TEACHING FACTORY SMK PUTRA INDONESIA MALANG: 2019-10-20

Cuplikan saja

4.1 Sarana pendukung proses (utility)

Unit utilitas memegang peranan yang begitu penting dalam operasional sebuah pabrik, tanpa kehadirannya, proses produksi tidak dapat dijalankan.

Beberapa peran penting utilitas antara lain:

menjaga mesin-mesin produksi tetap beroperasi dengan normal, seperti kompresor, pompa, dan lain-lain
menjaga kondisi operasi pabrik tetap stabil sesuai dengan yang diinginkan
menjaga aspek safety pada proses produksi terlaksana dengan baik

Jumlah utilitas yang diperlukan akan berbeda dari suatu pabrik kimia ke pabrik kimia lainnya. Tentu saja ini karena kebutuhannya yang berbeda.

Namun demikian, ada beberapa jenis utilitas pabrik kimia yang umumnya hampir kita dapat temukan pada setiap pabrik.

Apa saja yang termasuk ke dalam unit-unit utilitas pabrik kimia?

Unit-unit Utilitas

Berikut ini adalah jenis unit utilitas yang digunakan di pabrik kimia:

steam. Unit penyedianya adalah boiler. Steam digunakan sebagai media pemanas pada proses seperti distilasi atau reaktor dengan reaksi endotermis.
air pendingin. Unit utilitas yang menyediakan air pendingin adalah cooling tower. Air pendingin yang dimaksud adalah cooling water. Sedangkan air pendingin – dengan suhu yang lebih rendah – dihasilkan dari unit utilitas yang lain, yaitu chiller.
listrik. Sebagian pabrik mendapatkan pasokan utilitas berupa listrik dari PLN. Ada juga yang mendapatkannya dari perusahaan listrik swasta yang biasanya ada di kawasan industri. Namun, ada juga pabrik yang menghasilkan sendiri listrik untuk keperluan proses produksinya melalui pembangkit listrik milik sendiri.
nitrogen. Nitrogen merupakan salah satu jenis utilitas yang bisa kita temukan hampir diseluruh pabrik kimia. Karena ia banyak digunakan sebagai media untuk pendinginan, mengusir combustible atau flammable gas serta untuk keperluan pengadukan atau mixing.
bahan bakar. Bahan bakar seperti solar atau gas alam termasuk pula ke dalam kelompok utilitas. Memang, ada juga perusahaan yang tidak mengelompokkanya sebagai utilitas. Tetapi sebagai raw material atau bahan baku, karena digunakan sebagai bahan baku utama.
udara bertekanan. Udara bertekanan atau compressed air digunakan untuk menggerakan alat-alat instrumen, proses pemanasan atau pendinginan dan lain-lain. Compressed air dihasilkan dari sebuah kompresor udara dengan tekanan tertentu. Ada dua jenis udara bertekanan yang digunakan di dalam pabrik, yaitu Instrument Air (IA) dan Plant Air (PA).
air industri. Air industri (industrial water) – kadang disebut juga dengan filtered water – digunakan sebagai make up untuk cooling tower atau bahan baku pembuatan air bebas mineral.
air bebas mineral. Pada sebagian pabrik kimia, air bebas mineral juga dikelompokkan ke dalam utilitas.

4.1.1 Teknologi Pengolahan Air

Teknologi pengolahan air yang digunakan di PT Garuda Food Putra putri Jaya sudah menggunakan teknologi reverse osmosis (RO). Metoda Reverse Osmosis (RO) dikembangkan sejak tahun 1950an dalam rangka mencari metoda yang ekonomis untuk desalinasi air laut. Metoda ini yang juga dikenal sebagai “hyperfiltration” ini kemudian terus dikembangkan untuk membuang hampir semua kontaminan dari air yang akan diolah.

Teknologi ini dipakai pada pesawat ruang angkasa, perlengkapan perang negara-negara maju, penyediaan air pada bencana alam, dan lain-lain.Unit RO secara efektif mampu menyingkirkan semua jenis bakteri, virus bahan kimia non organik seperti garam, metal, dan mineral.. Besarnya pori dari membran RO mencapai 0.0001 Mikron (ukuran bakteria 0.2 sampai 1 Mikron, dan virus antara 0.02 sampai 0,4 Mikron).RO efektif untuk menyingkirkan kontaminan yang menyangkut kesehatan seperti arsenic, asbestos, atrazine (herbisida/pesticida), fluoride, lead, mercury, nitrate, dan radium, dan lain-lain.Dengan kemampuannya tersebut, Reverse Osmosis merupakan teknologi pengolahan air yang sangat umum digunakan guna menghasilkan air yang berkualitas tinggi.Proses Reverse Osmosis dilakukan dengan memberi tekanan tinggi pada air yang dialirkan melalui membran semi permeable, proses yang digunanakan merupakan gabungan dari fitrasi (sand filter, carbon Filter), penukar ion (kation anion), mikro filtrasi (Cartridge), ultra filtrasi, nano filtrasi, Reverse Osmosis(RO), distilasi (boiler), heater dan cooler.

sumber air yang digunakan di PT garuda Food adalah air sumur yang digali sedalam 100 m sebagai air baku, Dalam penggunaan air sumur yang masih dalam standar air kotor sehingga pada proses pengolahannya masih perlu ditambahkan bahan kimia seperti PAC (menurunkan total Desolved Solid), Klorin (mematikan mikroba, anti kerak dan anti klorin.

Dengan menempatkan Unit Penjernih RO ini di lokasi yang diinginkan, sistim air bersih dan air minum sudah merupakan sistim yang lengkap dan sempurna.

Diagram alir pengolahan air proses

Hasil dari pengolahan air dengan teknologi RO ini digunakan sebagai air proses meliputi air pendingin (cooling Tower, Chiller, air Coller) dan air untuk kebutuhan produksi berikut kualitas standar air proses

4.1.2 Peyediaan steam (uap air)

Air Umpan Boiler (Boiler Feed Water)

Pengolahan sebelum masuk boiler untuk membuang padatan tersuspensi, padatan telarut (terutama ion kalsium dan magnesium yang merupakan penyebab utama pembentukan kerak) dan gas- gas terlarut (oksigen dan karbon dioksida).

Proses perlakuan eksternal yang ada adalah:

1. Koagulasi dan Flokulasi

2. Sedimentasi

3. Filtrasi

4. Demineralisasi

5. Softening

6. Deaerasi

Metode pengolahan awal adalah sedimentasi sederhana dalam tangki pengendapan atau pengendapan dalam clarifiers dengan bantuan koagulan dan flokulan. Penyaring pasir bertekanan, dengan aerasi untuk menghilangkan karbon dioksida dan besi.

Dalam suatu proses produksi dalam industri, boiler merupakan suatu pembangkit panas yang penting, kualitas air yang diumpankan untuk boiler sangat penting , karena berhubungan dengan effisiensi dari boiler tersebut.

Air umpan boiler atau Boiler Feed Water nantinya akan dipanaskan hingga menjadi steam.Karena di dalam boiler terjadi pemanasan harus diwaspdai adanya kandungan-kandungan mineral seperti ion Ca2+ dan Mg2+. Air yang banyak mengandung ion Ca2+ dan Mg2+ disebut sebagai air yang sadah (hard water).Ion-ion ini sangat berpengaruh pada kualitas air. Biasanya ion-ion ini terlarut dalam air sebagai garam karbonat, sulfat, bilkarbonat dan klorida.Berbeda dengan senyawa-senyawa kimia lainnya, kelarutan dari senyawa-senyawa mengandung unsur Ca dan Mg seperti CaCO3, CaSO4,MgCO3, Mg(OH)2, CaCl2,MgCL2, dll ; akan memiliki kalarutan yang makin kecil/redah apabila suhu makin tinggi.Sehingga ketika memasuki boiler, air ini merupakan masalah yang harus segera diatasi. Air yang sadah ini akan menimbulkan kerak(scalling) dan tentu saja akan mengurangi effisiensi dari boiler itu sendiri akibat dari hilangnya panas akibat adanya kerak tersebut.Selain itu yang dikhawatirkan bisa menyebabkan scalling adalah adanya deposit silika.

Syarat Air Pengisi boiler

Pada dasarnya air yang akan digunakan, terutama yang digunakan sebagai air pengisi boiler, harus memenuhi syarat. Air yang berasal dari alam (sungai dan tanah) tidak ada yang dalam keadaan murni, biasanya terdapat pengotor-pengotor, antara lain :

1. Zat tersuspensi, seperti lumpur dan tanah liat. Biasanya dihilangkan dengan penyaringan.

2. Zat terlarut, seperti garam-garam mineral (garam magnesium, kalsium dan lain-lain).

Tabel Syarat air pengisi boiler dan air boiler

Spesifikasi Air	pengisi ketel	Air ketel
Kesadahan	< 0,1 OD	<0 o:p="" od="">

7,5-8,0

10,0-10,8

TDS

Tidak nyata

max 1500

PAlkali

50 ppm

300 ppm

M Alkali

100 ppm

500 ppm

Chlorine

Tidak nyata

max 70 ppm

Sulfit

30 ppm

max 60 ppm

Oksigen

Tidak nyata

Silikat

Tidak nyata

P205

Max 30 ppm

Boiler merupakan sebuah alat untuk pembangkit uap dimana uap ini berfungsi sebagai zat pemindah kalor(panas), hal yang mempengaruhi efisiensi boiler adalah bahan bakar dan kualitas air umpan boiler. Parameter-parameter yang mempengaruhi kualitas air umpan boiler antara lain:

1. Oksigen terlarut, dalam jumlah yang tinggi dapat menyebabkan korosi pada peralatan boiler.

2. Kekeruhan, dapat mengenda pada perpipaan dan peralatan proses serta mengganggu proses.

3. PH. Bila tidak sesuai dengan standar kualitas air umpan boiler dapat menyebabkan korosi pada peralatan

4. Kesadahan, merupakan kandungan ion Ca dan Mg yang dapat menyebabkan kerak pada peralatan serta perpipaan boiler sehingga menimbulkan local overheating

5. Fe, dapat menyebabkan air bewarna dan mengendap disaluran air dan boiler bila teroksidasi oleh oksigen

Secara umum air yang akan digunakan sebagai umpan boiler adalah air yang tidak mengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya endapan yang dapat membentuk kerak pada boiler dan air yang tidak mengandung unsur yang dapat menyebabkan korosi boiler.

