Pembahasan Laporan KP Pompa Sentrifugal PT Pertamina EP Asset 1 Rantau Field

Bab IV

TUGAS KHUSUS

4.1       Pendahuluan

4.1.1    Latar Belakang Tugas Khusus

Untuk mengalir fluida memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan maka dibutuhkan sebuah pompa untuk memindahkannya. Pompa akan bekerja secara optimal jika pompa tersebut memiliki instalasi yang sesuai dengan kemampuan pompa itu bekerja. Pedoman dalam membuat instalasi pompa adalah kapasitas (Q) dan tinggi tekan (H) yang dibutuhkan dalam memompakan fluida tersebut.

Pompa adalah mesin fluida yang banyak digunakan untuk mengalirkan fluida incompressible dari suatu tempat yang rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tekanan yang rendah ketekanan yang lebih tinggi.
Video alat-alat kimia dapat di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0

4.1.2    Perumusan Masalah Tugas Khusus

Sebelum fluida ditransfer ke unit Pusat Penampung Produksi (PPP) fluida keluaran dari separator dilarikan ke alat pompa untuk menaikan tekan fluida agar dapat dialirkan dari satu tempat ke tempat lainya melalui instalasi perpipaan dan berkontribusi terhadap transfer fluida cair.

4.1.3        Batasan Masalah Tugas Khusus

Batasan masalah yang diambil hanya meliputi proses transfer fluida  pada pompa sentrifugal yang terjadi di PT. Pertamina Ep Asset I Field Rantau di unit Stasiun Pengumpul V.

4.1.4        Tujuan Tugas Khusus

            Menghitung daya dan efisiensi pada pompa sentrifugal di PT Pertamina Ep Asset I field rantau di unit stasiun pengumpul V.

4.1.5        Manfaat Tugas Khusus

            Adapun manfaat dari tugas khusus ini adalah dapat meningkatkan pengetahuan tentang proses transfer fluida di PT. Pertamina Ep Asset I Field Rantau di unit Stasiun Pengumpul V.

4.1.6        Waktu dan Tempat Pelaksanaan Tugas Khusus

Tugas khusus dilaksanakan selama kerja praktek berlangsung dan bertempat di PT. Pertamina EP asset I Field Rantau Kecamatan Rantau Kabupaten Aceh Tamiang tanggal 03 Juli sampai dengan 31 Juli 2017.

4.2       Tinjauan Pustaka

4.2.1    Pompa

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus. Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran.

Pada dasarnya, prinsip kerja pompa dalam melakukan pengaliran yakni dengan cara memberikan gaya tekan terhadap fluida. Tujuan dari gaya tekanan tersebut ialah untuk mengatasi friksi atau hambatan yang timbul di dalam pipa saluran ketika proses pengaliran sedang berlangsung. Friksi tersebut umumnya disebabkan oleh adanya beda elevasi (ketinggian) antara saluran masuk dan saluran keluar, dan juga karena adanya tekanan balik yang harus dilawan. Tanpa adanya tekanan pada cairan maka cairan tersebut tidak mungkin untuk dialirkan/dipindahkan. Perpindahan fluida cair dapat terjadi secara horizontal maupun vertikal, seperti zat cair yang berpindah secara mendatar akan mendapatkan hambatan berupa gesekan dan turbulensi Sedangkan zat cair dengan perpindahan ke arah vertikal, hambatan yang timbul dapat berupa hambatan-hambatan yang diakibatkan karena adanya perbedaan tinggi suatu tempat.

4.2.2        Jenis-Jenis Pompa

                Secara garis besar, alat ini hanya digolongkan dalam dua jenis, yakni pompa perpindahan positif (positive displacement pump) dan pompa dinamik (dynamic pump).

