Docstoc

Menggambar Teknik

Document Sample
Menggambar Teknik Powered By Docstoc
					CARA MENGKAJI PIPING & INSTRUMENTATION
DIAGRAM




Oleh: Cahyo Hardo Priyoasmoro
Moderator Milis Migas Indonesia
Bidang Keahlian Process Engineering
PENDAHULUAN

Menurut hemat saya, selama bekerja di operasi produksi pabrik minyak dan gas bumi industri
hulu, terlihat bahwa kekurangsempurnaan seseorang dalam mengartikan gambar P&ID terletak
pada pengetahuan yang kurang terhadap unit operasi, keterkaitan antar unit operasi, plant safety,
serta perhatian detil pada catatan-catatan kaki di P&ID itu sendiri. Tidak dimengertinya atau
tidak dibacanya Process Flow Diagram atau PFD juga merupakan faktor penyumbang yang
cukup significant.

Tulisan ini diperuntukkan bagi mereka yang bekerja di front line operation, para operator, para
process engineer, operation engineer, dan mereka yang berminat terhadap surface facility
operation. Diusahakan dalam tulisan ini, seminimal mungkin menghilangkan hal-hal yang terlalu
teknik karena konsumen utamanya adalah para operator dan pekerja lapangan.

Di dalam tulisan ini, ada beberapa tebakan yang memancing para pembaca untuk berpikir.
Diusahakan tebakannya adalah hal-hal praktis yang akan ditemui di lapangan. Jawaban tebakan
ini ada di halaman akhir tulisan.

Beberapa bagian dari tulisan ini pernah dipublikasikan di Milis Migas Indonesia, ataupun milis
Teknik Kimia ITB, hanya saja sedikit diubah guna mendukung tema dari tulisan ini.

Semoga berguna dan tiada maksud untuk menggurui.

Salam,
Cahyo Hardo
DAFTAR ISI

Prinsip Kerja Beberapa Alat Proses
               Separator
                      Prinsip Control Sederhana
                      Elemen Pengendali Akhir
                      Steap A head: Pengenalan kurva Karakteristik Sumur

               Pompa Sentrifugal
                     Prinsip kerja pompa sentrifugal
                     Karakteristik kurva pompa sentrifugal
                     Operasi seri-paralel
                     Minimum re-circulation
                     Prinsip Pengendalian di pompa sentrifugal
                     Lead and lag principle

               Kompresor Sentrifugal
                    Karakteristik kurva
                    Surge
                    Stonewall
                    Prinsip control kompresor sentrifugal capacity vs surge control

Safety yang tergambarkan di P&ID
       Kekuatan material yang tertampilkan di P&ID
       MAWP vessel, pipa, serta komponen-komponen di perpipaan
       Kelas-kelas kekuatan pipa (ANSI rating, API rating)
       Specification Break
       Pengenalan Pressure Safety Valve: konsep perancangannya
       Shutdown System instrumented-based
       Overpressure protection : separator, pompa, kompresor
       Overpressure protection : by-pass control valve, reducing flow (menggunakan RO,
       limited pipe diameter), fail-safe condition (control valve fail open, fail close, fail at last
       position), lock open dan lock close
       Sistem pembuangan fluida (Flare system, burn pit)

Membaca P&ID
     Pengenalan Legenda
     Pengenalan valve
     Tanda-tanda khusus
     Tipe pengendalian (selector, cascade, on-off)
     Memperhatikan catatan kaki
Cara Mengkaji P&ID dengan benar

Apa P&ID itu ?, adalah Piping and Instrumentation Diagram

Syarat untuk dapat mengkajinya:

   1. Adanya PFD (Process Flow Diagram)
   2. Mengerti dasar-dasar/prinsip kerja unit operasi serta kelakuan masukan dan keluarannya
      serta keterkaitan antar unit operasi
   3. Mengerti dasar-dasar process control atau pengendalian proses
   4. Mengerti tentang process safety

Sesungguhnya, P&ID hanyalah rangkuman operating manual suatu pabrik, sehingga, bagaimana
pabrik itu dioperasikan, dapat terlihat dengan jelas. Terkadang, jika lebih jeli, maka konsep
safety dari suatu pabrik dapat pula dilacak. Semuanya sangat tergantung, sampai sejauh mana
kita gali. Adalah hal yang penting bagi para pembaca P&ID untuk mengerti unit operasi yang
menjadi subyek di dalam P&ID.
Bab 4 Safety yang tergambarkan di P&ID
Kekuatan material yang tertampilkan di P&ID
MAWP vessel, pipa, serta komponen-komponen di perpipaan
Kelas-kelas kekuatan pipa (ANSI rating, API rating)
Specification Break

Bejana Tekan

Topik bahasan ini sengaja disatukan karena memang susah untuk dipisahkan. Di dalam P&ID
kita akan melihat suatu unit operasi yang didaulat mempunyai suatu harga MAWP tertentu.
Perpipaan, termasuk fittingnya pun demikian.

Lalu, bagaimana menentukan apakah suatu sistem yang mempunyai beragam MAWP tersebut
dapat dioperasikan secara aman ?.

MAWP bejana tekan (pressure vessel) dan unit operasi lainnya dirancang sedemikian rupa
sehingga dapat dioperasikan dengan aman. Karena alatnya yang unik keberlakuannya,
maksudnya belum tentu cocok untuk suatu sistem proses yang lain, maka perhitungan MAWP
untuk alat-alat tersebut pun bersifat kasus-per-kasus.

Tekanan desain suatu bejana tekan adalah nama lain dari MAWP-nya. MAWP ini, dalam banyak
kasus menentukan nilai setting pressure dari PSV. Tekanan operasi bejana tekan pada kondisi
operasi normal disebut sebagai tekanan operasi, dengan nilainya harus lebih rendah dari MAWP.
Tekanan operasi ditentukan oleh kondisi proses.

Tabel di bawah ini menjelaskan nilai tekanan operasi relatif terhadap MAWP bejana tekan. Jika
tekanan operasi terlalu dekat dengan setting dari PSV, perubahan mendadak terhadap tekanan
operasi dapat menyebabkan PSV aktif secara prematur.

Pertanyaan 4.1
Yang manakah yang lebih sensitif terhadap perubahan tekanan operasi yang mendadak, operasi
yang melibatkan gas atau cairan ?. Dan kenapa ?.

Tabel 4.1 Setting Maximum Allowable Working Pressures

 Tekanan Operasi                               Beda minimum antara tekanan operasi dan
                                               MAWP
 Kurang dari 50 psig                           10 psi
 51 s/d 250 psig                               25 psi
 251 s/d 500 psig                              10% dari tekanan operasi maksimum
 501 s/d 1000 psig                             50 psi
 Sama atau lebih tinggi dari 1001 psig         5% dari tekanan operasi maksimum
 Bejana-bejana yang dilengkapi dengan pressure switch shutdown harus ditambahkan 5% atau 5
 psi dari nilai beda minimum antara tekanan operasi dan MAWP, mana yang lebih besar
Jika bejana tekan dilengkapi dengan pressure switch shutdown, maka kolom kanan pada tabel di
atas adalah setting dari pressure shutdownnya.

Contoh 4.1.
Separator yang beroperasi pada tekanan 200 psig, maka:
Setting PSHH-nya dalah 200+25 = 225 psig.
Setting dari PSV-nya adalah angka yang lebih besar dari:

225 x 1.05 vs 225 + 5 , yaitu 236 psig.

Pertanyaannya adalah, apakah kita akan merancang separator tersebut pada MAWP 236 psig ?.
Sebaiknya tidak, mengingat kita harus menyediakan allowance untuk kenaikan tekanan operasi di
masa depan. Untuk kasus ini, sebaiknya dirancang separator yang mempunyai MAWP setara
dengan ANSI 150 pada temperatur 100 0F, yaitu 285 psig.

Ketika mendesain ketebalan plate untuk shell dan headnya, maka yang akan dipilih adalah
ketebalan plate berdasarkan standard, yang tentunya harus diatas ketebalan perhitungan desain.
Artinya, bejana itu sendiri mempunyai MAWP yang lebih tinggi dari yang dibutuhkan, pada saat
itu. Katanya, mengingat hal ini, maka banyak owner menuliskan dalam bid document tentang
MAWP suatu bejana proses berdasarkan tekanan normal operasi, serta meminta vendor untuk
menyertakan informasi nilai maksimum MAWP untuk bejana proses tersebut yang dapat di test
dan disetujui.

Berikut adalah contoh-contohnya.
Pertimbangan biaya tentunya merupakan suatu faktor yang harus dicermati. Hanya saja, katanya,
untuk separator tekanan rendah, mendesain suatu bejana tekan yang tekanan desainnya
disamakan dengan MAWP setara ANSI 150, biaya yang dikeluarkan tidaklah terlalu significant.

Perhatikan kembali tabel 4.1 dan contoh 4.1. Pertanyaannya, apakah tabel dan contoh tersebut
berlaku untuk semua kasus, atau hanya melihat per-unit operasi ?. Jawabannya akan
disampaikan pada sub bab mengenai Shutdown System instrumented-based ditambah dengan
pemahaman kita mengenai minimum safety protection device required, seperti yang disarankan
oleh API RP-14C.


Sistem Perpipaan

MAWP di sistem perpipaan ditentukan oleh bagian yang terlemah dari pipa, yaitu
sambungannya. Secara umum, MAWP sambungan flange menentukan secara keseluruhan
MAWP sistem perpipaan. Misalnya, suatu pipa bisa saja MAWP-nya digolongkan ke dalam
ANSI 300 ataupun ANSI 150, tetapi, flange-nya tidak. Bisa saja suatu pipa bermaterial identik,
berdiameter sama, ber-MAWP sama, akan tetapi karena masing-masing flange-nya, misalnya
adalah bergolongan ANSI 150 dan 300, maka MAWP-nya juga beda. ANSI adalah singkatan
dari American National Standard Institute, suatu lembaga dari Amerika Serikat yang
mengeluarkan berbagai standard.

Masing-masing flange yang berbeda ANSI, juga berbeda dalam hal perancangannya. Jarak antar
lubang untuk baut pun berbeda. Tipe gasket-nya pun berbeda pula. Ada yang cukup dengan jenis
RF atau raised face (memang mukanya flange-nya monyong) dan ada pula jenis gasket yang
mendesak ke dalam seperti RTJ atau Ring Type Joint.

Akan tetapi, ada juga yang mirip-mirip, sehingga sepintas mata tidak ada perbedaannya, kecuali
jika kita rajin mau melihat cetakan angka ANSI di sekitar leher flange-nya. Hal-hal yang serupa,
terkadang memang harus diwaspadai. Sebab kalau tidak awas, safety adalah taruhannya 1).
Misalnya, jika yang dibutuhkan adalah material dengan kekuatan minimum setara ANSI 300,
apakah flange-nya bisa ditukar dengan ANSI 150 dengan alasan dari bentuk visualnya saja mirip.
Tentu tidak, tetapi namanya orang kalau sudah dalam keadaan terjepit atau lupa, hal ini bisa saja
terjadi. Ini, saya kira adalah salah satu pemicu kenapa pipa yang hendak dipasang di pabrik harus
melalui serangkaian uji ketahanan, misalnya saja dengan menaikkannya ke tekanan sebesar satu
setengah kali dari MAWP pipa ketika di hydrotest. Satu setengah kali MAWP sebagai patokan
untuk hydrotest hanya berlaku untuk perpipaan yang ada di plant saja, menurut ASME B.31.3.
Untuk perpipaan gas di pipeline, ukuran hydrotest akan berbeda, tergantung kelas atau daerah
kepadatan di sekitar pipa tersebut ditambah dengan tekanan operasi maksimum yang diijinkan.

Kalau sistem perpipaan tersebut dihubungkan dengan bejana tekan/proses, bagaimana
menentukan MAWP sistem secara keseluruhan ?. Dalam kaitannya dengan safety di P&ID,
menurut kaidah umumnya, maka harga MAWP suatu sistem ditentukan oleh MAWP yang
terlemah dari sistem tersebut. Katakan suatu sistem yang dibuat melulu dari bahan logam besi
karbon, terdiri dari separator yang beroperasi pada tekanan 60 psig. Maka ditentukan MAWP-
nya, misalnya 100 psig. MAWP pipa-nya misalnya sekian psig, dan flange-nya adalah ANSI 150.
ANSI 150 untuk flange berbahan besi karbon golongan material kelas 1.1 pada temperatur antara
–20 s/d 100 F adalah 285 psig. Sehingga, dapat dikatakan, MAWP sistem tersebut secara
keseluruhan adalah 100 psig. Hal ini tidak valid jika anda ingin menaikkan desain MAWP
separator tersebut setara dengan ANSI 150 dengan alasan penambahan biayanya tidaklah
significant.

Kenapa harus memilih pipa yang ber-MAWP lebih tinggi dari 100 psig ?. Sebenarnya, bisa saja
kita memesan pipa yang berkekuatan demikian. Permasalahannya adalah, material perpipaan
sudah dibuat sedemikian rupa agar dapat dipertukarkan serta sudah menjadi standard. Agar
mudah intinya. Jika kita tetap kukuh untuk memesan pipa tersebut, bisa saja delivery time-nya
lama, atau bahkan tidak bisa dibuat atau mungkin tidak ada yang mau membuat. Bikin susah saja,
katanya….

Lalu, apakah material yang terlemah dari suatu sistem pasti selalu bukan pipa atau flange-nya,
tetapi bejana tekan/proses atau unit operasi lainnya ?. Yach jawabannya belum tentu juga.

Perhatikan gambar 4.3 berikut untuk penjelasannya.

Gambar 4.3. P&ID Sederhana Kompresor Sentrifugal



                        ANSI 300    ANSI 600



                                         ANTI                     PSV-3
                                        SURGE                    SET @
                                        VALVE                   1000 PSIG            TO DEHYDRATION
                                                                                         SYSTEM
                      PSV-2

                                            MAWP 2000
                                              PSIG      ANSI 600
                                                        MAWP 2000
                                                          PSIG
                                GAS                                                     TO
                              TURBINE                                                 FLARE
                                                                               BDV

                                           COMPRESSOR               COOLER

                                              MAXIMUM
                                             DISCHARGE             MAWP 1100
                                            PRESS = 1100             PSIG
                                                PSIG



Dari gambar di atas terlihat bahwa yang menentukan MAWP terlemah adalah MAWP dari
aftercooler dan bukan sistem perpipaan.
Contoh lain
Gambar 4.4 Gambar P&ID sederhana untuk Production Separator Re-used

                                                TO FLARE


                                      SET @
                                      80 PSIG




                                                             SET @
                                                             50 PSIG

                                                                         TO LP COMP.


