i

DESAIN INSTRUMENTASI

INDUSTRI: APLIKASI DAN

SPESIFIKASI PENGUKURAN LEVEL

FITRI RAHMAH

LP UNAS

ii

Desain Instrumentasi Industri: Aplikasi dan Spesifikasi Pengukuran Level

Oleh : Fitri Rahmah

Hak Cipta© 2021 pada Penulis Editor Naskah : Gilang Almaghribi Penyunting : Kiki Rezki Lestari dan Fitria Hidayanti Desain Cover : Erna Kusuma Wati ISBN: 978-623-7376-89-7 Hak Cipta dilindungi Undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotocopy, merekam atau dengan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin dari Penulis. Penerbit : LP_UNAS Jl.Sawo Manila, Pejaten Pasar Minggu, Jakarta Selatan Telp. 021-78067000 (Hunting) ext.172 Faks. 021-7802718 Email : bee_bers@yahoo.com

iii

KATA PENGANTAR

Dalam pembuatan buku Desain Instrumentasi Industri: Aplikasi dan Spesifikasi Pengukuran Level ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada beberapa pihak yang telah banyak membantu. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. El Amry Bermawi Putra, MA selaku Rektor

Universitas Nasional 2. Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada

Masyarakat Universitas Nasional 3. LP Unas 4. Jajaran dosen dan karyawan di lingkungan Universitas

Nasional Demikianlah semoga buku ajar Desain Instrumentasi

Industri: Aplikasi dan Spesifikasi Pengukuran Level ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa termasuk mahasiswa Program Studi Teknik Fisika Universitas Nasional. Tentunya dalam pembuatan buku ajar ini, tidak luput dari kesalahan. Untuk itu, kami mohon masukan dari para pembaca untuk perbaikan buku ajar ini.

Jakarta, Maret 2021

Penulis Fitri Rahmah

iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................ iv

BAB 1 - MENENTUKAN APAKAH PERANGKAT PENGUKUR TINGKAT PROSES MEMENUHI PERSYARATAN APLIKASI ..................................................... 1

1.1. Tipe Elektrik ................................................................. 1

1.1.1. Perangkat Jenis Kapasitansi ............................... 1

1.1.2. Penerimaan Frekuensi Radio (RF) .................. 15

1.1.3. Probe Impedansi (Probe Resistensi)................... 19

1.1.4. Perangkat Jenis Konduktivitas ........................ 22

1.1.5. Perangkat Pita Resistensi .................................. 26

1.2. Perangkat Jenis Ultrasonik ........................................ 30

1.3. Perangkat Radiasi Nuklir ........................................... 38

1.4. Tipe Sel Beban ............................................................ 42

1.5. Perangkat Radar Gelombang Mikro ....................... 46

1.6. Sakelar Level ............................................................... 63

1.7. Perangkat Level Optik ............................................... 66

BAB 2 - MENENTUKAN PERANGKAT PENGUKUR ANTARMUKA YANG TEPAT UNTUK APLIKASI INDUSTRI ................................................................................... 69

v

2.1. Definisi Antarmuka ................................................... 70

2.2. Tujuan Pengukuran Antarmuka ............................... 70

2.2.1. Peran Pengukuran Antarmuka Dalam Pemisahan Lapangan .......................................................... 71

2.2.2. Peran Pengukuran Antarmuka Dalam Desalter Minyak Mentah ................................................................... 72

2.3. Unit, Terminologi, Simbol ........................................ 75

2.4. Kategori Umum Perangkat Pengukur Antarmuka 75

2.4.1. Perangkat Pemindahan ..................................... 75

2.4.2. Kapasitif .............................................................. 80

2.4.3. Perangkat Kepala Hidrostatis .......................... 88

2.4.4. Jenis Perangkat Antarmuka Lainnya ............... 92

2.5. Memilih Perangkat Antarmuka Saat Ada Emulsi .. 93

BAB 3 - MENENTUKAN APAKAH PERANGKAT PENGUKUR TINGKAT MEMENUHI PERSYARATAN APLIKASI PENGUKURAN TANGKI OTOMATIS ....... 97

3.1. Tujuan Pengukuran Tangki Otomatis ..................... 99

3.1.1. Akun Untuk Inventaris Dan / Atau Transfer Kepemilikan ....................................................................... 100

3.1.2. Menyediakan Operasi Proses Yang Efektif . 101

3.2. Perbedaan Antara Pengukuran Tangki Otomatis Dan Pengukuran Level Proses ............................................ 102

3.2.1. Persyaratan Akurasi ......................................... 103

3.2.2. Interval Akses Data ......................................... 103

vi

3.2.3. Jalur Komunikasi ............................................. 104

3.2.4. Jenis Data Yang Dibutuhkan ......................... 104

3.3. Teknik Mengukur Tangki ....................................... 105

3.3.1. Teknik Berbasis Level ..................................... 106

3.3.2. Teknik Berbasis Tekanan ............................... 107

3.3.3. Teknik Gabungan (Hybrid) ........................... 108

3.4. Pertimbangan Struktur Tangki Saat Memilih Alat Pengukur Ketinggian ............................................................ 109

3.4.1. Ketidaksempurnaan Tangki ........................... 110

3.4.2. Tangki Atap Tetap Versus Terapung ........... 112

3.4.3. Pentingnya Titik Referensi Untuk Pengukuran Level 112

3.5. Perangkat Pelampung dan Pita .............................. 114

3.6. Pemindah Berbasis Servo........................................ 123

3.7. Perangkat Radar ....................................................... 129

3.8. Perangkat Ultrasonik ............................................... 133

3.9. Pengukur Tangki Hidrostatis ................................. 135

3.10. Komentar Penutup Tentang Pengukuran Tangki Otomatis ................................................................................. 146

BAB 4 GRAVITASI SPESIFIK: TERMINOLOGI, TUJUAN, CONTOH ............................................................... 148

4.1 Definisi Gravitasi Spesifik ...................................... 149

4.2 Unit, Terminologi, dan Simbol .............................. 152

4.3 Tujuan Pengukuran Gravitasi Spesifik .................. 153

vii

4.3.1 Memperkirakan Komposisi atau Nilai Material 154

4.3.2 Membandingkan Jumlah Material ..................... 155

4.4 Kategori Umum Perangkat Pengukur Level yang Digunakan untuk Mengukur Gravitasi Spesifik ............... 158

4.4.1 Perangkat Head Hidrostatis ................................ 158

4.4.2 Perangkat Apung ................................................. 165

4.4.3 Perangkat Berat Material ..................................... 169

BAB 5 SPESIFIKASI LEVEL INSTRUMENT ................. 171

5.1 Ruang Lingkup ......................................................... 171

5.1.1 Singkatan ............................................................... 171

5.1.2 Kode dan Standar ................................................ 172

5.2 Desain Level Instrument......................................... 173

5.2.1 Kondisi Layanan .................................................. 173

5.2.2 Level Instrument .................................................. 173

5.2.3 Lampiran Instrumen ........................................... 175

5.2.4 Serfitikasi Listrik Berbahaya ............................... 175

5.2.5 Koneksi Listrik ..................................................... 175

5.2.6 Koneksi Instrumen Proses ................................. 175

5.2.7 Material .................................................................. 178

5.2.8 Level Instrument Tipe Perbedaan Tekanan .... 179

5.2.9 Displacer Type Level Instrument ...................... 182

5.2.10 Level Gauge ..................................................... 185

viii

5.2.11 Liquid Level Switches ..................................... 191

5.2.12 Tank Gauging .................................................. 193

5.2.13 Miscellaneous Type Level Instruments ........ 194

5.3 Surge Protection ....................................................... 194

5.4 Kekebalan RFI .......................................................... 195

5.5 Ketahanan Terhadap Iklim Tropis ........................ 196

5.6 Papan Nama .............................................................. 196

5.7 Inspeksi dan Pengujian ............................................ 197

5.7.1 Pengujian dan Inspeksi ............................................ 197

5.7.2 Sertifikasi QA/QC ................................................... 198

BAB 6 SPESIFIKASI INSPEKSI DAN PENGUJIAN .... 201

6.1 Gambaran Umum .................................................... 201

6.2 Pengujian dan Inspeksi ............................................ 201

6.2.1 Persyaratan Umum................................................... 201

6.2.2 Factory Acceptance Test (FAT) ............................ 202

6.2.3 Site Acceptance Test (SAT) .................................... 203

6.3 Commissioning ......................................................... 204

6.3.1 Pre-Commissioning ................................................. 204

6.3.2 Commissioning ......................................................... 204

6.3.3 Acceptance Work ..................................................... 205

6.3.4 Peralatan Khusus ...................................................... 206

6.3.5 Spare Part .................................................................. 206

6.3.6 Training...................................................................... 206

ix

6.4 Papan Nama .............................................................. 206

6.5 Protective Coating.................................................... 208

6.6 Sertifikasi ................................................................... 208

DAFTAR PUSTAKA............................................................... 209

TENTANG PENULIS ............................................................ 212

1

BAB 1 - MENENTUKAN APAKAH

PERANGKAT PENGUKUR TINGKAT

PROSES MEMENUHI PERSYARATAN

APLIKASI

1.1. Tipe Elektrik

Perangkat tipe elektrik mengukur sifat listrik, seperti

kapasitansi, fluida proses dan mengubah pengukuran

properti listrik menjadi pengukuran level. Perangkat tipe

elektrik meliputi:

• perangkat jenis kapasitansi

• penerimaan frekuensi radio (RF)

• perangkat jenis konduktivitas

• perangkat tipe resistansi

1.1.1. Perangkat Jenis Kapasitansi

Perangkat jenis kapasitansi menggunakan konstanta

dielektrik material untuk menentukan levelnya. Prinsip -

2

Prinsip kerja probe kapasitansi adalah membuat kapasitor

melalui penggunaan probe kapasitansi yang dipasang di

tengah tangki. Probe kapasitansi bertindak sebagai satu

pelat kapasitor, sedangkan dinding tangki bertindak

sebagai pelat kapasitor lainnya. Karena semua material

memiliki konstanta dielektrik, termasuk udara, kondisi

untuk perubahan kapasitansi dimungkinkan. Alasannya

adalah karena konstanta dielektrik zat cair selalu lebih

besar daripada udara. Saat bahan proses mengisi bejana,

bahan proses mengelilingi probe kapasitansi dan mengubah

kapasitansi tangki. Kapasitansi tangki diubah secara

proporsional dengan levelnya. Variasi kapasitansi cukup

linier, sehingga kapasitansi yang berubah mewakili tingkat

perubahan.

Kapasitansi berubah karena konstanta dielektrik

cairan, KL, dan konstanta dielektrik udara, KA, berbeda.

Ketika level meningkat dari ujung bawah probe ke atas

probe, kapasitansi tangki berubah dan probe merasakan

perubahan ini. Konduktivitas tidak boleh terjadi antara

probe tengah dan dinding tangki logam. Untuk mencegah

3

konduktivitas antara probe tengah dan dinding tangki

logam, vendor menyediakan insulator di bagian atas probe.

Dua asumsi dibuat dalam analogi pembuatan

kapasitor dari dinding tangki sebagai satu pelat dan probe

kapasitor sebagai pelat lainnya. Salah satu asumsinya

adalah dinding tangki terbuat dari logam, jika tidak

kondisi kapasitansi tidak dapat terjadi. Asumsi lain adalah

bahwa media proses tidak konduktif. Cairan, jika

konduktif, menciptakan jalur arus di mana arus mengalir

antara probe dan dinding tangki (yaitu, dua pelat kapasitor).

Kedua asumsi tersebut berarti bahwa seorang insinyur

memilih desain probe kapasitif berdasarkan karakteristik

bejana dan fluida. Beberapa desain probe kapasitansi

tersedia untuk mendukung aplikasi dengan dinding tangki

logam atau non-logam dan cairan konduktif atau non-

konduktif.

Rancangan - Empat jenis desain probe (Gambar 1)

digunakan dalam pengukur tingkat kapasitansi:

• probe telanjang

• probe terisolasi

• probe perisai konsentris

4

• probe fleksibel

Probe telanjang diisolasi dari dinding tangki melalui

kopling pemasangannya yang bertindak sebagai isolator.

Probe telanjang digunakan dengan cairan non-konduktif

yang memiliki konstanta dielektrik rendah.

Probe berinsulasi ditutup dengan lapisan (biasanya

Teflon) yang bertindak sebagai insulator. Probe

berinsulasi digunakan dengan bahan konduktif.

Perhatikan bahwa probe berinsulasi juga cocok untuk

cairan non-konduktif. Pendekatan industri untuk

menyelidiki pilihan saat Anda tidak yakin dengan

konduktivitas cairan adalah "jika ragu, isolasi".

Probe pelindung konsentris (selongsong) dilengkapi

dengan pelindung tabung logam atau selongsong untuk

meningkatkan sensitivitas probe terhadap perubahan

kapasitansi. Peningkatan kepekaan diperlukan untuk

bejana yang sangat besar, ketika perubahan level

menghasilkan perubahan kecil dalam kapasitansi.

Probe fleksibel pada dasarnya adalah kabel fleksibel,

dan dapat digunakan pada aplikasi dengan jangkauan lebih

dari 12 kaki.

5

Osilator frekuensi tinggi digunakan untuk

"membangkitkan" sistem pengukuran kapasitif dengan

sinyal frekuensi radio. Detektor mampu mendeteksi

perubahan kapasitansi menggunakan kemampuan respon

frekuensi, terutama melalui perubahan fasa dan amplitudo

sinyal sinusoidal. Sinyal dihasilkan antara probe dan tangki

itu sendiri. Tingkat daya sinyal sangat rendah. Rangkaian

dan probe tersedia yang memenuhi persyaratan keamanan

intrinsik.

Gambar 1. Jenis Probe Kapasitansi

6

Performa - Teknologi kapasitansi telah digunakan dalam

pengukuran proses selama beberapa dekade dan dianggap

dapat diandalkan oleh industri pengolahan minyak.

Dengan asumsi bahwa tidak ada penumpukan material

yang terjadi pada probe, probe kapasitansi relatif bebas

perawatan. Berikut beberapa keuntungan dan kerugian

kinerja tambahan dari probe kapasitansi.

Keuntungan kinerja probe kapasitansi adalah sebagai

berikut:

• tidak ada bagian yang bergerak, jadi keausan

mekanis tidak menjadi perhatian

• tersedia untuk pengukuran level kontinu atau titik

• tersedia dalam berbagai macam bahan konstruksi

• mendukung geometri tangki apa pun

• penggunaan tekanan tinggi hingga 5000 psi

• batas suhu pada isolator probe hingga 1000 ° F

• opsi daya rendah untuk aplikasi yang secara

intrinsik aman

7

Kerugian kinerja dari probe kapasitansi adalah sebagai

berikut:

• pengukuran dipengaruhi ketika perubahan terjadi

dalam konstanta dielektrik fluida proses.

Perhatikan bahwa suhu mengubah konstanta

dielektrik fluida. Air, misalnya, memiliki konstanta

dielektrik 88 pada 0 ° C, 80 pada 20 ° C, 48 pada

100 ° C. Teknologi kompensasi suhu biasanya

tersedia untuk perangkat kapasitansi. Kompensasi

suhu otomatis harus disediakan dalam sirkuit probe

untuk cairan di mana konstanta dielektrik berubah

sebagai fungsi suhu.

• pemasangan yang tepat itu penting, probe bisa

pendek melintasi isolator.

• penumpukan bahan konduktor pada probe dapat

menyebabkan pembacaan level yang salah. Ini

diminimalkan dengan menggunakan osilasi

frekuensi tinggi.

• penumpukan material proses, seiring waktu, pada

isolator dapat mengakibatkan hubungan arus

pendek pada isolasi yang dimaksud.

8

Instalasi - Pemasangan probe kapasitansi memiliki

pertimbangan sebagai berikut:

• Probe penginderaan level kontinu dipasang secara

vertikal. Probe tidak boleh bersentuhan dengan

dinding bejana atau struktur internal bejana.

• Probe penginderaan level titik dipasang secara

horizontal. Tujuannya adalah untuk memberikan

perubahan besar di area yang dibasahi probe untuk

sedikit perubahan level.

• Jika dinding tangki dan media proses tidak

konduktif, elektroda arde tambahan mungkin

diperlukan.

• Probe kapasitansi penginderaan level kontinu dapat

dipasang secara internal bejana atau secara

eksternal di dalam ruang.

Referensi instalasi berikut berlaku untuk instalasi

probe kapasitansi.

9

Alasan

penggunaan Ringkasan

Pemasangan

probe

Pemasangan samping untuk aplikasi

level titik atau bejana besar. Pemasangan

atas untuk level kontinu.

Segel proses Lebih disukai katup isolasi bersegel

Probe lokasi Hindari aliran saat mengisi atau

gunakan pelindung probe.

Gambar 2. Referensi Instalasi

Aplikasi - Instrumen level tipe kapasitansi harus

dipertimbangkan hanya untuk mengukur level cairan,

level antarmuka cairan-cairan dan level padatan granular.

Mereka tidak boleh digunakan dalam cairan yang

mengandung gas yang masuk. Probe kapasitansi tidak

boleh digunakan sebagai perangkat pematian darurat

utama.

Contoh mengilustrasikan mengevaluasi pemancar

tingkat kapasitansi. Asumsikan bahwa kisaran kapasitansi

adalah minimum 50 hingga 4000 pf (pikofarad).

10

Minimum menentukan bahwa perangkat dapat disetel

pada 50 pf, jadi ini berarti bahwa dari ujung probe ke titik

tertinggi, Anda harus memiliki perubahan kapasitansi 50

pf. Cairan organik, seperti propana, memiliki perubahan

kapasitansi pergeseran yang rendah. Asam, seperti asam

sulfat, cenderung memiliki perubahan kapasitansi

pergeseran yang tinggi. Geometri tangki juga dapat

mempengaruhi pergeseran kapasitansi. Hasil akhirnya

adalah semakin sempit diameter tangki, semakin besar

perubahan kapasitansi. Jika ada diameter tangki yang

besar, terkadang disarankan untuk menggunakan

pelindung konsentris di sekitar probe. Akibatnya, Anda

sekarang memiliki kapasitor yang dibuat di antara probe

dan pelindung konsentris. Vendor mungkin menyebut

perisai mereka sebagai "pipa diam" atau “stillwell”. Karena

pipa diam digunakan, Anda memiliki perubahan

kapasitansi terbesar, dan ini sering digunakan dalam

mengukur cairan organik, seperti propana.

Mengetahui geometri tangki, kapasitansi cairan, dan

diameter probe, Anda secara teoritis dapat menghitung

perubahan kapasitansi untuk level yang akan diukur.

11

Persamaannya cukup mudah untuk tangki yang memiliki

probe yang dipasang di tengah tangki. Jika, karena alasan

tertentu, probe bergeser dari garis tengah, atau insulasi

ditambahkan ke probe, perhitungannya menjadi sangat

rumit. Grafik sering disediakan oleh vendor untuk

menentukan perubahan kapasitansi per satuan jarak.

Contoh bagan ditunjukkan pada Gambar 3. Pada

sumbu x adalah konstanta dielektrik, dari 0 sampai 10;

pada sumbu y perubahan kapasitansi untuk probe telanjang

disajikan dalam pf per inci. Grafik tersedia untuk diameter

tangki dan stillwell. Grafik ini digunakan sebagai alat

skrining untuk melihat apakah probe akan bekerja. Artinya,

jika Anda mengetahui rentang yang akan diukur perangkat

dan konstanta dielektrik material, Anda dapat memilih

perangkat. Dalam beberapa kasus, Anda mungkin harus

berkonsultasi dengan vendor untuk melihat apakah probe

sesuai dan mendapatkan rekomendasi tambahan

12

Gambar 3. Contoh Grafik Probe Gain

Probe kapasitansi bekerja dengan baik dalam operasi

pengolahan minyak mentah awal. Contoh aplikasi yang

ditunjukkan pada Gambar 4 adalah untuk proses

penghilangan air minyak. Probe kapasitansi terus menerus

memantau ketinggian air. Sinyal pemancar ke pengontrol

level, LC, memberikan indikasi level yang berkelanjutan.

Pengontrol, LC, membuka katup untuk melepaskan air

dari tangki ketika mencapai level yang tidak diinginkan.

13

Gambar 4. Contoh Aplikasi: Tangki Penghilang Air

Gambar 5 referensi standar dan praktek yang

mempengaruhi pemilihan perangkat tipe listrik. Tinjau

referensi untuk detail tambahan saat menentukan

kesesuaian perangkat untuk aplikasi.

Karena masalah pelapisan pada perangkat

kapasitansi awal, penggunaan probe kapasitansi tidak

langsung diterima. Namun, probe kapasitansi saat ini

mengatasi penumpukan lapisan dengan menambahkan

probe kedua (disebut pelindung atau pelindung yang

digerakkan), dengan menggunakan frekuensi yang lebih

tinggi, atau dengan mengukur admitansi (yang merupakan

14

kebalikan dari impedansi). Diskusi selanjutnya

menjelaskan salah satu teknologi terbaru, penerimaan RF.

Alasan penggunaan Ringkasan

Aplikasi umum • Aplikasi yang dapat diterima

• Tidak diizinkan sebagai perangkat

shutdown

• Pedoman kompensasi suhu

• Panduan instalasi

Kriteria penggunaan • Penggunaan aplikasi yang

mengkhawatirkan.

• Karakteristik proses

memengaruhi penggunaan.

Instalasi • Pemasangan alat kapasitansi

Kapasitansi dan probe

penerimaan RF

Referensi tambahan untuk

pemilihan dan implementasi.

Gambar 5. Referensi untuk Pemilihan Perangkat Jenis

Listrik

15

1.1.2. Penerimaan Frekuensi Radio (RF)

Pemancar frekuensi radio (RF) mengatasi kesalahan

akibat lapisan melalui penggunaan teknologi anti-lapisan.

Prinsip - Sebelum meninjau prinsip admitansi RF,

pertama-tama pertimbangkan efek pelapisan pada

pengukuran kapasitif. Ketika probe kapasitif berinsulasi

terendam sepenuhnya, ia mengukur komponen kapasitif

yang hampir murni. Komponen kapasitif pengukuran

lebih akurat disebut susceptansi kapasitif. (Susceptans

sendiri didefinisikan sebagai kebalikan dari reaktansi

kapasitif.) Selama probe terendam sepenuhnya,

pengukuran kapasitif hampir murni akan terjadi.

Ketika level turun, lapisan probe dapat terjadi. Jika

lapisan terdiri dari bahan konduktif, maka komponen

konduktif dimasukkan ke dalam pengukuran level.

Komponen konduktif, yang disebut konduktansi,

bersama dengan susceptansi kapasitif, memasukkan sinyal

kesalahan ke dalam pengukuran. Sinyal kesalahan ini, jika

tidak diperbaiki, dapat menyebabkan pembacaan tingkat

tinggi secara artifisial karena efek lapisan. Hasil dari sinyal

kesalahan adalah komponen admitansi yang berada 45 °

16

keluar fasa dengan sinyal level utama. Penerimaan (yang

merupakan kebalikan dari impedansi) mencakup

komponen konduktansi dan susceptansi kapasitif.

Gambar 6. Vektor Penerimaan RF

Dalam diskusi sebelumnya tentang probe yang

terendam penuh, probe kapasitif sebenarnya mengukur

komponen admitansi yang terdiri dari kapasitansi hampir

murni dan tanpa konduktansi. Lapisan tersebut

memperkenalkan konduktansi. Dua cara untuk

menghilangkan sinyal kesalahan yang dihasilkan dari

17

konduktansi adalah dengan mengukur komponen

konduktif dan mengurangi kesalahan dari sinyal total, atau

untuk membatalkan sinyal kesalahan dengan menggeser

sinyal sebesar 45 °.

Rancangan - Untuk mempelajari fenomena admitansi

lebih lanjut diperlukan pembahasan tentang teori jalur

transmisi, yang berada di luar cakupan modul mata kuliah

ini. Semua yang diperlukan di sini adalah untuk

mengetahui bahwa perangkat masuk RF menghilangkan

komponen konduktansi dari sinyal kesalahan yang

disebabkan oleh lapisan. Perangkat penerimaan RF

menghilangkan sinyal kesalahan melalui penggunaan

sirkuit anti-pelapisan, yang dipasang di pemancar

perangkat penerimaan RF.

Performa - Perangkat dapat bekerja dalam kondisi

operasi yang ekstrim seperti suhu (rentang probe dari -300

° F hingga 1000 ° F) dan tekanan (dari -15 psig hingga

10.000 psig). Lingkungan proses dengan agitasi,

pembusaan, korosi, bahaya ledakan, dan bahan yang

18

mematikan dapat diatasi dengan probe, sensor, atau

pemilihan segel yang tepat.

Instalasi - Perangkat penerimaan RF relatif mudah

dipasang. Untuk setiap perangkat penerimaan RF, hanya

diperlukan satu pintu masuk bejana dengan kopling atau

flensa berulir. Pembukaan bejana biasanya di atas

permukaan material.

Gambar 7. Aplikasi: Pengujian Sumur Otomatis

Aplikasi - Vendor penerimaan RF mengklaim bahwa

perangkat mereka adalah perangkat pengukuran tingkat

19

pertama yang universal untuk semua aplikasi pengukuran

tingkat. Perangkat penerimaan RF cocok untuk

pengukuran tingkat titik dan kontinu. Perangkat dapat

mengukur empat jenis bahan: cairan, bubur, butiran, dan

antarmuka.

Pada contoh di Gambar 7, probe penerimaan RF

digunakan untuk terus memantau ketinggian air dalam

penguji sumur otomatis. Jika level terlalu tinggi,

pengontrol level membuka katup pembuangan air. Probe

kapasitansi juga disebut sebagai probe impedansi, yang

dijelaskan di bagian selanjutnya.

1.1.3. Probe Impedansi (Probe Resistensi)

Probe impedansi yang dijelaskan dalam bagian ini

pada dasarnya adalah probe kapasitansi level titik dengan

pelindung yang dikendalikan atau teknologi pelindung

yang mengatasi efek pelapisan yang tidak diinginkan.

Prinsip - Ketika material level turun di bawah probe

kapasitansi, pelapisan dapat terjadi. Pelapisan pada probe

kapasitansi level titik memungkinkan arus mengalir ke

dinding bejana. Probe salah menunjukkan bahwa level

20

material ada. Untuk mengatasi indikasi level yang salah,

probe impedansi menggunakan teknologi yang disebut

sebagai pelindung yang dikendalikan (juga disebut

"pelindung yang dilindungi"). Teknologi pelindung

berpenggerak terdiri dari probe sekunder yang

"digerakkan" ke voltase dan frekuensi yang sama dengan

probe utama. Karena pelindung yang digerakkan dan probe

utama tidak memiliki perbedaan potensial ketika probe

dilapisi, arus tidak dapat mengalir melalui lapisan ke

dinding bejana.

Gambar 8. Desain Probe Impedansi

21

Rancangan - Probe impedansi untuk pengukuran level

titik terdiri dari probe utama, insulasi, probe sekunder, dan

insulasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.

Performa - Probe impedansi memiliki keuntungan dari

probe kapasitansi yang dijelaskan sebelumnya dalam

diskusi perangkat kapasitansi, sambil mengatasi masalah

pelapisan. Probe impedansi masih rentan terhadap

perubahan konstanta dielektrik.

Gambar 9. Aplikasi: Sakelar Level Tangki Penghilang Air

22

Instalasi - Probe impedansi memiliki pertimbangan yang

sama seperti probe kapasitansi RF yang dijelaskan

sebelumnya.

Aplikasi - Probe impedansi dengan teknologi pelindung

yang digerakkan dirancang untuk pengukuran level titik.

Contoh aplikasi ditunjukkan pada Gambar 9, di

mana contoh tangki penghilang air yang ditunjukkan

sebelumnya sekarang mencakup probe impedansi yang

digunakan sebagai sakelar level untuk indikasi level tinggi

dan (di bagian bawah tangki) untuk indikasi level rendah.

Ketidakakuratan bisa 0,5 inci.

1.1.4. Perangkat Jenis Konduktivitas

Perangkat jenis konduktivitas bergantung pada

konduktivitas bahan proses agar perangkat dapat

memberikan deteksi level.

Prinsip - Perangkat jenis konduktivitas pada dasarnya

adalah detektor level titik. Prinsip operasinya adalah

23

proses material, yang harus konduktif, naik dan

menyentuh elektroda probe konduktif, yang kemudian

membuat jalur listrik dari probe ke dinding bejana.

Rancangan - Desain perangkat konduktivitas (Gambar

10) terdiri dari elektroda probe dan sakelar relai. Jalur listrik

yang dibuat saat bahan proses kontak, elektroda probe

menggerakkan relai. Kontak relai kemudian tersedia

untuk digunakan dalam aplikasi deteksi level titik atau

kontrol level titik.

Gambar 10. Desain Perangkat Konduktivitas

24

Performa - Akurasi perangkat sekitar ± 3.175 mm (± 1/8

inci). Keuntungan dan kerugian tambahan tercantum di

bawah ini.

Keunggulan kinerja perangkat jenis konduktivitas

meliputi:

• tidak ada bagian yang bergerak, mudah digunakan

• perawatan yang rendah

Kerugian kinerja dari perangkat jenis konduktivitas

meliputi:

• kontrol level titik saja

• digunakan dengan cairan bersih yang tidak

berbahaya

• cairan harus konduktif

Instalasi - Perangkat konduktivitas relatif mudah

dipasang. Bejana logam menjadi elektroda arde. Jika

bejana non-logam, opsi tersedia untuk elektroda yang

berfungsi sebagai elektroda arde. Perangkat dibatasi

hingga panjang maksimum sekitar 60 inci, suhu hingga

600 ° F, dan tekanan hingga 3000 psig.

25

Gambar 11. Aplikasi: Bejana Pengumpul Air untuk

Stabilizer Mentah

Aplikasi - Secara teknis, dimungkinkan untuk

menggunakan perangkat konduktivitas dengan cairan apa

pun yang mengalir. Namun, dari sudut pandang praktis,

sakelar konduktivitas jarang digunakan dalam aplikasi

pemrosesan kritis. Perangkat dibatasi untuk aplikasi level

titik dengan cairan tidak berbahaya dan berair. Contoh

aplikasi adalah penggunaan deteksi ketinggian air, seperti

alarm ketinggian air pada boiler.

Contoh aplikasi (Gambar 11) untuk probe konduktivitas

adalah untuk mendeteksi level cairan yang tinggi dalam

pot penampung air untuk bahan penstabil kasar

26

1.1.5. Perangkat Pita Resistensi

Perangkat pita resistansi paling baik dijelaskan

sebagai resistor variabel yang resistansinya berubah saat

level cairan berubah.

Prinsip - Sebuah kumparan resistansi mengalir di

sepanjang sensor, bagian bawah sensor bergabung dengan

strip logam ke bagian belakang kumparan. Resistensi

rekaman itu dibaca dari ohmmeter. Jika tangki kosong,

maka koil tidak menyentuh strip pada titik mana pun,

yang memberikan pembacaan resistansi maksimum. Saat

level mulai meningkat, tekanan hidrostatik membuat

kumparan heliks membelok dan menyentuh strip. Saat

kumparan menyentuh strip, resistansi menjadi lebih

rendah. Resistensi yang diukur adalah dari bagian atas pita

di atap tangki ke permukaan yang rata.

Rancangan - Perakitan (Gambar 12) ditutup dengan

lapisan atau wadah Teflon. Dalam kondisi normal,

kumparan tidak menyentuh pita. Saat level cairan naik,

gaya hidrostatis cairan memaksa kumparan untuk

27

melakukan kontak dengan sensor. Untuk air, gaya

hidrostatis sekitar 4 inci H2O akan memaksa kumparan

melawan garis belakang. Karena kebutuhan gaya

hidrostatis untuk menekan kumparan ke pita, offset nol

konstan muncul.

Gambar 12. Desain Pita Resistensi

Karena seluruh rangkaian tertutup dalam wadah

plastik, saat levelnya meningkat, penutup plastik berubah

bentuk. Saat wadah berubah bentuk, volume di dalam

wadah akan hilang. Wadah harus bisa bernafas atau

mengeluarkan udara. Untuk memungkinkan pernapasan,

28

wadah memiliki tabung kapiler dengan pengering untuk

menyerap kelembapan. Tabung kapiler mencegah udara

luar masuk ke dalam tabung. Dalam tangki bertekanan,

tabung dialirkan kembali ke tangki. Dalam tangki terbuka,

tabung dibuang ke atmosfer.

Performa - Untuk aplikasi kepadatan konstan,

dimungkinkan untuk membidik perangkat dan

mengkalibrasi offset dari perangkat. Namun, kedalaman

pencelupan merupakan fungsi dari kepadatan. Ketika

massa jenis cairan dua kali lebih padat dari air, gaya

hidrostatisnya adalah 51 mm (2 inci), bukan 102 mm (4

inci). Ketika massa jenis cairan setengah padat seperti air,

gaya hidrostatis akan menjadi 204 mm (8 inci), bukan 102

mm (4 inci). Oleh karena itu, gravitasi spesifik material

berpengaruh terhadap akurasi pengukuran.

Instalasi - Dalam penerapannya, rentang pita tahanan

bisa cukup panjang, hingga 45,7 meter (150 kaki). Pita itu

cukup linier. Kumparan terbuat dari logam bermutu

tinggi. Logam bermutu tinggi memberikan resistansi yang

29

konstan, sehingga rekamannya cenderung cukup akurat.

Dari sudut pandang korosi, biasanya selotip ditutup

dengan Teflon, yang membuat selotip tahan terhadap

serangan kimia. Pita itu dapat digunakan dengan sejumlah

besar bahan proses. Namun, ada beberapa bahan yang

perlahan-lahan akan menembus polimer seperti teflon.

Pemeriksaan perawatan berkala pada tubing

direkomendasikan.

Gambar 13. Pita Resistensi di Sumur Air

Aplikasi - Aplikasi terutama dari jenis kontrol inventaris.

Contoh penerapannya adalah untuk tangki propana

bawah tanah yang besar. Pita juga digunakan di bejana

besar seperti bejana pengangkut minyak mentah.

30

1.2. Perangkat Jenis Ultrasonik

Perangkat ultrasonik menggunakan waktu untuk

gelombang suara yang dipantulkan kembali ke pemancar

sebagai dasar pengukuran level.

Perangkat tipe ultrasonik (Gambar 14)

mengirimkan pulsa gelombang suara ke permukaan cairan

dan kemudian menghitung berapa lama gelombang suara

yang dipantulkan kembali ke sensor ultrasonik. Jumlah

waktu (disebut waktu perjalanan pulang pergi) antara

sinyal gelombang suara asli dan sinyal gelombang suara

yang dipantulkan diubah menjadi pengukuran level.

Waktu antara sinyal asli dan sinyal pantulan berubah

karena jarak dari sensor ke permukaan cairan berubah.

Perangkat tipe ultrasonik, saat dipasang di bagian

atas tangki, menggunakan waktu perjalanan pulang pergi

untuk mengukur kedalaman ruang uap di atas permukaan

cairan. Perangkat jenis ultrasonik, saat dipasang di bagian

bawah tangki di bawah cairan, gunakan waktu perjalanan

pulang pergi untuk mengukur kedalaman cairan di bawah

permukaan cairan.

31

Perangkat ultrasonik biasanya dipasang di bagian

atas tangki. Pemancar ultrasonik menghasilkan pulsa

suara frekuensi tinggi dan mengarahkan pulsa ke

permukaan cairan. Frekuensi berkisar dari sinyal 9 KHz

hingga 160 KHz, dengan tipikal 20 KHz. Jumlah sinyal

yang cukup diharapkan dapat dipantulkan kembali ke

sensor pemancar. Karena gelombang suara menyebar saat

mereka melakukan perjalanan melintasi media proses di

dalam bejana, dispersi mempengaruhi kekuatan sinyal

gelombang suara. Kekuatan gelombang suara yang

dipantulkan berkurang secara eksponensial dengan

bertambahnya jarak.

Gambar 14. Prinsip Ultrasonik

32

Dispersi bukan satu-satunya penyebab menurunnya

kekuatan gelombang suara. Gelombang suara juga diserap

oleh media proses (gas atau cairan) yang dilaluinya. Selain

kekuatan gelombang suara yang berubah, kondisi proses

dalam bejana juga berpengaruh.

Waktu perjalanan pulang pergi, tergantung pada

jarak ke permukaan cairan, juga tergantung pada

kecepatan suara. Kecepatan suara sendiri merupakan

fungsi dari komposisi temperatur dan uap.

Ketergantungan kecepatan suara pada suhu dapat

diprediksi, sehingga perangkat ultrasonik sering kali

memiliki sirkuit untuk mengimbangi perubahan suhu.

Pendekatan yang umum adalah mengukur suhu uap dan

kemudian mengkompensasi perubahan suhu yang

memengaruhi kecepatan suara.

Perhatikan bahwa kompensasi perubahan suhu

tidak mengatasi pengaruh komposisi uap. Kabut antara

sensor dan permukaan mempengaruhi gelombang suara

dimana gelombang suara tersebar sebelum gelombang

mencapai permukaan. Selain itu, ketika terjadi kabut,

sinyal yang mencapai permukaan tersebar di jalur yang

33

dipantulkan sehingga sensor tidak dapat mendeteksinya.

Untuk mengimbangi pengaruh komposisi uap pada

kecepatan sonik, perangkat suara dapat mengirim

gelombang suara lain dari sumber lain atau memantulkan

gelombang suara bolak-balik. Target reflektif tambahan

dapat dipasang dengan jarak yang diketahui. Karena jarak

target diketahui, perangkat dikalikan kecepatan suara ke

target yang diketahui, dihitung dan digunakan untuk

mengkompensasi perubahan kecepatan suara. Selain itu,

stratifikasi uap dapat menyebabkan kecepatan suara

bervariasi melalui lapisan uap, membuat pengukuran yang

akurat menjadi sulit. Untuk mengkompensasi pengaruh

stratifikasi uap, pendekatannya adalah menyediakan

selimut gas di dalam bejana. Perangkat ultrasonik

kemudian dikalibrasi untuk kecepatan suara yang

diketahui melalui selimut gas.

Reflektifitas bahan permukaan juga mempengaruhi

seberapa banyak pulsa gelombang suara yang

dikembalikan. Cairan dan partikel padat yang lebih besar

memiliki reflektifitas yang baik. Partikel padat kecil

memiliki reflektifitas yang buruk karena mereka menyerap

34

gelombang suara. Permukaan harus rata untuk

reflektifitas terbaik guna memastikan bahwa sinyal

kembali ke sensor. Permukaan yang tidak teratur, seperti

permukaan cairan yang bergejolak, tidak akan

memantulkan gelombang suara dengan baik karena agitasi

cenderung menyebarkan gelombang suara. Berbusa pada

permukaan cairan menyebabkan gelombang suara

diserap. Busa bisa sangat padat sehingga gelombang suara

diserap dan tidak ada sinyal yang dikembalikan ke

perangkat ultrasonik.

Jarak untuk sebagian besar perangkat ultrasonik

berada dalam kisaran 7,6 m (25 kaki), dengan beberapa

desain khusus memiliki jangkauan hingga 60 m (200 kaki).

Level permukaan di bawah sensor juga harus berada pada

jarak minimum di bawah sensor agar dapat berfungsi

dengan baik. Jarak operasi minimum bervariasi di antara

vendor, dengan jarak minimum dalam kisaran 0,1 hingga

1 m (1 hingga 3 kaki). Unit ultrasonik tidak berbahaya bagi

kesehatan.

Keuntungan utama perangkat ultrasonik adalah

sensor tidak bersentuhan dengan materi proses.

35

Akurasi perangkat mulai dari skala 0,25% hingga

2% tergantung pada komposisi uap dan reflektifitas

permukaan. Akurasi umum kurang dari 1% rentang.

Perhatikan bahwa dengan akurasi 0,25% pada file

Bejana 9,1 meter (30 kaki), akurasi mencapai ± 2,3

cm (± 0,9 inci).

Saat memasang perangkat jenis ultrasonik,

pemancar harus diposisikan dengan hati-hati agar pulsa

suara dapat kembali ke sensor. Menemukan pemancar di

dekat saluran masuk produk di bagian atas bejana dapat

mengganggu jalur pulsa suara. Sudut pancaran perangkat

ultrasonik menunjukkan seberapa lebar jalur yang

diperlukan untuk pulsa suara. Setiap potensi hambatan

horizontal (seperti perpipaan, tangga, aliran produk) tidak

boleh mengganggu sudut balok tersebut. Jika gelombang

pulsa suara dipantulkan dari penghalang, perangkat

ultrasonik akan salah mengartikan pantulan dari

penghalang dan memberikan pembacaan level yang salah.

Angin ruang beruap berat dapat terjadi di dalam

bejana. Arah denyut suara sebenarnya dapat bergerak

dalam kondisi ini. Penempatan pemancar yang tepat atau

36

penggunaan sekat dan pipa diam mencegah jenis masalah

ini.

Pemasangan di dekat peralatan proses yang dapat

menghasilkan semburan suara ultrasonik harus dihindari.

Semburan suara dapat diterima oleh perangkat ultrasonik

dan menyebabkan pembacaan level yang salah. Beberapa

perangkat ultrasonik menyediakan teknologi penyaringan

kebisingan untuk mencegah pembacaan palsu dari

kebisingan acak. Pencegahan terjadinya derau acak

mungkin juga memerlukan pemfilteran sumber derau

yang tepat, seperti dalam kasus kontrol penggerak motor

frekuensi variabel.

Perangkat ultrasonik paling sering digunakan untuk

pengukuran kontinu. Perhatikan bahwa perangkat level

titik ultrasonik tersedia untuk pengukuran level titik.

Aplikasi dapat mencakup pengukuran level cairan, bubur,

dan antarmuka. Pengukuran tingkat padatan tergantung

pada kondisi proses.

Perangkat tipe ultrasonik paling baik digunakan

dalam proses saat

37

• perangkat pengukur level tipe invasif dapat

tersumbat, kotor, atau dilapisi oleh media proses,

dan

• kurasi 1% hingga 2% dapat diterima.

Contoh aplikasi ditunjukkan pada Gambar 15.

Perangkat ultrasonik menyediakan pengukuran ketinggian

untuk bah saluran pembuangan air berminyak.

Gambar 15. Aplikasi: Tempat Pembuangan Air

Berminyak

38

1.3. Perangkat Radiasi Nuklir

Perangkat level nuklir menggunakan jumlah radiasi

yang diserap oleh bahan proses untuk menentukan

pengukuran level.

Prinsip - Perangkat tipe nuklir (Gambar 16) bekerja

berdasarkan prinsip bahwa bahan proses menyerap

(melemahkan) radiasi. Di luar salah satu dinding bejana,

sumber nuklir terpasang memancarkan radiasi. Detektor

nuklir dipasang di luar dinding bejana yang berlawanan.

Sumber dan detektor nuklir biasanya dibuat dalam bentuk

tipe “strip”. Jenis radiasi biasanya sinar gamma (sinar X).

Sebagai pancaran radiasi dari sumber ke detektor, bahan

proses menyerap sebagian sinar gamma. Jumlah

penyerapan didasarkan pada kepadatan bahan proses dan

volume bahan proses saat ini di dalam bejana. Saat level

cairan naik, cairan menyerap lebih banyak radiasi daripada

gas atau udara di atas cairan. Saat level cairan naik, radiasi

yang terdeteksi berkurang.

39

Gambar 16. Perangkat Nuklir

Rancangan - Perancangan perangkat radiasi nuklir

membutuhkan pengetahuan tentang ketebalan dinding

bejana, dimensi bejana, dan bahan konstruksi. Dari

informasi tersebut, Anda bisa menentukan besarnya

radiasi yang akan diserap saat wadah kosong. Anda

kemudian dapat menghitung ulang jumlah radiasi yang

diserap dengan bejana penuh. Perhitungan mungkin

menunjukkan bahwa faktor-faktor, seperti ketebalan

dinding, dapat mempengaruhi resolusi pengukuran,

karena dinding tebal menyerap lebih banyak radiasi.

Performa - Kinerja perangkat radiasi sangat baik;

keandalannya luar biasa. Perangkat radiasi nuklir adalah

perangkat non-kontak, dan hanya memerlukan sedikit

40

perawatan. Perangkat radiasi nuklir dapat dipasang di luar

bejana. Perangkat tersebut dapat menampung sejumlah

geometri tangki. Kadang-kadang, perangkat radiasi nuklir

memiliki kalibrasi otomatis untuk memperhitungkan

peluruhan sumber radioaktif. Perangkatnya cukup linier.

Kerugian utama adalah bahan radioaktif berada di lokasi

proses, yang memerlukan pemenuhan berbagai peraturan

peraturan dan keselamatan.

Untuk aplikasi industri, sumber radiasi biasanya

Cesium 137 atau dalam beberapa kasus, kobalt 60.

Perangkat radiasi nuklir biasanya berada di bawah

beberapa bentuk kendali regulasi pemerintah. Regulasi

sering berubah. Pemasangannya mungkin memerlukan

pemeriksaan kebocoran secara berkala. Pengguna

perangkat radiasi nuklir bertanggung jawab untuk

mendapatkan persetujuan yang diperlukan, bukan

vendornya. Pembuangan perangkat mungkin

memerlukan biaya tambahan, perangkat tidak bisa begitu

saja dibuang. Singkatnya, ini mengharuskan seseorang

untuk memikul tanggung jawab pribadi atas perangkat

41

tersebut selama masa pakainya dan juga mengikuti

peraturan radiasi nuklir.

Instalasi - Instalasi tipikal adalah instalasi di mana titik

atau strip sumber nuklir dipasang di salah satu dinding

bejana, sedangkan di luar dinding bejana yang berlawanan

dipasang detektor. Perangkat dipasang di luar tangki;

kontak dengan media tidak menjadi masalah.

Aplikasi - Perangkat radiasi menemukan kegunaan

utamanya dalam pengukuran level dan kepadatan. Dalam

pengukuran level, dua masalah keamanan tambahan perlu

disebutkan. Pertama, ketika perangkat radiasi digunakan

di bejana, prosedur harus ditetapkan dan diikuti untuk

memastikan bahwa personel pendukung pemeliharaan

tidak memasuki bejana selama penutupan bejana atau

perbaikan bejana saat perangkat radiasi menyala. Kedua,

perangkat radiasi yang digunakan untuk pengukuran level

cenderung merupakan sumber radioaktif yang lebih besar

daripada yang digunakan untuk pengukuran densitas,

42

sehingga peraturan tambahan mungkin berlaku untuk

perangkat nuklir yang digunakan dalam pengukuran level.

1.4. Tipe Sel Beban

Alat pengukur level sel beban sebenarnya mengukur

massa, bukan level. Sel beban sering kali dipasang pada

penyangga baja struktural bejana. Penyangga baja

struktural dapat dalam bentuk kaki baja pada tempat

sampah, struktur penyangga berpinggir, atau rantai yang

menahan tangki kecil. Sensor sel beban terutama

digunakan untuk pengukuran padatan berdebu kering.

Ketika bejana memiliki bentuk yang tidak biasa dan tidak

teratur, maka sel beban memberikan solusi pengukuran

yang sesuai.

Prinsip dan desain - Sel beban dapat digunakan sebagai

sel kompresi pada penyangga bejana atau digunakan di

bagian atas bejana penimbangan yang ditopang. Misalnya,

di dalam tangki, struktur penyangga berada di bagian

bawah tangki. Setiap struktur pendukung dapat dilengkapi

dengan sel beban, yang disebut sel beban tipe kompresi.

43

Saat material ditambahkan ke tangki, struktur penyangga

baja mulai membelok. Defleksi juga menyiratkan bahwa

kompresi pada sel beban meningkat. Nilai kompresi

diubah menjadi pengukuran berat.

Jenis lain dari sistem sel beban adalah sistem

suspensi. Sistem suspensi digunakan terutama untuk

mengukur beban padat. Contoh rangkaian adalah saat

bejana di gantung. Di atas pan, dipasang sel beban, yang

mengukur gaya saat berat material berubah.

Gambar 17. Penggunaan Sel Beban

44

Performa - Pertimbangan utama dalam sel beban

kompresi adalah bobot harus diterapkan secara vertikal.

Setiap gerakan samping atau gaya pada tangki dapat

memberikan pembacaan yang salah. Perpipaan tambahan

apa pun dapat memiliki efek buruk. Dalam hal ini, selang

fleksibel sering direkomendasikan. Perhatikan bahwa

sambungan selang fleksibel menyebabkan masalah

keamanan tambahan, apakah selang tersebut dapat

menahan tekanan, layanan korosif, dan media yang

mudah terbakar.

Sel Beban membutuhkan sedikit atau tanpa

perawatan; namun, beberapa pengenalan dengan protokol

RS 232 mungkin diperlukan oleh personel pemeliharaan.

Instalasi - Antarmuka ke sel beban sering kali melalui

port RS 232. Jika ada lebih dari satu sel beban, seperti 16

sel beban, persyaratan untuk 16 port RS 232 mungkin sulit

untuk membenarkan biaya. Karena pengaturan jaringan

multi-drop sering diperlukan untuk mengumpulkan data,

port RS 232 tambahan menjadi terlalu mahal. Salah satu

pendekatannya adalah dengan mengambil sinyal RS 232

45

dan mengubahnya menjadi sinyal RS 485. Ketika sistem

kontrol terdistribusi (DCS) mengakses data dari satu sel

beban, DCS menunjuk sel beban tertentu. Sel beban

kemudian menanggapi permintaan untuk data berat saat

ini. Permintaan, bagaimanapun, bisa jadi paling lambat 10

permintaan per detik. Bukan hal yang aneh bagi pengguna

untuk menulis program mereka sendiri untuk mengakses

data. Saat program kustom ditulis, personel pemeliharaan

sering kali tidak memahami apa yang coba dilakukan oleh

program tersebut.

Aplikasi - Sensor sel beban memang memberikan

alternatif untuk alat pengukur level lainnya jika tujuannya

adalah untuk mengukur seberapa banyak padatan kering

berdebu yang ada. Sel beban tidak bersentuhan dengan

materi proses. Teknologi non-kontak membuat sel beban

sesuai untuk bahan yang korosif, beracun, atau kental.

Sensor sel beban dapat menjadi alternatif ketika

sambungan bejana atau ventilasi instrumen tidak

memungkinkan. Sel Beban adalah solusi yang relatif

46

mahal jika dibandingkan dengan perangkat pengukuran

level yang lebih konvensional.

1.5. Perangkat Radar Gelombang Mikro

Pengguna biasanya mengacu pada "sistem level

radar" sebagai "sistem level radar gelombang mikro."

Pengoperasian sistem level radar gelombang mikro mirip

dengan perangkat tipe ultrasonik di mana sinyal

gelombang ditransmisikan ke permukaan dan kemudian

dipantulkan kembali ke sensor. Jumlah waktu sinyal

gelombang mikro untuk kembali menjadi dasar teori

untuk menentukan level material. Pembahasan berikut

menjelaskan jenis sistem level radar gelombang mikro

yang menggunakan metode Frequency Modulated Continuous

Wave (FMCW). Metode FMCW dianggap sebagai

pendekatan yang memenuhi tuntutan akurasi yang lebih

tinggi daripada metode radar lain yang lebih umum,

seperti yang menggunakan sinyal radar berdenyut.

47

Gambar 17. Metode FMCW

Sistem level radar gelombang mikro yang

menggunakan metode FMCW (Gambar 17)

memancarkan gelombang radio dalam pita X dari

spektrum elektromagnetik pada sekitar 10 GHz (giga

Hertz). Sumber sinyal gelombang mikro, biasanya dioda

osilator, menghasilkan gelombang radio elektromagnetik

yang difokuskan dan dikirim ke tangki melalui antena.

Gelombang radio elektromagnetik dikirim sebagai

frekuensi sapuan ke permukaan cairan. Sapuan frekuensi

adalah pola peningkatan dan penurunan frekuensi radio

selama bandwidth tetap dan periode waktu singkat.

48

Sensor radar secara bersamaan mendeteksi

gelombang radio yang dikirim ke permukaan cairan dan

gelombang radio yang dipantulkan dan dikembalikan

(bergema). Frekuensi sinyal yang dipantulkan berbanding

lurus dengan apa yang disebut "waktu penerbangan", yang

merupakan perbedaan antara waktu sinyal dikirim ke

permukaan cairan dan waktu sinyal yang dipantulkan

terdeteksi. Akan sangat rumit untuk mengukur secara

langsung waktu aktual penerbangan dan

menggunakannya sebagai dasar untuk penghitungan jarak

karena sinyal bergerak kira-kira pada kecepatan cahaya.

Misalnya, jarak 1,5meter (5 kaki) akan memakan waktu

sekitar 20 nanodetik, sehingga persyaratan akurasi

pengukuran tangki 1/16 inci akan membutuhkan akurasi

waktu dalam kisaran pikodetik.

Meskipun waktu penerbangan tidak praktis untuk

diukur secara langsung, perbedaan frekuensi dapat diukur.

Gelombang radio yang dipantulkan kembali ke sensor

radar bergeser fase karena waktu penundaan

penerbangan, dan dengan demikian terdeteksi pada

frekuensi yang berbeda. Sensor radar mampu

49

membandingkan dan mencampur perbedaan frekuensi

antara sinyal yang ditransmisikan dan sinyal pantulan yang

"lebih lama". Sensor radar menghasilkan (keluaran) sinyal

termodulasi frekuensi tunggal (FM) yang merupakan hasil

dari perbedaan frekuensi antara sinyal yang dipancarkan

dan dipantulkan. Sinyal FM yang dihasilkan berbanding

lurus dengan waktu penerbangan, kemudian digunakan

untuk menentukan jarak dari sensor radar ke permukaan

cairan. Sebagai contoh, Sinyal FM yang berkisar antara 0

dan lebih dari 2000 Hz digunakan untuk mengindikasikan

level yang bervairiasi antara 0-60 mter (0-200 kaki)

Contoh berikut menggambarkan metode FMCW,

yang didasarkan pada perhitungan berikut:

jarak = (T cF) / 2 B

dimana

T = waktu laju sapuan (periode waktu untuk sapuan

frekuensi)

c = kecepatan cahaya

F = perbedaan frekuensi antara sinyal yang

ditransmisikan dan dipantulkan B = bandwidth.

50

Dalam contoh berikut, asumsikan bahwa

perbedaan frekuensi 50 Hz dirasakan oleh sensor radar

saat menyapu pada kecepatan 0,01 detik pada bandwidth

50 MHz dari 10,500 GHz ke 10.550 GHz. Berapa jarak

dari sensor radar ke permukaan cairan?

jarak = (T cF) / 2 B

jarak = (0,01 detik x 186.281 mil / detik) (5280 kaki

/ mil) (50 Hz) / 2 (50 x 106 Hz)

jarak = 4,9 kaki

Desain (Gambar 18) dari sistem radar gelombang

mikro dapat digambarkan terdiri dari

• modul elektronik microwave,

• antena, dan

• opsi pengukuran tangka

51

Gambar 18. Desain Sistem Radar

Modul elektronik radar gelombang mikro berisi

perangkat keras yang diperlukan (osilator, pencampur

frekuensi, sensor, dan sebagainya) untuk bekerja sesuai

dengan metode Frekuensi Modulasi Gelombang Kontinu

(FMCW) yang dijelaskan sebelumnya.

Seperti disebutkan sebelumnya, sinyal radar

gelombang mikro dikirim ke permukaan melalui antena.

Antena mengarahkan sinyal ke permukaan dengan sinar

tegak lurus yang terfokus. Dua jenis antena adalah

• parabola, dan

52

• terompet.

Antena parabola, yang memiliki bentuk seperti

mangkuk, umumnya memberikan sinar dan kekuatan

sinyal yang lebih terfokus. Antena parabola cenderung

lebih besar dan lebih mahal daripada antena terompet.

Gambar 19. Antenna Radar

Perhatikan bahwa antena membuat lebar berkas

sinyal yang berbanding terbalik dengan diameter antena.

Antena parabola yang berdiameter 30 cm (12 inci) akan

memiliki berkas yang lebih sempit daripada antena

terompet dengan diameter 10 cm (4 inci). Properti antena

yang bergantung pada pemilihan perangkat radar adalah

lebar berkas sinyal yang dapat dibuat oleh antena, yang

dinyatakan dengan istilah "sudut divergensi". Sudut

53

divergensi yang terlalu lebar berarti bahwa sensor dapat

menangkap pantulan yang tidak diinginkan dari struktur

tangki internal. Sementara antena penghasil sinyal berkas

sinar sempit sering digunakan untuk menghindari

hambatan internal tangki, antena sinyal berkas sinar

sempit memerlukan penyelarasan sensor radar yang tepat

untuk memastikan bahwa sebagian berkas dipantulkan

kembali ke sensor.

Opsi pengukuran tangki termasuk koneksi sensor

suhu, yang diperlukan saat pengukuran tangki digunakan

untuk tujuan inventaris. Input suhu diperlukan untuk

menghitung volume tangki pada kondisi referensi. Selain

itu, unit tampilan data jarak jauh tersedia untuk

membantu operator dalam memantau kejadian tangki

seperti pengisian, agitasi, dan sirkulasi ulang.

Karena pengukuran radar gelombang mikro berada

dalam domain frekuensi dan bukan dalam domain

amplitudo atau perbedaan waktu, pengukuran tersebut

relatif kebal terhadap derau, sama seperti radio FM lebih

unggul dalam konversi sinyal ke radio modulasi amplitudo

54

(AM). Keuntungan dan kerugian kinerja perangkat radar

dijelaskan selanjutnya.

Keunggulan kinerja perangkat gelombang mikro

radar adalah sebagai berikut:

• Perangkat radar gelombang mikro tidak

bersentuhan, kokoh, dan tidak memiliki bagian

yang bergerak. Perangkat tidak rentan terhadap

masalah media proses yang menempel dan

menyumbat sensor. Perangkat radar gelombang

mikro terus beroperasi secara akurat bahkan saat

dilapisi dengan media lengket dan lengket.

• Perangkat radar gelombang mikro bekerja dengan

baik di lingkungan yang tidak bersahabat, seperti

aplikasi aspal panas, yang akan membuat

perangkat lain tidak dapat digunakan. Perangkat

radar gelombang mikro, misalnya, mengabaikan

stratifikasi dan rintangan, seperti stalaktit, yang

tumbuh dari langit-langit tangki.

• Perangkat radar gelombang mikro memberikan

indikasi kondisi yang memerlukan servis namun

tidak memengaruhi keakuratan pengukuran.

55

Misalnya, ketika servis diperlukan karena terlalu

banyak lapisan pada sensor, perangkat radar

menghasilkan sinyal FM yang lebih lemah.

Perangkat radar juga dapat menyimpulkan bahwa

kondisi berbusa terjadi di bejana berdasarkan

pengurangan amplitudo sinyal FM.

• Perangkat radar gelombang mikro tidak

memerlukan kalibrasi ulang saat kondisi

pengukuran, seperti tekanan dan suhu, berubah.

• Tidak seperti sinyal perangkat ultrasonik yang

merupakan gelombang suara, sinyal perangkat

radar gelombang mikro, karena merupakan

gelombang radio, tidak bergantung pada molekul.

Gelombang suara bergantung pada molekul yang

bertabrakan untuk mengirimkan gelombang suara

- gelombang radio tidak. Dengan demikian, sinyal

radar tidak terpengaruh oleh perubahan suhu dan

tekanan gas di atas cairan.

• Sebagian besar kondisi berbusa tidak

memengaruhi keakuratan pengukuran level;

56

perangkat gelombang mikro radar mendeteksi

permukaan datar di bawah busa.

Kerugian kinerja perangkat gelombang mikro radar

adalah sebagai berikut:

• Perangkat radar gelombang mikro kadang-kadang

dipasang pada pipa diam, yang merupakan pipa

stasioner di tangki atap terapung. Jika perangkat

radar gelombang mikro dipasang pada pipa diam,

perangkat tersebut rentan terhadap kesalahan

pengukuran saat pipa bengkok, tidak tegak lurus,

berubah diameter, atau mengalami penumpukan

produk.

• Ketika perangkat radar gelombang mikro

dipasang pada pipa-diam, perangkat tersebut

rentan terhadap kesalahan pengukuran karena

pelapisan cairan yang mengkontaminasi.

• Proses turbulensi cairan dapat memengaruhi

pengukuran level dengan cara yang sulit

diprediksi. Umumnya turbulensi gelombang

setinggi 3 kaki bisa tertangani. Namun, pada

antena yang lebih kecil, kesalahan pengukuran

57

yang disebabkan oleh sinar divergen yang kembali

dari permukaan yang bergejolak dapat

menyebabkan pembacaan level terlihat lebih

rendah 7,5 cm (3 inci).

• Sinyal balik yang dipantulkan tergantung pada

reflektifitas material. Reflektifitas suatu material

bervariasi dengan kepadatan molekul, yang pada

gilirannya sesuai dengan konstanta dielektrik

material. Semakin tinggi konstanta dielektrik,

semakin banyak sinyal yang dipantulkan.

Umumnya, material dengan konstanta dielektrik di

atas 4 paling berhasil memantulkan sinyal.

Seperti yang dinyatakan sebelumnya, kinerja yang

dapat diandalkan dari perangkat radar gelombang mikro

bergantung pada pemasangan yang benar. Unit radar

gelombang mikro tidak mudah dipasang oleh sebagian

besar petugas pemeliharaan. Persyaratan daya,

pengkondisian sinyal, dan komputasi untuk perangkat

radar gelombang mikro memerlukan dukungan teknis

atau vendor. Awak pemeliharaan tipikal biasanya tidak

dapat menggunakan perangkat radar gelombang mikro.

58

Setelah dipasang dengan benar, bagaimanapun, perangkat

radar harus beroperasi secara relatif bebas masalah. Di

antara pertimbangan pemasangan perangkat radar

gelombang mikro, yang paling menonjol adalah

• jenis atap yang mungkin dimiliki tangki dan

• jenis antena yang dibutuhkan untuk memasang

tangki.

Atap tangki yang umum adalah sebagai berikut:

• atap terapung

• atap tetap

Atap apung - Seringkali tangki minyak mentah besar

dengan atap terapung memiliki pipa stasioner yang

disebut pipa diam. Pipa masih digunakan untuk mengukur

level. Biasanya, unit radar dipasang di atas pipa-diam. Pipa

diam bertindak sebagai pemandu gelombang untuk sinyal

radar. Adaptor kerucut dengan ukuran yang tepat untuk

antena sering kali diperlukan untuk membuat pipa diam

menjadi ukuran pemandu gelombang standar. Kualitas

pipa diam ditinjau untuk kondisi seperti apakah pipa diam

59

memiliki lengkungan, penumpukan, perubahan diameter,

atau tidak tegak lurus.

Gambar 20. Pemasangan Tangki Atap Apung

Sebagai alternatif untuk pemasangan pipa diam,

perangkat radar gelombang mikro dapat mengukur

pergerakan atap terapung, tetapi pendekatan ini tidak

disukai karena karakteristik pergerakan atap.

Atap tetap - Biasanya, unit radar dipasang di lubang

seperti penutup manhole. Meskipun modul elektronik

gelombang mikro tidak bersentuhan dengan material,

namun sensor ditempatkan di dalam atap dan terkena

atmosfer tangki.

60

Gambar 21. Pemasangan Tangki Atap Tetap

Antena tersedia dalam dua versi pemasangan:

• Tergantung

• Sepenuhnya terisolasi

Antena Tergantung adalah versi yang segel

prosesnya berada di antara antena dan modul elektronik

gelombang mikro. Dalam versi ini, antena radar (terompet

atau piringan) berada di dalam tangki dan diekspos ke

atmosfer tangki.

61

Antena terisolasi sepenuhnya adalah versi di mana

sensor radar berada di atas segel. Pada versi ini, antena

radar (terompet atau piringan) berada di luar tangki dan

tidak terkena atmosfer tangki. Segel proses terbuat dari

bahan plastik, keramik, atau kaca dan dipasang di atas

flensa nosel tangki. Sensor radar dipasang di atas segel

proses. Karena bahan segel proses memiliki konstanta

dielektrik yang rendah, sinar radar dapat melewatinya

dengan sedikit kehilangan sinyal.

Gambar 22. Pemasangan Terisolasi Penuh

62

Satu unit radar biasanya berharga 10000 USD, tetapi

biaya pemasangan sebenarnya bisa mencapai 15000 Riyal.

Karena biaya ini, unit radar harus dipertimbangkan untuk

aplikasi yang paling menuntut. Perangkat radar umumnya

tidak diterapkan pada aplikasi yang relatif bersih karena

tersedia alternatif pengukuran tingkat yang lebih murah.

Contoh cairan yang dapat diukur dengan sistem radar

gelombang mikro adalah minyak mentah, aspal, gas

petroleum cair (LPG), dan sulfur cair.

Contoh aplikasi untuk pengukur radar ditunjukkan

pada Gambar 23. Pengukur radar untuk pengukuran level

LPG dipasang pada pipa-diam.

Gambar 23. Penerapan pada Tangki LPG

63

1.6. Sakelar Level

Sakelar level sering digunakan dalam interlock

proses, interlock pengaman, dan aplikasi kontrol on / off

(diskrit). Penggunaan sakelar level sangat penting untuk

aplikasi yang melibatkan keselamatan. Lebih disukai,

sakelar ketinggian memberikan pengukuran level titik,

yang menunjukkan apakah ada cairan atau tidak ada pada

titik tertentu dalam bejana.

Misalnya, jika pemancar tekanan dipasang di bagian

bawah tangki, keluaran pemancar dapat dibawa ke sakelar

tekanan atau detektor on-off. Namun, ketika keselamatan

menjadi pertimbangan dan perhatiannya adalah level yang

melebihi titik tertentu, alih-alih menggunakan sakelar

tekanan, salah satu pendekatannya adalah dengan

menggunakan sakelar level. Tujuan sakelar level dalam

contoh ini adalah untuk menentukan apakah level cairan

ada atau tidak. Sakelar level dapat digunakan untuk

aplikasi antarmuka cairan / gas, padat / gas, cairan /

cairan.

64

Teknologi bervariasi untuk sakelar level. Diskusi

berikut memberikan penjelasan singkat tentang teknologi

yang diterapkan pada sakelar level.

• Diafragma - Diafragma terhubung ke a sakelar.

Saat level hadir, sakelar aktif.

• Pelampung - Tipe pelampung dapat dimasukkan

ke bagian samping atau atas tangki. Saat level naik

ke level titik, sakelar terpicu.

• Pemindah - Elemen Pmeindah biasanya memiliki

panjang yang cukup pendek dan bentang yang

sempit.

• Elemen getar - Mirip dalam konsepnya dengan

garpu tala, perangkat osilasi di bagian luar tangki

menggetarkan garpu pada amplitudo getaran

tertentu.

• Ultrasonik - Sakelar ultrasonik menggunakan

probe, dimasukkan di atas atau di samping tangki.

65

Probe itu sendiri memiliki celah. Di satu sisi celah

adalah kristal bergetar, di sisi lain celah adalah

penerima. Penerimaan sinyal berkurang saat cairan

berada di celah.

• Kapasitansi - Probe kapasitansi memiliki desain

yang mirip dengan probe ultrasonik, kecuali

bahwa probe tersebut mengukur kapasitansi di

celah.

• Gelombang Mikro - Sakelar level gelombang

mikro memiliki pemancar dan penerima yang

dipasang di sisi berlawanan dari tangki. Jika bejana

kosong maka sinyal terdeteksi, jika bejana sudah

penuh sinyal tidak terdeteksi.

• Konduktivitas - Elektroda probe konduktivitas

mengalirkan arus saat level terdeteksi.

66

• Roda dayung - Roda dayung cukup andal untuk

mendeteksi level padat. Roda bergerak perlahan

dan mampu mendeteksi saat ada benda padat.

• Perangkat nuklir - Perangkat nuklir, menggunakan

sumber dan detektor, mendeteksi level ketika

intensitas pancaran titik berkurang.

Persyaratan aplikasi dan pemasangan untuk sakelar level

dijelaskan dalam dokumen vendor terkait.

1.7. Perangkat Level Optik

Perangkat level optik menggunakan pantulan

cahaya atau refraksi untuk merasakan keberadaan cairan.

Perangkat level optik terutama digunakan untuk

pengukuran level titik, meskipun beberapa versi

berkelanjutan tersedia.

Prinsip dan desain - Jenis bias (Gambar 24)

menunjukkan level dengan mengubah ke warna gelap saat

ada cairan. Perangkat jenis level optik didasarkan pada

67

prinsip pembiasan cahaya. Ketika cairan tidak ada, prisma

tampak putih terang karena cahaya dipantulkan kembali.

Saat ada cairan, prisma tampak gelap karena cahaya

dibiaskan ke dalam cairan. Agar cahaya bisa membias ke

dalam cairan, cairan harus memiliki indeks bias yang lebih

tinggi. Indeks bias kaca prisma sekitar 1,5, indeks udara

1,0, sedangkan indeks cairan umumnya lebih tinggi dari

1,5.

Gambar 24. Desain Perangkat Optik

Performa dan instalasi - Cairan yang melapisi dapat

memberikan pembacaan tingkat yang salah. Akurasi optik

bias yang digunakan untuk pengukuran level kontinu

68

diperkirakan 1,6 mm (1/16 inci). Aplikasi dibatasi pada

layanan bersih tanpa pelapis.

69

BAB 2 - MENENTUKAN PERANGKAT

PENGUKUR ANTARMUKA YANG

TEPAT UNTUK APLIKASI INDUSTRI

Pengukuran antarmuka adalah bentuk lain dari

pengukuran level proses yang dapat mencakup

pengukuran level kontinu dan / atau titik. Bagian ini

memberikan fokus khusus pada aspek pemilihan

perangkat pengukur level dari pengukuran antarmuka.

Untuk mendukung tujuan itu, topik-topik berikut

dibahas:

• Definisi antarmuka

• Tujuan pengukuran antarmuka

• Satuan, terminologi, dan simbol

• Kategori umum alat pengukur antarmuka

70

2.1. Definisi Antarmuka

Bejana proses seperti pemisah mengizinkan cairan

yang tidak bercampur (yaitu, cairan yang tidak dapat

bercampur) dengan berat jenis yang berbeda untuk

dipisahkan untuk diproses lebih lanjut. Batas antara cairan

yang tidak bercampur disebut "antarmuka".

2.2. Tujuan Pengukuran Antarmuka

Memberikan pengukuran antarmuka yang akurat

penting karena pergerakan posisi antarmuka atau bahkan

pembalikan salah satu posisi fase ke atas atau bawah

bejana dapat menyebabkan hilangnya produksi,

peningkatan biaya pengoperasian, dan bahkan bahaya

keselamatan.

Pengukuran antarmuka sering ditemukan dalam

langkah-langkah pembersihan minyak mentah saat

produksi minyak. Pembersihan minyak mentah sangat

penting agar minyak terangkut dengan benar dan diproses

tanpa menyebabkan pengotoran dan korosi pada

peralatan. Pengukuran antarmuka yang umum dalam

71

pembersihan minyak mentah biasanya adalah salah satu

dari berikut ini:

• proses pemisahan lapangan

• desalting minyak mentah

2.2.1. Peran Pengukuran Antarmuka Dalam Pemisahan

Lapangan

Pemisahan lapangan merupakan salah satu upaya

awal untuk menghilangkan gas, air, dan kotoran yang

terkandung dalam minyak mentah. Pemisahan lapangan

dilakukan dalam bejana besar yang memungkinkan

minyak mentah dipisahkan menjadi tiga fase - gas, minyak

mentah, dan air. Proses pemisahan seringkali merupakan

fungsi gravitasi. Karena minyak mentah lebih berat

daripada gas dan lebih ringan dari air, pemisahan lapangan

terjadi, idealnya menjadi lapisan gas, minyak, dan air yang

berbeda. Lapisan minyak mentah muncul di dalam bejana

sebagai lapisan tengah.

Pengukuran antarmuka pada separator (Gambar 25)

meliputi pengukuran lokasi antarmuka gas / minyak, serta

lokasi antarmuka oil / minyak. Penting untuk mengukur

72

antarmuka, karena setiap lapisan di dalam pemisah

diproses lebih lanjut. Lapisan gas sering kali dipompa

keluar untuk pemrosesan gas alam. Minyak mentah

dipompa dari lapisan tengah untuk diproses lebih lanjut,

seperti stabilisasi. Air dipompa dari dasar separator untuk

dibuang di lokasi sumur.

Gambar 25. Antarmuka dalam Contoh Pemisahan

Minyak

2.2.2. Peran Pengukuran Antarmuka Dalam Desalter

Minyak Mentah

Penghilangan garam minyak mentah (Gambar 26)

adalah operasi pencucian air untuk mengolah minyak

73

mentah untuk diproses lebih lanjut. Minyak mentah dari

proses pemisahan sebelumnya mengandung kontaminan.

Kontaminan ini, jika tidak dihilangkan, akan menyumbat

peralatan, terlepas pada suhu tinggi dan menimbulkan

korosi pada peralatan, dan menonaktifkan katalis dalam

proses pemurnian. Untuk mencegah hal ini terjadi,

pengukuran penting yang terjadi pada penghilang minyak

mentah adalah pengukuran antarmuka. Jika levelnya

terlalu tinggi, maka elemen elektrostatis (jaringan

tegangan) di dalam desalter dapat mengalami korsleting.

Jika level salah diukur sebagai terlalu rendah, maka

produk dibuang secara tidak perlu.

Gambar 26. Contoh Desalting Minyak Mentah

74

Antarmuka minyak / air harus diukur dengan ketat

(dan selanjutnya dikontrol) untuk alasan yang disebutkan

sebelumnya. Tantangan yang dihadapi seorang insinyur

dalam jenis pengukuran ini adalah bahwa perubahan kecil

pada level dapat membuat perubahan volume yang sangat

besar. Alasannya adalah karena bejana pengurai minyak

mentah sangat besar, berisi minyak mentah dan air dalam

volume besar. Perubahan kepadatan minyak mentah dan

air dengan sendirinya dapat menyebabkan pengukuran

antarmuka yang salah. Pertimbangan pengukuran ini,

bersama dengan tujuan operasi proses untuk

menyediakan keluaran desalter yang konstan,

menciptakan tantangan pemilihan pengukuran bagi

insinyur.

Peran pengukuran antarmuka dalam operasi pabrik

sekali lagi menggambarkan tema yang konsisten di seluruh

modul kursus ini - proses pemilihan pengukuran level

bergantung pada aplikasi.

75

2.3. Unit, Terminologi, Simbol

Unit, terminologi, dan simbol sama dalam

pengukuran antarmuka seperti yang digunakan untuk

indikasi dan kontrol titik dan level kontinu. Lihat Gambar

dari ISA untuk simbol tersebut.

2.4. Kategori Umum Perangkat Pengukur Antarmuka

Diskusi berikut menjelaskan kategori umum dari

alat pengukur antarmuka yang meliputi:

• perangkat perpindahan,

• perangkat kapasitansi,

• perangkat kepala hidrostatis, dan

• jenis perangkat lain, seperti

o pelampung

o ultrasonic

2.4.1. Perangkat Pemindahan

Perangkat perpindahan dijelaskan secara rinci di

bagian awal modul kursus ini. Beberapa komentar

tambahan dibuat di bagian ini karena berlaku untuk

pengukuran antarmuka.

76

Prinsip dan desain - Prinsip dan desain pemindah

tabung torsi telah dijelaskan sebelumnya di bagian

pengukuran tingkat proses. Namun, dalam aplikasi

antarmuka, pemindah benar-benar terendam. Memilih

diameter yang tepat untuk pemindah penting untuk

aplikasi antarmuka. Dalam aplikasi antarmuka, cairan

bagian atas dan cairan bawah akan memiliki berat jenis

yang berbeda. Dalam aplikasi ini, fluida yang lebih ringan

mengelilingi bagian atas dari pemindah, sedangkan fluida

yang lebih berat mengelilingi bagian bawah dari

pemindah. Gaya apung yang coba dideteksi oleh

pemindah bergantung pada perbedaan gravitasi spesifik,

sehingga dibutuhkan pemindah berdiameter lebih besar

jika perbedaan gaya berat spesifiknya kecil.

Performa - Untuk unit perpindahan untuk mendeteksi

sebuah antarmuka, perbedaan minimum dalam berat jenis

cairan harus ada. Alasan untuk menambah kompleksitas

adalah bahwa dalam pengukuran tingkat proses yang

khas, gravitasi spesifik cairan 0,5 atau lebih besar

77

menghasilkan gaya apung yang cukup. Namun, dalam

aplikasi antarmuka, perbedaan dalam berat jenis tertentu

antara lapisan cairan / cairan bisa sangat kecil. Kebutuhan

untuk mengukur sedikit perbedaan dalam berat jenis

berarti sensitivitas pemindah harus sangat tinggi.

Misalnya, satu perangkat vendor mensyaratkan bobot

jenis minimum antar fluida harus 0,2 atau lebih besar. Jika

fluida kurang dari nilai 0,2 itu, perpindahan non-standar

harus ditentukan dan dipilih.

Instalasi - Pemindah dapat dipasang di dalam bejana atau

dipasang secara eksternal untuk aplikasi antarmuka.

Ketika instrumen pemindah dipasang secara internal di

dalam bejana melalui bukaan berflensa, elemen pemindah

tetap berada di dalam Elemen pemindah menggerakkan

sakelar atau mekanisme pilot yang ditempatkan secara

eksternal ke bejana.

Ketika sebuah pemindah dipasang secara eksternal

(Gambar 27), seperti yang terjadi pada banyak aplikasi

proses, elemen pemindah ditempatkan di ruang eksternal

(juga disebut "wadah apung"). Meskipun hal ini

78

memungkinkan perawatan yang nyaman tanpa

menghentikan proses, beberapa pertimbangan harus

diperhatikan.

Gambar 27. Konfigurasi External Displacer

Beberapa aplikasi mungkin memerlukan

pertimbangan penginstalan tambahan berikut:

• Pemindah dan pipa penghubung mungkin perlu

dipanaskan jika cairannya kental.

• Jika suhu bejana tinggi, bilik pemindah mungkin

memerlukan pemanasan sehingga cairan di dalam

79

bilik luar dapat memiliki berat jenis yang sama

dengan fluida di dalam bejana.

• Dalam aplikasi pengupas uap, keberadaan uap air

dan hidrokarbon menimbulkan risiko tetesan

panas uap air yang terkondensasi dapat jatuh ke

cairan hidrokarbon panas di dalam ruang

pemindah eksternal. Mendidih dapat terjadi,

menyebabkan elemen perpindahan melonjak dan

memberikan pembacaan yang salah. Untuk

menghindari hal ini, aliran gas pembersih secara

terus menerus diperlukan untuk meminimalkan

jumlah uap air yang masuk ke ruang.

• Aplikasi mungkin memerlukan pembersihan,

pengenceran, atau pembatasan cairan yang masuk

ke ruang eksternal untuk mencegah penumpukan

material pada pemindah.

Aplikasi - Displacer umumnya digunakan dalam

aplikasi bersih. Material yang sangat kental dapat melekat

pada pemindah dan mempengaruhi operasi pemindah,

80

memerlukan langkah tambahan seperti pembersihan

ruang luar secara terus menerus.

Aplikasi antarmuka yang membutuhkan pemindah

ditunjukkan pada Gambar 28, di mana pemindah

mengukur antarmuka dalam tangki pengendapan.

Gambar 28. Pengukuran Antarmuka Tangki

Pengendapan

2.4.2. Kapasitif

Probe kapasitansi sangat cocok untuk pengukuran

antarmuka, serta pengukuran tingkat proses yang

81

dijelaskan sebelumnya dalam modul kursus ini. Meskipun

perangkat kepala hidrostatis atau pemindah dapat

digunakan untuk mengukur antarmuka, sensitivitas

pengukuran sering kali merupakan fungsi dari perbedaan

gravitasi (massa jenis) tertentu. Ketika probe kapasitansi

digunakan untuk pengukuran antarmuka, sensitivitas

perangkat itu adalah fungsi dari perbedaan konstanta

dielektrik.

Prinsip dan desain - Prinsip dan desain, meskipun

dijelaskan sebelumnya dalam modul kursus ini, ditinjau

secara singkat untuk menekankan beberapa konsep.

Ingatlah bahwa probe jenis kapasitansi mengukur jumlah

kapasitansi antara dua pelat kapasitor. Dinding bejana di

sebagian besar aplikasi menjadi satu pelat, probe

kapasitansi menjadi pelat lainnya. Bahan proses menjadi

penghalang dielektrik yang akan diukur antara dua pelat

kapasitansi. Untuk pengukuran antarmuka, sangat penting

untuk dicatat bahwa probe kapasitansi hanya mengukur

satu variabel. Oleh karena itu, dalam pengukuran

82

antarmuka, probe kapasitansi hanya dapat mengukur satu

antarmuka.

Dalam aplikasi antarmuka, dua antarmuka mungkin

ada. Proses ini mungkin memiliki antarmuka gas / cairan

atas dan cairan atas / antarmuka cairan bawah. Tantangan

bagi insinyur adalah memilih perangkat kapasitansi atau

menemukan metode yang akan mengabaikan antarmuka

gas / cairan atas. Tujuannya adalah untuk mengukur

hanya satu antarmuka, dan ada dua cara untuk

melakukannya:

• desain bejana menjadi 100% penuh, atau

• pilih probe yang mengabaikan lapisan gas / cairan

atas.

Karena tidak selalu praktis untuk bejana 100%

penuh, opsi yang lebih baik adalah memilih probe yang

mengabaikan lapisan gas / cairan atas. Ini dicapai melalui

penggunaan probe kapasitansi yang memiliki perisai tidak

aktif. Pelindung tidak aktif menutupi probe ke titik di

bawah antarmuka gas / cairan bagian atas. Pendekatan

perisai tidak aktif adalah metode umum untuk

83

memecahkan masalah aplikasi yang memiliki dua

antarmuka.

Performa - Jika antarmuka antara minyak dan air,

konstanta dielektrik untuk minyak dan air jauh lebih besar

daripada gravitasi spesifik untuk minyak dan air,

memberikan sensitivitas yang lebih baik pada probe

kapasitansi. Namun, jika antarmuka melibatkan

pengukuran asam, maka probe kapasitansi mungkin tidak

sesuai jika komposisi material mempengaruhi konstanta

dielektrik.

Instalasi - Ukuran kecil dan koneksi proses yang kecil

membuat probe kapasitansi murah dan mudah dipasang.

Pemasangan probe kapasitansi untuk pengukuran

antarmuka memiliki pertimbangan yang sama seperti saat

digunakan dalam mengukur ketinggian level proses.

Pertimbangannya adalah sebagai berikut:

• Probe penginderaan level kontinu dipasang secara

vertikal. Probe tidak boleh bersentuhan dengan

dinding bejana atau struktur internal bejana.

84

• Probe penginderaan level titik dipasang secara

horizontal. Tujuannya adalah untuk memberikan

perubahan besar di area yang dibasahi probe untuk

sedikit perubahan level.

• Jika dinding tangki dan media proses tidak

konduktif, elektroda referensi arde tambahan

mungkin diperlukan.

• Probe kapasitansi dapat dipasang secara internal di

dalam bejana atau secara eksternal di dalam ruang.

Saat digunakan dalam aplikasi antarmuka,

pemasangan probe kapasitansi juga memiliki

pertimbangan berikut:

• Selubung inaktif dari probe kapasitansi

penginderaan level kontinu meluas ke jarak yang

tepat di bawah antarmuka (Gambar 29).

85

Gambar 29. Instalasi Probe

Aplikasi - Probe kapasitansi paling baik diterapkan pada

produk yang relatif bersih yang tidak memiliki masalah

penumpukan berat. Jika penumpukan diantisipasi,

tersedia probe kapasitansi yang mencakup teknologi anti-

pelapisan. Probe kapasitansi dapat digunakan dalam

aplikasi yang sulit, termasuk yang memiliki suhu dan

tekanan tinggi.

Ketika digunakan untuk mengukur antarmuka

minyak / air, fasa air diukur karena fasa air lebih konduktif

daripada fasa minyak. Fase minyak sering dianggap

sebagai fase isolasi dengan perubahan kapasitansi yang

relatif tidak signifikan.

86

Aplikasi berikut juga dimungkinkan dengan probe

kapasitansi:

• Penginderaan tingkat titik dasar air dalam tangki

stok minyak dilakukan melalui penggunaan probe

antarmuka horizontal.

• Penginderaan level berkelanjutan dari level

antarmuka di treater pemanas.

• Penginderaan tingkat titik antarmuka di pemanas

treater. Probe horizontal di sini digunakan sebagai

cadangan untuk probe penginderaan level

kontinu.

• Penginderaan level berkelanjutan dari antarmuka

dalam tangki minyak skim.

• Penginderaan level titik antarmuka di tangki

minyak skim. Probe horizontal di sini digunakan

sebagai cadangan untuk probe penginderaan level

kontinu untuk menyediakan alarm antarmuka

rendah.

87

Gambar 30. Aplikasi - Desalter Minyak Mentah

Gambar 31 standar referensi dan praktik yang

memengaruhi pemilihan perangkat pengukur level saat

digunakan dalam aplikasi antarmuka. Tinjau referensi

untuk detail tambahan saat menentukan kesesuaian

perangkat untuk aplikasi.

Alasan

Ringkasan

Aplikasi umum • Bagian 4.4.5- Persyaratan pipa tegak

• Bagian 5.4 - Pengukur refleks tidak

diizinkan

• Bagian 5 5 Pengukur

Pemindah Pemindah direkomendasikan.

Kapasitansi Kapasitansi dapat diterima untuk

88

Pipa tegak Komentar tentang pipa tegak

Alat pengukur

level yang

digunakan

Setiap perangkat (kapasitansi,

perpindahan, hidrostatis) memiliki

pembahasan singkat mengenai

Gambar 31. Referensi untuk Pemilihan Perangkat

Pengukur Level untuk Aplikasi Antarmuka

2.4.3. Perangkat Kepala Hidrostatis

Diskusi berikut mengacu pada penggunaan

pemancar tekanan berbasis mikroprosesor untuk

mengukur posisi antarmuka. Keuntungan menggunakan

pendekatan ini adalah bahwa metode head hidrostatis

menyediakan pengukuran kontinu (berlawanan dengan

deteksi level titik) dari posisi antarmuka.

Prinsip dan desain - Rentang pemancar tekanan

diferensial pada Gambar 32 dikonfigurasikan untuk

menemukan level antarmuka. Rentang ini didasarkan

pada perbedaan antara berat jenis zat cair dan jarak antara

tingkat antarmuka maksimum dan minimum.

89

Gambar 32. Metode Hidrostatis untuk Deteksi

Antarmuka

Perhitungan berikut digunakan untuk menentukan

bentang

Span = H (SG2 - SG1), dimana

H = jarak antara level antarmuka maksimum dan

minimum

SG1 = Gravitasi Spesifik cairan 1

SG2 = Gravitasi Spesifik zat cair 2

Perhitungan tambahan mungkin diperlukan untuk

setiap penekanan rentang atau ketinggian.

90

Performa dan instalasi - Pengukuran antarmuka dengan

perbedaan gravitasi spesifik kurang dari 0,1 sulit bila

pemancar konvensional 4 hingga 20 mA digunakan.

Ketika pemancar berbasis mikroprosesor digunakan,

dimungkinkan untuk mengukur hingga perbedaan yang

lebih kecil dalam gravitasi spesifik. Misalnya, perbedaan

0,05 dalam berat jenis dapat dikontrol dalam perubahan

level 7,5%. Pemancar konvensional memerlukan

perubahan level 20% sebelum dapat mendeteksi

perubahan ini. Pemancar berbasis mikroprosesor dapat

mendeteksi dengan lebih baik pergeseran posisi

antarmuka.

Salah satu asumsi dalam penggunaan pemancar

tekanan diferensial adalah bahwa berat jenis kedua zat cair

tidak berubah. Gravitasi spesifik yang diasumsikan

kemudian digunakan untuk mengkalibrasi pemancar

tekanan diferensial. Perhatiannya adalah bahwa berat jenis

yang tidak berubah dapat menyebabkan kesalahan

pengukuran yang tidak terdeteksi. Posisi antarmuka

kemudian dilaporkan secara tidak benar ketika berat jenis

cairan berubah. Pada Gambar 33, beberapa pemancar

91

tekanan digunakan, dua pemancar tekanan digunakan

untuk memperhitungkan perubahan berat jenis di setiap

cairan, satu digunakan untuk mengukur tekanan kepala

total.

Gambar 33. Beberapa D / P untuk Deteksi Antarmuka

Keunggulan kinerja adalah sebagai berikut:

• Pengukuran berkelanjutan disediakan dalam

metode ini

• Metode hidrostatik tidak rentan terhadap

pembusaan dan gelembung.

Kerugian kinerja adalah sebagai berikut:

92

• Pergerakan posisi level antarmuka harus cukup

besar agar dapat dideteksi oleh pemancar tekanan

diferensial. Perhatikan bahwa situasi ini dibahas

pada Gambar 33.

• Metode hidrostatik rentan terhadap perubahan

gravitasi tertentu.

Aplikasi - Pemancar tekanan berbasis mikroprosesor

dapat terus mengukur posisi antarmuka untuk cairan yang

gravitasi spesifiknya dapat berubah.

2.4.4. Jenis Perangkat Antarmuka Lainnya

Jenis perangkat lainnya adalah sebagai berikut:

Pelampung - Pelampung tersedia untuk pengukuran

antarmuka cairan. Pelampung diberi bobot sehingga

mengapung pada posisi antarmuka. Pelampung yang

digunakan untuk pengukuran antarmuka lebih besar dari

yang digunakan untuk indikasi level. Meskipun

pelampung dapat digunakan dalam aplikasi antarmuka

industri pada umumnya, pelampung tidak dapat diterima

untuk aplikasi di Industri Minyak dan Gas atau

93

Petrokimia. Pelampung tidak dapat digunakan untuk

deteksi antarmuka.

Ultrasonik - Transduser khusus tersedia dari produsen

untuk memungkinkan deteksi ultrasonik pada antarmuka.

Biasanya ini adalah pengukuran level titik. Untuk

beroperasi dengan benar, perangkat dipasang dengan

sudut horizontal 10 ° off. Pendekatan lain adalah

memasang perangkat ultrasonik di bagian bawah bejana

dan memantulkan sinyal dari posisi antarmuka.

2.5. Memilih Perangkat Antarmuka Saat Ada Emulsi

Perhatian pengukuran khusus pada pemisah adalah

terjadinya emulsi minyak mentah dan air (Gambar 34).

Apa yang membuat pengukuran antarmuka sangat

menantang adalah lapisan emulsi, dengan ketebalan

hingga 1 atau 2 meter, dapat muncul. Lapisan emulsi yang

tebal dapat menyulitkan untuk mengukur dan mengontrol

antarmuka dengan benar. Perangkat kapasitansi bekerja

paling baik jika Anda membutuhkan sedikit air dalam

minyak. Namun, jika Anda membutuhkan sedikit

persentase air minyak dalam air, maka penerapannya

94

menjadi menantang. Berdasarkan persyaratan tersebut,

lapisan emulsi menyulitkan perangkat pengukur level

untuk mengidentifikasi antarmuka. Akibatnya, pengontrol

tidak mendapatkan informasi pengukuran yang tepat

tentang kapan harus membuang air dari separator.

Idealnya, Anda tidak ingin membuang emulsi.

Gambar 34. Kehadiran Emulsi di Antarmuka

Untungnya, beberapa pendekatan pengukuran

antarmuka telah berhasil dalam pendekatan ini, dan

terdaftar secara singkat. Untuk aplikasi khusus ini,

disarankan untuk berkonsultasi dengan vendor

instrumen. Maksud dari ikhtisar singkat ini adalah untuk

menggambarkan bahwa lebih dari satu alat pengukur

95

tingkat dapat digunakan untuk aplikasi antarmuka yang

sulit. Perangkat tersebut adalah sebagai berikut:

• Probe gelombang mikro - Beberapa probe

gelombang mikro mampu mendeteksi sejumlah

kecil air dalam hidrokarbon. Probe tidak sensitif

terhadap suhu atau salinitas. Pelapis seperti

parafin atau tar tidak menghalangi operasi probe.

• Probe admitansi RF - Probe admitansi RF dapat

dipasang di semua lapisan cairan. Melakukannya

akan membuat pengukuran yang merupakan rata-

rata dari ketiga lapisan. Antarmuka dapat diukur

hingga satu inci dalam bejana berdiameter 3 kaki.

Probe memiliki efek yang dapat diabaikan dari

lapisan aspal berat aspal dan suhu ekstrim.

• Pemancar tekanan diferensial - Dua pemancar

tekanan diferensial yang dipasang sedikit di atas

garis pelepasan dapat mengukur kerapatan.

Kepadatan yang bervariasi diukur saat lapisan

emulsi bergerak di dalam bejana.

• Sensor konduktivitas - Memasang dua sensor

konduktivitas yang sensitif terhadap varians

96

konduktivitas rendah dapat digunakan. Satu

sensor dipasang di tingkat antarmuka, sementara

yang lain dipasang di bagian bawah bejana.

Ketika emulsi terjadi dalam pengukuran antarmuka,

metode pemrosesan sering digunakan untuk

meminimalkan emulsi. Metode pemrosesan seperti

perlakuan panas, membiarkan gravitasi memisahkan

emulsi, atau menambahkan bahan kimia untuk memecah

emulsi.

97

BAB 3 - MENENTUKAN APAKAH

PERANGKAT PENGUKUR TINGKAT

MEMENUHI PERSYARATAN

APLIKASI PENGUKURAN TANGKI

OTOMATIS

Istilah "pengukuran tangki otomatis" mewakili

sistem pengukuran yang menyediakan penghitungan

inventaris hidrokarbon. Akuntansi persediaan menuntut

agar pengukuran proses menjadi sangat akurat sehingga

perhitungan persediaan selanjutnya - yang sebagian

didasarkan pada pengukuran level - juga akurat. Sistem

pengukuran tangki otomatis dapat mencakup pengukuran

level, suhu, dan kepadatan. Karena pengukuran

ketinggian memainkan peran penting dalam sistem

pengukuran tangki, pemilihan perangkat atau sistem

pengukur ketinggian menempatkan beberapa tantangan

unik pada insinyur.

98

Meskipun pengukuran tangki mencakup berbagai

pengukuran dan penghitungan proses, pengukuran ini

sering dianggap sebagai disiplin pengukuran terpisah dan

bukan hanya bentuk lain dari pengukuran level proses.

Misalnya, sistem pengukuran tangki otomatis dapat

mengkompensasi kuantitas level yang diukur dan

menghitung data level untuk perubahan dalam struktur

tangki itu sendiri saat tangki mengisi dan mengosongkan.

Pengukuran level tangki digunakan untuk mendapatkan

data massa dan volume.

Pembahasan berikut ini terutama berkaitan dengan

aspek pengukuran level pengukuran tangki. Hal penting

yang perlu diperhatikan dalam menentukan apakah alat

pengukur ketinggian memenuhi persyaratan pengukuran

tangki adalah tujuan dari aplikasi pengukuran tangki,

bagaimana data pengukuran ketinggian dalam aplikasi

pengukuran tangki diperoleh, dan seberapa penting

pengukuran ketinggian bagi pengguna akhir. Untuk

memiliki latar belakang dan pemahaman yang memadai

tentang peran pengukuran ketinggian dalam pengukuran

99

tangki, topik-topik berikut yang mempengaruhi pemilihan

perangkat pengukuran ketinggian dibahas.

• Tujuan pengukuran level dalam pengukuran

tangki

• Perbedaan antara pengukuran tangki dan

pengukuran level proses

• Komentar umum tentang struktur tangki

• Teknik pengukuran tangki otomatis

• Perangkat pelampung dan pita

• Pemindah yang digerakkan servo

• Perangkat radar

• Perangkat ultrasonik

• Pengukuran tangki hidrostatis (HTG)

3.1. Tujuan Pengukuran Tangki Otomatis

Pengukur tangki memiliki salah satu atau kedua

tujuan berikut ini:

• Akun untuk inventaris dan / atau transfer

kepemilikan

• Menyediakan operasi proses yang efektif

100

3.1.1. Akun Untuk Inventaris Dan / Atau Transfer

Kepemilikan

Pengukuran tangki memberikan data pengukuran

yang sering dibutuhkan untuk tujuan pengendalian

inventaris. Berbagai departemen, seperti manajemen,

penjualan, dan akuntansi, perlu mengetahui persediaan

hidrokarbon apa yang mereka miliki agar berhasil

melakukan pekerjaannya. Data inventaris mencakup data

volume kotor, volume standar, massa, dan level.

Meskipun sebagian besar operasi transfer

kepemilikan industry minyak dan gas dilakukan melalui

pengukuran aliran, sejumlah besar transfer kepemilikan

dilakukan melalui pengukuran tangki otomatis. Ketika

pengukuran tangki otomatis digunakan untuk transfer

kepemilikan, keakuratan pengukuran menjadi penting.

Sebelum dan sesudah transfer produk, level tangki dibaca.

Perbedaan level dapat digunakan untuk menentukan

jumlah materi yang dikirim atau diterima. Informasi

transfer hak asuh dimasukkan ke dalam penagihan, jadi

keakuratan inventaris sangat penting.

101

3.1.2. Menyediakan Operasi Proses Yang Efektif

Perhatikan bahwa tidak semua pengukuran

pengukuran tangki hanya untuk tujuan manajemen

inventaris dan transfer kepemilikan. Pengukuran tangki

juga penting untuk memproses personel operasi yang

perhatian utamanya belum tentu manajemen inventaris.

Personel operasi khawatir bahwa mereka tidak mengisi

tangki secara berlebihan, atau ketika mengisi tangki,

mengosongkan tangki hingga kering. Untuk menyediakan

operasi yang aman, personel operasi perlu mengetahui

level dan ketinggian volume-yang-aman sehingga mereka

dapat dengan aman memindahkan produk ke dalam dan

ke luar tangki.

Personel operasi juga dapat menggunakan data

pengukuran tangki untuk menilai tingkat umpan dan hasil.

Sebagai contoh industri, pengukuran pengukuran tangki

terkadang digunakan dalam operasi pencampuran.

Misalnya, sistem pengukuran tangki dapat berperan dalam

pemrosesan awal minyak mentah. Aliran minyak mentah

dari beberapa tangki dapat dicampur ke kepadatan yang

102

konsisten (nomor API), kemudian diisi ke tangki lonjakan

sebelum memasuki proses distilasi mentah. Pencampuran

dengan kerapatan yang konsisten memiliki efek

menghasilkan operasi proses yang lebih mulus dari proses

distilasi mentah. Jenis operasi ini tergantung pada level

tertentu pada pengukuran tangki otomatis, di mana

pengukuran level berperan.

3.2. Perbedaan Antara Pengukuran Tangki Otomatis

Dan Pengukuran Level Proses

Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik

tentang perbedaan antara pengukuran tangki dan

pengukuran level proses, perbedaan berikut ditinjau

secara singkat:

• persyaratan akurasi

• interval akses data

• jalur komunikasi

• jenis data yang dibutuhkan

103

3.2.1. Persyaratan Akurasi

Satu perbedaan utama antara pengukuran tangki dan

pengukuran level proses adalah bahwa akurasi sistem

pengukuran tangki dapat mendekati persyaratan akurasi

sistem transfer kepemilikan. Alasan untuk menggunakan

sistem pengukuran tangki yang sangat akurat adalah

kekhawatiran bahwa peningkatan hasil dalam proses

otomatisasi sering kali hilang dalam sistem pengukuran

tangki yang kurang akurat. Selain itu, sistem pengukur

tangki yang sangat akurat memberikan informasi yang

lebih baik tentang kinerja proses.

3.2.2. Interval Akses Data

Sistem pengukuran tangki memberikan pengukuran

departemen Sistem Informasi Manajemen (MIS) dengan

kecepatan pemindaian setiap menit. Pengukuran level

proses memiliki interval pemindaian 1 detik atau kurang

untuk terus memantau dan / atau mengontrol level.

