BAB IV SIMULASI, PENGUKURAN DAN ANALISIS

BAB IV
SIMULASI, PENGUKURAN DAN ANALISIS
4.1.
Simulasi Level Tangki terhadap Jarak RLG ke Pelat Reflektor
Pada pembahasan dalam sub bab ini disimulasikan ketinggian level
cairan pada tangki terhadap jarak antara RLG terpasang pada mounting pole dan
pelat reflektor yang terpasang pada tangki tersebut mulai dari level terendah
sampai level tertinggi yang direkomendasikan oleh Dirjen MIGAS untuk Tangki
TK1306C dan TK1306D yaitu minimum 2000 mm dan maksimum 15000 mm
dengan rentang setiap 1000 mm adalah sebagaimana dapat dilihat pada tabel 4.1
di bawah ini.
Tabel 4.1 Simulasi Tinggi Level Tangki terhadap Jarak RLG ke Pelat Reflektor
Tangki TK1306C
Tebal ponton
(mm)
Jarak
reflektor ke
ponton
(mm)
A
B
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
Tebal ponton
(mm)
A
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
Jarak RLG ke Tinggi Tangki
dinding teratas Maksimum
(mm)
(mm)
C
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
Jarak RLG
ke pelat Reflektor
(mm)
Referensi Jarak
(mm)
Level
cairan
tangki (mm)
G = A+B+C
998
998
998
998
998
998
998
998
998
998
998
998
998
998
L
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
13000
14000
15000
Jarak RLG
ke pelat Reflektor
(mm)
Referensi Jarak
(mm)
Level
cairan
tangki (mm)
E = D - (A + B + C) - L
13994
12994
11994
10994
9994
8994
7994
6994
5994
4994
3994
2994
1994
994
G = A+B+C
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
1071
L
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
13000
14000
15000
D
E = D - (A + B + C) - L
17060
14062
17060
13062
17060
12062
17060
11062
17060
10062
17060
9062
17060
8062
17060
7062
17060
6062
17060
5062
17060
4062
17060
3062
17060
2062
17060
1062
Tangki TK1306D
Jarak
Jarak RLG ke Tinggi Tangki
reflektor ke
dinding teratas Maksimum
ponton
(mm)
(mm)
(mm)
B
C
D
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
225
146
17065
45
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Dari tabel 4.1 di atas dapat dibuat grafik fungsi regresi untuk tangki TK1306C
dan TK1306D sebagaimana dapat dilihat pada gambar 4.1 di bawah ini.
Ketinggian Level Cairan Tangki TK1306C (mm)
15000
14000
13000
12000
11000
10000
9000
8000
7000
y = -x + 16062
R² = 1
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000
Jarak RLG ke pelat Reflektror (mm) tangki TK1306C
Ketinggian Level Cairan Tangki TK1306D (mm)
15000
14000
13000
12000
11000
10000
9000
8000
7000
y = -x + 15994
R² = 1
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000
Jarak RLG ke pelat Reflektror (mm) tangki TK1306D
Gambar. 4.1. Grafik regresi linear ketinggian level cairan terhadap jarak
mounting pole dengan RLG ke pelat reflektor pada tangki TK1306C dan
TK1306D
Penjelasan dan analisis tabel 4.1 dan gambar 4.1 di atas adalah sebagai berikut:
1. Menggunakan fungsi regresi linear y = ax + b; didapatkan a = -1 (negatif)
yang berarti semakin jauh jarak RLG ke pelat reflektor berarti semakin
rendah level cairan dalam tangki demikian sebaliknya, semakin dekat jarak
RLG ke pelat reflektor berarti semakin tinggi level cairan dalam tangki. b
adalah nilai konstanta korelasi antara variabel jarak RLG ke pelat reflektor
atau level cairan tangki.
46
http://digilib.mercubuana.ac.id/
2. Didapatkan persamaan linear y = ax + b untuk menentukan tinggi cairan
tangki atau jarak RLG ke pelat reflektor adalah sebagai berikut :
Level Tangki TK1306C (mm) = 16062 mm – jarak RLG TK1306C ke pelat reflektor (mm)
Level Tangki TK1306D (mm) = 15994 mm – jarak RLG TK1306D ke pelat reflektor (mm)
4.2.
Perbandingan Pengukuran Level ATG dan MTG
Pengambilan data lapangan dilakukan untuk pengukuran level ATG
dan level MTG dengan referensi pengukuran berupa hand deep tape terkalibrasi
pada tanggal 11 – 22 April 2016 untuk Tangki TK1306C dan tanggal 8 – 19 April
2016 untuk tangki TK1306D setelah pemasangan mounting pole dengan instalasi
RLG, dan pelat reflektor pada floating roof sebagaimana dapat dilihat pada tabel
4.2.
