Prinsip Dasar Combustible Gas (gas mudah terbakar)

Pada setiap industri yang melibatkan hidrokarbon atau gas mudah terbakar lainnya, peranan pendeteksian gas mudah terbakar (combustible gas) sangatlah penting guna menjamin keamanan dan keselamatan pekerja, peralatan dan lingkungan kerja dari kejadian yang tidak diinginkan.

Dengan mengukur kandungan gas yang terlepas dari fasilitas produksi (pabrik) dan beterbangan diudara, kita (melalui peralatan kontrol) dapat melakukan tindakan pencegahan dengan mematikan pabrik misalnya.

Untuk dapat mengukur kandungan gas di udara, perlu diketahui sifat-sifat dari combustible gas itu sendiri. Ada beberapa istilah yang biasa digunakan dalam pembahasana combustible gas, diantaranya:

• Explosive Range
• Lower Explosive Limit
• Upper Explosive Limit
• Flash Point
• Ignition Point
• Relative Vapor Density

Berikut ini gambaran singkat mengenai bahan-bahan mudah terbakar, yang bisa menimbulkan ledakan (api)

Combustion Material

Bahan solid/liquid/gas, jika bercampur satu sama lain, dan bereaksi bisa saja menimbulkan panas dan akhirnya teradi ledakan kemduian kebakaran.

Demikian juga dengan bahan-bahan kimia organik seperti hidrogen dan sulfur, jika mengalami oksidasi bisa menimbulkan ledakan (penulis bukan ahli kimia, tapi pernah mendapat penjelasan praktis mengenai ini). Bagan mudah terbakar yang berbentuk gas seperti gas metan, jika memiliki komposisi pas pada batas ledakan, kemudaian mendapatkan penyulut, maka akan timbul ledakah dan akhirnya bisa menimbulkan kebakaran.

Penjelasan mengenai pengertian istilah-istilah yang disebutkan di atas adalah sebagai berikut:

Explosive Range (Rentang Eksposif)

 

Explosive Range

Merupakan rentang konsentrasi combustible gas atau uap (dalam persen volume di udara) dimana ledakan bisa terjadi jika mendapat pemicu. Bisa juga dikatakan sebagai daerah diantara LFL dan UFL dari gas atau uap. rentang ledakan ini berbeda untuk setiap jenis gas atau uap.

 

 

 

LEL/LFL (Lower Explosive/Flamable Limit)

• Merupakan batas bawah konsentrasi dari rentang ledakan pada campuran bahan mudah terbakar.
• Pada atau di atas LFL combustible gas jika bercampur dengan udara maka akan memiliki sifat mudah terbakar jika terpicu oleh api.
• Campuran yang berada di bawah LFL/LEL dikatakan terlalu “miskin” untuk bisa terbakar.

UEL/UFL (Upper Explosive/Flammable Limit)

• Merupakan batas konsentrasi atas pada rentang ledakan pada campuran bahan mudah terbakar.
• Di atas UFL, campuran ini dikatakan terlalu “kaya” untuk bisa terbakar.

Flash Point

• Merupakan temperatur dimana bahan cair atau bahan mudah menguap memberikan uap yang cukup untuk membentuk campuran yang bisa terbakar dengan udara yang berada pada permukaan bahan cair tersebut.
• Gas atau uap apapun dengan flash point di bawah temperatur ruang harus diperhatikan dan dimonitor terus menerus.

Ignition Point

• Merupakan temperatur yang diperlukan untuk memulai atau menyebabkan ledakan dengan sendirinya pada semua bahan walaupun tidak ada pemicu luar berupa api atau percikan

Relative Vapor Density

• merupakan berat uap per satuan volume, dibandingkan dengan berat udara pada volume yang sama pada temperatur dan tekanan yang diketahui.
• Zat dikatakan lebih ringan dari udara jika memiliki vapor density kurang dari 1, dan dikatakan lebih berat dari udara jika memiliki vapor density lebih dari 1.

Demikian pemahaman awam mengenai combustible materal. Pengertian tersebut dicuplik dari beberapa manual book gas detector. Pada post-post berikutnya akan diulas mengenai bagaimana cara mengukur kandungan gas mudah terbakar. Tunggu aja…

 

 

Menentukan Range Differential Pressure Transmitter Untuk Mengukur Level

Seperti yang telah dikupas pada posting sebelumnya, bahwa pengukuran level bisa dilakukan dengan memanfaatkan tekanan hidrostatik dari liquid yang berada di dalam tangki yang akan diukur level-nya.

Untuk mengukur tekanan hidrostatik yang ditimbulkan oleh level liquid di dalam sebuah tangki, bisa digunakan sebuah differential pressure transmitter dengan rentang ukur (range) input yang sesuai.

Perhatikan contoh pada gambar berikut ini:

Differential pressure transmitter untuk mengukur level

Sebuah vessel dengan tekanan kerja P1=200 PSI, memiliki rentang ukur untuk liquid setinggi 150 inci (3,81 meter). Pertanyaannya adalah, berapakah range input untuk level transmitter (differential pressure transmitter) yang akan digunakan?

