Di API 520 sudah ada panduan langsung menghitung bore diameter dari PSV (ada di bagian appendix-nya, di belakang). Pertimbangan memilih PSV : 1) Total Back Pressure :
a. If the Total Back Pressure (BP) less or equal with 10 % of the Set Pressure(SP), we can go with the conventional actuator; b. while if the BP is greater than 10 % of the SP, but less than 35% of SP, Bellows mechanism will go; c. If BP greater than 35% of the SP, the pilot operated mechanism will go.

Tanya – Syahrul Mubarok

Dear all..

Saya ditugasi ngitung PSV (orifice area) yang melayani kompressor untuk fluida Natural gas. dalam perjalanannya sy malah dibuat bingung antara referensi relief sizing di buku chemical process safety-nya prof.crowl dengan API rp 520. PSV yg ditugaskan ke sy adl conventional type. yg sy tanyakan :

1. pertimbangan apa ja yg musti diperhatikan dalam men-sizing PSV tsb.

2. set pressurenya diset berdasarkan apa

3. back pressurenya sbaiknya gimana kriterianya (pembuangan mell. flare stack)

Cukup itu aja, nanti disambung lagi.

Tanggapan 1 – mmunarist

Cak Mubarok,

Coba kumpulkan dulu standar dan referensinya, baru dicari serta tentukan perhitungannya dan komparasikan antar standar/referensi yang ada, seperti di:

– AGA

– API

– referensi: engineering handbook

– dan lainnya.

Tanggapan 2 – Sinuhaji

Dear Pak Syahrul,

saya coba membantu, saya rasa di API 520 sudah ada panduan langsung menghitung bore diameter dari PSV, Pak ( kalau tidak salah ada di bagian appendix-nya, di belakang).

Pertimbangan memilih PSV :

1) Total Back Pressure :

a. If the Total Back Pressure (BP) less or equal with 10 % of the Set Pressure(SP), we can go with the conventional actuator.

b. while if the BP is greater than 10 % of the SP, but less than 35% of SP, Bellows mechanism will go.

c. If BP greater than 35% of the SP, the pilot operated mechanism will go.

2) Kalau set pressure, setahu saya diset berdasarkan perhitungan dari proses ya. Jadi proses yang mem-provide nilai set pressure ini.

Pertanyaan nomor 3 saya masih kurang jelas, Pak. Mohon maaf.

Tanggapan 3 – Weby

Selamat pagi pak Mubarok,

Saya kira di API 520 Part 1 cukup gamblang dan disertai contoh kalkulasi. Saya akan coba merespon pertanyaan anda dan mudah-mudahan bisa cukup membantu.

1. Pertimbangan ketika sizing PSV

Sejauh yang saya tahu pertimbangannya adalah

a) mengetahui apakah fluida proses dalam bentuk cair atau gas. Dalam kasus pak Mubarok, fluida prosesnya sudah pasti gas.

b) mengetahui apakah pemasangan PSV-nya yang tipe tunggal (single) atau jamak (multiple). Dalam beberapa kasus, seringkali satu PSV dengan orifice area yang paling besar pun tidak mampu menangani gas yang hendak di relieve sehingga diperlukan memasang beberapa PSV.

c) Mengetahui apakah skenario relieving pressure-nya dalam kasus block-discharge (gas relief) atau kasus fire. Overpressure percentage antara dua kasus ini berbeda sehingga hasil kalkulasinya juga berbeda.

d) dst…

2. Set pressure

Set pressure biasanya disediakan oleh process engineer berdasarkan skenario relieve tertentu.

3. Back pressure

Back pressure kalau bisa sekecil mungkin supaya kerja PSV tidak terlalu terganggu (kecuali PSV tipe pilot operated). Umumnya jika outlet dari PSV diarahkan ke flare header, backpressure akan ada dan besarannya akan berbeda-beda, tergantung flare header network-nya dan seberapa banyak PSV / BDV yang membuang hidrokarbon gas kesana karena akan berkontribusi terhadap built-up pressure didalam flare header.

