Menentukan Volume dan Level dari Storage Tank

Kali ini kita akan sedikit membicarakan mengenai volume atau isi dari sebuah storage tank. Sebagaimana kita tahu fungsi daripada storage tank adalah sebagai media penyimpan sementara suatu liquid agar operasi bisa berjalan secara continue.

Berikut adalah gambar skematik dari storage tank atau tangki penyimpan

Gambar skematik mengenai volume dan tinggi tangki

Pada sebuah tangki penyimpan, perlu diingat bahwa titik mula-mula untuk indikasi level bukanlah berada pada bagian bawah tangki. Namun, sesuai gambar di atas, berada pada Minimum fill level. Kadang kita melupakan hal tersebut, terutama pada proses pengisian yang pertama kali yakni pada waktu commissioning.

Pada waktu proses pengisian, kita menganggap bahwa level transmitter rusak karena tidak menunjukkan adanya kenaikan ketinggian yang terbaca. Padahal, cairan masih dalam proses pengisian untuk mengisi hingga mencapai volume minimum tangki. Ketinggian tangki hingga mencapai minimum fill level inilah disebut sebagai tank dead height.

Titik nol pada tangki penyimpan berada pada nozzle dimana instrumentasi untuk menandakan ketinggian itu dipasang dan titik maksimum pembacaan atau 100% biasanya berada pada titik overflow, dimana adanya kenaikan level melewati titik ini, cairan akan tumpah.

Untuk menjaga dari hal-hal yang tidak diinginkan misalnya cairan tumpah atau level yang terlalu rendah sehingga menyebabkan kavitasi pompa, beberapa pengendalian diperlukan. Misalnya dengan penggunaan alarm dan interlock.

Dari gambar di atas, kita bisa mengetahui ada empat jenis alarm yang biasa digunakan pada tangki penyimpan :

-          * LLLL (Low-low level liquid)

-          * LLL (Low level liquid)

-          * HLL (High level liquid)

-          * HHLL (High-high level liquid)

Khusus untuk LLLL dan HHLL, biasanya akan diikuti interlock untuk menjaga agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan, misal pada kondisi LLLL, pompa yang menyerap air dari tangki akan otomatis mati. Sebab, jika kondisi ini dibiarkan, pompa akan mengalami kavitasi karena masuknya gas ke dalam pompa karena level tangki yang rendah diikuti tekanan suction pompa yang juga rendah.

 Ada dua cara untuk menyatakan volume dari tangki penyimpan :

• Nominal capacity : biasanya merupakan volume tangki penyimpan dari bottom plate hingga hingga top of the shell height. Atau, bisa dikatakan pada gambar skematik yakni volume tabungnya saja.
• Working capcacity : sesuai namanya, biasanya merupakan volume cairan yang bisa dipindahkan dalam tangki, yakni mulai dari range 0-100% pada instrument level. Pada skematik gambar, istilah net working capacity, digunakan ketika proses pengisian hanya sampai normal fill level.

Intinya, jangan kita melupakan bahwa pada pengisian tangki untuk pertama kali, kita akan melakukan pengisian volume mati tangki, dimana kita harus menunggu hingga diperoleh pembacaan kenaikan level tangki.

Pada edisi selanjutnya kita akan membahas beberapa aksesoris yang digunakan pada tangki penyimpan  

A to Z About Oil and Gas Industry

Beberapa hal patut kita ketahui mengenai skema industri oil and gas agar kita menjadi lebih aware terhadap industri ini. Khususnya berkaitan dengan bidang apa yang ingin kita masuki disebabkan bidang ini amat luas sekali.
Yang pertama adalah mengenai mata rantai dari industri oil and gas ini.

Aktor oil and gas dan bidang yang ditangani

Dari gambar diatas, kita mengetahui siapa saja aktor yang berperan di indutri oil and gas. Ada yang bertindak di wilayah upstream/downstream saja. Ada juga yang bertindak di semua tempat. Ada tipe perusahan yang hanya bertindak sebagai penyedia layanan teknik dan assistansi yang disebut sebagai service company.

Dimulai pada jenis kegiatan, industri oil and gas dibagi menjadi dua : upstream dan downstream.
Jenis kegiatan upstream berkutat mainly pada kegiatan eksplorasi dan produksi minyak dan gas sehingga menghasilkan apa yang disebut minyak mentah dan atau gas alam.

