Sunday, February 13, 2011
Apa Udara Instrumen
Banyak instrumen-intrumen penumatik yang dipakai pada hari ini mempunyai jalur jalannya udara dengan diameter yang sangat kecil seperti restriksi, orifice dan lain-lain, dan tanpa memenuhi kwalitas standar udara instrumen untuk devais-devais tersebut, maka pasti akan ditemui kegagalan operasi.
Oleh karena itu udara tekan tersebut perlu diproses untuk memenuhi syarat sebagai berikut:
• 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.
Syarat-syarat tersebut diperlukan agar memenuhi syarat kwalitas catu udara instrumen. Hal ini akan didiskusikan secara mendetail pada bab akhir modul ini.
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 1. menunjukkan sistem pneumatik instrumen sederhana
Gambar 1: Sistem dan Ekuipmen Udara Instrumen
Kompresor Udara
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).
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. Tipe kompresor akan didiskusikan pada bab akhir modul ini.
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 Penampung
Tangki penampung udara dirancang berdasar jumlah kapasitas penyimpanan pada sistem dan juga adanya tambahan untuk menghindari fluktuasi tekanan.
Penyaring dan Pengering Udara
Udara 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 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.
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 Udara
Stasiun 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 Instrumen
Tubing 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.
Kwalitas standar Udara Instrumen
Kwalitas standar udara instrumen dapat ditemukan pada ISA-S7.3
Banyak instrumen-intrumen penumatik yang dipakai pada hari ini mempunyai jalur jalannya udara dengan diameter yang sangat kecil seperti restriksi, orifice dan lain-lain, dan tanpa memenuhi kwalitas standar udara instrumen untuk devais-devais tersebut, maka pasti akan ditemui kegagalan operasi.
Oleh karena itu udara tekan tersebut perlu diproses untuk memenuhi syarat sebagai berikut:
• 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.
Syarat-syarat tersebut diperlukan agar memenuhi syarat kwalitas catu udara instrumen. Hal ini akan didiskusikan secara mendetail pada bab akhir modul ini.
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 1. menunjukkan sistem pneumatik instrumen sederhana
Gambar 1: Sistem dan Ekuipmen Udara Instrumen
Kompresor Udara
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).
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. Tipe kompresor akan didiskusikan pada bab akhir modul ini.
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 Penampung
Tangki penampung udara dirancang berdasar jumlah kapasitas penyimpanan pada sistem dan juga adanya tambahan untuk menghindari fluktuasi tekanan.
Penyaring dan Pengering Udara
Udara 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 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.
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 Udara
Stasiun 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 Instrumen
Tubing 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.
Kwalitas standar Udara Instrumen
Kwalitas standar udara instrumen dapat ditemukan pada ISA-S7.3