Rangkuman Diskusi Mailing List Migas Indonesia – Oktober 2003 ini mengulas seputar Sizing Blow Down Valve. Untuk long distance pipeline, apakah diperlukan BDV? Khususnya untuk undergroud pipe apakah case yang digunakan adalah fire? Apabila diperlukan, letaknya di mana? Apabila lead case adalah sama-sama fire, manakah umumnya yang ukurannya lebih besar, antara PSV dan BDV untuk proteksi equipment yang sama
Pertanyaan : (Nurfathoni Kurniawan – IKPT)

Dear all,
Mohon penjelasan dari rekans semua tentang sizing Blowdown Valve. Saya ingin
menanyakan :

1. Untuk long distance pipeline, apakah diperlukan BDV? khususnya untuk undergroud
pipe apakah case yang digunakan adalah fire?? (seem impossible) (API-521 3.19.1
: where fire is controlling, it may be appropriate to limit the application
of vapor depressuring to facilities that operate 250 psig above)

2. Apabila diperlukan, letaknya di mana? di upstream atau upstream dari pipe
line (dekat pig launcher dan pig receiver, sudah ada PSV) atau segmental?

3. Apabila lead case adalah sama-sama fire, manakah umumnya yang ukurannya
lebih besar, antara PSV dan BDV untuk proteksi equipment yang sama??

Terima kasih


Tanggapan 1 :
(Patria Indrayana)

Rekan Kurniawan,
Mudah-mudahan membantu :

1. long distance pipelinenya berisi gas ? tergantung perusahaan operator / klien
anda yang mungkin saja punya design practice berbeda, tapi prinsip umumnya kita
memerlukan emergency depressurisation (atau BDV) jika ada segmen yang :
a) bisa terisolasi, accidentally atau oleh sistem ESD, dan
b) ter-ekspose ke fire.
Jika kedua kriteria ini terpenuhi bisa saja ada kriteria lain yang berdasarkan
hidrocarbon inventory di segmen tsb, misalnya sekian m3 atau sekian ton C3/C4,
sebelum memastikan bahwa segmen tersebut perlu dilengkapi dengan emergency depressurization.
"Segmen" disini bisa berupa vessel, atau piping header, atau mungkin
potongan pipeline antara batery limit valve dengan shut down valve terdekat.

Kalau pipanya underground, kriteria ter-ekspose to fire tidak terpenuhi. Kelihatannya
tidak perlu BDV. Tapi coba cek apakah ada segmen aerial/inventory yang tertinggal
setelah valve ESD menutup.

2. untuk underground pipelinenya sendiri umumnya tidak perlu emergency depresurisation.
(kecuali kalau kasusnya seperti kasusnya Pak Darmawan/Garonk, yang katanya punya
pipeline di lahan gambut yang bisa terbakar?).
Kalau di sekitar pipeline departure atau arrival ada segmen yang bisa terisolasi
dan terekspose ke fire, yang bisa dilakukan : mengurangi inventory / mengurangi
volume segmen, menjauhkannya dari sumber api, menambahkan passive fire protection,
atau yah akhirnya memasang BDV.
3. Mengenai sizing BDV, klien anda mungkin akan meminta untuk melakukan dua
perhitungan :
– emergency depressurisation tanpa fire input, sekaligus untuk mengecek temperature
minimum di akhir depressurisation (atm)
– emergency depressurisation dengan fire input, untuk sizing BDV nya sendiri
dan untuk memperkirakan temperature final si vessel di akhir depressurisation.

Prinsip hitungan PSV (fire case) dan BDV kurang lebih sama saja, sama-sama menghitung
orifice. Orifice untuk BDV mungkin lebih besar karena fungsinya dua, untuk mengevakuasi
seluruh inventory ke tekanan rendah dalam rentang waktu tertentu sekian menit,
plus mengevakuasi gas expansion karena heat input.
Kalau sudah selesai menghitung BDV jangan lupa flare load summary-nya diupdate
.. quick check saja supaya skenario fire, load dari BDV, dan kapasitas flare
nya cocok.

Dalam perancangan BDV atau emergency depressurisation pada umumnya, yang sulit
biasanya konsep pembagian fire zone dan pendefinisian skenario fire. Bisa saja
kita pasang BDV tapi kalau apinya ternyata di tempat lain ? Jadi safety engineer
juga mesti terlibat di sini.

Tanggapan 2 : (Darmawan Ahmad Mukharror – VICO
Indonesia)

Patria,
1. Jika kondensasi Gas dianggap sebagai sesuatu yang membahayakan, misalnya
menimbulkan karat yang excessive (misalnya gas Pamaguan di VICO yang CO2 nya

mencapai 60%), BDV boleh juga dipasang… untuk menghindari burst karena karat
Jadi ngga hanya karena api lhooooo…….
2. Cardas kali kau Patria, Betul, saya memasukkan constraint Fire karena lahan
gambut, maklum Pipeline VICO kan melintasi banyak areal tambang batubara……
3. Yes, that’s right is driven by orifice size in it. Correct!, Flare load must
be count by.


Tanggapan 3 :
(Darmawan Ahmad Mukharror – VICO Indonesia)

Mas Nurfathoni,
Sebenarnya pertanyaan lebih mendasar lagi apa Mas Nurfathoni memahami filosofi
blowdown ini? Untuk itu saya coba mengutip alinea dalam bukunya CCPS-AIChE :
Guidelines for Engineering Design for Process Saftey, 1993 hal. 465:

"Condensable vapors, contaminated aqueous effluents, and various otherliquid
streams generated due to plant emergencies require disposal. These "blowdown"
systems include plant oily watersewers, chemical sewers, closed drain header
systems for flammable liquids or special materials, quench drums, blowdown drums,
effluent disengaging drums or other facilities capable of handling the additional
loads. Systems for routine deinventorying are not in the scoupe of this section.
The method of disposal is determined by the hazardous properties of these fluids,
such as toxicity, and temperature, viscosity, solidification, and miscibility.
The objective in design of blowdown systems is to not create a new problem while
solving the disposal problem."

Jadi jelas kiranya bahwa blowdown itu hanya untuk plant emergencies case saja.
Pertanyaanya: apakah emergency case untuk pipeline? Apakah pompa /kompressor
yang digunakan di pipeline itu reciprocating? Apakah fluidanya liquid atau gases
atau multiphase? Kasus kasus emergency case untuk pipeline tentunya bise dilihat
di API 14C. Kasus yang menonjol adalah corrosions, leaking, struck by vehicle,
blocked discharge dan Thermal expansions. Jika pompa atau kompressor yang digunakan
merupakan tipe positive displacement, maka in case terjadi blocked discharge,
setidaknya PSV harus di install (layer of protection tingkat pertama adalah
alarm, PSHH).

Bagaimana jika PSHH sudah ngetrip dan menghentikan pompa/kompressor, apakah
system harus di blowdown? Apakah berbahaya membiarkan fluida bertekanan tertinggal
dalam system tertutup? Jawabnya adalah Ya, jika tekanan operasi cukup tinggi
dan bise menyebabkan AIT (auto ignition temperatur) fluida tercapai dan atau
pipeline integrity menunjukkan pada tekanan terkait, logam yang bersangkutan
tidak lagi mampu menahan tekanan fluida akibat thermal expansion atau bahkan
BLEVE (boiling liquid expanding Vapor explosion).

Untuk fluida liquid mohon Mas Nurfathoni baca Wing Y Wong (nanti saya kirimkan
VIA JAPRI). Juga berbahaya tentunya jika fluida dalam pipa sangat korosif. Bagaimana
jika kemungkinan Autoignition tidak tercapai dan atau pipeline integrity menunjukkan
pipa cukup kuat menahan kenaikan tekanan fluida? Atau juga jika fluida sangat
friendly sama pipa dan tidak korosif? Saya kira BDV tidak diperlukan bahkan
PSV pun mungkin tidak diperlukan.

Untuk kasus blowdown dan fire pada saat bersamaan lebih baik Mas nurfathoni
baca lagi tulisan Per Salater pada CEP September 2002, yang pernah diposting
oleh Cahyo. Bagaimana jika liquidnya multiphase? Hmmm, ini dia daerah yang susah
untuk melakukan penghitungan yang exact on it. Saya kira mas Nurfathoni musti
banyak belajar lagi jika kasusnya seperti ini (saya sendiri saat ini belum bise
banyak memerikan penjelasan soal ini, karena saya sendiri sedang mendalami process
multiphase ini).

