manual training
Nitrogen Generator CA-Z Series
disampaikan oleh
PT Petrotec Air Power
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
I. PENGANTAR
1.1 Metoda Pemisahan Udara
a. Metode Pemisahan Udara Cryogenic
Merupakan metode pemisahan udara tradisional untuk memisahkan nitrogen, oksigen, dan
argon dengan cara membuat udara hingga menjadi cair.
b. Metode Pemisahan Udara Non-Cryogenic
Merupakan metode pemisahan udara langsung di tempat (onsite) dengan menggunakan
generator PSA nitrogen dan oksigen, generator VPSA oksigen serta generator membran
nitrogen.
Tabel 1.1 Perbedaan Metode Cryogenic dan Metode Non- Cryogenic
Metoda Cryogenic
Metoda Non-Cryogenic
Jumlah yang besar
Jumlah yang sedikit dan menengah
Dibutuhkan transportasi dan
reservoir. Menyulitkan.
Tidak dibutuhkan transportasi, langsung
ditempat, tepat waktu.
Bertekanan tinggi, berbahaya.
Bertekanan rendah (dapat dinaikkan
tekanannya)
Berkaitan dengan banyak
pekerjaan.
Dapat beroperasi secara mandiri
Biaya operasional yang tinggi
Biaya operasional yang rendah
1.2 Mengenal Nitrogen
Nitrogen merupakan gas lembam yang terbaik dan terbanyak. Gas nitrogen merupakan gas
yang tidak berwarna, tidak berbau, lembam, tidak berasa, tidak bersifat korosif dan bukan gas
yang mudah terbakar. Nitrogen juga bukan gas beracun tetapi dapat bertindak seperti
asphyxiate dengan menambahkan gas oksigen pada udara untuk kelangsungan hidup. Ratarata tiap jenis udara terdiri dari N2 (78.084%), O2 (20.9476%), Ar (0.9364%), CO2 (0.0314%).
Sedangkan komponen lainnya seperti H2, CH4, N2O, O3, SO2, NO2 jumlahnya sangat sedikit.
Berat molekul Nitrogen adalah 25 dengan tiik didih – 195.8 0C dan kondensasi – 210 0C.
II. PRINSIP KERJA GENERATOR PSA NITROGEN
2.1 Karakeristik Kerja CMS (Carbon Molecular Sieve)
Bahan penyerap pada generator PSA (Pressure Swing Adsorption) nitrogen adalah CMS
(carbon molecular sieve). Bahan ini akan menyerap oksigen dari udara bertekanan sehingga
gas yang tidak terserap – nitrogen, akan secara otomatis terpisah dari udara sehingga dapat
digunakan untuk proses produksi. CMS ini akan diregenerasi saat proses depression. CMS
merupakan benda berwarna hitam yang terbuat dari bahan batu bara khusus.
Gambar 2.1 CMS (Carbon Molecular Sieve)
Prepared by JM
1
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Secara umum terdapat dua proses pada sistem generator PSA yaitu adsorption (penyerapan)
dan diffusion (difusi/penyebaran), karena tiap gas mempunyai karakteristik tingkat penyerapan
yang berbeda dan hal ini nantinya berkaitan dengan fungsi/kemampuannya untuk diserap oleh
molecular sieve. Proses penyerapan (adsorption) dapat memproduksi gas dengan tingkat
kemurnian (purity) nitrogen dari 95.0% hingga 99.9995%.
Untuk lebih mengetahui karakteristik penyerapan oleh CMS maka berikut kurva keseimbangan
penyerapan (adsorption balance curve) dan kurva pembentukan penyerapan (adsorption
development curve) yang menunjukkan spesifikasi kapasitas penyerapan oleh CMS terhadap
molekul O2 dan N2.
Gambar 2.2 Kurva Kapasitas PenyerapanCMS (Carbon Molecular Sieve)
terhadap Gas Nitrogen dan Oksigen
Dari dua kurva diatas, kita dapat mengerti kapasitas penyerapan gas O2 dan N2 meningkat
bersamaan, ketika tekanan penyerapan meningkat. Dalam waktu yang singkat, molekul O2
lebih cepat mencapai titik kesetimbangan penyerapan dibanding molekul N2 karena adanya
perbedaan difusi.
Berikut ilustrasi (lihat Gambar 2.3) bagaimana CMS melakukan penyerapan terhadap oksigen
dan nitrogen akan lewat menuju nitrogen buffer tank ketika udara melalui tabung penyerapan
(adsorption tower) yang berisi CMS.
Gambar 2.3 Ilustrasi Proses Penyerapan Didalam Tabung Penyerapan
(Adsorption Tower) yang Berisi CMS
Prepared by JM
2
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
2.2 Komponen Generator PSA Nitrogen
Gambar 2.4 Tampak Depan Generator PSA Nitrogen
Keterangan Gambar 2.4 :
1 : Refrigerant Dryer
2 : Air Inlet Port (Jalur Masukan Udara)
3 : Filter
4 : Adsorption Vessel (Tabung Penyerapan)
5 : Control Box (Panel Kontrol)
6 : Pressure Gauge
Gambar 2.5 Tampak Kiri Generator PSA Nitrogen
Keterangan Gambar 2.5 :
1 : Air Outlet Port (Jalur Keluaran Udara)
Prepared by JM
3
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
2 : Air Inlet Port (Jalur Masukan Udara)
3 : Filter
4 : Air Buffer Tank (Tabung Penyimpanan Udara)
Gambar 2.6 Tampak Kanan Generator PSA Nitrogen
Keterangan Gambar 2.6 :
1 : N2 Outlet Pipline (Pipa Keluaran N2)
2 : Pressure Regulator
3 : Flowmeter
4 : Pressure Regulator
5 : N2 Buffer Tank (Tabung Penyimpanan N2)
2.3 Proses Kerja Generator PSA Nitrogen
a. Tabung Kiri – Adsorption (Penyerapan), Tabung Kanan – Regenerasi
• Melalui air inlet valve (katup masukan udara) dan left inlet valve (katup masukan kiri),
udara bertekanan masuk menuju tabung penyerapan kiri (left adsorb vessel).
• Tekanan pada tabung akan meningkat dan molekul oksigen dari udara bertekanan diserap
oleh CMS sedangkan molekul nitrogen akan melalui tumpukan CMS.
• Melalui left outlet valve (katup keluaran kiri) dan nitrogen outlet valve (katup keluaran
nitrogen), nitrogen akan menuju tabung penyimpanan N2 (nitrogen storage vessel).
• Proses diatas disebut proses penyerapan pada tabung kiri (left adsorption) dan proses ini
akan berlangsung 60 detik.
• Setelah proses diatas terlewati, tabung kiri akan terhubung dengan tabung kanan melalui
terbukanya top equalization valve (katup equalization atas) dan bottom/left equalization
valve (katup equalization bawah/kiri) hingga tekanan kedua tabung seimbang. Proses ini
disebut proses equalization, ini berlangsung selama 2-3 detik. Selanjutnya, proses
penyerapan berganti ke tabung kanan.
• Ketika terjadi penyerapan pada tabung kiri (left adsorption), tekanan pada tabung kanan
akan turun dengan cepat ke udara atmosfer untuk regenerasi. Proses ini akan melepaskan
Prepared by JM
4
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
•
gas oksigen melalui right vent valve (katup buangan kanan). Proses ini disebut dengan
proses regenerasi.
Untuk satu proses regenerasi yang lengkap, purge valve (katup purge) akan terbuka untuk
membilas tumpukan CMS dengan gas nitrogen murni. Prosedur ini disebut dengan purge.
b. Tabung Kanan – Adsorption (Penyerapan), Tabung Kiri – Regenerasi
• Melalui air inlet valve (katup masukan udara) dan right inlet valve (katup masukan kanan),
udara bertekanan masuk menuju tabung penyerapan kanan (right adsorb vessel).
• Tekanan pada tabung akan meningkat dan molekul oksigen dari udara bertekanan diserap
oleh CMS sedangkan molekul nitrogen akan melalui tumpukan CMS.
• Melalui right outlet valve (katup keluaran kanan) dan nitrogen outlet valve (katup keluaran
nitrogen), nitrogen akan menuju tabung penyimpanan N2 (nitrogen storage vessel).
• Proses diatas disebut proses penyerapan pada tabung kanan (right adsorption) dan proses
ini akan berlangsung 60 detik.
• Setelah proses diatas terlewati, tabung kanan akan terhubung dengan tabung kiri melalui
terbukanya top equalization valve (katup equalization atas) dan bottom/right equalization
valve (katup equalization bawah/kanan) hingga tekanan kedua tabung seimbang. Proses
ini disebut proses equalization, ini berlangsung selama 2-3 detik. Selanjutnya, proses
penyerapan berganti ke tabung kiri.
• Ketika terjadi penyerapan pada tabung kanan (right adsorption), tekanan pada tabung kiri
akan turun dengan cepat ke udara atmosfer untuk regenerasi. Proses ini akan melepaskan
gas oksigen melalui left vent valve (katup buangan kiri). Proses ini disebut dengan proses
regenerasi.
• Untuk satu proses regenerasi yang lengkap, purge valve (katup purge) akan terbuka untuk
membilas tumpukan CMS dengan gas nitrogen murni. Prosedur ini disebut dengan purge.
Setiap proses diatas dikendalikan oleh sebuah PLC dan tiga/lima buah solenoid valve. PLC
(programmable logic controller) akan memberikan sinyal ke solenoid valve. Ketika PLC
controller memberikan sinyal kesalah satu solenoid valve, hal ini akan membuat beberapa
valve akan bekerja. Untuk tiga solenoid valve maka solenoid valve pertama akan mengatur
kerja left inlet valve (katup masukan kiri), left outlet valve (katup keluaran kiri) dan right vent
valve (katup buangan kanan) selama proses penyerapan pada tabung kiri (left adsorption).
Solenoid valve kedua akan mengatur kerja top dan bottom equalization valves (katup
equalization atas dan bawah) selama proses equalization. Solenoid valve ketiga akan
mengatur kerja right inlet valve (katup masukan kanan), right outlet valve (katup keluaran
kanan) dan left vent valve (katup buangan kiri) selama proses penyerapan pada tabung kanan
(right adsorption).
