Blowing, Flushing and Pigging in Commissioning

Kegiatan "blowing" adalah salah satu tahap yang pasti akan dikerjakan ketika kita melakukan kegiatan commissioning. Pipa yang telah dipasang tentu saja harus bisa dijamin dari segi kebersihannya.

Cara untuk memastikan bahwa suatu sistem perpipaan telah bersih adalah dilakukan kegiatan blowing/flushing. Blowing diperuntukkan untuk fluida gas/uap, misalkan sistem udara yang dipergunakan untuk instrumentasi, nitrogen, dan juga steam. Sedangkan flushing diperuntukkan untuk fluida cair, misalkan air filtrasi.

Air Blowing

Tentu saja ada perbedaan yang mendasar dari kedua kegiatan tersebut. Jika kita melakukan kegiatan blowing, titik pertama kali yang harus kita blowing adalah titik luaran yang memiliki diameter luaran yang terbesar, misalkan blind-end yang terdapat pada ujung header sistem perpipaan. Hal ini untuk mencegah terjadinya proses plugging. Dalam sistem perpipaan, biasanya akan kita temukan material berupa debu, karat dan padatan lainnya yang terdapat di dalam pipa tersebut. Udara tidak bisa melarutkan padatan tersebut. Kegiatan blowing cuma bisa mendorong padatan tersebut hingga keluar melalui ujung luaran yang kita inginkan. Jika kita menggunakan diameter perpipaan lebih kecil terlebih dahulu misalkan 1 inch dibanding dengan headernya sebesar 3 inch, ada kemungkinan bahwa material yang berada di sepanjang pipa 3 inch akan didorong keluar melalui pipa 1 inch. Yang terjadi, bisa saja material tersebut terakumulasi karena melalui celah yang sempit, diperparah dengan adanya elbow di perpipaan tersebut, akhirnya material pengotor tersebut malah menyumbat sistem perpipaan. Biasanya sumbatan tersebut terjadi di elbow. Selain itu, hal yang harus diperhatikan sebelum melakukan aktifitas blowing, direkomendasikan agar kita mencopot segala peralatan yang berhubungan dengan instrumentasi, misalkan orifice, valve kontrol dan juga check valve. Hal ini untuk menghindari material tersebut terjebak di peralatan tersebut.

Beda dengan flushing, material padatan bisa larut dengan fluida cair. Material padatan yang sudah larut dengan air yang terus mengalir tidak akan terakumulasi, akhirnya mudah untuk dikeluarkan dari sistem perpipaan.

Pigging juga terkadang digunakan di kegiatan commissioning. Pigging adalah pembersihan suatu perpipaan, biasanya adalah flowlines. Flowlines adalah jalur perpipaan yang panjang dan berdiameter besar, biasanya digunakan untuk mengirim bahan baku ke tempat pengolahan karena letaknya yang berjauhan atau bisa jadi untuk mengirimkan hasil produksi.

Pigging dalam commissioning dilakukan untuk memastikan bahwa tidak ada material dari luar yang ada di dalam sistem perpipaan. Bisa jadi material dari luar masuk ke dalam sistem perpipaan tersebut ketika instalasi karena ukuran diameter perpipaan yang besar dan panjang, misalkan sarung tangan, batu dan lain sebagainya.

Piggs 

Cara kerja pigging adalah dengan menggunakan busa berbentuk seperti dalam gambar. Busa tersebut didorong dengan fluida bertekanan dari ujung pipa hingga sampai ke ujung pipa yang satunya. Tentu saja ujung pipa luaran harus tertutup dan terdapat bypass line agar fluida bisa keluar ketika proses pigging berlangsung.

Bagaimana untuk memastikan bahwa pig telah sampai di tempat tujuan?
Cara termudah adalah dengan meng-check tekanan dari dua ujung pipa tersebut. Di dua ujung pipa tersebut harus dipasang alat pembaca tekanan. Selain untuk memastikan tekanan operasi yang kita gunakan untuk mendorong pig tersebut, alat tersebut juga bisa digunakan untuk memastikan bahwa pig telah sampai di tempat tujuan.

Cara memastikannya adalah dengan mengamati tekanan di luaran pipa. Jika tekanan di kedua ujung pipa telah sama, maka pig telah sampai di receiver.

Thermal Expansion and Contraction

Pada dasarnya, benda jika mengalami perubahan suhu yang tinggi, dia akan mengalami salah satu dari dua hal berikut: ekspansi atau kontraksi. Dengan kata lain, volumenya bisa bertambah atau bisa berkurang.

Berikut adalah contoh sederhana yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari

Fluida dalam Termometer Berekspansi

Fluida dalam termometer, bisa mengalami kenaikan jika ia diberikan panas yang cukup. Sekarang, pertanyaannya: jika suatu benda volumenya bertambah, apakah otomatis ia juga mengalami pertambahan massa? 