Sebelum berlanjut, kita ketahui bahwa pada kedua sisi (H dan L) differential presure transmitter bekerja tekanan kerja vessel yang sama (200PSI), sehigga jika  dp = H – L = (P1 + P_hidrostatik) – P1 = P_hidrostatik, Maka tekanan yang bekerja pada DP transmitter tersebut adalah P hidrostatiknya saja. Untuk itu, pada perhitungan berikutnya, hanya P hidrosatatik saja yang dimasukkan ke dalam hitungan.

Jika liquid yang akan diukur level-nya adalah air, maka mudah sekali kita menentukan range level transmitter yang akan digunakan, yaitu 0-150”H₂O, sehingga kita bisa mengkalibrasi transmitter 0-150”H₂O. Atau untuk mendapatkan tekanan hidrostatik, kita tentukan dengan formula untuk mendapatkan tekanan hidrostatik, seperti berikut ini:

ρ = 1000 kg/m³

g = gaya gravitasi = 9,8 m/s²

h = 150 inci = 3,81 meter)

P = ρ × g × h

P = 1000 kg/m³ × 9,8 m/s² × 3,81 m

P_air = 37338 Pascal<<< Darimana satuan Pascal ini? Klik di sini

P_air = 150”H₂O

Bagaimana halnya jika liquid yang ada di dalam vessel tersebut adalah liquid yang memiliki masa jenis (atau specific gravity = SG) yang berbeda, misalnya 800 kg/m³ (0,8 g/cm³) untuk condensate. Apakah range level transmitter 0-150”H₂O masih berlaku? Tentu tidak, karena tekanan hidrostatik yang ditimbulkan oleh liquid yang memiliki SG yang berbeda akan berbeda pula. Sekarang mari kita hitung, berapakah tekanan hidrostatik yang ditimbulkan oleh condensate pada ketinggian level 150 inci?

ρ = 800 kg/m³

g = gaya gravitasi = 9,8 m/s²

h = 150 inci = 3,81 meter)

P = ρ × g × h

P = 800 kg/m³ × 9,8 m/s² × 3,81 m

P_condensate= 29870,4 Pascal <<< Darimana satuan Pascal ini? Klik di sini

Jika dibandingkan dengan tekanan hidrostatik air, maka tekanan hidrostatik condensate pada ketinggian yang sama, lebih kecil.

Sekarang mari kita gunakan rumus praktis. Karena air dijadikan patokan atau standar satuan tekanan, dengan satuan Inch H₂O (inch of water), maka kita bisa membandingkan ketinggian sebuah liquid yang sudah diketahui SG-nya dengan air yang memiliki ketinggian yang sama (dalam contoh ini 150”), kemudian dikalikan dengan tekanan hidrostatik air. Secara matematis bisa dituliskan seperti berikut:

P_condensate= (SG_condensate/SG_air× Pair

P_condensate= (800/1000) × 37338 Pascal

Karena 37338 Pascal = 150”H₂O, maka:

P_condensate = (800/1000) × 150”H₂O

P_condensate = 120”H₂O

Sehingga differential pressure transmitter yang kita gunakan sebagai level transmitter kita kalibrasi dengan range input 0-120”H₂O untuk mengukur rentang ketinggian kondensat setinggi 0-150 inci.

================

Disclaimer: Tulisan ini berdasarkan pengalaman, hanya bertujuan untuk sharing bagi mereka yang baru mengenal dunia instrumentasi, kepada para master dan insinyur, mohon koreksi dan maaf atas segala kesalahan…

Mengukur Level dengan Pressure

Level = Tinggi permukaan zat cair/padat
Pressure = Tekanan

Level merupakan parameter yang ada pada hampir setiap proses industri, ada banyak cara mengukur level, yang paling sederhana adalah dengan menggunakan sight glass. Dengan menggunakan sight glass, ketinggian dari liquid di dalam sebuah bejana/vesel akan secara fisik terlihat, sehingga dengan membuat skala pada sight glass, kita dapat langsung menentukan berapa persenkah tinggi permukaan cairan tersebut dari tinggi vessel/tangki/bejana.

Bejana berhubungan

Pada gambar, sebuah tangki dihubungkan dengan sebuah selang transparan dengan memakai skala 0-100% dari total tinggi tangki. Prinsip pengukuran level ini memanfaatkan sifat dari zat cair yang akan mengisi semua ruang yang dia lewati pada bejana berhubungan. Ketinggian zat cair di dalam tangkin akan sama dengan ketinggian zat cair yang berada pada selang transparan yang berfungsi sebagai sight glass. Kita dapat langsung mengetahui ketinggian (level) zat cair yang berada di dalam tangki dengan melihat ketinggian zat cair yang berada pada selang transparan (sight glass) tersebut. Namun informasi ini hanya dapat disajikan langsung di lapangan, atau langsung melihatnya dimana selang transparan tersebut terpasang. Metode pengukuran level ini tergolong murah.

Tekanan Hidrosatik
Setiap zat cair yang menempati sebuah bejana/vessel/tangki, akan memiliki tekanan hidrostatik yang besarnya sebanding dengan level zat cair tersebut, dengan asusmsi masa jenis (sg=specific gravity)-nya tetap.

Tekanan hidrostatik

Gambar di atas adalah sebuah tangki terbuka (permukaannya terhubung ke atmosfer), dimana disitu akan bekerja tekanan P1 sebesar tekanan atmosfer, yang kemudian akan kita abaikan karena kita akan mengukur tekanan “gauge”.
Asumsikan zat cairnya adalah air, dengan masa jenis ρ = 1000 kg/m³. Dengan ketinggian permukaan dari dasar tangki tempat pengukuran tekanan adalah 10 meter. Maka tekanan P2 yang bekerja pada pressure gauge adalah:

ρ = masa jenis air = 1000 kg/m³
g = gaya gravitasi bumi = 9,8 m/s²
h = ketinggian air dasar tanki = 10 m

P2 = ρ × g × h
P2= 1000 kg/m³ × 9,8 m/s² × 10 m
P2 = 98000 kg/m³ × m/s² × m
P2 = 98000 kgmm/m³s²
P2 = 98000 kgm/s²m²
P2 = 98000 Nm²
P2 = 98000 Pascal
P2 = 98 kilopascal = 14.2136983 PSI = 0.9993218887 kg/cm²

1 kilopascal = 0.1450377377 PSI (pound per square inch)
1 kilopascal = 0.01019716213 kg/cm²

Perhatikan table berikut ini:

Tabel hasil perhitungan

Grafik hubungan level dengan pressure

Dari tabel dan dari grafik, kita bisa melihat bahwa level (h) berbanding lurus dengan pressure (P), sehingga dengan mengukur pressure pada titik dasar tangki, kita dapat mengetahui level dari air di dalam tangki. Misalnya hasil pengukura presure pada dasar tangki, kita mendapat 4,2641 PSI, maka dengan membalikkan perhitungan di atas, kita akan mendapatkan level sebesar 3 meter.

Bagaimana menyajikan level di DCS, PLC atau Controller?
Pressure gauge yang terpasang di dasar tanki tadi, bisa diganti dengan menggunakan sebuah pressure transmitter yang dikalibrasi dengan rentang ukur (range) input 0 sampai 14,2137 PSI, biar gampang (tidak direkomendasikan pada praktek di lapaangan), kita bulatkan menjadi 14PSI, dan output, misalnya, 4-20 mA (mili ampere).

representasi parameter (sinyal)

Sinyal 4-20 mA yang merepresentasikan sinyal input dari pressure transmitter—dalam contoh ini transmitter dikalibrasi 0-14 PSI untuk output 4-20mA, diteruskan ke receiver yang bisa berupa DCS, PLC ataupun controller, yang terhubung dengan station yang berfungsi sebagai MMI (Man-Machine Interface) atau HMI (Human-Machine Interfacer), pada DCS, PLC ataupun controller, sinyal 4-20mA tersebut di-scalling lagi menjadi bentuk engineering unit (meter) sehingga dengan variasi 0-10 meter level pada tanki, bisa ditampilkan 0-10 meter (engineering unit) pada HMI/MMI.

Sehingga representasi sinyal secara keseluruhan menjadi:

1. 0-10 meter level dalam tangki
2. 0-14 PSI tekanan hidrostatik pada input trasmitter
3. 4-20mA sinyal transmisi pada input DCS, PLC, controller
4. di DCS, PLC, controller di-scalling menjadi engineering unit kembali (0-10 meter), dengan tidak memperhatikan proses analog to digital conversion
5. Tampilan pada MMI/HMI dalam bentuk Engineering Unit (meter)

——————————————-

Disclaimer: Tulisan ini hanya bertujuan untuk sharing. Mohon maaf dan koreksi jika terdapat kesalahan.

HART to Analog converter configuration

In some cases, we may need to monitor the hart parameter from the HART-enabled instrument such as transmitters and control valve. In this article, I would like to show how to configure Tri-Loop™ HART-to-Analog Signal Converter which is configured as an instrument that monitors control valve travel.

This configuration is done on the workbench (workshop).

In my case, I used the following equipment:

1. Tri-Loop™ HART-to-Analog Signal Converter
2. FIELDVUE DVC6010 positioner
3. Fluke 787 processmeter
4. Handheld 375 HART communicator
5. Jofra ASC300 4-20mA Signal source
6. 24VDC Power Supply
7. 250/270W resistor
8. Wires
9. Screw drivers

Connect all equipment as shown in the figure 1.

Figure 1 Components interconnection

After all instruments are interconnected as figure 1. perform the following steps:

HART TRI-LOOP CONFIGURATION
Online with HART Tri-Loop by HART Comm.

Configure Tri-Loop’s parameters as shown at the following menu from HART COMM.
• Basic Setup
• Configure Channels
• Configure CH1
• Burst Variable QV
• Units %
• LRV 0
• URV 100
• CH1 Enabled YES

Configure Tri-Loop address with “1”
• Device Setup
• Detailed Setup
• HART Output
• Poll Address 1

Perform loop test of CH1 with the following menu from HART Comm.
• Device Setup
• Detailed Setup
• Output Condition
• Loop Test

DVC6010 CONFIGURATION
Online with dvc6010 by HART Comm.

Put DVC6010 into “OUT OF SERVICE” mode
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• Instrument Mode
• Out of Service

Enable BURST mode and other parameters
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• Burst Mode
• Burst Enabled
• Enable
• Burst Command
• HART Univ. Cmd. 3
• Select Cmd. 3 Press.
• Output A

Change DVC device address to “2” (optional)
Enable BURST mode and other parameters
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• General
• Polling Address: 2

Put DVC6010 into “IN SERVICE”
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• Instrument Mode
• In Service

FUNCTION TEST
After all parameter both TRI-LOOP and DVC6010 has been properly set, perform function test by

1. Online with DVC6010 by HART comm
2. Monitor “travel” percentage parameter at the HART comm..
3. Move DVC6010 travel sensor
4. Observe mili ampere output from channel 1 at the mili ampere meter.
5. The percentage of 4-20mA output from TRI-LOOP should be equal to travel position shown in the HART COMM.

Now you can bring your instrument for installation.

Hope this help, or leave it just a reading material…

Preventive Maintenance

Kalau kita memiliki sebuah kendaraan bermotor, sepeda motor misalnya, saat pembelian selalu disertai buku perawatan berkala dengan basis waktu (bulanan, tiga bulanan dst) atau berbasis jarak tempuh (500km, 1000km, 3000km, dst). Buku tersebut merupakan data otentik dari perawata berkala yang dilakukan.

Lalu apa pentingnya perawatan berkala (preventive maintenance [PM])? Mengapa kendaraan tidak rusak dan masih berjalan dengan baik koq diservis (servis, pinjam istilah masyarakat umum untuk perawatan, baik perawatan rutin maupun perawatan perbaikan)?

Fungsi dari PM adalah untuk memastikan segala sesuatunya seperti apa yang seharusnya. Jika ada kelaian akan segera terdeteksi sejak dini. Sehingga kerusakan parah pada kendaraan tidak terjadi, karena jika masalah itu timbul akan terdeteksi sejak masalah itu masih berupa embrio-nya masalah.

Begitupun dengan peralatan instrumentasi. PM perlu dilakukan agar instrument selalu dalam keadaan prima dan bisa berfungsi sebagai mana mestinya. Mengingat peran instrument sangat esensial dalam sebuha plant, maka perlu dilakukan penyusunan strategi dalam melakukan PM.

PM yang paling sederhana dan mudah dilakukan adalah visual inspection, yang meliputi inspeksi keadaan fisik dari instrument seperti karat, koneksi tubing, koneksi grounding, mounting, dan anomali fisik lainnya.

Setingkat di atasnya adalah functional test, pada tahap ini, fungsi dari instrument diuji dengan media yang semirip mungkin dengan prosesnya. Misalnya sebuah pressure transmitter dengan input 0-100psi dan outout 4-20mA, akan disimulasi dengan sumber tekanan (biasanya dari handpump/calibrator). Secara praktis, biasanya dilakukan di 5 titik pengujian yaitu 0%, 25%, 50%, 75% dan 100%, baik dari 0% menuju 100% (increasing) maupun dari 100% menuju 0% (decreasing). Dari contoh ini, transmitter di-inject dengan tekanan 0psi, ouput haru 4mA, 25psi = 8mA, 50psi = 12mA, 75psi = 16mA dan 100psi = 20mA.

Dari hasil functional test tesebut bisa ditentukan apakah instrument masih memenuhi spesifikasinya atau tidak.

Kalau instrument tersebut memiliki kemampuan HART, dan jika ada fasilitas untuk diagnostic, maka hal ini pun sering dilakukan untuk memverifikasi apakah instrument tersebut masih “layak” secara software atau tidak.

Apabila ada kejanggalan atau ada kerusakan, maka diajukanlah notifikasi untuk dilakukan CM (corrective maintenance).

Apakah Kalibrasi itu? (comotan tulisan Kang Ruhe)

Berikut ini adalah cuplikan tulisan Kang Ruhe mengenai Kalibrasi, yang beliau kirim ke milis Baraya_Pembangunan-Bandung , dengan menggunakan bahasa yang mudah dicerna, Kang Ruhe memang penulis yang ulung. Kang Ruhe, minta izin tulisannya dicomot (lagi)

Prolog

Widodo C. Sitinjak, seorang teknisi listrik yang beberapa tahun lalu menjadi kawan satu kamar kost di Pulogadung, kabar terakhir yang saya terima darinya dalah sebuah e-mail dari Jepang bertanya mau dibawain oleh-oleh apa. Sebenarnya keahlian utama Widodo bukanlah mengutak-atik listrik, tapi bermain gitar. Widodo adalah seorang musisi alami dan dengan permainan gitar Widodo plus teriakan sumbang saya, kami sering mencemari udara Jakarta yang memang sudah tercemar. Widodo sering mengerutu gara-gara denting indah petikan gitarnya di rusak suara saya yang keluar tanpa nada.

