Engineering Design: Line Sizing - Design Basis (1)

Laju alir untuk diameter pipa yang berbeda

Setelah kita belajar mendesain sebuah tangki penyimpan, pada bahasan kali ini, akan dikupas mengenai line sizing atau penentuan ukuran dari sebuah jalur perpipaan. Line sizing merupakan salah satu hal yang didesain pada saat pembuatan sebuah plant karena sangat erat kaitannya dengan kondisi hidraulic yang dialami oleh sebuah pipa. Dimana, sebuah desain perpipaan yang sesuai akan erat kaitannya dengan ketahanan, kondisi waktu dioperasikan (noise, vibrasi, hammering dll) dan segi keamanan dalam sebuah proses.

Pada setiap proyek, penentuan line sizing biasanya sudah dibahas dalam bab design basis dan kode san standard yang berlaku secara internasional. Jika pada basis desain sebuah tangki kita mengenal API 650, maka pada line sizing, kita mengacu pada kode dan standar API 14E dan juga GPSA.

Untuk tiap fase fluida yang ditangani, yakni gas, cair dan fluida dua fasa, memiliki skematis perhitungan yang sama, namun jenis inputan data yang berbeda-beda karena sifat kharakteristiknya yang juga berbeda-beda.  

Berikut adalah skematis cara melakukan line sizing:

1. Pastikan semua parameter dan batasan telah diketahui

2. Hitung minimum diameter yang diperlukan sesuai dengan laju alir fluida

    Pada bagian ini, bisa diambil beberapa diameter 

3. Hitung laju hilang tekan (pressure drop) 

4. Hitung noise yang dihasilkan dari beberapa pipa

5. Ambil diameter pipa yang paling memenuhi semua syarat desain

Untuk fluida yang memiliki dua fasa, satu hal lagi yang perlu diperhatikan adalah mengenai regim aliran. Regim aliran yang dialami oleh fluida dua fasa (cair dan gas) bisa dibagi menjadi beberapa jenis, seperti ditunukkan pada gambar dibawah:

Aliran dua fasa pada perpipaan horizontal dan vertikal

Visualisasi dari grafik diatas untuk aliran horizontal bisa dilihat pada gambar dibawah:

Jenis aliran dua phasa pada perpipaan horizontal

Jenis aliran yang berbeda tersebut tentu saja akan mengakibatkan laju hilang tekan yang juga berbeda yang berpengaruh pada hasil diameter pipa yang dipilih dalam sebuah perhitungan line sizing. Sebagai tambahan, untuk sistem gas gathering dan juga flowlines yang panjang tidak bisa menggunakan grafik seperti diatas. Namun, dengan menggunakan software yang sesuai, seperti PIPESIM karena bisa jadi akan ditemukan lebih dari satu jenis pola aliran yang bisa terbentuk. Hal ini biasanya perhitungannya akan masuk ke dalam sebuah dokumen khusus yang dinamakan "Flow Assurance".

Pada bagian selanjutnya akan dibahas mengenai cara menghitung line sizing, masing-masing untuk gas, cair dan juga fluida dua fasa.

Keep Stay Tuned