Post on 26-Oct-2020
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
1
“PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER
DENGAN FIG 360 – 104 UNTUK MENGONTROL ALIRAN
STEAM”
(Aplikasi PTPN IV UNIT USAHA ADOLINA SUMATERA UTARA)
OLEH :
EVA FEBRINA SINULINGGA 035203002
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
2
“PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER DENGAN
FIG 360 – 104 UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM”
(Aplikasi PTPN IV UNIT USAHA ADOLINA SUMATERA UTARA)
oleh :
EVA FEBRINA SINULINGGA
035203002
Disetujui Oleh :
Pembimbing Karya Akhir
Ir. Nasrul Abdi, MT
Nip : 131 459 554
Diketahui Oleh :
Ketua Program Diploma – IV
Teknologi Instrumentasi Pabrik
Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara
Ir. Nasrul Abdi, MT
Nip : 131 459 554
PROGRAM DIPLOMA – IV
TEKNOLOGI INTRUMENTASI PABRIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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 ’02.
10. 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
Penulis
DAFTAR ISI
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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 .......................................................................... 10
II.5 Transmitter ............................................................................................. 16
BAB III CONTROL VALVE
III.1 Prinsip Kerja Control Valve .................................................................... 27
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
7
III.2 Definisi Komponen – komponen Utama Control Valve .......................... 28
III.3. Jenis – Jenis Control Valve .....................................................................31
III.3.1 Globe Valve ............................................................................... 32
III.3.2 Three Way Valve ........................................................................ 32
III.3.3 Angle Valve ................................................................................ 33
III.3.4 Y-Style Valve ............................................................................. 33
III.3.5 Cage Valve ................................................................................. 34
III.3.6 Saunders Valve ........................................................................... 34
III.3.7 Butterfly Valve ........................................................................... 35
III.3.8 Ball Valve ................................................................................... 36
III.4 Terminilogy Control Valve .................................................................... 36
III.5 Spesifikasi Control Valve ...................................................................... 37
III.6 Keterpasangan atau Instalasi Alat ........................................................... 40
BAB IV PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZER DENGAN
FIG 360 – 104 UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM ( UAP )
IV.1 Control Valve FIG 360 -104 Pada Proses Rebusan Yang Terdapat pada Unit
Sterilizer ................................................................................................ 41
IV.2 Sterilizer ................................................................................................. 43
IV.3 Jenis – Jenis Sterilizer .............................................................................43
IV.4 Bagian – Bagian dari Sterilizer ............................................................... 45
IV.5 Komponen – Komponen Pembangunan utama Control Valve FIG 360 104
(Air To Close) ........................................................................................46
IV.6 Analisa Data .......................................................................................... 49
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
8
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan ............................................................................................. 52
V.2 Saran ...................................................................................................... 52
Daftar Pustaka .................................................................................................. 53
Lampiran
BAB I
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
10
Oleh karena itu penulis tertarik untuk membahas tentang “Control Valve pada
Sterilizer FIG 360 – 104 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 360 – 104
2. Mengetahui penggunanaan Control Valve FIG 360 – 104 untuk mengetahui
besarnya aliran steam pada proses perebusan pada TBS.
3. Mengetahui material pembangun Control Valve FIG 360 – 104.
1.3 Batasan Masalah
Setiap industri senantiasa memiliki instrumen, salah satunya adalah Control
Valve FIG 360 – 104 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 :
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
11
1. Prinsip kerja Control Valve FIG 360 – 104 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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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 360 – 104 UNTUK MENGONTROL ALIRAN
STEAM (UAP)
Pada bagian ini menguraikan tentang cara proses Control valve FIG
360 – 104 pada unit Stelirizier atau stasiun rebusan. Dan komponen –
komponen pembangun Control valve FIG 360 – 104.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bagian ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari penulisan
karya akhir.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
2.4.1 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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
17
1. Range
Batasan selalu terdiri dari dua nilai yaitu nilai terendah dan nilai tertinggi.
Misalnya batasan sebuah Kontroller adalah 0 – 100.
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 0 – 100 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/Cm2
- Untuk Sinyal Elektrik 1 – 5 Volt 4 – 20 mA
5. Sinyal Skala
Sinyal indikasi yang diberikan Kontroller dalam bentuk persen.
