Measure Nozzle Orientation

It was a long time back story which still remain in my mind now because it was a mistake.

We had a task from our superior to evaluate and As-Built Wellhead chrismass tree orientation. We mean I and My Piping Counterpart. My task was simply because only to capture hydraulic tubing tapping point connection for Sub-Surface Safety Valve, Master Valve, and Wing Valve. I did not think it too much because I knew even I did not get exact degree tapping orientation I would be still going to able to do offset and bend the tubing to catch the tapping orientation on-site later by field run during next Hook Up campaign. This was an easy task, I just brought Measuring Tape and Camera with me. I just plan to draw a rough sketch where the tubing would be run and connected. Is it North-East, North-West,….etc? No detail degree orientation.

When I was ready to fly by chooper in the early morning, I got news that my piping counterpart did not able to go because he did not pass medical examination. And there was a dicision from Superior that I would the only one will go offshore and capture up-date or as-built piping scope Nozzle Orientation of Wellhead after drilling completion. I said that I only have Measuring Tape and Camera, how could I do that? They said…Just make many Photos of the Wellhead.

Then the story was a fail story of Measuring degree of Nozzle orientation. The actual nozzle direction of total 7 wellhead was varying any direction. Taking zero degree of Platform North and measure deviation againts zero by Measuring Tape was still not help designer much to get clear picture where was the exact orientation of the Nozzles. Many Photos, many measurement did not help much.

When I arrived back onshore somebody told me that on the certain standard pipe size (2″,3″,4″,6″,etc….) and schedule of piping (Std, Sch 80, etc…), all piping fitters know total round circle of pipes (circumference of circle). To determine the degree orientation on the pipe they just playing Measuring Tape. For example to determine 30 degree againts north zero hence (30/360) x Circumference of circle = They will get distance n mm againts zero in corresponding with 30 degree. On the other things to get a degree orientation by Measuring Tape is (distance from north zero to meaaured orientation degree / Total Circumference of circle piping round) x 360 degree. They Will get n degree Nozzle orientation againts zero.

Unfortunately Wellhead was not a piping with certain size and schedule and unlucky I did not measure the circumference of Wellhead circle. That was why the photos told nothing.

Sometimes people need to commit a memorable mistake to get a lesson learned.

Is there any other suggestion measure degree circular orientation by Measuring Tape only?

Batam, 12 Apr 2018

Nova Kurniawan

Advertisements

Isi daripada Kapilari Transmitter

A: “Pak, isi di dalam Kapilari-nya transmitter ini adalah kabel kan?”

B: “Whattt… ^_^?… Ahhh masak…..:)?”

Artikel ini mungkin terlalu basic bagi sebagian orang, mohon dimaafkeun, karena memang saya hanya bisa share-nya tentang hal-hal yang basic-basic saja. Termasuk isi daripada kapilari pada suatu transmitter adalah hal yang terlalu basic untuk dibahas.. Tapi saya merasa perlu untuk dibahas untuk menghindarai percakapan seperti di atas.

Yang saya amati dari dulu isinya kapilari itu bukan berupa kabel tapi suatu liquid. (Emang saya pernah bongkar sampai moncrot? Belum sih hehe hanya teori). Liquid itu cairan seperti air, oli, dan cairan kimia, bukan berupa padatan seperti kabel dan bukan juga berupa gas seperti udara. Ketika mendapat bahan diskusi untuk meluruskan dan menerangkan tentang isi kapilari dengan buka-buka teori lagi, eh..eh..saya dapat ilmu baru (sebenernya lama sih, cuma baru tau aja) bahwa isinya kapilari selalu disebut sebagai fill fluid tidak pernah disebut sebagai liquid. Konsekuensinya adalah ketika isi kapilari disebut sebagai fluid maka dia bisa berfasa cair (liquid) dan juga bisa juga berfasa gas. Tapi kebetulan product-product kapilari transmitter dari manufacture yang cukup populer sekarang yang saya jumpai belum ada yang diisi gas, tapi semuanya diisi liquid dengan specific gravity sedikit di atas atau sedikit di bawah air. (Note SG Air = 1).

Pointnya adalah jangan pernah berfikir bahwa kapilari berisi kabel di dalamnya untuk transmisi signal elektrik. Fungsi dari kapilari adalah untuk meneruskan tekanan. Dan juga jangan makin jauh berfikir bahwa kapilari yang digelar di atas tray bisa terpengaruh oleh induksi elektromagnetik (karena kapilari bukan listrik).

Kenapa kapilari digunakan? Tidak pakai tubing saja?

Tujuan utamanya satu yaitu menghindari kontak langsung antara proses dengan sensor. Alasan kenapa perlu dihindari kontak langsung antara sensor dengan proses ada 2: Yang pertama adalah untuk melindungi sensor transmitter dari proses yang berbahaya misal sangat-sangat korosif, banyak pasir, kerikil yang sangat merusak sensor. Sedangkan yang kedua  adalah menghindari pocket atau “dead end” atau “ngantong” pada tubing biasa. Pocket ini menyebabkan pengembunan pada gas dan stagnasi cairan sehingga menggangu pembacaan sensor. Pocket juga bisa menyebabkan timbulnya microbial growth (contoh pada industri makanan: dalam tubing tumbuh jamur)  (Tony R. Kuphaldt: Lessons in Industrial Instrumentation).

Nama resmi transmitter yang menggunakan kapiler adalah Remote Diaphragm Seal Transmitter. Gambarnya seperti di bawah ini dengan bagian-bagian yang utama yaitu Flange w/ Diaphragm Seal, Capillary, dan Transmitter.

Remote Diaphragm Seal

Point-point yang perlu diperhatikan dari pemasangan suatu Remote Diaphragm Seal Transmitter dengan kapiler tube adalah:

Kapiler berisi cairan / liquid yang akan menimbulkan tekanan positive menambahkan tekanan proses pada transmitter ketika lokasi flange diaphragm seal lebih tinggi dari transmitter (Transmitter lebih rendah dari tapping). Sebaliknya ketika lokasi flange diaphragm seal lebih rendah dari transmitter maka cairan / liquid di dalam kapiler akan mengurangi tekanan proses (Transmitter lebih tinggi dari tapping). Dalam kalibrasi transmitter ini diperlukan kompensasi menghilangkan tekanan hydrostatic fill fluid kapiler dengan metode Zero Suppression atau sebaliknya Zero Elevation. Kedua aktivitis  bertujuan untuk meng-NOL-kan efect liquid kapiler pada transmitter. Metode kalibrasi ini zero suppresion dan zero elevation sudah pernah didiskusikan diblog ini.

Wet Leg

Point ke dua adalah jika Remote Diaphragm Seal Transmitter jumlahnya banyak dan kapilernya dilewatkan pada satu tray sehingga bercampur banyak kapiler (mirip indomie kriting) maka kita juga anda akan bingung. Sebelum jadi indomie maka harus ditekankan kepada tim konstruksi untuk memberi Marking di kapilari dan flange setidaknya diujung-ujungnya agar tau kapileri ini untuk diaphragm seal yang mana, untuk transmitter yang mana. Ingat ini bukan kabel sehingga anda tidak bisa continuity satu-satu tapi yang bisa dilakukan adalah inject pressure di diaphragm sealnya dan liat respond transmitter. Tapi aktivitas inject pressure perlu waktu lama hanya untuk sekedar mengurai indomie. Lebih mudah di marking saja sebelum jadi indomie dan dipasang berjajar layer by layer.

Batam, 25 Feb 2018

Nova Kurniawan

 

The Best Image of Instrument Cables; I think..

Gambar ini menurut saya gambar skematik kabel instrument terbaik yang pernah saya dapat dari Google untuk menjeaskan tentang komposisi kabel. Saya merasa sayang untuk dilewatkan jadi saya upload di blog saya biar mudah diambil kalau diperlukan. (Note: Meskipun ada kurangnya yaitu hilangnya 1 lapisan yang tidak ditampilkan). Gambar courtesy of google karena saya download dari google (non-komersial lho ya).

Inst_Cable

Cukup 4 Point Saja (karena mungkin yang lain tentang instrument kabel dulu-dulu sudah pernah saya tulis di blog ini).

  1. Outer Sheath itu berbeda dengan Insulation. Cukup jelas dari gambar di atas. Jadi kalau ada kabel luar yang rusak maka dibilangnya adalah Outer Sheath alias Kulit Luar. Tidak keseleo lidah jadi insulasi.
  2. Shielding system itu terdiri dari Individual Screen, Overall Screen, dan Drain Wire. Screen itu aluminium foil. Sedangkan drain wire itu adalah wire yang di coil di field di satu sisi dan dikonek ke Instrument Clean Earth Bar di sisi Panel / Kabinet. Shielding system ini tidak boleh bersentuhan dengan Dirty Earth / Protective Earth (PE) / Electrical Earth (EE). Maka dari itu drain wire harus dikondomin. Di proyek orang kadang menyebut Drain wire sebagai Screen, kadang menyebut sebagai Shield. Kalau saya ikut gambar di atas.
  3. Armour itu bagian dari Dirty Earth / Protective Earth (PE) / Electrical Earth (EE) yang berhenti dan terikat di Cable Gland dan harus continue atau nyambung dengan body JB atau Panel dengan Resistance Max 0.5 Ohm.
  4. Lapisan yang kurang dari gambar di atas adalah Mica Glass Tape (MGT) untuk kabel fire resistant. Mica Glass Tape bukan merupakan bahan yang dicampurkan di insulasi, tidak juga dicampur di Inner atau Outer Sheath. Tapi merupakan lapisan fire barrier tersendiri paling dalam setelah conductor.

Cilegon, 8 Feb 2018

Nova Kurniawan

Thermo Electric Generator; Panas itu Listrik Jenderal!

Kenapa saya menulis uneg-uneg tentang Thermo Electric Generator? Karena saya baru ketemu dan baru tahu ada generator listrik yang tidak pakai engine alias tidak pakai mesin berputar tapi si dia memerlukan bahan bakar. Ada juga banyak sih yang lain tanpa bahan bakar seperti Solar Cell (sel surya) yang menghasilkan listrik, angin yang dapat memutar generator untuk menghasilkan listrik,  air di bendungan yang mengalir mutar turbine untuk menggerakkan generator menghasilkan listrik, yang paling fenomenal di Indonesia adalah KEDONDONG yang menghasilkan listrik. (Anda percaya Pembangkit Listrik Tenaga Kedondong? Keasaman menimbulkan electricity iya, tapi kalau jadi pembangkit? Ya tergantung keimanan masing-masing).

Kalau terdapat Medan Magnet dipotong oleh gerakan kumparan akan menghasilkan electricity adalah konsep ilmu tradisional kelistrikan yang ditemukan oleh Michael Faraday. Konsep ini menghasilkan penemuan generator listrik yang umum dipakai hingga sekarang ini. Apapun alatnya atau mesinnya selama menghasilan putaran dan dipakai untuk memutar generator penghasil listrik maka semua berawal dari konsep electromagnetik Michael Faraday yang sudah dipakai di mana-mana. Karenanya maka generator ini bisa dikatakan sebagai alat tradisional, sudah ada di mana-mana, dari kota sampai desa, bahkan sampai warung-warung kopi kaki lima pinggir jalan yang diberi nama Genset.

Kalau “Panas itu Listrik Jenderal” belum tergolong tradisional karena masih jarang-jarang dipakai, apalagi kedondong?. Panas yang saya maksud bukan panas sinar matahari yang bisa menghasilkan listrik (dengan solar cell). Tetapi panas yang baru saya liat bisa menjadi listrik adalah panas dari hasil pembakaran gas pada kompor gas semacam RINAI yang ada di dapur. Alat semacam ini yang dinamakan sebagai Thermo Electric Generator.

Konsep yang dipakai adalah api yang panas ketika mengenai salah satu dari dua material konduktor yang berbeda jenis dan berdekatan maka akan menimbulkan beda potensial listrik. Konsep ini ditemukan oleh Thomas Seebeck. Sebagai orang yang berlatar belakang instrument maka kenalan pertama dengan Thomas Seebeck adalah pada saat mempelajari pengukuran temperature pada mata kuliah pengukuran tingkat 2. Benda yang memiliki suhu tinggi bisa diukur dengan menggunakan alat yang bernama Thermocouple yang menggunakan prinsp Seebeck Effect. Panas yang diukur akan menerpa salah satu dari 2 sensor yg terbuat dari material konduktor berbeda jenis yang berdekatan sehingga menimbulkan beda potensial listrik (mVolt). Perubahan temperature akan sebanding dengan perubahan beda potensial yang dihasilkan yang bisa dikatakan cukup linear sehingga bisa dipakai sebagai basis pengukuran. Perubahan panas sebanding dengan perubahan milivolt yang dihasilkan adalah salah satu kunci penemuan sensor pengukuran temperature. Orang instrument menggunakan efek seeback hanya untuk tau tegangannya agar bisa didapatkan equivalensi dengan temperature.

Berbeda halnya dengan orang berbackground Electrical, konsep thermoelectric pada Seebeck Effect  benar-benar dipakai untuk menghasilkan listrik yang disebut sebagai Thermo Electric Generator. Mereka menggunakan tungku pembakar (kompor RINAI) untuk membakar gas propane bisa juga LNG atau LPG yang panasnya digunakan untuk memanasakan  salah satu dari 2 logam berdekatan sehingga terjadi beda potensial dan menghasikan listrik. Berikut adalah contoh gambar dari Thermo Electric Generator punya orang Kanada yang katanya the best in the world:

TEG

2 Material logam yang menghasilan loncatan electron akibat beda potensial terletak di dalam thermopile. Materialnya apa? Ahh…sepertinya itu rahasia perusahaan (Atau karena memang saya gak tau haha). Inti dari bisnis Thermo Electric Generator ada di dalam thermopilenya jadi gak mungkin dibongkar secara bebas. Kalau secara teori jenis-jenis material yang digunakan bisa dilihat di wikipedia. Ketika Thermopile sudah menghasilkan listrik DC maka kita tinggal digunakan oleh consumer mau diseri, diparalel, dikonek ke busbar, dikontrol dan seterusnya menurut ilmu pendistribusian listrik.

Di mana saya menemukan alat yang bernama Thermo Electric Generator ini? Ini saya jumpai ketika sedang membuat Gas Wellhead Platform (Anjungan Gas Lepas Pantai) Unmanned (Tidak Ada Operatornya) alias ditinggal beroperasi sendiri. Alasan-alasan yang dipertimbangkan kenapa memilihi Thermo Electric Generator adalah: Alasan pertama adalah karena anjungan minyak ini didesain Unmanned (tidak ada operatornya yang secara rutin mengoperasikannya alias nungguin) maka mereka tidak mau ada rotating equipment (alat yang berputar) di platform unmanned. Semua generator yang menggunakan konsep faraday pasti menggunakan putaran untuk memotongkan winding terhadap medan magnet. Ketika mesain ada putaran maka agak rentan ditinggal sendiri beroperasi tanpa ada yang rutin mengontrol. Meskipun saya pernah membuat Unmanned platform dengan menggunakan Microturbine Generator. Tapi platform ini tidak akan benar-benar unmanned, regular visit tetap akan dijadwalkan untuk memastikan generator beroperasi. Alasan yang kedua adalah sebenarnya Solar Cell jadi pilihan sebagai sumber power listrik tetapi ternyata laut di mana Unmanned Platform ini ditanam memiliki waktu – waktu Monsoon yang menyebabkan awan pekat menutupi matahari selama berhari-hari. Kalau cuma mengandalkan Solar Cell bisa-bisa battery akan habis karena langit gelap tidak bisa nge-charge karena solar cell tidak dapat energi matahari. Ketika Battery abis maka tidak power listrik sehingga Control System akan shutdown dan platform akan shutdown alias mati.

