BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar BelakangUnit Utilitas merupakan unit penunjang bagi unit-unit yang lain dalam suatu pabrik atau sarana penunjang untuk menjalankan suatu pabrik dari tahap awal sampai produk akhir. Unit utilitas adalah salah satu unit operasi yang ada di dalam sebuah pabrik kimia. Unit utilitas dapat didefinisikan sebagai unit yang menyediakan media pendingin, media pemanas, energi penggerak dan lain sebagainya untuk mendukung proses produksi pabrikPlant industri menggunakan udara tekan untuk seluruh operasi produksinya, yang dihasilkan oleh unit udara tekan yang berkisar dari 5 horsepower (hp) sampai lebih 50.000 hp. Departemen Energi 364 Amerika Serikat (2003) melaporkan bahwa 70 sampai 90 persen udara tekan hilang dalam bentuk panas yang tidak dapat digunakan,gesekan, salah penggunaan dan kebisingan. Sehingga, kompresor dan sistim udara tekan menjadi area penting untuk meningkatkan efisiensi energi pada plant industri.Sebuah pabrik mempunyai dua sistem proses utama, yaitu sistem pereaksian dan sistem proses pemisahan & pemurnian. Kedua sistem tersebut membutuhkan kondisi operasi pada suhu dan tekanan tertentu. Dalam pabrik, panas biasanya disimpan dalam fluida yang dijaga pada suhu dan tekanan tertentu. Air atau uap air bertekanan (dinamakan kukus atau steam) mendapatkan panas dari ketel uap (boiler). Sistem pemindahan panas bertugas memberikan panas dan menyerap panas. Misalnya, menyerap panas dari sistem proses yang menghasilkan energi seperti sistem proses yang melibatkan reaksi eksotermik atau menyerap panas agar kondisi sistem di bawah suhu ruang atau suhu sekitar. Sistem pemroses yang melakukan ini adalah cooling tower. Cooling tower, boiler dan tungku pembakaran merupakan sistem pemroses untuk sistem penyedia panas dan sistem pembuang panas. Kedua sistem proses ini bersama-sama dengan sistem penyedia udara pabrik, sistem penyedia listrik air bersih dan instrument lainnya untuk kebutuhan produksi merupakan sistem penunjang berlangsungnya sistem proses utama yang dinamakan sistem utilitas. Kebutuhan sistem utilitas dan kinerjanya tergantung pada seberapa baik sistem utilitas tersebut mampu melayani kebutuhan sistem proses utama dan tergantung pada efisiensi penggunaan bahan baku dan bahan bakar.1.2. Rumusan MasalahAdapun masalah yang akan dibahas pada pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut.1. Apa yang dimaksud dengan udara pabrik dan udara instrument ?2. Bagaimana penggunaan dari udara tekan dalam sebuah industri ?

1.1. ManfaatAdapun manfaat yang didapatkan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut.1. Dapat memahami pengertian dari udara pabrik dan udara instrument.2. Dapat mengetahui aplikasi dari penggunaan listrik, udara pabrik dan udara instrument.3. Dapat mengetahui penggunaan dari udara tekan dalam sebuah industri.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1. Pengertian Udara Pabrik dan Udara Instrument Plant air ( udara pabrik ) diperoleh dari kompresor udara 101-J Ammonia Plant pada kondisi normal dengan tekanan system dikontrol oleh PCV yang kemudian dibagi menjadi 2 (dua ) cabang untuk Plant Air dan Instrument Air. Plant air ( udara pabrik ) pemakainya langsung di distribusikan ke seluruh pabrik sesuai tekanan yang tersedia. Udara Instrument diperoleh dari sumber yang sama dengan udara pabrik namun dilakukan proses penghilangan kandungan uap airnya dengan cara pengeringan ( drying ) menggunakan silica gel dan actived alumina dalam Air Dryer sehingga dew pointnya menjadi -40 F. Tekanan untuk Instument air ini harus terjaga minimum 7.0 kg/cm2 karena dipakai untuk alat control pneumatic, jika gangguan pada instrument air ini akan dapat menyebabkan shut-down pabrik.2.1.1 Udara PabrikUdara pabrik adalah udara bertekanan yang digunakan untuk berbagai keperluan di pabrik. Dalam keadaan normal, sumber udara pabrik dan udara instrument berasal dari kompressor udara proses di Ammonia Plant. Sebagai sumber tambahan diperlengkapi dengan kompressor udara pabrik dan kompressor udara instrument. Kebutuhan udara pabrik saat awal pabrik dioperasikan serta pada saat emergency, yaitu dengan Kompresor Udara (63-GB-5001), setelah pabrik beroperasi udara diambil dari Kompresor Udara Ammonia (51-101-J) dengan tekanan 35 kg/cm2G. Udara ini masih belum kering atau murni maka dikeringkan padadryer untuk menghilangkan kandungan air dengan menggunakan Silika Alumina Gel (silica gel).Plant udara pabrik ini digunakan untuk :a. Udara purgingb. Mesin pengantongan pupukc. Udara pembersih aread. Pengadukane. Peralatan lain seperti snapper,dllFungsi dari udara pabrik antara lain : - Flushing jaringan pipa.- Mixing tangki kimia pengantongan urea. - Pembakaran di Burning pit.2.1.2 Udara InstrumentUdara instrument adalah udara bertekanan yang dikeringkan atau dihilangkan kandungan airnya. Instrument air digunakan untuk menggerakkan peralatan instrumentasi (pneumatic) seperti control valve, transmitter, dan lain-lain. Udara disuplai ke receiver udara instrument 1020 m3/jam untuk dipisahkan kandungan airnya dan sebagai penampung udara sementara dengan tekanan 8,0 kg/cm2. Dari receiver masuk ke filter inlet untuk mengurangi kotoran-kotoran dan minyak yang terbawa. Udara lembab ini masuk melalui 4 way valve ke salah satu dryer (A atau B) yang berisi silica gel atau activated alummina . Fungsi Air Dryer ini adalah untuk menyerap semua bintik-bintik air yang terkandung di dalam udara dan Dew Point dari dryer dioperasikan pada -400C pada tekanan operasi. Penyerap air dari udara yang dipakai adalah silika gel atau Activated Alumina.Udara proses atau utilitis biasanya digunakan untuk mendayai suatu sistem atau alat dimana perlu udara tekan dengan volume yang besar dan tidak perlu syarat syarat yang ketat seperti halnya instrumen pneumatik. Udara utilitis biasanya tidak perlu membersihkan partikel-partikel atau air seperti standar kwalitas yang diperlukan oleh udara instrumen.Tipe udara instrumen untuk industri biasanya terdiri dari beberapa hal berikut: Instrumen kompresor udara (bebas minyak) Pengering dan penyaring udara Pipa distribusi dengan pressure sefety valve Stasiun penurun tekanan Koneksi-koneksi instrumen lapangan

Gambar dibawah ini menunjukkan sistem pneumatik instrumen sederhana

Gambar. Sistem dan Ekuipmen Udara InstrumenKompresor UdaraKompresor udara dipilih atas dasar pemakaian jumlah udara dan biasanya dalam satuan standard cubic feet per minute (scfm) atau cubic meter per minute (m3/min).Pada plan yang besar mungkin perlu dua tau tiga unit;Unit kompresor tersebut bisa berupa tipe reciprocal atau rotari, tunggal atau multistage, dan biasanya digerakkan oleh motor listrik, turbin gas atau mesin disel. Kapasitas kompresor ditentukan oleh keperluan aliran udara plan. Pemakaian udara pada plan ditentukan oleh jumlah maksium pemakaian udara (kira-kira 0,02 m3/menit) untuk setiap devais dan adanya kebocoran.

Tangki PenampungTangki penampung udara dirancang berdasar jumlah kapasitas penyimpanan pada sistem dan juga adanya tambahan untuk menghindari fluktuasi tekanan.

Penyaring dan Pengering UdaraUdara tekan yang baru saja keluar dari kompresor biasanya relatip basah, dan mengandung kotoran-kotoran dan minyak-minyak sisa dari kompresornya sendiri. Karena udara tersebut harus bersih dan kering, maka perlu menghilangkan kandungan air dan kotoran-kotoran tersebut.