                               PSHH
                                                                      TO FLARE
                     SET @                  ANSI            SET @
                    100 PSIG                 150           120 PSIG


                                         LP SEP.
                                        ex-HP SEP
                                       MAWP 700 psig
               ANSI 150


                                                ANSI 150




Dari gambar di atas terlihat bahwa yang menentukan MAWP terlemah adalah MAWP dari sistem
perpipaan dan bukan separatornya.

Tulisan ini tidaklah dimaksudkan untuk membahas lebih lanjut bagaimana suatu desain pipa,
bagaimana menentukan diameter ekonomis, bagaimana pemilihan schedule number, bagaimana
jenis-jenis sambungan, jenis-jenis flange dan lainnya, tetapi lebih dimaksudkan untuk melihat
secara “garis besar” apa-apa yang harus dicermati untuk menentukan MAWP suatu sistem atau
unit operasi yang tergambar di P&ID.

Karena saya percaya bahwa tulisan tentang perpipaan, desainnya, dinamikanya, tata peletakannya
serta hal-hal unik yang berkaitan dengannya membutuhkan disiplin ilmu tersendiri, maka
bahasan selanjutnya bertumpu pada MAWP dari flange, yang merupakan salah satu bagian
terlemah dari sistem perpipaan.
Kelas-Kelas Pressure Rating

Ketika merancang suatu sistem perpipaan, salah satu yang dicermati adalah komponen lain yang
biasanya melekat dengan perpipaan tersebut, seperti flange, fitting, dan valves. Komponen-
komponen perpipaan tersebut, seperti juga pipanya, harus sanggup menahan tekanan yang ada di
dalam pipa. Namun, karena bentuk geometrinya tidak “sederhana” seperti pipa, maka dibutuhkan
kajian lebih dalam menentukan batas ketahanannya terhadap tekanan.

Salah satu analisa yang umum dilakukan terhadap bentuk geometri yang tidak sederhana
tersebut, adalah dengan melakukan finite element analysis, untuk menentukan ketahanannya
terhadap suatu besaran tekanan tertentu. Hal ini, tentu saja tidak praktis mengingat begitu
banyaknya komponen perpipaan, sehingga dunia industri membuat suatu standard terhadap
komponen-komponen perpipaan tersebut.

Tujuan dari pembuatan standard adalah memberikan petunjuk keluwesan untuk saling
dipertukarkannya antar komponen pipa tersebut, menentukan dimensi standard, menentukan
spesifikasi allowable service rating untuk rentang nilai tekanan dan temperatur, menentukan jenis
dan sifat bahan pembuatnya, serta menentukan cara pembuatannya dan quality control-nya.

ANSI B.16.5 serta API 6A adalah acuan yang umum digunakan dunia industri. Dengan
mengikuti standard seperti ANSI atau API tersebut, maka para perancang sistem perpipaan
diberikan petunjuk yang standard sehingga komponen perpipaan yang dibuat suatu pabrik, jika
dipilih dengan benar, dapat menahan tekanan maksimum yang mungkin terjadi, serta dapat
dipertukarkan.

Tabel di bawah ini memberikan gambaran dari ketahanan flange yang terbuat dari besi karbon
jenis 1.1 terhadap maximum non-shock working pressure. Material jenis 1.1 banyak digunakan di
sistem perpipaan fasilitas produksi migas.

Tabel 4.1 ANSI Flange Rating untuk Material jenis 1.1
        MAXIMUM ALLOWABLE NON-SHOCK WORKING PRESSURE
                     MATERIAL GROUP 1.1
           0
   Temp, F                                 MAWP
                  150     300     400      600       900     1500      2500
  -20 to 100      285     740     990      1480     2220     3705      6170
     200          260     675     900      1350     2025     3375      5625
     300          230     655     875      1315     1970     3280      5470
     400                  635     745      1270     1900     3170      5280
     500                  600     800      1200              2995      4990
     600                  550     730      1095                        4560
     650                  535     715      1075
     700                          710      1065
     750                                   1010
     800                                   825
API 6A men-spesifikasi tujuh kelas sistem perpipaan, yaitu 2000, 3000, 5000, 10000, 15000,
20000, dan 30000. Dasar dari maximum non-shock working pressure kelas-kelas tersebut adalah
pada temperatur 100 0F.

API 6A membutuhkan control, pengujian dan metoda pembuatan yang lebih ketat daripada ANSI
B. 16.5. Sebagai implikasinya, meskipun kelas flange API 2000, 3000, dan 5000 mempunyai
dimensi yang sama dan dapat dipertukarkan dengan ANSI kelas 600, 900, dan 1500, pada
hakekatnya flange API mempunyai kelas pressure rating yang lebih tinggi. Sehingga, jika ada
flange kelas API disambungkan dengan kelas ANSI, maka penentuan flange ratingnya adalah
mengikuti kelas ANSI.

Tabel berikut memberikan penjelasan tentang kelas rating dari API.

Tabel 4.2 API Flange ratings

 API TEMPERATURE RATINGS
                                                o
  Temperature                  Operating Range, F
  Classification
                           Minimum             Maximum
        K                    -75                 180
        L                    -60                 180
        M                    -40                 180
        P                    -20                 180
        S                     0                  180
        T                    dst                    dst
        U                    dst                    dst
        X                    dst                    dst
        Y                    dst                    dst


                                  PRESSURE – TEMPERATURE RATINGS
                                                          0
                                           Temperature , F

                   0 – 250     300      350      400          450    500    550    600    650
                    2000       1995     1905    1860          1810   1735   1635   1540   1430
    MAWP            3000       2930     2860    2785          2715   2505
                    5000       4880     4765    4645


Keterangan: dst = dan seterusnya.
Tabel 4.3 Perbandingan flange API dan ANSI

API Flange                                    ANSI Flange
Dibutuhkan untuk penggunaan pada operasi Lebih cepat tersedia dan lebih murah
tekanan tinggi
Digunakan di kepala sumur (wellhead) dan Terkadang digunakan untuk manifold
flowline di sekitar wellhead
Terkadang digunakan untuk manifold            Secara umum, banyak digunakan di fasilitas
                                              produksi


Tabel 4.4 Contoh dari Material (Spec-Grade)

 Material Group             Materials (Spec-Grade), example
        1.1           A105, A181-II, A-216-WCB, A515-70, A-516-
                      70, A-350-LF2
        1.2           A216-WCC, A-350-LF3, A203-B
        2.2           A-240-317, A-351-CF8M, A182-F316
        3.1           B 462, B463
        dst           dst
Tabel 4.5. Contoh Pressure-Temperature rating untuk berbagai material untuk kelas ANSI 300

