Bab IV Proses Komisioning pada CUT Pilot Plant proses komisioning lebih rinci dijelaskan pada...

29

Bab IV

Proses Komisioning pada CUT Pilot Plant

4.1 Pengertian Umum

4.1.1 DefinisiSecara definisi, komisioning adalah suatu proses yang sistematik dengan

berorientasi pada kualitas untuk memverifikasi performa proyek atau sistem yang

dibangun mengacu pada basic design yang telah ditetapkan sebelumnya[16]. Yang

disebut sistematik adalah bahwa proses komisioning ini merupakan suatu proses

yang terdiri dari tahapan-tahapan yang perlu dilakukan secara berurutan. Selain itu,

pada definisi di atas juga disebutkan bahwa komisioning merupakan proses yang

berorientasi pada kualitas, hal ini jelas bahwa kualitas proyek ataupun sistem

merupakan hal yang sangat diperhatikan pada proses komisioning ini. Kegiatan

komisioning meliputi proses pengujian pada sistem yang bersangkutan untuk

mengetahui karakteristik yang diperlukan dalam pengembangan sistem lebih lanjut.

Berhubungan dengan kualitas sistem, ada empat pertanyaan utama yang

mendasari proses komisioning tersebut[17], yaitu

Problem apa yang akan atau mungkin terjadi pada sistem yang dibangun?

Mengapa problem tersebut bisa terjadi?

Kapan problem tersebut bisa terjadi?

Apa yang bisa dilakukan untuk menanggulangi problem tersebut?

Sehingga, proses komisioning menjurus pada proses analisis terhadap

performa sistem yang sedang dibangun hingga pencarian akar permasalahan yang

mungkin terjadi dalam sistem. Berdasarkan konteks di atas, dapat dilihat bahwa

proses komisioning merupakan proses yang cukup penting. Melalui komisioning,

diharapkan sistem atau proyek yang sedang dibangun berjalan sesuai dengan yang

diinginkan. Selain itu, melalui proses komisioning, parameter-parameter kritis yang

akan mempengaruhi kinerja CUT Pilot Plant dapat diperoleh.

This page was created using BCL ALLPDF demo software.

To purchase, go to http://www.bcltechnologies.com/allpdf/

http://www.bcltechnologies.com/allpdf/

30

4.1.2 Tujuan Komisioning

Sesuai dengan definisi komisioning itu sendiri, tujuan utamanya adalah untuk

menentukan apakah sistem yang dibangun layak untuk beroperasi atau tidak. Sistem

dikatakan tidak layak apabila sistem dibangun tidak sesuai dengan desain yang telah

dibuat. Sistem yang dibangun juga dapat dinyatakan tidak layak apabila proses

konstruksi sistem belum selesai atau hasil konstruksi tidak baik. Selain itu, perlu juga

dilihat kelayakan sistem dari sisi keamanan. Apabila terdapat banyak hal yang dapat

membahayakan keselamatan pekerja ataupun pengguna, sistem dapat juga

dinyatakan tidak layak untuk beroperasi.

Tujuan lain dari proses komisioning dan pengujian adalah untuk

meningkatkan kinerja sistem yang bersangkutan. Hal ini diperlukan pemahaman dan

analisis terhadap desain sistem yang dikembangkan. Seringkali hasil desain berbeda

jauh dengan hasil pengoperasian. Proses komisioning mencatat dan melakukan

analisis yang diperlukan terhadap perbedaan tersebut. Analisis yang telah dilakukan

dapat dijadikan sebagai acuan untuk melakukan modifikasi dengan tujuan

peningkatan kinerja sistem.

Kinerja sistem dalam hal ini dapat meliputi penggunaan energi dan biaya

operasi. Dengan adanya proses komisioning ini, diharapkan kebutuhan energi untuk

sistem akan diketahui. Dari hasil analisis konsumsi energi, nantinya akan diketahui

persentasi konsumsi energi oleh masing-masing komponen yang akan menjurus pada

analisis untuk peningkatan efisiensi penggunaan energi dalam sistem. Peningkatan

efisiensi penggunaan energi dalam sistem ini akan berujung pada biaya operasi yang

minimum.

Tujuan berikutnya dari proses ini adalah melakukan dokumentasi terhadap

spesifikasi komponen serta karakteristik prestasi sistem yang didapat selama running

test. Dokumentasi ini sangat diperlukan dalam proses analisis sistem. Selain itu,

dokumentasi ini juga diperlukan untuk mempersiapkan operator dalam

mengoperasikan dan melakukan perawatan pada sistem yang bersangkutan.

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa ada tiga tujuan

utama proses komisioning, yaitu:

1. Menentukan kelayakan sistem

2. Meningkatkan kinerja sistem




31

3. Dokumentasi parameter-parameter penting dalam sistem

Ketiga tujuan ini dapat dijadikan acuan untuk menentukan keberhasilan proses

komisioning yang dilakukan.

4.1.3 Metodologi

Telah disebutkan pada definisi komisioning bahwa proses komisioning

merupakan proses yang sistematik. Dalam melakukan proses komisioning dan

pengujian ada beberapa tahapan yang perlu diikuti, yaitu:

1. Prakomisioning

2. Pengujian subsistem

3. Pengujian sistem

Secara skematis, tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Tahapan proses komisioning CUT Pilot Plant

Sebelum melakukan proses komisioning dan pengujian, terlebih dahulu perlu

dilakukan prakomisioning. Proses prakomisioning meliputi inspeksi visual terhadap

hasil konstruksi sistem, pengujian masing-masing komponen, serta running test

motor yang ada pada sistem. Proses prakomisioning ini menentukan kesiapan sistem

untuk dilakukan komisioning dan pengujian.

Prakomsioning Pengujian Subsistem

Pengujian Sistem

Planning

Inspeksi pemasangan

Tes kobocoran

Trial komponen

Coal preparation & transportation

Hot Utility

Drying

Briquetting

Water Treatment

Trial & Performance Test CUT Pilot Plant




32

Setelah sistem dinyatakan layak untuk dikomisioning, kegiatan komisioning

sistem dimulai. Diawali dengan proses komisioning pada subsistem untuk menguji

apakah masing-masing subsistem dapat bekerja sesuai dengan fungsinya.

Komisioning dan pengujian sistem dilakukan setelah kedua proses tersebut berjalan

dan yakin komponen-komponen serta masing-masing subsistem dapat mendukung

kinerja sistem secara terintegrasi.

Diagram alir proses komisioning dapat dilihat pada Gambar 4.2. Pertama-

tama, dilakukan pengenalan dan pembelajaran terhadap cara kerja sistem secara

keseluruhan. Sebelum melakukan komisioning, proses di dalam sistem haruslah

dikuasai. Setelah itu, perlu ditentukan parameter yang akan dianalisis, prosedur yang

akan dilakukan, serta komponen yang akan diuji.

Pada awal proses, perlu dilakukan pemeriksaan kelengkapan serta

pemasangan komponen. Kemudian, proses dilanjutkan dengan pengujian masing-

masing komponen dan instrumen. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa

masing-masing komponen maupun instrumen bekerja sesuai dengan spesifikasi

desain yang dibutuhkan, sehingga kemungkinan terjadinya kegagalan akibat

buruknya komponen semakin kecil. Tahap ini merupakan tahap prakomisioning.

Setelah yakin bahwa masing-masing komponen dan instrumen bekerja

dengan baik, start up proses dapat dimulai. Proses start up dimulai dengan start up

masing-masing subsistem disertai dengan komisioning subsistem tersebut. Periode

start up merupakan salah satu bagian proses yang kritis. Pada periode ini, data-data

yang diperoleh merupakan data-data penting yang dapat digunakan pada proses start

up selanjutnya.

Proses komisioning dilanjutkan dengan pengoperasian sistem secara

terintegrasi sesuai dengan kondisi operasi desain. Selama pengoperasian, data-data

operasi proses dapat diperoleh. Data-data ini kemudian dianalisis untuk mendapatkan

parameter-parameter pengujian yang ada dalam input. Dari hasil analisis, dapat

ditarik kesimpulan apakah pilot plant yang diuji ini berjalan dengan baik atau tidak.

Apabila didapat bahwa pilot plant tidak berjalan dengan baik, perlu dilakukan

analisis mencari penyebab hal tersebut. Hasil analisis tersebut menjadi dasar untuk

melakukan modifikasi maupun optimasi pada sistem.




33

Gambar 4.2a Diagram alir proses komsioning CUT Pilot Plant

Cek kelengkapan komponen & instrument

Pengujian masing-masing komponen &

setting instrumen

Input 1. proses2. parameter3. daftar

komponen4. prosedur

Sesuai spek?

Rekomendasi untuk perbaikan &

kalibrasi

Start up

START

NO

Output:Data operasi start up

A




34

Gambar 4.2b Diagram alir proses komisioning CUT Pilot Plant

Hasil yang diperoleh dari proses komisioning dan pengujian ini berupa

laporan yang berisi tentang dokumentasi seluruh proses komisioning. Isi laporan

juga meliputi data-data operasi pilot plant serta parameter-parameter kritis yang ada

di dalamnya. Selain itu, laporan juga berisi tentang analisis kinerja sistem secara

keseluruhan.

Operasi

Pengolahan data & analisis

Perlu modifikasi/optimasi

Dokumentasi

Output Laporan

FINISH

Root Cause Analysis

Modifikasi/optimasi

YES

NO

A

Output:Data Operasi

Dokumentasi




35

Perencanaan proses komisioning lebih rinci dijelaskan pada subbab-subbab

berikut pada Bab IV ini. Tidak seluruh proses komisioning dibahas pada tugas akhir

ini. Pembahasan mengenai proses komisioning, terutama pada pengujian subsistem,

hanya meliputi pengujian subsistem persiapan dan transportasi batubara, subsistem

penyuplai panas, subsistem pengeringan, dan subsistem pembriketan. Sementara,

pengujian subsistem pengolahan air tidak termasuk dalam pembahasan di tugas akhir

ini.