Eksplorasi meliputi kegiatan penambangan dimana ada berbagai macam jenis bidang ilmu yang terlibat. Disini ada peran geologis, reservoir engineer, dsb untuk mengetahui bahwa suatu field memiliki kelayakan secara ekonomis untuk dieksploitasi lebih lanjut. Barulah setelah itu, bisa diputuskan untuk pembangunan fasilitas produksi minyak/gas yang berasal dari dalam tanah.

Minyak/gas yang terdiri dari berbagai macam komponen tersebut kemudian dipisahkan menjadi beberapa fraksi menggunakan distilasi bertingkat. Disinilah, awal dari industri downstream dari oil dan gas hingga akhirnya tercapai berbagai macam produk yang siap untuk didistribusikan.

Kegiatan dari downstream ini amat sangat kompleks sekali, karena proses penyulingan tidak hanya menghasilkan oil/gas product sebagai bahan bakar, tetapi juga bahan baku industri petrokimia. 

Tentu saja untuk memahami semua ini dibutuhkan waktu. Paling tidak, dari tulisan ini kita mengetahui arah dari indutri migas sehingga akhirnya kita bisa menentukan pilihan dimana letak kontribusi kita di industri ini.

Source :

© IFPEN - IFP School 2016 / © TOTAL SA 2016
© IFPEN - IFP School 2015 / © TOTAL SA 2015 / © IFP Training 2015

Minimum Re-circulation Line in Centrifugal Pump

Pompa merupakan sebuah alat yang sudah pasti digunakan dalam sebuah plant karena fungsinya yang untuk memindahkan fluida. Ciri kerjanya sudah kita ketahui bersama. Namun, tetap saja, terkadang masih banyak hal yang bisa kita pelajari dari pompa ini. Kali ini kita akan membahas mengenai minimum re-circulation line pada sebuah pompa sentrifugal.

Perlu kita tahu, bahwa tidak selamanya proses yang berjalan pada sebuah plant selalu berjalan continous, meskipun pada dasarnya ia di-desain untuk berjalan demikian. Misalkan, sistem yang didepannya mengalami ketidakstabilan (upset) yang membutuhkan waktu untuk proses pen-tuningan operasi. Hal ini mengakibatkan kerja sistem yang dibelakangnya menjadi terhambat.

Contoh nyata adalah sistem boiler feed water (BFW) treatment unit. 

Schematic Diagram by Sutrisno

BFW treatment unit berfungsi untuk menurunkan konduktifitas air hasil olahan reverse osmosis (RO) unit. Air hasil RO unit yang disebut sebagai permeate water masuk ke permeate tank. Di permeate tank kemudian ia dipindahkan ke dalam demin tank menggunakan permeate pump melalui BFW treatment unit untuk menurunkan kadar konduktifitasnya. BFW treatment unit sejatinya adalah sebuah vessel yang berisi resin, dimana terjadi peristiwa penukaran ion-ion yang berada dalam air. Air produk dari BFW treatment unit menjadi murni, tidak memiliki kandungan mineral sehingga disebut demineralized water atau bahasa populernya "air demin".

Suatu saat BFW treatment unit tidak bekerja dengan bagus. Air hasil olahan BFW masih menghasilkan konduktifitas yang masih tinggi. Hal ini bisa terjadi jika resin yang berada dalam vessel sudah dalam kondisi jenuh kedua-duanya. Artinya ia butuh diregenerasi dengan menggunakan bahan kimia dan dalam kondisi ini, ia tidak bisa menerima air kiriman dari permeate tank.

Apakah pompa permeate harus dimatikan karena ia sudah tidak dibutuhkan lagi dalam menstransfer air?

Disinilah salah satu fungsi dari adanya minimum re-circulation line. Jalur discharge dari pompa dibagi menjadi dua, satu menuju ke arah BFW treatment unit dan satunya lagi balik ke dalam tanki. Yang balik ke dalam tanki inilah yang disebut minimum re-circulation line. Line ini dibuat agar meskipun tidak ada fluida yang ditransfer ke distribusi, pompa masih bisa dijalankan dengan aliran yang cukup untuk menjaganya agar tetap bekerja secara aman. 

