DESAIN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL AIR PADA DEAERATOR PT.PETROKIMIA GRESIK MENGGUNAKAN PI NESTED CASCADE

RIZKI BAYU PERMANA, Nazrul Effendy, ST., MT., Ph.D. ; Ir. Agus Arif, MT.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Deaerator berfungsi untuk menghilangkan gas-gas yang terkandung dalam air umpan yang akan dialirkan di dalam boiler. Gas-gas tersebut berupa gas O2 dan CO2 yang dapat menyebabkan korosi pada boiler apabila tidak dihilangkan. Pada proses deaerator, level merupakan variabel yang penting untuk dikendalikan agar dapat menjaga kestabilan proses sesuai dengan set point yang dikehendaki. Jika level air terlalu tinggi akan menyebabkan pemisahan oksigen kurang sempurna, hal ini membuat air masih banyak mengandung oksigen yang dapat menyebabkan korosi bagi boiler. Jika level air terlalu rendah dapat merusak komponen lain seperti pompa dan menghambat proses suplai air ke boiler. Kinerja single control system sebagai pengendalian saat ini belum bisa bekerja secara optimal bila terjadi disturbance dan load yang tinggi yang menyebabkan level air di deaerator selalu berfluktuasi. Pada peneltian ini dilakukan desain sistem pengendalian level air menggunakan nested cascade control untuk memaksimalkan desain awal deaerator 101-U. Metode yang digunakan adalah metode root locus dengan pengendali PI. Hasil simulasi menunjukkan bahwa nested cascade control menghasilkan nilai respon max overshoot 6% dan settling time 20 detik dengan eror steady state 0%, sedangkan single control system menghasilkan nilai respon max overshoot 24% dan settling time 300 detik dengan eror steady state 0%. Kedua respon sistem tersebut menunjukkan bahwa nested cascade control lebih baik dari pada single control system.

Deaerator has the function to eliminate gases contained in feed water channeled to the boiler. If gases such as O2 and CO2 aren’t flowing, they can cause corrosion in boiler. In deaerator process, level is an important variable in maintaining the stability of the process in accordance with the desired set point. If the water level is too high, it could causes imperfect oxygen separation, and in turn, the high concentration of oxygen in the flow could corrode the boiler. On the other hand, low water level could damage pumps and inpending water supply to the boiler. Current single control system performance is low when high disturbance and load occur which cause fluctuation in deaerator water level. This research will design water level control system by using nested cascade control to optimize current 101-U deaerator control system in the field. The method used in the research is root locus method with PI controller. Simulation result yield 6% max overhoot and settling time 20 seconds, with eror steady state 0 % for nested cascade control, meanwhile single control system yield 24% max overshoot and settling time 300 seconds with eror steady state 0%. Based on the above value, it can be concluded that nested cascade is better than single control system.

Kata Kunci : Deaerator, Nested Cascade Control, Root Locus, Level , Pemodelan Matematis