Pengering udara ada beberapa tipe, umumnya pengering regenerasi. Dua menara perlu diisi dengan partikel pengadsorbsi (seperti alumina aktif).Pengering yang satu dalam kondisi on-line, sedang pengering yang lain dalam kondisi off-line diregenerasi dengan udara panas. Siklus regenerasi biasanya dikontrol dengan sistem sekuensi waktu otomatis.Secara normal pengering biasanya dihubungkan dengan pre-filter (untuk menghilangkan partikel-partikel kotoran, butiran-butiran kecil air dan minyak sebelum ia masuk ke pengering) dan after-filter (untuk mencegah zat-zat pengering yang pecah masuk ke header udara).Penyaring udara biasanya juga dipasang pada header pencatu udara instrumen, dan untuk mengatur catu udara ke instrumen-instrumen yang ada dilapangan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.Filter atau penyaring berfungsi untuk menghilangkan partikel-partikel kotoran dan kerak-kerak, dan juga untuk memperangkap air dan minyak. Dalam beberapa hal ada gabungan antara filter dan regulator yang dapat digunakan sebagai catu udara langsung pada transmiter atau valve tunggal

Pipa Distribusi dan Pressure Safety ValvePipa utama yang digunakan untuk mengirim udara instrumen keseluruh plan biasanya mempunyai diameter 50,8 mm (2 inch) skedul 40 dengan bahan dari carbon steel. Pipa cabang catu udara yang menghubungkan header isntrumen individu biasanya berdiameter 25,4 mm ( 1 inch) dengan bahan dari pipa galvanis.Pressure safety valve berfungsi untuk membuang tekanan lebih. Seperti ditunjukkan pada Gambar 1. penampung udara akan membuang tekanan bila udara yang diblok kembali mengalir ke tangki penampung udara. Relief valve yang ada pada main air header akan membuang tekanan lebihnya bila terjadi kebakaran atau kejadian-kejadian yang lain yang menyebabkan tekanan menjadi tinggi.

Tekanan Catu UdaraStasiun penurun tekanan dalam aplikasinya adalah sebuah pengatur tekanan dengan berbagai ukuran dan tipe. Stasiun penurun tekanan berfungsi menurunkan tekanan udara dari 700 kPa (102 psi) menjadi level yang dapat digunakan yaitu 140 kPa (20 psi).Untuk instrumen-instrumen biasanya menggunakan tekanan 20 100 kPa (3 15 psi), standar ISA S7.4 mengijinkan tekanan catu maksimum 140 kPa (20 psi). Tekanan catu ini harus cukup untuk mengirim volume udara yang cukup, karen bila terlalu tinggi akan menyebabkan rusaknya instrumen-instrumen tersebut.Tekanan catu harus konstan untuk menghindari kesalahan dalam pengukuran. Hal ini sangat penting untuk menghindari tekanan yang turun pada pipa catu yang mencatu pada instrument suplai header.

Koneksi InstrumenTubing catu udara dari pipa valve menuju ke regulator ukuran minimum harus 9,5 mm (3/8 inch) dengan bahan tubing berasal dari pvc jacketed cooper, plated carbon steel atau stainless steel untuk menghindari tekanan drop yang berarti, terutama untuk control valve.Untuk menghindari masalah vibrasi dapat menggunakan koneksi tubing flexible air hose.Koneksi tubing hampir selalu bertipe fitting.Fitting dengan tipe flare lama jarang digunakan meskipun masih dipakai pada generator disel. Mur tubing harus tidak boleh longgar; pabrik seperti Swagelock menyediakan gauge untuk mengecek kekencangan mur tersebut.

Kualitas standar Udara InstrumenKualitas standar udara instrumen dapat ditemukan pada ISA-S7.3Fungsi dari udara instrument antara lain : - Menggerakkan Pneumatic Control Valve. - Purging diBoiler . - Flushing di Turbin.