4.2.2.1 Pompa Positive Displacement

Macam-macam pompa positive displacement adalah pompa reciprocating dan rotary. Pompa positive displacement bekerja dengan cara memberikan gaya tertentu pada volume fluida tetap dari sisi inlet menuju titik outlet pompa. Kelebihan dari penggunaan pompa jenis ini adalah dapat menghasilkan power density (gaya per satuan berat) yang lebih besar. Dan juga memberikan perpindahan fluida yang tetap/stabil di setiap putarannya.

a.              Pompa Reciprocating

Pada pompa jenis ini, sejumlah volume fluida masuk ke dalam silinder melalui valve inlet pada saat langkah masuk dan selanjutnya dipompa keluar dibawah tekanan positif melalui valve outlet pada langkah maju. Fluida yang keluar dari pompa reciprocating, berdenyut dan hanya bisa berubah apabila kecepatan pompanya berubah. Ini karena volume sisi inlet yang konstan. Pompa jenis ini banyak digunakan untuk memompa endapan dan lumpur.

Gambar 4.1 Pompa Reciprocating

Metering Pump termasuk ke dalam jenis pompa reciprocating, adalah pompa yang digunakan untuk memompa fluida dengan debit yang dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan. Pompa ini biasanya digunakan untuk memompa bahan aditif yang dimasukkan ke dalam suatu aliran fluida tertentu.

Gambar 4.2 Prinsip Kerja Pompa Reciprocating

b.              Rotary Pump

Rotary Pump adalah pompa yang menggerakkan fluida dengan menggunakan prinsip rotasi. Vakum terbentuk oleh rotasi dari pompa dan selanjutnya menghisap fluida masuk. Keuntungan dari tipe ini adalah efisiensi yang tinggi karena secara natural ia mengeluarkan udara dari pipa alirannya, dan mengurangi kebutuhan pengguna untuk mengeluarkan udara tersebut secara manual. Bukan berarti pompa jenis ini tanpa kelemahan, karena sifat alaminya maka clearence antara sudu putar dan sudu pengikutnya harus sekecil mungkin, dan mengharuskan pompa berputar pada kecepatan yang rendah dan stabil. Apabila pompa bekerja pada kecepatan yang terlalu tinggi, maka fluida kerjanya justru dapat menyebabkan erosi pada sudu-sudu pompa.

Pompa rotari dapat diklasifikasikan kembali menjadi beberapa tipe yaitu:

1.              Gear pumps – sebuah pompa rotari yang simpel dimana fluida ditekan dengan menggunakan dua roda gigi.

Gambar 4.3 Prinsip Gear Pump

2.              Screw pumps – pompa ini menggunakan dua ulir yang bertemu dan berputar untuk menghasilkan aliran fluida sesuai dengan yang diinginkan.

Gambar 4.4 Prinsip Screw Pump

Rotary Vane Pump – memiliki prinsip yang sama dengan kompresor scroll, yang menggunakan rotor silindrik yang berputar secara harmonis menghasilkan tekanan fluida tertentu.

4.2.2.2 Pompa Dinamik

Dynamic pump atau pompa dinamik terbagi menjadi beberapa macam yaitu pompa sentrifugal, pompa aksial, dan pompa spesial-efek (special-effect pump). Pompa-pompa ini beroperasi dengan menghasilkan kecepatan fluida tinggi dan mengkonversi kecepatan menjadi tekanan melalui perubahan penampang aliran fluida. Jenis pompa ini biasanya juga memiliki efisiensi yang lebih rendah daripada tipe positive displacement pump, tetapi memiliki biaya yang lebih rendah untuk perawatannya. Pompa dinamik juga bisa beroperasi pada kecepatan yang tinggi dan debit aliran yang juga tinggi.

a.              Pompa Aksial

Pompa aksial juga disebut dengan pompa propeler. Pompa ini menghasilkan sebagian besar tekanan dari propeler dan gaya lifting dari sudu terhadap fluida. Pompa ini banyak digunakan di sistem drainase dan irigasi. Pompa aksial vertikal single-stage lebih umum digunakan, akan tetapi kadang pompa aksial two-stage (dua stage) lebih ekonomis penerapannya. Pompa aksial horisontal digunakan untuk debit aliran fluida yang besar dengan tekanan yang kecil dan biasanya melibatkan efek sifon dalam alirannya.

