ANALISIS KEHILANGAN PANAS DAN TEKANAN PADA PENYALURAN UAP AIR PANAS BUMI
TUGAS AKHIR
Oleh: MULKI HAKIEM ADLI MUSTAQIEM NIM 12205015
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar SARJANA TEKNIK pada Program Studi Teknik Perminyakan
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010
ANALISIS KEHILANGAN PANAS DAN TEKANAN PADA PENYALURAN UAP AIR PANAS BUMI
TUGAS AKHIR
Oleh: MULKI HAKIEM ADLI MUSTAQIEM NIM 12205015
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar SARJANA TEKNIK pada Program Studi Teknik Perminyakan Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan Institut Teknologi Bandung
Disetujui oleh: Dosen Pembimbing Tugas Akhir, Tanggal.......................................
______________________________ (Dr. Ir. Ucok W.R. Siagian)
Analisis kehilangan panas dan tekanan pada penyaluran uap air panas bumi Mulki Hakiem Adli Mustaqiem (mahasiswa) Dr. Ir. Ucok W.R. Siagian (dosen pembimbing) SARI Kehilangan panas dan tekanan pada penyaluran fluida panas bumi dari sumur-sumur produksi panas bumi ke pembangkit listrik merupakan problematika yang sering dihadapi pada eksploitasi sumberdaya panas bumi. Kehilangan panas sepanjang pipa menyebabkan terjadinya kondensasi uap air menjadi air (cair). Sementara itu adanya fasa cair dalam fluida panas bumi tidak diinginkan karena entalpi fluida akan menurun dan adanya fasa cair tersebut akan dapat menyebabkan kerusakan turbin yang dirancang untuk beroperasi dengan umpan uap air. Oleh karena itu sebelum masuk turbin air perlu disingkirkan menggunakan separator uap-cair. Selama proses penyaluran fluida panas bumi produksi, akan terjadi kehilangan panas dan tekanan, sehingga nilai energi fluida di titik sebelum masuk turbin akan menurun. Kehilangan tekanan sebagian besar terjadi akibat adanya gaya gesek fluida dengan dinding pipa dan perbedaan elevasi. Kehilangan panas yang terjadi di sepanjang pipa disebabkan oleh perbedaan temperatur di dalam dan di luar pipa, dimana fluida panas bumi bersuhu tinggi sedangkan suhu di luar relatif rendah. Untuk mengurangi besarnya kehilangan tekanan di sepanjang pipa produksi, maka gesekan fluida dengan pipa harus diminimalkan. Pola aliran produksi juga merupakan hal yang perlu di perhatikan untuk menentukan perkiraan kehilangan tekanan, dimana pola aliran di pengaruhi oleh besarnya fraksi uap dalam aliran tersebut. Di sepanjang pipa panas bumi biasanya di gunakan jebakan kondensat sehingga kondensat yang terbentuk dapat langsung di buang dari pipa produksi, pembuangan kondensat ini juga bisa mempengaruhi pola aliran yang terjadi. Sedangkan untuk mengurangi besarnya kehilangan panas yang terjadi adalah dengan menghambat laju alir panas dari dalam pipa menuju lingkungan luar pipa. Untuk menghambat laju alir panas di sepanjang pipa produksi maka di gunakan insulator untuk menyelimuti pipa produksi. ABSTRACT Heat loss and pressure loss at geothermal fluids flow it is often faced in geothermal exploration. Heat loss along pipe is caused condensation that changed vapor to water (liquid). Liquid phase at geothermal fluids it is something that we want not happen because it would change fluids enthalpy and also liquid phase would damaged the turbine that been designed just been support by vapor. Liquid phase have to been moved before come to the turbine use vapor-liquid separator. At geothermal production flow, would happen heat and pressure loss, it would cause fluids energy before come to turbine decrease. Major pressure loss happen because there are a friction between fluids and pipe, and a differential elevation. Heat loss at producing pipe happen because there are a different temperature between inner and outer of the pipe, which is temperature the geothermal fluids are higher than ambient temperature. To minimize pressure loss along producing pipe, friction between fluids and pipe have to be reduced. Flow model are an important thing to measure the pressure loss, which is depend on fraction of vapor in the fluids. Condensate trap are commonly used in geothermal producing pipe, so if it producing condensaet, the condensate would be moved from producing pipe, if condensate was moved, it is would affect the fluids flow model. To minimize heat loss the heat flow speed from pipe to ambient have to be slowed. To slowed the heat flow, insulator are needed along producing pipe.
