmitter, level transmitter, dan flow transmitter. Elemen perasa dari detector sel beda tekanan dapat berupa diafragma dan penghembus. Sel beda tekanan dapat kita lihat pada gambar 2.9 [4] di bawah ini. Gambar 2.9 Sel Beda Tekanan Jenis Diafragm Detector ini tidak mempunyai Batang pemuntir dengan gerak memuntir melainkan hanya mempunyai batang lentur yaitu batang penghubung yang menghubungkan diafragma dengan batang gaya. c. Penggeser (Displacer) Penggeser dapat dipergunakan sebagai detector pada level transmitter. Perubahan tinggi permukaan cairan akan menghasilkan pergerakan pada penggeser (Elemen Perasa).

29 29 Selanjutnya pergerakan dari perggeser diteruskan melalui batang pemuntir yang diihubungkan dengan lengan pemuntir sehingga menghasilkan gerak memunitr pada batang pemunitr, dapat kita lihat pada gambar dibawah 2.10 [4] ini. Gambar 2.10 Menunjukkan Penampang dari Penggeser d. Bola Berisi (Liquid Filled Bulb) Bola berisi cairan yang disambungkan dengan meterbodi dapat dipergunakan sebagai detector untuk mengukur suhu. Perubahan suhu proses menyebabkan cairan pada bola mengembang dan memberikan tekanan yang lebih besar pada meterbodi elemen perasa sehingga elemen perasa ini bergerak, dapat kita lihat pada gambar 2.11 [4] dibawah ini. Gambar 2.11 Menunjukkan Bola Berisi Cairan

30 30 B. Bagian Pengirim Bagian pengirim dari transmitter pneumatik berfungsi untuk mengubah gerak gerak mekanik detector kedalam bentuk sinyal pneumatic, salah satu contoh dari bagian pengirim transmitter pneumatic adalah : Transmitter gaya seimbang. Bagian bagian pokok dari transmitter ini adalah : 1. Penyetel titik nol Berfungsi untuk mendapatkan titik nol dari batasan operasi transmitter 2. Pengimbang kedua Berfungsi sebagai batang yang meneruskan gaya gerak balas terhadap gaya gerak pengimbang utama. 3. Kapsul pengimbang balik Kapsul yang berisi diafragma penggerak pengimbang kedua. 4. Pemancar Berfungsi sebagai buangan udara penggerak diafragma besar pada relay pilot 5. Pembalik Berfungsi sebagai penutup 6. Pembatas beban balik berlebih Berfungsi sebagai ganjal pembatas gerak pengimbang utama 7. Pengimbang utama Berfungsi sebagai batang penerus gerak gerak mekanik setengah melingkar dari batang pemuntir pada detector. 8. Pipa pipa kapsul pengimbang

31 31 Berfungsi sebagai pipa penyalur udara penghasil gaya gerak balas terhadap gaya gerak utama. 9. Pipa untuk pemancar Berfungsi sebagai pipa penyaur udara untuk pemancar 10. Penyetel batasan lebar Berfungsi sebagai penyetelan untuk memperlebar bidang gerak pengimbang utama. 11. Penyetel batasan sempit Berfungsi sebagai penyetelan untuk mempersempit bidang gerak pengimbang utama 12. Relai Pilot Berfungsi sebagai kerangan pengatur tekanan udara instrumen output dari transimitter 13. Pegas peninggi atau penekan Berfungsi sebagai penyetelan untuk menaikkan skala perbandingan antara variebel proses dengan tekanan udara instrumen output. Prinsip kerja transmitter gaya seimbang adalah : 1. Pergerakan dari batang pemuntir menghasilkan pergerakan maju mundur pada pengimbang utama 2. Bergeraknya pengimbang utama akan mengubah kedudukan pembalik sehingga menjauhi atau mendekati pemancar. 3. Bila pembalik menjauhi pemancar maka tekanan balik udara penggerak diafragma besar pada relay pilot akan berkurang dari sebelumnya, sebaiknya

32 32 bila pembalik mendekati pemancar, tekanan balik udara penggerak diafragma besar pada relay pilot akan bertambah dari sebelumnya 4. Berubahnya tekanan balik uadar penggerak diafragma besar pada relay pilot akan mengubah perubahan karangan pilot pada relay untuk membuka atau menutup. 5. Bila kerangan pilot membuka maka tegangan udara instrument output bertambah, sebaliknya bila kerangan pilot menutup, tekanan udara instrument output menjadi berkurang. Dengan demikian pergerakan dari batang pemuntir menghasilkan perubahan pada tekanan udara instrumen output. 6. perhatikan bahwa udara instrumen output juga dikirim ke kapsul pengimbang balik. 7. Tekanan udara instrumen output akan terus bertambah atau berkurang sampai pengimbang mendapat gaya balas yang sama besar dari kapsul pengimbang balik melalui pengimbang utama. 8. Sekali gaya pada pengimbang utama sama dengan gaya pengimbang kedua maka tekanan udara instrument output tidak berubah lagi Transmitter Listrik Sama halnya dengan transmitter pneumatic listrik juga terdiri dari dua bagian pokok, yaitu : - Bagian Perasa - Bagian Pengirim Transmitter listrik ini dapat kita lihat pada gambar di bawah 2.12 [5] ini.

33 33 Gambar 2.12 Transmitter Listrik Keterangan gambar : 1. Pengimbang utama 2. Pegas peninggi dan pegas titik nol 3. Peredam 4. Penyetelan batasan 5. Pengimbang Kedua 6. Pembatas Langkah 7. Kesatuan Magnet 8. Pegas Bias 9. Detektor 10. Kesatuan O.P.D 11. Menunjukkan Out-put Transmitter ini juga termasuk gaya seimbang, detector pada transmitter ini dapat berupa meterbodi, sel beda tekanan, bola berisi cairan, dan penggeser. Prinsip kerja dari transmitter listrik ini adalah :

34 34 1. Batang pemuntir dari detector (Bagian Perasa ) disambungkan dengan pengimbang utama dari bagian pengirim, sehingga pergerakan dari batang pemuntir menghasilkan pergerakan dari pengimbang utama. 2. Pergerakan dari pembanding utama mengubah jarak antara kedua ferrite dari detector bagian pengirim 3. Berubahnya jarak antara kedua ferrite menghasilkan perubahan pada induktansi pick up coil 4. Perubahan induktansi dari pick up coil menghasilkan perubahan pada out-put osilator 5. Perubahan pada out-put osilator menghasilkan perubahan pada nilai arus listrik yang keluar dari transmitter. Dengan demikian, perubahan pada variabel proses yang dirasakan oleh detektor pada bagian perasa dapat menghasilkan perubahan pada nilai arus listrik yang keluar pada bagian pengirim 6. perhatikan bahwa sebagian dari out-put osilator dikirim ke kesatuan magnet sehinng akan terjadi gaya tolak menolak pada kesatuan magnet. Gaya tolak menolak pada kesatuan magnet akhirnya akan menghasilkan pergerakan pada penghubung kedua. 7. pergerakkan atau gaya pada penghubung kedua diteruskan ke pengumbang utama melalui penyetelan batasan. Gaya pengimbang kedua adalah melawan gaya pada pengimbang utama. Dengan demikian akan dihasilkan kedudukan dimana perubahan jarak antara ferrite akan sebanding dengan perubahan variabel proses yang dirasakan oleh detector.

35 35 BAB III CONTROL VALVE Di dunia perindustrian Control Valve sangat penting peranannnya, apalgi dalam proses pengontrolan pada pabrik pabrik modern sekarang ini. Control Valve pada umumnya digunakan untuk mengontrol laju aliran cairan gas. Alat ini sangat penting bagi kelansungan proses produksi pabrik yang lebih baik. Control yang demikian biasanya di gunakan untuk beberapa proses misalnya: Pertukaran energi, pengurangan tekanan, pengontrolan tekanan, pengisian tekanan dan yang paling sederhana untuk mengisi tangki. Berikut ini akan di bahas lebih dalam mengenai Control Valve: 3.1 Prinsip Kerja Control Valve Control valve terdiri dari dua jenis berdasarkan prinsip kerjanya. Yaitu: 1. Jenis Air To Open 2. Jenis Air to Close Jenis air to open bekerja bila control valve mendapatkan sinyal maka katup control akan membuka. Jenis Air To Open ini adalah proses ketika pneumatik actuator dan control valve terbuka jika disuply udara bertekanan (air compressor). Jenis Air To Close bekerja bila Control Valve mendapatkan mendapat sinyal maka control akan menutup. Jenis Air To Close ini juga memproses ketika pneumatic actuator dan control valve tertutup jika disuply udara bertekanan (air compressor)

