Kebanyakan process engineer akan menjawab : static head yang dibutuhkan adalah "b".
Alasannya ? Karena akan terjadi siphon effect point "b" dan titik tertinggi dari piping sistem. Fluida akan ditarik ke titik "b" karena titik "b" memberikan tekanan yang lebih rendah.
Bagi yang belum memahami apa itu siphon effect, silakan pelajari link berikut
http://www.pumpfundamentals.com/download/how_does_a_siphon_work.pdf
You know what? Untuk kondisi normal running : Jawaban di atas sangat benar. Sama dengan penjelasan di buku Mekanika Fluida yang dipelajari saat kuliah dulu.
Tapi sadarkah anda bahwa siphon effect terjadi hanya dan hanya jika pipa terisi penuh oleh liquid?
Bagaimana pada saat start up awal? Saat start up awal, kemungkinan besar piping berada dalam keadaan kosong. Pada kondisi ini, siphon effect tidak akan terjadi.Sehingga, pada saat start up, static head pompa yang dibutuhkan adalah "a".
Jadi, pompa membutuhkan discharge static head "a" pada saat start up, namun pada saat normal run, pompa hanya membutuhkan head sebesar "b".
Sehingga, seorang process engineer haruslah memastikan bahwa pompa yang terpasang memiliki head yang bisa meng-cover "a" dan "b".
Jika process engineer mendesain pompa untuk memprovide head "a" pada rated flowrate, ada 2 hal yang terjadi :
1. OK, secara hidrolik, pompa anda akan safe. Pasti akan mampu mendeliver fluida untuk ketinggian yang paling tinggi, pada saat start up.
Namun..
2. High cost daripada yang seharusnya! Karena : pressure arrival di destination point akan menjadi lebih tinggi daripada yang seharusnya, karena diff head pompa didesain lebih besar. Anda akan menaikkan desain pressure di downstream equipment dan piping untuk menjadi lebih besar.
Perusahaan anda rugi, bonus tidak jadi didapat , mungkin perusahaan anda kalah proposal. A nightmare, isn't it?
Sehingga, yang harus dilakukan adalah :
Desain pompa dengan required static head "b". Namun, dengan catatan, pastikan di pump curve yang ditawarkan oleh vendor bahwa pompa dapat mendeliver fluida untuk ketinggian "a" sebelum melewati minimum continuous flow.
Hal ini sangat krusial apabila beda ketinggian antara "a" dan "b" sangat besar. Saya pribadi pernah melihat sebuah desain piping dimana hal ini terjadi, disebuah platform lepas pantai.
Apabila hal tersebut terjadi, process engineer harus memastikan bahwa pompa yang dipilih TIDAK BOLEH memiliki kurva yang flat. Karena pada pompa dengan kurva yang flat, head pompa akan cenderung sama, berapapun flowratenya, sehingga berpotensi tidak dapat mendeliver fluida ke titik "a" pada saat start up.
Ada satu hal lagi yang dapat dilakukan untuk mengatasi kasus "beda ketinggian antara "a" dan "b" sangat besar".
Yaitu lakukan start up dengan discharge piping terisi. Sehingga siphon effect akan langsung bekerja saat itu juga. Keuntungannya, anda tidak perlu capek capek memverifikasi kurva pompa, apakah bisa megcover kebutuhan start up apa tidak.
Kerugiannya: Anda harus memprovide portable pump saat pre-commissioning yang dapat memberikan head sebesar "a" untuk pre-filling discharge line. Anyway, karena provisi portable pump itu cukup gampang, ini bukan pilihan yang jelek.Tentu saja dengan BIG NOTE, bahwa fluida yang diisi saat pre-commissioning sama dengan service fluid yang digunakan pada kondisi normal.
Has different point of view? Wanna share your opinion?
You are very welcome.
Salam,
Gandi
Process Engineer
Thanks Gan tulisannya. Menarik juga :-).
ReplyDeleteJika head saat start up lebih besar dibanding normal (yang perbedaannya hanya sedikit) kita bisa akali, saat start up kita throttle tutup discharge valve, agar head pump naik dg flow lebih sedikit, sehingga mampu mencapai highest piping area..cmiww.
Andri,
ReplyDeleteSepakat bro.Terimakasih sudah mampir dan komen di blog ini
Ayoo ditunggu posting nya lagi...
ReplyDeletetentunya ttg process engineering..
Ditunggu...
Keep posting ya...
Salam kenal.
Jos
Ass. Mau tanya kalau memang pada saat start-up awal pompa harus menutup discharge valve, berapa lama valve ditutup?
ReplyDeleteJika Discharge valve menggunakan gate valve, dimana putaran dari valve menggunakan handle bulat yang diputar, dan pembukaan valve dari O% s/d 10% saja membutuhkan waktu yang lama dan banyak putaran, apakah tidak akan berbahaya terhadap pipa instalasi dan pompa akibat kondisi pipa discharge yang tertutup pada saat pompa running.
as info: Spek pompa yang dipunyai:
Q : 7000 BPD (46.4 m3/Hr)
H : 800 PSI (560 m)
flange connection:
Suction : 3"
Discharge : 2"
RPM motor : 3000 RPM
Power motor : 132 kW
mohon pencerahannya
Pak Riki Candra,
DeleteSaat start up awal dimana system di downstream pompa masih unpressurized, maka adalah mandatory melakukan start up pompa centrifugal dengan valve tertutup atau crack open. Hal ini dilakukan supaya motor tidak langsung beroperasi pada maximum powernya pada saat start up.