Bagaimana letak BDV? Untuk meletakkan BDV perlu kiranya memikirkan juga dari
BDV dibuang ke mana? Jangan lantas hanya karena berasumsi bahwa tekanan paling
rendah di downstream maka BDV diletakkan di downstream. Bagaimana jika downstream
pipeline itu terletak di lingkungan yang padat pemukiman? Apa tidak fatal jika
tidak menggunakan blowdown drum dan atau system burn pit atau flare di tengah
tengah pemukiman? Bagaimana noisynya? Harus dilihat aspek aspek:1. Effluent
handlingnya dimana? Sudah dipikirkan tempatnya? Tidak membahayakan lingkungan
setempat? 2. Pressure drop yang mendrive effluent BDV ini cukup untuk mendepressurized
system pipeline sehingga aman dari bahaya tercapainya AIT, thermal expansion
dan rupturenya pipeline karena BLEVE?3. Tingkat kesulitan aliran (factor Cd),
bentuk BDV, diameter BDV bagaimana? Tentunya BDV untuk ribuan tubing pada HE
akan berbeda dengan BDV untuk vessel. BDV untuk system LNG/LPG akan berbeda
dengan BDV untuk kerosene.4. Faktor kebisingan dan environmental lainnya5. Jenis
Fluida? Apakah menyebabkan Korosi atau engga? Apakah lead casenya sama dengan
fire? Belum tentu, bise iya bise engga..Masalah Fire tentunya harus dicover
PSV fire. Jika bukan untuk Fire, apa kepentingan pemasangan BDV? Yah itu tadi,
jika tidak diinginkan (untuk fluida gas neh) si gas mengalami kondensasi yang
akhirnya membahayakan pipeline karena korosi (yang pada akhirnya memperlemah
pipeline integrity) wah, musti diblowdown cepat cepat..Seberapa cepat? Baca
lagi tulisan Per Salater dan tulisan Beychock. Kalau soal ukuran yagh musti
dilihat urgensinya, apakah butuh cepet? Ingat tidak semua proses blowdown butuh
kecepatan. Blowdownuntuk kompressor yang system seal oilnya kritis, tentunya
tidak diinginkan blowdown berlangsung zipppp! Sekejap mato. Biso ilang itu seal
oil, dan biso bocor saat start up kompresor. Saya pernah baca tentang terjadinya
kasus kebakaran Plant pada saat blowdown. Jadi ceritanya setelah kompressor
shutdown, dimana tekanan discharge kompressor tinggi dan temperaturnya tinggi,
ter settle out dengan tekanan sedang dan temperatur sedang, menghasilkan tekanan
sedang dan temperatur masih tinggi, pada saat blowdown terjadi, terdapat satu
system flame arrester yang leak, sehingga si udara luar (tentunya mengandung
oksigen dong hay) masuk ke dalam system blowdown dan tercampur dengan gas yang
masih panas, akibat driving force tekanan yang menarik udara luar ke dalam system
dan Blaarrrrr, deflagrasi terjadi, komprezsor melayang Bo! Kalau tidak dibutuhkan
cepat dengan jalan apa melambatkannya? Mungkin banyak orang bikin RO, mungkin
juga dengan memperpanjang jalur effluent tentunya banyak cara ko Mas Nurfathoni.
Jadi demikian jawaban saya. jika dirasakan panjang sekali minta maaf, dan maaf
juga jawaban berupa perlu atau tidaknya juga nak biso saya berikan tanpa benar
benar tahu kondisi proses Mas Nurfathoni seperti apa? Semoga berguna.

Tanggapan 4 : (Nurfathoni Kurniawan – IKPT)

OK mas, memang yang saya tanyakan adalah pipeline untuk Gas pipeline yang memang
tidak ada requirement apapun dari klien. Daerah yang dilewati pipeline adalah
remote area yang jauh dari pemukiman penduduk. Segmen pipa ini dibatasi oleh
beberapa ESD system. Dan benar sekali yang dijelaskan oleh mas Patria, melakukan
depressuring tanpa fire input untuk penentuan MDMT dari equipment
dan evaluasi untuk sistem perpipaannya.

Thanks for the explanation………