Parameter-parameter seperti kelembaban, kecepatan angin, bahkan arah angin adalah untuk mencari koefisien heat transfer dari layer antara kulit isolasi ke lingkungan yang berupa udara. Sedangkan parameter jenis fluida process, dan laju alir fluida process adalah untuk mencari koefisien heat transfer dari layer antara bulk fluid ke dinding pipa bagian dalam. Hal ini diperlukan jika diasumsikan temperatur dinding pipa bagian dalam tidak sama dengan temperatur operasi. Namun jika diasumsikan temperatur dinding dalam pipa sama dengan temperatur operasi, maka koefisien ini tidak perlu dicari.
Tapi kalau anda tidak mau mencari nilai-nilai koefisien heat transfer ini (untuk layer terluar) maka pendekatan satu lagi yang mungkin adalah dengan pengukuran dengan termometer saja (kalau tempatnya susah dijangkau mungkin bisa pakai yang infrared), tentunya jika pipanya sudah beroperasi.

Rangkuman Diskusi KBK Proses

Editor :

Zulfan Adi Putra; Swastioko Budhi Suryanto; Moderator KBK Proses

Tanya – Mochamad Amri Santosa – Fajar Benua Indopack

Sebagai seorang junior saya mohon bantuan untuk menghitung temperatur pada sisi luar pipa yang diisolasi. Sebenarnya ini adalah dasar dari perpindahan panas (heat transfer), tapi sebagai seorang pemula terus terang saya agak bingung dengan formulanya.
Sebagai contoh, pada sebuah pipa Carbon Steel 24′ diisolasi dengan Ceramic Fiber Blanket.

• Data thermal conductivity :

0.041 (W/m K) pada oC

0.56 (W/m K) pada 400 oC

0.9 (W/m K) pada 600 oC

1.35 (W/m K) pada 800 oC

• Thickness rockwool 4′

• Temperatur operasi 400 oC

• Temperatur lingkungan 35 oC

Dari data diatas apakah bisa diketahui temperatur bagian luar isolasi ?. Jika belum, data apalagi yg diperlukan ?. Formula apa yang bisa digunakan ?. Jika ada rekan-rekan yang bisa memberikan pencerahan, kami mohon bantuannya.

Tanggapan 1 – Muchlis Nugroho – Rekayasa Engineering

Disebutkan temperatur lingkungan adalah 35 oC. Karena itu tentunya kita membayangkan kalau kulit isolasi itu suhunya di atas 35 oC. Jadi masih ada satu heat transfer layer lagi antara kulit insulasi dengan lingkungan yang suhunya 35 oC itu. Karena itu perlu ditentukan heat trasnfer film coefficientnya berdasarkan kondisi lingkungannya.
Kalau pipanya above ground maka lingkungannya udara, kalau underground maka tanah, kalau underwater maka air. Kemudian cari di literatur berapa koefisien heat transfer dari satu layer tersebut.

Tanggapan 2 – Mochamad Amri Santosa – Fajar Benua Indopack

Terima kasih atas responnya, tetapi jika temperatur lingkungan diabaikan (konveksi dan radiasi diabaikan) dan hanya konduksi dari dalam ke luar saja yang diperhitungkan, bagaimana formulasi perhitungan temperatur luarnya ?.

Tanggapan 3 – Muchlis Nugroho – Rekayasa Engineering

Tidak bisa diabaikan mas, kecuali diketahui heat transfer ratenya (kalor per waktu). Misalnya diketahui berapa penurunan temperatur fluida di dalam pipa per panjang segmen pipa, kemudian cari flow rate dan Cp kemudian dapat deh heat transfer rate/heat loss tersebut. Dari situ kemudian bisa dimodelkan profil temperatur kulit insulasi per segmen pipa. Makin pendek segmennya makin akurat modelnya.

Tanggapan 4 – Veronica Japri – Sembawang Engineers and Constructors

Perhitungan heat transfer dapat dilakukan dengan asumsi sederhana bahwa heat flux tetap (transfer panas per satuan luas). Dengan asumsi ini, jika anda tidak mengetahui panas yang terjadi secara konveksi ataupun radiasi fluida yang terjadi, maka anda dapat menggunakan asumsi berapa sebenarnya tahanan panas yang ingin anda lakukan pada isolasi. Tentu saja hal ini dapat menimbulkan under/over designed dimana isolasi digunakan umumnya untuk menjaga suhu fluida dalam pipa. Secara sederhana cara perhitungan telah dijabarkan oleh Bapak Muchlis.

Tanggapan 5 – Darmawan Ahmad Mukharror – VICO Indonesia

Mas Amri, kelembaban udara nisbih rata-rata berapa ?. Kecepatan angin rata-rata berapa ?. Laju alir fluida di bagian dalam pipa berapa ?. Fluida jenisnya apa (kalau tahu komposisinya mungkin akan sangat mudah mencari propertiesnya).
Dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan saya di atas maka temperatur luar dinding akan mudah dijawab.

Tanggapan 6 – Mochamad Amri Santosa – Fajar Benua Indopack

Fluidanya flue gas, untuk data lain belum bisa kami ketahui.

Tanggapan 7 – Muchlis Nugroho – Rekayasa Engineering

Mas Amri, parameter-parameter seperti kelembaban, kecepatan angin, bahkan arah angin adalah untuk mencari koefisien heat transfer dari layer antara kulit isolasi ke lingkungan yang berupa udara.
Sedangkan parameter jenis fluida process, dan laju alir fluida process adalah untuk mencari koefisien heat transfer dari layer antara bulk fluid ke dinding pipa bagian dalam. Hal ini diperlukan jika diasumsikan temperatur dinding pipa bagian dalam tidak sama dengan temperatur operasi. Namun jika diasumsikan temperatur dinding dalam pipa sama dengan temperatur operasi, maka koefisien ini tidak perlu dicari.
Tapi kalau anda tidak mau mencari nilai-nilai koefisien heat transfer ini (untuk layer terluar) maka pendekatan satu lagi yang mungkin adalah dengan pengukuran dengan termometer saja (kalau tempatnya susah dijangkau mungkin bisa pakai yang infrared), tentunya jika pipanya sudah beroperasi.

Selengkapnya :