Pengenalan Tentang P&ID (Piping & Instrument Diagram)

1. INTRODUCTION

Tujuan

P&ID adalah representasi grafis terperinci dari suatu proses termasuk perangkat keras dan perangkat lunak (misalnya, perpipaan, peralatan, instrumentasi) yang diperlukan (Keperluan) untuk merancang, membangun, dan mengoperasikan fasilitas.

Apakah P & ID

Piping and Instrumentation Diagram atau biasa disingkat P&ID dapat diartikan sebagai sebuah alat bantu untuk menerangkan konsep desain dari suatu proses dan kebutuhan pabrik atau unit produksi yang perlu atau akan dibangun.

P & ID adalah ilustrasi skematik secara mendetail mengenai hubungan fungsional perpipaan, instrumentasi dan komponen sistem peralatan didalam suatu pabrik.

Mengapa  P & ID begitu penting

P&ID memuay informasi penting mengenai semua komponen pabrik, baik ketika pabrik didalam fase desain, fase konstruksi maupun fase operasional. Dari P&ID kita dapat mengetahui bagaimana suatu pabrik proses bekerja, pipa ukuran apa saja yang digunakan, instrumentasi apa saja yang digunakan dan lain sebagainya. 

Intinya, P&ID adalah media komunikasi antara para insinyur fasilitas produksi dari berbagai disiplin ilmu mengenai pabrik. Oleh sebab itu pengetahuan membaca P&ID merupakan salah satu kebutuhan dasar yang penting dari seorang insinyur yang memulai karir profesionalnya dibidang keteknikan. Perlu ditekankan bahwa arti membaca disini bukan berarti lantas akan mengerti karena dua kata tersebut berbeda makna. Orang bisa membaca suatu tulisan, belum tentu bisa mengerti. Orang yang mengerti, sudah pasti bisa membaca. Oleh sebab itu untuk bisa mengerti, tentunya harus bisa membaca dulu bukan?

 Sesungguhnya, P&ID merupakan rangkuman operating manual suatu pabrik, sehingga bagaimana pabrik itu dioperasikan, dapat terlihat dengan jelas. Terkadang, jika lebih jeli, maka konsep safety dari suatu pabrik dapat pula dilacak. Semuanya sangat tergantung, sampai sejauh mana kita gali. Adalah hal yang penting bagi para pembaca P&ID untuk mengerti unit operasi yang menjadi subyek di dalam P&ID.

Syarat untuk dapat mengkajinya:

1. Adanya PFD (Process Flow Diagram)

2. Mengerti dasar-dasar/prinsip kerja unit operasi serta kelakuan masukan dan keluarannya serta keterkaitan antar unit operasi

3. Mengerti dasar-dasar process control atau pengendalian proses

4. Mengerti tentang process safety

Siapa yang menggunakan P & ID

 Application to industries

1 The standard is suitable for use in the chemical, petroleum, power generation, air conditioning, metal refining, and numerous other, process industries.

2 Certain fields, such as astronomy, navigation, and medicine, use very specialized instruments that are different from the conventional industrial process instruments. No specific effort was made to have the standard meet the requirements of those fields. However, it is expected that the standard will be flexible enough to meet many of the needs of special fields.

 Application to work activities

The standard is suitable for use whenever any reference to an instrument or to a control system function is required for the purposes of symbolization and identification. Such references may be required for the following uses, as well as others:

• Design sketches

• Teaching examples

• Technical papers, literature, and discussions

• Instrumentation system diagrams, loop diagrams, logic diagrams

• Functional descriptions

• Flow diagrams: Process, Mechanical, Engineering, Systems, Piping (Process) and 

  Instrumentation

• Construction drawings

• Specifications, purchase orders, manifests, and other lists

• Identification (tagging) of instruments and control functions

• Installation, operating and maintenance instructions, drawings, and records

2 INFORMATION ON ATYPICAL P & ID

2.1 Kind of Information

Piping and Instrumentation Diagram disingkat P&ID adalah ilustrasi skematik secara mendetail mengenai hubungan fungsional perpipaan, instrumentasi dan komponen sistem peralatan didalam suatu pabrik. Informasi penting pada P&ID adalah semua komponen pabrik, baik ketika pabrik didalam fase desain, fase konstruksi maupun fase operasional. Dari P&ID kita dapat mengetahui bagaimana suatu pabrik proses bekerja, pipa ukuran apa saja yang digunakan, instrumentasi apa saja yang digunakan dan lain sebagainya.

P&ID harus memuat process sistem secara umum (di offshore dan onshore, jika berbicara Oil & Gas Fieldi), kemudian utilities area, juga pengintegrasian piping dalam unit-unit tersebut. Selain itu semua equipment dengan tag number tertentu, special piping, ukuran pipa, spesifikasi pipa, berapa buah pipa yang ada, semua instrumentasi dan kontrol yang sudah ada, pengintegrasian intrumentasi dengan panel-panel kontrol dan control room, set pressure dari PSV, control valves dan posisi failurenya, elevasi dari vessel/column atau heat exchanger yang mungkin kritikal, juga termasuk penotasian internal yang kritikal dari vessel/column misalnya, juga semua keperluan minimum menghadapi masa komisioning dan start-up.

Supaya lebih mudah membaca P&ID, sangat disarankan membaca gambaran pabrik secara keseluruhan, yaitu dengan membaca Process Flow Diagram (PFD) terlebih dahulu. Dari PFD ini kita bisa melihat gambaran besar cara kerja pabrik.

PFD menjelaskan hal-hal sbb:

* Perpipaan proses

* Simbol peralatan utama

* Katup kendali atau kontrol utama

* Interkoneksi dengan sistem lain

* Jalur bypass dan jalur resirkulasi

* Neraca massa dan neraca energi

Setelah cukup jelas, kita bisa beralih ke P&ID  yang merupakan penjabaran detil dari PFD  untuk mengikuti alur proses disitu, serta mencoba memahami segala fungsi peralatan dan instrumentasi yang ada di gambar P&ID.

2.2 Anatomi Gambar P&ID

Gambar P&ID secara umum dapat dikelompokkan menjadi 5 area utama.

1. Title block

2. Grid system

3. Revision block

4. Notes and legends

5. Engineering drawing (porsi grafis)

Kemampuan untuk memahami informasi di semua area ini hampir sama pentingnya dengan memahami P&ID, oleh sebab itu kita akan membahasnya satu-persatu.

1. Title block

 Title block atau blok judul dari P&ID biasanya terletak dibawah atau dipojok kanan bawah suatu gambar, berisikan informasi yang diperlukan untuk mengidentifikasi gambar dan memverifikasi validitas gambar tersebut. Berikut adalah gambar contoh blok judul. 

A. Area pertama dari blok judul

Area pertama dari blok judul berisikan judul gambar, nomor gambar dan daftar lokasi/lapangan/vendor. Judul gambar dan nomor gambar digunakan untuk identifikasi dan tujuan pendokumentasian. Biasanya nomor gambar adalah unik untuk setiap gambar dan terdiri atas kode yang berisikan informasi gambar mengenai lapangan, sistem maupun tipe gambar. Nomor gambar bisa juga berisikan informasi seperti nomor lembar (sheet number), jika gambar tersebut terdiri dari beberapa halaman, atau bisa juga berisikan tingkatan revisi. Gambar-gambar biasanya didokumentasikan berdasarkan nomor gambar karena judul gambar bisa menjadi terlalu umum atau tidak unik.

B. Area kedua dari blok judul (approval

Area kedua dari blok judul berisikan tanda tangan dan tanggal-tanggal persetujuan (approval) dari pihak-pihak yang terkait. Area ini menyediakan informasi kapan dan oleh siapa komponen/sistem ini didesain dan kapan serta oleh siapa gambar ini dibuat serta diverifikasi dalam tahap akhir persetujuan. Informasi ini dapat sangat berharga ketika kita hendak mencari data lebih jauh mengenai sistem/komponen desain atau operasi. Nama-nama yang tercantum disitu besar kemungkinan dapat membantu mencari solusi antara perbedaan gambar dengan sumber informasi lainnya.