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
1
PENDAHULUAN Dalam pembangit listrik tenaga panas bumi fluida yang digunakan untuk memutar turbin adalah uap air. Tenaga yang dihasilkan dari uap air ini di pengaruhi oleh energi dalam fulida tersebut. Semakin besar tekanan dan suhu uap maka energi dalamnya semakin besar juga. Untuk mengoptimumkan energi yang dihasilkan di dalam turbin maka di usahakan sepanjang pipa produksi tidak terjadi banyak kehilangan tekanan dan kehilangan panas. Kehilangan tekanan bisa direkayasa dengan merubah pola aliran di dalam pipa. Selain itu juga disain kekasaran dan diameter pipa juga akan mempengaruhi besarnya kehilangan tekanan yang terjadi. Selain kehilangan tekanan, yang akan menurunkan energi dalam fluida adalah kehilangan panas. Kehilangan panas terjadi akibat perbedaan antara suhu di dalam dan di luar pipa. Kecepatan aliran panas yang terjadi akibat perbedaan suhu tersebut tidak dipengaruhi oleh kecepatan aliran fluida. Semakin cepat laju alir fluida yang diproduksikan maka kehilangan panas akan semakin tidak signifikan. Untuk mengurangi kehilangan panas yang terjadi pada pipa produksi panas bumi maka insulator digunakan di sepanjang pipa. Insulator, jebakan kondensat dan separator adalah fasilitas permukaan yang sering di gunakan dalam lapangan panas bumi. Dalam tugas akhir ini akan dilihat bagaimana sensitifitas masing-masing komponen fasilitas permukaan ini dalam mempengaruhi energi yang didapatkan di titik akhir, atau turbin. Dalam produksi panas bumi, insulator, jebakan kondensat dan separator memiliki fungsi masingmasing. Pada kenyataan di lapangan kita tidak hanya menggunakan salah satu dari ketiga komponen itu, melainkan mengkombinasikannya. Setiap komponen memiliki kekurangan masingmasing apabila hanya berdiri sendiri. Insulator contohnya, tidak dapat memindahkan kondensat yang terbentuk, sehingga membuat fluida di titik akhir masih mengandung kondensat dan fluida yang mengandung kondensat ini akan merusak turbin. Separator dan jebakan kondensat bukanlah alat yang sama, namun intinya mereka memisahkan uap dan air. Pemisahan yang di lakukan oleh separator dan jebakan kondensat ini secara
langsung akan merubah aliran energi yang terjadi, dengan adanya materi yang keluar dari pipa produksi, maka energi di titik akhir atau turbin akan berkurang juga. Tebalnya insulator, posisi separator, dan banyaknya kondensat trap serta posisinya haruslah di perhitungkan untuk mendapatkan energi yang optimum pada turbin. Selain energi optimum, komposisi fluida juga penting untuk di perhitungkan, apakah akan merusak turbin atau tidak. Pada akhirnya setiap rekayasa dan perhitungan yang dilakukan akan menjawab pertanyaan apakah hal yang atau telah dilakukan memiliki nilai ekonomi yang baik atau tidak. KEHILANGAN TEKANAN, KEHILANGAN PANAS DAN PEMINDAHAN MATERI -
kehilangan tekanan
Kehilangan tekanan sepanjang aliran produksi di permukaan terjadi akibat adanya gesekan antara fluida dengan pipa, juga dikarenakan adanya perbedaan elevasi sepanjang pipa produksi, secara garis besar di bagi menjadi dua, yaitu kehilangan tekanan akibat aliran satu fasa fluida dan akibat aliran dua fasa fluida. Dalam analisa tugas akhir ini metode yang di gunakan adalah metode penghitungan kehilangan tekanan akibat aliran dua fasa fluida. Aliran dua fasa fluida secara garis besar juga di bagi menjadi dua, yaitu aliran fluida yang di asumsikan homogeneous dan seperated. Dalam analisa tugas akhir ini model yang di gunakan adalah model aliran seperated. Aliran fluida seperated ini akan menghasilkan perbedaan kehilangan tekanan tergantung dengan jenis aliran yang terjadi sepanjang jalur pipa produksinya. Di bawah ini adalah contoh aliran yang mungkin terjadi selama proses produksi.
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
2
panas fluida menuju dinding pipa dalam dan dinding luar insulator adalah in dan out.
gambar
1.
Jenis-
jenis pola aliran di sepanjang pipa
Berikut ini adalah beberapa metoda yang dilakukan untuk menganalisis kehilangan tekanan yang terjadi sepanjang pipa produksi dengan aliran dua fasa yang di kategorikan sebagai seperated model dalam analisa tugas akhir ini : 1.
dun and ross
2.
orkiszewski
3.
hagedorn and brown
4.
azis, govier and fogarasi
gambar 2. Model perpindahan panas di dalam pipa berinsulasi
Untuk menghitung besarnya energi panas yang hilang pada tugas akhir ini digunakan fourier’s law of conduction dan newton’s law of cooling.
-
pemindahan materi yang di lakukan adalah pemindahan salah satu fasa fluida, yaitu air. Pemindahan materi yang terjadi di sepanjang pipa akan mengakibatkan beberapa hal, yaitu : 1.
-
perubahan pola aliran perubahan pola aliran ini terjadi akibat perubahan komposisi uap dan air yang ada di sepanjang pipa produksi. Perubahan pola aliran ini akan mengakibatkan perbedaan kehilangan tekanan yang terjadi di sepanjang pipa yang di akibatkan oleh perbedaan gaya gesek yang dihasilkan oleh komposisi fluida yang berbeda.
kehilangan panas
Dalam pipa produksi panas bumi mengalir fluida yang temperaturnya tinggi, sedangkan suhu udara di luar pipalebih rendah, akibatnya terjadi perpindahan panas selama proses mengalirnya fluida produksi tersebut. laju alir panas sepanjang pipa besarnya bergantung pada ketebalan pipa dan ketebalan insulatornya, koeffisien konduktivitas material, suhu di dalam dan di luar pipa serta koeffisien laju alir panas fluida terhadap dinding pipa dan atau insulator. Pada gambar di bawah ini ketebalan pipa dan atau insulator di definisikan dalam diameternya (R1, R2,..., Rn). Koefisien konduktivitas dari pipa dan insolator adalah 1, 2,..., n. Sedangkan suhu fluida di dalam dan di luar pipa adalah Tin dan Tout, sementara laju alir
pemindahan materi
2.
perubahan aliran energi perubahan aliran energi ini terjadi akibat adanya materi (kondensat) yang di buang dimana kondensat itu dengan suhu dan tekanan pembuangan masih memiliki energi dalam yang cukup besar bila di bandingkan dengan air pada suhu dan
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
3
tekanan normal. Dengan adanya massa yang hilang, maka energi yang akan di dapatkan di titik akhir akan berkurang. Pemindahan materi ini dapat dilakukan dengan pemasangan separator dan jebakan kondensat. Oleh karena itu perlu dilakukan perhitungan yang matang pada pemasangan separator dan jebakan kondensat agar kehilangan energi yang akan terjadi tidak terlalu signifikan namun juga dapat memenuhi kebutuhan uap dengan fraksi air yang sangat kecil di turbin. Separator bisa di posisikan dimana saja, namun jebakan kondensat hanya di posisikan pada pipa yang mengalirkan uap saja, biasanya berada setelah separator ato pada sumur satu fasa uap.
h.
dengan kondisi demikian maka berikut ini adalah kasus yang di ciptakan untuk menganalisa pengaruh insulator, jebakan kondensat dan separator terhadap optimasi produksi : 1.
