Engineering Design: Line Sizing - Liquid Line Design Example (3b)

Setelah membahas cara mendesain sebuah line liquid pada tulisan terdahulu, saatnya kita kembali lagi untuk mempelajari contoh kasus dalam mendesain sebuah line untuk fluida liquid melalui soal dibawah ini:

Soal:

Sump Pit

Dalam sebuah plant, kita mengenal sebuah sistem yang dinamakan Open Drain. Sesuai namanya, sistem ini digunakan untuk menampung semua air buangan yang berada disekitar plant, yang tidak mengandung bahan berbahaya beracun (B3). Contohnya adalah air hujan, kondensat dari steam, dan lain sebagainya.

Sebelum dibuang kembali ke lingkungan, ia ditampung dalam sebuah bak yang disebut sebagai Open Drain Sump Tank, dipompakan ke dalam sebuah separator untuk dipisahkan jika mengandung minyak, untuk kemudian bisa dibuang kembali ke lingkungan di luar Plant.

Kali ini, kita akan mendesain ukuran pipa yang digunakan untuk mengalirkan air dari Open Drain Sump Tank. Detailnya, pipa ini terletak pada discharge pompa Open Drain Pump. Air yang ditransfer tidak mengandung pasir karena yang diambil adalah air yang berada berada pada sisi overflow Open Drain Tank yang terdiri atas dua kompartemen yang berbeda. Diketahui dari data proses, bahwa kondisi pada discharge pompa adalah P = 6.36 psig dan T = 70 F dengan normal flow rate sebesar 20235 lb/hr. Material pipa yang dipakai adalah karbon steel.

Pertanyaan: Tentukan ukuran pipa yang bisa dipakai untuk menyalurkan air tersebut

Jawaban:

Dari data yang bisa diambil dari persoalan diatas, bisa dibuat rincian sebagimana berikut:

Kita ambil kecepatan maksimum yang paling rendah yaitu untuk pipa ukuran kurang dari 4 inch pada desain kriteria (Vmax = 6 ft/s) untuk menghitung diameter minimum yang diijinkan.

Didapatkan Dmin = 1.66 inch. Vmax ini akan digunakan sebagai batasan desain, dengan catatan bahwa pipa yang dipergunakan sebagai trial harus kurang dari 4 inch agar valid. Untuk DP yang diijinkan pada kondisi tersebut, bisa dilihat pada tabel desain kriteria adalah maksimum 1.6 psi/ 100 ft. Bisa disimpulkan, batasan desain adalah sebagai berikut:

Selanjutnya, kita akan mencari ukuran pipa yang sesuai dengan batasan kriteria yang telah ditentukan diatas. Hasilnya bisa dilihat pada tabel dibawah:

Bisa dilihat bahwa pipa dengan Sch 40, NPS 2 dan 3 inch, memnuhi syarat dari segi kecepatan dan juga laju hilang tekan. Maka, bisa dipilih pipa ukuran 2 inch pada kasus kali ini.

Pada bagian selanjutnya, akan dibahas cara untuk mendesain ukuran pipa yang digunakan untuk menangani fluida dalam dua fasa sekaligus, yakni cair dan gas.

Keep Stay Tuned