Jawabannya adalah tidak

Perhatikan lagi gambar termometer di bawah yang dibuat dalam skala molekuler.

Fluida dalam Termometer dalam skala molekuler

 Fluida dalam bejana sebelah kiri, meskipun volumenya kecil, tetapi ia memiliki kerapatan molekul yang lebih tinggi daripada fluida yang berada di sebelah kanan. Inilah yang disebut dengan densitas atau massa jenis. Seiring perubahan volume yang terjadi pada suatu benda, densitasnya juga berubah, oleh karena itu massanya selalu tetap.

Di dalam industri, kita juga harus mempertimbangkan hal ini, ekspansi dan kontraksi material yang kita gunakan. Jika tidak bisa berakhir seperti gambar berikut :

Pipa yang pecah akibat ekspansi

 Salah satu cara yang digunakan untuk mengatasi masalah ekspansi ini dalam dunia industri adalah dengan menggunakan pipa fleksibel dan expansion loop.

Ilustrasi dari respon benda ketika memuai di dalam expansion loop bisa digambarkan lewat gambar dibawah:

Expansion Loop

Bisa dilihat di dalam gambar di atas, dua batang yang ditempelkan di ujung huruf U tersebut saling mendekat ketika suhu ditingkatkan,

Jika digambarkan ulang bagaimana benda memuai dalam expansion loop, seperti di bawah ini

Ilustrasi Expansion Loop

Aplikasi nyata di dalam bidang industri, bisa dilihat di bawah ini

=== Sekian ===

Pompa dan Cara Startingnya

Secara umum, pompa dibagi menjadi dua jenis :

1. Positive displacement pump, pompa jenis ini bekerja dengan cara menjebak fluida yang masuk, kemudian mendorong fluida terjebak dalam ruang dengan volume tetap tersebut menuju ke bagian discharge. Oleh karena kekhasan inilah, pompa ini memiliki flow rate yang tetap. Positive displacement pump, dibagi lagi menjadi dua bagian: Pompa reciprocating (gerakan bolak-balik) dan juga rotary (gerakan berputar)
2. Centrifugal Pump, pompa jenis ini memanfaatkan gaya sentrifugal untuk memberikan gaya dorong terhadap fluida,

Berbeda dalam hal mekanisme kerja tentu saja akan memberikan perbedaan dalam hal kapan dan untuk aplikasi apa pompa ini digunakan. Positive displacement ("PD") pump dalam dunia industri biasanya dipakai untuk menangani fluida yang bukan air. Misalkan, bahan kimia dan juga minyak.

Macam-macam pompa PD

Injeksi kimia biasanya memakai pompa PD dikarenakan pompa jenis ini bisa disetting untuk memiliki kapasitas yang kecil. Bahan kimia, misalkan NaOH biasanya digunakan dalam industri dalam dosis yang kecil, misalkan untuk mengganti ion resin yang sudah jenuh. Selain itu, keuntungan dari mneggunakan pompa PD untuk injeksi bahan kimia adalah flowrate nya yang tetap dan bisa diubah sesuai dengan settingan stroke yang kita inginkan. Begitupun aplikasinya untuk memompa minyak. Pompa PD biasa digunakan untuk memompa minyak yang memiliki viscositas yang tinggi. Bayangkan betapa beratnya kerja impeller pada pompa sentrifugal bila ia digunakan untuk memompa fluida yang bersifat kental.

Lain daripada pompa PD, pompa sentrifugal biasanya digunakan untuk menangani fluida air. 

Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal

Prinsip daripada pompa sentrifugal ini adalah fluida masuk melalui mata impeller. Di sini, air akan mendapatkan tambahan energi kinetik ketika ia diputar oleh impeller karena gaya sentrifugal. Setelah keluar dari impeller, air akan memasuki ruang yang memiliki kecenderungan untuk melebar yang disebut volute. Di volute, energi kinetik akan diubah menjadi head yang dinyatakan dalam satuan meter.

Dalam pompa sentrifugal, lebih sering kita menggunakan kata head daripada pressure karena pressure discharge pompa akan selalu berubah-ubah tergantung dari specific gravity (s.g) dari fluida. Misalkan, air yang memiliki s.g =1 akan memiliki pressure discharge lebih tinggi daripada methanol yang memiliki s.g =0.6

Preparation before Starting the Pump

Pola perlakuan yang berbeda juga harus dilakukan antara pompa PD dan juga pompa sentrifugal ketika ia akan dijalankan.

Persiapan yang harus dilakukan sebelum menjalankan pompa PD adalah memastikan bahwa bagian inlet pompa dan juga discharge harus dalam keadaan terbuka. Biasanya, pompa PD juga dilengkapi pressure safety valve (PSV) pada bagian discharge. Hal ini sebaga pengaman jika kita lupa membuka valve discharge. Ingat, meskipun valve discharge ditutup, pompa PD akan terus memompa.Akibatnya, terjadi build-up pressure yang bisa sangat berbahaya dan merusak peralatan.

Untuk pompa sentrifugal, persiapan yang harus dilakukan sebelum men-start pompa adalah:

1. Pastikan bagian dalam pompa telah terisi penuh dengan fluida, jangan sampai ada udara yang terjebak. Hal ini dengan cara membuka valve drain yang terhubung langsung dengan bagian dalam pompa. Istilah teknisnya disebut dengan "priming"
2. Usahakan jangan buka valve discharge pompa langsung 100% terbuka. Hal ini untuk menghindari kavitasi. Sesaat setelah pompa di-start akan ada proses akselerasi dari fluida yang menyebabkan turunnya pressure di bagian inlet pompa. Hal ini menyebabkan vakum, jika NPSH pompa kurang, maka dapat mengakibatkan kavitasi. Demi menghindari hal tersebut, maka kapasitas pompa harus diturunkan untuk mengurangi jumlah pressure drop dengan cara tidak membuka 100% open valve discharge ketika pertama kali pompa dijalankan.

Production Process of Crude Oil

Kali ini kita akan membahas proses pengolahan minyak bumi hingga akhirnya didapatkan produk berupa minyak mentah (crude oil).

Sebelum kita membahas lebih jauh tentang proses pengolahan minyak bumi menjadi minyak mentah, alangkah lebih baiknya jika kita cermati diagram yang disederhanakan dibawah mengenai proses pengolahan minyak bumi menjadi crude oil.

Simplified Diagram Proses Pengolahan Minyak Bumi

Untuk lebih memahami secara sederhana mengenai proses tersebut, kita bagi dalam beberapa warna untuk menjelaskan mengenai proses yang terjadi dalam pengolahan minyak bumi.

• Warna Hijau ==> menjelaskan tentang proses yang secara garis besar terjadi pada minyak (crude oil)
• Warna Merah ==> menjelaskan tentang proses yang secara garis besar terjadi pada gas
• Warna Biru ==> menjelaskan tentang proses yang secara garis besar terjadi pada air.

Minyak bumi merupakan komponen yang terdiri dari tiga fasa, yakni minyak, air dan gas. Minyak bumi dihasilkan dari hasil pengeboran baik itu di darat (on-shore) maupun di lepas pantai (off-shore). 

Di dalam simplified diagram di atas, minyak bumi dihasilkan dari PAD A, B dan C. Dari PAD tersebut, minyak dipisahkan dalam sebuah vessel berdasarkan kesetimbangannya hingga terpecah menjadi tiga fasa: gas, minyak dan juga air. 

Biasanya gas yang keluar akan mengalami proses dehidrasi dan juga sweetening. Proses dehidrasi atau proses penghilangan air dilakukan karena air bisa menyebabkan korosi dan juga rawan terbentuknya hidrat yang bisa menyumbat perpipaan. Senyawa glikol biasanya digunakan untuk membantu proses dehidrasi ini. 

Proses sweetening adalah proses penghilangan senyawa H2S yang terdapat dalam gas tersebut. Senyawa ini tidak diperbolehkan ada di dalam gas karena selain bersifat asam/korosif, juga ia sangat beracun. Senyawa kimia yang biasa digunakan dalam proses ini adalah senyawa amine.

Gas hasil olahan minyak bumi biasanya akan digunakan sebagai penggerak turbin untuk menghasilkan tenaga listrik yang bisa digunakan dalam operasional pabrik.

Minyak yang telah melalui proses pemisahan akan melalui proses yang sama dengan gas yaitu proses sweetening/ penghilangan senyawa H2S. Namun berbeda dengan gas, proses penyerapan H2S pada minyak bumi, dilakukan dengan menggunakan steam, yang prosesnya kita sebut dengan proses stripping. Senyawa kimia H2S scavenger juga terkadang ditambahkan ke dalam minyak, jika kandungan H2S setelah melalui proses stripping masih terlalu banyak jika dibandingkan dengan ketentuan standart yang diperbolehkan

Terakhir, air yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi akan dikembalikan lagi ke dalam bumi melalui sistem yang disebut water injection. Sebagaimana kita tahu, seiring berjalannya waktu, tekanan minyak di dalam bumi akan terus menurun karena minyak yang terus dihisap. Maka, cara untuk menjaga agar tekanan minyak di dalam perut bumi terus stabil ialah dengan memompakan kembali air yang dihasilkan dari proses pemisahan minyak bumi ke dalam perut bumi. Hal ini untuk menjaga agar supply minyak bumi tetap stabil. 