Dengan kedua alasan tersebut maka TEG dipilih secara hybrid dengan Solar Cell. Hybrid artinya (kombinasi double). Solar Cell dan TEG secara bersama-sama menge-charge battery yang akan memberikan power untuk Unmanned Wellhead Platform. Ketika Solar Cell sama sekali tidak menghasilkan power akibat cuaca buruk, maka TEG masih akan tetap menyala dengan Tungku Bakar kompornya.

Cilegon, 4 Februari 2018

Nova Kurniawan

Acoustic Gas Detector, Eh…Ultrasonic

Aneh aneh aja istilah instrumentasi ini. Mendengar istilah instrument saja orang awam akan langsung terpikir bahwa instrument adalah alat musik apalagi orang mendengar istilah instrument akustik maka tidak lain dan tidak bukan orang akan berfikir tentang konser musik. Apa tidak sebaiknya dunia instrumentasi industri dan akustik di industri segera memilih istilah lain? Acoustic instrument yang ingin saya bahas adalah alat yang digunakan di fasilitas minyak (instrument) menggunakan prinsip deteksi suara (akustik). Alat ini digunakan untuk mendeteksi kebocorang gas dengan mendeteksi desis suara bocoran gas pada suatu fasilitas produksi sumur gas unmanned (tidak ada orang) di remote area (bisa daerah terpencil, bisa tengah laut).

Saya tidak pernah melihat alat seperti ini selama 13 tahun dunia proyek konstruksi oil and gas. Ketika pertama kali pada tahun ke-14 pengalaman saya di dunia proyek saya melihat instrument yang namanya Acoustic Gas Detector (Dulunya cuma tahu Infra Red Gas Detector dan Open Path Gas Detector). Mendengar istilah Acoustic Gas Detector digunakan dalam Wellhead Platform yang akan saya bangun, ada sebuah kegembiraan yang tersembunyi pada diri saya. Kenapa tersembunyi? Karena saya newbie dan tidak tahu jadi tidak berani koar-koar alias banyak omong. Kenapa gembira? wahhh akhirnya ilmu dB (desibel) yang pernah saya pelajari dengan tetesan keringat dan air mata bisa dinostalgia kembali setalah 15 tahun. Ilmu tentang suara yang selalu berhubungan dengan desibel (BEL-nya dibaca seperti membaca BEL “kring…”kring”) dipelajari ditingkat 3 kuliah dengan mata kuliah yang bernama Akustik.

Pertanyaan legendaris tentang suara adalah kenapa suara satuannya Decibel bukan Centibel? Anda tahu kan Centi dan Deci itu sebenarnya saudara? Yang paling tua Terra, adiknya adalah Giga, diikuti Mega, Kilo, Hekto, Deka, Nama Sendiri, Deci, Centi, Mili, Mikro, dan Nano. Kenapa yang terpilih si Deci bukan si Centi? Dulu nyari jawabannya susah minta ampun. Kenapa satuan suara Decibel bukan Centibel?, Eh… Sekarang ada di Wikipidea (enak banget mahasiswa sekarang). Deci itu 1/10. Kalau centi 1/100. Padahal satuan suara yang commonly used adalah 1/10 * Satuan Bel (Satuan suara telephone dari Alexander Graham Bell) sehingga disebut Decibel yang dibaca De Si Bel (Bel “kring-kring”, bukan Bel “Sebel”). Nostalgia ini cukup membuat saya seperti kembali muda.

Kebingungan saya yang pertama adalah: Bagaimana mungkin sebuah sensor (yang pada dasarnya adalah microphone) ditugaskan untuk mendengarkan kebocoran gas? Bagaimana dia memisahkan dengan ambient suara atau background noise dari angin, ombak, kendaraan bermotor, percakapan manusia?. Ternyata oh ternyata Acoustic Gas Detector meng-ignore atau memfilter suara yang dihasilkan oleh ambient lingkungan (backgroun noise) atau audible sound dan hanya mengambil suara berfrekuensi tinggi di atas 20 kHz. Hmm…saya agak kecewa ketika mengetahui hal ini, kenapa? Karena ketika bicara di atas 20 kHz maka kita tidak lagi berbicara tentang akustik tetapi kita sudah bicara ultrasonic. Akustik dan Ultrasonik adalah 2 hal yang berbeda dan nostalgianya pun berbeda pula 😛 apalagi kenangan-kenangan praktikumnya. Orang berbicara akustik itu pada audible zone yaitu pada getaran berfrekuensi 20 Hz sampai 20 kHz. Di atas 20 kHz tidak bisa disebut sebagai akustik lagi tetapi sudah berubah menjadi Ultrasonic. Sehingga dengan sedikit mutung dan jengkel saya bilang Acoustic Gas Detector itu sebenarnya tidak ada, yang ada adalah Ultrasonic Gas Detector.