2.1.3 Udara TekanPlant industri menggunakan udara tekan untuk seluruh operasi produksinya, yang dihasilkan oleh unit udara tekan yang berkisar dari 5 horsepower (hp) sampai lebih 50.000 hp. DepartemenEnergi 364 Amerika Serikat (2003) melaporkan bahwa 70 sampai 90 persen udara tekan hilang dalam bentuk panas yang tidak dapat digunakan,gesekan, salah penggunaan dan kebisingan. Sehingga, kompresor dan sistim udara tekan menjadi area penting untuk meningkatkan efisiensi energi pada plant industri.Merupakan catatan yang berharga bahwa biaya untuk menjalankan sistim udara tekan jauh lebih tinggi daripada harga kompresor itu sendiri (lihat Gambar 5-11).Penghematan energi dari perbaikan sistim dapat berkisar dari 20 sampai 50 persen atau lebih dari pemakaian listrik, menghasilkan ribuan bahkan ratusan ribu dolar. Sistim udara tekan yang dikelola dengan benar dapat menghemat energi, mengurangi perawatan, menurunkan waktu penghentian operasi, meningkatkan produksi, dan meningkatkan kualitas.Sistim udara tekan terdiri dari bagian pemasokan, yang terdiri dari kompesor dan perlakuan udara, dan bagian permintaan, yang terdiri dari sistim distribusi & penyimpanan dan peralatan pemakai akhir. Bagian pemasokan yang dikelola dengan benar akan menghasilkan udara bersih, kering, stabil yang dikirimkan pada tekanan yang dibutuhkan dengan biaya yang efektif. Bagian permintaan yang dikelola dengan benar akan meminimalkan udara 365 terbuang dan penggunaan udara tekan untuk penerapan yang tepat.Perbaikan dan pencapaian puncak kinerja sistim udara tekan memerlukan bagian sistim pemasokan dan permintaan dan interaksi diantara keduanya. Komponen Utama Sistim Udara TekanSistim udara tekan terdiri dari komponen utama berikut: Penyaring udara masuk, pendingin antar tahap, after-coolers,pengering udara, traps pengeluaran kadar air, penerima, jaringan pemipaan, penyaring, pengatur dan pelumasan (lihat Gambar 5-12).1. Filter Udara Masuk: Mencegah debu masuk kompresor; Debu menyebabkan lengketnya katup/ kran, merusak silinder dan pemakaian yang berlebihan.2. Pendingin antar tahap: Menurunan suhu udara sebelum masuk ke tahap berikutnya untuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi. Biasanya digunakan pendingin air.3. After-Coolers: Tujuannya adalah membuang kadar air dalam udara dengan penurunan suhu dalam penukar panas berpendingin air.4. Pengering Udara: Sisa-sisa kadar air setelah after-cooler dihilangkan dengan menggunakan pengering udara, karena udara tekan untuk keperluan instrumen dan peralatan pneumatik harus bebas dari kadar air. Kadar air dihilangkan dengan menggunakan adsorben seperti gel silika/karbon aktif, atau pengering refrigeran, atau panas dari pengering kompresor itu sendiri.5. Traps Pengeluaran Kadar Air: Trap pengeluaran kadar air diguakan untuk membuang kadar air dalam udara tekan. Trap tersebut menyerupai steam traps. Berbagai jenis trap yang digunakan adalah kran pengeluaran manual, klep pengeluaran otomatis atau yang berdasarkan waktu dan lainnya.6. Penerima: Penerima udara disediakan sebagai penyimpan dan penghalus denyut keluaran udara mengurangi variasi tekanan dari kompresor

2.2 Penggunaan dari Udara Tekan dalam Industri Kompresor adalah alat untuk memompa bahan pendingin (refrigeran) agar tetap bersirkulasi di dalam sistem. Fungsi dari kompresor adalah untuk menaikan tekanan dari uap refrigeran sehingga tekanan pada kondensor lebih tinggi dari evaporator yang menyebabkan kenaikan temperatur dari refrigeran. Kompresor dirancang dan diproduksi untuk dapat dipakai dalam jangka waktu yang lama, karena kompresor merupakan jantung utama dari sistem refrigerasi kompresi uap dan juga kapasitas refrigerasi. Suatu mesin refrigerasi tergantung pada kemampuan kompresor untuk memenuhi jumlah gas refrigeran yang perlu disirkulasikan. Kompresor berfungsi untuk menghisap uap refrigeran yang berasal dari evaporator dan menekannya ke kondenser sehingga tekanan dan temperaturnya akan meningkat ke suatu titik dimana uap akan mengembun pada temperatur media pengembun.JENIS KOMPRESOR

Seperti terlihat pada Gambar 4, terdapat dua jenis dasar : positive-displacement and dinamik. Pada jenis positive-displacement, sejumlah udara atau gas di- trap dalam ruang kompresi dan volumnya secara mekanik menurun, menyebabkan peningkatan tekanan tertentu kemudian dialirkan keluar. Pada kecepatan konstan, aliran udara tetap konstan dengan variasi pada tekanan pengeluaran.

Kompresor dinamik memberikan enegi kecepatan untuk aliran udara atau gas yang kontinyu menggunakan impeller yang berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energi kecepatan berubah menjadi energi tekanan karena pengaruh impeller dan volute pengeluaran atau diffusers. Pada kompresor jenis d inamik sentrifugal, bentuk dari sudu-sudu impeller menentukan hubungan antara aliran udara dan tekanan (atau head) yang dibangkitkan.

a) Kompresor Positive DisplacementKompresor ini tersedia dalam dua jenis: reciprocating dan putar/ rotary.

