Perhitungan untuk Orifice Plate, mengasumsikan differential pressure ataupressure drop tidak lebih dari 250 inH2O, karena lebih besar dari itu velocity sudah terlalu tinggi dan pengukuran flow tidak lagi bisa dilakukan. Jelas, menggunakan orifice plate setebal 0.125 inch tidak akan kuat menahan pressure setinggi itu. Dengan menggunakan RO setebal +/- 30mm lebih masuk diakal (bandingkan dengan ketebalan pipa dan material strength).

Tanya รขโ‚ฌโ€œ andi

Dear rekan milist Migas,

Pada kesempatan ini saya ingin menanyakan bagaimana menghitung ketebalan plate Restriction Orifice (RO) jika kondisi prosesnya adalah sbb:

1. Fluid state : Liquid

2. Upstream Pressure : 138 Barg

3. Downstream Pressure : 3,5 Barg

4. Max design Temp : 74.69 deg C

5. Pipe Size : 2′

6. Rating : 1500#

7. Plate Material : ASTM A182 F316L

Apakah utk menghitung tebal plate ini dengan menggunakan ANSI B31.3?

Ada yang bisa bantu memberikan rumusnya (based on ANSI B31.3)utk menghitung tebal plate RO tersebut?

Tanggapan 1 – ‘Nugroho Wibisono’

Dear Mas Andi,

Maaf atas respon yg terlambat ini dan maaf juga kalau sudah dibahas.

Saya biasanya menggunakan perhitungan RO dengan menggunakan software Instrucalc yang basis kalkulasinya berdasarkan ISO-5167.

Ketebalan plate RO ini sebenarnya berkaitan erat dengan inside
diameter (ID) dari pipa itu sendiri (kalau OD-nya 2 inch, ID-nya bisa
bervariasi antara 1.54 inch s/d 2.245 inch, tergantung schedule
pipanya ya).

Di ISO-5167 Part-2 Section 5.1.5 (Thicknesses E and e) diterangkan mengenai penentuan ketebalan plate.

‘5.1.5 The thickness E of the plate shall be between e and 0,05D.

However, when 50 mm =< D =< 64 mm, a thickness E up to 3,2 mm is acceptable. It shall also meet the requirements of 5.1.2.3.'

Dimana E adalah ketebalan orifice plate sedangkan e adalah ketebalan plat yg mempunyai bore yang beveled (untuk Orifice Flowmeter) sedangkan D adalah inside diameter dari pipa. Dalam kasus ini, kita membicarakan RO yg tidak ber-bevel. Ok, menurut paragraf diatas, apabila kita mempunyai pipa dengan ukuran antara 50 mm s/d 64 mm (kurang lebih 2 inch s/d 2.5 inch), kita boleh mempunyai ketebalan plat orifice SAMPAI DENGAN 3,2 mm (0.125 inch).

Artinya kita boleh mempergunakan ketebalan plat KURANG dari 3,2 mm (0.125 inch). Tetapi jangan lupa dalam section 5.1.5 diatas masih ada lanjutan yg merujuk pada section 5.1.2.3 yang berbunyi:

‘5.1.2.3 Care shall be taken in the design of the orifice plate and its installation to ensure that plastic buckling and elastic deformation of the plate, due to the magnitude of the differential
pressure or of any other stress, do not cause the slope of the
straight line defined in 5.1.3.1 to exceed 1 % under working conditions.’

Saya melihat sepertinya kebanyakan orang tidak mau ambil resiko pake plat lebih tipis dari 0.125 inch (1/8 inch) karena besarnya
differential pressure yang terjadi pada plate bisa beda2 pada tiap
aplikasi. Ya wis, biasanya langsung dipatok ke angka tsb (0.125 inch).
Itu dalam kasus mas Andi yg pakai pipa 2 inch lho.

Untuk lebih jelasnya, silahkan refer ke ISO-5167 Part-2 lagi ya, siapa tahu saya nipu (hehehe…). Nah, pertanyaan selanjutnya bisa merembet, ‘lho kenapa yang dipilih kok angka 0.125 inch sih?’. Wadhohh… kalo saya terus terang sebagai tukang, ndak bisa njawab pak. Saya persilahkan teman2 lain yg menjawabnya. ๐Ÿ™‚

Btw, saya lihat differential pressure pada RO sampeyan gede banget ya?