36 Defenisi komponen-komponen pembangun utama control valve Gambar 3.1.a menunjukkan skematik Alat Penggerak Aksi Lurus (direct) sedangkan gambar 3.1.b, menunjukkan skematik penggerak skematik penggerak Aksi Terbalik (Reverse). Penggerak ini diproduksi oleh perusahaan fisher dan termasuk jenis Penggerak Pneumatik [4]. Gambar 3.1 Penggerak Aksi Lurus dan Aksi Terbalik

37 37 Bagian bagian penting dari penggerak itu adalah : - Sambungan Sinyal Penggerak - Rumah Diafragma - Diafragma - Plat Diafragma - Pegas Penggerak - Tiang Penggerak - Dudukan Pegas - Penyetel Pegas - Penghubung tiang penggerak - Yoke - Skala Penunjuk Bukaan Sinyal pnematik dari kontroller atau alat Bantu kontroller/potensioner masuk ke Rumah Diafragma melalui sambungan sinyal penggerak. Sinyal itu akan ditumpukan pada Diafragma yang di topang dengan Plat Diafrgama. Gaya yang dihasilkan sinyal (diafragma) kemudian dilawan oleh Pegas Penggerak. Pegas ini mempunyai nilai penekanan awal tertentu yang kemudian dapat diatur melalui Penyetel Pegas. Jadi letak kedudukan tiang penggerak adalah hasil keseimbangan kedua gaya itu. Sedangkan gaya gaya itu adalah tergantung pada luas bidang diafragma, tekanan sinyal pnematik dan penekanan pegas. Penggerak jenis Diafragma Pegas seperti ini dapat dipergunakan pada kerangan kerangan Globe, Saunder, Butterfly dan Kerangan Ball (Ball Valve). Sewaktu tekanan sinyal pnematik hilang, pegas penggerak akan mengembalikan

38 38 diafragma ke posisi semula yaitu posisi sebelum tekanan pneumatik masuk ke Rumah Diafragma. Sifat ini sangat baik untuk sistem keselamatan pada proses dimana pegas itu memungkinkan aksi udara untuk menutup (Air To Close) dan udara untuk membuka (Air to Open) pada kerangan yang bersangkutan. Di point ini kita juga membahas tentang komponen komponen lain dari pembangun utama dari sebuah Control Valve, komponen-komponen tersebut adalah : a. Tutup Katup (Valve Bonnet) Tutup katup adalah bagian paling atas dari bahan katup yang dapat dilepas sebagai sub rakitan dan biasanya dihubungkan dengan badan dengan baut pengetat. Tutup katup ini juga merupakan salah satu bagian yang mendapatkan tekanan yang besar. b. Kemasan Kotak Paking (Paking Box Assembly) Tujuan dari paking kotak ini adalah untuk mencegah terjadinya kebocoran cairan saat proses pengontrolan berjalan. Paking ini juga harus mampu menahan tekanan tinggi dan suhu tinggi, sehingga bahan paking harus memenuhi semua ketentuan, maka dalam seleksi pemilihan bahan paking harus dilakukan dari berbagai bahan yang memenuhi ketentuan khusus. Lotal paking ini harus menggunakan, pengikat paking, ring lantern, dan sejumlah ring paking ruang.

