Makalah P&ID Revisi [PDF]

Citation preview

MAKALAH P&ID



DISUSUN OLEH : KELOMPOK III KELAS 3B ANDI PAHIRA



33117031



MUTMAINNAH



33117034



DELIA PARAMITHA



33117036



MUHAMMAD ALFANDY SUSANTO



33117039



CHRISTIN AURELIA BALALEMBANG



33117040



JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG 2019



KATA PENGANTAR



Alhamdulillah puji syukur kami panjatkan atas kehadirat allah SWT yang telah memberikan kesempatan, kesehatan dan karunia-Nya kepada kami yang tak terhingga jumlahnya sehingga saya dapat menyelesaikan karya tulis ini tepat pada waktunya. Makalah ini membahas tentang fungsi dari simbol-simbol P&ID. Tidak lupa kami mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Dosen yang telah memberikan arahan kepada kami untuk membuat makalah ini, ucapan terimakasih juga kami ucapkan kepada orang tua dan teman-teman saya yang telah membantu saya untuk menyelesaikan makalah ini. Pepatah mengatakan “ Tak ada gading yang tak retak” sama halnya dengan makalah yang kami buat ini untuk itu kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan, walaupun demikian kami berharap karya tulis ini dapat bermanfaat baik bagi pembaca maupun bagi masyarakat umum.



Makassar, 23 Oktober 2019



Penulis



DAFTAR ISI



SAMPUL .........................................................................................................



i



KATA PENGANTAR ....................................................................................



ii



DAFTAR ISI ..................................................................................................



iii



BAB I



BAB II



BAB III



PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ........................................................................



1



1.2 Rumusan Masalah...................................................................



2



1.3 Tujuan Manfaat.......................................................................



2



SIMBOL-SIMBOL 2.1 Simbol-Simbol Garis ..............................................................



3



2.2 Simbol-Simbol Katup .............................................................



4



2.3 Simbol-Simbol Instrumen.......................................................



10



APLIKASI 3.1 Aplikasi P&ID pada proses distilasi .......................................



BAB IV



14



PENUTUP 4.1 Kesimpulan .............................................................................



15



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang P&ID (Piping & Instrumen Diagram) merupakan pedoman pada pembacaan suatu plan. Pada P&ID menerangkan konsep dari suatu plant yang dikeluarkan dalam bentuk gambar dengan kelengkapan gambar yang dibutuhkan. Di dalam P&ID terdapat spesifikasi dari equipment yang dilengkapi dengan informasi operasioan tambahan yang meliputi temperatur, tekanan dan lainlain.Setiap equipment dan line pipe dilengkapi dengan penamaan masing-masing untuk memudahkan pemahaman mengenai P&ID. Dalam pembuatan suatu P&ID diharapkan memenuhi persyaratan yang dibutuhkan. Adapun persyaratannya adalah sebagai berikut : 1. Tersedia PFD (Pipe Flow Diagram) 2. Pemahaman mengenai dasar/prinsip kerja unit operasi, termasuk di dalamnya memahami input dan reaksinya sebagai output serta keterkaitan diantaranya. 3. Pemahaman dasar proses control P&ID juga meliputi: 1. Instrumen valve dan pencabangan 2. Kontrol relay 3. Switch manual 4. Instrumen utama tubing dan valve 5. Data tekanan dan aliran suhu 6. Elbow, tee dan alat kelengkapan standar yang lainnya 7. Data penjelasan yang lengkap



Kali ini akan dibahas diagram yang tak kalah pentingnya dibandingkan dengan diagram alir proses, yaitu diagram pemipaan dan intrumentasi atau dalam istilah bahasa Inggrisnya piping and instrumentation diagram dan disingkat P&ID. Materi ini membutuhkan pemahaman tersendiri terhadap materi-materi



pokok dalam teknik kimia, seperti satuan-satuan operasi teknik kimia, peralatan industri proses, teknik reaksi kimia, pengendalian proses dan sebagainya.



1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang akan dibahas antara lain: a. Apa saja simbol-simbol dalam P&ID ? b. Apa fungsi dari simbol-simbol pada garis ? c. Apa fungsi dari simbol-simbol pada katup ? d. Apa fungsi dari simbol-simbol pada instrumen ? e. Apa aplikasi P&ID pada suatu proses ?



1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan penulisan makalah ini antara lain: a. Untuk mengetahui fungsi dari simbol-simbol P&ID pada garis. b. Untuk mengetahui fungsi dari simbol-simbol P&ID pada katup. c. Untuk mengetahui fungsi dari simbol-simbol P&ID pada instrumen. d. Mengetahui aplikasi P&ID pada suatu proses.



