Banyak sekali model yang dikembangkan oleh para pakar untuk memprediksi perilaku relief suatu fluida dua phasa. Tercatat Joseph Leung sebagai champion TPHEM (Two-Phase Homogenous Equilibrium, 1996) dan Henry K fauske dengan HNE nya (Homogenous NonEquilibrium, 1964) adalah yang terdepan, yang lain yang dapat saya indera adalah Lockhard-Martinelli (1949), Thom (1964) Zivi (1964), Baroczy (1965), Moody (1965) dan Wallis (1965). API sendiri bisanya cuman mengadopt methodologi TPHEM, disamping metode combine yang dilakukan mereka sendiri. Karena itu tinjauan kita adalah tiga model saja : API, TPHEM (biasa disebut omega)dan HNE.

Tanya – Nugroho Wibisono

Dear members,

Saya sedang belajar sizing PSV. Saya sedang mengalami kasus sizing PSV untuk fluida multifasa (non-fire). Di API-520 Part 1 Appendix D diberikan sizing memakai metode omega (orang bilang pake Diers). Menurut hasil diskusi dengan beberapa rekan, sizing dengan menggunakan metode ini (untuk kasus fluida multifasa) akan menghasilkan 1 level atau malah 2 level orifice yg lebih besar. Dengan cara yang ‘tradisional’ (menghitung fasa gas, liquid, HC liquid sendiri2 berdasar API-520 juga, kemudian orifice area per fasa-nya tinggal di combine) didapatkan orifice dengan size yang selalu lebih kecil daripada memakai metode Diers.

Yang menjadi pertanyaan saya apakah cara menghitung tradisional ini sudah dapat menggambarkan fenomena proses yang sesungguhnya? Takut juga sih kalo sizing PSV dengan cara tradisional ternyata kapasitasnya tidak cukup untuk proses sesungguhnya.

Atas sharing-nya saya ucapkan terima kasih.

Tanggapan 1 – Swastioko, Budhi

Betul Weby, penggunaan metode omega akan menghasilkan orifice yang lebih besar daripada perhitungan konvensional karena metoda ini lebih konservatif. Tapi beberapa software PSV vendor yang terbaru sudah ada yang memasukkan metode omega didalam perhitungannya. Minta aja ke vendor software terbaru ini.

Tanggapan 2 – Nugroho Wibisono

Pak Budhi,

Itu lah masalahnya, kalo misalnya di size dgn metode omega (dan misalnya oversize) PSV-nya bakal ‘tepuk tangan’ (meminjam istilahnya mas Cahyo Hardo hehehe) alias chattering. Sedangkan kalo kekecilan kan bahaya juga kalo ga cukup kapasitasnya.

Saya ingin tahu aja, apakah pada kenyataannya sizing dengan metode omega ini memang bener2 pas size-nya (entah dengan menggunakan salah satu dari beberapa metode omega) atau kegedean? atau malah kekecilan? Btw, data proses yg harus disediakan memang harus bener2 komplit yach?

Mengenai tawaran mas Garong yang bener2 budiman menawarkan Male Emporium-nya eh salah, maksud saya referensi2nya yg bener2 yahud, saya berminat sekali untuk meminjamnya. saya tak dateng ke kos sampeyan yaa.. danke schon.. (btw, majalah Cosmopolitan bulan Desember 2003 yg covernya model dari Polandia masih ada kan? hehehe).

Tanggapan 3 – Swastioko, Budhi

Kalau requirement-nya sudah mengharuskan penggunaan formula DIERS, yah anda harus melakukan sizing dengan metoda omega kan. Metoda ini lebih konservatif untuk melakukan perhitungan pada two phase system dibandingkan dengan metoda konvensional. Karena konservatif, maka hasilnya umumnya lebih besar. Sama saja lah kalau anda musti memutuskan menggunakan ukuran orifice PSV dengan metoda API atau ASME. Meskipun dasarnya sama, tapi metoda ASME akan memberikan hasil yang berbeda dengan API.

Mengenai data proses, itu sih tergantung kondisi yang anda temui. Seperti contoh di kasus yang pernah saya alami ‘two phase system (saturated liquid and saturated vapor) enters PSV and flashes. No noncondesable gas present. Also includes fluid both above and below the thermodynamic eqilibrium point in condensing two-phase flow’ atau ‘two phase system (highly subcooled liquid and either non-condesable gas, condesable vapor or both) enters PSV and does not flash’.

Maka step pertama anda harus menentukan omega parameter dengan menggunakan persamaan API 520 halaman 70 appendix D. Step kedua menentukan aliran fluida critical atau subcritical. Step ke tiga adalah menentukan Mass Flux. Dari data Mass Flux ini baru dapat ditentukan required area of the PSV.

Kalau mengenai chattering, yah itu tugas anda sebagai instrument engineer untuk memberikan solusinya. Kalau operating pressure mendekati set pressure, gunakan pilot valve. Atau bisa juga melakukan setting ulang di blow-down ringnya.

Untuk detail mengenai apa itu metoda omega, ada garong nan rupawan yang dapat membantu anda. Untuk soal ini sih gue nyerah deh.

Tanggapan 4 – BerisiK bangeT

Para pecinta PSV yang budiman,

Banyak sekali model yang dikembangkan oleh para pakar untuk memprediksi perilaku relief suatu fluida dua phasa. Tercatat Joseph Leung sebagai champion TPHEM (Two-Phase Homogenous Equilibrium, 1996) dan Henry K fauske dengan HNE nya (Homogenous NonEquilibrium, 1964) adalah yang terdepan, yang lain yang dapat saya indera adalah Lockhard-Martinelli (1949), Thom (1964) Zivi (1964), Baroczy (1965), Moody (1965) dan Wallis (1965). API sendiri bisanya cuman mengadopt methodologi TPHEM, disamping metode combine yang dilakukan mereka sendiri. Karena itu tinjauan kita adalah tiga model saja : API, TPHEM (biasa disebut omega)dan HNE.

Hasil studi Sozzi dan Sutherland, 1975 menunjukkan keberlakuan HNE yang sangat superior dan konsisten pada beragam bentuk nozzle, panjang nozzle dan bermacam kualitas fluida. Omega sendiri menunjukkan korelasi yang buruk dalam memprediksikan mass flux pada kualitas fluida masukan yang subcooled dan saturated, sekalipun menunjukkan kecocokannya untuk kualitas fluida yang lebih baik dan untuk pipa downstream yang panjang.

Sementara itu Tran dan Reynolds, menunjukkan konservatisme model TPHEM (Omega) dibanding API methods. Methode API yang terdiri dari perhitungan dua langkah dan tidak disupport oleh penerapan theory termodinamika (methode API mengasumsikan tidak ada interaksi sama sekali antara liquid dan vapor) terbukti menghasilkan perhitungan orifice yang undersizing. Tran dan Reynolds sebaliknya menyatakan bahwa metode TPHEM (omega) adalah yang paling konservatif dan oversizing (2 kali luas area API methods pada 0.03 m2 dan 3 kali luas area API methods pada 0.07 m2) !! Terus mana yang paling mewakili perhitungan two phase flow?? jawabannya adalah HNE methods yang diproposed oleh Hans Fauske.

Apa sih yang terjadi jika perhitungan ukuran orifice kita undersizing?? Jelas sekali bahwa PSV tidak akan mampu untuk mengalirkan kelebihan overpressure dari wahana yang dilindunginya. APa pula yang terjadi jika perhitungan kita oversizing?? Jelas bahwa kelebihan sizing akan menghasilkan pressure drop yang sangat besar antara upstream dan downstream PSV yang bisa ‘merontokkan’ PSV itu sendiri disamping menyebabkan sizing pipa pada downstream PSV serta peralatan effluent handlingnya musti dihitung kembali!!

Tanggapan 5 – Nugroho Wibisono

Dear members,

Pak Budhi dan Mas Garong, terima kasih atas penjelasan mengenai PSV-nya ini.

Untuk mas Garong, mohon bisa dishare bagaimana si Sozzi dan Sutherland melakukan eksperimennya (atau kalkulasi diatas kertas?) bahwa HNE-nya Fauske memang lebih ciamik daripada punyanya si Leung yg sudah diadopsi oleh API. Kalau mas Garong ngaku ganteng, pasti saya dibagi deh hehehe.. (guyon rong).

Tanggapan 6 – BerisiK bangeT

Tentang Sozzi dan Sutherland, banyak dibahas ujicoba mereka dengan menggunakan model model TPHEM dan HNE
di tulisan Darby pada majalah CEP, bulannya Mei 2001 pernah di upload oleh Ketua MBK Process Cahyo pada tahun lalu.

Wadauw saya gak banyak waktu euy, dan gak mau janji lagi (dimarahin Mas farid) nanti susah.
kalau saya ladenin nulis disini tentang HNE wah, bisa ngga kerja saya…. he he he
nanti lha hai, tunggu load kerja turun yah….

Tanggapan 7 – BerisiK bangeT

Sepertinya Weby musti membaca artikel artikel berikut:

1 Male Emporium Edisi Januari 04, eit salah ding, ‘Reevaluate Capacity for relief System’ tulisan JLG Rodriguez, IMP, Oct 1999.

2. Popular edisi Februari 04, ups, ‘An easy inexpensive approaches to DIERS Procedure’ Michael Crees, Fauske & Assoc., March 1990

3. FHM edisi March 2004, Yach salah ketik lagi deh, yang benar adalah : Easily size relief devices and piping for two phase flow’ Joseph Leung, Leung Inc. Dec, 1996

Artikelnya ada di rumah, bisa dikopi gratisch!!