Umumnya 0 – 100 %
6. Gangguan (Disturbancies)
Perubahan yang terjadi pada operasi kontroller. Perubahan ini biasanya
ditimbulkan oleh :
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
2.4.2 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] :
PACQ ∆= . ………………………………………………….(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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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 :
∆Ρ
=GQCv …………………………………………………………( 2,2 )
Untuk Gas
)(1360 2Ρ∆Ρ=
TfGGCv …………………………………………………………...( 2,3 )
Untuk Uap
∆Ρ=
VQCv3,63
………………………………………………………………...( 2,4 )
Dimana :
Cv = laju aliran air (gallon/menit)
Q = laju aliran cairan ( gpm ), gas ( scfh ), uap ( lb/h )
G = berat jenis (kg/cm3)
Tf = Suhu Aliran dalam derajat rankine (0R)
P = pressure drop dalam psi (Psi)
P1 = Tekanan mutlak upstream kerangan (Psi)
P2 = Tekanan mutlak upstream kerangan (Psi)
V = Spesifikasi volume downstream (feet/lb)
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
2.5.1 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 1000C, beberapa
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
24
detik kemudian menjadi 1100C, maka perubahan 100c 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)
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Gambar 2.7 Meterbody tabung Bourdon
Keterangan Gambar :
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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 :
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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).
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
2.5.2 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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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 :
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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)
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
36
3.2 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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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:
3.3.1 Globe Valve
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
3.3.2 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.
Gambar 3.2 Three Way Valve
3.3.3 Angle Valve
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Gambar 3.3. Angle Valve 3.3.4 Y-Style 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].
Gambar 3.4. Y-Style Valve 3.3.5 Cage Valve
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
3.3.6 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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
43
Gambar 3.6. Saunders Valve 3.3.7 Butterfly 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
3.3.8 Ball Valve
Control valve jenis ball valve sering digunakan karena bentuknya sangat
sederhana karena hanya berbentuk parabola pada bagian portnya. Kontrol jenis ini
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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,
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
48
3.6 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.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
49
From Turbin
Safety Valve
BPV
To Condensat
Inlet Valve F I G
STERILLIZER
Air Compressor
Exhaust Valve F I G
To Blow Up Sillincer
Safety Valve
Manometer
Condensat ValveF I G
To Blowdown Sillincer
BAB IV
PENGGUNAAN CONTROL VALVE PADA STERILIZIER DENGAN
FIG – 360 – 104
UNTUK MENGONTROL ALIRAN STEAM ( UAP )
4.1 Control Valve FIG – 360 – 104 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 360 – 104
Gambar 4.1 Skema Aliran Steam Pada Sterilizer FIG – 360 - 104
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
50
Prinsip kerja dari Control Valve pada sterilizier FIG 360 – 104 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 buka-
tutup 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
360 – 104 dan kondensat akan dibuang melewati condensat valve FIG 360 – 104.
Pada gambar dibawah ini menunjukkan diagram blok dari sistem pengontrolan
dari Control Valve pada sterilizer
Set Point
+ Input Output
-
Gambar 4.2 Blok Diagram Sistem Pengontrolan dari Control Valve
Kontroller
Sterilizer
Pressure gage
Control Valve
Proposioner
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
51
4.2 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 :
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
53
Tipe horizontal, yang merupakan bejana horizontal dan memiliki keuntungan
antara lain :
- Kapasitas sterilizer antara 15 – 30 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
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
54
Saluran uap ini dilas dengan body dan dibuat flensa untuk menyambungkan ke
pipa uap masuk. Selain saluran masuk juga ada saluran air kondensat dan alat
pengukur tekanan.
2. Pintu
Pintu dibuat seperti potongan bola, yang terletak di kiri dan kanan. Pintu
merupakan sarana untuk mempermudah pemasukan lori yang berisi sawit.
3. Locking Ring
Fungsi locking ring adalah untuk memperketat pintu dan untuk menjaga uap
tidak tembus dari sela – sela pintu.
4. Rel dan Lori
Untuk mempercepat proses perebusan maka buah sawit dimasukkan ke dalam
lori, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mengeluarkan buah tidak lama.