4.2 Proses Prakomisioning

Prakomisioning adalah aktivitas untuk mengecek keberfungsian masing-

masing komponen. Proses prakomisioning ini meliputi persiapan, pengecekan

pemasangan komponen, penyesuaian/setting komponen, hingga trial masing-masing

komponen dalam keadaan tanpa beban. Hasil dari proses prakomisioning ini berupa

pernyataan bahwa komponen yang dipasang sudah siap untuk dijalankan atau sudah

siap untuk proses komisioning.

Persiapan proses komisioning

Proses persiapan ini merupakan hal dasar yang perlu dilakukan.

Pelaksanaannya tidak selalu di awal prakomisioning, namun hal-hal ini harus

dipikirkan sebelum proses komisioning yang sesungguhnya berjalan.

Pada tahap persiapan ini, hal-hal yang perlu dilakukan adalah

Pendataan komponen-komponen pada CUT Pilot Plant

Pendataan komponen-komponen merupakan tahap paling awal yang perlu

dilakukan pada saat prakomisioning. Pendataan ini bertujuan untuk mengecek

kelengkapan komponen pada CUT Pilot Plant. Selain itu, pendataan ini juga

diperlukan untuk perencanaan proses komisioning.

Pengumpulan spesifikasi motor

Beberapa komponen pada CUT Pilot Plant ini menggunakan motor listrik

sebagai penggeraknya, seperti misalnya blower, rotary vane, pompa, dan

sebagainya. Sehingga, pengetahuan akan spesifikasi motor sangat diperlukan.

Spesifikasi motor ini nantinya berguna pada saat penghitungan energi listrik




36

yang terpakai pada CUT Pilot Plant. Selain itu, spesifikasi motor ini juga

menjadi acuan pada saat proses running test motor yang bersangkutan.

Peninjauan ketersediaan energi listrik

Pada proses prakomisioning ini, peninjauan ketersediaan energi listrik ini

diperlukan untuk mengetahui beban listrik yang dipakai selama proses

komisioning, baik itu hanya untuk running test komponen ataupun running

test keseluruhan.

Peninjauan ketersediaan bahan mentah

Ketersediaan bahan mentah, dalam hal ini batubara, merupakan hal yang

penting karena hal ini mempengaruhi keberlanjutan produksi CUT Pilot

Plant. Perlu dilakukan pengambilan sampel terhadap bahan mentah yang

digunakan untuk proses untuk kemudian dilakukan proximate analysis dan

pengujian kandungan kalornya. Pengujian bahan mentah ini juga ditujukan

untuk menganalisis perubahan yang terjadi pada batubara setelah

dikeringkan. Untuk itu, perlu dilakukan pengambilan sampel bahan mentah

secara periodik.

Selain poin-poin di atas, masih ada beberapa hal yang perlu dipersiapkan

untuk menunjang proses komisioning, misalnya pengumpulan manual operasi

komponen, penyiapan dokumen untuk prakomisioning, dan lain-lain. Penjelasan

mengenai hal-hal lain yang perlu dipersiapkan selain empat poin di atas terdapat

pada pembahasan mengenai proses komisioning secara rinci pada masing-masing

subsistem.

Inspeksi pemasangan komponen

Berdasarkan definisi prakomisioning yang disebutkan pada awal bab ini,

disebutkan pengecekan pemasangan komponen adalah salah satu bagian dari

kegiatan komisioning. Tujuan dari pengecekan pemasangan komponen ini adalah

untuk meyakinkan bahwa komponen-komponen yang diperlukan untuk CUT Pilot

Plant ini telah terpasang dengan baik. Hal ini diperlukan untuk menghindari

terjadinya disfungsi komponen karena kesalahan pemasangan.




37

Pada proses inspeksi pemasangan komponen ini, gambar teknik merupakan

hal yang wajib dijadikan acuan. Selain itu, proses inspeksi ini juga mengacu pada

fungsionalitas dari komponen itu sendiri. Dengan kata lain, hal-hal yang perlu

diinspeksi pada setiap komponen berbeda-beda bergantung pada fungsi dan karakter

dari komponen tersebut. Sebagai contoh, pada pemasangan pipa, hal-hal yang perlu

diperhatikan adalah kondisi fisik pipa diusahakan tidak berkarat, sambungan antar

flens sudah terbaut dengan baik, pemasangan isolasi untuk mengurangi panas yang

hilang, dan sebagainya.

Uji Coba Komponen

Kegiatan lain pada masa prakomisioning adalah pengujian komponen. Tujuan

pengujian atau komisioning komponen ini adalah untuk memastikan bahwa

komponen-komponen yang telah dipesan dan yang telah terpasang dapat bekerja

dengan baik. Yang disebut bekerja dengan baik disini adalah bahwa komponen-

komponen tersebut dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi yang dimilikinya. Hal ini

dilakukan untuk mengeliminasi ketidakberfungsian sistem karena kerusakan

komponen.

Pengujian motor

Pada pengujian motor, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan.