Dengan sedikit kecewa ya kita bahas sedikit saja tentang Ultrasonic Gas Detector. Ketika terjadi gas bocor dari dalam pipa bertekanan tinggi ke atmosphere (bertekanan atmospher 1 atm) melalui lubang yang cukup kecil (seberapa kecilnya? gak tau) maka laju gas akibat perubahan tekanan ini akan menimbulkan suara “hissing”. Suara hissing ini mempunyai broadband frekuensi yang sangat lebar sekali dari audible frequency (20 Hz – 20 kHz) sampai ke Ultrasonic Frequency (20 kHz – 10 MHz). Tetapi kalau lubangnya besar dan gasnya mengalir melalui lubang besar itu maka suara “hissing” ultrasonic tidak akan timbul. Jadi kalau bocornya besar maka Ultrasonic Gas Detector tidak akan berfungsi.

Anda percaya? Kalau gas bocor yang kedengaran bunyi hissing “sssss..ssss…ssss” sih saya percaya lha wong ada bunyinya karene frekuensinya pada audible frequency (20Hz – 20kHz). Tetapi kalau ada gas bocor akan menimbulkan suara yang tidak dapat saya dengar (Ultrasonic) bagaimana cara saya bisa percayanya? Aneh saja tapi hebat orang bisa berfikiran ke sana dan bikin alat. (Ahh… jangan-jangan suara gas yang lain yang bocor dan keluar dari tubuh manusia melalui lubang kecil juga bisa masuk ke suara ultrasonic juga? Who knows?). Karena saya tidak mengerti bagaimana ceritanya dan cara berfikirnya sampai ada orang yang bisa menyimpulkan bahwa gas bocor bisa menimbulkan suara ultrasonic (20 kHz – 10 MHz), maka terima saja sekarang memang begitu.

Dengan rentang frekuensi yang akan dideteksi Ultrasonic Gas Detector adalah frekuensi tinggi maka semua suara latar lingkungan: angin, ombak, manusia, mesin dengan frekuensi rendah (infrasonic) dan sedang (sonic) dengan mudah difilter. Sehingga Ultrasonic Gas Detector tidak terganggu aktivitas lingkungan. Suara latar bisa dibedakan dengan suara “hissing” gas bocor.

Setelah suara infrasonic dan sonic difilter selanjutnya Ilmu Ultrasonic dimainkan. Dan belajar lagi lah kalau Ultrasonic mah…. hehe..

Cilegon, 3 Feb 2018

Nova Kurniawan

 

 

Where is the pressure going to balance?

I have a simple question when I have gas 2000 Psig in a 1 M3 cylinder and I am going to transfer this gas to a 0 Psig vessel Volume 100 M3 with free flowing.

  1. Can you transfer all pressure in Cylinder 2000 Psi 1 M3 to the vessel? And it will make the Cylinder totally empty 0 Psig?
  2. Do you think a Boyle Law can be applied in this case? P1V1 = P2V2?
  3. What is the balance pressure going to be reached?

Pertanyaan pertama apakah seluruh isi silinedr 2000 Psi Volume 1M3 bisa diisikan ke dalam Vessel 100 M3 sampai habis dengan free flow? Jawabannya TIDAK, Kenapa?. Karena udara atau gas mengalir dari silinder ke vessel dengan adanya perbedaan tekanan. Artinya tekanan di dalam silinder akan turun dan tekanan di dalam vessel akan naik dan mencapai titik tekanan kesetimbangan keduanya. Ketika tekanan kesetimbangan tercapai maka udara sudah tidak bisa mengalir. Dalam posisi kesetimbangan masih tertinggal tekanan udara di dalam silinder. Jadi tekanan udara di dalam silinder tidak akan pernah jadi 0 Psig pasti masih ada sisa. Berapa tekanan sisanya? Bagaimana cara tau-nya berapa tekanan kesetimbangan? Masuk ke pertanyaan ke-2.