Pada suatu senja, Widodo yang sedang asyik memetik gitar tiba-tiba berkata:” Yan, kalibrasi itu apa sech? Ajarin Gua donk supaya bisa kalibrasi…”. Saya terseyum lalu mengambil gitar butut seharga 50 ribu perak yang saya beli diterminal. “Setelin gitar Gua dulu, ‘ntar tak ajarin kalibrasi…”. Kemudian Widodo meraih gitar butut dari tangan saya sambil menyerahkan gitar bagusnya, buat nge-masterin katanya.

Kami asyik menyetel gitar, saya memetik senar gitar master satu persatu dari senar paling besar hingga senar kecil sementara Widodo memetik senar gitar butut, menyamakan suara masing-masing senarnya dengan suara senar gitar master yang saya petik. Berulang kami lakukan hal tersebut, lalu kami coba menyamakan nada dari G hingga F, yang mayor hingga minor. Hingga akhirnya suara gitar butut nyaris sama dengan suara gitar master. Widodo berujar setelahnya: ”Gitar 50 rebu pengen sama persis suaranya sama gitar 300 rebu, ya gak mungkin lah…” Kami tertawa ngakak.

Saya berdiri, berjingkat kekamar mandi. Widodo teriak: ”Lah, Loe bukannya mo’ ngajarin Gua kalibrasi?”. Saya nyengir kuda sambil membalas teriakannya: “ Nah, ‘ntu Loe dah jago kalibrasi. Widodo sang teknisi kalibrasi gitar..!”. Widodo teriak lagi:” Jadi…kalibrasi itu….!?”

Jadi Kalibrasi itu apa?

Kalibrasi adalah menyetel gitar, memastikan suaranya enak di telinga. Kalibrasi adalah menyetel dan memastikan panas yang dihasilkan seterika listrik adalah tepat untuk kain-kain seperti yang ditunjukan tanda wool-catoon-poly…pada roda pengatur panasnya. Kalibrasi adalah menyetel dan memastikan jarum pendek pada jam dinding tepat menunjuk angka 12 pada tengah hari, dan ketika jarum pendek kemudian mununjuk angka satu, menyetel dan memastikan jarum panjangnya telah melakukan satu putaran penuh. Kalibrasi adalah menyetel dan memastikan ketika orang menekan angka 081-sekian-sekian pada handpone, akan tersambung dengan Mr.X pemilik handphone 081-sekian-sekian, bukan tersambung dengan Mr.Y pemilik handphone nomor lain.

Begitupun di dunia industri, kalibrasi adalah menyetel dan memastikan pressure gauge benar menunjuk angka 100 Kpa ketika tekanan pada vessel atau pipa 100 Kpa. Kalibrasi adalah menyetel dan memastikan temperature gauge benar menunjuk angka 500 derajat celcius ketika temperature pada heat exchanger atau boiler 500 derajat celcius. Kalibrasi adalah menyetel dan memastikan Level Indicator menunjuk 5 meter ketika level cairan dalam vessel tertutup adalah 5 meter. Kalibrasi adalah…silakan definisikan sendiri, saya yakin kita telah memiliki bayangan yang sama di kepala.

Kalibrasi itu sesederhana definisi yang kita bayangkan saat ini, tapi sangat penting peranannya sebab ia menjadi kunci penentu keberhasilan suatu sistem instrumentasi atau sistem otomatis. Tegasnya, jika kalibrasi salah dapat dipastikan sistem bakal gagal. Jika kalibrasi benar, kita akan mendapat pelukan hangat dari Project Engineer dan atau Bos kita yang lainnya.

Sebagai contoh, pesawat Adam Air yang jatuh beberapa waktu lalu, konon kabarnya setelah dilakukan analisa pada kotak hitam yang ditemukan, diduga jatuh karena kegagalan sistem navigasi otomatis yang sangat mungkin disebabkan alat yang tidak terkalibrasi. Sistem navigasi otomatis telah melakukan aksi pengendalian yang salah akibat data pengukuran yang salah, kata para ahli: ‘alat itu telah menipu dirinya sendiri’.

Itulah sebabnya teknisi kalibrasi memiliki tempat khusus pada organization chart dalam sebuah project. Teknisi kalibrasi memikul tanggung jawab yang besar. Maka dari itu teknisi kalibrasi dibayar mahal, jika misal seorang teknisi biasa dibayar $40 per jam, maka teknisi kalibrasi bisa mendapat $60 per jam…

Untuk menjadi teknisi kalibrasi, kita tidak perlu kuliah hingga S3, S1 ataupun D3. Saya heran bagaimana bisa suatu perusahaan menerapkan syarat D3 untuk calon teknisi, mungkin karena mereka mendapat informasi yang salah akan kondisi pendidikan kita kali ya? Padahal meminjam istilah Kang Ade:”…bahwa anak es-te-em bisa…”, dan… memang bisa kok! Buktinya adalah Rudi, helper saya di project PLTU Cilacap, lulusan MTs, hanya perlu beberapa minggu berguru pada para master kalibrasi: Kang Deden “Wolverine” R. Hidayat yang kabar terakhirnya sedang di Qatar dan Kang Harjo Sulistyo yang sekarang di Project BP Tangguh. Setelahnya Rudi bisa dilepas jalan sendiri mengkalibrasi Pressure Gauge, Temperature Gauge, Transmitter de-el-el, sehingga Kang Deden bisa asyik seharian main Age of Empires sama Zuma Deluxe, sanes kitu Kang Deden? Hehehe… Terimakasih pada beliau-beliau yang mengajarkan bahwa membagi ilmu, membuat orang lain pintar dengan secuil ilmu yang kita miliki, justru malah memudahkan kita, membantu kita naik, bukannya membuat kita tersaingi atau membuat posisi kita tergusur.