Dari 138 Barg ke 3,5 Barg? Suit suiiitt… wheeew… hampir 2000 Psig
nge-drop-nya lho.. Pake satu RO plate aja ya?

Semoga membantu dan mohon koreksi dari rekan-rekan sekalian.
Terima kasih.

Tanggapan 2 – Crootth Crootth

Salut buat Mas Wiby yang teliti…

Wah bener tuh dropnya sampai 2000 psi? Apa ga kegedean? Apa ga ada cara engineering lain, selain RO? Apa ga lebih baik pasang beberapa RO?

Ini sih kebangetan, bisa freezing bener itu pipa. kalau gitu apakah pipa anda dirancang hingga minus beberapa derajat?

As info, saya pernah pasang 3 RO secara serial untuk menurunkan tekanan dari 700 psig ke 25 psig…. karena secara teknis ukuran lobangnya akan kecil kalau maksain pake 1 RO… ini cuma turun 675 psi lho… 2000 psi?? Yuuuk yah

Tanggapan 3 – henri.prakoso

Kalau boleh urun rembug.

Setuju dengan mas Garonk, sebaiknya penurunan per 200 psi aja.
Secara Code & Standard saya kok blm menemui aturannya. ( Maaf karena
keterbatasan pengetahuan saya aja). Secara aplikatip penurunan 200-250
mungkin masih moderat. Demikian, kalau salah mohon dikoreksi.

Tanggapan 4 – Arief Rahman Thanura

ISO-5167 bukannya untuk orifice plate ?

Pertanyaannya untuk RO lho.

Tanggapan 5 – andi

Maaf baru bisa merepon e-mail rekan2.

Benar mas Arief, sepertinya ISO-5167 utk menghitung Orifice Plate, dimana menghitung ketebalannya bisa dengan mudah menggunakan InstruCalc.

Tapi pada kasus ini static pressure dan differensial pressurenya sangat besar, fungsi RO ini adalah menurunkan pressure pada saat maintenance (blow down).

Saya sudah komparasikan penghitungan ketebalannya dengan menggunakan ANSI B31.3 yang berhubungan piping. Dan hasilnya cukup mengejutkan, apabila kita menggunakan InstruCalc saja maka tebal yang di dapat adalah 0.125 Inch sedangkan dengan ANSI B31.3 tebalnya adalah +/- 30mm.

So, apakah hasil kalkulasi InstruCalc pada kasus ini bisa digunakan?

Tanggapan 6 – Waskita Indrasutanta

Perhitungan untuk Orifice Plate, mengasumsikan differential pressure ataupressure drop tidak lebih dari 250 inH2O, karena lebih besar dari itu velocity sudah terlalu tinggi dan pengukuran flow tidak lagi bisa dilakukan.

Jelas, menggunakan orifice plate setebal 0.125 inch tidak akan kuat menahan pressure setinggi itu. Dengan menggunakan RO setebal +/- 30mm lebih masuk diakal (bandingkan dengan ketebalan pipa dan material strength).

Walaupun demikian, sebuah orifice yang mempunyai pressure drop demikian tinggi juga tetap membuat velocity sangat tinggi yang menyebabkan abrasi atau rupture pada orifice. Juga perlu diperhatikan dalam keadaan flow rendah, tekanan downstream akan meningkat, dan dalam keadaan statis (tidak ada flow) tekanan downstream akan sama dengan upstream.

Saya kira saran rekan-rekan untuk membuat bebeberapa tingkat adalah yang terbaik, dan gunakan PRV (Pressure Reducing Valve) bukan RO.

Tanggapan 7 – Nugroho Wibisono

Mas Andi,

Memang benar ISO-5167 untuk menghitung Orifice Plate dan setahu saya itu yang dipakai basis Instrucalc untuk melakukan perhitungan ketebalan plate.

Saya kira dengan pressure drop yang sedemikian besar (kurang lebih hampir 2000 psig), satu RO plate saja tidak akan cukup mas, perhitungkan efek vibrasi yang akan timbul kalau pake RO cuma 1 plate.

Silahkan tanya pak Arief Thanura yang sudah melihat ‘tarian ular pipa’ karena pake RO-nya cuma 1 plate, padahal DP-nya guede hehehe..

Seharusnya tekanannya diturunkan secara bertahap seperti yang disarankan cak Garong, dkk.

Semoga membantu.