BAB II SIMBOL-SIMBOL



2.1 Simbol-Simbol Garis







Pada tanda yang menunjukkan “main process” berfungsi menunjukkan pada suatu pipa yang mengalirkan materi utama proses







Pada tanda yang menunjukkan “minor process / utility” berfungsi menunjukkan pada suatu pipa yang mengalirkan materi pendukung pada proses







Pada tanda yang menunjukkan “trace heated” berfungsi menunjukkan bahwa sekeliling pipa dililit kawat untuk memanaskan isi dalam pipa







Pada tanda yang menunjukkan “signal elektrik” berfungsi menunjukkan sinyal besaran elektrik terukur yang berubah dalam waktu atau dalam ruang, serta membawa informasi







Pada tanda yang menunjukkan “insulated” berfungsi menunjukkan pada pipa-pipa yang memiliki isolasi







Pada tanda yang menunjukkan “jacketed” berfungsi menunjukkan pada pipa-pipa yang memiliki jaket pemanas







Pada tanda yang menunjukkan “lagged” mengindikasikan bahwa pipa terbungkus di dalam suatu bahan tekstil atau fiberglass dengan warna tertentu sehingga berfungsi sebagai alternatif dalam pengecatan pipa







Pada



tanda



yang



menunjukkan



“Electrically



heated”



berfungsi



menunjukkan bahwa sekeliling pipa dililit kawat untuk memanaskan isi dalam pipa dengan menggunakan listrik 



Pada



tanda



yang



menunjukkan



“Signal



pneumatic”



berfungsi



menunjukkan sinyal yang menggunakan gas atau udara sebagai fluida 



Sebagai tambahan, walau jarang digunakan, pipa juga dapat diberikan label lain, misalnya diameter (dalam inches), jenis pemeliharan, jenis material dan isolasinya. Contoh: CS untuk material jenis baja karbon dan SS untuk stainless steel; Y untuk pipa berisolasi dan N untuk pipa tanpa isolasi.



2.2 Simbol-Simbol Katup 1. Gate Valve



Gate valve adalah jenis katup yang digunakan untuk membuka aliran dengan cara mengangkat gerbang penutupnya yang berbentuk bulat. Jenis valve ini yang paling sering dipakai dalam sistem perpipaan. Gate valve tidak untuk mengatur besar kecil laju suatu aliran fluida dengan cara membuka setengah atau seperempat posisinya. Jadi posisi gate pada valve ini harus benar-benar terbuka (fully open) atau benar-benar tertutup (fully close).



Keuntungan menggunakan gate valve: 



Low pressure drop waktu buka penuh







Amat ketat dan cukup bagus waktu penutupan penuh







Bebas kontaminasi







Sebagai gerbang penutupan penuh sehingga tidak ada tekanan lagi



Kerugian menggunakan gate valve: 



Tidak cocok



dipakai



untuk



separuh



buka, karena



akan



menimbulkan turbulensi sehingga bisa mengakibatkan erosi dan perubahan posisi gate pada dudukan 



Untuk membuka dan menutup valve perlu waktu yang panjang da memerlukan torsi (ukuran kekuatan/gaya) yang tinggi



2. Solenoid Operated Valve



Tipe ini penggerak buka tutup valve adalah rangkaian elektro-magnet yang ditimbulkan oleh kumparan yang dilalui arus listrik. Mempunyai koil sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat digerakan oleh arus AC maupun DC. Solenoid valve ini mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust. Lubang masukan diberi kode P berfungsi sebagai terminal (tempat udara masuk atau supply), lalu lubang keluaran diberi kode A dan B berfungsi sebagai terminal (tempat udara keluar yang dihubungkan ke beban) dan lubang exhaust diberi kode R berfungsi sebagai saluran untuk mengeluarkan udara terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi ketika solenoid valve ditenagai atau bekerja. Fungsi solenoid valve ini untuk mengontrol saluran udara yang bertekanan menuju actuator pneumatic (cylinder). Penyebab kerusakan solenoid valve adalah karena pistonnya macet akibat dari: 



Udara mengandung uap air yang cukup banyak sehingga menimbulkan karat diblok solenoid valve







Udara kotor sehingga lama-kelamaan kotoran akan menumpuk di pistonnya







Pada supply udara tidak ada tabung oiler (pelumasan) yang berfungsi untuk melumasi piston agar tetap licin dan dapat bergerak dengan bebas







Pada supply udara tidak ada tabung air filter yang berfungsi untuk menampung kandungan air agar tidak terbawa masuk ke blok solenoid, sehingga udara tetap kering



3. Motor Operated Valve



Valve tipe ini, batang (steam) valve dihubungkan (joint/couple) dengan penggerak (actuator) yang berupa motor listrik. Pada pelaksanaannya ada yang menggunakan listrik AC (listrik arus bolak-balik) da nada juga yang menggunakan listrik DC (listrik arus searah). MOV adalah valve dengan penggeraknya adalah motor yang dikombinasikan dengan elektronik yang mentrigger untuk memutar gear-gear yang ada pada unit valve tersebut. Kemudian untuk mengstop motor yang bergerak dipasang limit switch (sebagai pemutus power ke motor).