CLASS 300 PRESSURE-TEMPERATURE RATINGS
Pressures are in psig
Mat’l Group   1.1    1.2   1.3   1.4   1.5    1.7      1.9    1.10   1.13         1.14   2.1    2.2    2.3     2.4    2.5   2.6         2.7   3.1    3.2      3.4   3.5   3.7   3.8
Materials                              C      X%Cr,    dst    dst    dst          dst    Type   Type   Type    Type   dst   dst         dst   Cr     Nickel   dst   dst   dst   dst
                                       X%Mo   X%Mo,                                      304    316    304L,   321                            Fe     Alloy
                                              Ni-Cr-                                                   316L                                   Mo     200
                                              Mo                                                                                              Cu
                    Carbon Steel                                                                                                              Cb
      0
Temp, F                                                                                                                                       20Cb
 -20 – 100    740    750   695   620   695    750      dst    dst           dst          720    720    600     720    dst         dst         600    360      dst   dst   dst   dst
    200       675    750   655   560   680    750      dst    dst           dst          600    620    505     610    dst         dst         555    360      dst   dst   dst   dst
    300       655    730   640   550   655    730      dst    dst           dst          530    560    455     545    dst         dst         525    360      dst   dst   dst   dst
    400       635    705   620   530   640    705      dst    dst           dst          470    515    415     495    dst         dst                         dst   dst   dst   dst
    500       600    665   585   500   620    665          dst              dst          435    480    380     460    dst         dst                         dst   dst   dst   dst
    600       550    605   535   dst                       dst                           415    450    360     435    dst         dst                         dst   dst   dst   dst
    650       535    590   dst   dst                       dst                           410    445    350     430    dst         dst                         dst   dst   dst   dst
    700       535    570   dst   dst                       dst                           405    430    345     420    dst         dst                         dst   dst   dst   dst
    750       505    505   dst   dst                       dst                           400    425    335     415    dst         dst                         dst   dst   dst   dst
    dst       dst    dst   dst   dst   dst    dst      dst    dst    dst          dst    dst    dst    Dst     dst    dst   dst         dst   dst    dst      dst   dst   dst   dst


Keterangan: dst = dan seterusnya.
Dari tabel-tabel tersebut, dapat disimpulkan bahwa kekuatan material akan turun seiring kenaikan
temperatur operasi. Untuk material besi baja (grup 2), kenaikan temperatur akan menyebabkan
penurunan yang cukup tajam terhadap kekuatan materialnya, dibandingkan dengan material besi
karbon (grup 1).

Gambar 4.5 Contoh kecenderungan penurunan kekuatan material dengan kenaikan temperatur
untuk beberapa material

                                   Pressure-Temperature Rating for Several Materials
                                                  ANSI 300 Class

                   800


                   700

                   600
  Pressure, psig




                   500                                                                       Carbon Steel 1.1
                                                                                             Carbon Steel 1.2
                   400                                                                       304 SS 2.1
                                                                                             316 SS 2.2
                   300                                                                       304L & 316L SS 2.3

                   200


                   100


                    0
                         0   100    200     300        400         500   600   700     800
                                                  Temperature, F



Jika dianalogikan desain suatu separator, maka MAWP separator tersebut juga akan turun jika
temperatur operasi meningkat. Bayangkan jika kenaikan temperatur disebabkan oleh faktor luar,
seperti kebakaran. Untuk itulah, banyak sekali terpasang sistem pembuangan gas ke flare atau
yang dikenal sebagai blowdown system, guna mengurangi secara significant tekanan gas yang
meningkat karena panas dari api. Tambahan cara untuk “menahan” keruntuhan mechanical
integrity dari separator tersebut, misalnya dengan tetap menjaga cairan tetap ada di separator
supaya kenaikan temperatur di dalam separator tersebut jadi lambat. Diharapkan, sebelum semua
cairan menjadi uap, temperatur di dalam separator tidak akan lebih dari titik didih cairan yang
dikandungnya. Selama cairan masih dalam fasa cair, maka energi panas dari api dibutuhkan
untuk memasok panas perubahan wujud atau panas latent.

Hal tersebut pun dengan asumsi bahwa penyebaran panas di sekitar badan separator tersebut
adalah homogen. Suatu asumsi yang layak untuk diperdebatkan, dan itu sebabnya pula, ada
beberapa pihak, yang menyangsikan kehandalan dari PSV jenis fire. 2)
Spesifikasi dari Komponen Perpipaan (Pipa, Valve, dan Fitting)

Tujuan dari spesifikasi komponen perpipaan adalah untuk menentukan, untuk suatu beban kerja
tertentu, kode industri dari lembaga yang berwenang, kebutuhan-kebutuhan bahan-bahan untuk
pipa, flange, fitting, bolt, nut, dan gasket, bahan dan konstruksi untuk setiap valve yang
digunakan di perpipaan, sertifikat pengelasan, persyaratan inspeksi, serta rincian desain.

Untuk setiap kelas pipa dan penggunaannya, tersedia daftar yang menjelaskan secara rinci hal-hal
yang diperlukan, misalnya bahan dari pipa, end connection, valve-valve yang dapat digunakan,
fitting, dan sebagainya.

Informasi detil mengenai hal ini, biasanya dapat dilihat di dokumen spesifikasi perpipaan. Untuk
setiap operator, bentuknya bisa berbeda-beda. Contoh berikut adalah piping specification kelas
ANSI 150 yang digunakan oleh sebuah perusahaan migas.
                                                                                               PIPING CLASS DATA SHEET
                             PT ABC                                  Piping Material Class               A22                                     Rev.    0
 Project No:
 Client:
                      789
                      PSC                                            PIPING MATERIAL SPECIFICATION NO:              123456789
                                                                                                                                                                                   pt abc
 Project Title:       LP Booster Compresor
                                      Nominal Diameter, inches        ½      ¾     1    1½    2     3     4     6     8      10    12       14    16    18      20      24                  Notes       Rev.
                                      ASME Schedule                   160 160 160 160         80    40    40     40   20    20    20    20    20    20   STD STD
Item              Elements            Wall Thickness   inch.         0.187 0.218 0.250 0.281 0.218 0.216 0.237 0.280 0.250 0.250 0.250 0.312 0.312 0.312 0.375 0.375

       Pipe           Seamless   PE               ASME B36.10             ASTM A106 Gr. B
       Pipe           Seamless   BE               ASME B36.10                                                             ASTM A106 Gr. B                                                    1

       Elbow       LR 90 Deg. BW                  ASME    B16.9                                                       ASTM A 234 Gr. WPB
       Elbow       LR 45 Deg. BW                  ASME    B16.9                                                       ASTM A 234 Gr. WPB
       Elbow       SR 90 Deg. BW                  ASME    B16.9                                                       ASTM A 234 Gr. WPB                                                     9
       Elbow       90 Deg.      SW 3000#          ASME    B16.11          ASTM A105                                                                                                          5
       Elbow       45 Deg.      SW 3000#          ASME    B16.11          ASTM A105                                                                                                          5
       Pulled bends, produce from pipe            ASME    B36.10       ASTM A106 Gr. B Max. Bend Radius = 3D                                                                                 2
       Equal Tee                BW                ASME    B16.9                                                       ASTM A 234 Gr. WPB
       Reducing Tee             BW                ASME    B16.9                                                       ASTM A 234 Gr. WPB
       Equal Tee                SW 3000#          ASME    B16.11            ASTM A105                                                                                                        5
       Reducing Tee             SW 3000#          ASME    B16.11            ASTM A105                                                                                                        5

       Equal Lateral Tee      BW                  ASME B16.9                                                          ASTM A 234 Gr. WPB                                                     3
       Reducing Lateral Tee   BW                  ASME B16.9                                                          ASTM A 234 Gr. WPB                                                     3
       End Cap                BW                  ASME B16.9                                                          ASTM A 234 Gr. WPB
       End Cap                Scr'd3000#          ASME B16.11               ASTM A105                                                                                                        14
       Eccentric Reducer      BW                  ASME B16.9                                                          ASTM A 234 Gr. WPB
       Concentric Reducer     BW                  ASME B16.9                                                          ASTM A 234 Gr. WPB
       Concentric Sw age BLE/PSE 3000#            BS3799                      ASTM A105                                                                                                     4, 5
       Concentric Sw age PBE       3000#          BS3799                    ASTM A105                                                                                                       4, 5
       Coupling - Full        SW 3000#            ASME B16.11               ASTM A105                                                                                                       4, 5