Kompresor reciprocatingDi dalam industri, kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant. Prinsip kerjanya seperti pompa sepeda dengan karakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga, kapasitas kompresor proporsional langsung terhadap kecepatan. Keluarannya, seperti denyutan.

Kompresor reciprocating tersedia dalam berbagai konfigurasi; terdapat empat jenis yang paling banyak digunakan yaitu horizontal, vertical, horizontal balance-opposed, dan tandem. Jenis kompresor reciprocating vertical digunakan untuk kapasitas antara 50 150 cfm. Kompresor horisontal balance opposed digunakan pada kapasitas antara 200 5000 cfm untuk desain multitahap dan sampai 10,000 cfm untuk desain satu tahap (Dewan Produktivitas Nasional, 1993).Kompresor udara reciprocating biasanya merupakan aksi tunggal dimana penekanan dilakukan hanya menggunakan satu sisi dari piston. Kompresor yang bekerja menggunakan dua sisi piston disebut sebagai aksi ganda.Sebuah kompresor dianggap sebagai kompresor satu tahap jika keseluruhan penekanan dilakukan menggunakan satu silinder atau beberapa silinder yang parallel. Beberapa penerapan dilakukan pada kondisi kompresi satu tahap. Rasio kompresi yang terlalu besar (tekanan keluar absolut/tekanan masuk absolut) dapat menyebabkan suhu pengeluaran yang berlebihan atau masalah desain lainnya. Mesin dua tahap yang digunakan untuk tekanan tinggi biasanya mempunyai suhu pengeluaran yang lebih rendah (140 to 160oC),sedangkan pada mesin satu tahap suhu lebih tinggi (205 to 240oC).

Untuk keperluan praktis sebagian besar plant kompresor udara reciprocating diatas 100 horsepower/ Hp merupakan unit multi tahap dimana dua atau lebih tahap kompresor dikelompokkan secara seri. Udara biasanya didinginkan diantara masing-masing tahap untuk menurunkan suhu dan volum sebelum memasuki tahap berikutnya (Dewan Produktivitas Nasional,1993).

Kompresor udara reciprocating tersedia untuk jenis pendingin udara maupun pendingin air menggunakan pelumasan maupun tanpa pelumasan, mungkin dalam bentuk paket, dengan berbagai pilihan kisaran tekanan dan kapasitas. Kompresor Putar/ RotaryKompresor rotary mempunyai rotor dalam satu tempat dengan piston dan memberikan pengeluaran kontinyu bebas denyutan. Kompresor beroperasi pada kecepatan tinggi dan umumnya menghasilkan hasil keluaran yang lebih tinggi dibandingkan kompresor reciprocating. Biaya investasinya rendah, bentuknya kompak, ringan dan mudah perawatannya, sehingga kompresor ini sangat popular di industri. Biasanya digunakan dengan ukuran 30 sampai 200 hp atau 22 sampai 150 kW.

Jenis dari kompresor putar adalah: Kompresor lobe (roots blower) Kompresor ulir (ulir putar helical-lobe, dimana rotor putar jantan dan betina bergerak berlawanan arah dan menangkap udara sambil mengkompresi dan bergerak kedepan (lihat Gambar 7) Jenis baling-baling putar/ baling-baling luncur, ring cairan dan jenis gulungan.

Kompresor ulir putar menggunakan pendingin air. Jika pendinginan sudah dilakukan pada bagian dalam kompresor, tidak akan terjadi suhu operasi yang ekstrim pada bagian-bagian yang bekerja. Kompresor putar merupakan kompresor kontinyu, dengan paket yang sudah termasuk pendingin udara atau pendingin air.

Karena desainnya yang sederhana dan hanya sedikit bagian-bagian yang bekerja, kompresor udara ulir putar mudah perawatannya, mudah operasinya dan fleksibel dalam pemasangannya. Kompresor udara putar dapat dipasa ng pada permukaan apapun yang dapat menyangga berat Statiknya.

b.) Kompresor Positive Displacement

Kompresor udara sentrifugal (lihat Gambar 8) merupakan kompresor dinamis, yang tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara. Momen ini dirubah menjadi tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam difuser statis. Kompresor udara sentrifugal adalah kompresor yang dirancang bebas minyak pelumas. Gir yang dilumasi minyak pelumas terletak terpisah dari udara dengan pemisah yang menggunakan sil pada poros dan ventilasi atmosferis. Sentrifugal merupakan kompresor yang bekerja kontinyu, dengan sedikit bagian yang bergerak; lebih sesuai digunakan pada volum yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak pada udaranya.

Kompresor udara sentrifugal menggunakan pendingin air dan dapat berbentuk paket.; khususnya paket yang termasuk after-cooler dan semua control. Kompresor ini dikenal berbeda karakteristiknya jika dibandingkan dengan mesin reciprocating. Perubahan kecil pada rasio kompresi menghasilkan perubahan besar pada hasil kompresi dan efisiensinya. Mesin sentrifugal lebih sesuai diterapkan untuk kapasitas besar diatas 12,000 cfm.

Beberapa kriteria seleksi untuk berbagai jenis kompresor terlihat pada tabel dibawah ini.

BAB IIIPENUTUP3.1 KesimpulanDari penulisan makalah ini, dapat disimpulkan bahwa : Udara pabrik adalah udara bertekanan yang digunakan untuk berbagai keperluan di pabrik. Sedangkan Udara instrument merupakan udara bertekanan yang dikeringkan atau dihilangkan kandungan airnya. Kompresor udara dipilih atas dasar pemakaian jumlah udara dan biasanya dalam satuan standard cubic feet per minute (scfm) atau cubic meter per minute (m3/min). Unit kompresor tersebut bisa berupa tipe reciprocal atau rotari, tunggal atau multistage, dan biasanya digerakkan oleh motor listrik, turbin gas atau mesin disel. Sistim udara tekan terdiri dari bagian pemasokan, yang terdiri dari kompesor dan perlakuan udara, dan bagian permintaan, yang terdiri dari sistim distribusi & penyimpanan dan peralatan pemakai akhir. Listrik digunakan untuk menggerakkan beberapa alat misalnya, dibutuhkan motor listrik. Dan motor-motor listrik yang dipakai pada berbagai alat semuanya membutuhkan listrik sebagai tenaga penggerak. Selain untuk menggerakkan motor, listrik di industri juga dibutuhkan untuk pemanasan tanur dan proses elektrokimia.

Daftar PustakaTim. 2011. Modul Utilitas. Palembang : Polsri.http://abdi-tunggal.blogspot.com/2011/02/air-instrument-system.htmlhttp://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_ELEKTRO/195912311985031-JAJA_KUSTIJA/MEKATRONIKA_MODUL_11.pdfhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/utilitas-pabrik/sistem-utilitas-udara-tekan/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/utilitas-pabrik/unit-penyediaan-listrik/http://hydraulic-pneumatic.blogspot.com/2010/07/penggunaan-udara-bertekanan-pneumatic.htmlhttp://kakap.wordpress.com/2011/03/31/udara-tekan-dan-penggunaannya/

Lampiran Pertanyaan1. Pertanyaan Richki Agus SatryanBagaimana prinsip kerja kompresor positive displacement dan dinamik ?Jawab : Pada jenis positive-displacement, sejumlah udara atau gas di- trap dalam ruang kompresi dan volumnya secara mekanik menurun, menyebabkan peningkatan tekanan tertentu kemudian dialirkan keluar. Pada kecepatan konstan, aliran udara tetap konstan dengan variasi pada tekanan pengeluaran. Kompresor ini terbagi menjadi 2, yaitu : reciprocating dan rotari. Prinsip kerja kompresor reciprocating seperti pompa sepeda dengan karakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga, kapasitas kompresor proporsional langsung terhadap kecepatan. Keluarannya, seperti denyutan. Sedangkan Kompresor rotary mempunyai rotor dalam satu tempat dengan piston dan memberikan pengeluaran kontinyu bebas denyutan. Kompresor beroperasi pada kecepatan tinggi dan umumnya menghasilkan hasil keluaran yang lebih tinggi dibandingkan kompresor reciprocating. Sedangkan kompresor dinamik dinamik memberikan enegi kecepatan untuk aliran udara atau gas yang kontinyu menggunakan impeller yang berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energi kecepatan berubah menjadi energi tekanan karena pengaruh impeller dan volute pengeluaran atau diffusers. Pada kompresor jenis d inamik sentrifugal, bentuk dari sudu-sudu impeller menentukan hubungan antara aliran udara dan tekanan (atau head) yang dibangkitkan. Kompresor udara sentrifugal (lihat Gambar 8) merupakan kompresor dinamis, yang tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara. Momen ini dirubah menjadi tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam difuser statis. Sentrifugal merupakan kompresor yang bekerja kontinyu, dengan sedikit bagian yang bergerak; lebih sesuai digunakan pada volum yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak pada udaranya.

