Vapor pocket di suction pompa bukan hanya diaplikasikan di LPG pumps, namun secara general diaplikasikan di pompa yang dioperasikan dengan fluida saturated dimana temperatur fluida tersebut lebih rendah dari udara sekitar. Di LNG extraction unit memang sering ditemui aplikasi ini.

Tanya – ‘Nur Kumeidi’

Dear milister,

Mohon pencerahan tentang subyek di atas. Apakah ada pengaruh terhadap performa pompa? Kalaupun ada bagaimana cara meminimalkannya?

Tanggapan 1 – Kholid Zam Zam

Mas Komed,

Berdasarkan pengalaman saya, vapor pocket di suction pompa itu bukan hanya diaplikasikan di LPG pumps, namun secara general diaplikasikan di pompa yang dioperasikan dengan fluida saturated dimana temperatur fluida tersebut lebih rendah dari udara sekitar. Di LNG extraction unit memang sering ditemui aplikasi ini.

Prinsip dari aplikasi ini adalah ketika fluida yang dipompakan itu menyerap panas dari lingkungan sehingga saturated fluida tersebut sebagian akam menguap. Uap tersebut akan mengganggu prinsip kerja pompa karena pompa akan kavitasi (bubble vapour akan manabrak impeler dan potinsial akan merusak impeler). Untuk menghindari tersebut, di top pocket pompa disediakan nozzle untuk merelease vapour dan disambungkan ke vessel suction pompa. Untuk menghindari ini, memang biasanya pompa akan dilindungi dengan insulation. Namununtuk fluida yang dingin (minus degC), dengan insulasi tetap aja akan ada panas yang masuk ke sistem sehingga proses vaporisasi ini tidak dapat dihindari.

Jika dengan insulasi dapat dihindari untuk vaporisasi (karena temperatur tidak terlalu dingin) misalnya beda dengan ambient cuma 5 oC mungkin tidak diperlukan. Namun ketika start-up, vapor tetap aja akan terbentuk karema panas yang masih ada di pompa (ketika start up pompa masih pada temperatur udara sekitar) akan terserap oleh fluida dam akan terjadi vaporisasi dengan segera. Untuk mengatasi hal tersebut, vapor pocket eliminator disambungkan dengan vent system dan dilengkapi dengan side-galss.Ketika startup, valve dibuka, dari side-glass akan terlihat liquid mengalir, dan segera valve ditutup. Namun jika mau bagus ya tetap aja diinstall vapor pocket eliminator yang di sambungkan ke vessel suction pompa.

Namun untuk LPG dengan mayoritas C-5, pompanya tidak tidak memerlukan vapor pocket eliminator karena saturated temperatur dari fluida yang dipompakan ada diatas temperatur udara sehingga tidak membutuhkan vapor pocket eliminator.

Yang sering saya temui untuk vapor pocket eliminator misalnya di reflux pumps dari LPG extraction unit karena temperatur bisa mencapai lebih rendah dari -20 oF. Untuk LPG Product seringnya tidak memerlukan vapor pocket eliminator. Sebagai gambaran, dengan P = 7 barg, nC-4 90% dan N-C-5 10% saturated temperatur sekitar 160 oF, masih jauh diatas temperatur udara paling panas sekalipun.

Demikian dari pengalaman, mungkin ada yang mau menambahkan.

Tanggapan 2 – A r F ‘in action

Dear All,

Sekalian numpang nanya nih mumpung lg mbahas LPG. Pemasangan venting di line apakah safe? Karena LPG dengan tekanan 7 bar(a) yg direlease ke atmosfer (P=1atm) akan menurunkan Temperature juga (P/T=konstan). Sehingga apabila liquid ikut terventing menyebabkan penurunan suhu yg drastis (dr HYSYS diperoleh -29degC). Apakah akan terjadi frosting di valve yg menyebabkan valve itu stuck dan sulit diclose lagi?

FYI, komposisi LPG biasanya 50% C3 50% C4.

Tanggapan 3 – Putera Birawa Noraga

Berdasarkan email dari Mas Kholid sebelumnya, venting line-nya disambungkan ke vessel suction pompa, Pak.
Jadi seharusnya kondisi P/T nya sama.

