Kata “merancang” diterjemahkan adalah “Men-Design dan Meng-Engineering”. Meng’Konstruksi’ berarti keluar dari konteks. Pada proses Design/Engineering, ini melibatkan banyak pihak dan multidiscipline engineering seperti Proses, Mechanical, Civil, Structural, Piping, Electrical, Instrument, dll. Aktivitasnya termasuk pekerjaan yang anda sebutkan seperti sizing, layour, routing, analysis, calculation, pemilihan equipment & materials, dll. Jadi proses dalam tahap design/engineering itu tidak dilakukan oleh satu orang engineer saja.

Tanya – arna aryanie

Mohon bantuan teman-teman untuk urutan pengerjaan sizing suatu alat..pompa,kompresor,vessel,etc..dari literatur yang saya baca,banyak sekali hal yang harus dipertimbangkan seperti mencoba menyatukan puzzle berserakan rasanya..saya masih bingung mana yang harus diprioritaskan.
Terima kasih atas bantuan saudara sekalian.

Tanggapan 1 – Dirman Artib

Bu Arna,

Kata ‘merancang’ mungkin saya terjemahkan adalah ‘Men-Design dan Meng-Engineering’ . Meng’Konstruksi’ berarti diluar dari konteks.

Pada proses Design/Engineering, ini melibatkan banyak pihak dan multidiscipline engineering spt. Proses, Mechanical, Civil, Structural, Piping, Electrical, Intrument, dll. Aktivitasnya terrmasuk pekerjaan yang anda sebutkan spt., sizing, layout, routing, analysis, calculation, pemilihan equipment & materials, dll.

Jadi proses dalam tahap design/engineering itu tidak dilakukan oleh satu orang engineer saja.

Tanggapan 2 – johanes a. w.

Dear Arna,

Seperti yang disampaikan Pak D’Art, memang kalau di dunia real EPC pekerjaan perancangan pabrik tentunya harus multi disiplin. Namun, karena ini dalam kerangka kebutuhan akademis, tentunya apa yang Arna dkk kerjakan tidak akan berada diluar kemampuan anda sebagai seorang mahasiswa Teknik Kimia yang berkutat di proses engineering.

Sizing terhadap alat2 proses pun hanya sampai bagian minimal untuk dapat menghitung/ mencari harga alat tersebut. Misal: untuk desain bejana, minimal harus sampai tahu diameter, tinggi, dan tekanan operasi bejana tersebut serta materialnya. Untuk desain HE harus sampai tahu berapa jenis yang dipakai dan berapa luas permukaan perpindahan panasnya (A). Untuk pompa harus tahu jenis dan perubahan tekanan…dll…dll…. Jadi tidak perlu sampai detail. Tentunya bila detail, ini akan jadi pekerjaan multidisiplin dimana seorang civil engineer akan menghitung pondasi, dll. electrical engineer menghitung process control dll.

Untuk referensi, coba Arna pinjam ke Dosen mata kuliah yang bersangkutan laporan2 perancangan pabrik terdahulu, atau lihat di buku Chemical Process Equipment: Selection and Design (Stanley M. Walas); Rule of Thumb for Chemical Engineering; Buku2 proses operasi teknik (McCabe); Perry Handbook, atau buku2 Encyclopedia. Dua buku pertama memberikan cara perhitungan singkat untuk mempermudah. Bila mau yang lebih detail lagi ada beberapa buku khusus seperti untuk desain HE dan Kolom Distilasi.

Selamat merancang. Pertanyaan lebih lanjut boleh via japri.

Tanggapan 3 – farabirazy albiruni

Kak Arna, memang lagi kesulitan ngerancang apa? Kok kayaknya susah banget seh???

Tanggapan 4 – Arie

Rekan Migas,

Mohon ma’af apabila adik kami, Arna, sedikit mengganggu milis untuk sekedar menambah ilmu baru.

Jikalau mbak Arna bertanya mengenai masalah sizing equipment2 tersebut maka pertanyaannya sangat luas dan mungkin bisa lebih diperinci. Contohnya :

working fluidnya apa?, dan masih banyak pertanyaan2 yang nantinya akan lebih membingungkan mbak sendiri.

Cukuplah seperti yang saudara Anton (ex-Asdos Perancangan Pabrik juga) katakan bahwa buku Walas, McCabe, Perry dan lainnya menjawab masalah sizing. Of course, sizing tersebut masih berkutat dengan namanya ‘Rule of Thumb’ (sounds familiar, don’t you think?). Dan sekarang juga ada alat Bantu seperti software HYSYS dan Chemcad (umumnya), yang output dari simulasi tersebut dapat dipakai sebagai input dalam sizing anda.

Biasanya mata Kuliah anda pun ‘hanya’ berkutat masalah feasibility study. Memang, mungkin ada beberapa equipment yang ‘tidak lazim’ untuk anda dan juga masalah literaturnya agak kurang di kampus. Jikalau demikian, baru mbak Arna dapat bertanya kepada yang ahlinya.

Jadi untuk mbak Arna, jikalau ada pertanyaan mengenai masalah sizing anda dapat bertanya kepada Asisten Dosen Perancangan Pabrik (jikalau tidak salah ada 2 orang, masalah teknis dan ekonomi). Ataupun anda dapat bertanya kepada alumni GP’99, seperti (bukannya bermaksud untuk promosi):

– GP’99 Ba’el Sidiq (mubahers@lemigas.esdm.go.id)

– GP’99 Satria (satria.wiguna@chevron.com)

– GP’99 Rangga (rng@rpe-engineering.com)

– GP’99 Teguh (teguh.gumilar@ikpt.com)

– GP’99 Yayan (Yulian.Dwi@tlng.jgc.co.jp)

– GP’99 Anton (Johanes_aw@pec-tech.com)

– Ataupun saya sendiri (arie@ptbac.co.id)

– Jikalau kurang, dapat melalui Milis ILUNI GP (ilunigp@yahoogroups.com)

Janganlah sungkan2 untuk bertanya kepada Dosen, Asdos, ataupun alumni anda. Ok! Tetap semangat berjuang!

Tanggapan 5 – cahyo@migas-indonesia

Betul apa yang dikatakan Mas Anthon, bahwa untuk skala mahasiswa, tidaklah perlu terlalu detil dalam merancang peralatan proses. At least, harus tahu prinsip dasar merancang pabrik serta keterkaitan antara satu unit proses dgn unit proses yang lain. Misalnya, tidaklah mungkin kita merancang unit yang mempunyai kapasitas lebih rendah dari unit di depannya (kecuali dalam dunia nyata, hal ini mungkin akan terjadi, terutama pada lapangan2 yang punya unit operasi yang sudah ‘nganggur’ karena sudah tidak dipakai lagi. Prinsip canibalism ini tidak dipakai di metode rancangan pabrik).

Mata kuliah Rancangan Pabrik, adalah salah satu matakuliah yang paling menarik di disiplin ilmu teknik kimia. Karena dibutuhkan semua ilmu dasar dan terapan teknik kimia agar bisa diimplementasikan, termasuk analisa keekonomian.

Disinilah sebenarnya kreatifitas seorang mahasiswa diuji, untuk menyatukan puzzle2 tadi menjadi suatu bentuk yang utuh dan kompak, serta tetap mengikuti hukum neraca massa dan energi sebagai tulang punggung perancangan pabrik, dengan tetap mengedepankan keekonomian, karena memang itulah salah satu diciptakannya jurusan teknik kimia.

Untuk bejana proses, seperti separator, adalah sudah tepat dengan menentukan waktu tinggalnya. Pemilihan waktu tinggal jugalah tidak sederhana. Ada pelbagai literatur yang merekomendasikan waktu tinggal berdasarkan fluida yang akan dipisahkan. Dari sini, bisa diperjelas bentuknya dengan memasukkan dimensinya, plus kalau mau lebih menantang, bisa dipilih jenis yang vertikal atau horizontal. Baru kemudian melirik materialnya.

Untuk HE, tentunya ada prinsip dasar yang tidak boleh terlewatkan sebelum mendetilkan-nya. Misalnya, apa yang mau dipertukarkan, sumber energi/material yang tersedia berikut keadaannya, analisa system integrasi panas (guna memperoleh dimensi HE yang seoptimum mungkin, yang kalau tidak salah diajarkan di matakuliah perancangan proses teknik kimia bab integrasi panas), dsb. Bisa lebih dipertajam, misalnya kapan harus memasukkan fluida anu di bagia tube dan kapan fluida anu harus dimasukkan di shell-nya, dst. Dan juga, kelakuan intrinsik dari perpindahan panas beserta persamaan-nya yang lumayan njelimet itu diaplikasikan. Misalnya kalau bisa pake HE, kenapa harus pake furnace yang notabene pasti lebih gede karena sistem perpindahan panasnya yang melalui fasa gas (yang sejatinya punya koef. pindah panas yang kecil sehingga harus dikompensasi dgn luas pindah panas yang besar. Atau mungkin yang paling simple, check-lah perhitungan perpindahan panas anda, jangan sampai temperatur perpindahan panasnya cross dengan medium pendinginnya karena sudah pasti ini melanggar hukum alam (kecuali hal ini bisa terjadi di operasi humidifikasi!). Nah jika menggunakan proses simulator, rada enak karena, misalnya hysys akan memberikan warning ke anda bahwa temp. perpindahan panasnya cross. Dan juga perlu di check, bahwa jika tidak cross bukan berarti anda aman, karena bisa2 jika perbedaaannya hanya sedikit saja, luas muka pindah panasnya jadi tak terhingga karena mengikuti nature dari hukum perpindahan panas di HE yang kalau tidak salah ada istilah T lmtd (maaf, saya sudah lupa singkatannya!)

