UTILITAS PABRIK/INDUSTRI

Sebuah pabrik mempunyai dua sistem proses utama, yaitu sistem pereaksian dan sistem proses pemisahan & pemurnian. Kedua sistem tersebut membutuhkan kondisi operasi pada suhu dan tekanan tertentu.

Sistem pemindahan panas bertugas memberikan panas dan menyerap panas. Cooling tower, boiler dan tungku pembakaran merupakan pemroses untuk sistem penyedia panas dan sistem pembuang panas. Kedua sistem proses ini bersama-sama dengan sistem penyedia udara bertekanan, sistem penyedia listrik dan air bersih untuk kebutuhan produksi merupakan sistem penunjang berlangsungnya sistem proses utama yang dinamakan sistem utilitas.

UTILITAS PABRIK/INDUSTRI

UNIT PENYEDIAAN LISTRIKPada instalasi pabrik yang sederhana (kapasitas kecil)

sering menggunakan motor secara bersamaan (pertimbangan biaya investasi). Namun penggunaan motor secara bersamaan ini kurang baik karena bisa berakibat mudah terjadi kecelakaan dan motor dimanfaatkan di bawah kapasitas.

Pada instalasi pabrik yang lebih modern umumnya dipakai motor tersendiri untuk setiap alat produksi, meskipun menggunakan motor kecil saja. Konstruksi motor yang lebih kecil dirancang dengan bentuk yang kompak dan tertutup agar motor tidak mudah rusak karena pengotoran.

UNIT PENYEDIAAN AIR1. Air Pengisi Ketel

a. Sumber2 Air Pengisi KetelMacam-macam air yang dapat digunakan sebagai air pengisi ketel adalah air sumur dan air kondensat. Air kondensat sudah murni sehingga tidak perlu mengalami pengolahan yang khusus, sedangkan untuk air yang berasal dari sumur perlu mendapat pengolahan-pengolahan lebih dahulu.

b. Syarat Air Pengisi Ketel

2. Proses Pengolahan AirPelunakan (softening) digunakan untuk

menyingkirkan atau mengurangi kesadahan air. Sedangkan pemurnian (purification) yaitu menyingkirkan atau menghilangkan bahan-bahan organik dan mikroorganisme dari air.a. Penukar Ion

Untuk menghilangkan pengotor yang terlarut digunakan zat yang dapat menyerap ion-ion dalam larutan tersebut. Dengan ion exchanger, diharapkan air yang akan digunakan pada proses memiliki kesadahan sesedikit mungkin bahkan 0 agar tidak menimbulkan kerak.

Resin yang biasa digunakan adl resin sintetik jenis sulfonat stirena-divinilbenzena. Resin ini sangat stabil pada suhu tinggi (sampai 150 C) dan dalam pH antara 0 sampai 14. Di samping itu, bahan ini sangat tahan terhadap oksidasi. Resin tersebut menghilangkan ion Ca 2+ dan Mg 2+ penyebab kesadahan.

Bila tanur penukar kation sudah habis kemampuannya untuk menghasilkan air lunak, unit pelunak itu dihentikan lalu dicuci balik (backwash) untuk membersihkannya dan mengklasifikasikan partikel resin di dalam tanur itu kembali, kemudian diregenerasi.

Sedangkan kandungan anion tidak dihilangkan lewat penukar anion (anion exchanger). Jika kandungan anion sudah tinggi, biasanya dilakukan blowdown yaitu membuang sebagian besar air dan diganti dengan air kondensat.

b. Pengolahan InternalPengolahan air dalam ketel bertujuan mengontrol korosi, kerak dan buih yang timbul dengan penambahan bahan kimia. Korosi dapat dicegah dengan penghilangan oksigen dan mengatur pH bersifat alkalis. Kerak (scaling) dikendalikan dengan mengikat kesadahan dalam air.

3. Menara Pendingin (Cooling Tower)Cooling tower digunakan untuk mendinginkan

air kondensat sebelum masuk ke dalam ketel. Sebagian cooling tower dibuat dari red wood, yaitu sejenis kayu yang sangat tahan (awet) apabila secara terus -menerus kontak dengan air.

Bahan Isian (internal packing) biasanya merupakan susunan kayu yang dipasang horisontal. Ruang kosong menara sangat besar, biasanya lebih dari 90% supaya penurunan tekanan (pressure drop) udara bisa serendah mungkin.