Gambar 4.5 Pompa aksial

b.              Special-Effect Pump

Pompa jenis ini digunakan pada industri dengan kondisi tertentu. Yang termasuk ke dalam pompa jenis ini yaitu jet (eductor), gas lift, hydraulic ram, dan electromagnetic. Pompa jet-eductor (injector) adalah sebuah alat yang menggunakan efek venturi dari nozzle konvergen-divergen untuk mengkonversi energi tekanan dari fluida bergerak menjadi energi gerak sehingga menciptakan area bertekanan rendah, dan dapat menghisap fluida di sisi suction.

Gambar 4.6 Pompa Injektor

Gas Lift Pump adalah sebuah cara untuk mengangkat fluida di dalam sebuah kolom dengan jalan menginjeksikan suatu gas tertentu yang menyebabkan turunnya berat hidrostatik dari fluida tersebut sehingga reservoir dapat mengangkatnya ke permukaan.

Pompa hydraulic ram adalah pompa air siklik dengan menggunakan tenaga hidro (hydropower). Pompa elektromagnetik adalah pompa yang menggerakkan fluida logam dengan jalan menggunakan gaya elektromagnetik.

c.              Pompa sentrifugal

                Pompa sentrifugal merupakan pompa kerja dinamis yang paling banyak digunakan karena mempunyai bentuk yang sederhana dan harga yang relatif murah. Keuntungan pompa sentrifugal dibandingkan jenis pompa perpindahan positif adalah gerakan impeler yang kontinyu menyebabkan aliran tunak dan tidak berpulsa ,keandalan operasi tinggi disebabkan gerakan elemen yang sederhana dan tidak adanya katup-katup,kemampuan untuk beroperasi pada putaran tinggi, yang dapat dikopel dengan motor listrik, motor bakar atau turbin uap ukuran kecil sehingga hanya membutuhkan ruang yang kecil, lebih ringan dan biaya instalasi ringan,harga murah dan biaya perawatan murah (Sularso dkk,1987).

4.2.3        Pompa Sentrifugal

Sebuah pompa sentrifugal tersusun atas sebuah impeler dan saluran inlet di tengah-tengahnya. Dengan desain ini maka pada saat impeler berputar, fluida mengalir menuju casing di sekitar impeler sebagai akibat dari gaya sentrifugal. Casing ini berfungsi untuk menurunkan kecepatan aliran fluida sementara kecepatan putar impeler tetap tinggi. Kecepatan fluida dikonversikan menjadi tekanan oleh casing sehingga fluida dapat menuju titik outletnya. Beberapa keuntungan dari penggunaan pompa sentrifugal yakni aliran yang halus (smooth) di dalam pompa dan tekanan yang seragam pada discharge pompa, biaya rendah, serta dapat bekerja pada kecepatan yang tinggi sehingga pada aplikasi selanjutnya dapat dikoneksikan langung dengan turbin uap dan motor elektrik. Penggunaan pompa sentrifugal di dunia mencapai angka 80% karena penggunaannya yang cocok untuk mengatasi jumlah fluida yang besar daripada pompa positive-displacement.

Gambar 4.7 Animasi Pompa Sentrifugal dan Bagian-bagiannya

Pada dasarnya, cairan apapun dapat ditangani oleh hampir semua jenis pompa, namun pemilihannya harus disesuaikan dengan vikositas cairan dan perbedaan elevasi. Dalam pengaplikasiannya di lapangan, pompa sentrifugal dianggap lebih ekonomis dan lebih banyak digunakan bila dibandingkan dengan pompa rotary dan reciprocating.

4.2.3.1 Prinsip -Prinsip Dasar Pompa Sentrifugal

Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal adalah sebagai berikut:

a.       gaya  sentrifugal   bekerja  pada  impeller  untuk  mendorong   fluida  ke  sisi   luar sehingga kecepatan fluida meningkat.

b.       kecepatan fluida yang tinggi diubah oleh casing pompa (volute atau diffuser) menjadi tekanan atau head.

