Why Do We Need to Maintain Liquid Level?

by

Abstract: this article discuss the reasons why do we need to maintain liquid level in a pressurized vessel.

Abstrak: tulisan ini membahas alasan mengapa kita perlu mempertahankan level cairan didalam sebuah pressure vessel.

Pendahuluan

Sebuah pertanyaan yang wajar mengemuka di fasilitas produksi minyak dan gas adalah “mengapa kita perlu mempertahankan liquid level dalam sebuah pressure vessel?”. Bahkan kalau kita lihat lebih teliti di P&ID yang sering kita pelototi, setting level control valve (LCV) di sisi keluaran cairan (bottom outlet) adalah fail-closed seperti pada gambar dibawah.

 

Lha, cairan didalam pressure vesselnya apa ga malah mbludak (membanjir) kalau control valve-nya mengalami kegagalan? Begitu juga kalau SDV-nya nutup, kan malah membanjir ga keruan? Belum lagi konsekuensi dari low level liquid ini cukup serius, yaitu membuat fasilitas produksi berhenti beroperasi.

Padahal kalau dipikir-pikir, bukannya justru bagus cairannya bisa kita buang semua? Toh larinya juga ke open/closed drain, terbuang juga toh. Naah, mari kita lihat lebih teliti.

Hubungan Pressure Vessel dengan Sistem lain

Aras cairan dipertahankan dalam ketinggian tertentu supaya tidak ada gas yang mengalir ke perpipaan liquid. Kenapa tidak boleh ada gas yang mengalir ke perpipaan liquid? Bisa jadi peralatan operasi disisi hilir dari pressure vessel tersebut tidak didesain untuk mengakomodasi keberadaan gas yang ada di piping liquid tersebut. Fenomena keberadaan gas didalam sistem perpipaan untuk liquid adalah gas blowby.

Sebagai contoh diplant kami di Natuna

Perpipaan untuk liquid dari slug catcher dialirkan ke vessel vent skimmer (low pressure mode, hampir atmosferik), yg gunanya untuk mem-venting hydrocarbon gas ke atmosfer. Vent skimmer ini ternyata terhubung dengan seal gas system compressor yg gunanya untuk men-seal internal part di compressor (tipe centrifugal) selama compressor berjalan.

Tekanan didalam seal gas system ini cukup kecil. Pada suatu ketika, slug catcher ini aras liquid-nya terlalu rendah sampai akhirnya liquidnya habis sama sekali. Akibatnya? Gas dari sumur – yang notabene tekanannya cukup tinggi – menerobos melalui liquid outlet dari slug catcher, masuk ke vent skimmer. Ada gas yang keluar lewat vent stack-nya, tapi karena tekanan dari sumur cukup besar sedangkan vent skimmer ini beroperasi sedikit lebih tinggi dari atmosferik, tentu ada juga gas yang mendorong balik liquid yg dialirkan dari piping yang menuju ke arah vent skimmer, dan ada juga yang masuk ke gas seal system. Begitu gas dengan tekanan yang tinggi ini masuk ke gas seal system, shutdown lah si compressor ini. Inilah bahaya sebenarnya dari gas blowby.

MAWP Pressure Vessel yang Bergantung pada Temperatur

Selain itu ada alasan lain yang lebih kuat untuk mempertahankan liquid didalam suatu seperator.

Pressure vessel mempunyai kekuatan maksimum untuk menahan tekanan dari fluida proses dalam temperatur tertentu, yang disebut juga sebagai MAWP (Maximum Allowable Working Pressure) . Biasanya desainer dari pressure vessel memberikan informasi MAWP dari pressure vessel yang bersangkutan pada temperatur tertentu.

Berikut adalah tabel MAWP pada berbagai rating class dan temperatur desain.

Contoh cara membaca tabel diatas, misalkan kita punya pressure vessel dengan rating class ANSI 150, maka MAWP pressure vessel tersebut dalam rentang temperatur -20 sampai 100 degF adalah 285 Psig. Dalam rating class yang sama, dalam hal ini ANSI 150, semakin tinggi temperaturnya, katakan 300 degF, maka MAWP dari pressure vessel tersebut akan semakin menurun, menjadi 230 Psig.

Dari berbagai rating class pada tabel diatas, kita dapat menarik kecenderungan nilai MAWP. Semakin meningkat temperatur dari pressure vessel, maka akan semakin turun pula MAWP dari pressure vessel tersebut. Temperatur yang meningkat ini terutama  disebabkan oleh faktor eksternal seperti kebakaran.

Tentu saja, MAWP yang menurun dengan semakin bertambahnya temperatur pressure vessel sama artinya dengan penurunan kekuatan mekanis dari pressure vessel untuk menahan tekanan. Apalagi adalah mungkin pressure vessel pecah terlebih dahulu sebelum perangkat safety bekerja. Sebagai contoh, umumnya PSV diberi set pressure yang mengacu pada MAWP tertentu, yang tentunya pada temperatur tertentu juga. Jika temperatur ini terlewati, tentunya MAWP bisa jadi lebih rendah dari set pressure PSV tersebut. 

Salah satu cara menahan penurunan kekuatan mekanis dari pressure vessel tersebut akibat temperatur yang tinggi adalah mempertahankan liquid supaya tetap didalam pressure vessel tersebut. Kenapa liquid perlu dipertahankan didalam pressure vessel? Liquid yang ada didalam pressure vessel akan berfungsi sebagai penyerap panas (heat absorber). Energi panas dari gas atau faktor eksternal akan diserap oleh liquid untuk memanaskan liquid dan mengubah liquid menjadi fasa gas terlebih dahulu. Barulah setelah semua liquid berubah menjadi gas, maka energi panas akan menaikkan temperatur gas yang berakibat meningkatkan tekanan gas itu sendiri sesuai dengan hubungan sederhana PV/T = konstan. 

Dengan begitu, jadi jelaslah alasan control valve dari keluaran cairan bersetting fail closed (FC) dan terkadang ditambah dengan SDV pada pipa yang sama.

Tag: , ,

5 Tanggapan to “Why Do We Need to Maintain Liquid Level?”

  1. Ruhiyana Says:

    Lanjuuuuuttt….heheheh

  2. yayan Says:

    wah bos aq neh lagi blajar control valve….jadi sempet agak bingung ..tpi agak dikit ngerti juga…!!!

    mohon petunjuk nya….!!!

    mohon kasih info mengenai field instrument….

    thanks

  3. Golan Says:

    cocok bos,

    saya designnya juga spt itu, tapi CV dulu baru di pasang SDV outlet….

    untuk menghindari gas blowby biasanya saya masukkan oil dulu dan membuang semua gas sampai level oil naik… kira2 15% + set press LALL…

    baru setelah itu system saya jalankan…..

    cheers

  4. adhy Says:

    woW,,,,,,,,,,

    kRen jg…………

    bhas teNtang penGukuran Aliran GAS seCara KeSeuruhan dooooooong!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    Thanks…….

  5. Gunawan Poerworedjo Says:

    Iya ya jadi banyak info dan pencerahan masalah gawean kita wass

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: