Fire case. Kasus ini mengumpamakan ada api/sumber panas – panasnya dianggap menyebar ke seluruh badan pressure vessel secara seragam yg mana ini masih diperdebatkan – sehingga memanaskan pressure vessel yang didalamnya masih terdapat fluida proses sehingga kemudian tekanannya meningkat. PSV fire case ini diinginkan untuk beroperasi (popping) ketika telah mencapai tekanan tertentu. Memakai Hysys dynamic bagus juga, tetapi perlu dikaji lebih lanjut karakteristik sumber panasnya seperti apa? Besar kecilnya api bisa kita bayangkan sebagai besar kecilnya laju kalor yang disalurkan ke pressure vessel. Kami pernah mensimulasikan fenomena ini – proses isochoric – dengan Hysys dalam modus steady state yang dibuat seolah-olah seperti dynamic untuk fire case ini, lebih mudah dalam memperoleh gambaran mengenai fenomena ini.

Tanya – danang adiwibowo

Saya sedang mencoba melakukan simulasi menggunakan hysys dynamic untuk melihat kemampuan PSV bekerja. namun ada beberapa case yang saya masih bingung sebenernya seperti apa. Saya mengambil sistem misal untuk 1 separator,terdapat SDV di inlet, Control valve untuk water,oil,kemudian ada PRCV, BDV.

1. Misalnya terjadi kebakaran, otomatis kan ESD akan activated karena signal dari Fusible plug atau Flame detector, brarti untuk SDV inlet,outlet akan nutup, Level control valve untuk oil & water akan nutup, BDV akan open,PRCV akan open. nah jika semua posisi valve seperti ini, setelah saya simulasikan, dengan perhitungan Heat flow yang diberikan fluida di dalam separator menggunakan API 521 untuk external Fire, maka pressure didalam separator tidak akan sampai di set pointnya PSV-nya, karena vapor yang terjadi akan flowing melalui BDV dan PRCV yang open ke flare. apakah untuk kasus Fire case scenarionya seperti yang diatas?

2. kemudian untuk case blocked discharge, sebenarnya yang di scenariokan blocked itu di outlet gas atau water atau oil atau semuanya? misal juga semuanya tiba-tiba tertutup, kan ada safety device, Level High-High atau Presure High-High yang akan mentrigger SDV inlet akan closed juga jika sudah mencapai setting, sehingga kemungkinan untuk mencapai setting PSV akan susah,lagi pula kita juga punya PRCV jadi Setelah SDV closed otomatis Gas-nya akan flow melalui PRCV ke flare jika terjadi over-pressure di dalam separator, sampai pressure di vessel kembali normal jadi sebenarnya scenario apa sih yang harus kita lihat untuk PSV kasus blocked discharge ini?

Mohon pencerahannya dari pakar-pakar process safety…

Tanggapan 1 – Weby

Mas Danang,

Saya coba share apa yang saya tahu meskipun saya bukan pakar process safety.

1. Fire case. Kasus ini mengumpamakan ada api/sumber panas – panasnya dianggap menyebar ke seluruh badan pressure vessel secara seragam yg mana ini masih diperdebatkan – sehingga memanaskan pressure vessel yang didalamnya masih terdapat fluida proses sehingga kemudian tekanannya meningkat. PSV fire case ini diinginkan untuk beroperasi (popping) ketika telah mencapai tekanan tertentu. Memakai Hysys dynamic bagus juga, tetapi perlu dikaji lebih lanjut karakteristik sumber panasnya seperti apa? Besar kecilnya api bisa kita bayangkan sebagai besar kecilnya laju kalor yang disalurkan ke pressure vessel. Kami pernah mensimulasikan fenomena ini – proses isochoric – dengan Hysys dalam modus steady state yang dibuat seolah-olah seperti dynamic untuk fire case ini, lebih mudah dalam memperoleh gambaran mengenai fenomena ini.

2. Blocked discharge. Kasus ini mengasumsikan katup-katup menutup semua keluaran dari sebuah sistem, katakan pressure vessel, sehingga inventori didalam sistem tersebut tekanannya akan meningkat karena jalan keluarnya ditutup (blocked discharge). Kenaikan tekanannya bergantung pada laju alir dari masukan ke dalam sistem tersebut.

Sepengetahuan saya tidak setiap unit operasi di pabrik mempunyai BDV ataupun PRCV untuk sebuah unit operasi tertentu – misalnya pressure vessel thok dikasih BDV – karena keterbatasan yang dimiliki sebuah pabrik, jadi kasus yang anda bicarakan di bawah mungkin tidak berlaku umum.

Silahkan dikoreksi atau ditambahkan keterangan saya di atas.

Terima kasih.

Tanggapan 2 – Danang Adiwibowo

Pak saiful,mas webby

Terima kasih banyak atas penjelasannya.

ok, klo untuk Fire cases masuk akal kita scenariokan seperti itu PRCV stuck closed n BDV juga demikian. Over pressure akan terjadi karena thermal expansion.perhit heat flownya saya merujuk dr API RP 521

namun klo untuk Blocked discharge, Misal semua outlet tiba-tiba closed, otomatis Pressure akan build up di separator, nah kan kita punya safety device Pressure high-high, yang akan mentriger SDV inlet separator akan Closed, otomatis walaupun PRCV ini stuck closed tentu tidak akan ada build up pressure seperti kasus di Fire. nah apakah kita scenariokan SDV ini Stucked open? klo ia maka tentunya Vapor tidak akan berhenti-berhenti Flow ke Flare kan? apakah seperti ini scenarionya?

kemudian apa pak dasarnya pemilihan PSV untuk Fire/blocked disc, karena di tempat saya untuk HP separator (Fire),MP(Blocked disch),LP(Fire). padahal kemungkinan blocked disch juga bisa terjadi, dan klo sampe terjadi, PSV fire yang biasanya di design kecil tentu tidak akan cukup untuk meng-accomodate component yang akan di release.

mohon pencerahannya…

Tanggapan 3 – Crootth Crootth

Mas Danang

Untuk menjawab pertanyaan nomor satu, apa yang dibilang Weby benar adanya. Kami bertiga, Weby, saya, dan Mas Arief Thanura, pernah bersama sama meninjau persoalan simulasi PSV Fire dengan hysys ini di rumah weby, sebelum diakhiri makan malam bersama di Citos. Ada harapan kami akan bikin paper tentang ini, belum tahu kapan dilaksanakan menginngat kesibukan kami bertiga.

Untuk pertanyaan kedua, sebaiknya untuk kasus blocked discharge, perhitungan dilakukan dengan memasukkan fluid hammer sebagai governing scenario. Perhitungan fluid hammer ini banyak didapat di internet secara gratis, silahkan rajin rajin menjelajah dunia maya.

Kalau begitu untuk kasus vessel, manakah yanng lebih govern, apakah fire case apa blocked discharge? Kita harus hati hati, karena baik kasus blocked discharge maupun fire semuanya harus dihitung berdasarkan risk based, menghitung kemungkinan scenario terburuk hanya dari konsekuensinya saja (vessel pecah misalnya) tanpa melibatkan frekuensinya, yah menurut saya tidaklah menghasilkan design yang cost effective.

Sebagai contoh:

Sebuah vessel dengan MAWP 30 barg yang setelah dihitung dengan menggunakan analisa fluida dinamik menghasilkan kenaikan tekanan karena blocked discharge sebesar 31 barg (operation 20 barg), apakah vessel ini perlu dipasangi PSV blocked discharge apa PSV fire??

sebelum saya menjawab detail, bagaimana pendapat mas Danang?

Tanggapan 4 – danang adiwibowo

Dear pak Darmawan,

klo menurut saya, jika karena terjadi blocked disch. kenaikannya melebihi MAWP nya seharusnya di pasang PSV dengan Case Blocked Disch. pak.
brarti kasus PSV untuk Blocked disch ini men-scenariokan Signal PSHH dari kenaikan pressure tersebut fail , yang akan mentriger SDV inlet akan Closed? atau karena terjadi Fluid hammer response time dari SDV untuk Closed itu lebih lambat dari kenaikan Pressure?

bagaimana pak darmawan?

Kemudian pak, saya mensimulasikan PSV untuk yang Fire heat Flownya saya masukkan dari API RP 520 3.15.2.1.1. apakah bisa kita mengikuti ini?

Tanggapan 5 – Crootth Crootth

Danang,

Jawabannya sesungguhnya mungkin tidak sesimple itu…

perrtanyaan lanjutannya:

1. Apakah benar mass rate yang harus di popping untuk mengkompensasi impuls kenaikan tekanan saat fluid hammer sebanyak mass rate normal flow nya untuk kasus fluid hammer ini??

2. Apakah fluid hammer itu kejadian yang berulang??

3. Kalau mas Danang jeli sebenarnya ASME kan udah mengeluarkan Case Code untuk pemasangan HIPS, jadi masih perlu nih dipasang sebesar full mass rate normalnya??

Untuk kasus Fire, nanti kita bahas lagi ya, saya harus buru buru ke Malaysia