Hal ini juga dilakukan untuk membuat pompa beroperasi pada system curve yang telah didesain. Karena jika start up pompa centrifugal dengan valve terbuka penuh, system pressure yang dihadapi pompa sangat rendah dan mengakibatkan pompa beroperasi di luar kurvanya (melebih max cont. flow). Bahaya yang dapat terjadi selain motor overload, juga nilai NPSHR akan menjadi sangat tinggi, which is jika melebihi nilai NPSHA yang tersedia, dapat mengakibatkan kavitasi dan pump damage.
Berapa lama? Saya kira tidak demikian lama. Pompa tidak akan rusak karena concern vibrasi akibat valve tertutup pada waktu yang singkat, misalnya saat start up. Semua operator/commissioning engineer yang melakukan start up pompa centrifugal diseluruh dunia melakukan prosedur yang sama seperti yang saya tuliskan di atas.
Mengenai concern Pak Riki yang mengatakan bahwa bukaan valve 0%-10% butuh waktu yang lama...Hmmm I don't think so. Terlebih jika melihat discharge line Pak Riki yang hanya 2". Saya berasumsi valve-nya setingkat di atas disch. nozzle, jadi ukuran valvenya mungkin 3" atau 4". Ukuran valve sebesar ini biasanya dikategorikan ukuran kecil, dan seharusnya waktunya cukup singkat untuk buka tutup valve ukuran segini.
Semoga menjawab. Jika masih ada yang mengganjal, saya selalu terbuka untuk diskusi, karena diskusi membuat kita jadi belajar :-)
Salam,
Gandi
Salam kenal mas gandi,menarik sekali posting anda, oh ya saya mau tanya, kami punya 2 pompa sentrifugal yang posisinya vertical, fluidanya NGL, sejak comissioning punya masalah vibrasi,dan sekarang vibrasinya lebih dari 7 mm, yang saya mau tanyakan hal2 apa saja yang mempengharui vibrasi dari segi proses, mechanical dan civil
ReplyDeleteTerima kasih
Salam
Endang kusuma
Bu Endang,
ReplyDeleteTerimakasih atas pertanyaannya.
Sebelumnya, ada hal yang ingin saya tanyakan, jenis pompanya apakah Vertical Inline (tipe OH) atau Vertically suspended (VS)?
Saya asumsikan dulu jenisnya vertically suspended (VS)
Jika desainnya adalah tipe VS, maka ada beberapa kemungkinan yg dapat dilihat:
1. Biasanya, ada min. level submergence yang harus diprovide oleh reservoir terhadap pompa VS, yang disimbolkan dengan "S". Nilai "S" adalah nilai minimum yang harus disediakan untuk mencegah terbentuknya vortex. Perhitungan nilai vortex biasanya dilakukan oleh vendor dan nilainya tergambar di GA Drawing mereka.
My point is: Barangkali bisa dicek apakah konfigurasi instalasi pompa Bu Endang sudah mengikuti minimum submerge mereka atau tidak.
Atau, jangan2 vendor tidak melakukan perhitungan "S" ini. Bu Endang bisa cross check dengan menghitung sendiri nilai "S". Formula perhitungannya dapat Ibu dapatkan di web site Hydraulic Institute
2. Karena ini NGL, maka vapor pressure akan rentan terhadap perubahan P&T di reservoir. Ada baiknya dicek apakah dengan kondisi operasi saat ini, NPSHA masih lebih besar daripada NPSHR.
3. Apakah instrumentasi Level transmitter dalam kondisi sehat? Maksud saya, jangan2 level trip LAL aktualnya sudah terlewati, namun tidak terdeksi di level transmitter/level switch Bu Endang, sehingga nilai NPSHA sebenarnya sudah drop di bawah NPSHR.
4. Bagaimana kondisi operasi pompa? Apakah saat ini pompa mengalirkan flow pada titik <70% BEP-nya? Pompa yang run <70% BEPnya berpotensi mengalami vibrasi.
5. Apakah ada pengurangan flowrate dari kondisi design? E.g: mingkin tadinya di desain untuk beroperasi di 100 m3/hr, namun karena suatu hal, terjadi pengurangan flow.
Sama seperti point 4, dan bisa dicek di kurva pompa, jika kondisi operasi saat ini sudah berada di 70% BEP-nya, kemungkinan bisa vibrasi.
6. Bagaimana metode pengontrolan pompa? Apakah:
- Throttling discharge dengan control valve
- Menggunakan recycle control
- Atau speed control.
- Atau no control at all?
Just to make sure, di discharge pompa ada min.flow line kan? Bagaimana cara mengontrol min. flownya?
Apakah menggunakan control valve, RO, atau ARV?
Jika ARV, ada baiknya dicek apakah ARVnya tidak rusak.
7. Bagaimana kondisi discharge? Apakah terjadi perubahan kondisi pressure di downstream pompa, jauh dibawah design pompa? Misalnya gini:
Pompa yg didesain bertujuan mengalirkan fluida dg pressure 10 bar. Namun, karena suatu hal, sistem di disch pompa diturunkan pressurenya menjadi 4 bar.
Jika kondisi ini terjadi, ada kemungkinan pompa Bu Endah beroperasi diluar kurva, sehingga pompa juga dapat vibrasi.
8. Hal simple, apakah terjadi vapor lock? Pernah Bu Endah buka venting line di casing pompa? Apakah terdeteksi vapor disana? Jika iya, ini juga dapat menyebabkan vibrasi.
9. Mis alignment sangat jarang terjadi di pompa type VS, jadi saya take out kemungkinan ini..
Barangkali itu dulu. Semoga membantu. Dan saya sangat appreciate jika Bu Endah mau keep update apa yg terjadi dengan pompanya setelah melakukan perbaikan yg saya sarankan di atas.
Dan pls do not hesitate to ask jika ada yg belum jelas.
Salam,
Gandi