39 39 c. Batang Katup (Valve Steams) Batang katup ini menahan beban dari actuator ke plug, sehingga pada bagaian ini dibebankan pada ujung batang dengan penahan horizontal pada masing masing ujung. Maka batang akan menekuk jika mendapat beban berlebih, pemilihan dari jenis batang katup yang di gunakan adalah berdasarkan kekakuan batang menahan lekukan. d. Bonnet Pada perakitan bonnet mencakup bagian bagian pencegah bocoran sepanjang batang katup, batang katup dijaga agar jangan longgar dan bergerak menyimpang. Untuk itu diperlukan penuntun yaitu sumbat kerangan. e. Badan Katup Pada pembahasan badan katup ini lebih terfokus pada pemilihan jenis material pembuatan badan katup, pada proses pemilihan material pembangunnya di dasarkan pada jenis fluida yang akan melaluinya, dengan memperlihatkan tinggi rendahnya temperatur, tekanan, dan kemampuan fluida terhadap terjadinya karat atau pengikisan. 3.3 Jenis Jenis Control Valve Control Valve pada umumnya yang sering di gunakan pada industri modern pada saat ini dapat di kategorikan atas beberapa jenis Control Valve, dan yang penggunanya di sesuaikan dengan kebutuhan, jenis jenisnya adalah: Globe Valve

40 40 Control Valve jenis Globe merupakan salah satu jenis kontrol yang paling sering di gunakan, terdiri dari dua jenis yaitu single seated dan double seated. Dan biasa di gunakan untuk mengontrol flluida dengan kapasitas kecil., dengan ukuran pipa berukuran dengan pipa berukuran satu inci atau bahkan lebih kecil. Control valve jenis globe dapat kita lihat pada gambar 3.1 [2]di bawah ini. Gambar 3.1. Globe Valve Three Way Valve Jenis control valve ini terdiri dari satu lubang masuk dan dua lubang keluaran. Kita dapat mengontrol sesuai dengan kebutuhan, jenis control valve biasa digunakan apabila ada dua jenis fluida yang berbeda, biasa perbedaan ini didasarkan pada perbedaan suhu dan jenis fluida yang dikontrol. Jenis Three Way Valve dapat kita lihat pada gambar 3.2 [2]dibawah ini Angle Valve Gambar 3.2 Three Way Valve

41 41 Angle Valve pada umumnya dirancang untuk pengontrolan media jenis hidrokarbon dan konstruksi bagian dalam dari control valve jenis tahan terhadap tekanan tinggi dan juga sangat baik untuk mengontrol jenis cairan tertentu seperti yang cukup berbahaya, contoh radioaktif. Control Valve Jenis Angel ini dapat kita lihat 3.3 [2] dibawah ini Y-Style Valve Gambar 3.3. Angle Valve Jenis Y-Style valve ini sering digunakan untuk mengontrol jenis cairan. Cairan yang biasanya dapat di kontrol adalah cairan metal atau dapat juga berupa cryogenetic, pada gambar 3.4 di bawah menunjukkan Control Valve jenis Y-Style valve yang digunakan untuk mengontrol jenis hydrogen, digunakan jenis ini karena mampu menahan tekanan yang sangat tinggi dan tahan terhadap temperatur tinggi [2] Cage Valve Gambar 3.4. Y-Style Valve

42 42 Jenis control ini sering digunakan untuk mengontrol aliran dengan kapasitas aliran yang tinggi, karena Control Valve jenis ini dapat dengan mudah menahan jenis aliran yang tinggi, dan bahan gasket pada umumnya terbuat dari logam yang sangat fleksibel. Control valve jenis ini dapat kita lihat pada gambar 3.5 [2] di bawah ini. Gambar 3.5. Cage Valve Saunders Valve Control valve jenis saunders valve, pada umumnya digunakan bila fluida yang akan di kontrol memiliki sifat korosi yang tinggi, dan apabila fluida yang akan dikontrolnya mengandung butiran butiran atau partikel partikel kecil padat. Sehingga untuk mengatasinya pada lapisan bagaian dalam biasanya digunakan bahan yang terbuat dari gelas atau kaca, plastic atau teflon, karena akan memiliki permukaan yang lebih halus dan licin dan juga sangat baik untuk mengatasi terjadinya tumpukan karat dalam control valve tersebut. Jenis saunders valve ini dapat kita lihat pada gambar 3.6. [2] di bawah ini.