Sebelum mulai pengujian, inspeksi terhadap pemasangan komponen harus

sudah dilakukan secara cermat. Hal-hal yang perlu diinspeksi mengacu pada

manual yang diterbitkan oleh perusahaan pembuat motor tersebut. Hal-hal

tersebut biasanya meliputi instalasi motor, alignment kopling, dan

pemasangan komponen elektrikal. Selain itu, apabila diperlukan, pengisian

oli juga harus dipastikan. Setelah seluruh pemasangan tersebut sudah yakin

terpasang dengan baik, pengujian motor dapat dimulai. Hal-hal yang perlu

diperiksa pada saat pengujian adalah:

1. Ampere

Arus yang terbaca harus lebih rendah dari arus nominal yang tertera

pada label motor

2. Arah putaran

Putaran motor harus sesuai dengan arah yang ditentukan




38

Selain itu, untuk motor yang memiliki frequency converter, perlu juga dicek

keberfungsian frequency converter dalam mengatur putaran motor.

Pengujian pipa

Pengujian jalur pipa yang dimaksud disini adalah pengujian

kebocoran pipa. Secara teori, ada beberapa teknik pengujian yang dapat

dilakukan[19], yaitu:

1. Pneumatic Test

2. Hydroststic Test

3. X-ray Test

Dari ketiga jenis metode pengetesan di atas, metode yang paling

mudah adalah pneumatic test karena hanya menggunakan udara sebagai

fluida pengetesannya, sedangkan hydrostatic test yang memerlukan fluida

cair seperti oli ataupun air sebagai fluida pengetesannya. Selain itu, peralatan

yang diperlukan untuk melakukan pneumatic test juga mudah. Pada

pneumatic test, peralatan yang diperlukan adalah kompresor, nozzle, pressure

gauge, serta air sabun untuk melihat adanya kebocoran.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum melakukan

pneumatic test. Sebelum tes dilakukan, semua jalur pipa dibersihkan dengan

cara diberi tekanan beberapa bar kemudian dibuang. Hal ini untuk

mengeliminasi kemungkinan tidak terdeteksinya kebocoran karena kotoran.

Selain itu, peralatan yang tidak masuk pengetesan, seperti peralatan-peralatan

mekanik (pompa, penukar kalor, dan lain-lain) harus dipisahkan dengan

menggunakan blind flange.

Pipa oli pada CUT Pilot Plant ini beroperasi pada tekanan 5 bar.

Berdasarkan standar pneumatic test, pengetesan dilakukan hingga 1,5 kali

tekanan operasi, sehingga untuk pipa oli ini, pneumatic test dilakukan hingga

tekanan 7,5 bar. Kenaikan tekanan sendiri dilakukan secara bertahap.

Tahapan tersebut adalah: 1,5; 3; 5; dan 7,5 bar. Pada masing-masing tingkat

tersebut, tekanan dipertahankan selama beberapa waktu tertentu, 3 menit

untuk tekanan dibawah tekanan operasi, dan 10 menit untuk tekanan

maksimum.




39

4.3 Pengujian Subsistem

Telah disebutkan pada bab sebelumnya bahwa CUT Pilot Plant ini terdiri dari

lima subsistem, yaitu:

1. Subsistem Persiapan dan Transportasi Batubara

2. Subsistem Pengeringan

3. Subsistem Penyedia Panas

4. Subsistem Pembriketan Batubara

5. Subsistem Pengolahan Air

Pengujian subsistem dilakukan untuk memastikan bahwa masing-masing

subsistem dapat bekerja dengan baik. Pada komisioning subsistem juga disertai

pengaturan subsistem untuk mencapai kondisi operasi sistem keseluruhan.

4.3.1 Pengujian Subsistem Persiapan dan Transportasi Batubara

Adapun fungsi dari subsistem persiapan dan transportasi batubara, seperti

yang telah disinggung pada penjelasan mengenai subsistem ini pada Bab III, adalah

menghasilkan partikel batubara dengan diameter 0,4 mm dan menyuplai batubara ke

subsistem pengeringan dengan laju aliran massa sebesar 7 ton/jam. Kedua hal

tersebut harus dapat dipenuhi oleh subsistem ini untuk dapat dikategorikan layak.

Untuk itu, proses pengujian subsistem persiapan dan transportasi batubara dilakukan

dengan mengacu pada fungsi utama dari subsistem ini.

Pengujian diameter partikel batubara

Seperti yang sudah diketahui sebelumnya, proses pengeringan pada CUT

Pilot Plant ini menggunakan metode fluidisasi, dimana partikel batubara dihembus

udara atau uap superpanas dengan kecepatan tertentu sehingga melayang di dalam

tangki pengeringan. Sehingga, Diameter partikel akan mempengaruhi proses

pengeringan pada CUT Pilot Plant.

Agar proses tersebut dapat berjalan dengan baik, diameter partikel batubara

harus berada pada kisaran angka tersebut. Batas maksimum dan minimum diameter

partikel batubara dipengaruhi oleh kecepatan minimum fluidisasi dan kecepatan

terminal partikel tersebut. Yang dimaksud kecepatan minimum fluidisasi adalah

kecepatan minimum yang diperlukan untuk menciptakan proses fluidisasi untuk




40

partikel dengan diameter dan massa jenis tertentu. Sementara kecepatan terminal

partikel merupakan kecepatan dimana partikel akan terbawa oleh aliran fluida.

