Operating & Control Philosophy [PDF]

Citation preview

PENGADAAN JASA KOMPRESI GAS (SEWA) 1 X 15 MMSCFD DI PLTGU CILEGON



OPERATING AND CONTROL PHILOSOPHY Document no: 19544-PPE-PRO-RPT-002



0



07-Jul-21



ISSUED FOR CONSTRUCTION



AR



AH



AG



A



28-Jun-21



ISSUED FOR REVIEW



AR



AH



AG



REV



DATE



DESCRIPTION



ISSUED BY



CHECK BY



APPROVED BY



STATUS CODE : IFR = Issued for Review ; IFA = Issued for Approval; IFC = Issued for Construction



PT. INDONESIA POWER



PT. TRIGUNA INTERNUSA PRATAMA – PT. PACIFIC PROCESS ENGINEERING



TOTAL OR PARTIAL REPRODUCTION AND/OR UTILISATION OF THIS DOCUMENT ARE FORBIDDEN WITHOUT PRIOR WRITTEN AUTHORIZATION OF THE OWNER



S



TABLE OF CONTENT



1



PENDAHULUAN ............................................................................................................................................ 3 1.1. Latar Belakang ...................................................................................................................................... 3 1.2. Ruang Lingkup ...................................................................................................................................... 4 1.3. Tujuan.................................................................................................................................................... 4



2



DAFTAR ISTILAH........................................................................................................................................... 4 2.1. Singkatan............................................................................................................................................... 4 2.2. Unit Satuan ............................................................................................................................................ 4



3



FILOSOFI PENGENDALIAN PROSES .......................................................................................................... 5 3.1 Gas Compressor Package (C-101 D) .................................................................................................... 7 3.2 Utility Air System ................................................................................................................................... 8 3.3 HMI Gas Compressor Monitor ............................................................................................................... 9



19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |2



S



1



PENDAHULUAN



1.1. Latar Belakang PLTGU Cilegon merupakan salah satu PLTGU yang dikelola oleh PT. Indonesia Power dengan lokasi terletak di Bojonegara, Kabupaten Serang. PLTGU Cilegon berfungsi sebagai salah satu Pembangkit yang dibutuhkan untuk black start pada sistem tenaga listrik Jawa Bali yang memiliki kemampuan fast response karena dapat memanfaatkan swing gas dari line pack pipa gas milik PHE OSES. Terdapat 2 (dua) unit gas turbin dengan masing-masing dengan kapasitas daya terpasang 240 MW dan 1 (satu) turbin uap dengan daya terpasang 260 MW. Bahan bakar utama yang digunakan adalah gas alam yang disuplai langsung dari lapangan sumur gas dasar laut (PHE OSES) dan dari PGN. Gas dari PGN bertekanan antara 150-190 psig. Tekanan ini masih di bawah dari spesifikasi turbin gas M701F seri 3 yang mensyaratkan tekanan gas sebesar 580 – 660 psig, sehingga diperlukan gas kompresor tambahan untuk memenuhi kebutuhan tekanan gas. Saat ini jasa kompresi gas dilakukan oleh PT. Triguna Internusa Pratama selaku pihak ketiga dengan kapasitas Gas Kompresor sebesar 2 x 15 MMSCFD dengan operasi kontinyu dan 1 x 15 MMSCFD stand by. Pengembangan dilakukan oleh PLTGU Cilegon dengan memanfaatkan ketersedian suplai gas sebesar 60 BBTUD dengan tekanan 150-190 Psig. Oleh karena itu, PT. Triguna Internusa Pratama (TIP) menambah satu (1) unit gas compressor beserta infrastruktur maupun koneksi dengan eksisting fasilitas yang ada untuk mengakomodasi pengembangan yang dilakukan oleh PLTGU Cilegon.