Nah, pada akhirnya jika minyak telah habis terkuras dari dalam perut bumi, yang tersisa hanya airnya saja. Hal inilah yang terjadi pada sumur-sumur tua, dimana kandungan airnya lebih banyak jika dibandingkan dengan kandungan minyaknya.

Sumber gambar : Banyu Urip Facilities, Exxon Mobil. 

Download Simplified Diagram disini

Commissioning and Start-Up Plant Flow Diagram

Pada posting sebelumnya, telah kita bahas mengenai tugas seorang commissioning engineer. Bisa diklik link berikut untuk mengetahi sekilas mengenai tugas seorang commissioning engineer.

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas mengenai flow diagram dari mulai pembangunan sebuah plant hingga akhirnya pabrik mencapai tahap operasi dan apa saja aktifitas yang dilakukan pada tiap fase hingga proses penyerahan ke pihak klien.

Penyerahan dari Kontraktor ke Pemilik

Sebagaimana kita ketahui, biasanya klien (pemilik) yang merupakan korporasi bertingkat multinasional, dalam Oil dan Gas kita kenal contohnya Chevron, Exxon, Pertamina dan lain-lain menyerahkan pembangunan sebuah pabrik pada perusahaan konstruksi, semacam Tripatra, Rekayasa Industri dan lain-lain.

Perusahaan konstruksi inilah yang kita sebut sebagai kontraktor. Perusahaan kontruksi biasanya tidak hanya membangun (construction), tetapi juga melakukan proses desain (engineering) dan juga melakukan proses pengadaan barang (procurement). Lazim disebut sebgai perusahaan EPC.

Flow Diagram drai Mulai Construction Hingga Operasi

Setelah proses desain telah selesai dilakukan, maka Construction Engineer akan bekerja untuk membangun pabrik sesuai dengan desain yang telah dilakukan sebelumnya. Tugas Construction Engineer hanya akan selesai jika Mechanical Completion telah tercapai, yang artinya secara fisik, alat telah lengkap dan siap untuk di-commissioning.

Selanjutnya, tugas dari Construction Engineer akan diambil alih oleh Commissining Engineer, dimana tugasnya adalah melakukan pengetesan terhadap peralatan yang telah dipasang oleh Construction Engineer. 

Jika pengetesan telah dilaksanakan oleh Commissioning Engineer, maka fasilitas tersebut siap untuk diserahkan kepada klien yang biasa disebut sebagai turn over. Setelah process turn-over, fasilitas tersebut akan menjadi tanggup jawab pemilik pabrik dan menandakan bahwa fasilitas tersebut siap untuk di start-up untuk kemudian menuju ke proses operasi

Untuk file asli dari Commissioning and Start-Up Plant Flow Diagram, bisa dilihat disini

Commissioning Engineer

Apa sih Commissioning Engineer itu?

Commissioning Engineer adalah salah satu pekerjaan lulusan teknik kimia juga. Biasanya Commissioning Engineer dibutuhkan di perusahaan konstruksi atau lebih dikenal dengan sebutan EPC Company (Engineering, Procurement, Construction).

Commissioning jika dibahasa Indonesiakan bisa berarti pengetesan. Jadi, yang dimaksud commissioning engineer adalah para insinyur yang punya tugas secara khusus untuk melakukan pengetesan peralatan, khususnya peralatan yang baru pertama kali datang ke site dan dinstall oleh Construction Engineer. Commissioning Engineer tidak hanya berasal dari orang teknik kimia saja, tetapi juga ada orang elektrik, instrument dan juga mechanical. Tetapi, orang teknik kimialah yang menduduki strata paling tinggi. Orang teknik kimia hanya bisa melakukan pengetesan setelah orang per disiplin mechanical, instrument dan electrical telah memastikan komponen peralatan telah lengkap. Misalkan, bagi mechanical, tanki telah dicoating, jika alat itu rotating, pelumas telah diberikan ke bearing dan gear box, seal pump telah di flushing dsb. Bagi instrument, peralatan instrument telah selesai melakukan function test sehingga transmitter bisa dibaca di DCS. Bagi electrical, rotating equipment telah melakukan solo run test dsb. Mungkin agak membingungkan bagi kalian yang pertama kali mendengar istilah-istilah tersebut.

Dalam dunia commissioning, kita mengenal dua hal, static comissioning dan juga dynamic commissioning. Static commissioning atau pre-commissioning tidak melibatkan orang process. Barulah pada dynamic commissioning, orang process masuk. Misalkan, menjalankan pompa dengan menggunakan fluida. Dimana, kita bisa mendapatkan parameter-parameter proses misalkan: vibrasi, temperatur pompa, discharge pressure dsb yang nanti bisa dijadikan acuan jika pabrik sudah beroperasi.

Demikian sekilas tentang commissioning engineer. Sebagai sebuah pengenalan pertama tentang ranah tugas commissioning engineer di dalam dunia industri.