Menurut ajaran para master kalibrasi tadi yang nempel di otak “Non-Intel:½ Core” saya, kunci yang harus dimiliki seorang teknisi kalibrasi adalah sesederhana berikut; Miliki pemahaman Widodo akan esensi kalibrasi setelah ia nyetel gitar, tambah dengan kemampuan dasar hitung matematika, dasar fisika, kimia, de-el-el yang kita dapat disekolah menengah, tambah satu keahlian akhir, yaitu pemahaman bahasa inggris pasif, gak perlu aktif.

Dengan semua modal itu, dari pengalaman saya, kita tidak akan kesulitan untuk mengkalibrasi hingga MVT keluaran terbaru atau SDV >20” yang terlihat serem segede gajah sekalipun. Harus diingat, semua instrument pasti memiliki manual book yang berisi data lengkap segala hal tentang instument tersebut, dari cara pemasangan instrument hingga cara troubleshooting nya, kita tinggal mengikuti semua petunjuk di dalamnya. Achtung! Biasa nya manual book ditulis dengan bahasa inggris, itulah sebabnya muncul syarat memiliki kemampuan bahasa inggris seperti yang saya sebutkan sebelumnya. Ibarat Windows, mudah dan sederhana kok, kalo ada masalah tinggal klik Help, cuma masalahnya help nya berbahasa inggris…

Kalibrasi menjadi semakin mudah dengan semakin berkembangnya teknologi Hart, yang mengubah fungsi sinyal 4-20 mA hanya menjadi semacam carrier sementara semua parameter, data hasil pengukuran semua dalam bentuk sinyal Hart, hingga instrument semacam Multi Variable Transmitter (MVT) yang bisa mengukur beberapa besaran sekaligus antara lain Flow, Temperature, Static Pressure, Differential Pressure, sekalian dengan kalkulasi Totalizernya, mudah untuk di buat. Untuk teknisi kalibrasi hanya perlu menambahkan keahlian bagaimana cara pengoperasian Hart Communicator 375 dengan cara rajin baca manual booknya yang berbahasa inggris. Dengan Hart Communicator 375 kalibrasi menjadi amat sangat mudah, cukup pastikan loop instrument benar, masukan semua parameter instrument, pijit tombol auto-calibrate, tunggu hasilnya, selanjutnya….selesai.

Apakah Instrumentasi itu?

Istilah instrumentasi merupakan istilah yang jarang diketahui oleh khalayak, tidak seperti halnya dengan istilah tekhik lainnya seperti listrik, elektronika, teknik pendingin, informatika dan lain-lain. Padahal, dunia instrumentasi, disadari atau tidak, sudah kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh sederhana dari penerapan instrumentasi ini antara lain pada setrika listrik. Di dalam setrika tersebut terdapat sebuah elemen pemanas listrik sebagai sumber panas. Panas yang dihasilkan oleh setrika listrik tersebut haruslah sesuai dengan keinginan pemakai, karena setiap jenis kain yang disetrika memerlukan panas yang berlainan. Untuk memenuhi hasrat pemakai tersebut, maka di dalam setrika listrik tersebut dipasangi alat yang akan memutuskan aliran arus listrik ke elemen pemanas tadi. Secara umum alat tersebut dikenal sebagai termostat yang menggunakan bimetal. Apabila panas pada setrika tersebut telah mencapai setelan yang diinginkan, maka aliran listrik akan diputuskan, dan panas yang dihasilkan oleh setrika listrik tersebut akan berangsur turun, setelah melewati setelan bimetal, maka aliran listrikpun akan diberikan kembali kepada elemen pemasan tadi. Demikian seterusnya.

Contoh aplikasi lain dari sistem instrumentasi di dalam kehidupan sehari-hari adalah pemasangan saklar pelampung pada tangki air. Di dalam tangki penampungan dipasang saklar yang berpelampung, apabila air penuh sesuai dengan ketinggian yang diinginkan, maka pelampung tersebut akan mengubah kondisi saklar, dan saklar akan memutuskan aliran listrik ke pompa air. Apabila ketinggian air di dalam tangki turun sampai ketinggina yang telah ditentukan, maka pelampung akan mengubah kondisi saklar lagi, dan pompa airpun kembali mendapat pasokan listrik dan airpun akan bertambah kembali. Demikian seterusnya. Ada artikel dari seorang teman yang sering membuat tulisan di milis, namanya Kang Ruhe (Kang Ruhe, punten tulisannya dicomot ku abdi, neda widina…).