104

3.2.3. Jalur Komunikasi

Perbedaan lain antara sistem pengukuran tangki dan

pengukuran tingkat proses yang khas adalah bahwa jalur

komunikasi yang berbeda digunakan antara tangki

penyimpanan (tangki tangki) dan sistem kontrol. Jalur

komunikasi untuk sistem pengukuran tingkat proses

tipikal adalah sinyal 4 hingga 20 mA ke pengontrol. Untuk

sistem pengukuran tangki, digunakan jalan raya atau

jaringan data terpisah, di mana sistem kontrol

mendapatkan datanya dari unit antarmuka lapangan. Unit

antarmuka lapangan terdiri dari teknologi berbasis

mikroprosesor yang menerima sinyal proses seperti

pengukuran level, tekanan, atau suhu. Unit antarmuka

lapangan menggunakan data tersebut untuk membuat

perhitungan kepadatan dan massa dan volume. Unit

antarmuka lapangan kemudian mengirimkan datanya ke

sistem jarak jauh.

3.2.4. Jenis Data Yang Dibutuhkan

Pembahasan sebelumnya tentang unit antarmuka

lapangan dengan benar menyiratkan bahwa pengukuran

105

tangki memasok berbagai pengukuran dan data yang

dihitung. Data tipikal yang disediakan oleh sistem

pengukuran tangki sering kali mencakup ketinggian, suhu

rata-rata, dasar air, kepadatan, volume kotor, volume

standar, dan massa. Pengukuran dapat dilakukan dengan

salah satu dari beberapa teknik pengukuran tangki.

3.3. Teknik Mengukur Tangki

Perbedaan di antara teknik pengukuran tangki

adalah bahwa data pengukuran tangki yang khas - seperti

level, volume, massa, dan kepadatan - diturunkan secara

berbeda. Bergantung pada tekniknya, data diperoleh baik

melalui pengukuran langsung, pengukuran inferensial,

kalkulasi, atau beberapa kombinasi darinya. Dengan

demikian, keakuratan data bergantung pada bagaimana

data tersebut diperoleh. Mengetahui bagaimana data

diperoleh dan seberapa penting akurasi bagi pengguna

akhir memengaruhi pemilihan perangkat pengukur level.

Teknik pengukuran tangki adalah:

• Teknik berbasis level,

• Teknik berbasis tekanan, dan

106

• Teknik gabungan (hybrid).

3.3.1. Teknik Berbasis Level

Teknik berbasis level menggunakan perangkat

seperti pelampung dan tape device, servo driven

displacers, dan radar sebagai alat pengukur level untuk

mendapatkan pengukuran level langsung. Teknik

menggunakan salah satu alat pengukur level ini untuk

mendapatkan pengukuran level yang paling akurat.

Akurasi pengukuran tangki harus 1/16 ”atau 1,6 mm.

Alasan untuk tingkat akurasi yang tinggi adalah memiliki

pengukuran level yang paling akurat untuk perhitungan

volume dan massa selanjutnya. Untuk sampai pada massa,

diperlukan sampel lab untuk mendapatkan nilai massa

jenis untuk perhitungan massa. Teknik berbasis level

memberikan pengukuran level yang paling akurat

dibandingkan dengan teknik berbasis tekanan. Beberapa

vendor mengklaim akurasi hingga ± 0,8 mm (± 1/32”).

Namun, pengukuran densitas, karena ini adalah sampel

lab, membutuhkan personel untuk melakukan

pengukuran. Sampel laboratorium itu sendiri belum tentu

107

mewakili kepadatan rata-rata dari semua inventaris

hidrokarbon tangki.

3.3.2. Teknik Berbasis Tekanan

Teknik berbasis tekanan menggunakan metode yang

disebut pengukuran tangki hidrostatis (HTG). HTG

menggunakan pemancar tekanan berbasis mikroprosesor

yang sangat akurat untuk sampai pada ukuran berat atau

massa produk. HTG terkadang disebut sebagai "sistem

berbasis massa". HTG mewakili pendekatan yang

berbeda secara fundamental untuk pengukuran tangki.

Teknik berbasis tekanan memberikan pengukuran massa

yang paling akurat, dibandingkan dengan teknik berbasis

level. Karena ini adalah pendekatan berbasis massa,

beberapa pengguna merasa bahwa HTG secara inheren

lebih akurat daripada sistem berbasis level. Jika

pengukuran level diperlukan, pengukuran kepadatan

tambahan dilakukan. Pengukuran level dihitung -

perhitungan didasarkan pada pengukuran tekanan dan

kepadatan. Teknik berbasis tekanan HTG bukanlah hal

108

baru dalam pengukuran tangki, teknik ini telah dikenal

selama beberapa dekade.

3.3.3. Teknik Gabungan (Hybrid)

Teknik gabungan (hybrid) menggunakan metode

yang menggabungkan teknologi pengukuran level dan

tekanan. Alasan di balik pendekatan ini adalah bahwa yang

terbaik dari teknik berbasis level dan berbasis tekanan

digabungkan untuk membuat pengukuran level, massa,

dan densitas yang sangat akurat.

Gambar 35 referensi standar dan praktik yang

mempengaruhi pemilihan alat pengukur ketinggian saat

digunakan dalam aplikasi pengukuran tangki otomatis.

Tinjau referensi untuk detail tambahan saat menentukan

kesesuaian perangkat untuk aplikasi.

Alasan

penggunaan Ringkasan

Aplikasi umum • Aplikasi tangki penyimpanan besar

• Persyaratan LPG

• Persyaratan NACE

109

Instalasi Panduan penginstalan (API dan

referensi penginstalan vendor

Kriteria

penggunaan

Kriteria unik untuk aplikasi

minyak dan gas Persyaratan

ATG

Mendaftar persyaratan pelampung

dan pemindah untuk sistem ATG Alat pengukur

level umum

Kriteria pengukuran tangki

non-inventaris (tingkat proses). Alat pengukur

level umum

Kriteria pengukuran tangki inventaris.

Pendekatan

pengukuran

tradisional

Memberikan dasar untuk metode

pengukuran tangki otomatis tradisional.

Tidak membahas sistem pengukuran

Alat pengukur

level umum

Kriteria pengukuran tangki non-

inventaris (tingkat proses) dan

Gambar 35. Referensi untuk Pemilihan Perangkat

Pengukur Ketinggian untuk Pengukur Tangki Otomatis

3.4. Pertimbangan Struktur Tangki Saat Memilih Alat

Pengukur Ketinggian

Untuk menentukan level yang valid, data massa dan

volume juga membutuhkan pemahaman tentang struktur

tangki, yang berada di luar cakupan kursus ini. Meskipun

110

demikian, beberapa komentar umum tentang struktur

tangki dibuat untuk memberikan perspektif yang

memadai tentang pemilihan alat pengukur ketinggian

untuk sistem pengukur tangki. Pertimbangannya dapat

diringkas sebagai berikut:

• Ketidaksempurnaan tangki

• Tetap versus tangki atap terapung

• Pentingnya titik referensi untuk pengukuran level

3.4.1. Ketidaksempurnaan Tangki

Tangki adalah objek yang tidak sempurna, sehingga

kesalahan pengukuran level dimungkinkan kecuali ada

kelonggaran untuk ketidaksempurnaan tersebut (Gambar

36). Sistem pengukuran tangki saat ini sering kali

menyertakan teknologi, yang disebut tabel koreksi atau

pengikat, yang mengkompensasi kondisi proses yang

berubah. Sementara tujuan pengukuran tangki adalah

untuk mengukur ketinggian hingga 1/16” atau 1,6 mm,

dalam tangki yang sangat besar, 1/16” atau 1,6 mm adalah

jarak yang kecil untuk diukur. Ketidaksempurnaan tangki

dengan sendirinya dapat menyebabkan kesalahan yang

111

lebih besar. Tangki juga elastis. Tekanan termal

menyebabkan tangki mengembang dan berkontraksi

dengan suhu. Tangki berubah bentuk saat terisi dan

kosong. Jumlah besar cairan di dalam tangki juga

menghadirkan tantangan pengukuran. Misalnya, cairan itu

sendiri dapat mengalami stratifikasi suhu dan massa jenis.

Stratifikasi dapat menyebabkan pengukuran suhu dan

massa jenis tidak mencerminkan kondisi produk saat ini

dan, akibatnya, membuat perhitungan massa dan volume

yang dihasilkan mencurigakan. Untungnya, banyak tangki

memiliki peralatan sirkulasi ulang untuk mengurangi efek

stratifikasi.

Gambar 36. Ketidaksempurnaan Tangki Yang

Mempengaruhi Pengukuran Level

112

3.4.2. Tangki Atap Tetap Versus Terapung

Atap tetap dan tangki atap apung juga

mempengaruhi pemilihan alat pengukur tingkat untuk

sistem pengukur tangki. Untuk meminimalkan kesalahan

atap apung, salah satu opsi adalah memasang pipa diam di

dalam tangki. Pipa diam, juga disebut sebagai pipa diam,

adalah struktur independen di dalam tangki. Pipa diam

tidak berubah bentuk selama pengisian dan pengosongan

tangki. Karena pipa-diam bukan bagian struktural tangki,

kekakuannya jauh lebih baik daripada dinding tangki.

Kadang-kadang, alat pengukur level dipasang di atas

struktur pipa diam untuk memberikan pengukuran yang

akurat.

3.4.3. Pentingnya Titik Referensi Untuk Pengukuran

Level

Terlepas dari seberapa akurat atau canggih alat

pengukur ketinggian untuk aplikasi pengukur tangki,

pergerakan dudukan pengukur tangki atau titik referensi

selalu menyebabkan kesalahan pengukuran terbesar.

113

Mengatasi pergerakan pemasangan pengukur tangki atau

titik referensi harus menjadi perhatian utama insinyur

apakah pengukur tangki itu otomatis atau manual.

Kekhawatiran ini dibahas lebih rinci di Bab 3.1A dari

standar API tentang pengukuran tangki.

Ketidaksempurnaan dan elastisitas tangki

sedemikian rupa sehingga memilih sistem pengukuran

ketinggian untuk aplikasi pengukuran tangki memang bisa

sangat menantang. Tantangan ini telah menyebabkan

teknologi pengukur tangki yang telah berevolusi dan terus

berkembang. Jenis sistem pengukur tangki otomatis

(ATG) meliputi:

• Pelampung dan pita

• Pengukuran tangki pemindahan yang digerakkan

servo (STG)

• Pengukuran tangki hidrostatis (HTG)

• Pengukuran tangki radar (RTG)

• Ultrasonik

(Catatan: Literatur industri sering menggunakan

singkatan ATG, FTG, STG, HTG, RTG untuk

mengidentifikasi sistem pengukur tangki otomatis.

114

Pengukur tangki otomatis (ATG) mencakup semua

teknologi, yang mencakup pengapungan dan pengukur

tangki pita (FTG), pengukur tangki pemindahan yang

digerakkan servo (STG), pengukuran tangki hidrostatis

(HTG), dan pengukuran tangki radar (RTG). Akronim

FTG, STG, HTG, RTG mengidentifikasi teknologi ATG

tertentu. HTG adalah salah satu akronim yang lebih

umum digunakan; singkatan yang jarang digunakan adalah

FTG, STG, dan RTG.)

3.5. Perangkat Pelampung dan Pita

Perangkat pelampung dan pita, juga disebut sebagai

"pengukur mekanis," mungkin merupakan sistem

pengukur tangki paling awal dan terus digunakan secara

ekstensif di banyak aplikasi industri.

Penjelasan paling sederhana untuk elemen

pelampung adalah bahwa elemen pelampung adalah

benda apung yang bertumpu langsung pada permukaan

zat cair. Elemen pelampung dipandu sepanjang satu set

kabel agar pelampung tidak bergeser secara horizontal.

Pelampung harus disimpan dalam bidang vertikal untuk

115

memberikan pengukuran yang akurat. Kabel pemandu

memiliki jangkar untuk mereka di dasar tangki, serta

mekanisme pegas di bagian atas tangki yang menjaga

ketegangan pada kabel pemandu. Elemen pelampung

sering kali memiliki diameter lebar, sekitar 381 mm (15

inci), untuk meminimalkan efek yang berpotensi

merugikan akibat perubahan berat jenis produk pada

pengukuran level. Pelampung memiliki diameter yang

lebar karena jika terjadi perubahan berat jenis zat cair,

perubahan resultan kedalaman perendaman pelampung

akan lebih kecil untuk pelampung berdiameter lebih lebar

daripada pelampung dengan diameter yang lebih kecil.

Pita berlubang terhubung ke pelampung. Pita

berlubang juga terhubung ke unit kepala pengukur.

Rakitan kepala pengukur memberikan indikasi level. Di

dalam unit kepala pengukur adalah counter drive sprocket dan

kumparan penyimpanan pita. Pita berlubang dirutekan ke

atas counter drive sprocket dan kumparan penyimpanan pita.

Poros counter drive sprocket terhubung ke indikator

pembacaan level. Kumparan penyimpan pita di dalam

unit kepala pengukur dapat memutar dan melepaskan pita

116

saat elemen pelampung naik dan turun dengan level

cairan.

Rakitan kepala pengukur dipasang di atas tangki

tepat di atas pelampung, atau di samping tangki pada

kemiringan (permukaan tanah). Saat unit kepala pengukur

dipasang ke bagian atas tangki, operator harus naik ke atas

tangki untuk melihat indikasi pembacaan.

Dalam tangki atap tetap (Gambar 37) yang memiliki

pipa diam, rakitan kepala pengukur sebaiknya dipasang di

bagian atas pipa diam. Elemen pelampung bertumpu pada

ketinggian cairan di dalam pipa diam. Meskipun

pelampung berada di dalam pipa-diam, kabel pemandu

tetap ada untuk menjaga pelampung dalam bidang

vertical.

117

Gambar 37. Pelapung di Tangki Atap Tetap (Kerucut)

Perangkat pelampung dan pita yang dipasang

dengan benar mampu melakukan pengukuran yang sangat

akurat. Meskipun perangkat pelampung dan selotip

mewakili salah satu teknologi pengukuran tangki paling

awal, perangkat ini dapat akurat hingga 1,6 mm (1/16

inci). Namun, pemasangan (dijelaskan nanti di bagian ini)

perangkat pelampung dan pita memiliki pengaruh besar

pada akurasinya. Selain itu, pembuat tangki dapat

menyediakan perangkat pelampung dan selotip sebagai

118

aksesori tangki (perlengkapan). Perhatikan bahwa jika

perangkat pelampung dan pita dibeli sebagai aksesori

tangki, mungkin belum tentu mendapat perhatian dari

pembuat tangki bahwa pelampung dan pita device perlu

melakukan pengukuran yang akurat.

Keunggulan kinerja perangkat pelampung dan pita

meliputi:

• pengukuran level langsung (bukan dengan

inferensi),

• perangkat yang relatif murah,

• tidak ada batasan ketinggian tangki, dan

• tidak ada batasan untuk berat jenis.

Kerugian kinerja perangkat pelampung dan pita

meliputi yang berikut ini:

• akurasi tergantung pada pemasangan (3,2 mm

hingga 1,6 mm jika dipasang pada pipa diam, 254

mm atau lebih jika dipasang pada kemiringan).

• akurasi mungkin tidak dapat diterima untuk

operasi transfer kepemilkan.

• akurasi mungkin dipertanyakan untuk operasi

inventaris, mengingat nilai produk minyak bumi

119

yang semakin meningkat dan keinginan untuk

pengendalian inventaris yang lebih tepat.

• Selama periode waktu tertentu, perangkat

pelampung dan pita bisa menjadi sangat intensif

perawatannya. Jenis masalah pemeliharaan

meliputi:

o bagian yang bergerak yang terkena cairan,

o pitabisa menekuk atau patah,

o ada penghalang di tangki yang

mengganggu pelampung, dan

o pelampung harus dijaga kebersihannya.

o pelampung sulit diperbaiki jika kerusakan

terjadi di dalam tangki.

Pemasangan alat pelampung dan pita memiliki

pengaruh besar pada akurasi pengukurannya. Instalasi

industri yang khas adalah memasang rakitan kepala

pengukur pada kemiringan di sisi tangki. Memasang

pelampung dan pita dengan cara ini dapat menyebabkan

kesalahan pengukuran dalam kisaran ± 2,5 cm (± 1 inci).

Kesalahan bisa lebih tinggi jika perangkat tidak dirawat

dengan benar. Alasan mengapa kesalahannya tinggi adalah

120

pita itu harus dialihkan dari dalam tangki dari pelampung

ke rangkaian luar pada tingkat kemiringan. Ketika dinding

tangki mengembang atau menyusut karena pengaruh

termal dan / atau hidrostatik, pita juga bergerak. Friksi

pita dan efek korosi juga berkontribusi pada kesalahan.

Pita yang dipasang di perataan dan perangkat pelampung

juga mengalami kesalahan terbesar saat titik referensi

teratasnya turun selama pengisian tangki,

Jika perangkat pelampung dan pita dipasang di atas

jenis pipa diam atau sumur pipa yang tepat, perangkat

tersebut secara inheren menjadi lebih akurat, dengan

akurasi hingga ± 3,2 mm (± 1/8 inci). Namun, praktik

industri yang khas adalah bahwa tangki atap terapung

jarang memiliki perangkat pelampung dan pita yang

dipasang di atas pipa diam. Sebagai gantinya, katrol

perangkat pelampung dan pita disangga dari sisi tangki.

Pita yang terbuka dapat mengalami kesalahan karena

gulungan angin.

Selain referensi yang tercantum pada Gambar 38,

referensi berikut berlaku untuk pemasangan perangkat

pelampung dan tape. Tinjau referensi ini untuk detail

121

tambahan saat menentukan kesesuaian perangkat untuk

aplikasi. Pemasangan perangkat pelampung dan tape

dijelaskan dalam API Manual of Petroleum Measurement

Standards (MPMS), Bab 3, Tank Gauging. Gambar 38

memberikan ringkasan dari referensi ini.

Alasan

penggunaan Ringkasan

Lokasi

pemasangan

Persyaratan pemasangan dengan

dan tanpa pipa diam, menghindari

turbulensi, kedekatan dengan palka

pengukur.

Desain pipa diam Dukungan pipa diam, lokasi,

diameter, kedalaman.

Pemasangan Tujuan pemasangan adalah

untuk meminimalkan gerakan

vertikal berbanding terhadap

referensi tangki.

Pengumpulan,

transmisi, dan

penerimaan data

Memberikan keamanan yang tepat

untuk data terukur melalui praktik

instalasi yang baik.

122

Persyaratan

pemasangan

khusus untuk

perangkat

pelampung dan

tape

Persyaratan pemasangan dengan dan

tanpa pipa diam, pemasangan rata

dengan pipa diam, ketinggian kepala

pengukur, pemasangan, kabel

pemandu apung

Pemasangan

pada tangki atap

terapung

Pemasangan pelampung terpisah,

meminimalkan windage, dan

pemasangan saat tangki dalam

pelayanan

Perangkat level

tape

Kriteria pengukuran tangki inventaris.

Gambar 38. Referensi untuk Pemasangan Perangkat

Pelampung dan Pita

Umumnya, perangkat pelampung dan pita mewakili

teknologi dewasa dalam proses penggantian dengan alat

pengukur ketinggian, seperti pemindah yang digerakkan

servo yang lebih baik, pengukur tangki hidrostatis (HTG),

atau alat radar. Perangkat pelampung dan pipa digunakan

123

dalam aplikasi ladand tangki, terutama dalam layanan

cairan.

3.6. Pemindah Berbasis Servo

Sebuah pemindah yang digerakkan servo (Gambar

39) dapat menghilangkan banyak masalah yang dialami

dengan alat pelampung dan pita. Pemindah yang

digerakkan servo, juga disebut pengukur tangki otomatis

bertenaga servo (STG), mahal dan dianggap sebagai

instrumen presisi. Pemindah yang digerakkan servo

populer di kalangan pengguna saat ini karena pabrikan

mendasarkan desain pada otomatisasi proses pengukuran

tangki manual yang disebut pencelupan tangan.

124

Gambar 39. Pemindah Digerakan Servo

Perbedaan antara elemen pelampung dan elemen

pemindah adalah bahwa elemen pemindah lebih berat

daripada cairan yang direndamnya, sedangkan elemen

pelampung bertumpu pada permukaan cairan. Elemen

pemindah tenggelam ke dalam cairan kecuali jika ditahan

oleh kabel yang terhubung ke rakitan servo. Servo

memutar dan melepas kabel sehingga selalu mendukung

pemindah. Pemindah, karena lebih padat daripada cairan,

memiliki berat tetap. Kombinasi berat tetap dari

pemindah dan berat kabel berarti bahwa jumlah tegangan

yang diketahui harus ada pada kabel ketika pemindah

125

direndam dalam cairan. Rakitan servo mempertahankan

tegangan konstan pada kabel, dan menggunakan tegangan

itu (bersama dengan panjang ekstensi kabel) untuk

menentukan permukaan level. Saat level berubah, servo

merasakan perubahan tegangan kabel. Rakitan servo

memutar atau melepaskan kabel yang sesuai untuk

mengubah posisi pemindah sehingga tegangan

kesetimbangan selalu dipertahankan. Akibatnya,

pemindah terus menerus ditimbang, dan akibatnya

levelnya terus dipantau. Pemindah yang digerakkan servo

menggunakan transduser gaya presisi dan teknologi

berbasis mikroprosesor untuk membuat pengukuran yang

sangat akurat dan pengulangan 0,004 inci.

126

Gambar 40. Desain Pemindah Berbasis Servo

Karena pemindah yang digerakkan servo yang

diproduksi saat ini memiliki lebih sedikit bagian yang

bergerak, pemindah yang digerakkan servo yang

diproduksi saat ini memiliki keandalan yang lebih baik

daripada perangkat servo sebelumnya. Misalnya, satu

pabrikan mengurangi jumlah bagian dari hampir 100

bagian menjadi tiga bagian pada dasarnya (spul servo,

kabel, elemen pemindah). Beberapa vendor mengklaim

akurasi pengukuran hingga ± 0,8 mm (± 1/32 inci).

Pemindah yang digerakkan servo canggih memiliki

127

akurasi yang disetujui untuk digunakan dalam operasi

transfer kepemilikan.

Selain referensi yang tercantum pada Gambar 38,

referensi berikut berlaku untuk pemasangan pemindah

tipe servo. Tinjau referensi ini untuk detail tambahan saat

menentukan kesesuaian perangkat untuk aplikasi.

Pemasangan pemindah tipe servo dijelaskan dalam API

Manual of Petroleum Measurement Standards (MPMS),

Bab 3, Tank Gauging. Gambar 41 memberikan ringkasan

dari referensi ini.

Alasan penggunaan Ringkasan

Lokasi pemasangan Persyaratan pemasangan dengan

dan tanpa pipa diam,

menghindari turbulensi,

kedekatan dengan palka

pengukur.

Desain pipa diam Dukungan pipa diam, lokasi,

diameter, kedalaman.

Pemasangan Tujuan pemasangan adalah

untuk meminimalkan gerakan

128

vertikal berbanding terhadap

referensi tangki.

Pengumpulan,

transmisi, dan

penerimaan data

Memberikan keamanan yang

tepat untuk data terukur

melalui praktik instalasi yang

baik.

Persyaratan

pemasangan

khusus untuk

pemindah yang

digerakkan

servo

Diskusi tentang belitan,

toleransi, berat kabel,

kerapatan produk seperti

yang diterapkan pada

pemindah yang digerakkan

servo.

Lokasi pemasangan Pertimbangan lokasi

Perangkat

tingkat pita

(termasuk

pemindah yang

digerakkan

servo)

Kriteria pengukuran tangki

inventaris.

Gambar 41. Referensi untuk Pemasangan Pemindah

Digerakan Servo

129

Pemindah yang digerakkan servo paling cocok

untuk aplikasi bersih, seperti produk jadi seperti bensin

dan bahan bakar diesel. Karena elemen pemindah lebih

padat daripada cairan, pemindah yang digerakkan servo

juga menemukan penggunaan dalam mengukur

antarmuka cairan. Beberapa tangki beroperasi dengan air

di dasar tangki (juga disebut "dasar air" atau "kolam

renang"). Pemindah yang digerakkan servo dapat

digunakan untuk mendeteksi antarmuka dalam aplikasi

tersebut. Selain itu, dalam aplikasi antarmuka, pemindah

yang digerakkan servo yang sama yang digunakan untuk

mengukur tingkat permukaan dapat diprogram untuk

turun secara berkala dan menemukan antarmuka.

Pengukuran kepadatan juga dapat dilakukan dengan

pemindah yang digerakkan servo.

3.7. Perangkat Radar

Perangkat radar dijelaskan secara detail di bagian

awal modul kursus ini. Beberapa komentar tambahan

130

dibuat di bagian ini karena berlaku untuk pengukuran

tangki dan pemilihan perangkat pengukur ketinggian.

Gambar 42. Operasi Radar

Prinsip dasar yang dijelaskan sebelumnya adalah

bahwa perangkat radar, dipasang di atas tangki (Gambar

42), secara bersamaan mengirimkan sinyal ke permukaan

dan merasakan sinyal gema yang dipantulkan. Waktu yang

diperlukan untuk mengembalikan sinyal yang dipantulkan

menjadi dasar teori untuk menghitung level produk.