Minimum flow by Imran

Pompa memiliki aliran minimum yang perlu ditransfer untuk menjaga agar pompa tersebut bekerja secara aman, tanpa vibrasi berlebihan etc. Disinilah fungsi daripada minimum re-circulation line. Supaya pompa sentrifugal tetap mendapatkan aliran minimal yang diperlukan untuk bekerja dalam kondisi aman. Gambar berikut menunjukkan perkiraan yang terjadi jika pompa tidak bekerja di dalam kondisi optimal.

Head vs Flow dan Kondisi Pompa

Fungsi line re-sirkulasi minimal adalah menjaga agar jumlah aliran yang dibutuhkan pompa selalu berada dalam kondisi yang aman jika sesuatu terjadi pada line distribusi yang menyebabkan fluida tidak bisa dialirkan ke dalam jalur distribusi.

  

Sebagai tambahan, pompa yang bekerja hanya dengan menggunakan aliran minimum re-sirkulasi harus selalu kita monitor. Sebab, ia bekerja dalam kondisi closed. Tidak ada air yang keluar dan air tersebut selalu mendapat energi dari pompa.

Suatu kejadian nyata pernah terjadi, air hanya mengalami proses sirkulasi balik dari pompa injeksi yang tekanan luarannya 130 bar selama dua hari berturut-turut. Tidak ada air yang dialirkan ke distribusi. Akibatnya suhu air meningkat secara drastis dan dikabarkan adanya uap air / steam yang keluar dari vent tanki tersebut. Sungguh sangat berbahaya.

Referensi lain untuk re-circulation line bisa ditemukan disini

https://www.pumpindustry.com.au/what-is-the-purpose-of-minimum-flow/6378/

https://www.linkedin.com/in/imran-muhammad-88a9589?trk=pulse-det-athr_prof-art_hdr

Process Commissioning and Start-up Engineer

Tentang apa tugas dari commissioning engineer telah kita bahas disini. Bagaimana runtutan pelaksanaan tugas dari sebuah perusahan kontraktor telah juga dibahas disini. Lebih dalam dan spesifik lagi tugas daripada process commissioning and start-up engineer akan kita bahas kali ini.

Sebagaimana kita tahu, yang membedakan fase commissioning dengan construction adalah ada tidaknya energi yang terdapat pada sebuah sistem. Pada fase commissioning, sistem telah siap untuk diberi energi (energized) atau diisi dengan zat tertentu, baik itu berupa steam, listrik, gas, hingga bahan kimia. Biasanya sebelum hal tersebut dilakukan akan ada formulir yang harus ditandatangani yakni, livening up notice (LUN), yang memnadakan bahwa suatu sistem siap untuk diisi dan dalam kondisi live/hidup. Maka, akan ada potensi bahaya, yakni energi yang tidak terlihat, misalkan tekanan atau listrik, yang bisa membuat orang lain terluka jika tidak waspada.

Process Commissioning adalah salah satu jenis pekerjaan yang ditawarkan pada lulusan teknik kimia/proses. Banyak job description bagi seorang process commissioning mulai dari di belakang meja hingga harus turun ke site sesuai dengan permintaan client.

Beberapa diantara tugas process commissioning adalah :

• Membuat deliverables document yang ditentukan oleh client, seperti misalkan dokumen prosedur langkah-langkah untuk melakukan kegiatan commissioning, yang nantinya harus di-submit agar mendapatkan approval
• Melakukan technical meeting dengan vendor hingga kegiatan commissioning, jika kita memiliki package equipment yang dibeli dari vendor tersebut
• Troubleshooting dengan multi-discipline jika kita mengalami masalah ketika melakukan kegiatan commissioning
• Melakukan perencanaan terkait kegiatan commissioning, misalkan material apa saja yang dibutuhkan termasuk jumlahnya, berapa lama waktu dilakukan, man power etc.

Jika tugas commissioning adalah untuk menguji equipment per equipment, maka tugas daripada start-up engineer, adalah menguji keseluruhan equipment yang telah di-commissioning sehingga bisa mendapatkan produk jadi yang diinginkan, dalam artian per-unit process.

Misalkan, start-up boiler feed water unit, reverse osmosis unit, acid gas removal unit. 

Kita ambil misalkan reverse osmosis unit. Di dalam reverse osmosis unit, kita melakukan kegiatan commissioning untuk menguji performance berbagai macam pompa yang ada di unit tersebut, misalkan pompa regenerasi, pompa injeksi kimia, kemudian termasuk dalam kegiatan commissioning adalah pengisian bahan kimia di unit tersebut, misalkan hipoklorit yang digunakan untuk membasmi bakteria hingga melakukan pemasangan membrane.  Kegiatan start-up yang kita lakukan adalah memastikan bahwa sistem tersebut mampu mengolah air hingga mendapatkan produk hasil air yang sesuai dengan spesifikasi tertentu dari reverse osmosis tersebut, misalkan pH dan conductivity yang kecil mulai dari awal mula hingga stable operation. 