43 Butterfly Valve Gambar 3.6. Saunders Valve Butterfly valve sering digunakan karena kontrol jenis ini lebih dominan dalam aplikasi kontrolnya. Kontrol jenis ini dibuat dalam tiga tingkatan : Standart, menengah, dan beban berat. Tingkatan ini di klasifikasikan atas dasar besarnya tekanan yang akan di terima kontrol, jenis standart digunakan bila beda tekanan yang didapat oleh kontrol rendah, dan jenis menengah apabila tekanan yang diterimanya tidak terlalu besar, dan jenis beban berat di gunakan apabila beda tekanan yang diterima sangat besar. Control valve jenis ini dapat kita lihat pada gambar di bawah 3.7 [2] ini. Gambar 3.7. Butterfly Valve Ball Valve Control valve jenis ball valve sering digunakan karena bentuknya sangat sederhana karena hanya berbentuk parabola pada bagian portnya. Kontrol jenis ini

44 44 sangat baik digunakan untuk mengontrol fluida yang memiliki kapasitas laju aliran yang tinggi, selain itu juga dapat digunakan untuk mengontrol fluida dengan kapsitas laju aliran yang rendah. Control valve jenis ball valve ini dapat kita lihat pada gambar 3.8 [2] di bawah ini. Gambar 3.8. Ball Valve 3.4 Terminology Control Valve Control valve merupakan salah satu jenis alat Kontrol yang sangat memegang peranan penting dalan suatu proses produksi, dan paling sering digunakan adalah dengan ukuran antara 2 inci sampai 32 inci atau lebih, untuk yang bertekanan rendah atau yang bertekanan tinggi. Control valve dimodifikasi untuk meminimumkan kebocoran atau mungin kendalan lain yang sering dialaminya, termasuk sudut dudukan dan pengunanaan alat alat penyusunnya. Karena desain badannya yang sederhana, maka control valve dapat memberikan penyesuaian dalam batasan suhu bahan, termasuk suhu dari zat zat kimia yang bersuhu tinggi. Tetapi perlu diperhatikan juga bahan bahan pembentukanya, misalnya bahan actuator, bonnet, dan lain lain, semua bahan pembentukanya harus disesuaikan dengan fluida yang akan dikontrol. Agar proses

45 45 pengontrolan dapat berjalan sesuai dengan apa yang kita inginkan. Pada umunnya, bahan pembentuk control valve terbuat dari jenis logam yang tahan terhadap temperatur tinggi dan tahan karat. 3.5 Spesifikasi Control Valve Spesifikasi Control Valve di dasarkan pada Body, Actuator, Positioner, Transmitter, Service Conditions. Body Sesuai dengan pembahasan pada sub bab sebelumnya, type body control valve ada beberapa jenis, yaitu : jenis globe, angle, three-way, butterfly, saunders, cage, Y- style dll, yang pemilihan penggunaannya didasarkan pada jenis material pembangunan yang disesuaikan dengan kebutuhan, biasanya keterpasangannya berdasarkan besar pipa dalam ukuran inci, juga perakitan body yang didalamnya terdapat plat diafragma, packing, steams, dll. Actuator Actuator juga terdiri dari beberapa jenis yaitu : - Aktuator diafragma Actuator jenis ini umumnya berbentuk diafragma fleksibel, system kerjanya bila ada sinyal udara yang menghasilkan tekanan terhadap diafragma, baik tekanan tinggi atau rendah, maka diafragma akan langsung merespon - Actuator piston

46 46 Actuator jenis ini umumnya terbuat dari besi tuang sehinggga mempunyai rating tekanan yang tinggi, karena mempunyai rating tekanan yang tinggi, sehinga pada diameter kecil memiliki gaya yang sangat tinggi. - Actuator hidroelektrik Ada banyak peningkatan penerimaan instrument control listrik dalam suatu proses kontrol, jenis ini disamping menghasilkan error Dea latic juga dapat mengkoreksi sibyal, menghasilkan berbagai sinyal listrik berdaya rendah yang bersifat transducer. - Actuator servo kinerja tinggi Actuator jenis ini digunakan untuk mengatasi tekanan tinggi yang bias saja tiba tiba terjadi atau sangat ekstrim yang membutuhkan pembukaan dari katup secara cepat yang mengarahkannya pada frekuensi gerakan yang sangat tinggi. - Actuator elektro mekanika Actuator jenis ini terdiri dari roda roda bergigi bermotor untuk menggerakan batang katup, actuator jenis ini memiliki kelemahan tidak dapat berhenti secara langsung atau respon cepat mematikan roda roda gigi bermotornya. Positioner Positioner yang sering digunakan adalah jenis positioner gerak seimbang, positioner ini juga mempergunakan tekanan balik nozzle sebagai tenaga untuk membuat sumbat relay dalam mengatur besaran sinyal penggerak kontrol, besarnya tekanan balik nozzle di tentukan oleh kerenggangan flepper dab nozzle, sedangkan kerenggangan itu sendiri ditentukan oleh kesimbangan antara bellow input dan cam,