C. Area ketiga dari blok judul, referensi

 Area ketiga dari blok judul adalah blok referensi. Blok referensi berisikan daftar gambar-gambar lain yang berhubungan dengan sistem/komponen, atau dapat juga berisikan daftar gambar lain yang saling mereferensikan, bergantung pada konvensi di lapangan atau vendor. Blok referensi ini dapat sangat bermanfaat dalam mencari informasi tambahan pada sistem atau komponen di P&ID.

Meskipun demikian, informasi yang terdapat pada blok judul bisa berbeda-beda tergantung lapangan ataupun vendor, seperti misalnya ditambahkan nomor kontrak. Ketiga area diatas tidak selalu juga dapat ditemui dalam setiap P&ID, tetapi biasanya area pertama dan area kedua selalu ada di P&ID.

2.3 Grid System

 Suatu gambar bisa saja menjadi sangat besar maupun rumit, mencari suatu titik atau peralatan tertentu saja bisa sulit. Ini menjadi semakin nyata ketika satu kabel atau pipa disambungkan dengan gambar dilembar kedua. Untuk membantu mencari titik tertentu pada gambar yang telah dicetak, kebanyakan gambar khususnya P&ID dan gambar skematik elektrik mempunyai sistem kisi atau grid system. Kisi dapat terdiri dari huruf, angka atau keduanya yang melintang secara horizontal dan vertikal disekitar gambar. Seperti halnya peta kota, gambar dibagi menjadi blok-blok yang lebih kecil, yang mana setiap bloknya mempunyai pengidentifikasi dua huruf atau angka. Sebagai contoh, suatu pipa dilanjutkan dari satu gambar ke gambar yang lain, tidak hanya gambar kedua mereferensikan gambar pertama, tetapi koordinat kisi juga ikut membantu peletakan pipa sambungan tersebut. Sehingga pencarian pipa yang terdapat dalam suatu blok akan lebih mudah dilakukan daripada mencari diseluruh gambar. 

 

2.4  Revision block

 Ketika perubahan-perubahan terhadap komponen atau sistem dilakukan, gambar-gambar yang merefleksikan komponen atau sistem yang bersangkutan harus digambar ulang atau diterbitkan kembali (reissued). Ketika gambar pertama kali diterbitkan, disebut sebagai revisi 0 dan blok revisi menjadi kosong. Setiap kali revisi gambar dibuat, sebuah entri akan diletakkan pada blok revisi. Entri ini dilengkapi dengan nomor revisi, judul atau ringkasan dari revisi, dan tanggal revisi. Nomor revisi bisa saja ditampilkan pada nomor gambar atau pada blok yang terpisah.

 

Ketika komponen atau sistem dimodifikasi, gambar tersebut dimutakhirkan untuk merefleksikan perubahan, nomor revisi akan dinaikkan satu angka, dan kemudian nomor revisi di blok revisi akan diubah untuk mengindikasikan nomor revisi baru. Sebagai contoh, jika gambar dengan Revisi 2 dimodifikasi, maka gambar baru yang menunjukkan modifikasi terakhir akan mempunyai nomor gambar yang sama, tetapi dengan level revisinya menjadi 3. Gambar Revisi 2 akan didokumentasikan serta dipertahankan didalam sistem pengarsipan untuk kepentingan historikal. Terdapat dua metode yang umum dipakai untuk menunjukkan bahwa revisi telah mengubah gambar yang berisikan diagram sistem. Metode pertama adalah metode awan (cloud method), dimana setiap perubahan diletakkan didalam bentuk awan. Metode kedua menggunakan segitiga (atau lingkaran atau bentuk lainnya) dengan nomor revisi didalamnya yang kemudian diletakkan porsi gambar yang terkena revisi. Metode pertama dengan awan hanya menunjukkan perubahan dari revisi yang terakhir, sedangkan metode kedua menunjukkan semua perubahan dari proses revisi-revisi sebelumnya karena semua segitiga masih diletakkan didalam gambar.

2.5  Notes and legend Gambar

 terdiri dari simbol dan garis yang merepresentasikan komponen atau sistem. Meskipun kebanyakan dari simbol dan garis terjelaskan dengan sendirinya atau standar, beberapa simbol yang unik dan konvensi harus diterangkan untuk setiap gambar seperti terlihat pada gambar dibawah. Catatan dan legenda gambar (notes and drawing legend) biasanya memberikan penjelasan simbol dan konvensi pada gambar tersebut. Biasanya dicantumkan juga catatan dari desainer atau draftsman yang dirasa perlu untuk menggunakan dan memahami gambar secara benar. Karena pentingnya pemahaman dari semua simbol dan konvensi yang digunakan didalam gambar, maka catatan dan legenda gambar harus dipelajari terlebih dahulu sebelum membaca sebuah gambar. 

Dibawah ini adalah contoh Notes dan Legend dari sebuah P&ID. Anda bisa membaca Notes & Legend dari P&ID pabrik anda. 

 

2.6  Engineering drawing (porsi grafis)

 Ini adalah jantung dari P&ID secara keseluruhan. Gambar mengenai aliran proses, perpipaan dan instrumentasi dideskripsikan dibagian ini. Semua simbol-simbol dan kode-kode yang dipakai didalam P&ID merupakan kesepakatan dan dapat dilihat artinya dari legenda gambar. Simbol yang digunakan sebenarnya bersifat sederhana dan terjelaskan dengan sendirinya (self-explanatory), sehingga tidak terlampau sulit untuk sekedar membaca P&ID yang terpampang dimeja kita. Meskipun demikian, mengenal dan mengetahui arti dari simbol-simbol dan kode-kode di P&ID akan sangat membantu dalam pembacaan P&ID. Pengenalan Simbol P&ID Simbol-simbol P&ID yang perlu diketahui adalah simbol-simbol dasar yang mewakili perpipaan/koneksi (line), unit operasi (operating unit), katup (valve) dan peralatan instrumentasi (instrumentation). Diharapkan dengan mengetahui simbol-simbol diatas, pemahaman pembacaan P&ID pabrik mulai sedikit jelas. Misalnya:

1. Perpipaan Proses

Umumnya, simbol perpipaan diwakili oleh simbol garis lurus biasa dengan warna hitam, bisa juga ketebalan garisnya dibedakan untuk membedakan pipa utama dan pipa cadangan. Beberapa perusahaan tertentu kadangkala membuat pewarnaan pada simbol perpipaan untuk mendeskripsikan jenis dari fluida proses yang dialirkan melalui pipa tersebut. Misalnya warna merah untuk gas, hijau untuk minyak, biru untuk air dan ungu untuk kondensat. 

2. Unit operasi

 Bejana bertekanan, kompresor, pompa, alat penukar kalor, unit dehidrator, ekspander, dll.

3. Katup dan katup kendali

 Globe, ball, butterfly, gate, katup kendali dll.

4. Instrumentasi,

 kontrol dan Safety Instrumented System gauge, transmitter, kontroler, switch, flowmeter, PSV, SDV, BDV,dll.

2.7 Description/Gambaran

Contoh:  Kompressor Sentrifugal

 Kompresor sentrifugal memainkan peranan yang sangat penting di pabrik pengolahan minyak dan gas bumi, khususnya pada daerah konsesi yang sudah mature atau pada daerah yang tekanannya sudah menurun. Ketika tekanan di sumur sudah tidak mampu mengangkat fluida dan mentransportasikannya ke tempat tujuan, salah satu alat yang digunakan untuk memfasilitasinya adalah kompresor.   Mengingat pentingnya peranan kompresor sentrifugal tersebut, maka saya memasukkannya sebagai daftar unit proses yang harus diketahui oleh para pekerja di lapangan, para process dan facility engineer, dan orang yang mau mengerti cara mengkaji P&ID.   Gambar berikut adalah gambar-gambar sederhana P&ID suatu sistem kompresor sentrifugal.  Gambar 3.1