BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
PT. Pertamina merupakan perusahaan BUMN yang bergerak dibidang eksplorasi, produksi, dan distribusi minyak dan gas. PT. Pertamina EP ASSET 2 FIELD Prabumulih Sumatera merupakan anak perusahaan pertamina yang memiliki fokus operasi pengeboran minyak dan gas di wilayah Sumatera Selatan.
Dalam proses pengeboran minyak bumi agar minyak yang berada di dasar sumur produksi dapat di angkat ke permukaan dan dialirkan ke SP(stasiun penampung maka proses tersebut menggunakan pompa. Dalam proses pengeboran minyak tersebut tidak 100% berisi minyak, terdapat fluida lain yaitu salah satunya air. Dan dalam roses pemisahan fluida minyak dan air tersebut membutuhkan pompa sentrifugal untuk memompa fluida air dan kemudian akan diinjeksikan kembali kedalam bumi. pada kasus ini saya mengambil efisiensi pompa sentrifugal oil wash pump. Pada PT Pertamina EP ASSET 2 FIELD terdapat 9 SP di setiap SP minyak yang dialirkan melalui pompa sebelum minyak menjadi murni dan disuling,
Sebagai salah satu instrumen vital, Pompa sentrifugal tentunya memerlukan perhatian khusus dalam hal pengawasan dan perawatannya. Hal ini ditujukan agar Pompa sentrifugal dapat bekerja secara optimal. Termasuk pengawasan mengenai efisiensi kerjanya.
Untuk mengetahui sejauh mana efisiensi kerja Pompa sentrifugal maka dinilai perlu dilakukan analisis tentang efisiensi kerja tersebut.
Tujuan
Tujuan dari penulisan kerja praktek ini adalah :
Mengetahui efisiensi Pompa sentrifugal oil wash di PT. Pertamina EP ASSET 2 FIELD Prabumulih Sumatera.
Manfaat
Manfaat yang diperoleh dalam penulisan Laporan Kerja Praktek ini adalah :
Mengetahui prinsip kerja Pompa sentrifugal oil wash
Mengetahui efisiensi Pompa sentrifugal oil wash.
Mengetahui permasalahan yang muncul pada Pompa sentrifugal oil wash.
Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penulisan Laporan Kerja Praktek ini adalah Analisa Efisiensi Pompa sentrifugal, yang berfungsi untuk mengalirkan air dan kemudian meng injeksikannya ke dalam bumi kembali. Untuk Menghitung efisiensi tersebut, data yang dibutuhkan yaitu data produksi akhir, panjang rod string, berat rod, berat fluida, massa jenis minyak.
Sistematika Penulisan
Laporan ini disusun bab demi bab dan terdiri dari lima bab yaitu :
Bab I Pendahuluan
Bab ini menjelaskan tentang studi kasus dan problem solving kerja praktek yang berisi : Latar belakang permasalahan, Tujuan, Manfaat, Batasan Permasalahan dan Sistematika Penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Berisi tentang tinjauan pustaka mengenai Teori Dasar pompa sentrifugal, Macam-macam pompa sentrifugal, klasifikasi dari pompa sentrifugal, Bagian-bagian pompa sentrifugal dan analisa peralatan pompa.
Bab III Metodologi
Pengumpulan dan pengolahan data dari hasil pengamatan.
Bab IV Analisa Dan Pembahasan
Berisi tentang hasil dari perhitungan yang telah dilakukan serta pembahasan hasil tersebut.
Bab V Penutup
Terdiri dari Kesimpulan dan Saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Dasar Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal adalah pompa yang menggunakan prinsip tenaga sentrifugal dalam operasinya. Tenaga ini bekerja pada semua bagian yang berputar pada suatu sumbu. Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeler di dalam fluida. Maka fluida yang ada di dalam impeler oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar. Karena timbulnya gaya sentrifugal maka fluida mengalir dari tengah impeler keluar melalui saluran di antara sudu-sudu. Disini head tekanan fluida menjadi lebih tinggi. Demikian juga head kecepatannya bertambah besar karena zat cair mengalami percepatan. Fluida yang keluar dari impeler dan disalurkan keluar pompa melalui nosel. Di dalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan.
Jadi impeler pompa berfungsi memberikan kerja kepada fluida sehingga energi yang dikandungnya menjadi tambah besar. Selisih energi per satuan berat atau head total zat cair antara pipa hisap (suction) dan pipa keluar (discharge) pompa disebut head total pompa.
Pompa sentrifugal dapat mengubah energi mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Dalam hal ini pompa sentrifugal disebut juga mesin kerja.