Demikian dari saya, semoga bermanfaat. Sharing atau koreksi dari rekan-rekan lain dipersilahkan.
Terima kasih.

Tanggapan 4 – Eman Saja

nyambungin dikit pak,

Selama ini saya bikin set pressure PSV di samakan dengan design pressure dari vessel/piping nya..oleh karena itu saya pengin nambahin pertanyaan sbb:

1. apaka set pressure PSV pasti harus sama dengan design pressure ?

2. apakah ada PSV di pasang set pressure di antara operating pressure dan design pressure? kalau memang ada, biasanya di pasang berapa % di bawah design pressure.

untuk scenario block discharge/fired/gas blowby setahu saya hanya untuk menghitung capacity dari PSV nya…tp untuk over pressure bisa saja tetep sama untuk case2 tsb karena over pressure hanya di pengaruhi oleh back pressure dan tentunya set pressure itu sendiri…mohon pencerahan nya..

Tanggapan 5 – danang adiwibowo

Dear pak Eman,

saya akan coba membahas pertanyaan pak erman:

1. untuk set pressure ini seyogyanya di set sesuai dengan MAWP/design pressurenya, karena PSV ini adalah Ultimate safety device, dimana pada saat keadaan overpressure dan semua safety device sudah fail maka PSV inilah yang kita harapkan bekerja karena dia hanya mechanical drive.

2. Sepengalaman saya untuk PSV ga ada yang di set diantara operating press dan design press. Karena kalau set pressure PSV dibawah dari design pressurenya itu sama saja kita mengecilkan kondisi operasi kita, karena dibawah set PSV masih ada PSHH, kemudian PSH, yang ada nanti setting PSHHnya dekat dengan Operating condition kita maunya safe malah shutdown bolak-balik plant bapak.

3. Untuk kasus block discharge/fired/gas blowby benar untuk menghitung kebutuhan orifice PSV yang kita butuhkan itu type apa. lebih jelasnya silahkan dibaca di API RP 520.

Tanggapan 6 – Eman Saja

Dear Pak Danang,

terima kasih untuk infonya.

kalau boleh di lebarin topik diskusinya saya pengin tanya soal hub design pressure dengan operating pressure, sebenar nya saya sedikit penasaran hub kedua nya.

dalam sebuah wawancara kerja yang saya alami, saya di tanyain berapa kali design pressure terhadap operating pressure?.

kemudian saya jawab ‘tidak tentu pak, karena pada dasarnya tidak ada tolok ukur yang jelas antara design pressure dengan operating pressure, yang pasti hanyalah design pressure selalu di atas operating pressure, bisa 1.5 x operating pressure, 2x operating pressure, bahkan bisa juga 10 x operating pressure’,,,

ketika saya jawab 2x bahkan sampai 10 x operating pressure, mereka merasa tidak yakin jawaban saya benar tp ketika saya mengucapkan 1.5 x operating pressure maka nampak puas di wajah mereka….(padahal saya sendiri dalam hati tidak setuju untuk patokan design pressure selalu 1.5 x operating pressure)..

saat dulu saya kerja di fabricator saya menerima data sheet pressure vessel yang menunjukan tdk ada ukuran baku antara operating pressure sama design pressure.

ada yg operasi 25 psig tp DP nya 150 psig

ada yg operasi 75 psig tp DP nya 150 psig

ada yg operasi 135 psig tp DP nya 225 psig

dan masih banyak macamnya, sehingga saya sendiri bingung patokan hub design pressure dan operating pressure.. cuma kebanyakan yang saya lihat para designer lebih cenderung memakai angka angka pada kemampuan flange dalam hal menentukan design pressure (mis 285 psig untuk # 150, 740 psig untuk # 300….begitu seterusnya spt yang ada di table flange yg nunjukin pressure dan temperature)..jadi margin disitu babat hbs semua….

Tanggapan 7 – ma2ithink

Dari konsep design Pressure 1,5 x dari Operating Pressure adalah general dan praktek lapangan. Kalaupun ada yang berlebih tentu karna lasan yang lebih spesifik. Jadi secara umum yang digunakan adalah 1,5 x.

Bisa bapak bayangkan kalau design 1,5 x tebal plate hanya 2 mm dan dibuat dengan 10 x maka berapa tebal platenya, yang tentu saja akan berakibat ke cost.

Utk PSV pada prakteknya dengan design pressure 1,5 x operating pressure makan operator akan lebih nyaman utk mengendalikan operasional plant

Tanggapan 8 – danang adiwibowo

Dear pak eman,

Mungkin untuk menjadi gambaran saja, contoh untuk Pressure vessel dengan tekanan operasi 150 psig, kita asumsikan saja 1.5 kali tekanan operasi akan menjadi design pressurenya maka DPnya menjadi 225 psig.apakah kita akan mendesign Separator dengan MAWP 225? kalau saya sih, saya akan memberikan sedikit allowance untuk kenaikan pressure dimasa yang akan datang. dan misal kita rancang MAWP setara dengan ANSI 150 dmn 285 psig @ 100 F.

nah maka kita berikan data ini ke vendor untuk design pressnya, namun pastinya pada saat si vendor fabrikasi dia akan menggunakan Plate thickness untuk shell dan headnya sesuai dengan standard plate thickness yang ada, dan ini pun akan memberikan allowance yang lebih lagi untuk design pressure yang sudah kita tetapkan.

jadi mungkin untuk design press ini, pertama kita sesuaikan dengan tekanan operasi yang kita estimasikan, kemudian material standard yang ada di luar sana itu apa, untuk lebih memudahkan dan tentunya akan lebih murah secara cost dalam pembuatannya kalau sudah banyak di produksi untuk material yang sudah standard/code.

menurut saya begitu pak eman.

Tanggapan 7 – Eman Saja

buat pak danang:

sedikit koreksi saja pak..kalau bapak bikin MAWP 285 psig @ 100 F is OK untuk flange # 150, tapi kalau kita bikin design pressure 285 psig @ 100F sudah pasti flange # 150 nggak cukup

karena ada sedikit perbedaan antara design pressure dengan MAWP, pada saat ngitung ASME section VIII dalam menentukan thickness plate yang di masukkan adalah nilai design pressure. nah kalau DP=285 psig maka total pressure nya yang mesti di tahan sama vessel adalah = 285 psig + static pressure, nilainya dah pasti lebih 285 psig yg akibatnya rating flange menjadi # 300.

jadi mungkin DP nya sekitar 280 psig untuk mendapatkan MAWP 285 psig (dah pasti MAWP due to flange load).

untuk pak ginting,

untuk operating pressure yang kecil maka nilai plate thickness tdk akan banyak berubah untuk DP = 1.5 x operating pressure ataupun untuk DP= 10 x operating pressure..

saya coba ambil contoh sebuah vessel dengan operating pressure 10 psig dan ukuran vessel ID 48′ – 120′ S/S material A 516

Gr 70 (makai S= 20000 psi), CA= 1/8′

1. DP = 1.5 x 10 psig = 15 psig maka akan di dapat min. plate thickness 3.7 mm dengan mempertimbangkan available plate maka di pakai plate 9 mm atau 3/8′ (saya tdk makai plate 1/4′ karena sudah hampir pasti bahwa semua client’s spec akan mengatakan min plate untuk vessel adalah 1/4′ di luar corrosion allowance)

2. DP = 10 x 10 psig = 150 psig maka akan di dapat min plate thickness 7.9 mm maka plate yang di pilih juga 9 mm atau 3/8’…

dari contoh case di atas cost untuk vessel dengan DP 15 psig dan 150 psig adalah sama.

saya jadi baru kepikiran kalau untuk vessel # 150 maka DP biasanya terlihat acak di bandingkan dengan Operating pressure nya ( bisa 1.5 x sampai 10 x atau lebih …biasanya ngabisin limit flange rating dan spect untuk plate minimum nya)

tp untuk vesel # 300 dan # 300 ke atas, kebanyakan relatif stabil yakni sekitar 1.5 x operating pressure. karena untuk pressure tinggi maka akan sangat sensitif terhadap plate thickness dan flange rating nya.