4.2.3.2 Cara kerja Pompa Sentrifugal

Pompa ini digerakkan oleh motor. Daya dari motor diberikan pada poros pompa untuk memutar impeller yang dipasangkan pada poros tersebut. Akibat dari putaran impeler yang menimbulkan gaya sentrifugal, maka zat cair akan mengalir dari tengah impeler keluar lewat saluran di antara sudut-sudut dan meninggalkan impeler dengan kecepatan yang tinggi.

Zat cair yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi kemudian melalui saluran yang penampangnya semakin membesar yang disebut volute, sehingga akan terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Jadi zat cair yang keluar dari flens keluar pompa head totalnya bertambah besar. Sedangkan proses pengisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeller, ruang diantara sudut-sudut menjadi vakum, sehingga zat cair akan terisap masuk.

Selisih energi persatuan berat atau head total dari zat cair pada flens keluar dan flens masuk disebut sebagai head total pompa. Sehingga dapat dikatakan bahwa pompa sentrifugal berfungsi mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head kecepatan, head tekanan dan head potensial secara kontinu.

Gambar 4.8 Prinsip Kerja Pompa sentrifugal

4.2.4    Karakteristik Pump Sentrifugal Di Stasiun Pengumpul V

Flowrate diperlukan untuk memastikan bahwa pompa dapat digunakan sebagai Feed Pump di SP V Rantau untuk proyek ini, termasuk memperhitungkan faktor efisiensi pompa serta daya motor terpasang.

Gambar.4.9 Feed Pump

            Pompa tersebut dievaluasi performancenya pada rate yang bervariasi hingga secara total memenuhi laju alir sampai 20.000 BPD pada head yang diperlukan.

Head yang harus diatasi disesuaikan dengan tekanan operasi di unit PPP sebesar 20 psig dengan memperhitungkan pula elevasi PPP serta pressure drop yang terjadi di sepanjang Pipa. Flow Control Valve dipasang pada downstream feed pump untuk mengatur flowrate dan tekanan operasi pompa. Flow Control Valve beroperasi atau dimodulasikan dengan sinyal pneumatic yang berasal dari instrumentasi Differential Pressure Element daripada Orifice Meter yang dipasang di downstream Flow Control Valve

Pada kondisi normal Feed Pump akan dioperasikan secara kontinyu. Feed pump secara otomatis akan start pada high level dan akan berhenti pada kondisi low level di Oil Pit. Untuk itu motor penggerak Feed Pump dihubungkan dan menerima sinyal elektrikal dari LSL (Level Switch Low) dan LSH (Level Switch High).

4.2.4.1 Klasifikasi Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, yaitu:

a.              Bentuk arah aliran yang terjadi di impeller. Aliran fluida dalam impeller dapat berupa axial flow, mixed flow, atau radial flow.

b.              Bentuk konstruksi dari impeller. Impeller yang digunakan dalam pompa sentrifugal dapat berupa open impeller, semi-open impeller, atau close impeller.

c.              Banyaknya jumlah suction inlet. Beberapa pompa setrifugal memiliki suction inlet lebih dari dua buah. Pompa yang memiliki satu suction inlet disebut single-suction pump sedangkan untuk pompa yang memiliki dua suction inlet disebut double-suction pump.

d.             Banyaknya impeller. Pompa sentrifugal khusus memiliki beberapa impeller bersusun. Pompa yang memiliki satu impeller disebut single-stage pump sedangkan pompa yang memiliki lebih dari satu impeller disebut multi-stage pump.

e.              Kapasitas                                

Kapasitas rendah                     :  < 20 m3 / jam
Kapasitas menengah               :  20-60 m3 / jam

Kapasitas tinggi                      :  > 60 m3 / jam

Tekanan Discharge                   

Tekanan Rendah                     :  < 5 Kg / cm2

Tekanan menengah                 :  5 - 50 Kg / cm2

Tekanan tinggi                        :  > 50 Kg / cm2

4.2.5    Komponen Utama Pompa Sentrifugal

Pompa ini memiliki beberapa komponen-komponen penyusunnya baik itu komponen yang bergerak maupun yang tidak bergerak, seperti berikut:

4.2.5.1 Komponen yang bergerak

1.              Shaft (Poros), bagian ini berfungsi untuk meneruskan momen putar dari penggerak selama pompa dalam kondisi beroperasi, komponen ini berfungsi juga sebagai dudukan impeller dan bagian yang bergerak lainnya.