Tentu saja pada awal-awal start-up kita akan mendapatkan hasil yang off-spek, hingga akhirnya kita harus melakukan sedikit adjustment, mulai dari kondisi operasi, misalkan flow-rate, kondisi feed awal, dsb. agar tercapai hal yang kita inginkan dan unit berada pada stable operation. 

Disinilah fokus utama kerja start-up, bagaimana sebuah upaya dilakukan, mulai dari perlakuan awal hingga adjustment, hingga sistem berada dalam kondisi operasi stabil dan menghasilkan produk yang sesuai kriteria. 

Maka dari itu, disaat kita melakukan start-up, akan selalu ada prosedur yang harus kita lakukan untuk mencapai operasi stabil. Misalkan terlampir pada contoh berikut ini.  

Basic Control Valves and Its Control Action

Basic Control Valves

Kali ini kita akan membahas sedikit mengenai instrumentasi yang berhubungan dengan proses yang terjadi pada sebuah pabrik pengolahan. Belajar mengenai pengontrolan menjadi aspek penting bahkan bagi seorang process engineer karena erat kaitannya dengan keamanan sebuah operasi.

Contoh sederhananya adalah control valve/ katup kontrol. Silahkan lihat video singkat dari youtube berikut untuk mengenal control valve.

Introduction to Control valve

Dalam prakteknya, ada katup kontrol yang bersifat fail closed ==> menutup ketika udara instrument/output sinyalnya gagal dan juga ada yang bersifat fail open ==> membuka ketika udara instrument/output sinyalnya gagal.

Kita analisis aplikasi fail closed dan juga fail open ini untuk mengetahui mengapa katup kontrol di-set sedemikian rupa. 

Fail Closed

Contoh di atas adalah control valve dengan tag number LV 977511A-01, yang ditempatkan di bagian masukan tangki. Di bawah control valve tersebut ada tulisan FC, Fail Closed yang artinya control valve tersebut akan berada dalam posisi tertutup jika tidak ada udara instrument atau tidak ada sinyal luaran yang diberikan oleh kontroller.

Kenapa control valve tersebut di-set dalam posisi fail closed?
Jika kita lihat kembali di tag numbernya, tertulis singkatan LV, yang bisa diartikan level valve. Jadi, control valve tersebut difungsikan untuk mengontrol level tangki. Sinyal buka dan tutup dari valve ini diperoleh dari level transmitter yang ditempatkan dalam tangki. Jika level tangki sudah tinggi, maka control valve ini akan menutup. Begitupun, jika valve ini gagal beroperasi karena satu lain hal, dia akan berada dalam posisi menutup. Maka, dari segi keamanan proses, fungsi dari control valve ini adalah untuk menghindari tangki dari keadaan overflow/ luber.

Set point

Terlihat bahwa set point untuk control valve tersebut adalah 87%. Control valve tersebut akan mengontrol tangki agar selalu berada dalam level 87%. Maka, ketika level sudah mencapai angka 87%, control valve tersebut akan mulai menutup. Lamanya proses penutupan control valve tersebut tentu saja berdasarkan algoritma perhitungan dari kontroller.

Control Action 

Satu hal lagi yang perlu dicermati dari tabel diatas adalah control action yang berada pada bagian pojok kanan dari tabel. 

Control Action pada suatu control valve dibedakan menjadi dua, yakni :
1. Direct Action ==> Jika proses variabelnya tinggi melebihi dari setpoint, maka output yang dalam hal ini diwakili oleh bukaan control valve akan semakin besar juga bukaannya.
2. Reverse action ==> Jika proses variabelnya tinggi melebihi dari setpoint, maka output yang dalam hal ini diwakili oleh bukaan control valve akan semakin lebih rendah bukaannya.

Dalam kasus kita, control valve LV 977511A-01 tersebut bersifat reverse action, yakni jika level aktual dari tangki melebihi setpoint 87%, maka valve tersebut akan menutup.

Control Action Control Valve

Sumber Gambar : Control Narrative Banyu Urip Project.