Gambar 1. Lokasi Gas Kompresor Baru 19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |3



S



1.2. Ruang Lingkup Ruang lingkup dokumen terdiri atas operating dan control philosophy pada penambahan kompressor 1 x 15 MMscfd. 1.3. Tujuan Dokumen ini akan memberikan informasi mengenai cara pengoperasian dan pengendalian kompressor yang akan dipasang dengan kapasitas: 1x 15 MMscfd.



2



DAFTAR ISTILAH



2.1. Singkatan 



API



: American Petroleum Institute







BDV



: Blowdown Valve







CCR



: Central Control Room







ESD



: Emergency Shutdown System







ESS



: Emergency Shutdown System







HMI



: Human Machine Interface







PFD



: Process Flow Diagram







PID



: Piping and Instrument Diagram







PPE



: Pt. Pacific Process Engineering







PAHH



: Pressure Alarn High-High







PALL



: Pressure Alarm Low-Low







PLTGU



: Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap







PGN



: Perusahaan Gas Negara







SDV



: Shutdown Valve







TIP



: PT. Triguna Internusa Pratama







USD



: Unit Shutdown



2.2. Unit Satuan Unit satuan pada dokumen ini meliputi: MMSCFD : Million Metric Standard Cubic Feet per Day MW



: Mega Watt



Psig



: Pound per Square Inch Gauge



19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |4



S



3



FILOSOFI PENGENDALIAN PROSES Gas outlet dari Suction Gas Scrubber (V-101) dikirim ke Paket Kompresor Gas untuk mencapai tekanan yang diinginkan yaitu suction pressure sebesar 135 psig untuk existing gas compressor dan discharge pressure sebesar 630 psig. Fasilitas saat ini telah terdapat 3 (tiga) unit Paket Kompresor Gas dengan kapasitas masing-masing 15 MMscfd dengan konfigurasi operasi adalah 2 (dua) unit berjalan dan 1 (satu) unit dalam mode standby, yang kemudian akan ada penambahan 1 x 15 MMscfd, sehingga konfigurasi operasi menjadi 3 (tiga) unit berjalan dan 1 (satu) unit dalam mode standby. Pada saat kondisi tertentu, apabila dibutuhkan dapat dijalankan keempat unit Gas Kompresor secara bersamaan dengan tarif yang berbeda. Setiap Paket Kompresor Gas adalah kompresor gas reciprocating 3-tingkat yang terdiri dari: 1st Stage Suction Scrubber, 1st Stage Suction Bottle, 1st Stage Compressor Cylinders, 1st Stage Discharge Bottle, 1st Cooler Section, 2nd Stage Suction Scrubber, 2nd Stage Suction Bottle, 2nd Stage Compressor Cylinders, 2nd Stage Discharge Bottle, 2nd Cooler Section, 3rd Stage Suction Scrubber, 3rd Stage Suction Bottle, 3rd Stage Compressor Cylinders, 3rd Stage Discharge Bottle, 3rd Cooler Section Local Control Panel dan instrumentasi. Setiap paket kompresor memiliki penggerak masing-masing yaitu Engine. 1st Stage Suction Scrubber (MBF2010) menerima gas dari Suction Gas Scrubber (V-101). Inlet 1st Stage Suction Scrubber (MBF-2010) dilengkapi dengan Sensor Pressure PSHL. 1st Stage Suction Scrubber (MBF-2010) digunakan untuk menghilangkan cairan dari gas. Level cairan dalam Scrubber harus dijaga oleh level controller (LC-2010) dan level control valve (LCV-2010) sebagai elemen kontrol akhir. Ketika level cairan di scrubber telah terakumulasi hingga level tinggi, level kontrol akan membuka valve untuk mengalirkan cairan ke closed drain. Ketika level cairan turun ke level rendah, level kontrol akan menutup valve untuk menghindari aliran gas ke closed drain. Jika level cairan mencapai set point alarm level tinggi, level switch (LSH-2010) akan memerintahkan Unit Shutdown (USD). Dan ketika tekanan dalam scrubber mencapai set point alarm tinggi, PSHL-2010 akan memulai Unit Shutdown (USD). Outlet gas dari 1st Stage Suction Scrubber (MBF-2010) terhubung ke 1st Stage Suction Bottle (MBL-2010) dan dicabang ke Cylinder CZZ-2020A dan Cylinder CZZ-2020B untuk kompresi tahap 1. Silinder ini dilengkapi dengan TSH-2020A dan TSH-2020B untuk mencegah suhu berlebih selama kompresi. TSH2020A dan TSH-2020B akan memulai Unit Shutdown (USD). Aliran kompresi tahap 1 dikumpulkan di 1st Stage Discharge Bottle (MBL-2020) sebelum didinginkan di bagian Pendingin (HAL-2020). PSHL-2020 dipasang pada pipa keluaran 1st Stage Discharge Bottle (MBL-2020), yang memulai USD saat tekanan



19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |5



S



discharge mencapai set point alarm yang tinggi. PSV-2020 juga dipasang untuk melindungi peralatan 1st stage kompressor discharge dan pemipaan terhadap overpressure. Discharge gas dari bagian pendingin (HAL-2020) dialirkan 2nd Stage Suction Scrubber (MBF-2030), untuk memisahkan cairan yang terkondensasi karena proses kompresi dan pendinginan. Level cairan dalam Scrubber harus dijaga oleh level kontrol (LC-2030) dan level control valve (LCV-2030) sebagai elemen kontrol akhir. Ketika level cairan di scrubber telah terakumulasi hingga level tinggi, pengontrol level akan membuka valve kontrol level untuk mengalirkan cairan ke closed drain. Ketika level cairan turun ke level rendah, pengontrol level akan menutup katup kontrol level untuk menghindari hembusan gas ke closed drain. Jika level cairan mencapai titik setel Alarm Tinggi, Level Switch High (LSH-2030) akan memulai Unit Shutdown (USD). Outlet gas dari 2nd Stage Suction Scrubber (MBF-2030) terhubung ke 2nd Stage Suction Bottle (MBL-2030) dan dialirkan ke Cylinder CZZ-2040 untuk kompresi tahap 2. Silinder CZZ-2040 pada silinder tahap ke-2 dilengkapi dengan TSH-2040 untuk mencegah overheat selama kompresi. TSH-2040 akan memulai Unit Shutdown (USD). Gas discharge dari Cylinder CZZ-2040 dikumpulkan di 2nd Stage Discharge Bottle (MBL2040) sebelum didinginkan di bagian Cooler (HAL-2040). PSHL-2040 dipasang pada saluran discharge 2nd Stage Discharge Bottle (MBL-2040), yang memulai USD ketika tekanan discharge mencapai set point alarm tinggi. PSV-2040 juga dipasang untuk melindungi peralatan discharge 2nd stage kompresor dan pemipaan terhadap overpressure. Gas discharge dari Cooler Section (HAL-2040) dikirim ke 3rd Stage Suction Scrubber (MBF-2050) untuk memisahkan cairan yang terkondensasi akibat kompresi dan pendinginan. Level cairan dalam Scrubber harus dijaga oleh level controller (LC-2050) dan level control valve (LCV-2050) sebagai elemen kontrol akhir. Ketika level cairan di scrubber telah terakumulasi hingga level tinggi, pengontrol level akan membuka level kontrol valve untuk mengalirkan cairan ke closed drain. Ketika level cairan turun ke level rendah, pengontrol level akan menutup level kontrol valve untuk menghindari aliran gas ke closed drain. Jika level cairan mencapai set point alarm tinggi, Level Switch High (LSH-2050) akan memulai Unit Shutdown (USD). Outlet gas dari 3rd Stage Suction Scrubber (MBF-2050) terhubung ke 3rd Stage Suction Bottle (MBL-2050) dan mengalir ke Cylinder CZZ-2060 untuk kompresi 3rd stage. Silinder CZZ-2060 pada 3rd stage silinder dilengkapi dengan TSH-2060 untuk mencegah suhu berlebih selama kompresi. TSH-2060 akan memulai Unit Shutdown (USD). Gas disharge dari Cylinder CZZ-2060 dikumpulkan dalam 3rd Stage Discharge Bottle (MBL-2060) sebelum didinginkan di bagian Pendingin (HAL-2060). PSHL-2060 dipasang pada saluran 3rd Stage Discharge Bottle (MBL-2060), yang memulai USD saat tekanan pelepasan mencapai set point alarm 19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |6



