Apa itu PFD dan P&ID?

 Halo Semua, di konten ke 3 ini aku akan coba bahas tentang PFD dan P&ID dan kegunaannya untuk seorang instrument engineer. Mari kita langsung saja bahas untuk PFD dan P&ID ini. 

Process Flow Diagram (PFD)

Process Flow Diagram (PFD) adalah gambar atau diagram yang menunjukkan tentang secara keseluruhan bagaimana sebuah proses dalam plant/pabrik berjalan. PFD menunjukkan proses utama pada sebuah plant, skema kontrol utama, serta material and heat balance pada setiap mode operasi. PFD harus menunjukkan process piping, simbol-simbol equipment yang major, nama dan nomor ID equipment, control logic, major control valve dlsb. PFD tidak menunjukkan minor equipment, piping system, pipe rating dll.

Contoh Process Flow Diagram

Typical Komponen Plant dan Fungsinya

Di awal sudah aku sebutin pengertian dari PFD, kegunaan dan apa-apa saja yang harus ada dalam PFD, salah satunya yakni major equipment. Berikut ini beberapa major equipment yang ada pada PFD beserta fungsinya.

1. Mechanical Equipment

1.1 Static Equipment

1.1.1 Kolom

Contoh Kolom Distilasi (Source1)

Fungsinya untuk memisahkan komponen-komponen kimia dari stock umpan (feedstock) dengan cara distilasi dll.

1.1.2 Reaktor

Sodium Cooled Fast Reactor (Source2)

Berfungsi untuk memperoleh produk dari reaksi kimia

1.1.3 Drum

Pressure Vessel (Source3)

Untuk memisahkan tiap fase dari fluida (contoh vapor, gas, liquid) dengan gravitasi

1.1.4 Heat Exchanger

Heat Exchanger (Source4)

Berfungsi untuk memanaskan atau mendinginkan fluida dengan cara menukar energi thermal dari media pemanas/pendingin (contoh: steam dan cooling water).

1.1.5 Furnace

Furnace (Source5)

Berfungsi untuk memanaskan fluida atau untuk proses thermal cracking dengan cara membakar fluida tersebut.

1.1.6 Tangki

Tangki (Source6)

Berfungsi untuk menyimpan stock umpan (feedstock), produk, dan utility

1.2 Rotating Machine (Pompa, Compressor dll.)

Pump (Source7)

Compressor (Source8)

Berfungsi meningkatkan tekanan untuk menggerakkan fluida kerja.

1.3 Packaged Equipment

1.3.1 Fasiltas Utility

Berfungsi mengatur plant utility seperti steam, air dll.

1.3.2 Material Handling Equipment

Berfungsi untuk mengatasi material solid/partikel

2. Piping

Piping digunakan untuk menyediakan rute/jalur untuk pemindahan feedstock/produk/utility dengan cara menghubungkan equipment/instrument satu sama lain menggunakan pipa-pipa.

3. Instrument

Instrument digunakan untuk mengukur dan mengendalikan fluida kerja agar kondisi operasi plant sesuai dengan yang diinginkan. Major equipment untuk field instrument adalah control valve, on-off dan safety valve.

Piping & Instrumentation Diagram (P&ID)

1. Pengertian  

Piping & Instrumentation Diagram (P&ID) merupakan sebuah diagram yang menjelaskan secara detail semua equipment-equipment, piping, instrumentasi, serta control device yang dibutuhkan untuk menggambarkan berjalannya sebuah proses pada suatu plant. 

2. Fase EPC pada P&ID

Pernah melihat gambar berikut ini di bagian bawah P&ID atau mungkin di pojok kanan bawah P&ID?

Revision No. P&ID (Source9)

Gambar ini menunjukkan bahwa P&ID yang kita identifikasi itu ternyata melewati fase-fase EPC yang udah aku jelasin di konten sebelumnya. Jadi P&ID akan mengalami revisi untuk naik fase. Revisi P&ID ini terjadi karena ada proses diskusi antar disiplin ilmu baik itu process, mechanical, piping maupun instrument sehingga meyebabkan perubahan-perubahan pada P&ID. Tidak hanya dari pihak internal EPC Company saja, perubahan P&ID juga bisa terjadi karena perubahan di lapangan dan diskusi dengan Client atau Owner. Tahapan-tahapan revisi ini dari Basic Engineering (Preliminary), FEED (AFP), Detail (AFD), Construction (AFC) hingga As Built (operasi secara commercial). Dari revisi ini akhirnya banyak informasi-informasi baru yang didapat berdasarkan hasil diskusi antar disiplin ilmu. Jadi, semua dokumen-dokumen yang berkaitan dengan project akan selalu mengikuti fase-fase EPC, termasuk P&ID ini. 

3. Scope of Work Pembuatan P&ID

Pertanyaan selanjutnya adalah sebenarnya yang membuat P&ID ini disiplin ilmu mana? Sejauh yang aku tahu, P&ID ini dibuat oleh disiplin ilmu process (teknik kimia). Aku udah sempet nanya-nanya temen-temen dari EPC Company yang lain, dan jawabannya adalah sama, yang membuat, merevisi atau mengubah P&ID ini adalah orang process. Kalau ditanya kenapa, aku gak bisa jawab pastinya cuma kalau sepengetahuanku, karena disiplin ilmu process ini yang mengerti kebutuhan-kebutuhan tiap sub-sistem dan sistem secara keseluruhan dan umumnya data-data preliminary/data awal pasti didapat dari perhitungan tiap sub-sistem dan sistem ini, sehingga P&ID lebih suitable jika di create dan diubah oleh disiplin ilmu process. Namun, disiplin ilmu lain juga memiliki kewajiban untuk mengoreksi dan memberikan komentar jika ada gambar dalam P&ID yang harus diubah, ditambah, dikurangi atau ditanyakan, sehingga jika ada perubahan maka harus diganti. Makanya tadi aku bilang ada proses diskusi yang menyebabkan perubahan pada P&ID. 

4. Informasi Penting dalam P&ID

Untuk Instrument Engineer, sebenarnya informasi apa sih yang bisa kita dapetin dari liat P&ID? Dan P&ID ini sebenarnya digunakan untuk apasih untuk Instrument Engineer? Jadi ini adalah informasi-informasi yang bisa didapat dari membaca P&ID. 

    a. Jumlah Tiap-Tiap Field Instrument

        Kepikiran nggak kalau jumlah instrument ini adalah informasi yang penting? Kalo enggak berarti kamu masih perlu belajar lagi nih, apasih guna jumlah tiap-tiap instrument? Jumlah tiap-tiap instrument ini digunakan untuk mengetahui nanti pada saat fase procurement kita bisa tahu kebutuhan di tiap-tiap instrument ini jumlahnya butuh berapa banyak. Gak mungkin kan kita memesan barang kurang dari kebutuhan? Nah, sama jumlah tiap field instrument ini benar-benar harus dihitung dengan pasti, agar di fase procurement jumlah barang yang kita pesan bisa sesuai dengan kebutuhan. 

    b. Tipe-Tipe Instrument

        Tipe-tipe instrument juga harus dipahami, mulai dari transmitter (pressure, temperature, flow, analyzer), control valve (motor/pneumatic), on-off valve, safety valve, alarm (Low-Low, Low, High, High-High), Indicator DCS (pressure, temperature, flow, analyzer), Sensor/wetted element (pressure, temperature, flow, analyzer). Informasi-informasi ini semua ada dalam P&ID dan dilambangkan dengan singkatan (identification letter) dan simbol. 

        Standard Internasional yang digunakan untuk mengidentifikasi semua informasi tersebut yakni ANSI/ISA 5.1. Di dalam standard ANSI/ISA 5.1 tersebut dijelaskan lengkap tentang segala sesuatu yang berhubungan dengan P&ID dan pengertian-pengertiannya. Berikut ini adalah singkatan (identification letter) yang dijelaskan pada standard ANSI/ISA 5.1.

Identification Letter (ANSI/ISA 5.1)

Kemudian untuk simbol-simbol pada P&ID dijelaskan oleh gambar di bawah ini.

Semua informasi tersebut di atas ada semua di dalam standard ANSI/ISA 5.1, for your information ISA merupakan singkatan dari International Society of Automation yakni sebuah asosisasi atau organisasi non-profit untuk engineer, teknisi, pengajar, pelajar yang bekerja dibidang automasi, seperti Instrumentasi.Untuk lebih lengkapnya langsung saja ke website ANSI/ISA berikut.

     c.  Tag Number

          Tag number dapat berupa angka dan huruf yang diletakkan di dekat simbol yang digunakan untuk mengidentifikasi tipe dan fungsi suatu device. 

 

Contoh Tag Number

 

Tag number ini pada P&ID merupakan gabungan antara identification letter dan simbol, untuk simbol dan penomoran pada tag ini tergantung kesepakatan atau permintaan owner yang juga disesuaikan dengan standard internasional yang ada. Biasanya tag number ini berkaitan dengan numbering pada sistem atau sub-sistem dari plant tersebut. Jika masih kebingungan untuk membaca tag number, terdapat penjelasan simbol-simbol dan identification letter yang dipakai di P&ID di bagian Legend & Symbols

     d.  Line Number / Equipment Name

         Line number / equipment name ini merupakan informasi yang digunakan untuk mengetahui di line mana suatu instrument terpasang atau di equipment apa instrument tersebut terpasang. Line number / equipment name ini nanti akan berkaitan dengan Datasheet tiap instrument. 

 

Contoh Line Number & Equipment Name

        Sama seperti tag number, untuk melihat pengertian dari line number ini dapat dilihat di bagian Legend & Symbol pada P&ID. Berikut salah satu contoh untuk melihat line numbering dan artinya.

Sistem Penomoran pada Line Number

 Jika dijabarkan sesuai dengan contoh gambar di atas maka:

8"-PT-32-408-R01N-H

8": merupakan nominal pipe size atau besar pipa dalam inch

PT:  merupakan fluida yang mengalir dalam pipa tersebut, di sini PT diidentifikasi sebagai Fluida 2 Fasa (Two Phase fluids)

32: merupakan sistem number dari line tersebut di sini 32 diidentifikasi sebagai Separation

408: merupakan sequence number dari sistem tersebut

R01N: R sebagai material pipa diidentifikasi sebagai Stainless Steel, 01 sebagai pressure rating diidentifikasi sebagai 150# lb (pounds) pressure class. N sebagai corrosion allowance merupakan safety factor pada pipa terhadap korosi, disini N diidentifikasi sebagai 0 mm sehingga line ini dianggap tidak boleh ada korosi sedikit apapun. 

H: merupakan tipe insulasi dari pipa di sini H diidentifikasi sebagai Heat Conservation. 

    e. Notes

    Ketika melihat tag number di P&ID kemudian ada tulisan note, maka pastikan note itu dibaca dan dipahami, karena itu akan sangat membantu untuk mengetahui apa yang sebenarnya terjadi pada tag number tersebut.

    P&ID ini memiliki fungsi sebagai input / reference data untuk membuat dokumen-dokumen lain yang akan di submit ke owner/client, salah satunya Instrument Index. Untuk selanjutnya akan dibahas lanjutan dari P&ID dan Instrument Index ini.

    Cukup sekian penjelasan singkat tentang PFD dan P&ID, untuk bahasan selanjutnya yakni akan dibahas kelanjutan dari P&ID dan Instrument Index serta kaitan antara 2 dokumen ini. So, stay tune terus di blog yang sederhana dan insyaAllah penuh manfaat ini. Terimakasih sudah membaca tulisanku, jika ada kritik, saran dan/atau pertanyaan bisa disampaikan melalui kolom komentar ya! Thank you!