Sedangkan untuk lima solenoid valve maka solenoid valve pertama akan mengatur kerja left
inlet valve (katup masukan kiri), left outlet valve (katup keluaran kiri) dan right vent valve
(katup buangan kanan) selama proses penyerapan pada tabung kiri (left adsorption). Solenoid
valve kedua akan mengatur kerja top equalization valve (katup equalization atas) bersamaan
dengan solenoid keempat akan mengatur kerja left equalization valve (katup equalization kiri)
selama proses equalization kiri (left equalization). Solenoid valve ketiga akan mengatur kerja
right inlet valve (katup masukan kanan), right outlet valve (katup keluaran kanan) dan left vent
valve (katup buangan kiri) selama proses penyerapan pada tabung kanan (right adsorption). ).
Solenoid valve kedua akan mengatur kerja top equalization valve (katup equalization atas)
bersamaan dengan solenoid kelima akan mengatur kerja right equalization valve (katup
equalization kanan) selama proses equalization kanan (right equalization)
Tingkat kemurnian nitrogen ditunjukkan pada oksigen analyzer, ketika tingkat kemurnian
nitrogen dibawah yang diharapkan maka gas nitrogen tersebut dibuang melalui vent flow
control valve (katup buangan flow control) ke udara bebas. Setelah mencapai yang
diharapkan, baru alirkan gas nitrogen tersebut ke pemakaian melalui outlet flow control valve
(katup keluaran flow control).
Prepared by JM
5
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Untuk model atau tipe unit tertentu memiliki optional solenoid valve dan pneumatic valve untuk
mengatur proses diatas. Ketika tingkat kemurnian gas nitrogen tidak sesuai dengan yang
diharapkan maka secara otomatis maka vent flow control solenoid valve akan memberikan
sinyal ke Vent Flow Control Pneumatic Valve untuk membuka. Setelah mencapai yang
diharapkan, gas nitrogen tersebut baru dialirkan ke pemakaian melalui outlet flow control
pneumatic valve (katup pneumatic keluaran flow control) setelah mendapatkan sinyal dari
outlet flow control solenoid valve.
Gambar 2.7 Proses Kerja Generator PSA Nitrogen
Keterangan Gambar 2.7 :
A : Air Inlet Valve (Katup Masukan Udara) – ball valve.
B : Left Outlet Valve (Katup Keluaran Kiri) – pneumatic valve.
C : Right Outlet Valve (Katup Keluaran Kanan) – pneumatic valve.
D : Top Equalization Valve (Katup Equalization Atas) – pneumatic valve.
E : Regulate Valve (Katup Pengaturan) – ball valve.
F : Bottom Equalization Valve (Katup Equalization Bawah) – pneumatic valve.
G : Left Inlet Valve (Katup Masukan Kiri) – pneumatic valve.
H : Right Inlet Valve (Katup Masukan Kanan) – pneumatic valve.
I : Left Vent Valve (Katup Buangan Kiri) – pneumatic valve.
J : Right Vent Valve (Katup Buangan Kanan) – pneumatic valve.
K : Nitrogen Outlet Valve (Katup Keluaran Nitrogen) – ball valve.
L : Outlet Flow Control Pneumatic Valve (Katup Pneumatic Keluaran Flow Control) – pneumatic
valve.
M : Outlet Flow Control Valve (Katup Keluaran Flow Control) – ball valve.
N : Vent Flow Control Pneumatic Valve (Katup Pneumatic Buangan Flow Control) – pneumatic
valve.
O : Vent Flow Control Valve (Katup Buangan Flow Control) – ball valve.
Prepared by JM
6
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Gambar 2.8 Valve PSA Nitrogen CA-Z series
Keterangan Gambar 2.8 :
1 : Right Vent Valve (Katup Buangan Kanan) – pneumatic valve.
2 : Left Equalization Valve (Katup Equalization Kiri) – pneumatic valve.
3 : Right Inlet Valve (Katup Masukan Kanan) – pneumatic valve.
4 : Top Equalization Valve (Katup Equalization Atas) – pneumatic valve.
5 : Right Outlet Valve (Katup Keluaran Kanan) – ball valve.
6 : Left Outlet Valve (Katup Keluaran Kiri) – pneumatic valve.
7 : Purge Valve (Katup Purge) – pneumatic valve.
8 : Left Inlet Valve (Katup Masukan Kiri) – pneumatic valve.
9 : Right Equalization Valve (Katup Buangan Kiri) – pneumatic valve.
10 : Left Vent Valve (Katup Buangan Kiri) – pneumatic valve.
11 : Silencer
III. SISTEM GENERATOR PSA NITROGEN
3.1 Instalasi Sistem Generator PSA Nitrogen
Untuk menghasilkan nitrogen murni, generator PSA nitrogen memerlukan beberapa peralatan
lainnya sehingga membentuk satu sistem/paket. Peralatan itu adalah kompresor udara (air
compressor), pengering udara (air dryer), beberapa filter dan reservoir/buffer. Adapun instalasi
pada umumnya untuk satu system generator PSA nitrogen seperti tampak pada Gambar 3.1.
