Comm Series: Pressure Testing - Menghitung Kebutuhan Nitrogen (4)

Bagaimana cara memperkirakan kebutuhan nitrogen yang dipergunakan untuk kegiatan leak test?

Free volume dari sebuah sistem perpipaan dapat diketahui dari gambar isometrik,sedangkan free volume dari sebuah bejana dapat diketahui dari P&ID maupun general arrangement drawing untuk lebih detailnya.

Dari isometric tersebut, bisa diketahui material list dari sebuah sistem perpipaan seperti panjang dan juga ukuran pipa yang dipakai.

Material list dalam isometrik pipa untuk melihat ukuran dan panjang pipa

Nah, dari informasi tersebut, bisa diperkirakan volume ruang dari sebuah sistem perpipaan. Begitupun juga yang akan dilakukan, jika sistem yang akan diuji juga terdapat sebuah bejana. Volume ruang yang didapatkan merupakan volume ruang untuk tekanan satu atmosfir. Untuk mendapatkan volume ruang yang dibutuhkan pada saat leak test, maka jumlah nitrogen yang dibutuhkan adalah volume ruang dikalikan dengan tekanan pada waktu test.

Contoh: Jika volume ruang ditemukan sebesar 20m3, dan tekanan test adalah sebesar 100 bar. Maka jumlah nitrogen yang dibutuhkan adalah 20*100 = 2ribu m3, dengan rincian bahwa ukuran volume tersebut adalah nitrogen dalam bentuk gas.

Biasanya kontraktor yang bertugas untuk melakukan leak test akan menggunakan ISO Tank berukuran besar yang berisi nitrogen cair untuk digunakan sebagai supply. ISO tank dipilih untuk kasus leak test yang memerlukan volume yang besar. Jika ternyata diketahui free volume yang diperlukan dalam uji tekanan kecil, maka yang dipergunakan adalah silinder dimana nitrogen yang keluar dari silinder tersebut langsung berwujud gas.

ISO tank sebagai kontainer nitrogen cair

Proses evaporasi dari nitrogen cair menjadi nitrogen gas akan menyebabkan volumenya naik secara signifikan. Hal ini bisa dijelaskan karena densitas suatu fluida pada keadaan cair lebih rapat jika dibandingkan dengan densitas fluida pada keadaan gas. Untuk mengetahui seberapa besar ekspansi nitrogen dari keadaan cair menjadi gas, bisa dilihat dari data specific volume yang dimiliki oleh suatu fluida. Namun, untuk lebih mudahnya bisa langsung melihat melalui kalkulasi instan yang sudah dibuat sebagaimana pada situs berikut.

Tabel konversi nitrogen

Bisa dilihat dari data diatas, untuk setiap liter nitrogen cair, akan menghasilkan volume sebesar 696 liter. Atau, dengan kata lain volume nitrogen akan meningkat 696x apabila berubah dari fasa cair ke fasa gas. Angka ini akan digunakan untuk memperkirakan jumlah nitrogen yang dibutuhkan pada saat leak test. Lebih lanjut lagi, volume yang dibutuhkan untuk menaikkan dari tekanan P1 ke P2 yang lebih tinggi tiap interval akan semakin berkurang seiring kenaikan tekanan karena adanya compressibility factor (Z). Semakin tinggi tekanan, molekul akan semakin sering bertumbukan satu sama lain, sehingga volumenya akan semakin membesar. Hal ini menyebabkan kebutuhan nitrogen menjadi berkurang.

Dalam segi operasional, hilangnya nitrogen selain dari kebutuhan tes juga tidak bisa dihindari, seperti akibat proses depress untuk menghindari tekanan berlebih jika menggunakan ISO tank dan kemudian hilangnya di perpipaan non permanen yang digunakan sebagai sambungan. Biasanya digunakan 10% tambahan dari jumlah nominal nitrogen yang dibutuhkan untuk mengakomodir hal tersebut.

Pada bagian selanjutnya, akan dibahas mengenai teknis setting peralatan yang digunakan pada saat leak test

Keep Stay Tuned