Untuk mencari tekanan kesetimbangan dari kombinasi Pressure dan Volume, maka banyak orang akan advise dan mengarahkan ke hukum boyle. Note: Hukum boyle itu sangat mudah diaplikasikan dan dibayangkan pada balon atau plembungan yang bisa mengalami perubahan tekanan dan perubahan volume (karet kan lemes) dan perubahan temperature pada masa udara yang tetap. Nah, silinder dan vessel itu umumnya terbuat dari besi artinya volume tetap, tidak seperti balon. Cuman ada transfer udara dari volume kecil ke volume besar. Ok kita asumsikan kondisi pertama adalah Silinder dengan volume kecial dan kondisi ke dua adalah Vessel dengan volume besar, apakah hukum boyle bisa diaplikasikan? Kalau seluruh masa udara dari silinder bisa dipindah semuanya ke vessel maka P1V1 = P2V2 bisa dipakai sebagai pendekatan. Tetapi pada pembahasan pertanyaan pertama dijelaskan bahwa tidak semua masa udara dan tekanan dalam silinder P1V1 bisa ditransfer ke vessel P2V2. Sekali lagi tidak semua, tetapi akan menyisakan masa udara dan tekanan pada kesetimbangan. Sehingga perlu sedikit ada modifikasi dari persamaan boyle tersebut. Modifikasinya adalah menggunakan konsep hukum kekekalan energi yaitu silinder melepaskan energi dan sebaliknya vessel menerima energi pada temperatur tetap. Pelepasan energi oleh silinder linear dengan differensial pressure, sebaliknya penerimaan energ oleh vessel linear dengan differensial pressure pada temperature tetap. Kalau Tekanan kesetimbangan disebut Ps maka dengan mengesampingkan faktor thermodinamika yang saya tidak tau (isothermic, adiabatic, isokhoric, de el el) formula ini merepresentasikan hukum kekekalan energi melalui transfer pressure dari silinder P1V1 ke Vessel P2V2 (volume hose diabaikan):

(P1 – Ps) x V1 = (Ps -P2) x V2

Pertanyaan ketiga yaitu pada tekanan berapa kedua sistem yaitu silinder dan vessel akan mencapai kesetimbangan. Dengan formula di atas yang merupakan pendekatan dengan mengesampingkan faktor termodinamika lain yang mungkin, juga mengesampingkan volume hose maka tekanan kesetimbangan pada kasus di atas bisa dihitung kira-kira. P1=2000 Psi, Ps dicari, V1=Volume silinder, P2=Volume initial empty, V2 = Volume vessel

(2000 – Ps) x 1 = (Ps – 0) x 100

2000 – Ps = 100 Ps – 0

Ps = 2000/101

Ps = 19.8 Psig

Nah, nilai 19.8 Psig bisa dianggap sebagai nilai kira-kira yang secara empiris formula ini sering saya pakai.

Pertanyaan tambahan kemudian adalah perlu berapa banyak silinder 2000 Psi, 1M3 untuk mengisi vessel dengan volume 100M3 sampai pada tekanan 200 Psi. Dengan formula di atas silinder by slinder satu-satu akan mengisi vessel sampai tekanan kesetimbangan Ps mencapai 200 Psi. Akan terhitung perlu berapa banyak silinder.

Atau dengan metode silinder paraller 2000 Psi, 1M3. Kalau silinder-silinder diparallel yang nambah banyak apanya? Volumenya ya… bukan pressurenya. Sehingga dari formula di atas bisa dikira-kira sebagai berikut dengan metode parallel:

(2000 – 200) x V1 = (200 – 0) x 100

1800 V1  = 20000

V1 = 11.11 M3   (jadi perlu disiapin 12 silinder)

Sekali lagi ini hanya utak utik saya terhadap kondisi lingkunagn sekitar.