Prepared by JM
7
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Gambar 3.1 Instalasi Sistem Generator PSA Nitrogen pada Umumnya
3.2 Komponen Utama Sistem Generator PSA Nitrogen
3.2.1 Kompresor Udara (Air Compressor)
Pada proses PSA, udara atmosfer dimampatkan menjadi udara bertekanan tinggi oleh satu
paket compressor udara. Atau dengan kata lain ompresor udara diperlukan untuk
mendapatkan udara bertekanan dengan nilai tertentu. Tekanan keluaran (discharge pressure)
kompresor udara dapat diatur dari batas bawah hingga batas atas oleh pemakai.
Terdapat banyak sekali pilihan kompresor udara yang dapat digunakan oleh pemakai.
Pemakai dapat menggunakan kompresor jenis piston atau rotary screw compressor. Untuk
penjelasan kompresor udara secara lebih mendetail dan lengkap terdapat dalam training
manual terpisah.
3.2.2 Compressed Air Treatment
Udara bertekanan hasil dari pemampatan oleh kompresor udara tidak dapat langsung
digunakan untuk poses PSA nitrogen. Udara tersebut harus melalui serangkaian tahap
perlakuan (compressed air treatment) sehingga kualitas udara tersebut layak dan sesuai
dengan spesifikasi untuk proses PSA nitrogen.
Udara bertekanan harus dikeringkan (sekaligus didinginkan) sehingga digunakan refrigerant
dryer yang akan membuang kandungan air dan oli (jika ada) dari udara. Selain itu air dryer
juga dilengkapi dengan pre-filter dan after-filter yang berfungsi untuk membuang debu, air, oli
dan partikel kontaminan lainnya. Untuk spesifikasi filter secara lengkap dapat dilihat pada user
manual.
Salah satu keunikan sistem PSA nitrogen ini adalah adanya carbon filter. Carbon filter ini
digunakan untuk membuang (uap) oli dari udara bertekanan yang akan masuk ke peralatan
PSA nitrogen. Hal ini diperlukan karena CMS sangat peka terhadap kontaminasi oli. Active
carbon filter tidak dapat diperbaharui, sehingga harus diganti secara berkala atau ketika telah
mengalami kerusakan.
Prepared by JM
8
PT Petrotec Aiir Power
Tra
aining Centerr
Ge
eneral Manual Training CANGAS
C
Ge
enerator PS
SA Nitrogen – CA-Z seriies
Gambar 3.2 Filter Active
A
Carbon
n
3.2.3 CAN
C
GAS Generator
G
P
PSA
Nitrog
gen
Kompo
onen Can Gas
G genera
ator PSA niitrogen pad
da umumnya terdiri da
ari tangki bu
uffer udara,,
tangki buffer nitro
ogen, dua buah
b
tabung penyerap
pan (adsorp
ption vessel), panel co
ontrol, base
e
plate, muffler, okssigen analyyzer, flow meter, beberrapa indicattor gauge, rreduce regu
ulator, filter,,
bebera
apa solenoid valve, beberapa
b
pn
neumatic valve,
v
dan beberapa b
ball valve. Komponen
n
utama system ini adalah dua
a buah tabung penyera
apan (adsorp
rption vesse
el).
Gamb
bar 3.3 Tabung Penyerap
pan (Adsorpttion Vessel)
en murni ha
asil penyera
apan di tabu
ung penyerrapan akan diteruskan tangki buffe
fer nitrogen..
Nitroge
Nitroge
en disimpa
an di tang
gki buffer untuk me
enyediakan gas nitro
ogen selam
ma tabung
g
penyerrapan (adssorption vesssel) dalam
m proses re
e-pressuriza
ation. Selain itu nitrog
gen didalan
n
tangki buffer berffungsi ketikka terjadi la
angkah perrpindahan te
ekanan saa
at proses penyerapan
p
n
dan pe
elepasan.
Prepare
ed by JM
9
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
IV. CANBUS – OPERASIONAL HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE)
4.1. Tampilan Awal dan Fungsi Tombol
Sebelum menjalankan generator nitrogen, bebaskan tombol darurat (emergency stop) – jika
tertekan – yang berada pada control panel kemudian sistem control akan mulai bekerja dan
tampilan awal akan tampak seperti pada Gambar 4.1 - kiri. Kemudian jika tampilan tersebut
kita sentuh disembarang tempat maka akan tampak tampilan Running Parameters (Gambar
4.1 - kanan).
Gambar 4.1 (kiri) Tampilan Awal dan (kanan) Tampilan Running Parameter
Terdapat 5 tombol pada sisi kanan layar sentuh yaitu tombol “SYS” dan tombol F1 hingga F4
(lihat Gambar 4.1 – kanan). Adapun fungsi masing-masing tombol yaitu :
Tombol SYS : Mengatur parameter masukan pada HMI dan operator tidak perlu merubahnya.
Tombol F1 (Parameter Setting) : Mengatur parameter running, seperti nilai alarm untuk tingkat
kemurniaan dan flow rate.
Tombol F2 (Running Situation) : Menunjukkan situasi dan parameter running, mengatur
operasi generator, stop dan run.
Tombol F3 (Process Show) : Menunjukkan semua proses kerja generator nitrogen.
Tombol F4 (Database) : Untuk membaca data alarm sekarang dan yang lama, untuk
menganalisa kecenderungan (trend) dari tingkat kemurnian dan flow rate.