S



tinggi. PSV-2060 juga dipasang untuk melindungi peralatan 3rd discharge kompressor dan pemipaan terhadap overpressure. Gas discharge dari 3rd Stage Discharge Bottle (MBL-2060) dialirkan ke 3rd Cooler (HAL-2060) kemudian dialirkan ke filter separator. 3.1 Gas Compressor Package (C-101 D) Kompresor gas baru yaitu C-101 D akan menaikkan tekanan gas dari 165 psig menjadi 620 psig dengan flowrate sebesar 18 MMscfd. Tujuan dari pengendalian proses dan operasi pada Kompresor Baru C-101 D adalah sebagai berikut: 



Memonitor dan mengendalikan tekanan suction.







Memonitor dan mengendalikan tekanan discharge.







Memonitor dan mengendalikan liquid pada suction maupun discharge bottle.







Memonitor dan mengendalikan temperature engine.



Operator harus memonitor variable proses untuk memastikan bahwa operasi berlangsung aman sesuai dengan rentang parameter yang ditentukan. Variable proses yang harus dimonitor meliputi: 1. Tekanan suction dapat dimonitor melalui ruang kendali dengan PI-C-101D-100, HMI Local Control Panel yang terpasang di skid gas compressor atau dengan PI-2092 yang terpasang pada skid. 2. Level cairan di 1st Stage Suction Scrubber dimonitor dilapangan dengan LG-7415. 3. Temperature gas engine dimonitor diruang kendali maupun lapangan dengan TI-2040, TAHH-2040, TI2042, TAHH-2042, TI-2041, TAHH-2041, TI-2043 dan TAHH-2043. Filosofi pengendalian pada gas compressor D adalah sebagai berikut: 1. Tekanan suction dijaga pada 165 psig dengan PIC-C-101D. 2. Jika tekanan discharge compressor mengalami kenaikan mendadakan yang diakibatkan penurunan gas pada end user secara tiba-tiba, maka recycle line akan membuka melalui PCV-C-101. 3. Level cairan pada 1st stage scrubber dijaga oleh LC-7408. Jika terjadi kenaikan level hingga mencapai set point level high high LSHH, maka alarm akan menyala. 4. Temperature engine dijaga oleh TI-2040 dan TI-2042. Jika terjadi kenaikan temperature hingga mencapai set point temperature high high, maka alarm TAHH-2040 atau TAHH-2042 akan menyala. 5. Tekanan 1st Discharge Bottle dijaga dengan PI-2093. Jika terjadi kenaikan tekanan hingga mencapai set point tekanan high high PSHH, maka alarm PAHH-2093 akan menyala. Jika terjadi penurunan tekanan hingga mencapai set point tekanan low low PSLL-2093, maka alarm PALL-2093 akan menyala. 6. Level cairan pada 2nd stage scrubber dijaga oleh LC-7458. Jika terjadi kenaikan level hingga mencapai set point level high high LSHH-7451, maka alarm LAHH-7451 akan menyala. 19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |7