Hubungan antara kecepatan minimum fluidisasi, kecepatan terminal dengan diameter

partikel dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.

Pada Gambar 4.3 dan 4.4 tersebut dapat dilihat bahwa diameter partikel

berbanding lurus dengan kecepatan minimum fluidisasi maupun dengan kecepatan

terminal. Semakin besar diameter dibutuhkan kecepatan yang semakin besar pula.

Begitu pula sebaliknya, semakin kecil diameter partikel, kecepatan yang diperlukan

juga semakin kecil.

Diameter partikel

Ke

ce

pa

tan

min

imu

m f

luid

isas

i

Gambar 4.3 Diameter partikel vs kecepatan minimum fluidisasi

Particle diameter (dp)

Par

ticl

e te

rmin

al v

elo

city

(u

t)

Gambar 4.4 Kecepatan terminal vs Diameter partikel

Dengan kecepatan udara atau uap air yang telah ditentukan dari spesifikasi

blower yang telah dipilih, dapat dihitung kisaran partikel batubara yang dapat masuk




41

dan terfluidisasi di dalam tangki pengeringan. Apabila partikel batubara yang masuk

lebih besar dari kisaran diameter partikel yang diijinkan, partikel tersebut akan

mengendap di dalam tangki pengeringan sehingga pressure drop pada tangki akan

sangat besar. Sebaliknya, apabila partikel batubara yang masuk ke tangki lebih kecil

dari diameter yang diijinkan, partikel tersebut tidak akan terfluidisasi melainkan

langsung terangkat dan keluar dari tangki pengeringan.

Pada subsistem persiapan dan transportasi batubara ini, ada dua komponen

utama yang mempengaruhi diameter partikel yang dihasilkan. Kedua komponen

tersebut adalah cage mill dan vibrating screen. Cage mill dilengkapi dengan inverter

sehingga memungkinkan untuk dilakukan pengubahan kecepatan motor. Hal ini akan

berpengaruh pada diameter partikel yang dihasilkan. Oleh karena itu, dalam

pengujian diameter partikel batubara ini, akan dicari juga kondisi operasi optimum

cage mill.

Dalam pengujian diameter partikel batubara subsistem persiapan dan

transportasi batubara ini, ada tujuh sampel batubara yang diambil. Masing-masing

sampel merupakan hasil milling dengan frekuensi cage mill yang divariasikan.

Adapun rincian sampel yang akan diambil dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Variasi frekuensi motor cage mill pada pengambilan sampel

Cage MillNo

Motor 1 Motor 2

1 25,0 25,0

2 37,5 37,5

3 50,0 50,0

4 25,0 37,5

5 37,5 50,0

6 37,5 25,0

7 50,0 37,5

Proses pengambilan sampel dilakukan dengan memasukkan sampel batubara

mentah melalui dumping hopper yang ada di stockpile. Sedangkan, sampel hasil

milling diambil di hopper tank. Pada proses pengambilan sampel ini, perlu dilakukan




42

terlebih dahulu pembersihan subsistem persiapan dan transportasi batubara ini dari

sisa-sisa pengerjaan (flushing) dengan cara menjalankan subsistem tanpa dimasukkan

batubara. Proses flushing ini juga perlu dilakukan sebelum pengambilan sampel

untuk frekuensi cage mill yang berbeda agar tidak terjadi pencampuran sampel.

Sampel yang telah diambil diuji menggunakan pengujian ayak (sieving)

dengan menggunakan alat yang tertera pada Gambar 4.5 Adapun untuk pengujian ini,

diperlukan minimal 2 kg untuk masing-masing sampel.

Gambar 4.5 Alat uji ayak (sieving)

Ada baiknya proses pengambilan sampel dan pengujian ayak dilakukan

secara periodik dan dalam suatu proses penggerusan batubara yang kontinyu. Hal ini

diperlukan untuk mendeteksi apabila terjadi keausan pada cage mill, yang ditandai

dengan bertambah besarnya sebaran serta diameter rata-rata partikel yang dihasilkan.

Pengujian kapasitas conveyor

Fungsi kedua dari subsistem persiapan dan transportasi batubara adalah

menyuplai batubara mentah dengan kapasitas 7 ton/jam. Batubara yang disuplai oleh

subsistem ini ditampung di hopper tank untuk kemudian dimasukkan ke dalam

tangki pengeringan melalui rotary vane 1.

Dari penjelasan di atas, dapat dilihat bahwa kapasitas subsistem ini tidak

berpengaruh secara langsung ke kapasitas pengeringan karena masih ada hopper tank

yang berfungsi sebagai tempat penampungan batubara. Meskipun subsistem




43

persiapan dan transportasi batubara ini tidak memiliki kapasitas 7 ton/jam seperti

yang telah ditentukan dalam basic design, sistem secara keseluruhan tidak akan

terganggu secara langsung selama persediaan batubara di hopper tank masih

memadai.

Namun, hal yang perlu diperhatikan adalah kapasitas hopper tank itu sendiri.

Apabila, suplai batubara dari subsistem persiapan dan transportasi batubara lebih

kecil dari 7 ton/jam, dan hal tersebut berlangsung terus menerus, pada suatu saat

persediaan batubara di hopper tank akan habis. Tentu saja hal ini akan mengganggu

proses pengeringan. Sebaliknya, apabila suplai lebih tinggi dari 7 ton/jam, suatu saat

hopper tank akan kelebihan muatan dan persediaan batubara di hopper tank akan

tumpah. Oleh karena itu, pengaturan kapasitas 7 ton/jam pada subsistem persiapan

dan transportasi batubara harus dilakukan.

Pengaturan kapasitas batubara pada subsistem persiapan dan transportasi

batubara dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

1. Dengan pengaturan bukaan hopper gate pada dumping hopper, seperti yang

terlihat pada Gambar 4.6.

2. Dengan pengaturan kecepatan Belt Feeder (CF-1) menggunakan frequency

converter.

Pada praktiknya, kedua cara tersebut perlu dilakukan bersamaan secara

berkesinambungan.

Gambar 4.6 Pengaturan bukaan hopper gate[21]

Pengaturan kapasitas subsistem dengan pengaturan bukaan hopper gate tidak

akan menghasilkan laju aliran massa yang diinginkan. Hal ini disebabkan oleh

rendahnya akurasi bukaan hopper gate terhadap laju aliran yang dihasilkan. Sebagai

contoh, kapasitas roll crusher terpasang adalah 20 ton/jam. Seharusnya, untuk




44

mendapatkan kapasitas 7 ton/jam, hopper gate dibuka 7/20 bukaan awal. Namun,

meskipun hopper gate sudah dibuka sedemikian rupa, belum tentu batubara dapat

mengalir dengan laju 7 ton/jam. Hal ini disebabkan oleh kemungkinan terjadinya

blocking antar batubara pada jalur keluar hopper gate sehingga batubara yang keluar

lebih sedikit daripada kapasitas yang diinginkan atau bahkan tidak keluar sama

sekali. Oleh karena itu, untuk mengatur laju aliran massa dengan lebih akurat

dilakukan dengan mengatur kecepatan CF-1.

Pada saat pengaturan kapasitas ini, parameter yang dijadikan acuan adalah

laju aliran massa batubara yang lolos proses screening, yaitu laju aliran massa

batubara di Belt Conveyor 2A (CB-2A). Pada komponen inilah, laju aliran massanya

yang harus terbaca 7 ton/jam karena batubara yang melewati CB-2A ini langsung

menuju ke hopper tank, tidak ada percabangan diantaranya.

Pengukuran laju aliran massa di CB-2A dilakukan dengan mengambil sampel

batubara di CB-2A pada interval panjang tertentu. Sampel yang diambil kemudian

ditimbang massanya untuk kemudian dikonversi ke parameter laju aliran dengan

memasukkan faktor kecepatan conveyor pada perhitungannya. Pengukuran

kemampuan subsistem ini menyuplai batubara dapat dilakukan juga dengan

mengukur waktu yang diperlukan untuk memenuhi hopper tank.

4.3.2 Pengujian Subsistem Penyuplai Panas

Pada proses komisioning subsistem penyuplai panas, ada dua hal utama yang

dijadikan parameter keberhasilan, yaitu:

1. Panas yang dihasilkan oleh subsistem penyuplai panas

2. Konsumsi batubara subsistem penyuplai panas

Panas yang dihasilkan merupakan parameter utama subsistem ini. Sedangkan

konsumsi batubara berkaitan dengan efisiensi sistem CUT Pilot Plant secara

keseluruhan.

Kemampuan subsistem ini menyuplai panas dilihat dari kemampuannya

mencapai temperatur 300oC. Hal ini merupakan temperatur operasi oli di dalam

subsistem pengeringan.

Sebelum komisioning subsistem penyuplai panas dilakukan, ada beberapa

tahap yang perlu dilalui. Yang pertama adalah flushing. Flushing ini perlu dilakukan




45

untuk membersihkan jalur pipa dari kotoran sisa-sisa hasil pengerjaan maupun karat

yang tertinggal di dalam pipa. Yang kedua adalah sirkulasi oli. Hal ini perlu

dilakukan untuk memastikan bahwa seluruh jalur pipa telah dialiri oli. Selain itu,

sirkulasi oli ini diperlukan juga untuk membuang udara yang tersisa di dalam pipa,

ditandai dengan tekanan yang fluktuatif. Subsistem penyuplai panas ini siap untuk

dinyalakan apabila pembacaan tekanan fluida di dalam pipa sudah stabil.