4.2 Operasional
4.2.1 Pengaturan Parameter Running
Sebelum menjalankan generator nitrogen, jika operator membutuhkan untuk mengatur
parameter running, tekan tombol F1 (lihat Gambar 4.1 – kanan). Operator dapat membaca dan
mengatur parameter running pada tampilan “parameter setting”. Beberapa parameter seperti
lamanya penyerapan (adsorption time), lamanya waktu tunda (pause time), lamanya
equalization (equalization time) dan sebagainya harus diatur oleh teknisi Can Gas (atau
Petrotec Air Power). Operator dapat mengatur nilai alarm untuk tingkat kemurnian (purity) dan
flow rate.
a. Pengaturan Nilai Alarm Tingkat Kemurnian (Purity)
Papan tombol angka (seperti kalkulator) akan tampak (lihat Gambar 4.2 – kanan) ketika
bagian “Purity Alarm” pada tampilan “parameter setting” disentuh (lihat Gambar 4.2 – kiri) .
Masukan nilai alarm purity dengan menekan tombol angka pada papan tombol angka dan
tekan tombol “enter”.
b. Pengaturan Nilai Alarm Flow Rate
Mengacu pada data operasional untuk mengatur data alarm nitrogen dan dengan satuan m3/h,
masukan nilai yang sesuai. Setelah pengaturan pada tampilan “parameter setting”, tekan
tombol “enter” atau tombol F1 untuk kembali ke tampilan “running parameters”.
Prepared by JM
10
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Gambar 4.2 (kiri) Tampilan Parameter Setting dan (kanan) Papan Tombol Angka
4.2.2 Membaca Running Situation
Dengan menekan tombol F2 maka tampilan “running situation” akan muncul (lihat Gambar
4.3). Operator dapat membaca beberapa parameter pada tampilan ini, seperti tingkat
kemurnian nitrogen, flow rate, total waktu running, dan sebagainya. Pada waktu yang
bersamaan operator dapat menjalankan atau mematikan generator nitrogen dengan menekan
tombol “run/stop”. Ketika tombol “run/stop” terlihat “stop” hal ini berarti bahwa generator
nitrogen berada dalam keadaan turn off, kemudian ketika tombol tersebut ditekan maka akan
terlihat tulisan “run”, generator nitrogen dalam keadaan turn on dan mulai running. Ketika
peralatan running, lampu indikasi “L Adsorption”, “Equalization”, “R Adsorption” akan menyala
dan menunjukkan running situation.
Gambar 4.3 (kiri) Tampilan Parameter Setting dan (kanan) Papan Tombol Angka
Ketika nilai tingkat kemurnian (purity) lebih rendah dari nilai setting, nilai flow rate lebih tinggi
atau peralatan memerlukan perawatan maka tanda alarm akan bekerja dan hal ini ditunjukan
oleh tanda “Alarm” seperti tampak pada Gambar 4.3 – kanan.
Pada saat yang bersamaan tampilan “warning” akan nampak (lihat Gambar 4.4) operator
dapat menyelesaikannya sesuai dengan operation manual, setelah selesai tekan tombol “OK”
untuk kembali. Tanda “Alarm” akan tetap berkedip untuk menunjukan bahwa peralatan masih
berada dalam kondisi alarm ketika penyebab alarm belum diselesaikan.
Prepared by JM
11
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Gambar 4.4 Tampilan Warning
4.2.3 Process Show
Dengan menekan tombol F3 maka kita dapat mengetahui P&I Diagram saat generator
nitrogen bekerja. Gambar dari tabung yang bekerja akan berkedip untuk menunjukan kondisi
kerja yang ada. Sebagai contoh, ketika tabung kiri bekerja (melakukan penyerapan) maka
gambar tabung kiri pada P&I Diagram akan berkedip untuk menunjukan bahwa generator
nitrogen berada dalam proses left adsorption.
Gambar 4.5 Tampilan P&I Diagram
4.2.4 Database
Dengan menekan tombol F4 maka tampilan “database” akan nampak (lihat Gambar 4.6).
Database ini menyediakan grafik perkembangan (trend) purity (Gambar 4.7 – kiri), grafik
perkembangan (trend) flow rate (Gambar 4.7 – kanan), grafik perkembangan (trend) pressure
(Gambar 4.8 – kiri) dan catatan terjadinya alarm (Gambar 4.8 – kanan).
Gambar 4.6 Tampilan Database
Prepared by JM
12
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Gambar 4.7 (kiri) Tampilan PurityTrend dan (kanan) Tampilan Flow Trend
Gambar 4.8 (kiri) Tampilan Pressure Trend dan (kanan) Tampilan History Alarm
Untuk dapat membaca ketiga data tersebut dengan cara menekan pilihan yang tersedia di
tampilan “database”. Untuk mengetahui informasi alarm tekan tombol “alarm” pada tampilan
“database” (seperti tampak pada Gambar 4.6) sedangkan jika ingin mengetahui
perkembangan (trend) dari flow rate atau purity maka dari tampilan “database” tekan tombol
yang sesuai untuk dapat melihat tampilan flow rate atau purity.
V. PROSEDUR OPERASIONAL
5.1 Prosedur Start Up Pertama Kali (Initial Start Up)
•
•
•
•
•
•
Periksa peralatan sistem PSA nitrogen dalam kondisi standby dan tersedia sumber listrik.
Nyalakan refrigerant dryer 3 – 5 menit terlebih dahulu sebelum menjalankan generator
PSA nitrogen, kemudian buka katup masukan dan keluaran refrigerant dryer.
Atur pressure regulator pada pipa instrument. Ketika tekanan udara di tangki udara telah
mencapai nilai yang ditentukan, atur tekanan pada pressure regulator setengah dari
tekanan udara di tangki udara.
Buka air inlet valve (katup masukan udara – lihat Gambar 2.4) pada generator PSA
nitrogen kemudian nyalakan generator nitrogen dengan menggunakan tombol “RUN” pada
control panel. Setelah beberapa detik, generator nitrogen akan bekerja secara normal.
Pada saat pertama kali bekerja, gas-gas yang terdapat pada tumpukan CMS harus
diganti. Sehingga jangan buka nitrogen outlet valve (katup keluaran nitrogen – lihat
Gambar 2.4). Setelah bekerja 4 – 6 kali siklus, buka perlahan nitrogen outlet valve (katup
keluaran nitrogen), gas nitrogen murni akan dilalukan ke tangki buffer nitrogen.
Buka katup buangan (vent valve) pada tangki buffer nitrogen untuk membuang gas
campur (gas nitrogen yang tidak murni) kurang lebih 20 menit. Ketika tingkat kemurnian
Prepared by JM
13
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
•
•
•
nitrogen yang terbaca oleh analyzer menunjukan “OK”, tutup katup buangan diatas
sehingga tekanan tangki naik.
Ketika tekanan di tangki buffer nitrogen mencapai hingga 6 barg, buka secara perlahan
outlet flow control valve (katup keluaran flow control – lihat Gambar 2.4) hingga terbuka
penuh. Atur tekanan pressure regulator nitrogen hingga sesuai dengan tekanan yang
dibutuhkan oleh pemakai yang terbaca di gauge indicator.
Atur dan lakukan kalibrasi nilai analyzer yang terbaca, (mengacu pada analyzer user
manual) hubungkan gas uji coba ke pipa produksi.
Atur kapasitas flow rate produksi nitrogen. Ketika kemurnian nitrogen dibawah nilai awal,
buka secara perlahan vent flow control valve (katup buangan flow meter). Ketika
kemurnian nitrogen diatas nilai awal, buka secara perlahan outlet flow control valve (katup
keluaran flow meter). Ketika nilai yang terbaca ssuai dengan kapasitas flow rate, artinya
besarnya sudut bukaan discharge valve telah sesuai.
5.2 Prosedur Start Up Normal
•
•
•
•
•
•
Jalankan refrigerant dryer 3-5 menit sebelum menjalankan PSA nitrogen generator.
Periksa semua katup (valve) dalam posisi membuka atau menutup secara benar.
Jalankan generator nitrogen dengan menggunakan tombol “RUN” pada control panel.
Sistem PSA akan bekerja pada status normal running.
Buka secara perlahan katup masukan (inlet valve) untuk mengalirkan udara bertekanan ke
PSA nitrogen generator.
Tunggu hingga tekanan di tangki buffer nitrogen mencapai 6 barg, kemudian buka sedikit
katup buangan flow meter (vent flow meter valve) yang terletak dibagian hilir flow-meter
sehingga minimnya jumlah aliran akan mempercepat kadar kemurnian (purity) nitrogen.
Ketika kadar kemurnian nitrogen mencapai set-point yang terbaca oleh O2 Analyzer, tutup
katup buangan flow meter (vent flow meter valve) dan buka katup keluaran flow meter
(outlet flow meter valve) hingga mencapai nilai flow-rate yang ditetapkan.
5.3 Prosedur Shut Down Normal
•
•
•
•
•
•
Matikan nitrogen generator menggunakan tombol “STOP”.
Tutup katup keluaran flow meter (outlet flow meter valve); tutup perlahan-lahan katup
masukan udara (air inlet valve).
Matikan refrigerant dryer dengan menggunakan tombol OFF.
Tutup perlahan katup keluaran (outlet valve) kompresor.
Matikan kompresor setelah kompresor bekerja pada kondisi unload.
Apabila tidak digunakan dalam waktu yang cukup lama, sebaiknya matikan sumber listrik
untuk semua peralatan.
5.4 Prosedur Shut Down Darurat (Emergency Shut Down)
•
•
•
•
•
•
Matikan peralatan generator nitrogen menggunakan tombol darurat (emergency switch).
Tutup katup keluaran flow meter (outlet flow meter valve) yang terletak dibagian hilir flow
meter.
Matikan kompresor udara dan refrigerant dryer menggunakan tombol ON/OFF.
Tutup katup keluaran nitrogen (nitrogen outlet valve).
Tutup katup masukan udara (air inlet valve) untuk peralatan generator PSA nitrogen.
Buka katup buangan (vent valve) pada tangki buffer udara dan tangki buffer nitrogen untuk
menrunkan tekanan yang ada.