2. Pertanyaan Lia WindiyatiSumber udara pabrik dan instrument di PT Pusri berasal dari kompresor udara proses di Ammonia Plant. Bagaimana dengan industri lain darimanakah sumber udara tersebut ?Jawab : Udara pabrik dan instrument merupakan udara bertekanan yang digunakan untuk berbagai keperluan di industri. Dalam keadaan normal, sumber udara pabrik dan udara instrument berasal dari plant atau unit kompressor udara. Jadi di industri manapun sumber utama udara adalah dari kompresor. Begitu juga dengan PT Pusri, walaupun udara pabrik dan instrument berasal dari amonia plant, akan tetapi sumber utama udara tetap diperoleh dari kompresor.3. Pertanyaan Ika UtamiJelaskan perbedaan antara udara pabrik dan udara instrument ?Serta jelaskan tipe udara instrument yang digunakan di industri ?Jawab : Udara pabrik adalah udara bertekanan yang digunakan untuk berbagai keperluan di pabrik. Sedangkan udara intrument adalah udara bertekanan yang dikeringkan atau dihilangkan kandungan airnya.Tipe udara instrument : Instrument Kompresor UdaraKompresor udara dipilih atas dasar pemakaian jumlah udara dan biasanya dalam satuan standard cubic feet per minute (scfm) atau cubic meter per minute (m3/min).Unit kompresor tersebut bisa berupa tipe reciprocal atau rotari, tunggal atau multistage, dan biasanya digerakkan oleh motor listrik, turbin gas atau mesin disel. Penyaring dan Pengering UdaraUdara tekan yang baru saja keluar dari kompresor biasanya relatip basah, dan mengandung kotoran-kotoran dan minyak-minyak sisa dari kompresornya sendiri. Karena udara tersebut harus bersih dan kering, maka perlu menghilangkan kandungan air dan kotoran-kotoran tersebut dengan menggunakan alat penyaring dan pengering udara. Pipa Distribusi dan Pressure Safety Valve Pipa utama yang digunakan untuk mengirim udara instrumen keseluruh plan biasanya mempunyai diameter 50,8 mm (2 inch) skedul 40 dengan bahan dari carbon steel. Pipa cabang catu udara yang menghubungkan header isntrumen individu biasanya berdiameter 25,4 mm ( 1 inch) dengan bahan dari pipa galvanis. Pressure safety valve berfungsi untuk membuang tekanan lebih. Tekanan Catu UdaraStasiun penurun tekanan dalam aplikasinya adalah sebuah pengatur tekanan dengan berbagai ukuran dan tipe. Stasiun penurun tekanan berfungsi menurunkan tekanan udara dari 700 kPa (102 psi) menjadi level yang dapat digunakan yaitu 140 kPa (20 psi). Koneksi InstrumenTubing catu udara dari pipa valve menuju ke regulator ukuran minimum harus 9,5 mm (3/8 inch) dengan bahan tubing berasal dari pvc jacketed cooper, plated carbon steel atau stainless steel untuk menghindari tekanan drop yang berarti, terutama untuk control valve.4. Pertanyaan OktarianaKompresor apa yang digunakan pada udara pabrik, udara instrument dan udara bertekanan? Mengapa ? serta berikan spesifikasi kompresor tersebut ?Jawab :Di dalam industri, kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant. Kompresor reciprocating tersedia dalam berbagai konfigurasi; terdapat empat jenis yang paling banyak digunakan yaitu horizontal, vertical, horizontal balance-opposed, dan tandem. Jenis kompresor reciprocating vertical digunakan untuk kapasitas antara 50 150 cfm. Kompresor horisontal balance opposed digunakan pada kapasitas antara 200 5000 cfm untuk desain multitahap dan sampai 10,000 cfm untuk desain satu tahap. Untuk keperluan praktis sebagian besar plant kompresor udara reciprocating diatas 100 horsepower/ Hp merupakan unit multi tahap dimana dua atau lebih tahap kompresor dikelompokkan secara seri. Udara biasanya didinginkan diantara masing-masing tahap untuk menurunkan suhu dan volum sebelum memasuki tahap berikutnya.5. Pertanyaan Fitri KortinaSebutkan dan jelaskan penggunaan udara pabrik dan instrument ?Jawab :Penggunaan udara pabrik :f. Udara purgingg. Mesin pengantongan pupukh. Udara pembersih areai. Pengadukanj. Peralatan lain seperti snapper,dllPenggunaan udara instrument : Menggerakkan peralatan instrumentasi (pneumatic) seperti control valve, transmitter, dan lain-lain.6. Pertanyaan Marliana Atmi RahayuAdakah perbedaan kompresor yang digunakan untuk udara kering dan basah ?Jawab :Udara kering dan udara basah ini berkaitan erat dengan udara pabrik dan udara instrument. Dimana udara pabrik merupakan udara bertekanan yang diambil dari udara terbuka yang bertekanan digunakan untuk berbagai kegiatan industri, sehingga dengan kata lain udara pabrik juga merupakan udara basah. Sedangkan udara instrument merupakan udara bertekanan yang dikeringkan untuk menghilangkan kadar airnya, sehingga dapat dikatakan bahwa udara instrument merupakan udara kering. Jadi menurut kami penggunaan yang paling banyak digunakan adalah jenis reciprocating.7. Pertanyaan Yulia Eka Windra SariApakah udara pabrik, instrument dan udara tekan memerlukan penyaring dan pengering udara ? Apa maksud dari air dan minyak tersaring pada filter ini? Serta jelaskan asal minyak ?Jawab :Ya, karena udara yang digunakan masih dalam keadaan tercemar oleh kotoran-kotoran dan partikel air. Hal ini akan sangat mengganggu kerja kompresor. Bahkan akan dapat merusak kompresor. Pengotor atau pencemar udara dalam bentuk butiran-butiran dari karat besi karena minyak pelumas yang berlebihan serta kelembaban udara, sehingga diperlukan proses penyaringan dan pengeringan terlebih dahulu sebelum udara digunakan.8. Pertanyaan Rendi RamadhanaJelaskan apa yang mempengaruhi nilai FAD ?Jawab : Debit aliran yang sebenarnya, bukan merupakan nilai volum aliran yang tercantum pada alat, yang disebut juga pengiriman udara bebas (free air delivery/fad) yaitu udara pada kondisi atmosfir tertentu. Fad dipengaruhi oleh ketinggian, barometer, suhu dan waktu. Pengaruh ketinggian akan mengurangi nilai FAD nya.

