About P&ID

Piping dan Instrumentation Diagram (P&ID) merupakan skema dari ,jalur pipa, equipment, instrumentasi, control system,dari suatu sistem proses yang terdapat di Oil RefineryChemical Plant, Paper Mill, Cement Plant, dll. Simbol-simbol yang terdapat dalam P&ID mewakili peralatan seperti actuator, sensor-sensor dan kontroler. P&ID menjelaskan secara detail mengenai flow process (Diagram Alir), terkecuali parameter-parameter seperti temperatur, tekanan, dan besarnya arus tidak dapat dijelaskan dalam P&ID.

       Alat-alat process seperti valve (katup), instrument,dan Saluran pipa diidentifikasikan dengan kode. Kode-kode tersebut berdasarkan ukuran, jenis cairan yang dialirkan, jenis sambungan pipa (Seperti dengan menggunakan Boltatau Flang), dan keadaan Status  Valve (Normally Close atau Normally Open).

pid

Gambar 2.1. Diagram P&ID pada suatu Process System

P&ID dapat digambarkan dengan tangan (gambar biasa diatas kertas) atau dengan menggunakan komputer. Software dalam membuat P&ID untuk PC atau Mac, antara lain dapat menggunakan Microsoft Visio (PC), Omni Grafle (Mac), atau menggunakan software yang didesain untuk P&ID yaitu Cadworx P&ID dari COADE

Beberapa software P&ID ini tidak menunjukan ukuran aktual dan posisi dari peralatan-peralatan seperti sensor, valve, dan equipment, akan tetapi untuk menampilkan sebuah diagram hubungan dari suatu sistem process yang disimpan sebagai data elektronik dan dapat dilihat di PC. Software Cadworx P&ID dapat menyimpan Database dan menghasilkanReport equipment table list dari komponen-komponen / instrument yang terdapat dalam P&ID suatu process. Pada bagian berikutnya dari artikel ini kita akan membuat suatu P&ID dengan menggunakan software Cadworx P&ID

cadcad

Gambar 2.2 Representasi dari Line Process pada P&ID

Line Symbol

            Line Symbol digunakan untuk menggambarkan hubungan antara unit-unit yang berbeda dalam sistem yang dikontrol.  Tabel berikut di bawah ini merupakan Line Simbol yang pada umumnya sering digunakan

line

Dari table diatas, Piping line merupakan proses utama dimana pipa mengalirkan bahan kimia yang diidentifikasikan dengan menggunakan kode. Simbol line lainnya menjelaskan bagaimanasystem terhubung antara satu proses dengan proses lainnya,serta signal yang digunakan dalam sistem instrumentasi, seperti electrical signal,pneumatic signal,data, dll.

code

Gambar 2.3. Beberapa Kode dalam P&ID

Kode-kode yang terdapat pada Piping Line menunjukan  Diameter Pipa, Fluid Service, material, dan isolasi. Diameter pipa dalam Inch. Fluid service memberi keterangan jenis fluida yang dialirkan.  Material memberikan informasi mengenai bahan pembuat pipa.  Sebagai contoh CS untuk Carbon Steel atau stainless steel SS.

Pengunaan kode-kode pada Process Line sebagai contoh gambar 1, pada aliran pipa  no 39 menunjukan  pipa dengan diameter 4 Inch, dengan Fluid Service mengalirkan bahan kimia ‘N’, berbahan material CS (Carbon Steel) , dan tanpa insulasi (“No Insulation”)

v1

Gambar2. 4. Simbol untuk Valves

v2

Gambar 2.5. Simbol untuk Valves Actuator

fitting

Gambar 2.6. Simbol untuk Fitting dan Representasi

process

Gambar 2.7. Simbol untuk Equipment Process Plant-1

p2

Gambar 2.8. Simbol untuk Equipment Process Plan-2

Instrumentation Symbol

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

ex

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 FT101 dapat diartikan sebagai Flow Transmitter,Lingkaran menunjukan 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 diShared Control / Shared Displays dan dapat diakses oleh operator.

