Post on 02-Mar-2018
Seminar TA
ENGINEERING PHYSICS DEPARTEMENT – SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY – 2010
PERANCANGAN SISTEM KONTROL CASCADE DENGAN
MENGATUR RASIO PEMBAKARAN UDARA DAN BAHAN BAKAR
PADA INJEKSI PENGEBORAN MINYAK BUMI
Oleh : Wardany Hadi Ichnata
NRP. 2408 100 514
Dosen Pembimbing :
Fitri Adi Iskandarianto, ST, MT
NIP. 19790325 2006 041002
Latar Belakang
Uap panas yang dihasilkan Pembakaran bisa digunakan untuk berbagai proses operasi. Uap panas selain digunakan untuk pembangkit listrik, juga digunakan untuk keperluan proses pengolahan minyak seperti diinjeksikan pada proses pengeboran minyak bumi.
Untuk menghasilkan proses pembakaran yang maksimal, maka perlu terdapat sistem pengendali yang mengkondisikan agar proses pembakaran berlangsung dengan sempurna. Sedangkan sampai saat ini masih belum ada sistem control yang khusus digunakan untuk mengontrol rasio pembakaran.
>> Lanjutan. perancangan sistem control cascade steam
quality pada steam generator. Rasio antara
udara dan bahan bakar dijaga pada nilai
tertentu, agar kondisi dari fluida keluaran
dari SG merupakan kondisi campuran
antara liquid dan vapor yang sesuai dengan
set poin pada SG. Kondisi tersebut disebut
kondisi Mixture (Campuran), sehingga
pembakaran terjadi dengan sempurna, dan
Steam yang dihasilkan sesuai dengan set
poin pada proses injeksi sumur munyak
bumi maksimal.
Selain itu fenomena alam yang berubah-
ubah secara drastis sehingga produksi
sumur juga berubah-ubah.
Perumusan Masalah
Bagaimanakah cara mengetahui Steam
Quality(SQ) dan hubungannya dengan
rasio control udara dan bahan bakar
Bagaimanakah desain control cascade
Steam Quality(SQ) pada Steam
Generator (SG) yang dapat diterapkan
dan sesuai dengan berbagai keadaan
sumur minyak bumi.
Pendekatan Masalah
Untuk mencegah meluasnya permasalahan, maka pada Tugas Akhir ini diambil batasan masalah yang diantaranya adalah sebagai berikut:
Asumsi properties dan sifat thermodinamika fluida, adalah konstan.
proses baik dalam perpipaan water inlet ataupun steam output dianggap ideal
tidak ada water atau steam yang bocor
Metode pengendalian yang digunakan adalah PID kontroler.
Tujuan
mendesain sistem control cascade steam
quality (SQ)pada steam generator (SG)
dengan mengatur rasio pembakaran udara
dan bahan bakar pada injeksi pengeboran
minyak bumi, mensimulasikan dengan
menggunakan software. Selanjutnya simulasi
yang telah dilakukan digunakan sebagai alat
untuk menjawab permasalahan yang telah
dirumuskan.
Tinjauan Pustaka Nama Tahun Judul Intisari
Heni Sulastri 2009 Perancangan Inlet Pressure Control
(IPC) High Pressure Steam Turbin
Berbasis Logika Fuzzy GU Tambak
Lorok PT. Indonesia Power UBP.
Semarang
Ketika variabel melebihi set point, maka
pengendali akan meningkatkan out put sinyal
kendali yang menyebabkan valve membuka,
begitu pula sebaliknya. Sehingga diperlukan main
control valve yang terpasang adalah fail to close/
air to open (tipe pengendali direct control)
Djoko Nusantoro 2009 Perancangan sistem pengendalian
level pada monitoring produksi
sumur minyak dan gas dengan
menggunakan kontroler pid di PT.
Pertamina EP Region Jawa, Field
Subang – Tambun
untuk perencanaan pengendalian liquid level pada
liquid tank sesuai set point dengan memanipulasi
laju aliran liquid pada satu fasilitas MPFM-MWT
agar tercapai pengukuran yang stabil.
Totok Gunawan 2010 Desain AFRC (Air To Fuel Ratio
Control) berbasis kandungan O2 gas
buang boiler di PT. Pertamina RU IV
Cilacap dengan menggunakan Sistem
Fuzzy.
Untuk mengetahui cara meningkatkan performa
boiler melalui optimasi kandungan oksigen gas
buang melalui simulasi desain AFRC.
Metodologi Penelitian
START
Studi data dan Literatur
Pemodelan Plan dan
Instrumen
Sesuai
Uji Open Loop
Uji Closed Loop dengan PI
Controler
Mensimulasikan
pengendalian PID
Menganalisa dan menarik
kesimpulan atas simulasi
yang telah dilakukan
END
TIdak
Blok Diagram
Pemodelan Proses Pemodelan matematis adalah sebagai
berikut :
Input Steam Generator berupa liquid :
waterinput mm
vaporliquidsteam mmm
)()( vapgliquidfsteam vvv
Sedangkan output dari Steam Generator berupa :
Atau dalam spesific volume :
fg
fsteam
v
vvx
Jadi Steam Quality (x) adalah :
>> lanjutan
>> lanjutan
Jika dalam proses baik dalam perpipaan water inlet
ataupun steam output dianggap ideal, artinya tidak ada
water atau steam yang bocor maka :
watersteaminput mmm
water
eamflowratest
steamm
Vv
>> lanjutan
Perhitungan Steam Quality (SQ) merupakan perbandingan :
waterm
eamflowratestV
dapat kita dapatkan harganya dengan melakukan pengukuran pada
water inlet
kita dapatkan harganya dengan melakukan pengukuran pada steam outpur
dari Steam Generator dan Perhitungan pada Steam Table.
TAMPILAN MODEL PROSES
TAMPILAN SIMULASI
SIMULINK
PEMODELAN DAN SIMULASI SIMULINK
TRANSMITTER
Blok diangram simulasi Steam Quality pada simulink
Grafik hasil Steam Quality
Hasil Steam Quality
Sekian dan Terima kasih