Aliran udara dan air di dalam cooling tower bisa secara silang atau lawan arah (counter current) atau kombinasi dari keduanya.

UNIT PENGADAAN UAPUap (Steam) sangat berperan penting dalam

proses untuk menggerakkan mesin-mesin bertenaga uap dan pemanas awal.

Uap yang dihasilkan mempunyai tenaga termis, tenaga potensial dan tenaga kinetis yang dimanfaatkan sebagai berikut:a. Tenaga termis yang dikandung uap dapat langsung

digunakan sebagai bahan pemanas pada proses industri.

b. Tenaga potensial dari uap diubah menjadi tenaga mekanik dengan mesin uap untuk selanjutnya diperoleh tenaga mekanik.

c. Tenaga kinetis dari uap diubah menjadi tenaga putar dengan suatu turbin uap. Selanjutnya dapat digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik.

1. Ketel UapKetel uap adalah suatu pesawat yang digunakan

untuk mengubah air yang ada di dalamnya menjadi uap dengan cara dipanaskan.

Uap yang dibentuk di dalam ketel mempunyai tekanan yang lebih besar dari pada tekanan udara luar, maka ketel harus mampu menahan tekanan uap tersebut.

Bentuk yang lebih kuat untuk menahan tekanan yang lebih besar dari dalam adalah bentuk bulat cembung dan silinder sebab dengan bentuk semacam itu sukar berubah bentuknya yang disebabkan oleh tekanan dari dalam.

2. Pemeriksaan KetelKetel yang akan diperiksa, harus dipersiapkan :a. Ketel dibersihkan bagian luar dan dalam, bersih dari batu

ketel, lumpur dan kotoran lainnya.b. Semua lubang uap/air/ peralatan keteldisumbat dengan

baik.c. Semua bagian ketel yang dipandang dapat menghambat

pemeriksaan, dilepas.Pemeriksaan ketel dibagi menjadi dua macam yaitu

pemeriksaan dalam dan pemeriksaan luar. Periode pemeriksaan, untuk ketel kapal dilakukan 1 tahun sekali, sedangkan ketel darat, pemeriksaan dalam 3 – 4 tahun sekali dan pemeriksaan luar 2 tahun sekali.Hal yang penting dalam pemeriksaan dalam adalah:d. keadaan bahannyae. apakah bahannya tidak rusak setempatf. apakah tidak terdapat rengat-rengat pada tempat-tempat

tikungang. apakah penguat-penguat masih cukup kuat

Cara memeriksanya :a. dengan pancaindrab. dengan pukulan-pukulan palu, dan suaranya didengarc. dengan alat magnetd. dengan sinar rontgentPemeriksaan luar, yang dipentingkan :e. menyelidiki sambungan-sambungan ketel bila terjadi

kebocoranf. menyelidiki perubahan bentuk (pada bagian datar)Cara memeriksanya:g. ketel diisi dengan air sampai penuh (air dingin atau

hangat, tidak boleh dengan uap)h. setelah semua lubang tertutup rapat kemudian dipres

dengan pres tangan (pompa tangan)i. kemudian dilihat kemungkinan adanya kebocoranj. tekanan ketel waktu dicoba dibuat lebih tinggi

dibanding waktu kerja (waktu paling lama 15 menit)

Hal lain yang perlu diperhatikan :a. pada waktu mencoba, manometer pada ketel harus

diperiksa dengan manometer pengontrolb. jika diperoleh hasil kurang memuaskan, maka harus

diperbaiki misalnya masih ada bagian yang bocor atau perubahan bentuk yang terlalu besar

c. jika keadaan ketel sudah baik, pada lempeng stempel diberi tanda

SISTEM UTILITAS UDARA TEKANPlant industri menggunakan udara tekan untuk seluruh

operasi produksinya, yang dihasilkan oleh unit udara tekan yang berkisar dari 5 horsepower (hp) sampai lebih 50.000 hp.1. Komponen Utama Sistem Udara Tekan

a. Air Inlet Filter : mencegah debu masuk kompresor.b. Lubricant Air Separator : menurunan suhu udara sebelum

masuk ke tahap berikutnya untuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi.

c. After Coolers : membuang kadar air dalam udara dengan penurunan suhu dalam penukar panas berpendingin air.

d. Dryer : kadar air dihilangkan dengan menggunakan adsorben seperti gel silika/karbon aktif, atau pengering refrigeran, atau panas dari pengering kompresor itu sendiri.

e. Air filter : membuang kadar air dalam udara tekan.f. Air Receiver : penyimpan keluaran udara.