CADWORX  P&ID

     Software CADWorx P & ID,  merupakan software yang khusus dirancang untuk keperluan pembuatan  Proses Instrumentasi Diagram (P & ID). Sebagai program berbasis AutoCAD,Software ini menggunakan teknologi terbaru dari Autodesk  berupa objek  (ObjectARX).  Menudan tools pada software ini  memudahkan dalam mengambarkan P&ID secara sistematis, sistem editing yang lebih efektif,  membuat proses perancangan lebih cepat dengan tetap mempertahankan konsistensi, dan keakuratan data.

CADWorx P & ID support dengan program AutoCAD 2005 – 2008, dan semua produk Autodesk, meliputi produk Autodesk Mechanical Desktop (MDT)Arsitektur Desktop (ADT), Map 3D dan Land Desktop (LDD)

cad2

Gambar 2.10. P&ID menggunakan Cadworx

Macam-macam Refrigerant

Macam-Macam Refrigerant

       Refrigeran merupakan bahan pendingin atau fluida yang digunakan untuk menyerap panas melalui perubahan fase dari cair ke gas (evaporasi) dan membuang panas melalui perubahan fase dari gas ke cair (kondensasi), sehingga refrigeran dapat dikatakan sebagai pemindah panas dalam sistem pendingin. Adapun pengertian lainnya adalah Refrigerasi atau pendinginan merupakan proses pengambilan atau pengeluaran kalor dari suatu materi atau ruangan dan mempertahankan keadaannya sedemikian rupa sehingga temperaturnya lebih rendah dari pada lingkungan sekitarnya. Pada prinsipnya refrigerasi adalah terapan dari mata kuliah Perpindahan Panas dan Thermodinamika, dimana kalor akan mengalir atau berpindah dari suatu keadaan yang mempunyai temperatur tinggi ke suatu keadaan yang bertemperatur rendah.

Berikut ini adalah macam-macam dari refrigeran :

  1. Refrigerant fluorocarbon terhidrogenasi (HFC)

HFC merupakan refrigeran baru sebagai alternatif untuk menggantikan posisi freon. Hal ini disebabkan karena refrigeran freon mengandung zat chlor (Cl) yang dapat merusak lapisan ozon. Sedangkan HFC terdiri dari atom-atom hidrogen, fluorine dan karbon tanpa adanya zat chlor (Cl).
Macam-macam HFC dan pemakaiannya :

  • HFC 125 (CHF2CF3)

Sebagai pengganti freon–115 / R115 untuk pendingin air.

  • HFC 134a (CH3CH2F)

Merupakan alternatif pengganti freon-12 / R-12. tidak mudah meledak dan tingkat kandungan racun rendah, digunakan untuk pengkondisian udara, lemari es dan pendingin air.

  • HFC 152a (CH3CHF2)

Sebagai pengganti freon-12 / R-12 digunakan untuk penyegaran udara, pendingin air.

  1. Freon atau Cloro Fluoro Carbon (CFC)

Freon merupakan refrigeran yang paling banyak digunakan dalam sistem pendingin. Bahan dasarnya ethane dan methane yang berisi fluor dan chlor dalam komposisinya. Karena mengandung unsur chlor refrigeran jenis ini mempunyai dampak penipisan ozon dimana akan berpengaruh negatif terhadap kehidupan makhluk hidup di bumi. Selain itu, juga berdampak negatif terhadap iklim, yaitu meningkatkan suhu rata-rata dan perubahan iklim global serta pencemaran udara.
Spesifikasi freon yang biasa digunakan dalam pendinginan :
Nama –Rumus- Kimia- Titik Didih (˚C)

  • Freon – 11 CCl3F 23,8 (˚C)
  • Freon – 12 CCl3F2 – 29,8 (˚C)
  • Freon – 13 CClF3 – 81,4 (˚C)
  • Freon – 21 CHCL2F 8,9 (˚C)
  • Freon – 22 CHClF2 – 40,8 (˚C)
  1. Terhidrogenasi klorofluorokarbon refrigeran (HCFC)

Terdiri dari hidrogen, klorin, fluorin, dan karbon. Refrigeran ini mengandung jumlah minimal klorin, yg tidak merusak lingkungan karena berbeda dari refrigeran lain.