Akan tetapi, tanpa adanya rel lori juga susah untuk dimasukkan dan
dikeluarkan dari sterilizer
4.5 Komponen - Komponen Pembangun Utama Control Valve FIG 360 – 104
(Air To Close)
Control valve adalah valve yang mengendalikan laju arus sesuai dengan
tekanan udara dari positioner. Control Valve terdiri dari tiga bagian utama, yaitu
bagian actuator, bonnet dan body.
Sistem kerjanya adalah dengan menaikan tekanan udara operasi, plat
diafragma turun menekan pegas yang dihubungkan dengan plat diafragma, sehingga
menggerakkan tangkai actuator. Kemudian tangkai itu berhenti dimana posisi gaya
pegas itu seimbang dengan tekanan udara. Bukaan Control valve tergantung pada
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
55
gerakan tangkai valve. Dan apabila terjadi suatu kesalahan, maka valve ini secara
otomatis akan tertutup.
Control Valve ini dalam penggunaannya juga ditunjang dengan pemakainan
controller yang memegang perannan penting setelah recorder dan indicator. Yang
terpasang pada panel control. Sedangkan alat penunjang lain disebut by pass valve
yang terpasang di pasangan.
Bagian – bagian pembangun Control Valve FIG 360 – 104 dapat kita lihat
dibawah ini [5].
Gambar 4.5 Control Valve
Keterangan gambar :
1. Diaphragm Casings
2. Diaphragm
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
56
3. Diaphragm Plate
4. Actuator Spring
5. Actuator Steam
6. Spring Seat
7. Spring Adjustor
8. Steam Conector
9. Yoke
10. Travel Indikator
11. Indikatos Skale
12. Valve Plug Steam
13. Packing Flange
14. Actuator Yoke Locknut
15. Packing
16. Packing Box
17. Bonnet
18. Bonnet Gasket
19. Spiral Wound Gasket
20. Cage Gasket
21. Valve Plug
22. Cage
23. Seat Ring
24. Valve Body
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
57
4.6 Anilisa Data
Control Valve FIG – 360 – 104 ini terletak pada stasiun rebusan atau sterilizer,
penamaan dari pada control valve ini didasarkan keterpasangannya di dalam pabrik,
control valve ini digunakan untuk mengukur laju aliran steam (HRC), terdapat pada
unit stasiun rebusan / Sterilizer, dan merupakan Control Valve ke 104.
Penamaan ini di tujukan untuk memberikan kemudahan, baik pada saat proses
produksi berjalan dan pada saat pemeliharaan. Dengan data pemeliharaan sebagai
berikut :
Control Valve no : FIG – 104V
Fluid : Steam Boiler
Valve Size : 3’’
Connection : ASA 150#RF
No. Port : Single
Plug Type : EQ% Countoured
Port Size : Full
Rate : 110
Action : Air To Close
Spring Range : 0,2 – 1,0
Bonnet Type : Standart
Body Material : Carbon Steel
Trim Material : AISI 316 ST.ST (SU 532)
Gasket Material : ASBESTOS SEAT (920 OR EQ)
Packing Material : Teflon dan Ring
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
58
Positioner : Yew Supply Type
Air Seat : Yew Supply
Pada control valve Material pembangun utama merupakan pertimbangna yang
paling utama agar proses pengontrolan dapat berjalan dengan lancer dan sesuai
dengan yang diinginkan. Beberapa hal yang menjadi bahan pertimbangan pada saat
menentukan material valve adalah :
1. Pemilihan Bahan yang harus disesuaikan dengan besar tekanan yang akan
diberikan atau yang akan didapat oleh valve
2. Pemilihan bahan yang harus disesuaikan dengan temperatur bahan atau fluid
yang harus disesuaikan dengan temperatur bahan fluid yang akan melalui
valve
3. kemampuan bahan yang dapat menimulkan erosi atau korosi pada valve
Control valve yang terdapat pada stasiun Rebusan / Sterilizer ini,
menggunakan maerial jenis carbon steel untuk mengontrol aliran steam /uap dengan
jenis HRC (High Rate Control). Digunakannya material jenis carbon steel karena
sangat baik dan cocok untuk menahan temperatur atau tekanan yang dapat diberikan
oleh jenis fluida steam. Dengan kemampuan tahan temperature bawah 200F dan
kemampuan tahan temperatur atas memcapai 10000F, selain itu material jenis ini juga
sangat baik untuk mengatasi terjadinya korosi.