131

Perangkat radar menyediakan pembacaan pengukuran

level langsung. Kebanyakan sistem pengukur tangki radar

memiliki kemampuan pengukuran suhu sebagai opsi.

Selain referensi yang tercantum pada Gambar 42,

referensi berikut berlaku untuk instalasi perangkat radar.

Tinjau referensi untuk detail tambahan saat menentukan

kesesuaian perangkat untuk aplikasi. Pemasangan

perangkat radar dijelaskan dalam API Manual of

Petroleum Measurement Standards (MPMS), Bab 3, Tank

Gauging. Gambar 43 memberikan ringkasan dari

referensi ini.

Kinerja dan penerapan perangkat radar dijelaskan

secara rinci di bagian awal modul kursus ini. Komentar

tambahan mengenai kinerja adalah bahwa perangkat radar

tersedia dari vendor dalam tingkatan kinerja. Dengan kata

lain, perangkat radar tersedia dari vendor yang dirancang

hanya untuk aplikasi pengukur tangki otomatis. Perangkat

radar yang lebih akurat, yaitu yang memberikan akurasi ±

1 hingga 3 mm (± 0,04 hingga 0,125 inci) untuk

pengukuran tangki, lebih mahal daripada perangkat radar

yang digunakan dalam pengukuran level proses.

132

Alasan

penggunaan Ringkasan

Lokasi

pemasangan

Persyaratan pemasangan dengan

dan tanpa pipa diam, menghindari

turbulensi, kedekatan dengan palka

pengukur.

Desain pipa diam Dukungan pipa diam, lokasi,

diameter, kedalaman.

Pemasangan Tujuan pemasangan adalah untuk

meminimalkan gerakan vertikal

berbanding terhadap referensi

tangki.

Pengumpulan,

transmisi, dan

penerimaan data

Memberikan keamanan yang tepat

untuk data terukur melalui praktik

instalasi yang baik.

Tindakan

pengamanan

Menghindari radiasi berbahaya selama

pengujian dan servis.

Persyaratan

instalasi untuk

tangki atap

Persyaratan ruang kosong,

komentar tentang pengaturan

pemasangan.

133

tetap

Pemasangan

pada tangki atap

terapung

Pemasangan di atas pipa diam

Perangkat radar Kriteria pengukuran tangki

inventaris (dan non-inventaris).

Gambar 43. Referensi untuk Instalasi Perangkat Radar

Pertimbangan kinerja perangkat radar dijelaskan

dalam Standar API, Bab 3, Pengukuran Tangki, Lampiran

B, Bagian B.2.4.3. Tinjau pertimbangan kinerja yang

dijelaskan secara singkat di bagian ini, yang meliputi:

• kehalusan permukaan cairan,

• berbusa,

• kelembaban,

• kesalahan karena tekanan tangki internal, dan

• struktur tangki internal.

3.8. Perangkat Ultrasonik

Perangkat ultrasonik dijelaskan secara detail di

bagian awal kursus ini modul. Beberapa komentar

134

tambahan dibuat di bagian ini karena berlaku untuk

pengukuran tangki.

Pemasangan perangkat ultrasonik dijelaskan dalam

Standar API, Bab 3, Pengukuran Tangki, Lampiran B.

Bagian B.2.6.3 tentang pemasangan pemancar ultrasonik.

Tinjau pertimbangan instalasi yang dijelaskan secara

singkat di Bagian B.2.6.3, yang meliputi:

• instalasi sensor dan pemancar,

• pemisahan dari level cairan,

• jalur transmisi ke permukaan,

• penggunaan pipa diam, dan

• aksesibilitas untuk pemeliharaan.

Kinerja perangkat ultrasonik dijelaskan dalam

Standar API, Bab 3, Pengukuran Tangki, Lampiran B,

Bagian B.2.6.2. Tinjau pertimbangan kinerja yang

dijelaskan secara singkat di Bagian B.2.6.2, yang meliputi:

• penyerapan gelombang, dan

• kompensasi suhu.

135

3.9. Pengukur Tangki Hidrostatis

Sistem pengukuran tangki hidrostatis menggunakan

pengukuran tekanan untuk mendapatkan (menghitung)

nilai ketinggian, massa, kepadatan, dan volume. Dari nilai

turunan HTG, pengukuran massa adalah yang paling

akurat. Karena HTG mengukur tekanan hidrostatis di

dasar tangki, sebaiknya HTG dianggap sebagai metode

pengukuran massa minyak. Metode HTG mewakili

pendekatan yang berbeda secara fundamental untuk

pengukuran tangki. Tidak seperti sistem pengukuran level

langsung, sistem HTG menyimpulkan pengukuran level.

Pengukuran level disimpulkan dari pengukuran tekanan.

Pengukuran densitas - tidak seperti pelampung, radar, dan

displacers yang digerakkan servo - adalah pengukuran

densitas terkini.

Sistem HTG (Gambar 44) terdiri dari satu hingga

tiga pemancar tekanan yang sangat akurat, detektor suhu

resistansi (RTD), dan unit antarmuka hidrostatis opsional

(HIU). HIU mengubah tekanan dan suhu yang diukur

menjadi kepadatan produk, massa, volume, dan level.

HIU juga memperhitungkan perubahan bentuk fisik

136

tangki. Dalam sistem HTG, satu pemancar tekanan harus

selalu dipasang di bagian bawah tangki.

Gambar 44. Sistem HTG

Jika pengukuran langsung kepadatan diperlukan,

pemancar tekanan kedua dipasang. Pemancar kedua

dipasang jarak pendek (biasanya sekitar 8 kaki) di atas

pemancar bertekanan rendah. Perbedaan tekanan antara

dua pemancar memberikan data untuk penghitungan

kepadatan. Nilai densitas kemudian digunakan untuk

menghitung level dan volume standar.

137

Pemancar tekanan ketiga terletak di atau dekat

bagian atas tangki jika tangki diberi tekanan. Pemancar

tekanan ketiga membaca tekanan di ruang uap tangki.

Pembacaan tekanan dari pemancar ketiga dikurangi dari

pemancar tekanan pertama di dasar tangki. Jika tangki

merupakan tangki terbuka atau berada pada tekanan

atmosfir, maka pemancar tekanan ketiga di bagian atas

tangki tidak diperlukan.

Detektor suhu resistansi (RTD) biasanya disediakan

dalam sistem HTG. RTD dipasang di antara dua

pemancar P1 dan P2 yang lebih rendah. RTD

menyediakan suhu cairan antara dua pemancar P1 dan P2

yang lebih rendah. Pembacaan suhu dari RTD diperlukan

untuk menghitung persediaan pada kondisi standar.

Perhatikan bahwa suhu cairan diperlukan untuk

penghitungan massa. Tujuan dari pembacaan suhu adalah

untuk mengambil nilai massa jenis terkini yang berasal

dari dua pemancar tekanan, P1 dan P2, dan

mereferensikan massa jenis terkini kembali ke kondisi

standar. Massa jenis dan suhu saat ini digunakan untuk

mendapatkan massa jenis standar (atau gravitasi API pada

138

60 ° F), sering disebut sebagai "D ref." Kerapatan

referensi, Dref, digunakan dalam perhitungan volume

standar bersih.

Perhitungan yang disederhanakan untuk

pengukuran HTG tercantum dalam Gambar 45

(Terkadang dalam penghitungan HTG, pengguna yang

lebih teliti dapat menyertakan konstanta gravitasi, yang di

sini diasumsikan 1.0.)

Pengukuran Perhitungan

Massa jenis Densitas = (P1 - P2) / Jarak antara P1 dan P2

Tingkat Level = (P1 - P3) / Densitas

Massa Massa = (P1 - P3) x Luas

Daerah Area ekivalen dari meja pengikat tangki,

ditentukan dengan membagi volume

dengan level, Area = Volume / Level Volume Standar Volume Standar = Massa / Densitas pada

suhu referensi

Gambar 45. Kalkulasi HTG

139

Gambar 46. Pengukuran HTG

Keunggulan kinerja HTG meliputi:

• Memberikan pengukuran non-kontak

• Tidak ada bagian yang bergerak, tidak ada bagian

dalam tangki, dapat diakses di perataan

• Lebih mudah dan sedikit perawatan

• Pemasangan dapat dilakukan saat tangki dalam

kondisi servis ("penyadapan panas")

• Pengukuran massa dan massa jenis langsung

(berbeda dengan massa jenis dari sampel

laboratorium).

• Memberikan pengukuran massa yang lebih akurat

secara inheren daripada sistem berbasis level.

140

Kekurangan kinerja HTG adalah sebagai berikut:

• Densitas dan / atau stratifikasi suhu dapat

mempengaruhi kalkulasi HTG. Misalnya, densitas

yang diukur antara P1 dan P2 mungkin tidak

mewakili densitas produk di seluruh tangki. Jarak

antara P1 dan P2 mungkin hanya mewakili 20%

dari total tinggi tangki, jadi ada kemungkinan

kepadatan antara P1 dan P2 mungkin tidak

mewakili keseluruhan tangki.

• Memberikan pengukuran tingkat yang kurang

akurat dibandingkan dengan pemindah yang

digerakkan servo, radar, dan perangkat pelampung

dan pita yang dipasang dengan benar.

Meskipun sistem HTG dapat memberikan akurasi

pengukuran tingkat 1/4 hingga 1/2 inci, itu tidak berarti

bahwa HTG lebih rendah daripada pemindah servo yang

digerakkan saat ini, radar, dan perangkat pelampung dan

pita yang dipasang dengan benar. Seperti yang disarankan

oleh komentar umum tentang struktur tangki, akurasi

pengukuran level apa pun tidak boleh dianggap konstan

141

untuk semua perangkat pengukur level dengan

pergerakan titik referensi tetap. Apakah alat pengukur

level adalah pemindah yang digerakkan oleh servo, radar,

pelampung dan tape, HTG, atau ultrasonik,

keakuratannya bergantung pada jenis produk, ukuran dan

geometri tangki, dan faktor pemasangan lainnya.

Pertimbangan kinerja perangkat keras HTG

dijelaskan dalam Standar API, Bab 3, Pengukuran Tangki,

Lampiran B. Gambar 47 memberikan ringkasan referensi.

Referensi API Alasan

Ringkasan B.2.3.2.1 Kepadatan

standar

Densitas dapat

dimasukkan

atau diukur

B.2.3.2.2 Pengukuran suhu Lokasi RTD

B.2.3.2.3 Perhitungan Perhitungan

harus

Bagian 3.1B.5 Stratifikasi Jenis stratifikasi

Gambar 47. Referensi Kinerja

Selain referensi yang tercantum pada Gambar 47,

referensi berikut berlaku untuk instalasi HTG. Tinjau

142

referensi untuk detail tambahan saat menentukan

kesesuaian perangkat untuk aplikasi. Pemasangan sistem

HTG dijelaskan dalam API Manual of Petroleum

Measurement Standards (MPMS), Bab 3, Tank Gauging.

Gambar 48 memberikan ringkasan dari referensi tersebut.

Referensi Alasan

penggunaan Ringkasan

API MPMS

Apendiks B,

B.2.3.4.1

Lokasi sensor

tekanan (P1 dan

P2)

Jarak antara

sensor P1 dan

P2

API MPMS

Apendiks B,

B.2.3.4.2

Lokasi sensor

tekanan (P3)

Penggunaan sensor

tekanan atas P3

API MPMS

Apendiks B,

B.2.3.5.2

Menetapkan

datum nol

Tujuan dari zeroing

adalah untuk

menetapkan datum

nol (yaitu, referensi).

143

API MPMS

Apendiks B,

Bagian 3.1B.5

Pengumpulan,

transmisi, dan

penerimaan data

Memberikan

keamanan yang tepat

untuk data terukur

melalui praktik

instalasi yang baik.

Liptak,

“Pengukuran

Proses,” Bagian

3.6

Sistem HTG Kriteria pengukuran

tangki inventaris.

Gambar 48. Referensi untuk Instalasi HTG

Pemasangan yang tepat penting dalam sistem HTG

karena deformasi hidrostatis yang terjadi saat tangki terisi

dapat menyebabkan pergerakan di titik referensi atas,

serta pergerakan dalam jarak antara P1 dan P2.

Untungnya, teknologi berbasis mikroprosesor

menyediakan algoritma kompensasi untuk deformasi

tangki.

Rekomendasi standar untuk pemasangan pemancar

tekanan (jika bejana berbentuk bola atau peluru) adalah

memasang pemancar tekanan bawah, P1, sedekat

144

mungkin ke dasar. Pemancar tekanan kedua, P2, harus

dipasang sekitar 20% dari tinggi tangki di atas P1 (Gambar

49). Jarak minimum antara P1 dan P2 adalah dua kaki,

jarak maksimum delapan kaki. Instalasi dengan P1 dan P2

yang mengikuti panduan jarak ini cenderung tidak

membuat pemancar P2 terbuka. Pemancar P2 tidak boleh

terungkap oleh media proses karena sistem HTG

membutuhkan pembacaan dari pemancar P1 dan P2

untuk menghitung kepadatan. Aplikasi di mana tinggi

tangki berisi produk yang akan selalu berada pada

ketinggian yang jauh lebih besar dari rekomendasi

ketinggian tangki 20% dapat memiliki pemancar P2 yang

dipasang pada ketinggian yang lebih tinggi. Ketinggian

yang lebih tinggi untuk pemasangan P2 memberikan

penghitungan kepadatan yang lebih akurat dengan risiko

pemancar P2 terbuka.

145

Gambar 49. Pengukuran HTG pada Bejana Berbentuk

Bulat

Peralatan tangki umum seperti mixer, blower, atau

agitator menyebabkan efek tekanan acak dan

mempengaruhi pengoperasian HTG. Efek peralatan

tangki diminimalkan dengan menempatkan pemancar

pada posisi yang tidak berseberangan langsung dengan

peralatan tangki. Dalam kasus seperti itu, posisi ideal

adalah 90 ° dari peralatan.

HTG cocok untuk aplikasi produk seperti LPG (gas

propana cair) hingga aspal. HTG dapat digunakan dengan

146

berbagai geometri tangki seperti bentuk vertikal, bola, dan

peluru yang akan menghilangkan perangkat lain.

3.10. Komentar Penutup Tentang Pengukuran Tangki

Otomatis

Sebagai kesimpulan, perhatikan lagi bahwa volume

yang akurat atau data massa tidak selalu menjadi perhatian

personel operasi, yang peduli dengan pengisian dan

pengosongan tangki yang aman. Terlepas dari perangkat

pengukur ketinggian yang dipilih untuk aplikasi pengukur

tangki, masalah pengisian dan pengosongan tangki yang

aman sering kali dipenuhi dengan menyediakan sakelar

ketinggian sebagai tambahan untuk perangkat pengukur

ketinggian. Misalnya, jika perangkat pelampung dan pita

macet, pembacaan level salah terjadi, yang menyebabkan

potensi kecelakaan. Sakelar level tinggi yang terpisah

dapat dipasang dan dikonfigurasi untuk mencegah

meluapnya tangki.

Meskipun pengukuran ketinggian mungkin

memenuhi persyaratan ketinggian 1/16” atau 1,6 mm

untuk pengukuran tangki, personel yang terkait dengan

147

manajemen inventaris mungkin meragukan keakuratan

penghitungan volume atau massa, karena kekhawatiran

yang valid tentang variabel seperti suhu dan kepadatan

sebagai serta kekhawatiran tentang deformasi struktur

tangki. Pemilihan alat pengukur ketinggian untuk aplikasi

pengukur tangki, kemudian, sering ditentukan oleh

seberapa penting data pengukuran bagi pengguna akhir

dan cara terbaik untuk menyediakan data tersebut.

148

BAB 4 GRAVITASI SPESIFIK:

TERMINOLOGI, TUJUAN, CONTOH

Penggunaan umum istilah "gravitasi spesifik" dan

"massa jenis" telah menyebabkan bahkan personel yang

berpengalaman menganggap istilah tersebut sama.

Gravitasi spesifik tidak sama dengan massa jenis.

Pembahasan berikut menjelaskan apa yang dimaksud

dengan istilah " gravitasi spesifik " dan "massa jenis".

Untuk menafsirkan terminologi gravitasi spesifik,

dan bagaimana penerapannya pada pemilihan alat

pengukur tingkat untuk pengukuran gravitasi spesifik,

topik berikut dibahas:

• Definisi berat jenis

• Tujuan pengukuran berat jenis

• Satuan, terminologi, simbol

• Kategori umum alat pengukur level

149

4.1 Definisi Gravitasi Spesifik

Gravitasi spesifik merepresentasikan rasio massa

jenis zat dengan massa jenis fluida referensi pada kondisi

tertentu. Referensi berat jenis yang paling sering diberikan

untuk cairan adalah massa jenis air pada kondisi standar

15,6°C (60°F). Untuk gas, referensi berat jenis yang paling

sering diberikan adalah massa jenis udara pada kondisi

standar. Gravitasi spesifik suatu zat cair, misalnya, dapat

dinyatakan memiliki hubungan sebagai berikut:

Gravitasi spesifik = Densitas cairan / Densitas air pada kondisi

standar

Karena gravitasi spesifik mewakili rasio densitas,

gravitasi spesifik juga disebut sebagai "densitas relatif".

Air, yang merupakan acuan gravitasi spesifik untuk cairan

(termasuk air), memiliki massa jenis 0,999 gm/cm3 (62,34

lbs / ft3.) Pada kondisi standar 15,6°C (60°F). Gravitasi

spesifik air pada suhu 15,6°C (60°F) dikatakan bernilai

“1”, karena rasio massa jenis air berada pada kondisi

referensi yang sama, dan dihitung sebagai berikut:

Gravitasi spesifik = Densitas cairan / Densitas air pada kondisi

standar

150

Gravitasi spesifik = (0,999 gm/cm3) / (0,999 gm/cm3)

Gravitasi spesifik = 1.0

Jika cairan proses memiliki massa jenis 0,849

gm/cm3 pada suhu 15,6°C (60°F), maka gravitasi spesifik

dihitung sebagai berikut:

Gravitasi spesifik = Densitas cairan / Densitas air pada kondisi

standar

Gravitasi jenis = (0.849 gm/cm3) / (0.999 gm/cm3)

Gravitasi jenis = 0.85

Peralatan tangki umum seperti mixer, blower, atau

agitator menyebabkan efek tekanan acak dan

mempengaruhi pengoperasian HTG. Efek peralatan

tangki diminimalkan dengan menempatkan pemancar

pada posisi yang tidak berseberangan langsung dengan

peralatan tangki. Dalam kasus seperti itu, posisi ideal

adalah 90 ° dari peralatan.

Dalam contoh ini, nilai berat jenis 0,85 berarti cairan

proses pada suhu 15,6°C (60°F) memiliki massa jenis 0,85

kali massa jenis air pada kondisi standar.

Dalam beberapa kasus, gravitasi spesifik fluida

dapat ditentukan untuk kondisi referensi selain kondisi

151

standar 15,6°C (60°F). Misalnya, gravitasi spesifik cairan

dapat dinyatakan sebagai 0,7560 / 40. Dalam contoh ini,

0,7560 / 40 berarti cairan pada suhu 60°F (15,6°C) akan

memiliki massa jenis 0.75 kali dari densitas air pada 40°F

(4.4°C). Penting untuk dicatat bahwa nilai gravitasi

spesifik dan massa jenis hanya memiliki arti jika suhu

dinyatakan dengan jelas untuk cairan proses dan cairan

referensi.

Dari contoh sebelumnya, perhatikan juga bahwa

satuan pengukuran massa jenis (gm/cm3) dibatalkan

dalam perhitungan untuk gravitasi spesifik. Gravitasi

spesifik tidak memiliki unit pengukuran yang terkait

dengan nilainya. Karena gravitasi spesifik tidak memiliki

satuan pengukuran, nilai gravitasi spesifik disebut

"bilangan tak berdimensi".

Nilai gravitasi spesifik, karena tidak berdimensi,

dapat digunakan dalam kombinasi dengan pengukuran

dalam satuan apa pun. Untuk memiliki pemahaman yang

lebih baik tentang gravitasi spesifik yang berkaitan dengan

pengukuran level, diperlukan pembahasan singkat tentang

152

terminologi gravitasi spesifik dan massa jenis, satuannya,

dan simbolnya.

4.2 Unit, Terminologi, dan Simbol

Meskipun gravitasi spesifik tidak memiliki satuan

pengukuran, massa jenis dinyatakan dalam satuan

pengukuran. Satuan pengukuran massa jenis sering kali

mewakili massa jenis cair, meskipun satuan massa jenis

juga dapat dinyatakan untuk padatan dan gas. Satuan

pengukuran metrik yang paling sering digunakan untuk

massa jenis adalah g/cm3. Satuan massa jenis metrik

termasuk g/cm3 atau g/mL untuk cairan dan padatan, dan

g/L untuk gas. Satuan bahasa Inggris untuk massa jenis

biasanya adalah lbs/ft3., Lbs /in3, atau lbs/gal. Massa

jenis, sering kali diwakili oleh simbol Yunani "rho," ρ,

didefinisikan sebagai massa per satuan volume.

Contoh huruf identifikasi untuk berat jenis atau

pengukuran massa jenis yang dapat muncul dalam

diagram alir proses tercantum dalam standar ISA. Huruf

variabel yang diukur "D" mewakili kepadatan atau berat

jenis. Sebagai contoh huruf identifikasi dapat muncul

153

dalam diagram alir, huruf DI akan mewakili indikator

densitas atau gravitasi spesifik, sedangkan huruf DT

mewakili pemancar gravitasi spesifik atau massa jenis.

Saat membuat pengukuran gravitasi spesifik atau

massa jenis, istilah " gravitasi spesifik " dan "massa jenis"

mewakili properti fisik yang sama dari bahan proses, yaitu

massa jenis bahan proses. Perbedaan utamanya adalah

apakah satuan pengukuran dinyatakan langsung dalam

massa per satuan volume (seperti halnya massa jenis), atau

dinyatakan sebagai bilangan tak berdimensi dalam

kaitannya dengan densitas relatif (seperti halnya gravitasi

spesifik). Tujuan penggunaan nilai gravitasi spesifik dalam

kombinasi dengan satuan pengukuran lain dijelaskan

selanjutnya.

4.3 Tujuan Pengukuran Gravitasi Spesifik

Ada dua tujuan dari pengukuran berat jenis yang

berkaitan dengan pengukuran level:

• memperkirakan komposisi atau nilai material

• membandingkan jumlah material dengan dasar

yang sama

154

4.3.1 Memperkirakan Komposisi atau Nilai Material

Gravitasi spesifik (densitas relatif) dapat digunakan

untuk memperkirakan komposisi atau nilai bahan proses.

Dalam praktiknya, istilah "gravitasi API" sering

digunakan untuk merujuk pada massa jenis cairan minyak

bumi. Gravitasi API suatu minyak mentah sering

digunakan untuk memberikan perkiraan kasar tentang

nilai ekonomi minyak mentah. Gravitasi API dinyatakan

sebagai °API (derajat API). American Petroleum Institute

(API) menurunkan skala unit pengukuran yang disebut

°API, yang terkait dengan gravitasi spesifik dengan cara

berikut:

°API = (141.5 / SG) - 131.5, ketika

SG = gravitasi spesifik minyak bumi yang dirujuk ke

air pada suhu 15.6°C (60°F)

Alasan praktis untuk mendeskripsikan densitas

dalam istilah °API adalah karena skalanya lebih mudah

digunakan daripada nilai gravitasi spesifik. Misalnya,

155

perubahan 1°API dari 25° menjadi 26° menunjukkan

perubahan berat jenis dari 0,9042 menjadi 0,8984.

4.3.2 Membandingkan Jumlah Material

Nilai gravitasi spesifik atau densitas digunakan

untuk membandingkan jumlah material dengan dasar

yang sama. Sebagai contoh, jika Anda perlu

membandingkan persediaan material saat ini dengan

persediaan material dari beberapa bulan yang lalu, maka

kemungkinan data volume tersebut berasal dari kondisi

proses yang berbeda. Kondisi proses seperti suhu dapat

mempengaruhi pengukuran proses. Nilai gravitasi spesifik

atau massa jenis memberikan cara untuk membandingkan

persediaan bahan pada kondisi referensi yang sama atau

membandingkan jumlah bahan dalam hal massa.

Beberapa cara untuk mendapatkan dasar yang sama

untuk membandingkan jumlah material adalah dengan

menggunakan:

• densitas aktual untuk menghitung massa

156

• densitas untuk menghitung volume pada kondisi

referensi

• gravitasi spesifik untuk menghitung volume pada

kondisi referensi

Densitas aktual untuk menghitung massa - Unit

pengukuran ketinggian bejana sering kali dinyatakan

dalam ketinggian (seperti meter, kaki). Unit pengukuran,

bersama dengan dimensi tangki, digunakan untuk

menghitung volume bahan proses. Untuk mengubah

ukuran volume menjadi massa diperlukan pengukuran

massa jenis. Perhitungan massa kemudian merupakan

hasil perkalian volume aktual dengan massa jenis aktual.

massa = Volume aktual x ρ aktual

Massa jenis untuk menghitung volume pada

kondisi referensi - Cara lain untuk membandingkan data

pengukuran adalah menghitung volume dalam kondisi

referensi. Jika densitas dan densitas aktual diketahui pada

kondisi referensi, ubah volume aktual menjadi volume

pada kondisi referensi.