  1. Carbon Dioksida (CO2)

Senyawa ini tidak berwarna, tidak berbau dan lebih berat dari udara. Titik didihnya -78,5˚C, berat jenisnya 1,56 dan hanya dapat beroperasi pada tekanan tinggi sehingga pemakaiannya terbatas dan biasanya dipakai pada proses refrigerasi dengan tekanan per ton yang besar.

  1. Azetropes

Merupakan campuran dari beberapa refrigeran yang mempunyai sifat berbeda. Jenis yang banyak dipakai :

  • Correne-7
    Yang terdiri dari campuran 73,8 % freon-12 dan 26,2% genetron 100.
  • Refrigeran-502
    Merupakan campuran dari 98,8 % freon-12 dan 51,2 % freon-115
  1. Methil Clorida (CH3Cl)

Berupa cairan tidak berwarna dan tidak berbau merangsang. Titik didihnya – 23,7 0F.

  1. Uap Air

Refrigeran ini paling murah dan paling aman. Pemakaiannya terbatas untuk pendingin suhu tinggi karena mempunyai titik beku yang tinggi, yaitu 0˚C. pemakaian utamanya untuk comfort air cionditioning dan water cooling.

  1. Hidrocarbon

Dipakai pada industri karena harganya murah. Jenisnya butana, iso butana, propana, propylana, etana dan etylana. Semuanya mudah terbakar dan meledak.
Berikut ini macam-macam nama kimia dari hidrokarbon :

Ketentuan penomoran+ Nama kimia Rumus kimia

  • 50 Metana CH4
  • 170 Etana C2H6
  • 290 Propana C3H8
  1. Amonia (NH3)

Amonia ini digunakan secara luas pada mesin refrigerasi industri atau refrigerasi kapasitas besar. Titik didihnya kurang lebih – 33˚C. zat ini mempunyai karakteristik bau meskipun pada konsentrasi kecil di udara. Tidak dapat terbakar, tetapi meledak jika bereaksi dengan udara dengan prosentase 13,28 %. Oleh karena itu efek korosi amonia, tembaga atau campuran tembaga tidak boleh digunakan pada mesin dengan refrigeran ammonia

10. Larutan Garam (brine)

Larutan garam (brine) juga digunakan untuk refrigeran misalnya untuk pendinginan lokasi lapangan es (ice skating rinks).

 

Heat Treatment Logam

77

Heat Treatment adalah  operasi pemanasan dan pendinginan terhadap logam dan paduannya pada kondisi padat sedemikian rupa sehingga dapat diperoleh sifat-sifat logam yang diinginkan. Prinsip heat treatment yaitu pemanasan pada T tertentu dan dipertahankan selama waktu tertentu, dan akhirnya didinginkan pada media tertentu. Sedangkan untuk faktor heat treatment adalah Suhu (T) pemanasan, Lama waktu yang diperlukan pada suhu pemanasan, Laju pendinginan, Media pendingin.

Picture2

Jenis-Jenis Perlakuan Panas :

1. Full Anealing

Prinsip: Austenisasi dari baja diikuti dengan pendinginan yang lambat di dalam tungku

Tujuan:

  • Mengurangi tegangan internal yang terjadi akibat proses pembekuan, pemotongan, penempaan, pengerolan atau pengelasan
  • Meningkatkan keuletan dan ketangguhan
  • Meningkatkan mampu mesin
  • Mengurangi ketidakhomogenan komposisi kimia
  • Menghaluskan ukuran butir

BAJA HIPOEUTEKTOID

Baja dipanaskan pada temperatur austenisasi yaitu sekitar 50ºC di atas garis A3 dan mendiamkannya pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu, kemudian diikuti pendinginan yang sangat lambat di dalam tungku

BAJA HIPEREUTEKTOID

Baja dipanaskan pada temperatur austenisasi yaitu sekitar 50ºC di atas garis A1 dan mendiamkannya pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu, kemudian diikuti pendinginan yang sangat lambat di dalam tungku

2. Spheroidizing

Prosesnya yaitu baja dipanaskan di bawah temperatur kritik A1 ; didiamkan pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu kemudian diikuti dengan pendinginan yang lambat

Tujuan :

  • Mengubah karbida-karbida yang berbentuk lamelar pada perlit dan sementit sekunder menjadi karbida berbentuk bulat
  • Memperbaiki mampu mesin dan mampu bentuk

3. Normalizing

Proses : baja dipanaskan 30-40ºC di atas garis A3 (baja hipoeutektoid) atau 30-40ºC di atas garis Acm (baja hipereutektoid); didiamkan pada temperatur tersebut untuk jangka waktu tertentu, dan selanjutnya didinginkan di udara

Tujuan :

  • Memperhalus butir
  • Memperbaiki mampu mesin
  • Menghilangkan tegangan sisa
  • Memperbaiki sifat mekanik baja karbon struktural dan baja paduan rendah

Aplikasi:   produk cor, over-heated forgings dan produk-produk tempa yang besar

4. Stress Relieving

Proses: baja dipanaskan sampai ke temperatur sedikit di bawah garis A1 dan menahannya untuk jangka waktu tertentu dan kemudian didinginkan di dalam tungku sampai ke temperatur kamar. Proses ini tidak menimbulkan perubahan fasa kecuali rekristalisasi

  • Tujuan :
  • Menghilangkan tegangan-tegangan yang ada di dalam benda kerja
  • Memperkecil distorsi yang terjadi selama proses perlakuan panas
  • Mencegah timbulnya retak

5. Hardening

Proses: baja dipanaskan sampai temperatur austenisasi dan menahannya untuk jangka waktu tertentu dan kemudian didinginkan dengan laju pendinginan yang sangat tinggi atau di-quench. Proses ini tidak menimbulkan perubahan fasa kecuali rekristalisasi.

Tujuan :

  • Meningkatkan kekerasan
  • Meningkatkan ketahanan aus

Temperatur Austenisasi:

  • Baja Hipoetuketoid : 20-50ºC di atas garis A3
  • Baja Hipereutektoid : 30-50 ºC di atas garis A1

Pada temperatur austenisasi untuk baja hipoeutektoid terjadi transformasi fasa dari ferit + perlit è austenit. Quenching:  austenit è martensit

Jika baja eutektoid didinginkan secara cepat dari fasa austenit sehingga pendinginan tidak memotong bagian “hidung” (nose) dari kurva Time Temperature Transformation (TTT) maka akan terbentuk struktur martensit pada suhu dibawah 220ºC

Martensit: Larutan padat lewat jenuh C di dalam ferit dan bersifat metastabil

Picture4

Transformasi austenit-Martensit

  • Struktur martensit tergantung %C pada baja
  • Transformasi tidak berlangsung secara difusi (diffusionless) karena transformasi berlangsung cepat sehingga atom-atom tidak mempunyai waktu untuk bergerak
  • Selama transformasi berlangsung tidak terjadi perubahan fasa antara fasa induk (austenit) dengan fasa baru (martensit)
  • Struktur kristal yang terbentuk oleh transformasi martensit akan berubah dari struktur bcc menjadi body centre tetragonal (bct)
  • Transformasi martensit pada baja mulai pada suhu Ms dan berakhir pada suhu Mf

6. Tempering

Proses : baja dipanaskan di bawah suhu kritis (A1), dipertahankan pada waktu tertentu, dan diikuti pendinginan di udara.