Tanggapan 4 – Kholid Zam Zam

Mas Arfin,

Terima kasih mas atas koreksinya. Memang benar bahwa LPG adalah C3dan C4. Untuk lebih tepatnya berdasarkan Dirjen Migas 26525.K/10/DJM.T/2009 ada 3 jenis LPG, LPG Mix dengan C3-C4 min 97% , LPG propan dengan C3 min 97% dan LPG Butan dengan 97.5% C4.

Kalau LPG Mix (dengan kandungan C4 diatas diatas 50%) dengan tekanan 145 psig (maksimum per peraturan dirjen migas), maka temperaturnya akan diatas temperatur udara luar, apalagi kalau LPG jenis butan pasti jauh diatas angka tersebut. Jadi ketika fluida tersebut dipompakan tidak akan terjadi vaporisasi (jika ada panas dari luar yang terserap ke fluida) karena maksimum temperatur fluida kalau menyerap panas dari udara luar adalah mendekati udara luar. Namun hal ini perlu dikaji lebih lanjut karena meskipun tidak ada vapour yang terbentuk, jika penyerapan panas tersebut ada potensial kenaikan vapour pressure sehingga akan menurunkan NPSHA. Jika penurunan NPSHA ini sudah dikompensasikan jika ada penyerapan panas (sehingga terjadi penurunan NPSHA) dari luar maka operasional pompa tidak akan menjadi masalah. Namun jika dengan adanya penyerapan panas ini mengakibatkan NPSHA tidak cukup, maka vapour pocket removal perlu diinstall.

Kebanyakan LPG dengan jenis Butan lebih dari 50% diambil dari bottom kolom destilasi denga temperatur yang lumayan tinggi (lebih dari 100 oF) sehingga normalnya ada air cooler untuk mendinginkan setelah keluar bottom kolom sehingga temperatur fluida pasti lebih tinggi dari udara luar sehingga tidak ada kendala penyerapan panas dari luar.

Berkaitan dengan venting ketika start-up, ada potensial terjadi penurunan temperatur. Oleh karena itu normalnya untuk desain equipment dimana ketika dioperasikan ada potensial terjadi penurunan T yang signifikan, maka desain material dan equipment (termasuk valve ) harus didesain untuk dapat digunakan pada operasi tersebut. Normalnya untuk valve, yang digunakan adalah cryogenic valve (jika memang dibutuhkan). Dalam melakukan operasi juga perlu dilakukan assesment terlebih dahulu berkaitan dengan isu keselamatan, PTW, toolbox talk, Emergency Respond Plan, etc.

Jika dilakukan secara benar, maka hal itu bukan masalah besar, karena sebenarnya yang direlease ketika venting dengan flow-rate seminimal mungkin. Penurunan T yang signifikan tersebut (di HYSYS) adalah kondisi steady state. Dengan venting yang minimal ini hanya untuk membuang volume piping yang potensial terisi oleh gas ketika start-up, ketika fluida flooding ke chamber suction akan ada gas yang terjebak, ditambah dengan fluida yang menyerap panas dari piping dan pump system (jika ada) akan menambah jumlah gas yang terbentuk dari vaporisasi. Dengan venting yang tidak besar, penurunan temperatur dari fluida akan terserap oleh piping system. Jadi sebenarnya tidak sedrastis seperti yang ada di HYSIS. Namun ini perlu digaris bawahi bahwa manual venting ini hanya untuk digunakan jika perbedaan T fluida dengan udara luar tidak terlalu besar, dan perhitungan NPSHA juga telah dilakukan seperti yang saya sampaikan diatas dan dengan prosedur yang benar. Untuk fluida dengan T yang rendah pasti akan ada penguapan dari fluida, dimana vapour akan terakumulasi di suction chamber, sehingga kalau tidak di-remove makin lama akan menurunkan NPSHA dan yang lebih perlu diperhatikan adalah jka terus terakumulasi akan terhisap oleh impeler pompa.

Demikian dari saya, mungkin ada tambahan dari para milister.