2.              Impeller, berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada fluida yang dipompakan secara continue (terus menerus). Dengan adanya proses ini maka saluran suction (hisap) akan bekerja secara maksimal dan terus menerus sehingga tidak ada kekosongan fluida dalam rumah pompa.

3.              Shaft sleeve, berfungsi untuk melindungi shaft dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. komponen ini bisa sebagai internal bearing, leakage joint dan distance sleever.

4.              Wearing ring, komponen ini dipasang pada casing (wearing ring casing) dan impeller (wearing ring impeller). Fungsi utama dari komponen ini yaitu untuk meminimalisir terjadinya kebocoran akibat adanya celah antara casing dengan impeller.

4.2.5.2 Komponen yang tidak bergerak

1.              Casing (rumah pompa), merupakan bagian terluar pompa sebagai pelindung elemen yang berada di dalamnya, tempat kedudukan diffuser, inlet nozzle, outlet nozzle dan sebagai pengarah aliran dari impeller yang akan mengubah energi kecepatan menjadi energi tekan.

2.              Base plate, berfungsi sebagai tempat dudukan seluruh komponen pompa.

3.              Diffuser, alat ini dilekatkan pada pipa dengan menggunakan baut,  fungsi  dari alat ini ialah mengarahkan aliran pada stage berikutnya dan merubah energi kinetik pada fluida menjadi energi tekanan.

4.              Wearing ring casing, alat ini dipasang pada casing untuk mencegah kebocoran yang terjadi akibat adanya celah pada casing dan impeller.

5.              Stuffing box, pada umunya memiliki fungsi sebagai tempat kedudukan beberapa mechanical packing yang mengelilingi shaft sleeve. Fungsi dari alat ini ialah mencegah kebocoran pada daerah dimana pompa menembus casing seperti udara yang dapat masuk ke dalam pompa dan cairan yang keluar dari dalam pompa.

6.              Discharge nozzle, yaitu tempat keluarnya cairan yang bertekanan dari dalam pompa.

Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat seperti gambar  berikut :

Gambar 4.10 Bagian-Bagian pompa sentrifugal

4.2.6    Kavitasi

Kavitasi adalah peristiwa terbentuknya gelembung-gelembung uap di dalam cairan yang terjadi akibat turunnya tekanan cairan sampai di bawah tekanan uap jenuh cairan pada suhu operasi pompa. Gelembung uap yang terbentuk dalam proses ini mempunyai siklus yang sangat singkat(Karassik dkk, 1976). menemukan bahwa mulai terbentuknya gelembung sampai gelembung pecah hanya memerlukan waktu sekitar 0,003 detik. Gelembung ini akan terbawa aliran fluida sampai akhirnya berada pada daerah yang mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan uap jenuh cairan. Pada daerah tersebut gelembung tersebut akan pecah dan akan menyebabkan shock pada dinding di dekatnya. Cairan akan masuk secara tiba-tiba ke ruangan yang terbentuk akibat pecahnya gelembung uap tadi sehingga mengakibatkan tumbukan. Peristiwa ini akan menyebabkan terjadinya kerusakan mekanis pada pompa.

Gambar 4.11 Kerusakan pada permukaan sudu impeller akibat kavitasi

4.2.7    Head Pompa

Head pompa adalah energi per satuan berat yang harus disediakan untuk mengalirkan sejumlah zat cair yang direncanakan sesuai dengan kondisi instalasi pompa, atau tekanan untuk mengalirkan sejumlah zat cair,yang umumnya dinyatakan dalam satuan panjang. Menurut persamaan Bernoulli yang berbunyi “bila fluida inkompresibel  mengalir  sepanjang  pipa  yang  penampangnya  mempunyai  beda ketinggian,perbedaan tekanan tidak hanya tergantung pada perbedaan ketinggian tetapi juga pada perbedaan antara kecepatan dimasing-masing titik tersebut”. Dalam persamaan Bernoulli,ada tiga macam head (energi) fluida dari sistem instalasi aliran, yaitu, energi tekanan, energi kinetik dan energi potensial. Hal ini dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut : (Bruce Munson, 2006)

H =  P/ γ + Z +  V 2/2.g

Dimana:
H       = Head total pompa (m)
P/ γ   = Head tekanan (m)

Z        = Head statis total (m)

V 2/2.g = Head kecepatan (m)

Karena energi itu kekal, maka bentuk head (tinggi tekan) dapat bervariasi pada penampang  yang berbeda. Namun pada kenyataannya selalu ada rugi-rugi  energi  (losses) (Bruce Munson, 2006).

Gambar 4.12 Skema Intalasi Pompa

4.2.8    Net Positive Suction Head (NPSH)

Kavitasi akan terjadi bila tekanan statis suatu aliran turun sampai dibawah tekanan uap jenuhnya.Untuk menghindati kavitasi diusahakan agar tidak ada satu bagianpun dari aliran didalam pompa yang mempunyai tekanan statis lebih rendah dari tekan uap jenuh cairan pada temperatur yang bersangkutan.Dalam hal ini perlu diperhatikan  dua  macam  tekanan  yang  memegang  peran  penting.Pertama,tekanan yang ditentukan oleh kondisi lingkungan dimana pompa dipasang,dan kedua,tekanan yang ditentukan oleh keadaan aliran didalam pompa.

Berhubungan dengan dua hal diatas maka didefinisikanlah suatu Net Positive Suction Head (NPSH) atau  Head Isap Positif Neto yang dipakai sebagai ukuran keamanan pompa terhadap kavitasi.Ada dua macam NPSH,yaitu NPSH yang tersedia pada sistem (instalasi),dan NPSH yang diperlukan oleh pompa. Pompa terhindar dari kavitasi jika NPSH yang tersedia lebih besar daripada NPSH yang dibutuhkan.

4.2.9    Keunggulan dan Kelemahan Pompa Sentrifugal

Pada beberapa kasus pemanfaatan pompa sentrifugal, pompa ini memberikan efisiensi yang lebih baik dibandingkan pompa jenis displacement. Hal ini di karenakan pompa ini memiliki keunggulan dari pompa lainnya.
a.         Keunggulan-keunggulan tersebut diantaranya :

1.              Principle kerjanya sederhana.

2.              Mempunyai banyak jenis.

3.              Konstruksinya kuat.

4.              Tersedia berbagai jenis pilihan kapasitas output debit fluida.

5.              Poros motor penggerak dapat langsung disambungkan ke pompa.

6.              Pada umumnya untuk volume yang sama dengan pompa displacement, harga pembelian pompa sentrifugal lebih rendah.

7.              Tidak banyak bagian-bagian yang bergerak (tidak ada katup dan sebagainya), sehingga pemeliharaannya mudah.

8.              Lebih sedikit memerlukan tempat.

9.              Jumlah putaran tinggi, sehingga memberi kemungkinan untuk pergerakan langsung oleh sebuah elektromotor atau turbin.

10.          Jalannya tenang, sehingga pondasi dapat dibuat ringan.

11.          Bila konstruksinya disesuaikan, memberi kemungkinan untuk mengerjakan zat cair yang mengandung kotoran.

12.          Aliran zat cair tidak terputus-putus.

b.         kelemahan dari pompa sentrifugal adalah :

1.              Dalam keadaan normal pompa sentrifugal tidak dapat menghisap sendiri (tidak dapat memompakan udara).

2.              Kurang cocok untuk mengerjakan  zat cair kental, terutama pada aliran volume yang kecil(Sularso dkk,1987).

4.3       Hasil dan Pembahasann

4.3.1 Hasil Evaluasi Kinerja Pompa Sentrifugal Elektrik Motor-1

Dari data operasi pompa sentrifugal Elektrik Motor-1 diambil pada unit stasiun pengumpul V selama beberapa periode waktu tertentu, diperoleh perbandingan beberapa karakteristik pompa seperti yang tertera pada tabel  di bawah ini :

Tabel 4.1 Hasil perhitungan dan data desain Pompa sentrifugal Elektrik Motor-1

Pompa sentrifugal Elektrik Motor-1	Desain
Daya pompa	24,20503 KW
Operating Condition	2 aktif (2 stanby)
Liquid Pumped	Crude oil
Suction Pressure	5 psi
Discharge Pressure	100 psi
Flow rate,m3/h (nor/max)	60/100  (atau 9.057/15.095 bpd)
Efficiency	59,99 %
Pressure drop	71,12 psi
Head	90 m

    4.3.2 Pembahasan

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus. Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan).

Flowrate diperlukan untuk memastikan bahwa pompa dapat digunakan sebagai Feed Pump di SP V Rantau untuk proyek ini, termasuk memperhitungkan faktor efisiensi pompa serta daya motor terpasang.

            Pompa tersebut dievaluasi performancenya pada rate yang bervariasi hingga secara total memenuhi laju alir sampai 20.000 BPD pada head yang diperlukan.

Head yang harus diatasi disesuaikan dengan tekanan operasi di unit PPP sebesar 20 psi dengan memperhitungkan pula elevasi PPP serta pressure drop yang terjadi di sepanjang Pipa. Flow Control Valve dipasang pada downstream feed pump untuk mengatur flowrate dan tekanan operasi pompa. Flow Control Valve beroperasi atau dimodulasikan dengan sinyal pneumatic yang berasal dari instrumentasi Differential Pressure Element daripada Orifice Meter yang dipasang di downstream Flow Control Valve

Pada kondisi normal Feed Pump akan dioperasikan secara kontinyu. Feed Pump secara otomatis akan start pada high level dan akan berhenti pada kondisi low level di Oil Pit. Untuk itu motor penggerak Feed Pump dihubungkan dan menerima sinyal elektrikal dari LSL (Level Switch Low) dan LSH (Level Switch High).

Evaluasi performance teknis karakteristik terhadap flowrate diperlukan untuk memastikan bahwa Pompa Sentrifugal Elektrik Motor-1 dapat dipergunakan sebagai Transfer Pump di SP V, termasuk mempehitungkan faktor efisiensi pompa serta daya motor terpasang dan terjadi di sepanjang pipa existing berdiameter 6" antara SP V ke PPP Rantau.

Gambar 4.13 Perbandingan kapasitas operasi pompa sentrifugal pada kondisi desain dan aktual

Bedasarkan gambar 4.13 dapat dilihat bahwa Perbandingan kapasitas operasi Pompa Sentrifugal Elektrik Motor-1 aktual sebesar 60 m³ (9.057 BPD) sedangkan kapasitas pompa desain sebesar 100 m³ (15.095 BPD). Kapasitas pompa saat ini turun 40 % dari kapasitas desain, hal ini jelas menimbulkan perubahan kapasitas pompa. Menurunnya kapasitas pompa disebabkan karena kemampuan pompa yang telah menurun performance dikarenakan umur pompa yang sudah lama dan produksi crude oil semakin menurun.

Gambar 4.14 Perbandingan daya operasi pompa sentrifugal pada kondisi desain dan aktual

Berdasarkan gambar 4.14 dapat dilihat bahwa daya pompa desain sebesar 24,20503 KW sedangkan daya pompa aktual sebesar 14,523 KW. Daya pompa merupakan total tenaga yang digunakan untuk menggerakkan pompa. Penurunan besar daya sebesar 40 %. Penurunan daya pompa di pengaruhi oleh menurunnya kapasitas aktual dari desain karena laju alir fluida yang masuk ke pompa lebih kecil dari data desain. Menurunnya daya pompa karena sifat mekanis dari pompa dan daya tampung tanki sehingga menurunkan kapasitas transfer fluida, akan tetapi bisa dikatakan dengan kapasitas yang masuk sebesar sebesar 60 m³ (9.057 BPD) dan daya yang di butuhkan sebesar 14,523 KW, Pompa Sentrifugal Elektrik Motor-1 saat ini masih bekerja dengan baik.

Share this post