       Coupling - Reducing       SW 3000#         ASME B16.11               ASTM A105                                                                                                       4, 5
       Union - Cone Seat         SW 3000#         ASME B16.11               ASTM A105                                                                                                        5
       Plug - Hexagon Head       NPT 3000#        ASME B16.11               ASTM A105                                                                                                        14


Rev         Date                 Description                   By    Chk. App.     Maximum Allow able Design Pressure At Tem perature                   Material :          Carbon Steel         P IP E CLA SS
 C         29/03/00   Approved for Design                      HPR   DSA TRC Deg.F       -20 100 120 200 300 400                                        Rating :            150#
 B         29/12/99   Issued for Approval                      HPR   TRC SB Psig         285 285 280 260 230 200                                        Corrosion Allow . : 0.125 inch             A22
 0         20/10/00   Approved for Construction                HPR   DSA    SRR                                                                         Design Code :        ASME B31.3
Item            Elements               Nominal Diameter, inches      ½      ¾      1    1½      2      3       4     6       8     10    12       14   16    18     20    24   Notes    Rev.

       Nipple, 100mm long        PBE   As Pipe     ASME B36.10           ASTM A106 Gr. B                                                                                         5
       Weldolet                  BW                                                                          ASTM A 105
       Sockolet                  SW    3000#                               ASTM A105                                                                                             5
       Threadolet                NPT   3000#                               ASTM A105                                                                                           11, 14
       Elbolet                   SW    3000#                               ASTM A105                                                                                             5

       Flange - Weld Neck        BW 150# R.F.      ASME B16.5                                                            ASTM A 105 Bore to match pipe
       Flange - Socket Weld      SW 150# R.F.      ASME B16.5              ASTM A105                                                                                             5
       Flange - Slip On          SO 150# R.F.      ASME B16.5              ASTM A105                                                                                             9

       Flange - Weld Neck        BW 300# R.F.      ASME B16.5                                                            ASTM A 105 Bore to match pipe                           6

       Flange - Slip On          SO 300# R.F.      ASME B16.5              ASTM A105                                                                                            6, 9

       Flange -   Screw ed    1/2" NPT 150# R.F.   ASME      B16.5                 ASTM A105                                                                                   7, 14
       Flange -   Scrd-Red. x 1/2" NPT 150# R.F.   ASME      B16.5            ASTM A105                                                                                        7, 14
       Flange -   Orifice.  W.N. BW 300# R.F.      ASME      B16.5                                                   ASTM A 105 Bore to match pipe                               6
       Flange -   Blind                150# R.F.   ASME      B16.5                                                 ASTM A105

       Spectacle Blind                 150# R.F.                                                             ASTM A516 Gr. 60                                                    8
       Spectacle Blind                 300# R.F.                                                           ASTM A516 Gr. 60                                                     6, 8
       Spade                           150# R.F.                                                                                                         ASTM A516 Gr. 60        8
       Spade                           300# R.F.                                                                                                         ASTM A516 Gr. 60       6, 8
       Spacer Ring                     150# R.F.                                                                                                         ASTM A516 Gr. 60        8
       Spacer Ring                     300# R.F.                                                                                                         ASTM A516 Gr. 60       6, 8
       Drip Ring                       150# R.F.                                                                         ASTM A516 Gr. 60                                        8
       Drip Ring                       300# R.F.                                                                         ASTM A516 Gr. 60                                       6, 8
       Nippoflange 150mm long          150# R.F.   ASME B16.5                 ASTM A105                                                                                          7
       Nippoflange 150mm long          300# R.F.   ASME B16.5                 ASTM A105                                                                                          7

       Gasket                          150# R.F.   API 601                  Spiral w ound 316 SS, 4.4 mm thk. 316 SS outer and inner rings, 3.2 mm thk. Graphite filler
       Gasket                          300# R.F.   API 601                  Spiral w ound 316 SS, 4.4 mm thk. 316 SS outer and inner rings, 3.2 mm thk. Graphite filler          6



       Studbolts                                                                                    ASTM A193 Gr. B7        Fluorocarbon coated
       Nuts - Hexagon Head / Washer                2 per studbolt                                   ASTM A194 Gr. 2H        Fluorocarbon coated
                                                                    Material :       Carbon Steel                                                  PIPING CLASS DATA SHEET
                           PT ABC                                                                                                                                                             A22
                                                                    Flange Rating : 150#              Corrosion Allowance : 0.125 inch       Project No:             789   Rev. :    0
Item            Elements              Nominal Diameter, inches      ½      ¾     1    1½      2   3      4      6   8    10    12      14    16    18      20   24                       Notes   Rev.

                   MISCELLANEOUS AND OTHER ITEMS




       Ball         Full Bore.        Floating, 150# R.F. Flanged                    VB-101                                                                                         13, 15, 17    0
       Valves       Reduced Bore.     Floating, 150# R.F. Flanged                    VB-102                                                                                         13, 15, 17    0
                    Full Bore.        Trunnion, 150# R.F. Flanged                             SEE NOTE 10                           VB-103                                            10, 13
                    Reduced Bore.     Trunnion, 150# R.F. Flanged                             SEE NOTE 10                           VB-104                                           10, 13
                    Reduced Bore.     800# Socket Weld                     VB-601                                                                                                        5
                    Reduced Bore.     800# Socket Weld x Scr'd             VB-602                                                                                                    5, 7, 14
       Check        Wafer             150# R.F.                                                                           VC-101                                                        13
       Valves       Piston Horiz'l.   800# Socket Weld                     VC-602                                                                                                      5, 13
                    Ball Vert'l.      800# Socket Weld                     VC-601                                                                                                      5, 13

       Gate         Flex. Wedge       150# R.F. Flanged                                                                   VG-101                                                        13
       Valves       Solid Wedge       800# Socket Weld                     VG-601                                                                                                        5
                    Solid Wedge       800# Socket Weld x Scr'd             VG-602                                                                                                    5, 7, 14

       Globe        Ball / Plug       150# R.F. Flanged                                                VT-101                                                                           13
       Valves       Plug              800# Socket Weld                      VT-601                                                                                                       5
                    Plug              800# Socket Weld x Scr'd              VT-602                                                                                                   5, 7, 14
                                                                                                                                                                                         5
       Butterfly    Wafer Type        150# R.F.                                                                               VF-102                                                    13
       Valves       Flanged Type      150# R.F.                                                                               VF-101                                                    13

       Needle       Loose Needle Type, 6000# Scr'd                      VN-601                                                                                                            5
       Valves