VI. MAINTENANCE
6.1 Penjelasan Umum
Peralatan sistem PSA nitrogen sebaiknya diperiksa setiap hari termasuk kompresor udara,
refrigerant dryer, filter dan generator PSA nitrogen. Lakukan pemeriksaan dan perawatan
Prepared by JM
14
PT Petrotec Aiir Power
Tra
aining Centerr
Ge
eneral Manual Training CANGAS
C
Ge
enerator PS
SA Nitrogen – CA-Z seriies
secara
a cermat da
an berkala pada
p
tiap ba
agian part peralatan
p
dia
atas. Misal,, lakukan pe
emeriksaan
n
dan pe
embersihan
n (jika perlu
u) terhadap
p air coolerr di kompre
esor udara dan conde
enser di airr
dryer.
Untuk unit generrator PSA nitrogen, la
akukan pen
ngecekan secara
s
berrkala lubang buangan
n
mufflerr apabila te
ersumbat. Lakukan
L
pem
meriksaan secara
s
visu
ual terhadap
p pressure gauge, jika
a
terjadi permasala
ahan lakuka
an perbaika
an atau pe
enggantian. Jika tamp
pilan oksige
en analyzerr
tidak stabil
s
kemu
ungkinan pe
erlu dilakukkan pengga
antian senso
or. Disaran
nkan untuk melakukan
n
penggantian senssor tiap 2 tahun sekali.
6.2 Pe
erawatan Prre-Filter, After-Filter
A
d Active Carbon Filter
dan
Untuk memperpa
anjang usia pakai CMS
S salah sattu cara yan
ng dapat dip
pakai adala
ah menjaga
a
kualita
as udara ya
ang masuk ke tabung penyerapa
an (adsorpttion tower).. Untuk itu perawatan
n
filter-fillter sebelum
m sistem PS
SA nitrogen harus serin
ng dilakukan.
Pengg
gantian elem
ment filter pada
p
pre-filtter dan afte
er-filter dilakkukan secara berkala atau ketika
a
indicattor menunju
ukan nilai prressure dro
op tertentu. Selain itu la
akukan pem
meriksaan in
nternal auto
o
drain apakah
a
berffungsi deng
gan benar atau tidak.
Carbon
n filter digunakan untuk membuan
ng (uap) oli dari udara bertekanan
n yang akan
n masuk ke
e
peralattan PSA nittrogen. Hal ini diperlukkan karena CMS sanga
at peka terh
hadap konta
aminasi oli..
Active carbon filte
er tidak dap
pat diperbah
harui, sehing
gga harus diganti
d
seca
ara berkala atau ketika
a
telah mengalami
m
k
kerusakan
a
atau
telah terjadi press
sure drop le
ebih dari 0.5
5 barg.
enggantian CMS (Carb
bon Molecu
ular Sieve))
6.3 Pe
Berikut langkah-la
angkah untu
uk menggan
nti CMS (Ca
arbon Molecular Sieve
e) :
a. Le
epaskan nutt dan baut pada
p
flange.
b. Le
epaskan flan
nge dan CM
MS Filling Syystem.
c. Le
epaskan nutt pada tabung penyera
apan (adsorp
rption towerr).
d. Pa
asang nut ke
etika CMS tidak
t
keluarr lagi dari ta
abung penye
erapan (adssorption tow
wer).
e. Ta
ambahkan/m
masukan CM
MS secukup
pnya.
f. Pa
asang kemb
bali CMS Fillling System
m dan flange.
G
Gambar
6.1 (kiri) Tabung
g Penyerapa
an (Adsorptio
on Tower) da
an (kanan) C
CMS Filling System
S
Prepare
ed by JM
15
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
6.4 Penggantian Filter Element pada Pressure Regulator
Pressure Regulator tidak hanya berfungsi untuk mengatur tekanan yang akan lewat namun
juga berfungsi sebagai filter. Untuk itu perlu adanya penggantian filter element pada pressure
regulator tersebut dan berikut cara penggantian filter element (lihat Gambar 6.2) :
Gambar 6.2 Pressure Regulator Assembly
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
Tekan pengait (A) yang berada pada pressure regulator
Putar rumah filter (pressure regulator - B) searah jarum jam
Lepas rumah filter (pressure regulator - B)
Lepas rumah kaca (glass - C)
Kendurkan mur pengunci filter element (D) searah jarum jam
Lepas filter element (E)
Pasang filter element (E)
Kencangkan mur pengunci filter element (D) berlawanan arah jarum jam
Pasang rumah kaca (glass - C)
Pasang rumah filter (pressure regulator - B)
6.5 Kalibrasi Analyzer
Analyzer perlu dikalibrasi secara berkala, adapun cara untuk melakukan kalibrasi adalah
sebagai berikut :
• Pada mode menu pilih menu “CAL”.
• Setelah masuk menu “CAL”, tekan tombol “MENU” selama 1 detik untuk masuk ke mode
password maka setelah itu pada layar akan tampak “PASS” selama 3 detik diikuti dengan
tampilan “0000” dan digit paling paling kanan akan berkedip, mengisyaratkan pemakai
untuk memasukan password.
• Masukan password dengan langkah yaitu tekan tombol “CYC” untuk merubah posisi digit
yang berkedip, tekan tombol “UP” atau “DOWN” untuk merubaha nilai pada digit yang
sedang berkedip tersebut. Setelah password dimasukan, tekan tombol “MENU” selama
beberapa detik. Jika password benar maka akan masuk ke mode pengaturan atau kembali
ke menu “CAL”.