157

Diketahuin bahwa:

massa = Volume aktual x ρ aktual,

Perhatikan bahwa massa juga sama dengan:

massa = Volume referensi x ρ referensi

Volume referensi adalah sama dengan:

Volume referensi = massa / ρ referensi

Mengganti massa dengan Volume aktual x ρ aktual,

kemudian

Volume referensi = Volume aktual x (ρaktual /ρreferensi)

Gravitasi spesifik untuk menghitung volume

pada kondisi referensi - Dalam persamaan untuk

menghitung Volume referensi = Volume aktual x (ρaktual

/ρreferensi), Anda dapat mengganti nilai gravitasi spesifik.

Persamaannya menjadi

Volume referensi = Volume aktual x (SG aktual /SG referensi)

Dimana,

SG = gravitasi spesifik

158

4.4 Kategori Umum Perangkat Pengukur Level yang

Digunakan untuk Mengukur Gravitasi Spesifik

Alat pengukur ketinggian dapat digunakan untuk

melakukan pengukuran berat jenis. Namun dalam

praktiknya, pengukuran tersebut sering dilakukan dengan

perangkat analitik. Meskipun demikian, alat pengukur

ketinggian dapat, jika perlu, memberikan pengukuran

berat jenis. Perangkat tersebut adalah sebagai berikut:

• Perangkat head hidrostatis

• Perangkat apung

• Perangkat berat material

4.4.1 Perangkat Head Hidrostatis

Dengan asumsi bahwa ketinggian kolom cairan

adalah jarak tetap, maka satu-satunya variabel yang tersisa

yang dapat mempengaruhi pengukuran tekanan adalah

perubahan gravitasi spesifik cairan. Perubahan tekanan

kolom cairan tetap menjadi pengukuran perubahan

gravitasi spesifik.

Istilah "head hidrostatik" digunakan untuk

menggambarkan jenis pendekatan ini untuk pengukuran

159

gravitasi spesifik atau massa jenis. Istilah "hidrostatik"

mengacu pada fluida saat diam yang memberikan tekanan,

sedangkan istilah "head" mengacu pada ketinggian cairan

di atas titik pengukuran.

Prinsip dan desain - Ingatlah bahwa pengukuran head

hidrostatik di bejana terbuka didasarkan pada hubungan

Tekanan = h x SG aktual

dimana

h = tinggi kolom cairan

SG aktual = gravitasi spesifik aktual cairan

Jika ketinggian kolom cairan ditetapkan, maka untuk

menetapkan hubungan nilai gravitasi spesifik ke nilai

tekanan berarti memodifikasi ekspresi sebagai berikut:

Tekanan = h x (SG maksimum - SG minimum)

dimana

h = tinggi kolom cairan

SG maksimum = gravitasi spesifik maksimum yang

akan diukur

SG minimum = gravitasi spesifik minimum yang

akan diukur

160

Dalam pembahasan berikut, asumsikan bahwa

pemancar tekanan diferensial digunakan untuk mengukur

kisaran nilai gravitasi spesifik menggunakan pendekatan

head hidrostatis. Ekspresi yang sama, h x (SG maksimum - SG

minimum), digunakan untuk menentukan rentang atau

jangkauan perangkat head hidrostatis. Terlepas dari jenis

batasan bejana, span atau range untuk pengukuran berat

jenis selalu sama dengan h x (SG maksimum - SG minimum).

Perhitungan span atau range h (SG maksimum - SG minimum)

berlaku untuk pengukuran gravitasi spesifik yang terjadi

di bejana terbuka dengan ketinggian tetap, di bejana

terbuka dengan ketinggian bervariasi, dan di bejana

bertekanan dengan ketinggian bervariasi.

Mengukur rentang nilai gravitasi spesifik dengan

pemancar tekanan diferensial berarti mendedikasikan

pemancar tekanan diferensial hanya untuk mengukur

perubahan tekanan yang hanya disebabkan oleh

perubahan densitas cairan. Untuk mencapai pengukuran

densitas, diperlukan peningkatan nilai range yang lebih

rendah (pembacaan instrumen nol) sebagai tekanan head

minimum yang akan dibaca oleh pemancar tekanan

161

diferensial. Tekanan head minimum berada pada SG

minimum SG, sehingga jangkauan instrumen memiliki

penekanan nol sama dengan h SG minimum). Misalnya, jika

SG minimum adalah 0,9 dan tinggi kolom cairan, h, adalah 50

inci air, maka penekanan nol adalah 45 inci air. Jika berat

jenis berkisar antara 0,9 hingga 1,1, dan tinggi kolom

cairan adalah 10 kaki, maka range adalah 24,0 inci (0,2 x

120 inci).

Performa dan instalasi - Seringkali perubahan dalam

gravitasi spesifik menghasilkan perubahan yang cukup

kecil dalam pembacaan tekanan. Perubahan tekanan kecil

menempatkan tuntutan pada resolusi pemancar tekanan.

Ketika ketinggian bejana adalah jarak yang lebih besar,

amati bahwa persamaan - tekanan = h x (SG maksimum - SG

minimum) - menyiratkan bahwa nilai ketinggian yang lebih

besar memberikan resolusi yang lebih tinggi untuk nilai

gravitasi spesifik. Biasanya, tinggi harus 3meter (10 kaki)

atau lebih untuk memberikan nilai gravitasi spesifik yang

lebih andal. Tangki penyimpanan, dengan ketinggian 3 m

(10 kaki) atau lebih, memberikan peluang terbesar untuk

162

pengukuran gravitasi spesifik yang andal. Dalam tangki

yang lebih kecil (kurang dari 3 m), lebih sulit untuk

mendapatkan pengukuran massa jenis yang akurat dengan

menggunakan pendekatan hidrostatis.

Sebuah dilema umum yang dihadapi seseorang

dalam mencoba pengukuran gravitasi spesifik untuk

aplikasi tangki penyimpanan tipikal adalah bahwa

ketinggiannya biasanya tidak diketahui. Untuk aplikasi

tersebut, pemancar tekanan diferensial ("delta P") dapat

digunakan. Tekanan diferensial diukur melintasi jarak

yang diketahui antara dua tap proses.

Perhatikan bahwa pendekatan pengukuran tekanan

diferensial untuk gravitasi spesifik hanya bekerja saat level

berada di atas tap yang lebih tinggi. Jika tap terlalu tinggi,

dan level turun di bawah tap yang lebih tinggi, tidak ada

pengukuran gravitasi spesifik yang terjadi. Sekali lagi, salah

satu tujuannya adalah untuk mendapatkan jarak yang baik

antara kedua tap, karena semakin tinggi jarak, semakin

besar perubahan tekanan diferensial seiring perubahan

massa jenis. Idealnya, tujuannya adalah untuk

163

memisahkan tap proses sebanyak mungkin agar

mendapatkan resolusi terbaik untuk pengukuran.

(Saat Anda mengukur tekanan diferensial, jika cairan

pembatas ada di kaki, diperlukan penyetelan untuk nol. Ini

dijelaskan sebelumnya di bagian kalkulasi range

pemancar.)

Aplikasi - Latihan dalam menghitung tekanan berikut.

Misalkan minyak dengan massa jenis 0.88 ada di dalam

bejana. Jika ada perbedaan 10 kaki pada keran, berapa

tekanan diferensial yang diharapkan, P?

P yang diharapkan seharusnya

p = r Z (g / gc)

P = (0.88) (62.4) (10 kaki) (1)

= 549 lb / ft3

= 3,81 psi

= 105,6 dalam H2O

Jadi untuk pemancar delta P, jika Anda memiliki

berat jenis yang persis seperti yang kami harapkan,

pemancar delta P akan membaca tekanan diferensial 105,6

dalam H2O. Sekarang pertimbangkan sensitivitas unit.

164

Jika ada perubahan berat jenis 0,01, perubahan

menghasilkan pembacaan pemancar P.

Perubahan P dapat dinyatakan sebagai persamaan:

d () = d (r) Z g / gc

= (0,01) (62,4) (10 kaki) (1,0)

= 6,24 lb / ft3

= 0,0433 psi

= 1.2 inchi H2O

Dalam melihat sensitivitas, Anda mencari

perubahan yang cukup kecil dalam pengukuran P dan

menyimpulkan bahwa itu adalah perubahan dalam

gravitasi spesifik. Untuk melakukan pengukuran, atur

elevasi nol dan span dengan benar. Asumsikan dalam

contoh ini bahwa rentangnya adalah dari gravitasi spesifik

0,80 hingga gravitasi spesifik 1,0, untuk perubahan

gravitasi spesifik 0,2. Perubahan 0,2 diterjemahkan

menjadi span dalam inci H2O yaitu 20 kali nilai untuk 0,01

satuan gravitasi spesifik. Misalnya, 20 x 1.2 di H2O untuk

span 24 di H2O.

165

Perangkat pengukuran dikalibrasi untuk span

tersebut. Jika gravitasi spesifik material adalah 0,88, maka

standar kalibrasi 0,88 digunakan untuk menentukan apa

yang sebenarnya dibaca oleh pemancar P. Jika standar

kalibrasi gravitasi spesifik adalah 0,88, maka Anda tahu

dari perhitungan sebelumnya bahwa pembacaannya harus

105,6 dalam H2O. Anda dapat menghitung pemancar P

untuk nilai yang Anda inginkan, dan pada dasarnya span

pemancar P untuk unit yang diperlukan. Pemancar juga

harus dinolkan untuk nilai gravitasi spesifik minimum.

Dalam sistem HTG saat ini, pengukuran gravitasi

spesifik sering dilakukan dengan cara ini.

4.4.2 Perangkat Apung

Perangkat apung merasakan perubahan gaya apung

sebagai indikasi perubahan gravitasi spesifik.

Prinsip - Perangkat apung mengukur gaya yang bekerja

pada pelampung yang benar-benar terbenam saat

mengapung atau tenggelam. Alat apung kemudian

menggunakan pengukuran gaya sebagai indikasi

perubahan gravitasi spesifik. Ketika pelampung pemindah

166

lebih ringan dari fluida proses, perangkat apung

mengukur gaya apung yang mencoba mengangkat

pelampung keluar dari fluida. Ketika pelampung

pemindah lebih berat daripada fluida proses dan mencoba

untuk tenggelam, perangkat apung mengukur gaya yang

menahan pelampung di tempatnya. Perangkat apung

menggunakan gaya apung yang dihasilkan sebagai indikasi

variasi gravitasi spesifik fluida proses.

Rancangan - Desain perangkat apung mirip dengan

rakitan pelampung pemindah (displacer float) yang

digunakan untuk pengukuran ketinggian. Kandang

eksternal dihubungkan ke bejana. Untuk menggunakan

rangkaian untuk mengukur densitas, diperlukan sedikit

perubahan dalam pendekatan. Saat mengukur densitas,

kandang selalu penuh dengan cairan. rangkaian, pada

dasarnya, memiliki apa yang bisa disebut ruang

"mengalir". Biasanya perangkat dibuat sedemikian rupa

sehingga membawa aliran di garis tengah pemindah.

Aliran keluar melalui bukaan di bagian atas dan bawah

kandang. Maksud dari bukaan atas dan bawah adalah

167

untuk mengurangi hambatan kekentalan. Kandang selalu

penuh dengan cairan, sehingga terjadi gaya apung pada

cairan setiap saat. Jadi, variasi gaya apung mewakili variasi

massa jenis zat cair. Umumnya, manufaktur instrument

yang membuat perangkat pemindah level dapat

memodifikasi perangkatnya sehingga perangkat tersebut

dapat mengukur densitas.

Performa - Dari sudut pandang aplikasi, perhatikan

bahwa semakin besar ukuran sangkar, semakin sensitif

perpindahannya terhadap perubahan gaya apung ke atas.

Namun, ini berarti bahwa lebih banyak fluida proses harus

melewati kandang untuk mendeteksi perubahan

kepadatan. Menggunakan perangkat dan sangkar apung

yang lebih besar dapat mengorbankan kecepatan respons

perangkat untuk meningkatkan sensitivitas terhadap

densitas.

Instalasi dan aplikasi - Saat menggunakan perangkat

apung untuk mengukur massa jenis dibandingkan dengan

perangkat head hidrostatis, ketahuilah bahwa pendekatan

168

untuk pengukuran gravitasi spesifik berbeda. Dalam

tangki penyimpanan besar dengan metode pengukuran

tekanan diferensial (P), kepadatan diukur selama level

cairan berada di atas keran proses atas.

Saat kedua perangkat mengukur densitas,

pengukuran itu sendiri merepresentasikan pengukuran

densitas dari dua perspektif yang berbeda. Perangkat

tekanan diferensial memberikan densitas material yang

saat ini berada di dalam tangki. Namun, pemancar

tekanan diferensial memberikan nilai densitas selama

periode waktu tertentu. Alasannya adalah karena tangki

rata-rata memiliki desnsitas material selama periode waktu

tertentu. Seringkali sebuah aplikasi mungkin memerlukan

identifikasi desnsitas bahan yang diproduksi sekarang. Jika

densitas material tidak sesuai target, metode rata-rata yang

digunakan oleh pemancar tekanan diferensial tidak akan

memberikan informasi tersebut untuk beberapa waktu.

Perangkat apung memberikan nilai densitas aktual yang

lebih banyak. Anda dapat, misalnya, memasang pemindah

di aliran yang mengalir. Lagi, pemindah yang lebih kecil

memberikan respon yang lebih cepat, pemindah yang

169

lebih besar memberikan resolusi yang lebih akurat.

Singkatnya, sebuah pemindah memberikan pembacaan

densitas aktual, sedangkan metode tekanan diferensial

memberikan densitas rata-rata.

Selain itu, saat mempertimbangkan pemindah,

perhatikan bahwa seluruh aliran tidak melewati pemindah.

Pemindah umumnya menggunakan sistem pengambilan

sampel. Jika material dipompa, kemungkinan besar aliran

dialirkan dari pipa. Aliran sampel melewati unit densitas,

dan dikembalikan melalui rangkaian katup lainnya.

(Diskusi tentang sistem pengambilan sampel berada di

luar cakupan materi kursus ini dan biasanya tercakup

dalam kursus penganalisis).

4.4.3 Perangkat Berat Material

Perangkat berat material menimbang volume yang

diketahui dan menggunakan berat material sebagai

indikasi densitas cairan.

Prinsip dan Desain - Meskipun semua perangkat berat

material menggunakan prinsip yang sama untuk

menimbang volume yang diketahui, yang paling

170

sederhana dari perangkat ini adalah pengukur densitas

tabung-U. Prinsip operasinya adalah mengambil aliran

cairan sampel ke tabung-U dengan diameter sekitar 3/4

inci. Karena volume tabung-U adalah tetap, satu-satunya

pengukuran yang diperlukan adalah menimbang bahan

dan tabung-U tersebut. Seluruh U-tube ditempatkan pada

timbangan. Perangkat berat material menyumbang bobot

tabung-U yang diketahui dan volume tetap, kemudian

memberikan berat indikasi material. Sistem penimbangan

harus sangat tepat untuk mendapatkan segala jenis

resolusi yang dapat diterima.

Performa - Beberapa pengukuran bisa memiliki resolusi

yang sangat baik serendah 0,005 gravitasi spesifik.

Perangkat penimbangan sensitif terhadap getaran. Karena

sambungan yang fleksibel, tekanan tinggi atau fluida yang

mengalir cepat akan menimbulkan masalah keamanan

dalam menggunakan pendekatan ini.

171

BAB 5 SPESIFIKASI LEVEL

INSTRUMENT

5.1 Ruang Lingkup

Spesifikasi ini untuk Level Instrument telah disiapkan

sebagai panduan desain dan mendefinisikan persyaratan

untuk desain dan rekayasa Level Instrument.

5.1.1 Singkatan

DC Direct Current

DP Differential Pressure

UPS Uninterruptible Power Supply

RFI Radio Frequency Interference

HART Highway Addressable Remote Transducer

I/O Input Output

NPT National Pipe Thread

P&ID Piping and Instrumentation Diagram

QA/QC Quality Assurance/Quality Control

172

5.1.2 Kode dan Standar

Berikut dokumen minimal direferensikan di sini dan

merupakan bagian dari pemesanan. Semua standar

industri yang digunakan saat ini termasuk semua lampiran

wajib berlaku pada saat pemesanan berlaku kecuali

dinyatakan

American Petroleum Institute (API)

API RP 551 Process Measurement Instrumentation

International Electrotechnical Commission (IEC)

IEC 60079-0 Electrical Apparatus for Explosive Gas

Atmospheres, Part 0: General

Requirements

IEC 60079-1 Electrical Apparatus for Explosive Gas

Atmospheres, Part 1: Flameproof

enclosures "d"

IEC 60079-11 Electrical Apparatus for Explosive Gas

Atmospheres, Part 11: intrinsic Safety "i"

IEC 60529 Degrees of Protection Provided by

Enclosures (IP Code)

IEC 61000 Electromagnetic Compatibility

173

International Society of Automation (ISA)

ISA S51.1 Process Instrumentation Terminology

5.2 Desain Level Instrument

5.2.1 Kondisi Layanan

Semua peralatan lapangan harus cocok untuk operasi di

bawah berikut kondisi lingkungan luar ruangan:

• Suhu

Rata-rata maksimum 34.4 °C

Rata-rata minimum 17.5 °C

• Kelembaban

Rata-rata kelembaban 81.848%

• Gempa Bumi

Dirancang untuk faktor ketahanan gempa 0.3 g

horizontal dan 0.3 g vertikal.

5.2.2 Level Instrument

Semua level instruments harus dari desain eksternal,

kecuali dinyatakan disetujui oleh perusahaan. Semua level

transmitters harus “Smart” elektronik dengan jenis

protokol HART dengan sinyal 4-20 mA. Level Indicator

174

tidak boleh digunakan tanpa persetujuan Perusahaan

berdasarkan kasus per kasus.

Pengukuran differential pressure level menggunakan segel

terpencil flens dengan kapiler adalah metode yang dapat

diterima pengukuran level untuk proyek tersebut.

Level indicators akan mengcover vessel saat operasi

dalam rentang operasi dari high-high level ke low-low

level.

Level instrument harus sesuai dengan tekanan desain

peralatan dan suhu yang akan di install Displacer lengths

(ketika digunakan) harus dibakukan dan harus cocok

dengan cage center ke center connection.

Persetujuan perusahaan jenis instrumen yang akan

digunakan pada fasilitas terapung diperlukan untuk

memastikan operasi yang memuaskan dalam kondisi yang

dinamis.

175

5.2.3 Lampiran Instrumen

Lampiran semua medan listrik/elektronik instrument

harus menyediakan tingkat perlindungan setara dengan IP

66 atau lebih baik.

5.2.4 Serfitikasi Listrik Berbahaya

Instrumen lapangan harus memenuhi persyaratan

klasifikasi daerah berbahaya sebagaimana tercantum pada

datasheet masing-masing dan harus terdaftar oleh Under

Writers Laboratory Inc. (UL), Factory Mutual Research

Corp. (FM), Canadian Standards Association (CSA), atau

laboratorium pengujian yang diakui lainnya dan disetujui

oleh perusahaan.

5.2.5 Koneksi Listrik

Sambungan listrik dari instrumen lapangan harus cocok

untuk kabel gland, umumnya ½ "NPT.

5.2.6 Koneksi Instrumen Proses

Process Proses ukuran koneksi dan jenis instrumen adalah

sebagai berikut:

176

DESCRIPTION

PRIMARY/PROCESS

CONNECTION

INSTRUM

ENT

CONNEC

TION

Screwe

d

F l a n g e

d

Socket

Weld

Flow

Orifice (flanges) : 2"-12",

600# or less

½ "

NPT

If

required

½" NPT

Orifice (flanges) : 2"-12",

900# & up

¾"

NPT

If

required

Orifice (pipe taps): 12" &

up, 600# or less

½ "

NPT

If

required

Orifice (pipe taps) : 12"

& up, 900# & up

¾"

NPT

If

required

Venturi : all line size,

600# or less

½ "

NPT

If

required

Venturi : all line size,

900# & up

¾"

NPT

If

required

Pressure ¾"

NPT

¾" ¾" ½ inch

NPT

Level

177

Level Gauges

1", 150#

RF

(min)

¾" ¾" RF

Flanged

Level Displacer -External

2", 150#

RF

(min)

2" RF

Flanged

Level Displacer -Internal

3", 150#

RF

(min)

3" RF

Flanged

Level Switches

2", 150#

RF

(min)

¾" or 1" 1" RF

Flanged

D/P type

for Level Remote

1,300#

RF

(min)

½" NPT

Direct

mounting or

Capillary

A",

300#RF

(min)

3" or 4"

RF Flange

Temperature 1"NP

T

1 ½” ½ " NPT

178

5.2.7 Material

Bahan instrumentasi and pemasangan hardware

instrumentasi harus minimum 316 SS. Aluminium tidak

boleh digunakan untuk instrumentasi.

Semua bahan untuk instrumentasi yang berhubungan

dengan fluida proses harus dibuat dari 316 SS minimal,

Level Instrument tipe Differential Pressure (DP)

Gambaran Umum

Untuk layanan khusus, layanan di bawah minus 17,8 ° C,

dan layanan dengan rentang atau lebih dari 1,2 m, level

transmitter harus dari jenis tekanan diferensial.

Ketika digunakan pada vessel pada tekanan atmosfer, sisi

rendah harus dilengkapi dengan plug ventilasi disaring.

Pada vessel lainnya, kaki referensi diisi harus digunakan di

sisi rendah dan pemancar harus dilengkapi dengan kit

penindasan.

179

Penggunaan jenis flens diferensial pressure transmitter

akan terbatas pada vessel yang mengandung bahan kental

dan masalah khusus lainnya; mereka harus dipasang

langsung ke kapal tanpa katup blok, tetapi dengan

ketentuan untuk membersihkan. Diperpanjang tipe

diafragma tidak boleh digunakan tanpa persetujuan

Perusahaan, dan di mana mereka digunakan, mereka

harus dilengkapi dengan perpanjangan sehingga mereka

kurang rata dengan permukaan bagian dalam pembuluh.

Dalam layanan kurang dari minus 17,8 ° C, baik bawah

dan atas lead mungkin memerlukan pembersihan gas dan

akan dipertimbangkan berdasarkan kasus per kasus.

DP transmitter harus ditempatkan pada atau di bawah

sambungan bawah kecuali mereka gas dibersihkan.

5.2.8 Level Instrument Tipe Perbedaan Tekanan

Persyaratan perangkat keras dari level transmitter tipe

differential pressure adalah sebagai berikut:

• Tipe - Rupture proof diaphragm tipe sensing

element

180

• Body Material - 316 SS atau paduan lain yang

disyaratkan pada datasheet

• Over Range Protection - Untuk menilai

tekanan tubuh di salah satu arah tanpa pergeseran

kalibrasi di luar batas akurasi

• Process Connection - ½“ NPT and 3" or 4"

flanged for flanged mounted types

• Diaphragm and Trim - Minimum 316 SS

• Accuracy - ±0.5% dari span

• Sensitivity - ±0.05% dari span

• Repeatability - ±0.1% dari span

• Mounting - Universal mounting bracket

• Range Adjustment - Continously Adjustable

• Elevation/suppression kit - Harus disediakan

pada data sheet

• Temperature Effect - Zero dan span ±0.3% of

calibrated range between 20degC dan 45degC

• Static Pressure Effect - Zero shift ±0.5%

calibrated range for 0-70 kg/cm2G

181

• Span shift ±0.15% calibrated range for 0-70

kg/cm2G

• Stability - Zero shift over 6 months ±0.5% of

calibrated

• 3-way valve manifold material - As specified in

data sheet

Untuk fulida yang sangat pekat, kental dan aliran sangat

kotor, padat, suhu rendah dari sub-nol sampai minus 50 °

C, perangkat penyegelan yang sesuai seperti segel

diafragma atau ketentuan untuk membersihkan dari

memimpin tabung cairan yang sesuai harus disediakan.

Untuk Remote tipe Diafragma Seal / kapiler, persyaratan

sebagai berikut:

• Connection : 3" flanged flush

diaphragm type

• Flange Material : Carbon steel or stainless

steel as indicated on the

datasheet

• Diaphragm Material : Stainless Steel

• Capillary Length : 5m

• Capillary Material : Stainless Steel

182

• Armor Material : Stainless Steel

5.2.9 Displacer Type Level Instrument

Eksternal jenis perpindahan mengapung pemancar

biasanya harus disediakan untuk bejana tekan dengan

rentang tingkat yang sama dengan atau kurang dari 48 ".

Rentang individu adalah sebagaimana tercantum pada

datasheet.

Panjang Displacer harus dipilih untuk sepenuhnya

memanfaatkan kapasitas lonjakan kapal. Kecuali

ditentukan lain, kapasitas gelombang kapal akan dianggap

sebagai tingkat tertinggi threshold terdeteksi di kapal itu,

ditambah 20% dari elevasi diambil dari garis singgung

bawah kapal.

Ketika diakses dari platform permanen, pemancar tingkat

perpindahan harus dipasang dengan mengukur tingkat.

Dimana tingkat pemancar dan alat pengukur tingkat

terkait dapat diakses hanya dari tangga tetap, nozel yang

terpisah harus disediakan untuk kedua pemancar dan

gauge dan harus terletak di sisi berlawanan dari tangga.

183

Jika ragu, nozel yang terpisah harus disediakan karena hal

ini memberikan instalasi cocok untuk akses dari tangga

atau platform.

Untuk tank atau genangan air terbuka, top dipasang

instrumen tingkat jenis perpindahan dengan

menenangkan juga dapat digunakan.

Pesyaratan Perangkat Keras

External Displacer

Ini adalah persyaratan minimum umum. Rincian

instrumen ditentukan pada data sheet yang mengatur

semua kasus.

• Type : Variable displacement

• Float Chamber : Fabricated steel (min.)

• Process Connection : 2", 300# RF flanges (min.),

top side and bottom (bottom

side and top may be used if

necessary)

• Case Mounting

184

Orientation : datasheet / field reversible

without additional parts

• Rotatable Head

Flanges : On all side connected units

• Vent : On all units with upper side

connection

• Drain : On all units with lower side

connection

• Displacer Material : 304 SS or better

• Finned Extension : All services above 232 °C

• Torque Tube : Liconel or K Monel

• Bolting and Gaskets : Manufacturer's standard

for rating and service

Internal Displacer

• Type : Variable displacement

• Process Connection : 4", 300# RF flanges (min.)

• Displacer Material : 304 SS or better

Menenangkan ruang dapat dibuat oleh Vendor peralatan,

harus dipertimbangkan jika tingkat diantisipasi akan

185

bergolak. Ukuran Chamber adalah spesifikasi Vendor

kecuali dinyatakan lain.

5.2.10 Level Gauge

Kolom Gauge-kaca harus dipasang berdekatan dengan

instrumen tingkat. Kaca Gauge kisaran terlihat harus

mencakup seluruh rentang tingkat operasi normal dan

beberapa unit harus digunakan jika diperlukan. Tidak

lebih dari empat bagian gabungan harus digunakan dalam

satu ukuran tunggal. Jika dua atau lebih alat pengukur

yang digunakan, kaca terlihat harus tumpang tindih sekitar

1 ". Mana beberapa alat pengukur yang diperlukan,

kekang strongback / pipa harus disediakan.

Untuk layanan antarmuka, alat pengukur harus dipasang

langsung pada kapal dengan koneksi atas selalu terendam.

Jika lebih dari satu kolom gauge digunakan mereka harus

independen terhubung ke kapal.

Semua gelas ukur harus memiliki peringkat yang sama

atau lebih besar dari tekanan desain kapal dan suhu. Gelas

186

Gauge tidak boleh digunakan di mana tekanan operasi

maksimum melebihi 70 kg/cm2. Sebuah pemancar

tingkat harus digunakan sebagai gantinya.

Gelas pengukur transparan harus digunakan untuk

antarmuka cair-cair dan cairan gelap atau korosif. Gelas

ukur Reflex harus digunakan untuk layanan antarmuka

cair-uap pada cairan bening.

Perisai pelindung harus digunakan pada gelas ukur

transparan jika cairan proses akan melampirkan kaca.

Perisai mika harus disediakan untuk semua alkali dan

layanan lebih dari 204 ° C. Kel-F perisai dapat digunakan

di mana cocok hingga 204 ° C.

Dimana jenis transparan gelas ukur yang ditetapkan,

mereka harus dilengkapi dengan illuminator standar

pembuatan untuk setiap unit kaca, dan harus sesuai

dengan persyaratan klasifikasi daerah.

187

Perisai Frost harus digunakan jika suhu operasi antara 0 °

C dan minus 45,6 ° C. Perpanjangan perisai es harus sama

atau lebih besar dari perpanjangan ketebalan isolasi pada

alat ukur. Untuk layanan di bawah minus 45,6 ° C gelas

ukur tidak boleh digunakan, pemancar tingkat DP dengan

indikator yang terintegrasi harus digunakan sebagai

gantinya.

Kaca untuk kolom kaca akan marah borosilikat yang

tahan terhadap thermal shock dan mekanik. Kaca harus

diperlakukan atau dibuat sehingga jika kacanya pecah,

sebuah saling kristal fraktur (tanpa longgar, partikel

terbang) akan menghasilkan. Katup isolasi kaca Gauge

harus dari jenis yang mengisolasi kaca pengukur pada

kegagalan kaca.

Instrumen tingkat kolom gelas harus flens dinilai untuk

tekanan desain / suhu dari peralatan di mana kolom

dipasang atau untuk peringkat layanan. Kolom kaca

Gauge harus berorientasi sehingga menjadi mudah

terlihat oleh operator dan dapat diakses untuk

188

mengoperasikan dan memelihara dari jalan setapak,

platform, tangga atau tangga.

Pencahayaan harus disediakan pada semua kolom kaca

mengukur di lokasi di mana pencahayaan sekitarnya

kurang dari 5 kaki lilin.

Persyaratan Perangkat Keras

Level Gauge

The hardware requirement of level gauges shall be as

follows:

• Type : Flat glass, reflex or transparent

• Chamber Material : Carbon steel, one piece,

chemically deposited, non-

removable black finish on inside

(min.)

• Covers : Forged steel

• Glass : Tempered borosilicate, thermal

shock resistant glass which will

break with interlocking

189

crystalline fracture and without

sharp flying particles

• Minimum Static Pressure:

Reflex : 105 kg/cm2 @ 37.8degC

63 kg/cm2 @399degC

Transparent : 60 kg/cm2 @ 37.8degC

35 kg/cm2 @399degC

• Bolts and Nuts : Manufacturer’s standard for

rating and services

• Gasket Seats : All steel parts, suitable plating or

epoxy paint

Gauge Illuminator

• Type : Plastic solid wedge, even

diffusion of light over the full

length of the gauge glass

• Housing : Aluminium, weatherproof

• Electrical Class : As per datasheet

• Conduit Connection : 1” NPT

• Power Supply : 220 VAC, 50 cycle, single phase

190

• Lighting Fixture : A clear 25 watt (min.) lamp, 50

watt preferred

Bulb akan mudah diganti dengan penghapusan penutup

lensa saja dan tidak memerlukan penghapusan lengkap

illuminator.

Gauge Valves

• Type : Offset style, angle pattern

• Body material : Carbon steel or stainless steel as

indicated on the datasheet

• Trim Material : Stainless steel unless otherwise

specified

• Connection to :

Vessel : ¾“ flange

Gauge : ¾“ NPT(M) union

Vent/Drain : ¾“ NPT(F)

• Connection : “side-side” unless otherwise

specified

191

5.2.11 Liquid Level Switches

Switches dalam pelayanan hidrokarbon harus dari

konstruksi tipe float kandang eksternal dan harus

memiliki peringkat yang sama atau lebih besar dari

tekanan desain kapal dan suhu.

Switch harus dipasang langsung ke vessel ketika hanya ada

saklar dan gauge. Switch dapat dipasang di kekang

mengukur strongback / pipa ketika ada pemancar

terpisah. Block valve harus disediakan untuk menghapus

switch untuk melayani. Semua switch shutdown yang

akan langsung terhubung. Beralih mekanisme dan

mengapung harus dilepas tanpa discormecting pipa dll

Elektroda-jenis switch harus digunakan untuk alarm

tingkat tinggi dan rendah primer dan tingkat rendah

keselamatan shutdown yang ekstrim pada ketel uap dan

layanan non-hidrokarbon lainnya. Dimana tidak dituntut

oleh kode jenis lainnya dapat diinstal dengan persetujuan

Perusahaan. Switch tingkat jenis merkuri tidak boleh

digunakan.

192

Untuk layanan kurang dari minus 17,8 ° C bellow jenis

saklar tekanan diferensial harus digunakan. Sebuah

pemancar DP dapat dianggap sebagai alternatif.

Pada layanan suhu tinggi seperti boiler, kondensat steam,

penjual harus memastikan sirip pendingin diperpanjang

cukup untuk memungkinkan beralih untuk beroperasi

secara memuaskan. Kabel suhu tinggi harus digunakan

untuk aplikasi ini.

Level Switch hanya dapat digunakan dengan persetujuan

oleh Perusahaan.

Persyaratan Perangkat Keras

Kebutuhan hardware dari level gauge adalah sebagai

berikut:

• Type : Float motion in external float

cage with magnetic follower

actuate switch

• Float Chamber : Fabricated steel, 35

kg/cm2/232 °C minimum

193

rating (other materials and

ratings as per datasheet); welded

cage construction

• Float and Trim : 304 SS or better (displacer

actuation is acceptable at high

pressure)

• Process Connection : 2", 300# RF flange (min.),

upper side and bottom

• Conduit Connection : ¾“ NPT

• Enclosure : NEMA 4X/IP 65 (or as per

datasheet)

• Electrical Classification : As per datasheet

• Switch Type : SPDT, hermetically sealed,

dry contact switch.

Contact shall be suitable for use in a 24 VDC or 120 VDC

shutdown systems or in a 117 VAC control system (min.

rating 5 amps)

5.2.12 Tank Gauging

Liquid level tank gauges harus dari motor servo berbasis

sistem displacer dengan pemancar digital dibangun. Tank

194

sistem pengukuran harus disediakan sebagai sistem yang

lengkap dengan sistem transmisi data, rata-rata (rata-rata)

sensor temperatur, pengukuran kepadatan, dan tangki sisi

memantau.

5.2.13 Miscellaneous Type Level Instruments

Jika tidak ada level instrumen dijelaskan sebelumnya

dalam spesifikasi ini akan memenuhi persyaratan dari

aplikasi tertentu, jenis lain dari instrumen, seperti masuk

(layanan konduktif saja) radar, ultrasonik, getaran, dan

perangkat serupa mungkin diberikan jika disetujui oleh

Perusahaan.

5.3 Surge Protection

Perlindungan dari power dan paku disebabkan oleh petir

dan sumber lainnya harus dipasang untuk melindungi

semua sirkuit elektronik. Sirkuit ini termasuk, namun

tidak terbatas pada perangkat lapangan seperti positioner.

Perangkat perlindungan harus berada sedekat mungkin ke

terminal peralatan yang akan dilindungi dan dipasang

195

sesuai dengan instruksi dari pabriknya. Perhatian harus

diberikan untuk landasan sirkuit memadai.

5.4 Kekebalan RFI

Semua peralatan elektronik yang menggunakan analog

elektronik atau sinyal digital secara internal maupun

sebagai perangkat input atau output, harus bersertifikat

dari produsen bahwa perangkat tidak rentan terhadap

interferensi frekuensi radio

Perangkat ini harus beroperasi secara memuaskan ketika

mengalami Radio Frekuensi kebisingan lingkungan

berikut, ini adalah:

• 20 volts / meter below 14 KHz.

• 10 volts / meter at 14 KHz to 30 MHz.

• 5 volts / meter above 30 MHz to 10 GHz.

Kekebalan RFI diterima diperlukan bila peralatan sedang

digunakan dalam konfigurasi operasional normal atau

konfigurasi yang digunakan untuk kalibrasi dan checkout.

196

5.5 Ketahanan Terhadap Iklim Tropis

Umumnya metode standar Vendor dari Tropic Proofing

harus diterapkan kontrol valve individu dengan

persyaratan minimum sebagai berikut:

a. Desain yang tepat dan konstruksi.

b. Pemilihan bahan yang tidak rentan terhadap

pertumbuhan jamur dan uap air.

c. Pengobatan bahan rentan dengan lapisan

pelindung untuk mencegah pertumbuhan

jamur. Untuk mencegah korosi dan

mencegah penyerapan kelembaban.

Selain di atas, data sheet untuk control valve individu

harus dirujuk untuk rincian lebih lanjut.

5.6 Papan Nama

Sebuah papan nama identifikasi harus disediakan pada

setiap Level Instrument Papan nama harus ditempelkan

secara tetap menggunakan 316 baut SS dan nut. Perekat

tidak akan digunakan.

197

Nameplates untuk instrumen lapangan dipasang harus 16

gauge 316 plat SS. Dymotape Stainless steel tidak boleh

digunakan untuk papan nama. Ketebalan papan nama

stainless steel akan lebih 2mm.

Tag no instrumen seperti yang diidentifikasi pada

datasheet harus ditandai dengan jelas pada pelat nama.

Ukuran huruf harus Printing atau lukisan huruf pada pelat

stainless steel 3/16 "tinggi minimum. Surat akan terukir.

Tidak diterima.

5.7 Inspeksi dan Pengujian

Rincian inspeksi dan pengujian persyaratan harus sesuai

dengan berikut:

5.7.1 Pengujian dan Inspeksi

Pemeriksaan wajib pada semua aspek dokumentasi

Vendor dalam kaitannya dengan "as built" gambar,

sertifikasi yang berlaku dan sertifikat uji materi.

198

Pengujian kalibrasi individu instrumen akan diperlukan

serta pengujian tekanan, NDT, pengujian kebocoran

sebagaimana tercantum dalam spesifikasi tertentu dan

data sheet. Setelah pengujian dan inspeksi harus

dimasukkan ke instrumen instrumen / paket, sebagai

minimum:

a. Sertifikat FAT

b. Pengujian SAT

c. Surat unit asli

Vendor harus menyerahkan prosedur pengujian dan

inspeksi untuk Perusahaan / Kontraktor untuk

persetujuan.

5.7.2 Sertifikasi QA/QC

Vendor harus menyediakan QA / QC Tes dan

Pemeriksaan Sertifikat / Laporan untuk pasokan lengkap:

a. Sertifikasi QA/QC untuk visual controls:

• Tipe dan model,

• Bahan

• Rating

• Skala

199

• Rentang operasi

• Label

• Pamti

• Dimensi (flanges, threading, piping)

• Sertifikat kesesuaian untuk peralatan yang

digunakan di daerah berbahaya

b. QA/QC Sertifikasi untuk pengujian

fungsional:

Produsen Control Valve harus menguji dan

mengkalibrasi setiap control valve di pabrik

terhadap spesifikasi dan data sheet

persyaratan:

Setiap katup kontrol harus memiliki sertifikat

kalibrasi yang meliputi:

• Mengukur 5 titik : 0%, 25%, 50%, 75%,

100% (meningkat dan menurun)

• Ambang set point dan dead band

(meningkat dan menurun)

200

201

BAB 6 SPESIFIKASI INSPEKSI DAN

PENGUJIAN

6.1 Gambaran Umum

Spesifikasi ini mencakup persyaratan umum untuk

inspeksi dan pengujian Sistem Instrumentasi yang akan

dipasang di Proyek Penerimaan dan Regasifikasi LNG.

Vendor bertanggung jawab penuh untuk desain dan

pembuatan sesuai dengan spesifikasi ini dan seperti yang

disepakati dalam korespondensi tertulis berikutnya.

6.2 Pengujian dan Inspeksi

6.2.1 Persyaratan Umum

Vendor wajib menyampaikan Inspeksi dan Rencana Uji

(ITP) dan semua prosedur yang diperlukan pembeli untuk

disetujui.

202

Vendor akan bertanggung jawab untuk melakukan

kalibrasi semua instrumen, uji kabel, uji kebocoran

tabung, pengujian material, inspeksi visual, pemeriksaan

destruktif non (NDE), dan pengujian tekanan untuk

sistem perpipaan dalam sistem.

6.2.2 Factory Acceptance Test (FAT)

FAT pada Workshop Metering System Vendor

• Pemeriksaan dan prosedur pengujian diajukan

oleh Vendor untuk persetujuan pembeli.

• Vendor Instrumen harus melaksanakan FAT

Sistem Instrumentasi pada toko vendor, semua

barang yang akan diuji adalah yang dikembangkan

oleh Vendor. Sebelum memulai FAT, tes internal

Vendor harus diselesaikan dan laporan-laporan

tersebut disampaikan kepada pembeli.

Mengintegrasikan FAT dengan Process Control System

(PCS)

• Metering System Vendor harus melakukan

integrasi FAT untuk tes Komunikasi dengan PCS

203

Vendor, sistem kontrol utama dijadwalkan PCS

Vendor di toko PCS Vendor.

• Metering System Vendor harus memberikan dan

menunjukkan perangkat lunak yang diinstal

memenuhi spesifikasi yang diberikan oleh

Pembeli.

• Sistem Instrumentasi Vendor bertanggung jawab

untuk memverifikasi komunikasi dengan PCS.

6.2.3 Site Acceptance Test (SAT)

• Berikut dikenakan Sab Vendor di bawah tanggung

jawab penuh Nya akan melakukan Sab Semua tes

harus sebagai tes kombinasi terpadu dan harus

dilakukan pada titik ke titik dasar.

a. Kerusakan instalasi gratis dan sistem lengkap

fungsional (100%)

b. Uji kombinasi antara sistem instrumnatasi dan

peralatan terkait lainnya.

• Pemeriksaan dan prosedur pengujian diajukan oleh

Vendor, sesuai item pengujian di atas, untuk

mendapatkan persetujuan Pembeli itu.

204

• Vendor mengusulkan durasi selama tes di atas dan

menyerahkan item-bijaksana putus durasi bersama

dengan kutipan.

• Semua peralatan uji dan alat-alat harus disiapkan oleh

Vendor dan dibawa ke situs oleh pengawas Vendor.

• Kedua Pekerja & Pembeli harus menyaksikan SAT.

6.3 Commissioning

6.3.1 Pre-Commissioning

Sebelum Pre-Commissioning:

1. Cek list semua sistem

2. Cek sumua kontinuitas instrument

6.3.2 Commissioning

Sebelum Commissioning:

1. Instalasi harus lengkap dengan segala hal

2. Semua sistem grounding harus dipasang

3. Rresistance loops juga harus sudah diukur dan nilai

resisteansi dikonfirmasi dalam kriteria yang dapat

diterima.

4. Semua lingkaran kabel harus telah.

205

5. Semua pengaturan kontroller harus seudah

disesuaikan dan disetel

6. Semua dokumen yang bersangkutan dan laporan FAT

harus diperbarui dan tersedia.

Instrumen Specialist, Engineer Spesialis dari Vendor,

akan dikirim pada situs untuk perbaikan dan modifikasi

yang diperlukan selama tahap commissioning.

6.3.3 Acceptance Work

Lingkup pekerjaan Vendor hanya dapat diterima oleh

Pembeli setelah plant ini beroperasi penuh dan semua

peralatan beroperasi secara memuaskan. Semua dokumen

yang diperlukan untuk operasi dan pemeliharaan tujuan,

termasuk pre-commissioning dan commissioning berkas,

harus menjadi bagian dari kriteria penerimaan.

Prosedur penerimaan formal harus mencakup serah

semua pembangunan, pengujian, inspeksi dan kalibrasi

dokumen termasuk "as-built" gambar.

206

6.3.4 Peralatan Khusus

Vendor harus mengidentifikasi semua alat khusus yang

diperlukan untuk melakukan pemeliharaan rutin dan alat

lainnya direkomendasikan untuk prosedur khusus.

Sebelum serah terima, Vendor harus menyediakan semua

peralatan uji yang diperlukan.

6.3.5 Spare Part

Vendor harus memasok suku cadang untuk konstruksi

dan commissioning dan operasi 2 tahun. Suku cadang

detail untuk instrumen lapangan mengacu pada

Instrument General Specification.

6.3.6 Training

Vendor harus melakukan pelatihan bagi operator,

pemeliharaan dan rekayasa Sistem Paket.

6.4 Papan Nama

Selain persyaratan kode internasional, Sistem

Instrumentasi harus dilengkapi dengan papan nama

utama terpasang secara permanen dibuat dari 316SS. Teks

207

dan penomoran harus jelas terukir, cat diisi dan minimal

6 mm tinggi.

Papan nama utama harus dipasang di lokasi yang

menonjol dijamin dengan sekrup stainless steel atau paku

keling. Papan nama tersebut harus diukir dengan

informasi berikut sebagai minimum:

• Nama Client

• Nama Proyek

• Purchase Order No

• Judul Peralatan

• Nomor tag Peralatan

• Nama Vendor

• Serial Number

• Tahun Diproduksi

• Kode Desain

• Desain Tekanan

• Desain Suhu

• Desain Debit

• Bersertifikat berat badan (kg)

208

Sub-peralatan utama (misalnya Arus kabinet komputer,

dll) harus dilengkapi dengan papan nama individu sesuai

dengan Spesifikasi Proyek berlaku sebagai minimum, atau

papan nama standar Vendor.

6.5 Protective Coating

Semua peralatan harus dilindungi dari korosi eksternal

sesuai dengan Spesifikasi Protective Coating, atau sesuai

dengan standar subjek produsen untuk persetujuan

Pembeli.

6.6 Sertifikasi

Vendor harus mengikuti aturan dan regulasi untuk

Instrumentasi Sertifikasi Indonesia. Sertifikasi (Metrologi

kalibrasi dan sertifikasi Migas) harus disertakan pada

lingkup Vendor kerja / pasokan.

Sertifikasi harus disediakan untuk instrumen lapangan,

sertifikasi unit asli dari fabrikasi, dan sertifikasi untuk

semua instrumen kalibrasinya.

209

DAFTAR PUSTAKA

Devold, H. (2013). Oil and gas production handbook: an introduction

to oil and gas production, transport, refining and petrochemical

industry. ABB Oil and Gas.

Dickenson, T. C. (1999). Valves, piping, and pipelines handbook.

Elsevier.

Down, R. D., & Lehr, J. H. (Eds.). (2005). Environmental

instrumentation and analysis handbook. John Wiley & Sons.

Emerson (2021). The Engineer's Guide to Level Measurement.

Gilmore, W. (2012). The user-computer interface in process control: a

human factors engineering handbook. Elsevier.

Journeaux, J. Y., Klotz, W. D., Park, S., & Wallander, A. (2013,

April). Plant control design handbook. In ITER Int. Org.

Kuphaldt, T. R. (2008). Lessons in industrial instrumentation.

Creative Commons Attribution/PAControl. com.

Kutz, M. (2013). Handbook of measurement in science and engineering.

M. Kutz (Ed.). Wiley.

Lipták, B. G. (Ed.). (2003). Instrument Engineers' Handbook,

Volume One: Process Measurement and Analysis (Vol. 1).

CRC press.

210

Lipták, B. G. (Ed.). (2018). Instrument Engineers' Handbook,

Volume Two: Process Control and Optimization (Vol. 2). CRC

press.

Lipták, B. G., & Eren, H. (Eds.). (2016). Instrument Engineers'

Handbook, Volume 3: Process Software and Digital

Networks (Vol. 3). CRC press.

Lipták, B. G. (Ed.). (2013). Process Control: Instrument Engineers'

Handbook. Butterworth-Heinemann.

Lipták, B. G. (1994). Analytical instrumentation. CRC Press.

Look, B. G. (2016). Handbook of SCADA/control systems security.

CRC Press.

Lyons, W. C., & Plisga, G. J. (2011). Standard handbook of

petroleum and natural gas engineering. Elsevier.

Piping: A Practical and Comprehensive Guide. CRC Press.

Sheldrake, A. L. (2016). Handbook of electrical engineering: for

practitioners in the oil, gas and petrochemical industry. John

Wiley & Sons.

Skrentner, R. G. (1988). Instrumentation handbook for water and

wastewater Treatment plants. CRC Press.

Smith, D. J., & Simpson, K. G. (2010). Safety critical systems

handbook: a straight forward guide to functional safety, IEC

61508 (2010 Edition) and related standards, including process

211

IEC 61511 and machinery IEC 62061 and ISO 13849.

Elsevier.

Stapelberg, R. F. (2009). Handbook of reliability, availability,

maintainability and safety in engineering design. Springer

Science & Business Media.

Sydenham, P. H. (1982). Handbook of measurement science (Vol. 1).

Takahashi, H., Dung, N. M., Matsumoto, K., & Shimoyama, I.

(2012). Differential pressure sensor using a

piezoresistive cantilever. Journal of micromechanics and

microengineering, 22(5), 055015.

Von Baeckmann, W., Schwenk, W., & Prinz, W.

(1997). Handbook of cathodic corrosion protection. Elsevier.

Webster, J. G., & Eren, H. (Eds.). (2018). Measurement,

Instrumentation, and Sensors Handbook: Two-Volume Set.

CRC press.

212

TENTANG PENULIS

Fitri Rahmah menyelesaikan program Sarjana

dan Magister di Jurusan Teknik Fisika Institut

Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya

pada tahun 2013 dan 2015. Program Magister

ditempuh dengan bantuan Beasiswa

Pendidikan Pascasarjana Dalam Negeri (BPP-DN) Calon

Dosen. Sejak Desember 2015 hingga sekarang aktif menjadi

dosen di Program Studi Teknik Fisika Universitas Nasional

Jakarta.

Fitri Rahmah menyelesaikan program Sarjana dan Magister di Jurusan Teknik Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya pada tahun 2013 dan 2015. Program Magister ditempuh dengan bantuan Beasiswa Pendidikan Pascasarjana Dalam Negeri (BPP-DN) Calon Dosen. Sejak Desember 2015 hingga sekarang aktif menjadi dosen di Program Studi Teknik Fisika Universitas Nasional Jakarta.