Tabel 4.2. Pengukuran level ATG dibanding MTG menggunakan hand deep tape.
Tangki TK1306C
Tanggal
11/04/2016
12/04/2016
13/04/2016
14/04/2016
15/04/2016
16/04/2016
17/04/2016
18/04/2016
19/04/2016
20/04/2016
21/04/2016
22/04/2016
Level
ATG
(mm)
waktu
23:31
23:29
23:30
23:30
23:32
10:00
23:31
23:29
00:00
10:00
10:00
23:39
8067
5312
2339
2361
2365
2365
2384
2396
2458
2705
3338
4292
Tangki TK1306D
Level
Hand
Deep
Tape
(mm)
8069
5314
2339
2361
2365
2365
2384
2396
2458
2705
3338
4292
selisih
Tanggal
2
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
08/04/2016
09/04/2016
10/04/2016
11/04/2016
12/04/2016
13/04/2016
14/04/2016
15/04/2016
16/04/2016
17/04/2016
18/04/2016
19/04/2016
Penjelasan dan analisis tabel 4.2 adalah sebagai berikut:
47
http://digilib.mercubuana.ac.id/
waktu
23:59
24:00
24:00
24:00
23:59
24:00
24:00
23:59
09:00
24:00
24:00
16:01
Level
ATG
(mm)
5316
7508
8183
8717
9248
9791
10387
10972
11657
12229
12817
13192
Level
Hand
Deep
Tape
(mm)
5313
7505
8183
8717
9248
9791
10387
10972
11657
12229
12817
13192
selisih
3
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
 Data dari 2 (dua) baris teratas pada tabel 4.2 adalah data sebelum dikalibrasi
dengan hasil pembacaan level ATG dari konversi jarak Antena RLG dan pelat
reflektor dibandingkan dengan level MTG menggunakan hand deep tape
mendapatkan deviasi sampai dengan 3 mm.
 Sebagai tindak lanjut hasil deviasi perbandingan antara level ATG dan MTG
sebelum dikalibrasi, dimana diperlukan kalibrasi dengan berberapa hal yang
harus dilakukan yaitu menggunakan meter acuan berupa hand deep tape
(meteran pita baja) terkalibrasi dan masih valid masa berlakunya, tangki
dalam kondisi standby dan floating roof tidak bergerak, dan pegukuran level
ATG dan MTG dilakukan pada waktu yang sama.
 Data dari baris ke-3 dan seterusnya pada tabel 4.2 adalah data setelah
dikalibrasi dengan hasil tidak ada deviasi pembacaan level ATG dari
konversi jarak antena RLG dan pelat reflektor dibanding dengan level MTG
menggunakan hand deep tape terkalibrasi.
 Data perbandingan level ATG dan MTG telah sesuai dengan persyaratan Surat
Edaran Dirjen MIGAS No 8631/18.06/DJM.T/2008 tentang penggunaan
sistem alat ukur pada kegiatan usaha MIGAS di Indonesia dan akurasi sistem
alat ukur legal untuk minyak bumi untuk level adalah +/- 3 mm.
4.3.
Pengecekan Surface Echo Radar Level Gauge
Pengecekan surface echo RLG dilakukan pada software Tank Master setup
merupakan cara untuk mengetahui perfomasi sinyal radar dan bukan
merepresentasikan cara kerja RLG untuk mendapatkan nilai level cairan tangki
sebagaimana dijelaskan dalam buku manual dari pabrikan yang bertujuan untuk :
48
http://digilib.mercubuana.ac.id/
1. Memastikan apakah ada gangguan internal seperti power transmitter, dan
penyimpangan pancaran radiasi sudut beam antena ke arah pelat reflektor
dari batas-batas yang ditentukan.
2. Memastikan apakah ada gangguan eksternal yang menghalangi sinyal
antara RLG dan pelat reflektor.
Dapat dilihat pada Gambar 4.2 berupa sampling grafik surface echo untuk tangki
TK1306C dan TK1306D pada aplikasi software Tank Master yang terpasang pada
PC di Ruang Kontrol dimana sumbu x adalah jarak dalam meter (m) dan y adalah
amplitudo sinyal dalam milivolt (mV)
Gambar 4.2. Sampling surface echo RLG pada tangki TK1306C dan TK1306D
49
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Pengambilan data surface echo dari HMI PC Control Room dilakukan mulai
tanggal 10 – 19 April 2016 untuk tangki TK1306D dan 21 – 24 April 2016 untuk
tangki TK1306C sebagaimana dapat dilihat pada tabel 4.3 di bawah ini dengan
menggunakan persamaan 2.12 untuk mendapatkan nilai Koefisien refleksi
tegangan (Γ) dan persamaan 2.13 untuk mendapatkan nilai return loss.