       Monoflange Sgl. Block & Bleed, 150# R.F. Flg. x Scr'd.                    VM-101                                                                                             7, 14, 16
       Valve      Dbl. Block & Bleed, 150# R.F. Flg. X Scr'd.                    VM-102                                                                                             7, 14, 16
                                                                Material :          Carbon Steel                                                          PIPING CLASS DATA SHEET
                    PT ABC                                      Flange Rating : 150#                    Corrosion Allowance : 0.125 inch          Project No:               789               Rev. :     0
                                                                                                                                                                                                                  A22
 BRANCH CONNECTIONS                                                                                            BRANCH SIZE                                                                                   Notes   Rev.
                              Nominal Diameter, inches          ½      ¾       1     1½      2      3      4     6    8    10        12     14     16     18    20     24
                                                   24           6      6       6      6      5      5      5     5    5    5         2      2      2      2     2      1
    1        Equal Tee BW.                         20           6      6       6      6      5      5      5     5    5    2         2      2      2      2     1
    2        Reducing Tee BW.              H       18           6      6       6      6      5      5      5     5    5    2         2      2      2      1
    3        Equal Tee SW.                 E       16           6      6       6      6      5      5      5     5    2    2         2      2      1
    4        Reducing Tee SW.              A       14           6      6       6      6      5      5      5     2    2    2         2      1
    5        Weldolet                      D       12           6      6       6      6      5      5      5     2    2    2         1
    6        Sockolet                      E       10           6      6       6      6      5      5      5     2    2    1
                                           R        8           6      6       6      6      5      5      2     2    1
                                                    6           6      6       6      6      5      2      2     1
                                           S        4           6      6       6      6      2      2      1
                                            I       3           6      6       6      6      2      1
                                           Z        2           6      6       6      6      1
                                           E       1½           4      4       4      3                  Branch stub-in may be used on open drains subject to approval by Stress Dept.
                                                    1           4      4       3
                                                   ¾            4      3
                                                   ½            3



NOTES :
          1. Quality factor for pipe and fittings 'E' to be 1, refer to ASME B31.3 Table A-1B.                     7. For instrument connections only.
             Any deviation from this quality factor w hen using w elded pipe shall be subject to                   8. For details of Spectacle Blinds, Spades and Spacers and Drip Rings refer to
             engineering approval.                                                                                    Piping Standard details.
          2. Pulled Bends shall only be used in approved situations subject to CLIENT approval                     9. The piping components shall only be used in approved situations, subjected to CLIENT
             Where possible but limited to the follow ing size range:                                                 approval.
               Hydrocarbon and toxic service;                     ½" to 1½" inclusive.                            10. Valve sizes denoted by the shaded areas shall only be used for actuated valves.
               Utility systems;                                   ½" to 2" inclusive.                             11. To be used for hydro-test vents only
               Utility systems w here space permits;              3" and 4".                                      12. Substitution of ERW or DSAW pipe inplace of seamless, subjected to the CLIENT
          3. Lateral Tees shall be used for flare and drain connections only.                                         approval.
          4. For Sw ages nipple and coupling w ith other permitted end conditions refer to Paragraph 2.6          13. Selection of valves w ith other permitted types required for specific process condition,
             CO00014-000-00-RE-L-001.                                                                                 refer to paragraph 2.13 CO00014-000-00-RE-L-001.
          5. For all socket w eld fittings a 1/16" cavity betw een pipe and inside fitting to be allow ed or      14. All screw ed fittings to be NPT, all exposed thread to be covered, refer to paragraph 2.5
             gap-o-let shall be used.                                                                                 CO00014-000-00-RE-L-001.
          6. 300# Flanges, Gaskets and other components shall only be used for in - line instrument               15. Size ½" to 1½" for instrument connection only.
             connections and for connecting to 300# piping systems and equipment.                                 16. Monoflange size ½"Scr'd instrument connection x 1½" flanged piping branch connection.
                                                                                                                  17. Maximum temperature rating is reduced to 300 oF.




                                                                Material :          Carbon Steel                                                          PIPING CLASS DATA SHEET
                    PT ABC                                      Flange Rating : 150#                    Corrosion Allowance : 0.125 inch          Project No:               789               Rev. :     0
                                                                                                                                                                                                                  A22
Kesimpulan apa yang didapat setelah melihat contoh di atas ?.

Saya melihat bahwa untuk dimensi dari komponen-komponen pipa, seperti plug, valve, ataupun
pipanya sendiri, secara umum untuk ukuran yang lebih kecil dari 2 inch, maka MAWP-nya lebih
besar dari pressure rating untuk service tersebut. Secara umum, pressure rating flange, ring dan
gasket adalah identik dengan pressure rating untuk service-nya.

Untuk ukuran dimensi yang kecil, nilai pressure ratingnya dipilih yang lebih besar. Untuk pipa
yang kecil ukurannya, schedule number-nya menjadi lebih besar. Pada ukuran pipa dan
komponen-komponen sistem perpipaan yang lebih kecil, mechanical integrity jauh lebih penting
daripada kebutuhan untuk dapat menahan tekanan maksimum operasi. Dan inilah sebabnya
mengapa didesain sedemikian rupa.


Specification Break

Setelah kita tahu sedikit pengetahuan tentang kekuatan material berikut standard-nya, maka
sekarang perhatikan gambar berikut ini.
Gambar 4.6 Perubahan Flange dan Valve Pressure Rating

    SYSTEM DESIGN          2500 PSIG
      PRESSURE     (WELLHEAD PRESS)               1400 PSIG                 450 PSIG                   100 PSIG
                         API 3000 PSI       API 2000 OR ANSI 600            ANSI 300                   ANSI 150
      APPLICABLE
    FLANGE & VALVE
    DESIGN RATING




                                           TO
                                         FLARE

                                      LO
                                                 OUTLET            TO FLARE
                                                  GAS
                                    LO                                 LO         OUTLET
 WELLHEAD
                                                                                   GAS          TO FLARE
                                                                      LO
                                  HP
                              SEPARATOR             LC
                                                                                                    LO
                                                                        MP                                    OUTLET
                                                                    SEPARATOR                                  GAS
                                                                                           LC     LO


                                 LO
                                           TO
                                         FLARE                                                                    LC
                               LO                                                                    LP
                                                                                                 SEPARATOR




      Catatan:
      Temperatur desain sistem adalah 150 F
      Shutdown system tidak digambarkan
      Flowline & manifold tidak digambar, dianggap desain
      rating-nya mengikuti wellhead
      MAWP masing-masing sistem berdasarkan
      komponen atau alat yang terlemah
      Setting PSV maksimum adalah MAWP
      PSV desainnya diasumsikan block discharge
Dengan memperhatikan catatan kaki dari gambar tersebut, maka secara konseptual, ditampilkan
perubahan pressure rating mulai dari hulu, yaitu kepala sumur sampai dengan hilirnya, yaitu
separator tekanan rendah.

Apa tujuannya specification break tersebut. Tidak lain adalah untuk penghematan. Bayangkan
jika semua material, jika mengacu pada gambar tersebut, harus dibuat sesuai pressure rating
kepala sumur. Berapa banyak biaya yang harus dikeluarkan…..??

Perhatikan gambar P&ID 4.7 dan 4.8 berikut ini. PSV di tiap separator di desain atas dasar
kriteria block discharge. PSV spare-nya tersedia tetapi tidak digambarkan untuk penyederhanaan.
Temperatur operasi maksimum diasumsikan 150 0F.
Gambar 4.7 Specification Break di P&ID Manifold dan Separator
Gambar 4.8 Specification Break di P&ID Manifold dan Separator – Penambahan Valve di upstream LP Separator
Jika gambar 4.7 dan 4.8 dicermati, maka hanya dengan menambah Valve A di upstream LP
Separator, maka banyak sekali flange dan pipe rating yang berubah mengikutinya.


Cara Mendesain Specification Break

Agar dapat mengerti mengapa terjadi perubahan di gambar 4.8 tersebut, maka perlu bagi kita
untuk mengetahui bagaimana mendesain suatu specification break. Dalam merancang
specification break ini, diasumsikan:

   1. Check valve passing atau fail open/close sehingga memungkinkan terjadinya/terputusnya
      aliran fluida dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.

   2. Control valve, termasuk self-containt regulator, dapat terbuka atau tertutup, yang
      memungkinkan suatu bagian dalam pipa berisi fluida bertekanan maksimum.

   3. Block valve dapat terbuka atau tertutup, yang memungkinkan terjadinya tekanan
      tertinggi. Lock Open dan Lock Close valve akan tetap menjaga posisi valve demikian,
      jika kuncinya dijaga dengan prosedur yang ketat dan benar. Process Hazard Analysis
      harus dilakukan untuk menentukan apakah proteksi jenis ini dapat diterima. Untuk
      aplikasi valve yang menggunakan lock close, disarankan untuk tidak digunakan karena
      resiko valve passing adalah umum ditemui di production facility.

   4. Pressure Safety High (PSH) dianggap tidak memberikan perlindungan yang cukup,
      kecuali dengan menggunakan metode HIPPS. Meskipun demikian, pemilihan metode ini
      haruslah melalui kajian yang mendalam, termasuk melihat kemungkinan menggunakan
      metode proteksi yang lain.

   5. Pressure Safety Valve dan Rupture disk selalu bekerja. Desain PSV atau RD tersebut
      adalah block discharge.


Pemeriksaaan Specification Break

Untuk memeriksa suatu specification break, maka dapat dilakukan penelusuran sistem perpipaan
dan unit operasi terkait. Jangan lupa juga untuk menggunakan tabel pressure-temperature rating
dari material yang digunakan, seperti yang sudah dicontohkan di tabel-tabel 4.

Untuk desain PSV yang dipasang guna melindungi bagian upstream-nya, maka penelusuran
dimulai dari PSV menuju upstream termasuk percabangannya, sampai bertemu dengan valve atau
control valve pertama. Diasumsikan valve atau control valve tersebut tertutup. Kemudian mulai
dari valve tersebut, ditelusuri lagi sampai menemukan PSV yang lain atau sumber penghasil
tekanan (seperti sumur, pompa, atau kompresor). Sistem perpipaan mulai dari block valve atau
control valve yang pertama tadi sampai dengan PSV di upstream-nya atau sumber penghasil
tekanannya, harus di desain pada pressure rating PSV atau pada tekanan maksimum dari sumber
penghasil tekanan tersebut, jika tidak ada PSV. Hal tersebut juga berlaku untuk setiap
percabangan pipa.
Gambar 4.7 dan 4.8 sampai gambar selanjutnya menggunakan asumsi bahwa material yang
digunakan adalah besi karbon kelas 1.1 dengan temperatur operasi maksimum 150 0F.

Sekarang perhatikan gambar 4.7 kembali. Untuk sistem perpipaan di HP dan Test Separator,
maka jika ditelusuri, akan ditemui valve-valve dari sumur #1 dan sumur #2, yaitu valve 1, 3, 2,
dan 4. Lalu diasumsikan valve-valve tersebut tertutup tetapi passing. Desain pressure rating
perpipaan sampai dengan valve-valve tersebut akan mengikuti setting PSV-PSV di HP atau Test
Separator, yaitu 1480 psig atau berarti setara dengan ANSI 600.

Mulai dari valve-valve 1, 3, 2, 4, maka ditelusuri kembali ke upstreamnya sampai menemukan
valve-valve 5 dan 6. Lalu diasumsikan valve-valve ini tertutup (tetapi passing). Maka desain
pressure rating mulai dari valve-valve 1, 3, 2, dan 4 plus perpipaannya sampai ke valve 5 dan 6
haruslah sanggup menahan tekanan maksimum yang mungkin terjadi, dengan asumsi valve 5 dan
6 pasti passing meskipun tertutup.

Tekanan maksimum yang mungkin terjadi dalam hal ini adalah Shut in Tubing pressure (SITP)
dari masing-masing sumur #1 dan #2. Sehingga valve-valve (1 dan 2) dan perpipaannya di
flowline sumur #1, desain pressure ratingya mengikuti SITP sumur #1, yaitu 5000 psig, sehingga
desainnya adalah API 5000. Untuk valve-valve (3 dan 4) dan perpipaannya di flowline sumur #2,
desain pressure ratingnya akan mengikuti SITP sumur #2, yaitu API 2000.

Untuk pressure rating valve-valve 5 dan 6 sampai sistem perpipaan menuju upstreamnya, yaitu
kepala sumur, harusnya sudah jelas, yaitu API 5000 dan API 2000, masing-masing untuk sumur
#1 dan #2.

Bagaimana dengan valve-valve 7 dan 8 ?. Karena valve-valve ini berhubungan dengan sistem
separator LP di downstreamnya, maka penelusuran dimulai dari Separator LP.

Mulai dari PSV di LP Separator menuju upstreamnya, maka akan ditemui valve 7 di flowline
sumur #1 dan valve 8 di flowline sumur #2. Desain pressure rating perpipaan mulai dari separator
LP tersebut sampai dengan valve-valve tersebut, akan mengikuti setting PSV dari LP separator
tersebut, yaitu 230 psig, atau cukup jika menggunakan ANSI 150.

Untuk valve 7, jika valve 1 dan 2 serta valve 7 tertutup, maka tekanan tertinggi yang mungkin
terjadi tentunya adalah SITP sumur #1, yaitu 5000 psi, sehingga pressure rating untuk valve 7
berikut perpipaan disekitarnya menuju upstream dan bertemu dengan flowline sumur #1 haruslah
API 5000.

Untuk valve 8 dan perpipaannya, dengan penjelasan yang sama, desain pressure ratingnya akan
mengikuti API 2000.

Mulai dari PSV di LP Separator menuju perpipaan keluaran cairan di HP Separator, hingga
bertemu dengan check valve 9, maka sistem perpipaannya adalah setara dengan setting PSV dari
LP separator, yaitu 230 psig, atau cukup jika menggunakan ANSI 150.

Mulai dari check valve 9, valve 10, control valve 11, dan valve 12, yang kesemuanya
diasumsikan passing jika pada kondisi tertutup serta check valve yang diasumsikan tidak bekerja
(close), maka tekanan tertinggi yang mungkin terjadi pada system tersebut adalah sama dengan
setting PSV dari HP separator, yaitu 1480 psig atau setara dengan ANSI 600.
Dengan analogi yang sama, jelaslah sudah kelas ANSI perpipaan untuk valve-valve (13, 14, 15,
dan 16) di sistem perpipaan keluaran cairan di Test Separator, yaitu ANSI 600.

Perhatikan bahwa untuk setiap valve, maka spec break akan terjadi di perpipaannya dan bukan di
flange valve tersebut, karena untuk setiap valve dengan pressure rating tertentu, maka jenis
flange-nya sudah standard. Kalaupun ada yang bisa dipertukarkan dengan pressure rating yang
lebih rendah, adalah sangat dilarang untuk melakukannya dengan alasan apapun, karena sangat
berbahaya.


                                           API 5000   ANSI 600




                                      API 5000   ANSI 600




Jika sudah mengerti bagaimana merancang spec break di gambar 4.7, marilah kita menganalisa
gambar 4.8. Di P&ID yang tertampilkan di gambar 4.8, penambahan satu valve di upstream LP
separator akan berpengaruh banyak terhadap perancangan spec break untuk sistem perpipaan di
upstream-nya.