Tujuan :

  • Mengurangi kerapuhan/kegetasan akibat proses hardening (pengerasan)
  • Menurunkan kekerasan, kekuatan dan ketahanan aus
  • Meningkatkan keuletan dan ketangguhan

 

 

 

 

Pengaruh Unsur Paduan Terhadap Baja

Alloy

 

1. Carbon (C)

  • Meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik baja
  • Menurunkan kekuatan impak dan keuletan

2. Mangan (Mn)

  • Meningkatkan kekuatan dan kekerasan
  • Meningkatkan mampu keras baja
  • Meningkatkan ketahanan terhadap abrasi
  • Memperbaiki kualitas permukaan karena Mn dapat mengikat S

3. Silicon (Si)

  • Menaikkan kekerasan dan elastisitas
  • Menurunkan kekuatan tarik dan keuletan
  • Si dan Mn unsur yang selalu ada pada baja

4. Chrom (Cr)

  • Membentuk karbida khrom – keras & kuat
  • Meningkatkan ketahanan korosi
  • Meningkatkan mampu keras, kekuatan tarik, ketangguhan, dan ketahanan abrasi

5. Nikel (Ni)

  • Meningkatkan kekuatan dan ketangguhan
  • Menurunkan temperatur eutektoid baja bahkan sampai ke temperatur yang efektif untuk proses quench
  • Memperbaiki ketahanan korosi
  • Tidak membentuk karbida dan tidak berpengaruh terhadap kekerasan

6. Molybdenum (Mo)

  • Meningkatkan mampu keras
  • Meningkatkan ketangguhan dan ketahanan mulur
  • Meningkatkan ketahanan baja pada temperatur tinggi
  • Menurunkan kerentanan terhadap temper embrittlement pada baja

7. Wolfram (W)

  • Membentuk karbida kompleks (M23C6, M7C3); M = (Fe, Cr, W, Mo, V)
  • Meningkatkan kekerasan, ketahanan abrasi, kekuatan meskipun pada temperatur tinggi

8. Vanadium (V)

  • Pembentuk karbida kuat & stabil
  • Dengan penambahan 0,04-0,05% V mampu keras karbon medium naik
  • Pada baja perkakas, V menaikkan kekuatan tarik dan batas mulur

 

Gear Coupling

Gear_coupling

GC1

  • Gear Coupling terdiri dari 2 hub dengan gear eksternal yang dihubungkan ke shaft
  • Hub cover/sleeve memiliki internal gear sebagai transmitter daya
  • Membutuhkan pelumasan gear
  • Capacity up-to 70.000 hp
  • Speed up to 50.000 rpm
  • Hardness steel < 45 Rc

Kelebihan

  • Punya toleransi yang baik terhadap gaya aksial
  • Dapat dioperasian dengan putaran tinggi dan beban tinggi
  • Good balance
  • Bisa dengan sudut tertentu

Kekurangan

  • Membutuhkan lubrikasi dan perawatan khusus
  • Temperatur terbatas sesuai temperatur lubricant

Contoh Aplikasi :

Mill, Rotary Furnace, Hammer, Separator, bucket elevator, BC, Screw Conveyor, Chain Conveyor

Fluid Coupling

FC

     Fluid coupling berfungsi untuk memindahkan tenaga dari engine ke unit yang digerakkan (dalam hal ini adalah transmis­sion) secara hidrolisSecara garis besar Fluid Coupling h4anya memiliki 4 komponen dasar yaitu :

  1. Impeller
  2. Turbine
  3. Housing
  4. Output Shaft

     Dimana Impeller, sebagai bagian penggerak (Drive), Turbine, sebagai bagian yang digerakkan(Driven), Housing, sebagain rumah atau tempat dari cairan oli danOutput Shaft, sebagai penerus tenaga ynag sudah dihasilkan oleh fluid coupling ketransmission.

        Impeller dan Turbine memiliki vane pada bagian dalamnya saling ber­hadapan.Impeller, kadang juga disebut sebagai pumpdihubung kan dengan engine flywheeldan turbine dihubungkan dengan transmission input shaft. Impeller merupakan komponen peng­gerak dan turbine adalah komponen yang digerakkan.