Untuk pompa, biasanya harus di check NPSH-nya, serta drivernya, berapa tekananya dan laju alir yang diperlukan. Nah jika pompa ini akan mengalirkan fluida, misalnya, melalui serangkaian HE shell dan tube, maka akan menambah sedikit komplikasi karena pastinya akan dipilih, model yang pararel atau yang seri. Jika seri, high pressure drop mungkin adalah taruhannya sehingga pompanya mungkin butuh tekanan sembur (discharge pressure ) yang lebih tinggi (menaikkan cost of pumping) dsb. Membuatnya pararel, keliatannya solve problem, tetapi, ada batasan lain yang harus diperhatikan. Misalnya, batas bawah aliran fluida cair di tube kalau tidak salah adalah minimum 3 fps. Jika dilanggar, sebesar apapun luas permukaan pindah panas yang dikompensasikan, akan tidak membawa faedah karena koef pindah panas yang merupakan fungsi kuat velocity fluida, tidak cukup besar. dsb.

Perhitungan kompressor juga sama saja. Teknik Kimia jaman saya dulu tidaklah mengajaran keterbatasan rasio kompresi sebuah komp. Sentrifugal (bahkan saya mendapatkan hal ini ketika kuliah lintas jurusan di teknik perminyakan), hanya sebatas memperkenalkan prinsip isentropik-nya plus adiabatic temperature raise karenanya. Akan tetapi, buku2 yang disebutkan oleh Mas Anthon, rasanya sudah mengajarkan hal tsb (maaf, topik ini sudah lama sekali jadi kemungkinan besar saya pasti salah).

Kapan harus memilih yang jenis anjakan positif, kapan yang bolak-balik, harusnya juga ditelaah.

Dan kalau reaktor. Wah, ini pasti lebih seru karena inilah jantung disiplin ilmu teknik kimia. Jadi, harusnya self explanatory!

Lalu, bagaimana menyatukan puzzle yang tadi? Well, tiada jalan lain maka Mba Ana harus tahu dulu kelakuan alat ini, yach buka2 sedikit buku2 yang terkait dengan alat2 tsb.Check batasan2nya dan mulailah merancang. Yang paling penting sebenarnya adalah, check dulu apakah secara termodinamika proses itu bisa berlangsung. Dosen pembimbing anda, pastinya akan mengarahkan.

Akan tetapi, saya merasa ada ‘bahaya’ dari matakuliah rancangan pabrik ini untuk kedepannya/aplikasinya.

1. Bahwa matakuliah rancangan pabrik tidaklah terlalu detil memperhatikan sistem pengendalian, apalagi sampai ke penelaahan kestabilan proses. Jadi pabrik dianggap selalu steady state. Padahal, jikalau sistemnya steay state atau tunak, jika sistem controlnya bertendensi membuat osilasi atau undamped, adalah sama saja sia-sia.

2. Kosep penerapan P&ID tidaklah terlalu detil. Setahu saya, yang dikejar masih berupa PFD. Kalau cuma berbekal PFD, di masa kerja nanti, areanya jadi terbatas pada pembahaan FEED saja (Front End Engineering Design). Khan sayang…

3. Jangankan memperhatikan fenomena peristiwa perpindahan (massa, enery atau momentum), kefokusan thp mekanika fluida terutama yang dua fasa saja sudah tidak telalu detil, padahal ini bisa merubah secara significant treament di downstreamnya. Misalnya, jika sudah melewati control valve, dan fluida yang dialirkan tersebut sudah ada indikasi bubbling, masih beranikah kita alirkan dia langsung ke pompa? Apakah perlu ditambah separator atau degasser?