Pada trim, control valve ini menggunakan jenis AISI 316ST. trim jenis ini
menggunakan jenis stainless steel, pada trim, yang menjdai factor pemilihan
materialnya sama dengan faktor pemilihan material pada body valve, dan disesuaikan
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
59
dengan ASA 150RF, agar rated 110 dapat di capai, jenis trim ini memiliki tahan
temperatur bahwah mencapai -4500F dan tahan temperatur atas mencapai 6000F juga
material jenis ini sangat baik untuk mengatasi terjadinya erosi dan korosi.
Pada material paking menggunakan type menggunakan jenis solid dan Teflon
dan V-Ring. Dan pada bonnet menggunakan type standart, dengan perkiraan
temperatur antara 00F- 4000F. karakteristik valve ini menggunakan system air to close,
yang apabila bekerja bila mendapat sinyal operasi maka control akan menutup,
sehingga fluida steam/uap dapat melalui valve.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
60
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
Dalam penulisan Karya Akhir ini kesimpulan yang dapat diambil oleh penulis
ada beberapa hal yaitu :
1. Control Valve FIG – 360 – 104 merupakan control valve yang berfungsi untuk
mengontrol laju aliran fluida jenis steam atau uap
2. Pemilihan material pembangun Control Valve ini di dasarkan pada jenis fluida
yang akan dikontrolnya, mulai temperatur, tekanan, kemampuan fluida dalam
menimbulkan korosi ataupun erosi pada control valve.
3. Jenis Control Valve yang digunakan pada proses ini adalah jenis butterfly
Control Valve
4. Control Valve pada Sterilizer sangat berfungsi penting dalam kelangsungan
aktivitas produksi pada pabrik kelapa sawit.
V.2 Saran
1. Melakukan pengecekan kerja alat dan kondisi alat paling tidak dalam sehari
2. Melakukan perawatan berkala alat secara teratur setiap 3 bulan sekali untuk
mendapatkan pengontrolan yang baik sehingga hasil yang diproduksi sesuai
dengan apa yang diinginkan
3. Dalam proses produksi pengontrolan terhadap alat control harus dilakukan
secara cermat untuk menghindari kesalahan pengontrolan oleh control valve agar
proses produksi dapat berjalan dengan baik menghasilkan kualitas yang baik
pula.
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
61
DAFTAR PUSTAKA
1. Vademecum Teknik & Teknologi Kelapa Sawit, Penerbit PTPN – 4
2. J. W. Huctchison, 1976, Instrument Society of America,
2nd Edition,Honeywell, Inc.
3. H. Sitepu, 2004, Teknologi Operasi Pabrik, PTKI, Medan
4. Mansyur, 2004 Instrument dan Proses Kontrol I, PTKI, Medan.
5. Mansyur, 2004 Instrument dan Proses Kontrol II, PTKI, Medan.
6. Fisher Controls International, Emerson Control Valve Handbook,
4nd Edition, Emerson Proses Management, USA
7. Katsuhiko Ogata, 1997, Teknik Kontrol Automatik,
2nd Edition, University Of Minosota
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
62
DAFTAR ISTILAH
Valve controller : kerangan kontrol
Aktuator : penggerak
Air to open : udara untuk membuka
Air to close : udara untuk menutup
Displacer : penggeser
Liquid filled buld : bola berisi cairan
Differential pressure cell : sel beda tekanan
Flow : aliran
Air compressor : udara bertekanan
Direct : penggerak aksi lurus
Reverse : penggerak aksi terbalik
Valve bonnet : tutup katup
Valve steams : batang katup
Safety valve : katup pengaman
Sterilizer : stasiun rebusan
High rate control : nilai batal aman
Paling box assembly :kemasan kotak paking
Pressure : tekanan
Level : permukaan
Closed loop control system : sistem kontrol loop tertutup
Open loop control system : sistem kontrol loop terbuka
Valve body : perakit badan kerangan
Sensing element : elemen perasa
Eva Febrina Sinulingga : “Penggunaan Control Valve Pada Sterilizier Dengan Fig 360 – 104 Untuk Mengontrol Aliran Steam” (Aplikasi PTPN IV Unit Usaha Adolina Sumatera Utara), 2010.
63