2. Jenis2 Kompresor

a. Kompresor ReciprocatingKompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant.

b. Kompresor RotaryKompresor rotary mempunyai rotor dalam satu tempat dengan piston dan memberikan pengeluaran kontinyu bebas denyutan. Kompresor beroperasi pada kecepatan tinggi dan umumnya menghasilkan hasil keluaran yang lebih tinggi dibandingkan kompresor reciprocating.

c. Kompresor CentrifugalSentrifugal merupakan kompresor yang bekerja

kontinyu, dengan sedikit bagian yang bergerak, lebih sesuai digunakan pada volum yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak pada udaranya.

Kompresor udara sentrifugal adalah kompresor yang dirancang bebas minyak pelumas. Gir yang dilumasi minyak pelumas terletak terpisah dari udara dengan pemisah yang menggunakan sil pada poros dan ventilasi atmosferis.

BAHAN BAKARBahan bakar diartikan sebagai bahan yang apabila

dibakar dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran kalor. Bahan bakar dapat berbentuk bahan padat, cair, atau gas yang dapat bereaksi dengan oksigen (udara) secara eksoterm.1. Macam-macam Bahan Bakar

a. Berdasarkan sifat : Bahan bakar fosil, seperti: batubara, minyak bumi, dan

gas bumi. Bahan bakar nuklir, seperti: uranium dan plutonium.

Pada bahan bakar nuklir, kalor diperoleh dari hasil reaksi rantai penguraian atom-atom melalui peristiwa radioaktif.

Bahan bakar organik, seperti: sisa tumbuh-tumbuhan, minyak nabati, minyak hewani.

b. Berdasarkan wujud : padat, cair dan gas

c. Berdasarkan cara terjadinya : Termasuk bahan bakar padat alamiah ialah: antrasit,

batubara bitumen, lignit, kayu api, sisa tumbuhan. Termasuk bahan bakar padat nonalamiah antara lain:

kokas, semi-kokas, arang, briket, bris, serta bahan bakar nuklir.

Bahan bakar cair non-alamiah antara lain: bensin atau gasolin, kerosin atau minyak tanah, minyak solar, minyak residu, dan juga bahan bakar padat yang diproses menjadi bahan bakar cair seperti minyak resin dan bahan bakar sintetis.

Bahan bakar gas alamiah misalnya: gas alam dan gas petroleum.

Bahan bakar gas non-alamiah misalnya gas rengkah (atau cracking gas) dan “producer gas”.

2. PembakaranPembakaran adalah reaksi kimia yang cepat

antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor.

Pembakaran spontan adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahan lahan sehingga kalor yang dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelan-pelan sampai mencapai suhu nyala.

Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, air, dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.

a. Komposisi combustible matter : C, H, S non-combustible matter : O, N

b. Spesifikasi heating value : kalor yang dihasilkan oleh pembakaran

sempurna 1 kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau 1 meter kubik atu 1 satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan baku.

kandungan air : internal dan eksternal (dpt mengurangi nilai kalor)

kandungan abu : mineral yang tak dapat terbakar yang tertinggal setelah proses pembakaran selesai.

kandungan belerang : apabila bahan bakar yang mengandung belerang dibakar, belerang akan terbakar membentuk gas SO2 dan SO3 (korosif dan beracun).

berat jenis : tergantung spesifikasinya viskositas : semakin kental semakin jelek

pembakarannya

flash point : suhu dimana bahan bakar terbakar dengan sendirinya oleh udara sekelilingnya disertai kilatan cahaya.

ignition point : suhu dimana bahan bakar cair yang dipanaskan pada keadaan baku dapat terbakar selama waktu sekurang-kurangnya 5 detik.

bau : bau tak enak yang khas biasanya ditimbulkan oleh senyawa belerang dalam bahan bakar cair.

titik anilin : suhu dimana sejumlah volume yang sama dari bahan bakar cair dan anilin tepat bercampur.

3. Bahan Bakar PadatYg sering digunakan adalah batu bara dan kokas.

Batu bara merupakan campuran karbon, hidrokarbon dan sedikit bahan mineral.

Pengolahan batu bara agar siap pakai hanya terbatas pada proses pengecilan ukuran dan klasifikasi menurut besar dan mutunya.