Tugas 9. Sebutkan syarat-syarat udara instrument yang akan digunakan di industri ?Jawab : Mengandung kandungan air maksimum yang diijinkan agar instrumen tersebut berfungsi secara memuaskan. Ukuran partikel yang terperangkap maksimum sehingga terhindar adanya penyumbatan, terhindar dari goresan dan erosi pada jalur jalannya udara dan orifice-orifice yang ada disebelah dalam instrumen-intrumen yang digunakan tersebut. Mengandung kandungan minyak maksimum yang diijinkan untuk menghindari malfungsi yang disebabkan adanya penyumbatan dan goresan-goresan pada komponen-komponen tersebut.10. Filter jenis apa yang digunakan pada penyaringan udara? Jelaskan alasannya !Pengering udara ada beberapa tipe, umumnya pengering regenerasi. Dua menara perlu diisi dengan partikel pengadsorbsi (seperti alumina aktif). Pengering yang satu dalam kondisi on-line, sedang pengering yang lain dalam kondisi off-line diregenerasi dengan udara panas. Siklus regenerasi biasanya dikontrol dengan sistem sekuensi waktu otomatis. Secara normal pengering biasanya dihubungkan dengan pre-filter (untuk menghilangkan partikel-partikel kotoran, butiran-butiran kecil air dan minyak sebelum ia masuk ke pengering) dan after-filter (untuk mencegah zat-zat pengering yang pecah masuk ke header udara). Penyaring udara biasanya juga dipasang pada header pencatu udara instrumen, dan untuk mengatur catu udara ke instrumen-instrumen yang ada dilapangan.Filter atau penyaring berfungsi untuk menghilangkan partikel-partikel kotoran dan kerak-kerak, dan juga untuk memperangkap air dan minyak. Dalam beberapa hal ada gabungan antara filter dan regulator yang dapat digunakan sebagai catu udara langsung pada transmiter atau valve tunggal.

17