Batam, 12 May 2017

Nova Kurniawan

 

 

PRV Seat Test & Pop Test

I have 2 issues recently need to be summarize about PRV testing:

  1. Somebody asking certification of the facility going to be used to do seat test & pop test of PRV. I know many years ago that government body (Ditjen Migas in Indonesia or Migas assigned body) shall certify the PRV. But they did not certify the facility. I know that the vessel shall meet ASME VIII and certified by third party and the pressure gauges are going to be used must be calibrated with traceability to reference to third party laboratory. Because the key of PRV test is pressure measurement during seat leakage and pop pressure. It was ensured by calibrated pressure gauges. But according to him calibration cert is not enough, they requested facility certificate.
  2. Related to item#1 but its more detail the guy require the facility to do PRV Pop Test shall produce flowrate according to flowrate on data sheet. PRV seat test and pop test is about pressure. I have nothing to do with the flow. But he request min flow service shall available.

Untuk masalah yang pertama menjadi masalah karena tidak pernah ada sebelumnya orang meminta certificate untuk facility. Orang meminta certificate adalah certificate kalibrasi alat ukur untuk memastikan seat pressure dan pop up pressure accurate dan dari sisi safety meminta certificate bejana tekan / vessel untuk memastikan keamanan biar tidak terjadi kecelakaan. Certificate facility sama sekali diluar pemahaman saya, apalagi dikasih istilah-istilah tambahan tentang environment, cleanness, proper accessability, de el el.. it is totally non technical explainable. Kalau pembaca ada yang tau dimana referensi standar untuk mengevaluasi fasilitas PRV? Agar tidak terjadi perang Baratayudha dan pekerjaan berhenti alias tidak ada progress maka saya propose panggil third party in which I don’t know he has expertise in the PRV or not. Kita kasih tunjuk certificate pressure gauge, certificate vessel, dan tunjukkan teknisi melakukan seat test dan pop test PRV according to project specification. Kemudian dari hasil pengamatan itu maka third party membuat certificate endorsement bahwa aktivitas sudah dilakukan sesuai dan dengan alat yang sesuai dengan projek specification. Case closed.

Tetapi kembali beranalogi ketika saya memesan baju ke penjahit (sbg contractor baju) maka saya sendiri yang akan memastikan bahwa baju saya betul sesuai spek yang saya minta. Saya tidak akan meminta ke orang lain yang namanya third party untuk memastikan baju saya dikerjakan dengan betul atau tidak sesuai spek saya. Karena saya yang mengerti baju saya.

Untuk kasus yang kedua timbul jauh setelah issue cerificate facility. Perhatian kita selama ini tentang PRV adalah Pressure (namanya Pressure Relief Valve) bukan Flowrate. Tetapi mas-mas ini meminta flowrate harus digenerate sesuai data sheet. Wooww berat bro yang namanya menghasilkan flowrate sesuai data sheet. Flowrate di data sheet adalah flowrate gas service actual yang dihasilkan dari sumur. Untuk menghasilkan flowrate sebesar service operation diperlukan kompressor lebih dari 1000 cfm. Untuk apa flowrate perlu diperhatikan? Dari berbagai penjelasan yang diberikan adalah ketika kita cuman memproduce pressure pada Pop Test Pressurenya maka hentakan disk PRV setelah poping jika berkali-kali akan menyebabkan disk-nya aus dan cepat rusak. Hmm benarkah? Jika flowrate besar maka ketika popping terjadi maka flowrate di uspstream PRV akan menahan hentakan closing disk PRV. Well ilmu baru. Benarkah begitu?

Selama ini yang namanya test PRV adalah Seat Test dulu dengan inject pressure dibawah set pressure poppingnya sesuai API-527 (90% dari set pressure atau 5 Psi dibawah Set Pressure) dia akan tidak bocor atau bocor sedikit sesuai kriteria pada tabel API-527. Setelah seat tightness test OK kemudian naikkan pressure sampai pada popping set-pressurenya kemudian kan terjadi keluaran udara dari downstreamnya.

Batam, 06-May-2017

Nova Kurniawan