          Impeller mengubah tenaga mekanis dari engine menjadi tenaga fluida danturbine mengubah kembali tenaga fluida ini menjadi tenaga mekanis untuk menggerakkan transmission. Impeller dan turbine diletakkan berdekatan satu sama lain untuk mendapatkan effisiensi yang tinggi. 

FC1

Konsep Kerja Penghubung Hidrolis

        Cara kerja fluid coupling (penghubung hidrolis) dapat dibanding kan dengan kerja dua buah kipas angin listrik (gambar diatas) yang diletakkan berdekatan dan saling berhadapan satu sama lain. Bila salah satu kipas tersebut berputar karena dialiri arus, maka kipas yang lainnya juga akan berputar karena adanya tenaga dari angin yang dihembuskan oleh kipas yang berputar.

        Pada fluid coupling, fluida bekerja sebagai angin pada antara ke-dua kipas tadi. Seperti halnya pada kipas, tenaga fluida yang dialirkan oleh driving component(komponen penggerak) merupakan tenaga yang di gunakan untuk menggerakkandriven component (komponen yang digerakkan). Fluida memiliki massa yang lebih berat dibanding udara karenanya mampu memindahkan tenaga yang lebih besar pula.

        Tenaga mekanis dari engine diubah menjadi tenaga hidrolis dan tenaga hidrolis ini diubah kembali menjadi tenaga mekanis untuk menggerakkan output shaft.

Cara Kerja Fuid Couling 

        Impeller dan terhubung langsung dengan engine flywheel. Turbine yang berhubungan dengan komponen yang akan digerakkan.Fluid coupling housingkomponen sebagai tempat oli.     Impeller dan turbine keduanya berputar dalam housing. Kedua­nya tidak terhubung secara mekanis. Housing dipenuhi oleh oli.

          Pada saat engine dihidupkan impeller akan mulai berputar dan mendorong oli dari bagian tengah menuju ujung luar impeller. Bentuk dari impeller dan gaya setrifugal menyebabkan oli menendang turbine blade. Gaya dan tenaga dari oli akan memu­tarkan turbine dan menghubungkan engine dengan transmission dan memindahkan tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan machine. Setelah menendang turbine,kecepatan aliran fluida ber kurang dan mengalir menuju bagian tengah turbine untuk masuk kembali ke impeller.

Saat oli meninggalkan turbine, alirannya berlawanan arah dengan aliran oli padaimpeller dan cenderung melawan arah putar impeller. Kondisi inilah yang membedakan antara fluid coupling dan torque converter.

Kelebihan :

  • Start awal lembut (motor start dalam kondisi no-load)
  • Ampere start awal kecil
  • Momen puntir awal kecil
  • Dapat sebagai clutch, constant speed maupun variable speed

Aplikasi

  • Fan, Centrifugal Pumps, Pump, Blower, bucket, BC, Screw Conveyor, Crusher, Mill, HRC, Rotary Furnace

Productivity Improvement of Bucket Elevator by Modified Design

Abstract—These are powered equipment for conveying
bulk materials in a vertical or steep inclined path, consisting
of an endless belt, or chain/s to which metallic buckets are
fixed. With the flexible belt/chain, the buckets move
unidirectionally within a casing and collect bulk materials at
bottom end of the equipment and deliver it at the top end.
A range of different research methods have been used to
determine the productivity improvement of elevator. The
present study shows the productivity improvement of elevator
for granular materials by changing in parameter and
structure affecting the efficiency of elevator.
Current work deals with the design and analysis of elevator
for conveying granular materials at 2 tonnes/hr output and
lifting height 12m. Modeling of different components of
bucket elevator has been done using 3d Solid Modeling
software based upon the dimensions obtained from analytical
design. The new modified design of the bucket elevator is
proposed and validated using CAE tools which are well within
the safe limit.
Keywords— Bucket elevator, Material handling equipment,
CAE tools, Bucket

Download Link :

Productivity Improvement of Bucket Elevator by Modified