4. Bahan Bakar CairBahan baku terpenting dari bahan bakar cair adalah

minyak bumi. Di dalam penanganan bahan bakar minyak, terdapat berbagai prosedur. Prosedur tersebut terbagi atas 3 kelompok penanganan, yaitu:a. Penerimaan

Tersedia ruang kosong pada tangki penimbun di lokasi penerimaan.

Pemeriksaan dokumen yang berkaitan dengan jumlah dan mutu bahan bakar minyak.

Memeriksa segel-segelnya. Memeriksa mutu bahan bakar minyak tersebut secara

visual (warna, bau, spesific grafity). Memasang Bonding Cable. Menyiapkan selalu Fire and Safety. Menyiapkan fasilitas pembongkaran. Menyelesaikan administrasi penerimaan.

b. Penimbunan Lakukan pemeriksaan dan pencatatan jumlah/volume

bahan bakar minyak dalam tangki timbun setiap hari. Periksalah secra periodik mutu bahan bakar minyak

secara visual. Setiap 6 tahun sekali dilakukan pembersihan tangki

timbun. Lakukan draining setiap pagi untuk membuang air

yang mengendap. Fasilitas serta perlengkapan pendukung penimbunan

diusahakan yang kedap terhadap percikan listrik. Harus disediakan fasilitas serta sarana fire and safety.

c. Penggunaan Memeriksa selalu jalur-jalur perpipaan penyaluran. Fasilitas serta peralatan pendukung penyaluran

diusahakan yang kedap terhadap percikan listrik

Melakukan pencatatan terhadap pemakaian bahan bakar minyak setiap harinya sehingga dapat diperkirakan konsumsi setiap bulan.

Menghindari penyaluran/pengeluaran pada saat yang sama dari tangki yang sama dengan tangki penerimaan.

5. Bahan Bakar GasYang termasuk ke dalam jenis bahan bakar gas

adalah gas bumi. Gas bumi merupakan campuran gas yang sebagian besar terdiri dari metana. Gas bumi berada di bawah pemukaan bumi secara tersendiri ataupun bersama minyak bumi. Nilai panasnya lebih dari dua kali nilai panas gas pembakaran batu bara.

LABORATORIUMLaboratorium adalah suatu tempat untuk melakukan

percobaan kimia. Pada waktu membuat rancang bentuk (desain) laboratorium, aspek keselamatan atau keamanan orang – orang yang akan bekerja didalam laboratorium tersebut sangat perlu diperhatikan. Berikut ini beberapa hal yang perlu diperhatikan : Letak meja demonstrasi berjarak tidak kurang dari 2 m

dari meja peserta demonstrasi. Lantai laboratorium kimia tidak boleh licin, mudah

dibersihkan, dan tahan terhadap tumpahan bahan kimia. Jendela harus dapat dibuka dan ditutup, tanpa orang

harus naik ke tempat duduk atau meja. Setiap ruang laboratorium kimia dilengkapi dua pintu

yang ukurannya cukup besar dan yang membuka ke luar, diposisikan dekat ujung-ujung ruang.

Setiap ruang laboratorium kimia memerlukan ventilasi (sistem pertukaran udara) yang baik.

Saluran listrik, gas, dan air ke laboratorium kimia harus memiliki saklar atau keran pusat yang mudah dicapai orang yang bekerja di laboratorium.

Setiap ruang laboratorium kimia harus dilengkapi dengan alat-alat pemadam.

Setiap ruang laboratorium kimia harus dilengkapi sekurang kurangnya dengan satu kotak PPPK.

1. Ruang Penyimpan Alat dan Bahan Semua alat dan bahan disimpan di dalam ruang khusus

menggunakan lemari dan/atau rak penyimpanan. Alat dan bahan kimia sebaiknya ditempatkan di dalam

ruang yang terpisah. Setiap ruang penyimpanan harus memiliki sistem

ventilasi alamiah yang baik agar ruang tidak menjadi lembab dan dipenuhi uap/gas bahan-bahan kimia.

2. Membersihkan Area Kerja di Laboratorium Membersihkan area kerja dengan menggunakan sarung

tangan, masker dan jas lab.

Membersihkan alat2 laboratorium sesuai dengan spesifikasi bahan dasar dan fungsi nya.

3. Perabot LaboratoriumAdalah alat-alat seperti meja, kursi, lemari, rak, dll.

yang biasa digunakan untuk melengkapi suatu ruang agar dapat berfungsi.a. Meja kerja

b. Lemari alat dan bahan

c. Lemari Asap