Control valve

Sekilas Tentang Control valve

Sebuah loop sistem kendali proses (Process Control System) terdiri dari sensor (Flow, Temp,Pressure, Level, analyzer dll), transmitter (4-20 mA/ maupun pneumatic 3-15 Psig),controller (berisi PID algorithm maupun Advanced Process Control sperti MPC, Fuzzy, JSTdll), final element (control valve, damper, motor). element2 loop kontrol tersebut saling mempengaruhi, contohnya secanggih apapun controllernya (DCS/PLC/SCADA) yg dilengkapi dgn algoritma canggih (MPC, JST dll) namun apabila control valvenya jelek (Oversized or undersized), maka pengendalian tidak stabil..

Control valve adalah salah satu jenis final element yg paling banyak digunakan di industri proses, nyaris 95 %, dan memerlukan perhatian khusus mengingat berhubungan langsung dengan fluida proses dan harganya yang sangat mahal. seorang instrument & process control engineer harus jeli dalam memilih control valve yg banyak jenis dan aplikasinya. menurut buku yang saya baca (control valve handbook dari emerson process management & lezz driskel), control valve adalah barang yg canggih (gabungan antara mekanikal, electric & proses) dan untuk menguasainya diperlukan basic ilmu mekanika fluida, thermodynamika, kontrol proses,kontrol automatis, system dynamic & material. mempelajari control valve itu mudah, teori2 pendukungnya sudah kita dapatkan sewaktu kuliah.. 
memahami control valve seharusnya mutlak dikuasai oleh mahasiswa jurusan fisika teknik, itulah salah satu spesialisasi mutlak yang membedakan spesialisasi antara mahasiswa jurusan teknik elektro dan elektronika instrumentasi..

ada beberapa aspek yang harus diperhatikan ketika memilih control valve (SIZING):
1. jenis Pengendalian (FLow, Pressure, temp, Level, analyzer dll) ato cuma On-Off control
2. Karakteristik Inherent dan installed control valve (quick opening, linear, equal percentage)
3. Material control valve (satinless steel, carbon steel dll)
4. accessories control valve: positioner, I/P, limit switch, booster, air set dll
5. fail opened ato fail closed
6. Actuator (pneumatic, hidrolik ato electric)
7. jenis control valve (globe, butterfly, ball, V-ball dll)
8. kondisi proses dari fluida kerja (Pressure, Pressure Drop,temperature, Specivic gravity dll)

Pengertian Instrumentasi

Instrumentasi adalah alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Instrumentasi bisa berarti alat untuk menghasilkan efek suara, seperti pada instrumen musik misalnya, namun secara umum instrumentasi mempunyai 3 fungsi utama:

• sebagai alat pengukuran

• sebagai alat analisa, dan

• sebagai alat kendali.

Instrumentasi sebagai alat pengukuran meliputi instrumentasi survey/ statistik, instrumentasi pengukuran suhu, dll. Contoh dari instrumentasi sebagai alat analisa banyak dijumpai di bidang kimia dan kedokteran, misalnya, sementara contoh instrumentasi sebagai alat kendali banyak ditemukan dalam bidang elektronika, industri dan pabrik-pabrik. Sistem pengukuran, analisa dan kendali dalam instrumentasi ini bisa dilakukan secara manual (hasilnya dibaca dan ditulis tangan), tetapi bisa juga dilakukan secara otomatis dengan mengunakan komputer (sirkuit elektronik). Untuk jenis yang kedua ini, instrumentasi tidak bisa dipisahkan dengan bidang elektronika dan instrumentasi itu sendiri.

Instrumentasi sebagai alat pengukur sering kali merupakan bagian depan/ awal dari bagian-bagian selanjutnya (bagian kendalinya), dan bisa berupa pengukur dari semua jenis besaran fisis, kimia, mekanis, maupun besaran listrik. Beberapa contoh di antaranya adalah pengukur: massa, waktu, panjang, luas, sudut, suhu, kelembaban, tekanan, aliran, pH (keasaman), level, radiasi, suara, cahaya, kecepatan, torque, sifat listrik (arus listrik, tegangan listrik, tahanan listrik), viskositas, density, dll.

Dalam perkuliahan ini akan lebih difokuskan pada Instrumentasi yang ada di Industri dimana utamanya sebagai pengendali suatu mesin atau yang lainnya. Komponennya berupa sensor-sensor yang disesuaikan dengan yang akan diukur atau dikendalikan.

1. Fungsi Instrumentasi Pada Industri

Fungsi instrumentasi pada industri sangatlah penting, bias dikatakan bahwa instrumentasi adalah bagian integral dari industri karena tidak ada suatu industri tanpa menggunakan instrumentasi. Suatu Industri yang makin komplek maka instrumentasi yang diperlukan juga makin komplek.Hal ini berkaitan engan jalannya proses produksi pada industri tersebut dimana ketepatan dan keakuratan hasil menjadi hal yang utama.

Sebagai contoh dalam pengolahan material, ada banyak variable-variabelyang mempengaruhi proses tersebut. Untuk suatu proses nilai (harga) dari variable-variabel ini sudah ditentukan pada saat designnya,jadi jika pada saat proses variable-variabel ini berubah harganya maka jalannya proses tidak seperti yang direncanakan sehingga hasilnyapun tidak seperti yang direncanakan (kualitasnya).

Pada dasarnya instrumentasi mengendalikan proses pengolahan industri yaitu mengendalikan variable-variabel proses agar selalu berada dalam nilai-nilai yang telah ditetapkan sebelumnya.

Sistem yang tak kalah pentingnya yaitu sistim instrumentasi yang disebut safe guarding system yaitu suatu system instrumentasi yang berfungsi mendeteksi variable-variabel proses yang berhubungan dengan peralatan proses, apabila variable-variabel tersebut tidak terkendali dan membahayakan peralatan proses maka system akan menghentikan poses dari pada terjadi kerusakan pada peralatan proses. Sistem safe guarding sangat penting dalam industri untuk menjaga terhadap bahaya-bahaya kebakaran atau kerusakan peralatan lain sepertimotor-motor listrik, mesin turbin dan peralatan proses yang lain. Yang termasuk safe guarding system antara lain :

1. Safety valve

2. Relief valve

3. Alarm system

4. Peralatan pengolah limbah, pendeteksi polusi udara

5. Gas detector

6. Flame cell

7. Dll.

Oleh karena itu instrumentasi sangat penting dalam industri untuk menjaga keamanan.

2. Variabel-variabel Proses

Yang dimaksud variable-variabel proses atau variable-variabel operasi adalah besaran-besaran yang mempengaruhi jalannya proses atau jalannya operasi, tergantung jenis dari jenis proses atau operasinya , apakah proses kimia, proses fisika atau proses nekanik.

1. Variabel Proses Kimia:

   • Tekanan

   • Temperature

   • Aliran (flow)

   • Tinggi permukaan cairan (liquid level)

   • Tinggi permukaan zat padat (solid level)

   • pH

   • Viscositas

   • dll

2. Variabel Proses Fisika

Variable untuk proses fisika hampir sama dengan variable untuk proses kimia.

3. Variabel Proses Mekanin :

   • Speed

   • Rpm

   • Ireight

   • Torque

   • Power (tenaga)

Sedangkan mekanik yang digerakkan oleh listrik, variable-variabelnya :

• Watt (tenaga)

• Volt (tegangan)

• Ampere (arus)

• Frequqncy

• Phasa

• Dll,