Jika valve A di upstream LP Separator tertutup/ditutup, valve 1, 2, 3, dan 4 tertutup/ditutup,
maka tekanan maksimum yang mungkin terjadi jika ditelusuri sampai ke LP manifold akan setara
dengan SITP sumur #1, yaitu API 5000. Maka semua valve, termasuk valve A, perpipaan LP
beserta manifoldnya haruslah mempunyai rating API 5000.

Dengan konfigurasi demikian, maka kemungkinan sistem tekanan sumur #1 dan #2 menjadi
terhubung adalah sangat mungkin, yang mana mengakibatkan tekanan tertinggi di sistem flowine
sumur #2 menjadi lebih tinggi dari SITP sumur #2, yaitu setara SITP sumur #1. Maka, pressure
rating untuk sistem perpipaan flowline #2 termasuk valve-valve-nya (valve 3, 4, 6, dan 8)
haruslah setara dengan API 5000.

Penjelasan di atas sepintas terlihat berlebihan jika menganut prinsip HAZOP yang terkenal
dengan “No double Jeopardies”, akan tetapi sebenarnya tidak, karena jika ingin mengalirkan
fluida dari sumur #1 dan #2 langsung menuju LP Separator, maka kondisi valve-valve tersebut
haruslah sedemikian rupa.

Dengan analogi yang sama, harusnya sudah jelas kenapa valve-valve di pipa keluaran cairan HP
Separator (9, 10, 11, dan 12) serta valve-valve di pipa keluaran cairan Test Separator (13, 14, 15,
dan 16) mempunyai pressure rating setara API 5000.
Gambar 4.9 Perubahan Spec Break dengan Memasukkan Prinsip Lock Close.




Menurut anda, apakah spec break sistem ini aman untuk dioperasikan (LC adalah Lock Close)?
Gambar 4.10 Perubahan Spec Break dengan Memasukkan Prinsip Lock Open




Menurut anda, apakah spec break sistem ini aman untuk dioperasikan (LO adalah Lock Open)?
Sambil berpikir manakah yang direkomendasikan dari gambar 4.9 dan 4.10 tersebut, perhatikan gambar 4.11 yang merupakan alternatifnya.

Gambar 4.11 Perubahan Spec Break dengan Pemasangan PSV
Bagi para engineer, process atau operation/field engineer, jika merasa sudah paham dengan
konsep perancangan specs break, periksalah pengetahuan anda dengan mengerjakan soal-soal
berikut.

Tentukanlah specs break untuk masing-masing sistem berikut ini. Ingatlah, bahwa specs break
yang akan anda rancang ini haruslah dapat diterima secara engineering dan cost wise dengan
tetap mengedepankan safety.

Jika anda adalah piping engineer, tebaklah apa yang salah dari gambar manifold nya ! (Ini juga
terlihat pada semua gambar di P&ID sebelumnya).

Catatan: Desain wellhead selalu mengikuti API.




34
Soal A




36
Soal B




37
Soal C




38
Soal D




39
Beberapa Contoh Spec Break Unit Operasi

Gambar 4.12 Contoh Spec Break di Sistem Kompresor Sentrifugal




40
Gambar 4.13 Contoh Spec Break di Sistem Pompa Sentrifugal




                                          #$     &%
                                                 % '
                                                 ()*

                                                             !
                                                            " !




                                    +
                                  * %#

                            ,   -
                                 -    .




41
PSV

Pressure Safety Valve mempunyai spec break di PSV-nya sendiri. Dengan demikian, dibutuhkan kecermatan dalam mengaplikasikan LO/LC
principle di daerah sekitar PSV tersebut.

Perhatikan gambar-gambar berikut dan bandingkan!

Gambar 4.14 Prinsip LO/LC di daerah sekitar PSV


                   /
               0       !                              "


                                       /0
                               1            2
                                   0    !




Jika diperhatikan, gambar yang kanan mempunyai kesalahan mendasar karena untuk PSV spare-nya, isolasi Lock Close terhadap manual
block valve-nya dilakukan di downstream PSV. Mengingat PSV bisa saja passing, maka aplikasi gambar di sebelah kanan dapat
menyebabkan overpressure.

Untuk aplikasi penambahan Restrictive Orifice (RO) di PSV, maka harus ditempatkan di upstream PSV dan bukan di downstreamnya guna
menghindari masalah overpressure juga.



42
Untuk kedua gambar PSV di bawah ini, menurut anda, manakah yang diperbolehkan?

Gambar 4.15 Prinsip LO/LC di daerah sekitar PSV - Pertanyaan




Gambar yang sebelah kiri harusnya bisa dijawab dengan membaca kembali tulisan di halaman-halaman sebelumnya. Untuk yang di sebelah
kanan, sebelum dapat menjawabnya, nampaknya anda harus mengerti dahulu bagaimana konsep perancangan suatu PSV.




43
Selamat!!

Jika anda sudah membaca sampai di halaman ini, dan secara umum mengerti isinya, saya
memperkirakan bahwa anda sudah mencapai setengah dari perjalanan dalam rangkaian tulisan
saya mengenai Cara Mengkaji P&ID. Di setengah perjalanan sisanya, akan ditemui lots of fun,
karena sudah mulai menguak isi P&ID secara umum. Di sana, akan dibahas tentang pengenalan
dan konsep perancangan PSV, shutdown system instrumented-based, overpressure protection,
serta sistem pembuangan fluida.


Salus Populi Est Lex Suprema
People’s Safety is The Highest Law

Vivat Process Engineering!


Referensi:

1. Pengalaman pribadi komissioning 1 x 250 MMscfd RR compressor di Nilam Plant, Vico
   Indonesia.
2. Cacat Bawaan PSV fire, Cahyo Hardo, tulisan di Milis Migas Indonesia.
3. AGX Platform Piping Specification, Premier Oil Natuna Sea B.V.
4. Vico Engineering Standard (VES) – Piping Specification.
5. Surface Production Operation volume 1 dan 2, Maurice Stewart PhD, PE, Ken Arnold PE.
6. API RP 14E, Recommended Practice for Analysis, Design, Installation, and Testing of Basic
   Surface Safety Systems for Offshore Production Platforms.
7. API RP 14J, Recommended Practice for Design and Hazard Analysis for Offshore
   Production Facilities.
8. Piping and Pipeline System Course, Maurice Stewart PhD.




44
Filename:            12 Cara Mengkaji P&ID - Safety #2
Directory:           D:\personal\milis migas\articles\12 Cara Mengkaji P&ID -
    Safety #2
Template:            C:\Documents and Settings\arief\Application
    Data\Microsoft\Templates\Normal.dot
Title:               KBK Proses
Subject:             Cara Mengkaji P&ID - Safety#2
Author:              Cahyo Hardo Priyoasmoro
Keywords:            P&ID
Comments:            http://groups.yahoo.com/group/Migas_Indonesia
    http://www.migas-indonesia.com
    http://www.migas-indonesia.net
Creation Date:       2/24/2007 9:57 PM
Change Number:       23
Last Saved On:       2/28/2007 10:10 AM
Last Saved By:       DSI
Total Editing Time: 113 Minutes
Last Printed On:     2/28/2007 10:51 AM
As of Last Complete Printing
    Number of Pages: 44
    Number of Words:         5,144 (approx.)
    Number of Characters: 29,324 (approx.)

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Tags:
Stats:
views:1268
posted:8/24/2011
language:Spanish
pages:42