Inilah cuplikan sederetan kata yang membentuk kalimat, sehingga kalimat tersebut membentuk paragraf. Dan setiap paragraf yang disusun oleh Kang Ruhe tersebut memberikan gambaran makna dari apa itu instrumentasi. Inilah tulisan Kang Ruhe terasebut:

Prolog:

Ada satu syarat yang sering kali hilang dari orang-orang yang nyaris memenuhi syarat untuk berhasil, orang-orang hebat, orang-orang cerdas dan cemerlang. Satu syarat yang secara tersirat dipertanyakan oleh HRD Manager kepada kandidat pekerja dalam sebuah interview: “…Apakah orang ini type orang yang mampu mengaplikasikan fikiran abstract mereka kedalam karya nyata, sanggup memulai, konsisten dalam proses dan mengerjakan sampai tuntas hingga akhirnya menghasilkan? Atau apakah orang ini hanya akan menjadi orang yang beromong besar belaka…?” (disarikan dari kalimat J.Schwartz dalam TMOTB)

Kang, ari instrumentasi teh naon? Sabangsaning sasatoan sanes?

Instrumentasi bukanlah makhluk asing dari luar angkasa yang tidak kita kenal. Instrumentasi ada dan bersenyawa dalam keseharian kita, hanya mungkin beberapa di antara kita tidak menyadarinya. Tidak hanya di industri besar, di sekitar rumah, bahkan di dalam rumah pun kita bisa menemukan instrumentasi.

Contoh sederhana instrumentasi di rumah diantaranya, setrika listrik, kulkas, AC, TV, VCD/DVD Player, meteran listrik dan PAM. Pada setrika listrik instrumentasi membuat panasnya pas, tidak menjadi terlalu panas atau terlalu dingin, bisa diatur untuk berbagai jenis kain pakaian. Pada kulkas dan AC instrumentasi membuat temperatur terjaga pada derajat dingin yang kita inginkan. Pada TV instrumentasi membuat chanel tv pas, juga pada VCD dan DVD player, lebih jauh lagi, dengan fasilitas remote control instrumentasi membuat kita bisa mengendalikan alat-alat hiburan tersebut sambil tiduran. Pada meteran listrik dan PAM instrumentasi membuat kita membayar sesuai dengan jumlah listrik atau air yang kita gunakan, bayangkan bagaimana susahnya PLN & PDAM menentukan tagihan untuk berjuta pelanggan jika tidak ada meteran? Di masa depan yang dekat, bukan tidak mungkin kita mendapat pelayanan robot pembantu rumah tangga (Honda-ASIMO?) yang bekerja dan berinteraksi dengan kita layaknya manusia yang “sangat manusiawi” berkat sistem instrumentasi.

Contoh instrumentasi di luar rumah sangat banyak. Pada kendaraan yang kita gunakan, kita bisa tahu kecepatan mobil/motor, aki soak, bensin habis hanya dengan melihat panel berkat instrumentasi. Juga karena instrumentasi kendaraan bisa di jalankan dengan transmisi otomatis. Instrumentasi mempermudah pelayanan di POM bensin, kita tahu jumlah bensin yang di beli dan berapa yang harus dibayar hanya dengan melihat angka berputar pada panel. Instrumentasi membuat komunikasi dengan handphone lancar, ribuan bahkan jutaan sambungan terkoneksi lewat udara nyaris tanpa salah sambung hanya dengan identifikasi tekanan serangkaian nomor handphone. Instrumentasi menjadi jantung teknologi yang mengendalikan pesawat terbang. Instrumentasi membantu para dokter menolong pasien. Instrumentasi menjadi….banyak sekali contoh yang bisa disebutkan hingga mungkin cukup untuk dan dijadikan buku dan di buat seri seperti tetralogi laskar pelangi. Kedepan dalam waktu yang dekat, bukan tidak mungkin kita mendapatkan pelayanan publik seperti pesawat terbang otomatis tanpa pilot yang tak mengenal delay plus potensi kecelakaan minimal, kendaraan umum tanpa sopir dengan jalanan nyaris tanpa macet plus tanpa teriakan kondektur ongkos kurang,… kendaraan-kendaraan ini akan lalu lalang dan berhenti di tempat tertentu secara otomatis berkat sistem instrumentasi yang terintegrasi.

Bagaimana dengan instrumentasi di dunia industri? Operasi industri oil & gas, industri petrokimia (petrochemical) sangat bergantung pada instrumentasi. Pada umumnya operasi industri dengan tingkat bahaya tinggi dan bersekala besar dan kontinyu dimana operator manusia sudah tak sanggup menanganinya, beroperasi dengan menggunakan sistem instrumentasi. Beberapa besaran proses yang harus diukur dan dikendalikan pada suatu industri proses, misalnya aliran (flow) di dalam pipa, tekanan (pressure) didalam sebuah vessel, suhu (temperature) di unit heat exchange, serta permukaan (level) zat cair di sebuah tangki. Otomatisasi produksi masal pada industri manufaktur, pengendalian warna pada industri textil, pengendalian mesin-mesin berukuran raksasa seperti kecepatan putaran turbin dan tekanan yang dihasil compressor pada industri energi, adalah segelintir contoh yang operasinya diserahkan pada instrumentasi. Instrumentasilah yang menyebabkan perkembangan pesat industri dengan cara menggantikan ratusan bahkan ribuan operator manusia plus segala karater lemahnya dengan beberapa kotak panel pengendali otomatis di sudut ruangan yang nyaris tidak pernah berbuat salah, tak mengenal lelah dan tidak pernah demo menuntut kenaikan gaji. Kedepan bukan tidak mungkin sebuah pabrik hanya terdiri dari seorang manusia yaitu pemiliknya saja, sementara operasi diserahkan pada mesin-mesin otomatis dengan tim maintenance dan petugas lain adalah para autobot – robot otomatis. Ini bukan mimpi yang jauh sebab saat ini di jepang sudah ada industri pembuat robot yang beroperasi dimana operator pembuat robotnya adalah robot juga!