4. Ball Valve



Ball Valve adalah sebuah valve atau katup dengan pengontrol aliran berbentuk disc bulat seperti bola/belahan. Bola itu memiliki lubang yang berada ditengah sehingga ketika lubang tersebut segaris lurus atau sejalan dengan kedua ujung valve atau katup, maka aliran akan terjadi. Tetapi ketika katup tertutup, posisi lubang berada tegak lurus terhadap ujung katup, maka aliran akan terhalang atau tertutup. Fungsi Ball valve: 



Flow control/ pengendalian aliran







Pressure control/ pengendali tekanan







Shut off







Cocok untuk high pressure dan temperature/ tekanan dan suhu yang tinggi



Kelebihan Ball valve: 



Kehilangan tekanan sangat rendah







Cukup jarang bocor







Ukuran kecil dan tidak begitu berat jika dibandingkan dengan valve lain yang sejenis







Mudah dibuka dan tidak mudah terkontaminasi



Kekurangan Ball valve: 



Seat bisa rusak karena adanya gesekan antara ball dengan seat







Pembukaan handle yang cepat bisa menimbulkan water hammer pada sistem sehingga terjadi tekanan yang besar yang bisa merusak sistem atau sambungan dan dinding pipa



5. Check Valve



Check Valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/ back flow. Untuk mengalirkan fluida hanya ke satu arah dan mencegah aliran ke arah sebaliknya. Tidak menggunakan handle untuk mengatur aliran, tapi menggunakan gravitasi dan tekanan dari aliran fluida itu sendiri. Karena fungsinya yang dapat mencegah aliran balik (back flow).



6. Globe Valve



Globe valve adalah jenis katup yang digunakan untuk mengatur laju aliran fluida dalam pipa. Prinsip dasar dari operasi globe valve adalah gerakan tegak lurus disk dari dudukannya. Hal ini memastikan bahwa ruang berbentuk cincin antara disk dan cincin kursi bertahap sedekat valve ditutup. Keuntungan Globe Valve: 



Kemampuan dalam menutup baik







Kemampuan throttling (mengatur laju aliran) cukup baik



Kelemahan utama Globe Valve: 



Penurunan tekanan lebih tinggi dibandingkan dengan Gate Valve







Valve ukuran besar membutuhkan daya yang cukup atau actuator yang besar untuk beroperasi



7. Butterfly Valve



Butterfly valve adalah katup yang dapat digunakan untuk mengisolasi atau mengatur aliran. Mekanisme penutupan mengambil bentuk sebuah disk. Sistem pengoperasiannya mirip dengan Ball Valve yang memungkinkan cepat untuk menutup. Butterfly valve umumnya disukai karena harganya lebih murah dibandingkan valve jenis lainnya. Desain valvenya lebih ringan dalam berat dibandingkan jenis-jenis valve yang lain. Biaya pemeliharaan biasanya pun lebih rendah karena jumlah bagian yang bergerak minim. Butterfly valve ini mudah dan cepat untuk dioperasikan karena rotasi 90 derajat yang digerakkan oleh handwheel dengan menggerakkan disk dari tertutup penuh ke posisi terbuka penuh. Butterfly valve ini sangat cocok untuk penanganan arus besar cairan atau gas pada tekanan yang relative rendah dan untuk penanganan cairan padatan tersuspensi dengan jumlah besar.



8. Pressure Reducing Valve



PRV merupakan alat (valve) yang berfungsi untuk menjaga atau mengatur suatu sistem tekanan fluida gas atau cair dari sistem sumber tekanan yang tinggi sehingga menghasilkan tekanan yang lebih rendah sesuai kebutuhan suatu sistem. Sumber sistem tekanan yang tinggi misalnya yang berasal dari compressor, pompa, tangki reservoir serta sistem tekanan tinggi lainnya yang didistribusikan ke suatu sistem tertentu akan terlebih dahulu dilakukan penurunan sehingga sesuai dengan spesifikasi kebutuhan sistem, atau juga untuk kebutuhan keamanan dan keselamatan penggunaan. Salah satu contoh penggunaan PRV adalah pada sistem sirkulasi air digedung bertingkat. Suatu sistem instalasi air bersih digedung bertingkat tinggi sangat dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi yang akan menyebabkan tekanan air mengalami peningkatan. Semakin tinggi gedung, maka tekanan air yang berada di lantai dasar semakin bertambah dan ini akan membahayakan instalasi pipa termasuk terjadinya kerusakan pada head sprinkler serta alat-alat pendukung yang lain jika tidak dipasang alat pengatur tekanan (PRV). Cara kerjanya yakni dengan menurunkan tekanan dari sumber yang memiliki tekanan lebih tinggi.



9. Diaphragm Valve



Valve ini memiliki kelebihan yaitu memiliki aliran yang tenang dan fluida akan mengalir tanpa hambatan. Jenis ini sangat baik untuk flow control dan penutupan aliran yang sangat rapat walaupun di dalam jalur pipa terkandung suspended solid. Diaphragm valve ini sangat cocok digunakan untuk fluida yang korosif, viscous material, fibrous materials, sludges, solids in suspension, gas dan udara bertekanan.



10. Needle Valve



Pada dasarnya valve ini digunakan pada instrument, gage dan meter line service. Valve ini dapat digunakan untuk keperluan proses throttling karena sangat akurat serta dapat juga digunakan pada tekanan tinggi dan temperature tinggi.



2.3 Simbol-Simbol Instrumen Kode-kode Instrumentasi yang tertera di P&ID adalah sebagai berikut, huruf pertama mengidentifikasikan parameter yang dikontrol, huruf selanjutnya mengidentifikasikan tipe perangkat control.



Berdasarkan contoh diagram P&ID di atas, FT101, huruf pertama F mempunyai arti kode (berdasarkan kode ISA) yaitu Flow. Huruf kedua T mempunyai



arti Transmitter,kode



Transmitter,Lingkaran



FT101



menunjukan



dapat



diartikan



sebagai Flow



FT101 terpasang (mounted) di Field



Area, yang dihubungkan oleh electric signal (Garis putus-putus). Pada FIC101,



berarti (Flow Indicator Controller), simbol berupa kotak dan lingkaran menunjukan FIC101, terletak di Shared Control / Shared Displays dan dapat diakses oleh operator



Huruf Pertama



Parameter Yang Dikontrol



A



Analysis



C



Conductivity



D



Density



E



Voltage



F



Flow Rate



I



Current



L



Level



M



Moisture(Humidity)



P



Pressure or Vacuum



T



Temperature



V



Viscosity



Huruf Selanjutnya



Tipe Peralatan Kontrol



A



Alarm



C



Controller



I



Indicator



T



Transmitter



V



Control Valve



E



Element



IC



Indicator Controller



FC



Ratio Controller



R



Recorder



HS



Hand Switch



HV



Hand Valve



Q



Totalizer



IQ



Indicating Totalizer



XV



Solenoid Valve



Y



Calculation



FY



Ratio Callculation



SL



Switch Low



SH



Switch High



AL



Alarm Low



ALL



Alarm Low Low



AH



Alarm High



AHH



Alarm High High



Berdasarkan ANSI/ISAs S5.1-1984 (R 1992) Instrumentation symbols and identification standard.



BAB III APLIKASI



3.1 Aplikasi P&ID Pada Proses Distilasi



Vent



PC Condensor



PT



PC



Accumulator



LT



LC



Kolom



Apabila liquid sudah banyak terbentuk di condenser dan uncondensable materials juga sudah banyak terkumpul di atasnya, pressure kolom akan naik. Kenaikan pressure ini menyebabkan pressure control bereaksi membuka control valve venting sehingga vapor pada condenser akan terbuang melalui venting valve dan menutup control valve line pendingin sehingga mengurangi terbentuknya liquid. Sehingga pressure kolom turun. Sebaliknya, penurunan pressure akan



menyebabkan pressure control bereaksi menutup control valve venting dan membuka control valve pendingin, sehingga vapor kembali kembali terkondenasi menjadi liquid, sedangkan uncondensable materials akan terakumulasi diatasnya sehingga menyebabkan pressure kolom kembali naik.



BAB IV PENUTUP



4.1 Kesimpulan 



Garis digunakan untuk menggambarkan hubungan antara unit proses yang satu dengan unit proses lainnya dalam suatu sistem.







Katup (valve) dalam industri proses sangatlah beragam, baik yang bekerja secara manual, pneumatik maupun elektrik. Berikut diberikan beberapa simbol-simbol yang digunakan untuk merepresentasikan katup dan aktuator pada bidang proses teknik kimia. Aktuator adalah suatu mekanisme untuk mengaktifkan katup sehingga laju aliran fluida di dalam pipa dapat di kendalikan.







Instrumen dapat dipahami sebagai alat yang menerima dan merubah signal dari sensor menjadi suatu signal yang standar sehingga dapat ditransmisikan, sedangkan converter adalah suatu alat yang dapat mengkonversi signal standar yang berasal dari instrumen tertentu menjadi suatu signal standar dalam bentuk lain. Instrumen secara umum memiliki peran yang sangat penting di dalam P&ID, khususnya untuk tujuan pengendalian proses.