Tabel 4.3. Hasil pengecekan surface echo RLG dengan data level cairan tangki
dan Amplitudo yang direfleksikan
Nama
tangki
timbun
TK1306C
TK1306
D
Tanggal
Capture
data
Pembacaan
surface echo RLG
pada software
tank master
Amplitudo
Level
Refleksi
cairan
Votangki
Simulasi perhitungan
dari
data surface echo RLG
Koefisien
tegangan
Γ = Vo-/Vo+
Return
Loss
20 log 10 | Γ|
(mm)
(mV)
21/04/16
3285
10743
0,537
-5,398
21/04/16
3295
10873
0,544
-5,294
22/04/16
4743
11468
0,573
-4,831
23/04/16
5588
11815
0,591
-4,572
23/04/16
5938
11959
0,598
-4,467
24/04/16
7111
12441
0,622
-4,123
10/04/16
8013
13049
0,652
-3,709
11/04/16
9079
13432
0,672
-3,458
14/04/16
10146
13919
0,696
-3,149
15/04/16
11212
14405
0,720
-2,850
18/04/16
12279
14563
0,728
-2,756
19/04/16
13295
14867
0,743
-2,576
(dB)
*Amplitudo yang dikirimkan Vo+ = 20000 mV (data
parameter dari pabrikan)
Dari tabel 4.3 di atas dapat dibuat grafik regresi linear antara level cairan tangki
dalam milimeter (mm) sebagai sumbu x dan amplitudo yang direfleksikan
sebagaimana sumbu y dalam miliVolt (mV) dapat dilihat pada gambar 4.3 di
bawah ini.
50
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Amplitudo direfleksikan (mV)
20000
19000
18000
17000
16000
15000
14000
y = 0,4241x + 9473,2
R² = 0,9919
13000
12000
11000
10000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000
Level cairan tangki (mm)
Gambar 4.3. Grafik regresi linear perbandingan Amplitudo yang direfleksikan
dan level cairan pada tangki TK1306C dan TK1306D
Penjelasan dan analisis gambar 4.3 adalah sebagai berikut :
1. Bahwa semakin tinggi level cairan tangki berarti semakin besar amplitudo
sinyal yang direfleksikan. Sebaliknya, semakin rendah level cairan tangki
berarti semakin kecil amplitudo sinyal yang direfleksikan.
2. Variabel level cairan tangki berbanding lurus dengan variabel amplitudo yang
direfleksikan.
3. Pada grafik regresi linear di atas dihasilkan R2 = 0,9919 sehingga dapat
dihitung bahwa perbandingan antara Amplitudo yang direfleksikan dan level
cairan pada tangki TK1306C dan TK1306D tidak benar-benar linear dengan
error = (1- 0,9919) x 100 % = 0,81 %
Dari tabel 4.3 di atas juga dapat dibuat grafik regresi linear antara amplitudo yang
direfleksikan sebagai sumbu x dalam miliVolt (mV) dan return loss yang
merupakan hasil perhitungan logaritmik rasio antara amplitudo yang dikirim
(Vo+) dengan amplitudo yang diterima (Vo-) dalam satuan desibel (dB) dapat
dilihat pada gambar 4.4 di bawah ini.
51
http://digilib.mercubuana.ac.id/
0,000
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
-1,000
-2,000
y = 8,6859ln(x) - 86,021
R² = 1
Return Loss (dB)
-3,000
-4,000
-5,000
-6,000
-7,000
-8,000
-9,000
-10,000
Amplitudo yang direfleksikan (mV)
Gambar 4.4 Grafik logaritmik perbandingan return loss dan amplitudo yang
direfleksikan pada tangki TK1306C dan TK1306D
Penjelasan dan analisis gambar 4.4 adalah sebagai berikut :
1. Semakin kecil amplitudo yang direfleksikan berarti semakin negatif return
loss, demikian sebaliknya. Kenaikan atau penurunannya return loss
terhadap amplitudo tegangan bersifat logaritmik.
2. Pada ketinggian cairan tangki dari level rendah (3285 mm) sampai dengan
level tinggi (13295 mm) didapatkan perhitungan returnloss dengan rentang
-5,4 dB sampai dengan -2,6 dB atau nilai return loss masih dalam kondisi
baik yaitu > -9,54 dB sebagaimana pembahasan pada bab kajian pustaka.
3. Pada grafik regresi linear di atas dihasilkan R2 = 0,9925 sehingga dapat
dihitung bahwa perbandingan antara Amplitudo yang direfleksikan dan
jarak RLG ke pelat reflektor pada tangki TK1306C dan TK1306D tidak
benar-benar linear dengan error = (1- 0,9925) x 100 % = 0,75 %
52
http://digilib.mercubuana.ac.id/