Antara frekuensi start/stop dgn pump installation lifetime jelas ada kaitannya. Khususnya pada ESP (electrical submersible pump) yang terpasang di sumur pada kedalaman ribuan meter di bawah permukaan bumi. Kegagalan umumnya terjadi karena besarnya arus listrik pada saat start pompa, dan suhu tinggi – karena geothermal gradient di negeri ‘ring-of-fire’ ini besar. Dapat dimaklumi bahwa kegagalan terjadi di titik2 terlemah suatu instalasi ESP, cont. di cable splicing. Karena mahalnya instalasi ESP khususnya di lepas pantai, maka bila memerlukan referensi studi ESP lifetime dgn populasi yang lumayan, bisa dicari di Pertamina NW Java sejak jaman Arco, CNOOC SES sejak jaman IIAPCO, atau Kondur MS sejak jaman Hudbay Oil. Itu yang di dalam negeri dan berlokasi lepas pantai.

Tanya – ari kristiawan

Dear rekan2 milister,

Mohon pencerahannya, apakah ada kaitannya antara frekwensi start/stop pompa dengan lifetime pompa, maksudnya disini adalah apakah pompa yang sering start/stop umurnya lebih pendek daripada pompa yang running stabil dan tidak sering start/stop.

Tanggapan 1 – Andriansyah Andriansyah

Dear pak Ari

Menurut sependek pengatahuan saya, life time pompa ditentukan berdasarkan jenis pembebanan. Jika pompa mengalami beban statik ( tidak berubah terhadap waktu) maka bapak dapat menggunakan kriteria von misses atau tresca. Beban statik (tegangan tarik atau tekan atau geser) dapat bapak cari dengan mengambar lingkaran mohr. Jika beban statik maksimum yang bapak peroleh dari lingkaran mohr lebih besar dari pada kriteria von misses atau tresca maka elemen pompa bapak akan mengalami kegagalan akibat beban statik ( life time pompa bapak singkat). Jika pompa bapak mengalami beban dinamik ( berubah terhadap waktu) maka bapak dapat menggunakan kriteria tegangan lelah dari kurva S-N. Tegangan lelah untuk berbagai logam dapat bapak cari dari berbagai sumber sebagai contoh buku mechanical metallurgi karangan Goerge Dieter (kalau saya tidak salah mengeja nama pengarangnya). Jika bapak ingin mengetahui tegangan yang diijinkan (allowable stress) berdasarkan retak yang terdapat pada material maka bapak harus menghitungnya berdasarkan persamaan

σ = KIc/α√(πa)

dengan σ = allowable stress

KIc = fracture toughness

α = faktor bentuk geometri retakan

a = panjang retak

Jika bapak telah mendapatkan allowable stress atau tegangan lelah (fatigue stress) maka bapak dapat bandingkan dengan tegangan kerja pada elemen pompa bapak. Pada pompa, beban dinamik disebabkan karena momen bending akibat berat jika pompa bekerja pada kecepatan konstan( steady state). Pada saat start, beban yang diakibatkan oleh momen torsi berubah akibat perubahan kecepatan dari nol ke kecepatan operasi pompa. Pada saat stop, beban yang diakibatkan oleh momen torsi berubah akibat perubahan kecepatan dari kecepatan operasi pompa ke nol. Karena terjadi perubahan beban terhadap waktu maka kondisi start atau stop dapat dianngap beban dinamik.Ingat persamaan

P = T1 x ω1 = T2 x ω2

Perubahan momen torsi akan mengakibatkan perubahan beban (tegangan geser) yang terjadi pada elemen pompa sebagai contah shaft pompa.

Ï„ = (T x r)/ I

dengan T = momen torsi

r = radius shaft pompa

I = inersia penampang

Besarnya tegangan kerja dapat bapak cari dengan mengambar lingkaran mohr sehingga didapat

σ = τ.

Tegangan kerja harus lebih kecil dari allowable stress ( tegangan yang diijinkan). Jika tegangan kerja pada elemen pompa lebih besar dari allowable stress maka akan terjadi penjalaran retak ( crack propagation). Semakin sering kondisi strat/stop maka semakin cepat terjadinya penjalaran retak. Sehingga pompa bapak akan semakin cepat rusak. Jika tegangan kerja pada elemen pompa lebih kecil dari allowable stress maka tidak akan terjadi penjalaran retak ( crack propagation). Maka pompa bapak akan awet sampai dunia kiamat. Itu menurut teorinya. Saya sendiri tidak pernah merancang material pompa agar tahan lama karena tidak berhubungan dengan pekerjaan saya. Kalau ada yang ditanyakan maka saya persilahkan membaca buku mechanical metallurgi karangan Dieter.

Tanggapan dari rekan-rekan Mailing List Migas mengenai pembahasan bulan Desember 2010 ini dapat dilihat dalam file berikut: