PRESSURE GAUGE (PG) & DIFFERENTIAL PRESSURE GAUGE (DPG) | INSTRUMENT PART 24
Pada bagian ini, saya ingin share sedikit mengenai salah satu gauge/alat ukur di industri proses manapun : PG dan DPG. Untuk yang belum tahu, device instrument yang bertujuan untuk mengukur suatu parameter di lapangan itu ada banyak jenisnya, 2 di antaranya disebut : Gauge dan Transmitter. Menurut pemahaman saya
Gauge sendiri terdiri dari 2 komponen utama : sensing element & display.
 |
| Pressure gauge, src : WIKA Pressure Gauge |
Apa bedanya dengan transmitter?
Transmitter juga secara mandatory terdiri dari 2 element utama : sensing element & electronic circuit, dan biasanya ada display juga (tapi ini gak mandatory ya). Electronic circuit ini tugasnya untuk mengubah hasil pengukuran fisis ke instrument standar signal : 4-20 mA, atau sinyal digital (HART, 0 / 10 VDC) atau sinyal serial (modbus) dll.
 |
| Pressure Diffential Transmitter, src : WIKA Differential Pressure Transmitter |
Oke kita fokus membahas gauge dulu, yaitu Pressure Gauge dan Differential Pressure Gauge, parameter kritikal,, isu penempatan di dekat reciprocating pump, sampai fungsi aksesoris pelindungnya seperti syphon, snubber, dan gauge saver. Gas kita bahsa satu persatu…..
1. PG vs DPG: Apa Bedanya?
Meskipun sama-sama menggunakan prinsip mekanikal (kebanyakan menggunakan elemen Bourdon Tube), fungsi utama keduanya berbeda:
Pressure Gauge (PG):
Tujuan Pengukuran: Mengukur tekanan absolut atau tekanan relatif (gauge pressure) dari satu titik proses tunggal terhadap tekanan atmosfer sekitar.
Aplikasi Praktis: Dipasang di discharge atau suction pompa, tangki separator , atau pipa distribusi utilitas untuk memantau apakah tekanan operasi pipa masih berada dalam batas aman.
 |
| Pressure Gauge Component, src : PG Component |
Differential Pressure Gauge (DPG / PDG):
Tujuan Pengukuran: Mengukur selisih atau perbedaan tekanan antara dua titik proses yang berbeda (Titik Tekanan Tinggi/High Pressure minus Titik Tekanan Rendah/Low Pressure).
Aplikasi Praktis: Paling sering dipakai untuk memonitor tingkat penyumbatan pada alat penyaring, seperti Produced Water Strainer atau Diesel Filter. Kalau filter mulai kotor dan tersumbat oleh partikel, aliran fluida akan tertahan, menyebabkan tekanan sebelum filter (upstream) jauh lebih tinggi daripada setelah filter (downstream). Nilai delta yang meninggi inilah yang menjadi sinyal bagi operator bahwa filter sudah waktunya dibersihkan (backwash) atau diganti.
 |
| DPG Component, src : DPG Component |
2. Golden Rules
Mari kita bedah beberapa poin penting pada PG & DPG
Aturan 50% - 75% dari Skala (Aturan Main Menentukan Range):
Range atau skala indikator PG harus dipilih sedemikian rupa sehingga tekanan operasi normal (Normal Operating Pressure) berada di kisaran 50% sampai 75% dari total skala penuh (Full Scale Range).
Kenapa begitu? Ini demi menjaga umur mekanikal dan akurasi pegas internal Bourdon Tube. Jika tekanan operasi mendekati 100% dari range, pegas akan terus-menerus meregang maksimal, memicu deformasi plastis (permanent set) sehingga gauge cepat tidak akurat. Sebaliknya, kalau operasi di bawah 50%, pembacaan visual jarum oleh operator menjadi kurang sensitif.
Misalnya kita mempunyai PG yang tekanan operasinya adalah 8.7 barg. Jika kita hitung, 75% dari skala 16 adalah 12 barg, dan 50%-nya adalah 8 barg. Angka operasi 8.7 barg masuk dengan sempurna di rentang ideal tersebut, makanya Calibration Range yang dipilih adalah 0 hingga 16 barg.
Ketahanan Over-Pressure (1.5 Kali Design Pressure):
Sebuah gauge harus mampu menahan tekanan hingga 1.5 kali dari maksimum design pressure pipa tanpa mengalami kerusakan kalibrasi atau kebocoran bodi (overpressure protection).
Akurasi Standar:
Akurasi gauge harus mencapai 1% dari calibrated span atau bahkan lebih baik. Jadi misalnya span/rentang kalibrasinya adalah 0-10 barg, maka ketika tekanan aktual/sebenarnya adalah 9 bar, maka jarum gauge harus menunjukkan tekanan di angka 8.9 - 9.1 barg.
Dial Size & Penandaan Visual:
Ukuran piringan (dial size) standar lapangan adalah 100 mm (4 inci) dengan warna dasar putih, angka hitam, serta memiliki penandaan ganda dalam satuan Barg dan Psig (dual indicating scale)
3. Parameter Pemilihan Gauge & Isu Kritikal Lapangan
Ada beberapa parameter wajib yang harus ditentukan dengan jeli:
Parameter Wajib PG & DPG:
Element Type: Mayorits PG menggunakan element/sensing element tipe Bourdon Tube (untuk tekanan menengah-tinggi). Ada juga tipe diaphragm/bellows untuk tekanan sangat rendah.
Kalau kalian tertarik melihat perbedaan working principle nya, bisa dilihat di video ini : https://instrumentationtools.com/bellows-diaphragms-and-bourdon-tubes/Tipe Sensing Element, src : Sensing element type Material Wetted Parts: Komponen yang bersentuhan langsung dengan fluida proses. Kebanyakan mewajibkan 316 Stainless Steel atau material eksotis seperti Monel / Inconel jika fluida mengandung asam tinggi (sour service / NACE MR0175).
Case Type & Safety Feature: Desain bodi wajib menggunakan tipe Blowout Back and Baffle Wall (Solid Front / Safety Glass). Jika terjadi kegagalan mekanis berupa Bourdon Tube pecah di dalam bodi karena lonjakan tekanan ekstrem, kaca depan tidak akan meledak ke arah wajah operator, melainkan tekanan akan dibuang dengan aman melalui penutup karet di bagian belakang bodi gauge (blowout disc).
Perbedaan Mendasar: Calibration Range vs Measurement Range
Measurement Range (Skala Fisik Dial): Angka visual terkecil hingga terbesar yang tercetak di piringan piringan gauge (Contoh: 0 - 10 barg).
Calibration Range (Rentang Setelan Akurasi): Rentang di mana instrumen tersebut diuji keakuratannya di laboratorium kalibrasi menggunakan deadweight tester. Untuk gauge mekanikal standar, nilai calibration range biasanya sama dengan measurement range-nya. Namun untuk transmiter elektronik, keduanya bisa disetel berbeda (reranging).
Isu Kritikal: Mengapa Gauge Dekat Reciprocating Pump Wajib Diisi Cairan (Liquid Filled)?
Pernahkah kalian melihat jarum gauge bergetar sangat hebat sampai blur dan tidak bisa dibaca? Itu biasanya terjadi jika gauge dipasang di area discharge pompa bertipe piston (reciprocating pump) atau dekat kompresor yang memiliki denyut getaran mekanis tinggi (vibration & pulsating flow).
 |
| Liquid Filled, src : Liquid Filled PG |
Solusinya: Gauge wajib diisi dengan cairan peredam khusus (Case liquid fill material), umumnya menggunakan Glycerin (untuk temperatur ambien normal) atau Silicone Oil (jika temperatur kerja sangat ekstrem rendah/tinggi).
Fungsi Cairan Peredam: Cairan kental ini bertindak sebagai pelumas sekaligus bantalan hidrolik yang meredam getaran jarum internal, mencegah keausan dini pada roda gigi mekanis (pointer gear link), sekaligus mencegah kondensasi uap air di dalam kaca gauge yang terpasang di luar ruangan (outdoor outdoor weathering protection IP66).
4. Aksesoris PG & DPG
Sebuah pressure gauge tidak dipasang sendirian telanjang begitu saja ke pipa proses. Ia memerlukan barisan "ajudan" berupa aksesoris pelindung agar awet. Berikut 3 aksesoris pelindung yang paling sering digunakan pada PG & DPG :
 |
| PG & DPG Accessories, src : Accessories |
A. Syphon (Syphon Tube)
Bentuk Fisik: Pipa melingkar berbentuk seperti ekor babi (pigtail syphon) atau huruf U (coil syphon). Sesuai dengan spesifikasi Gambar 5, materialnya wajib 316 Stainless Steel.
Fungsi & Tujuan: Digunakan khusus untuk servis uap panas (Steam) atau fluida dengan temperatur yang jauh melampaui batas ketahanan panas elemen Bourdon Gauge.
Cara Kerjanya: Sebelum uap panas menyentuh gauge, uap tersebut akan terjebak di dalam lekukan melingkar syphon dan mengalami kondensasi membentuk genangan air dingin (kondensat). Ketika tekanan proses mendorong, genangan air dingin inilah yang meneruskan tekanan ke elemen gauge, sementara uap panasnya tetap tertahan di luar. Hasilnya, temperatur internal gauge tetap terjaga di bawah batas aman.
B. Snubber (Pulsation Damper)
Bentuk Fisik: Komponen kecil berbentuk silinder kuningan atau stainless steel yang di dalamnya terdapat lubang mikro (porous core atau piston/needle valve adjust).
Fungsi & Tujuan: Berperan sebagai peredam kejut hidrolik untuk menahan lonjakan tekanan mendadak atau getaran berdenyut (Pulsating/Fluctuating pressure) yang dihasilkan oleh siklus pompa.
Cara Kerjanya: Snubber membatasi laju aliran fluida yang akan masuk ke dalam inlet gauge dengan cara mempersempit jalurnya. Ketika terjadi lonjakan tekanan mendadak (pressure spike), snubber menyerap energi hantaman tersebut sehingga jarum gauge naik secara perlahan dan halus, bukan menyentak secara ekstrem yang bisa membengkokkan jarum penunjuk.
C. Gauge Saver (Overpressure Protector)
Bentuk Fisik: Berupa katup pengaman mini otomatis (bellows/piston spring-loaded valve) yang dipasang langsung tepat sebelum koneksi inlet gauge. Gauge Saver ini banyak diaplikasikan di area Choke Valve Downstream dan pipa suction pompa.
Fungsi & Tujuan: Berfungsi melindungi gauge dari kerusakan fatal akibat tekanan proses tak terduga yang melampaui batas maksimum skala penuh gauge (Overpressure Event).
Cara Kerjanya: Di dalam gauge saver terdapat pegas yang sudah diatur (preset) sesuai batas maksimum skala gauge. Jika tekanan pipa tiba-tiba melonjak melewati batas tersebut, katup internal gauge saver akan otomatis menutup rapat seketika (shut-off), mengisolasi gauge dari aliran proses. Begitu tekanan pipa turun kembali ke batas normal, katup akan membuka kembali secara otomatis, dan gauge bisa bekerja memonitor seperti biasa tanpa kehilangan akurasi kalibrasi.
Comments
Post a Comment