Boiler Pipa Air

Pada boiler pipa air, air berada di dalam pipa sedangkan gas panas berada diluar pipa. Boiler pipa air ini dapat beroperasi pada tekanan yang sangat tinggi yaitu hingga lebih dari 100 Bar. Boiler pipa air memiliki karakteristik menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang tinggi. Berdasarkan jenis ketelnya, konstruksi yang dipasang dalam ketel dapat lurus dan melengkung. Secara parallel dipasang pipa-pipa yang lurus di dalam ketel dihubungkan dengan 2 buah header. Secara horizontal diatas susunan pipa dipasang header yang dihubungkan dengan drum uap. Susunan kedua header memiliki kecondongan tertentu yang bertujuan dapat mengatur sirkulasi uap dalam ketel.

Cara kerja pipa boiler air adalah diluar pipa terjadi proses pengapian, kemudian dihasilkan panas yang digunakan untuk memanaskan pipa yang berisi air. Melalui economizer air tersebut terlebih dahulu dikondisikan, kemudian dihasilkan steam yang terlebih dahulu dikumpulkan di dalam sebuah steam-drum. Melalui tahap secondary superheater dan primary superheater setelah tekanan dan temperature sesuai baru steam dilepaskan ke pipa utama distribusi. Didalam pipa air, harus ada pengkondisian air yang mengalir terhadap mineral atau kandungan lain yang terlarut dalam air. Hal ini harus diperhatikan pada tipe ini karena menjadi faktor utama.

SMK Putra Indonesia Malang mendesain kurikulum berorientasi pada kebutuhan dunia kerja masa sekarang dan masa yang akan datang untuk memastikan bahwa materi yang diberikan pada proses pembelajaran sesuai dengan kebutuhan di Dunia Usaha/ Dunia Industri(DU/DI) terkini.

Langkah mewujudkan lulusan SMK PIM yang sesusai dengan kebutuhan industri telah dipersiapkan sejak bulan Agustus 2018 dengan mengirimkan banyak guru magang ke industri seperti PT Petrokimia Gresik, PT Garuda Food Putra Putri Jaya Gresik dan PT Propan Raya untuk meng-update kompetensinya sesuai perkembangan teknologi terkini.

Tanggal 20 Agustus 2018 SMK PIM mengajukan bantuan pengembangan teaching factory pada kompetensi keahlian Kimia Industri kepada Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan untuk meningkatkan kualitas pendidikan peserta

didik serta menjadikan lulusan yang sesuai kebutuhan DU/DI dan siap bersaing di tingkat nasional maupun internasional.

Tanggal 25 April 2019 SMK PIM mendapatkan undangan workshop bagi sekolah penerima bantuan teaching factory, selanjutnya pencairan dana bantuan teaching factory mulai cair tertanggal 14 Mei 2019 dan pengembangan teaching factory di SMK PIM di mulai sejak saat itu dan seterusnya.

SMK Putra Indonesia (SMK PIM) selama ini telah bekerjasama dengan PT Garudafood Putra Putri Jaya Gresik dalam rangka program links and mathch antara SMK dan Dunia usaha/ Dunia industri, kerjasama SMK PIM dengan PT Garuda Food Putra Putri meliputi Kelas Industri, Magang guru, Praktik Kerja Lapangan (PKL) siswa, dan beasiswa Garuda Food. Pada pengembangan teaching Factory ini SMK PIM juga bekerjasama PT Garuda Food Putra Putri Jaya sebagai pendamping industri.

Pada bulan Nopember 2018 SMK PIM telah mengirimkan magang guru di PT Petro kimia Gresik selama 1 bulan di unit utilitas dan Tanggal 22 Juli 2019 guru mulai magang di PT Garuda Food Putra Putri Jaya selama 1 bulan di unit utilitas. Pengiriman guru magang ini dilakukan untuk meng-update ketrampilan guru sesuai dengan kebutuhan DU/DI saat ini dan teknologi terkini.

Implementasi pembelajaran teaching factory dilaksanakan dengan sistem block selama seminggu full setiap kelas dengan peserta kelas XIKIA dan kelas XIKIB yang meliputi pembelajaran teori dan praktik membuat aquades dengan teknologi yang sama dengan proses produksi yang ada di industri modern saat ini.

Proses pembuatan aquades melewati filtrasi (sand filter, carbon filter), filtrasi membran (mikro filter, ultra filter, nano filter, reverse Osmosis) dilajutkan ke distilasi (boiler) dan dikondensasikan (kondensor) menjadi aquades.
video instructional pembuatan aquades