• Pada saat mode kalibrasi maka kondisi analyzer sebagai berikut yaitu layar akan
menunjukan nilai yang terukur sekarang dan jika nilai tersebut berupa angka dasar yang
akan berkedip terus. Kedua, lampu indicator “CAL” akan terus berkedip.
• Tekan tombol “CYC” untuk merubah posisi digit yang berkedip, tekan tombol “UP” atau
“DOWN” untuk merubaha nilai pada digit yang sedang berkedip tersebut. Setelah
memasukan nilai pada digit yang berkedip, tekan tombol “ENTER” selama satu detik,
analyzer akan menunjukan nilai keluaran sensor sekarang selama 3 detik dan kemudian
analyzer akan kembali ke mode menu.
Prepared by JM
16
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
•
Untuk keluar dari menu setting, tekan tombol “UP”, “DOWN” atau “CYC” untuk memilih
“GO----“ dan kemudian tekan tombol “MENU” selama satu detik, maka analyzer akan
keluar dari mode menu ke mode kalibrasi standard dan nilai yang dimasukan akan
tersimpan.
Catatan :
• Sebelum melakukan kalibrasi, masukan gas standard ke analyzer dan buat analyzer
bekerja selama 30 menit dalam lingkungan gas standard tersebut.
• Ada baiknya melakukan kalibrasi analyzer setiap 6 bulan sekali.
• Password pada analyzer adalah 0918, dimana nilai ini telah diset oleh pabrik dan pemakai
tidak berhak untuk merubahnya.
• Untuk analyzer P860 4N memerlukan masukan konsentrasi gas nitrogen kalibrasi “79.4”
sedangkan untuk P860 4O membutuhkan kalibrasi “20.6”.
• Untuk keterangan lebih lengkap mengenai analyzer dapat dilihat pada user manual.
VI. TROUBLE SHOOTING
Gejala
Menyalakan generator
nitrogen, tetapi lampu
tidak mau menyala
Indikator lampu proses
tidak menyala
Proses tidak normal
Tekanan tabung
kanan/kiri tidak dapat
mencapai tekanan
normal
Ketika proses equalizing,
tekanan kedua tabung
tidak seimbang
Muffler utama noise
berlebihan dan salah
satu tabung tidak dapat
mencapai tekanan
normal
Kadar kemurnian (purity)
nitrogen di produksi tidak
stabil
Kadar kemurnian (purity)
tidak dapat mencapai
nilai yang dibutuhkan
Prepared by JM
Kemungkinan
Tidak ada sumber listrik
Fuse putus
Switch rusak
Lampu atau kabel rusak/
terganggu
PLC mengalami
kerusakan
PLC mengalami
kerusakan
Air inlet valve (katup
masukan udara) tertutup
Left/right inlet valve
(katup masukan
kiri/kanan) tidak bekerja
Kebocoran pada bagian
dalam valve (katup)
Solenoid valve rusak
Top/down equalization
valve (katup equalization
atas/bawah) rusak
Salah satu valve (katup)
tidak dapat menutup
sempurna atau seal ring
valve rusak
Solenoid valve rusak
Tekanan udara masukan
tidak stabil
Flow rate nitrogen tidak
stabil
Purge valve (katup purge)
membuka terlalu lebar
Tekanan tidak normal
PLC mengalami
kerusakan
Flow rate nitrogen terlalu
tinggi dari desain
Penyelesaian
Periksa tegangan listrik sudah
tersedia atau belum
Ganti dengan yang baru
Ganti dengan yang baru
Periksa koneksi kabel atau ganti
lampu
Hubungi service engineer Can Gas
/ PT Petrotec Air Power
Hubungi service engineer Can Gas
/ PT Petrotec Air Power
Buka Air inlet valve (katup
masukan udara)
Periksa Left/right inlet valve (katup
masukan kiri/kanan), ganti jika
perlu
Periksa dan lakukan perbaikan
atau penggantian
Perbaiki atau ganti solenoid valve
Perbaiki atau ganti dengan yang
baru
Periksa setiap valve, perbaiki atau
ganti dengan yang baru
Perbaiki atau ganti (jika perlu)
Periksa kompresor udara
Jaga aliran nitrogen supaya stabil
Atur kembali bukaan valve (katup)
Periksa sistem tekanan udara
Hubungi service engineer Can Gas
/ PT Petrotec Air Power
Kurangi flow rate nitrogen
17
PT Petrotec Air Power
Training Center
General Manual Training CANGAS Generator PSA Nitrogen – CA-Z series
Tampilan oksigen
analyzer tidak tepat
Terdapat kebocoran pada
sistem generator PSA
nitrogen
Bercampur dengan udara
Sensor oksigen analyzer
rusak
Periksa dan perbaiki, ganti valve
(jika perlu)
Periksa kebocoran udara dan
perbaiki
Ganti dengan yang baru
PT. Petrotec Air Power
Training Center
Jl. Mahoni II No 6 – 8 Lippo Cikarang
Bekasi 17550
Telp : (021) 89900583-4 ext. 401
Fax : (021) 89900570
E-mail : jimmys@airpower.co.id
http://www.petrotec.co.id
Prepared by JM
18