2.2 Klasifikasi Pompa
2.2.1 Klasifikasi Pompa Sentrifugal
Berdasarkan bentuk impelernya
Pompa aliran radial
Pompa aliran radial mempunyai impelar yang membuang cairan ke dalam rumah spiral yang secara berangsur – angsur berkembang. Hal ini bertujuan untuk mengurangi kecepatan cairan sehingga dapat dirubah menjadi tekanan statis. Pompa radial mempunyai kontruksi yang mengakibatkan zat cair keluar dari impeler arah alirannya akan tegak lurus dengan poros pompa
Pompa aliran aksial
Pompa aliran aksial menghasilkan tekanan tinggi oleh propeller akibat aksi pengangkatan baling – baling pada cairan. Diameter sisi buang sama besar dengan diameter sisi masuk. Pompa aksial mempunyai kontruksi yang mengakibatkan zat cair keluar dari impeler arah alirannya akan sejajar dengan poros pompa.
Pompa aliran radial dan axial
Pompa aliran campuran menghasilkan tinggi tekanan atau haed sebagian oleh pengangkatan baling-baling pada cairan. Arah aliran berbetuk kerucut mengikuti bentuk impelernya. Diameter sisi buang baling-baling lebih besar dari diameter sisi masuk
Peripheral
Cairan pada jenis ini diatur oleh baling-baling impeller dengan kecepatan yang tinggi selama hampir satu putaran di dalam saluran yang berbentuk cincin. Energi ditambahkan ke cairan dalam sejumlah impuls.
Berdasarkan bentuk rumah pompa
Pompa volut, pompa dengan rumah berbentuk volut
Pada pompa ini diperlihatkan sebuah impeller mengeluarkan cairan ke dalam rumah berbentuk spiral, untuk mengurangi secara proporsional kecepatan cairan. Dengan demikian, sebagian energi kecepatan cairan diubah ke bentuk energi tekanan.
Pompa difuser, pompa dengan rumah berbentuk diffuser
Sudu-sudu pengaur stasioner mengelilingi impelar dalam pompa jenis diffuser. Saluran yang membesar bertahap ini mengubah arah aliran cairan dan mengubah energy kecepatan kepada head tekan.
Berdasarkan jumlah aliran yang masuk
Pompa satu aliran masuk
Pompa dua aliran masuk
Berdasarkan posisi poros
Pompa horizontal
Pompa poros horizontal mempunyai poros dengan posisi mendatar
Pompa vertical
Pompa poros tegak mempunyai poros dengan posisi tegak.
2.3 Bagian-bagian Utama Pompa Sentrifugal
Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat sepert gambar berikut :
Gambar 2.1 Bagian-bagian Utama Pompa Sentrifugal
Stuffing Box
Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing.
Packing
Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.
Shaft (poros)
Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya.
Shaft sleeve
Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever.
Vane
Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.
Casing
Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).
Eye of Impeller
Bagian sisi masuk pada arah isap impeller.
Impeller
Impeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.
Wearing Ring
Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller.
Bearing
Bearing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.
Discharge Nozzle
Discharge Nozzle berfungsi sebagai saluran keluar dari pompa.
Aplikasi Pompa Sentrifugal
Pompa Serba Guna (General Purpose Pumps)
Pompa jenis ini biasanya dirancang untuk pemompaan cairan jernih dinding pada suhu sedang atau kadang-kadang ada yang tingkat tunggal tetapi ada juga yang tingkat ganda dan menghasilkan tekanan yang cukup untuk pompa air dan oli.
Pompa Non Cloging
Menggunakan impeler tanpa atau dengan sudu, untuk pompa ini menangani pembuangan limbah, kotoran dan cairan jenis lainnya.
Pompa Sambungan Tertutup (Close Coupled Pump)
Mengkombinasikan motor dan pompa dalam unit tunggal, merupakan pompa yang kompak dan kuat. Dirancang untuk menangani aneka jenis cairan kimia. Karena tenaganya relatif rendah.
Pompa Multi Tingkat (Multi Stage Pumps)
Unit-unit horizontal rancangan dibuat dengan kedua jenis dan rumah belah horizontal. Jenis dinding belah adalah yang umum banyak dirancang untuk tekanan head dengan empat tingkat atau lebih.