47 47 pengerakan input di dapat dari sinyal output kontroller sedangkan pergerakan cam di dapat pergerakan tiang penggerakan kontrol yang diteruskan melalui tuas tuas penghubung. Bila kedua pergerakan ini belum seimbang, berarti posisi tiang penggerak kontrol atau bukan kontrol masih menyimpang dari yang seharusnya. Transmitter Pada bab sebelumnya kita sudah membahas mengenai transmitter, transmitter ada dua jenis, tetapi pada perkembangan sekarang ini yan paling sering digunakan adalah transmitter jenis elektrik, tetapi transmitter ini memiliki prinsip kerja yang sama, yaitu berfungsi untuk mengubah sinyal proses menjadi sinyal pneumatic atau sinyal listrik, serta mengirimkan sinyal itu ke alat penerima seperti pencatat, pengatur, dan penunjuk. Service Conditions Pada bagian service, yang paling penting kita perhatikan adalah jenis fluida yang melaluinya baik berdasarkan viskositas fluida, lalu kapasitas maksimum aliran yang dapat di kontrolnya, variasi tekanan yang akan diterima, dan suhu yang akan di dapat dari fluida yang mengalir, setelah kita mengetahuinya, maka dapat memprediksikan kapan saatnya kontrol tersebut harus diservis atau dikalibrasi ulang, ini untuk kelancaran dari proses produksi dapat berjalan sesuai dengan yang kita harapkan.

48 Keterpasangan atau Instalasi Alat Dalam hal ini kita harus memiliki pertimbangan pertimbangan khusus, misalnya dalam memilih jenis control valve yang akan kita gunakan, ada beberapa pertimbangan misalnya : 1. Ketahanan badan katub terhadap tekanan yang akan diterimanya 2. Bagaimana kapasitas laju aliran yang dikontrol 3. Kisaran suhu operasi 4. Tingginya tingkat korosi yang akan diterimanya Poin poin diatas merupakan pertimbangan utama dalam penentuan untuk memilih jenis control valve yang akan digunakan.

49 49 BAB IV PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER DENGAN FIG UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM ( UAP ) 4.1 Control Valve FIG Pada Proses Rebusan Yang Terdapat Pada Unit Sterilizier. Pabrik pengolahan kelapa sawit PTPN IV unit Usaha Adolina menghasilkan produk utama berupa minyak kelapa sawit atau CPO (Crude Palm Oil) yang diambil dari daging buah dengan kapasitas 30 ton/jam, dan inti sawit (Kernel) yang diambil dari biji (Noten). SKEMA ALIRAN STEAM PADA STERILIZIER FIG From Turbin Safety Valve BPV To Blow Up Sillincer Inlet Valve F I G Exhaust Valve F I G Safety Valve Manometer To Condensat STERILLIZER Condensat Valve F I G Air Compressor To Blowdown Sillincer Gambar 4.1 Skema Aliran Steam Pada Sterilizer FIG