Jadi apa itu instrumentasi? Instrumentasi memiliki cakupan yang luas. Praktisi instrumentasi dituntut memiliki pengetahuan yang memadai dalam banyak cabang ilmu pengetahuan diantaranya matematika, fisika, kimia, mesin, listrik, elektronika, perangkat lunak, dll. Saya pribadi berpendapat instrumentasi layaknya filsafat, bedanya filsafat adalah pengejawantahan pencarian jawaban atas kata tanya “kenapa?” sedang instrumentasi adalah pengejawantahan pencarian jawaban atas kata tanya “bagaimana?”. Tuntutan untuk memahami cakupan ilmu yang luas inilah yang membuat saya tertantang mendalami instrumentasi, contoh sederhana ketika misal sedang memaintenance, men-setting ulang, mengkalibrasi sebuah instrument sederhana, electric pressure switch, saya dituntut untuk memahami bagaimana fisika gaya dan tekanan gas terhadap bellow, bagaimana kombinasi sistem mekanis below, pegas, tuas dan contact-switch bekerja saling mempengaruhi, bagaimana sistem kelistrikan bekerja pada contact-switch dan seterusnya dan seterusnya, prosesnya seperti ngakal dan akal-akalan dengan menggunakan potensi maksimal akal saya, ketika berhasil tuntas, kepuasaannya tak bisa diungkapkan dengan kata-kata.

Beberapa orang menggambarkan instrumentasi dengan kata-kata yang indah sebagai “the art and science of measurement and control”. Atau dengan kata lain instrumentasi adalah seni dan ilmu pengetahuan sistem pengukuran dan pengendalian. Beberapa yang lain mengidentikan instrumentasi dengan otomatisasi. Para ahli mendefiniskan instrumentasi sebagai seni dan ilmu pengetahuan dalam penerapan alat ukur dan sistem pengendalian pada suatu obyek untuk tujuan mengetahui harga numerik variable suatu besaran (proses) dan juga untuk tujuan mengendalikan besaran (proses) supaya berada dalam batas daerah tertentu atau pada nilai besaran (proses) yang diinginkan (set point). Silakan berpusing ria dengan definisi rumit ini sebab saya juga perlu berulang-ulang membacanya dan ketika selesai,… tetap saja sukar bagi saya untk memahaminya, hehehe. Saya lebih suka definisi sepotong: “the art and science of measurement and control” yang terdengar enak di telinga.

Jika demikian pentingnya instrumentasi, kenapa di Indonesia instrumentasi nyaris tidak dikenal atau kalah pamor dengan elektro, informatika, komputer, kedokteran, akutansi, hukum, dll? Padahal instrumentasi sangat pesat di Jerman, Jepang dan India,… negara India yang notabene sama negara berkembang seperti kita. Bahkan konon katanya gara-gara penguasan pada instrumentasi, banyak orang India yang wara-wiri di Silicon Valley dan NASA di negeri pamannya si Sam sana. Sementara di Indonesia, untuk level pendidikan menengah yang di calonkan mengisi posisi teknisi hanya diajarkan secara komprehensif 4 tahun di satu sekolah menengah kejuruan, STM Pembangunan Bandung. Tenaga ahli madya selevel D3 baru UI, Undjani dan beberapa univeritas lainnya, sedangkan untuk sarjana, kebanyakan instrumentasi nyasar terselip beberapa SKS sebagai program studi di bawah Fisika, Teknik Industri atau Teknik Elektro, apesnya kondisi ini menghilangkan kesempatan saya untuk melanjutkan belajar instrumentasi hingga ke Strata 1 tanpa banting setir pindah jurusan atau menunggu kesempatan belajar ke luar negeri, hiks-hiks-hiks… Tolong koreksi jika fakta-fakta tentang pendidikan instrumentasi di indonesia ini salah.

Saya tidak tahu jawaban untuk pertanyaan “kenapa?” tadi dan tidak tertarik untuk mencari jawabannya sebab saya bukan filsuf. Yang saya tahu dan saya fahami hanyalah beberapa jawaban untuk pertanyaan bagaimana agar instrumentasi dikenal di Indonesia? Jawaban saya adalah dengan menulis coretan sederhana seperti ini dan menyebarkannya, meminjam kalimat gusdur: gitu aja repot, hehehe.