4. Kepraktisan aktual di lapangan. Contoh yang saya ingat adalah masalah distilasi kriogenik yang secara tidak sengaja mengikutsertakan gas2 yang non-condensable. Secanggih apapun iterasi persamaan anda, via manual ataupun proses simulator, tetapi jika anda tidak ‘memaksa’ gas2 ini dilepaskan ke atm di kondensor, maka kemungkinan besar iterasinya jadi engga konvergen dan terus berputar-putar. Di hysys, kalau tidak salah kondisi ini menyebabkan dia mengeluarkan warning: I must give up!

5. Jikalau Mba Arna mengerjakannya dengan cara manual, yaitu dengan perhitungan excel atau matlab, anda sudah meniti jalan yang benar. Saya tidak mengatakan bahwa tidak boleh menggunakan proses simulator dalam merancang pabrik, boleh saja tokh jika loop prosesnya benar, jika penentuan derajat kebebasannya sudah joos, maka proses simulator bias langsung mengiterasinya dengan cepat, bahkan bisa langsung keluar cost-nya. Akan tetapi, akan ada kecenderungan membuat mahasiswa jadi malas melihat detilnya. Padahal, kata orang, setan itu ada di detil! Contoh paling sederhana yang bisa membuat fresh graduate tergagap-gagap ketika ditanya interview adalah, tentukan persamaan keadaan yang cocok untuk sistem anu, tentukan aturan pencampuran yang pas untuk densitas, berat molekul, nilai bakar. Tentukan apakah secara termodinamika system ini bisa berlangsung tanpa bantuan mesin kalor, dsb.

Anyway, semoga uraian saya di atas tidak mengecilkan hati Mba Arna. Mungkin saja yang saya tuliskan di atas tidak benar. Dan dengan menekuni matakuliah tsb, pastilah anda bisa menentukan mana yang benar dan yang salah.

Selamat merancang pabrik. Dan jika sudah selesai, mestinya title Insinyur Kimia tinggal sejengkal lagi.

Mohon maaf jika terkesan menggurui.

Tanggapan 6 – hendra.taruna

Dear Arna,

Penjelasan yang bagus dari pak Cahyo Buat dik Arna, Klo boleh saya ikut nimbrung, karena baru saja menerima mata-kuliah perancangan pabrik semasa kuliah dulu, saya ingin share sedikit pengalaman,

Ada satu hal yang unik di zaman saya yaitu ‘Lack of Se-Cheng’ atau kurangnya sense of chemical engineer dari para mahasiswa. Sehingga banyak kesalahan di sana-sini dan banyak kondisi operasi yang ngawur, karena kita tidak tahu filosofi dari kondisi proses dari masing-masing unit proses. Saya pernah ketika di-interview ditanya, ‘berapa kira-kira suhu kolom stripping pada proses sweetening gas?’ ‘waduh lieur euy’.
Dalam hal ini Dik Arna jangan malu untuk sering-sering berdiskusi dengan dosen pengajar atau asisten, mereka selalu terbuka untuk berdiskusi.

Penyakit yang biasanya timbul menghinggapi ketika perancangan pabrik adalah sikap pasrah dan terlalu percaya pada tools, seperti Hysis atau Chemcad, tapi terkadang mahasiswa lupa prinsip atau filosofi proses itu sendiri, sehingga banyak mahasiswa yang berjalan sambil meraba dalam desain proses, sehingga kacau pada waktu sizing alat dan analisa ekonomi (itu yang pernah saya alami dulu).

Dalam hal ini dik arna dan temen-temen se-jurusan bisa mengambil referensi dari pabrik yang sudah existing yang sesuai dengan pabrik yang adik rancang (dik arna boleh meminta surat pengantar dari jurusan untuk acara plant visit demi mata kuliah perancangan pabrik), sehingga benar-benar tahu bench mark dari plant yang sudah ada, misalnya berapa kapasitas maksimum feed serta konversi maksimum yang dihasilkan dalam satu rangkaian proses dsb, selain itu dik Arna akan lebih paham proses lebih praktis dan aktual.

semoga dik Arna jadi lebih pintar dari kakak-kakanya 🙂 Selamat merancang

Tanggapan 7 – arna aryanie

Terima kasih buat semua yang sudah merespon… Tahap sizing sudah dilewati (Alhamdulillah) tetapi belum dilihat fisibilitasnya,hanya kalkulasinya saja..InsyaAllah akan ditinjau ulang… Oia hari selasa tanggal 18 oktober mulai dipresentasikan hasil perancangannya loh..Mohon doanya.