Proses komsioning subsistem penyuplai panas dimulai pada saat proses

penyalaan subsistem ini. Adapun parameter-parameter yang perlu diamati pada saat

komisioning adalah seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Parameter-parameter operasi subsistem penyuplai panas

No. Parameter Simbol

1. Temperatur Input Tin TOH

2. Temperatur Output Tout TOH

3. Temperatur Ducting Tduct TOH

4. Temperatur Preheater Tpreheater TOH

5. Temperatur Buangan (Exhaust) Texhaust TOH

6. Tekanan Tungku TOH Phearth TOH

7. Tekanan Hisap Pompa Ps

8. Tekanan Discharge Pompa Pd

9. Putaran motor FD Fan nfd fan

10. Putaran motor ID Fan nid fan

11. Putaran motor chain grate ncg

4.3.3 Pengujian Subsistem Pengeringan

Subsistem pengeringan merupakan inti dari proses CUT. Oleh karena itu,

definisi pengujian subsistem pengeringan menjadi rancu. Proses pengujian pada

subsistem pengeringan bisa juga berarti proses pengujian pada seluruh sistem CUT

Pilot Plant. Oleh karena itu, untuk membedakan kedua hal tersebut, yang dimaksud

proses pengujian pada subsistem pengeringan ini adalah kemampuan seluruh

komponen subsistem pengeringan untuk bekerja secara terintegrasi untuk mencapai

kondisi operasi pengeringan batubara yang diinginkan sesuai dengan desain.




46

Sedangkan yang dimaksud dengan pengujian sistem CUT Pilot Plant adalah seperti

yang akan dijelaskan pada Subbab 4.3.

Secara garis besar, sistem kontrol yang ada mendeteksi parameter-parameter

operasi pada subsistem pengeringan, meliputi parameter temperatur, tekanan, dan

laju aliran yang kemudian digunakan sebagai umpan balik untuk mengontrol kinerja

komponen-komponen pada subsistem pengeringan. Proses pengontrolan sistem CUT

Pilot Plant ini dapat dilihat pada PID. Sebagai contoh, temperatur bed tangki

pengering 3 disensor oleh termokopel TI-D32. Apabila ada indikasi bahwa

temperatur bed 3 ini kurang, komputer akan mengirim sinyal untuk memerintahkan

katup V-32 membuka lebih besar sehingga laju aliran oli termal yang mengalir ke

internal heater tangki pengering 3 akan semakin besar dan memungkinkan terjadinya

perpindahan panas yang lebih besar pula. Pada komisioning subsistem pengeringan

ini, parameter-parameter yang terbaca oleh sensor, seperti yang tertera pada tabel 4.3,

perlu diamati.

Tabel 4.3 Data-data operasi pada CUT Pilot Plant

Temperatur Instrumen

Temperatur uap masuk internal heater bed 2 TI-5

Temperatur uap masuk internal heater bed 1 TI-6

Temperatur oli ke bed 2 TI-7

Temperatur oli ke bed 1 TI-8

Temperatur air ke water treatment plant TI-9

Temperatur oli ke oil heater TI-10

Temperatur bed 1 TI-D12



Temperatur uap masuk ke bed 3 TT-D33

Temperatur uap masuk bed 2 TT-D23

Temperatur uap masuk bed 1 TT-D13

Temperatur oli masuk ke sistem TT-4i

Temperatur oli keluar sistem TT-4o

Tekanan Instrumen

Pressure drop bed 1 PDT-1






47

Tabel 4.3 Data-data operasi pada CUT Pilot Plant (lanjutan)

Tekanan Instrumen

Tekanan bed 2 PIT-D21

Tekanan bed 3 PIT-D31

Flow Instrumen

Aliran udara masuk ke bed 1 Fl-1

Aliran uap masuk ke bed 2 Fl-2

Aliran uap masuk ke bed 3 Fl-3

Aliran oli masuk ke sistem FT-4

4.3.4 Pengujian Sistem Pembriketan

Dari penjelasan pada bab sebelumnya, dapat dilihat bahwa fungsi dari

rangkaian subsistem pembriketan adalah membentuk briket batubara dengan dimensi

tertentu, menunjang kapasitas produksi, dan mendinginkan briket batubara hingga

mencapai temperatur di bawah temperatur penyalaan sendirinya (autoignition

temperature). Briket batubara yang dihasilkan bentuknya menyerupai sabun hotel

dengan dimensi 35 x 35 x 15 mm[13]. Kapasitas pembriketan normalnya adalah 5,6

ton/jam. Hal ini disebabkan adanya massa uap air yang terbuang pada saat

pengeringan dengan kapasitas 7 ton/jam. Sedangkan temperatur keluaran briket di

stockpile yang dapat dikatakan aman dari temperatur autoignition adalah 80oC.

Untuk menunjang fungsi dari subsistem pembriketan tersebut, parameter-

parameter pembriketan yang perlu diamati selama proses komisioning meliputi:

1. Putaran mesin briket

2. Tekanan pembriketan

3. Temperatur pembriketan

4. Temperatur briket di stockpile

5. Kualitas visual briket yang dihasilkan

6. Kapasitas produksi mesin briket

Kondisi operasi pembriketan dapat yang meliputi tekanan, temperatur, serta

putaran mesin briket dapat diketahui dengan menggunakan sistem instrumentasi yang

terpasang pada mesin briket. Kualitas visual briket yang dihasilkan meliputi dimensi

dan keseragaman bentuk briket serta kekuatan briket yang bisa diuji dengan

menggunakan teknik drop test, yaitu dengan menjatuhkan briket dari ketinggian




48

kurang lebih 2 meter. Briket yang dihasilkan dapat dikatakan baik bila briket tersebut

tidak hancur pada saat dilakukan drop test.

Parameter terakhir yaitu kapasitas produksi mesin briket dapat diketahui

dengan menghitung banyaknya briket yang terbentuk per satuan waktu. Kapasitas ini

berkaitan dengan kemampuan mesin briket mengakomodasi kapasitas pengeringan

sistem CUT Pilot Plant ini. Apabila kapasitas produksi mesin briket ini lebih rendah

daripada kapasitas pengeringannya, otomatis kapasitas sistem juga akan mengalami

penurunan.

Subsistem pembriketan ini juga dilengkapi dengan rangkaian sistem kontrol.

Sistem kontrol yang dimaksud adalah sensor ketinggian batubara di dalam hopper

mesin briket. Apabila batubara di dalam hopper briket ini sudah melebihi level

ketinggian yang diijinkan, sistem kontrol ini akan mematikan putaran rotary vane 4,

sehingga batubara dari tangki pengering 3 tidak akan masuk ke mesin briket. Oleh

karena itu, perlu juga diamati kemampuan sistem kontrol ini dalam mengintegrasikan

kinerja mesin briket.

4.4 Pengujian Sistem CUT Pilot Plant

Komisioning ataupun pengujian sistem CUT Pilot Plant merupakan tahapan

akhir dari seluruh proses komisioning. Idealnya, proses komisioning sistem ini

dilakukan setelah komisioning subsistem. Hal ini untuk mempersempit ruang lingkup

analisis apabila terjadi kesalahan. Dengan melakukan komisioning subsistem terlebih

dahulu, kekurangan atau ketidakberfungsian komponen di dalam subsistem akan

diketahui sehingga dapat diprediksi pengaruhnya terhadap sistem secara keseluruhan.

Pada prinsipnya, komisioning sistem CUT Pilot Plant dilakukan untuk

mengetahui karakteristik dan performansi dari pilot plant itu sendiri. Pada CUT Pilot

Plant ini, ada beberapa hal yang perlu dijadikan acuan untuk menilai karakteristik

maupun performansinya. Hal-hal tersebut adalah:

1. Kualitas batubara yang dihasilkan

2. Kapasitas produksi

3. Efisiensi proses

Berdasarkan ketentuan desain, CUT Pilot Plant ini dapat menghasilkan batubara

kering dengan kandungan air 5% dengan kapasitas produksi 7 ton/jam atau 1,94 kg/s.




49

Untuk memperoleh hal-hal di atas, pengambilan data tentang kondisi operasi

dan pengambilan sampel produksi perlu dilakukan. Pengambilan data operasi yang

meliputi temperatur, tekanan, laju aliran, putaran motor, serta daya terpakai pada

genset dilakukan melalui sistem instrumentasi. Parameter-parameter ini diambil

bersamaan pada saat komisioning subsistem, baik itu subsistem pengeringan maupun

subsistem penyuplai panas. Pengambilan data dilakukan dengan interval satu jam.

Khusus untuk subsistem penyuplai panas, pengambilan data dilakukan dengan

melakukan inspeksi visual mengingat tidak adanya sistem akuisisi data yang dapat

merekam kondisi operasi subsistem ini di komputer ruang kontrol. Data-data tersebut

dapat digunakan dalam analisis efisiensi proses, dimana dalam analisis ini

penggunaan energi pada CUT Pilot Plant menjadi fokus utama.

Kapasitas produksi CUT Pilot Plant dibagi menjadi dua, yaitu kapasitas input

batubara dan kapasitas briket yang dihasilkan. Kapasitas input merupakan laju aliran

batubara yang masuk ke tangki pengering, dimana hal ini dapat diketahui dengan

mengkonversi putaran rotary vane 1. Sedangkan kapasitas briket merupakan jumlah

briket yang dihasilkan per satuan waktu, yang dapat diketahui dengan menghitung

jumlah briket pada stockpile per satuan waktu. Kapasitas briket mempengaruhi

kapasitas input. Dengan berkurangnya kapasitas briket, secara otomatis kapasitas

input batubara juga akan berkurang.

Untuk mengetahui kualitas produk yang dihasilkan, perlu dilakukan

pengambilan sampel briket. Proses sampling dilakukan dengan mengambil secara

acak beberapa briket dari stockpile. Sampel yang diambil kemudian dilakukan

analisis proksimat (proximate analysis) untuk mengetahui kandungan airnya serta

nilai kalor pembakaran setelah melalui proses pengeringan.




Bab IV Proses Komisioning pada CUT Pilot Plant proses komisioning lebih rinci dijelaskan pada...

Documents

Transcript of Bab IV Proses Komisioning pada CUT Pilot Plant proses komisioning lebih rinci dijelaskan pada...