S



7. Temperature engine dijaga oleh TI-2041. Jika terjadi kenaikan temperature hingga mencapai set point temperature high high TSHH-2041, maka alarm TAHH-2041 akan menyala. 8. Tekanan 2nd Discharge Bottle dijaga dengan PI-2095. Jika terjadi kenaikan tekanan hingga mencapai set point tekanan high high PSHH-2095, maka alarm PAHH-2095 akan menyala. Jika terjadi penurunan tekanan hingga mencapai set point tekanan low low PSLL-2095, maka alarm PALL-2095 akan menyala. 9. Temperature discharge 2nd dijaga dengan TC-1437. 10. Level cairan pada 3rd stage scrubber dijaga oleh LC-7508. Jika terjadi kenaikan level hingga mencapai set point level high high LSHH-7508, maka alarm LAHH-7508 akan menyala. 11. Temperature engine dijaga oleh TI-2043. Jika terjadi kenaikan temperature hingga mencapai set point temperature high high TSHH-2043, maka alarm TAHH-2043 akan menyala. 12. Tekanan 3rd Discharge Bottle dijaga dengan PI-2097. Jika terjadi kenaikan tekanan hingga mencapai set point tekanan high high PSHH-2097, maka alarm PAHH-2097 akan menyala. Jika terjadi penurunan tekanan hingga mencapai set point tekanan low low PSLL-2097, maka alarm PALL-2097 akan menyala. 13. Temperature discharge 3rd dijaga dengan TC-1437. 3.2 Utility Air System Instrument Air akan diperlukan untuk pneumatic control valve untuk mengoperasikan peralatan proses dan maintenance. Kebutuhan udara akan dipasok dari kompresor udara instrumen. Fasilitas konfigurasi proses dari utility air dan instrument air adalah umum dan tipikal. Fasilitas ini terutama terdiri dari: 



Air Compressor Package 2 x 100%







Utility Air Receiver 1 x 100%







Air Dryer Package 1 x 100%



Udara dari atmosfir dikompress dengan menggunakan 2 x 100% Air Compressor (AC-201 A/B) dengan penggerak motor. Kedua air compressor beroperasi secara konfigurasi lead-lag. Selama normal operasi, lead compressor beroperasi secara kontinu dan lag compressor auto start ketika tekanan berkurang dibawah 110 psig. Tujuan dari pengendalian proses dan operasi pada system ini adalah sebagai berikut: 



Memonitor dan mengendalikan tekanan discharge C-201 A/B.







Memonitor dan mengendalikan liquid pada V-202.







Memonitor dan mengendalikan penurunan tekanan pada F-201, F-202 A/B.



19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |8



S



Operator harus memonitor variable proses untuk memastikan bahwa operasi berlangsung aman sesuai dengan rentang parameter yang ditentukan. Variable proses yang harus dimonitor meliputi: 1. Tekanan discharge C-201 A/B dan V-202 dimonitor diruang kendali dengan PI-V-202-100 maupun dilapangan dengan PI-V-202-100 dan PI-V-202-101. 2. Level cairan di V-202 dimonitor dilapangan dengan LG-V-202. 3. Penurunan tekanan di F-201 dimonitor dilapangan dengan DPI-F-201-100. 4. Penurunan tekanan di F-202A dimonitor dilapangan dengan DPI-F-202A-100. 5. Penurunan tekanan di F-202B dimonitor dilapangan dengan DPI-F-202B-100. Filosofi pengendalian pada system ini adalah sebagai berikut: 1. Tekanan V-202 dijaga pada 110 – 150 psig dengan PI-V-202. 2. Jika tekanan V-202 turun dibawah 110 psig, maka salah satu compressor udara akan start untuk menaikkan tekanan hingga 150 psig dan kemudian akan stop setelah diatas 150 psig. 3. Jika tekanan V-202 masih turun hingga mencapai 100 psig ketika salah satu kompresor udara beroperasi, maka kompresor udara yang standby akan start secara otomatis hingga tekanan V-202 mencapai 110 psig dan compressor tersebut akan stop. 3.3 HMI Gas Compressor Monitor Pada penambahan kompresor baru, akan dilakukan juga penambahan HMI monitor yang berada di CCR PJB. HMI ini akan menampilkan data-data proses dari keempat kompresor yang dapat dilihat oleh operator Indonesia Power. Tujuan dari HMI ini adalah sebagai berikut: 



Memonitor data proses suction semua gas kompresor.







Memonitor data proses discharge semua gas kompresor.



19544-PPE-PRO-RPT-002 Operating & Control Philosophy Rev. 0



P a g e |9