Pompa Vertikal
Sejumlah rancangan dari pompa vertikal bisa didapatkan untuk bermacam-macam aplikasi seperti : pompa oli, pompa sumur dalam dan pompa kebakaran. Jenis pompa ini digunakan untuk tekanan yang moderat dan head, tergantung jumlah tingkatnya. Yang umum dirancang dengan multi tingkat dan impeler jenis terpadu. Jadi banyaknya aliran yang dihasilkan oleh pompa jenis ini relatif head juga.
2.5 Kavitasi
Bila tekanan pada sembarang titik di dalam pompa turun menjadi lebih rendah dari tekanan uap pada temperatur cairannya, cairan itu akan menguap dan membentuk suatu rongga uap. Gelembung-gelembung akan mengalir bersama – sama dengan aliran sampai pada daerah yang mempunyai tekanan yang lebih tinggi dicapai dimana gelembung-gelembung itu akan mengecil lagi secara tiba-tiba (impolode-pecah ke arah dalam) yang akan mengakibatkan suatu shock yang besar pada dinding didekatnya. Fenomena ini disebut kavitasi.
Masuknya cairan secara tiba-tiba ke dalam ruangan yang terjadi akibat pengecilan gelembung-gelembung tadi akan menyebabkan kerusakan-kerusakan mekanis, yang kadang-kadang dapat menyebabkan terjadinya lubang-lubang yang dapat disebut dengan erosi. Reaksi kimia antara gas-gas juga dapat terjadi dan akan menyebabkan korosi dan penambahan kerusakan pada logam. Sifat-sifat lain yang tidak diingini adalah suara-suara yang diakibatkan kavitasi, yang bervariasi untuk masing-masing unit yang dapat bersifat gelotak-gelotak sampai-sampai berupa bunyi ketukan yang kuat dan akan mengakibatkan getaran yang kuat pada unit-unit itu.
Energi yang dibutuhkan untuk melakukan percepatan pada air untuk mendapatkan kecepatan yang tinggi dalam pengisian yang tiba-tiba dari ruangan kosong itu adalah merupakan kerugian dan dengan demikian kavitasi selalu diikuti oleh penurunan efisiensi. Kavitasi terutama akan terjadi pada bagian sisi masuk sudu impeler pompa, baik pada sudu-sudu maupun pada dinding samping. Erosi dan keausan yang disebabkan oleh kavitasi tidak akan terjadi pada titik-titik yang mempunyai tekanan terendah dimana kantongan-kantongan udara dibentuk, tetapi akan terjadi lebih di hulu pada mana terjadi pengecilan gelembung.
2.6 Menghitung Kinerja Pompa
Kerja yang ditampilkan oleh sebuah pompa merupakan fungsi dari head total dan berat cairan yang dipompa dalam jangka waktu yang diberikan. Daya batang torak pompa (Ps) adalah daya Hp yag dikirimkan ke batang torak pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut :
Bhp =Whpηpump
Atau
ηpump =WhpBhp
Keluaran pompa, daya Hp air atau daya Hp hidrolik (hp) adalah daya Hp cairan yang dikirimkan oleh pompa, dan dapat dihitung sebagai berikut:
Whp = Q x (hd – hs)
Dimana:
Whp = Water Horse Power
Bhp = Brake Horse Power
hd = head pembuangan
hs = head penghisapan
Q = Debit
BAB III
METODOLOGI
Skema Penelitian
MulaiMulaiLangkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan penelitian adalah sebagai berikut :
Mulai
Mulai
Studi Literatur Studi Literatur
Studi Literatur
Studi Literatur
Tinjauan Lapangan Tinjauan Lapangan
Tinjauan Lapangan
Tinjauan Lapangan
Identifikasi Masalah Identifikasi Masalah
Identifikasi Masalah
Identifikasi Masalah
Pengambilan DataPengambilan Data
Pengambilan Data
Pengambilan Data
Pengolahan Data dan Analisa DataPengolahan Data dan Analisa Data
Pengolahan Data dan Analisa Data
Pengolahan Data dan Analisa Data
Pembuatan LaporanPembuatan Laporan
Pembuatan Laporan
Pembuatan Laporan
SeminarSeminar
Seminar
Seminar
Gambar 3.1 Skema Penelitian
Waktu dan Tempat
Waktu : 1 Februari 2016 – 1 Maret 2016
Tempat : PT. Pertamina EP ASSET 2 FIELD Prabumulih
Data-Data Lapangan
Spesifikasi Pompa
Gambar 3.2 pompa sentrifugal jenis MTC RO KSB
Type and Size : RO A 100/03-8.131.80 No :
Product No : T06 308 98 Speed : 2965 rpm
Total Head : 200 m Driver : 45 kW
Capacity : 150 m3/h