50 50 Prinsip kerja dari Control Valve pada sterilizier FIG adalah : Steam dihasilkan dari boiler dan dari boiler dialirkan ke turbin kemudian dari turbin steam tadi (uap kering masuk ke BPV kemudian BPV mendistribusikan steam tadi ke sterilizier untuk merebus TBS). pengaturan aliran uap/ steam melalui solenoid valve dan control valve. Solenoid valve bekerja berdasarkan tekanan udara yang dihasilkan compressor yang mana fungsinya untuk membuka dan menutup aliran steam dari BPV ke sterilizer sedangkan control valve mengatur laju aliran steam yang diinginkan. Dimana Pressure Gauge untuk mengukur tekanan sterilizer dimana bukatutup solenoid valve berdasarkan tekanan dan temperatur yang ada di sterilizer, apabila terjadi tekanan berlebih maka steam akan dibuang melewati safety valve. Setelah 90 menit proses perebusan selesai steam akan dibuang melewati exhaust FIG dan kondensat akan dibuang melewati condensat valve FIG Pada gambar dibawah ini menunjukkan diagram blok dari sistem pengontrolan dari Control Valve pada sterilizer Set Point Input + - Kontroller Sterilizer Output Pressure gage Control Valve Proposioner Gambar 4.2 Blok Diagram Sistem Pengontrolan dari Control Valve

51 Sterilizer Sterilizer adalah suatu alat yang digunakan unruk merebus kelapa sawit (tanda buah segar/tbs) dalam ketel rebusan. Tahapan proses pengolahan kelapa sawit dari TBS (Tandan Buah Segar) hingga menghasilkan CPO dan inti sawit melalui beberapa proses tahapan yaitu : Stasiun Penerimaan buah, Stasiun rebusan/sterilizer, Stasiun Penembah, Kempa, Klarifikasi, Penimbunan Minyak, Depericarper, Pabrik biji, Pengolahan Air, Ketel Uap, Kamar Mesin. Di point ini kita bahas adalah Stasiun Rebusan/Stelirizer. Sterilizer adalah ketel rebusan bejana uap yang digunakan untuk merebus kelapa sawit. Untuk menjaga tekanan dalam rebusan tidak melebihi tekanan kerja yang diatur dan dikontrol dalam rebusan maka diberikan Control Valve dan juga safety valve agar tidak melebihi tekanan. Tujuan dari sterilizer adalah : 1. Menghentikan aktifitas enzim 2. Melepaskan buah dari spiklet 3. Menurunkan kadar air 4. Pemesahan Emulasi 5. Melepaskan serat biji 6. Membantu proses pelepasan inti dari cangkang 4.3 Jenis Jenis Sterilizer Alat sterilizer yang dikenal terdiri dari dua tipe, yaitu tegak dan tipe horizontal. Tipe tegak mempunyai kelemahan, yakni :

52 52 - kapasitas rebusan sangat kecil, karena membutuhkan tuangan yang cukup tinggi, sedangkan kapasitasnya rata rata 5 ton TBS (Tandan Buah Segar) - Bejana memuat buah yang diisi dengan menggunakan bunch elevator, sehingga buah mengalami tingkat kelukaan yang tinggi selama proses. - Teknik pengoperasian yang sangat sulit dan membutuhkan tenaga yang lebih banyak terutama pada saat menutup dan membuka, serta mengeluarkan buah dari dalam yang dilakukan secara manual. Akibat kelemahan tersebut maka alat ini tidak lagi dikembangkan, atau tidak sesuai lagi dengan kebutuhan usaha pengembangan kelapa sawit yang memerlukan kapasitas olah yang tinggi. Pada gambar 4.3 [1] dapat dilihat jenis sterilizer tipe tegak seperti yang terdapat dibawah ini. Gambar 4.3 Sterilizier tipe tegak

53 53 antara lain : Tipe horizontal, yang merupakan bejana horizontal dan memiliki keuntungan - Kapasitas sterilizer antara ton TBS - Pengoperasian lebih mudah dan praktis - Buah tidak bersinggungan langsung dengan dinding, sehingga bahan olah tidak mungkin menyebabkan bejana menjadi korosi. - Pengisian uap masuk dan pembuangan uap keluar serta pembuangan air kondensat lebih muda dilakukan. Pada gambar 4.4 [1] dapat dilihat jenis sterilizer tipe horizontal seperti yang dibawah ini Gambar 4.4. Sterilizer tipe horizontal 4.4 Bagian Bagian dari Sterilizer 1. Body Body sterilizer merupakan lembaran lembaran dari plat plat yang di rol, kemudian disambungkan membentuk silinder yang panjang. Saluran pemasukan uap