Aliran sepanjang 6.600 meter dari batas awal sampai batas akhir, tanpa insulator jebakan kondensat dan separator.
2.
Aliran sepanjang 6.600 meter dari batas awal sampai batas akhir menggunakan insulator jenis urethane foam
METODOLOGI Metodologi tugas akhir ini adalah menganalisa berbagai kasus untuk melihat pengaruh insulator, separator dan jebakan kondensat dengan korelasi Aziz Govier Fogarasi, Dun and Ross, Hagedorn and Brown dan Orkiwzeski menggunakan simulator.
3.
Dalam tugas akhir ini analisa pengaruh insulator, jebakan kondensat, dan separator akan di lihat dari bagaimana pengaruh ketiganya terhadap contoh kasus suatu produksi panas bumi. Berikut ini adalah aliran yang di ciptakan untuk menganalisa pengaruh insulator dan jebakan kondensat pada pipa produksi panas : 4.
a.
laju alir massa 311710 kg/jam
b.
fraksi uap air awal 0.453106734
c.
kondisi fluida saturated
d.
pipa lurus dengan panjang 6.600 meter dengan jenis cast iron
e.
tekanan awal aliran 13.6 bar
f.
elevasi 200 meter ketinggian tetap
g.
dengan
suhu udara luar pipa konstan 18 derajat celcius dengan kecepatan angin 1m/s
a.
Insulator dengan ketebalan 0.5 cm
b.
Insulator dengan ketebalan 1 cm
c.
Insulator dengan ketebalan 2 cm
d.
Insulator dengan ketebalan 3 cm
Aliran sepanjang 6.600 meter dari batas awal sampai batas akhir menggunakan separator a.
Separator dengan posisi di batas awal
b.
Separator dengan posisi 2.000 meter dari batas awal
c.
Separator dengan posisi 4.000 meter dari batas awal
d.
Separator dengan posisi 6.000 meter dari batas awal
Aliran sepanjang 6.600 meter dari batas awal sampai batas akhir dengan separator di posisi awal dengan menggunakan beberapa kondensat trap. a.
Satu kondensat dengan posisi di 6.000 meter dari batas awal
b.
Dua kondensat dengan posisi di 6.000 meter, dan 5.000 meter dari batas awal
c.
Tiga kondensat dengan posisi di batas akhir, 6.000 meter, 5.000 meter dan 4.000 meter dari batas awal
d.
Empat kondensat trap dengan posisi di batas akhir, 6.000 meter, 5.000
gradien
diameter dalam pipa 574.6 mm dengan diameter luar pipa 609.6 mm
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
4
meter, 4.000 meter dan 2.000 meter dari batas awal 5.
Aliran sepanjang 6.600 meter dari batas awal sampai batas akhir menggunakan variasi insulator, jebakan kondensat dan separator a.
Insulator setebal 3 cm dengan posisi separator di titik awal
b.
Insulator setebal 0,5 cm dengan posisi separator di 6.000 meter dari titik awal
c.
Insulator setebal 1 cm dengan separator di titik 4.000 meter dari titik awal dan jebakan kondensat di titik 5.000 dan 6.000 meter dari titik awal
d.
Insulator setebal 2 cm dengan separator di titik awal dengan jebakan kondensat di titik 1.000, 2.000, 3.000, 4.000, 5.000, 6000 meter dari titik awal
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa yang dilakukan terhadap ketebalan insulator, jumlah jebakan kondensat dan separator adalah menggunakan persamaan keadaan untuk perubahan fasanya dan menggunakan empat korelasi yaitu hagedorn and brown, aziz govier and fogarasi, dun and ross, dan orkiwzeski, untuk menghitung energi yang hilang sepanjang pipa. Energi yang hilang sepanjang pipa di akibatkan oleh kehilangan tekanan karena gaya gesek dan perbedaan elevasi, kehilangan panas akibat perbedaan suhu dan pemindahan materi dari pipa produksi. Ke empat korelasi tidak menunjukkan kecenderungan yang sama terhadap tekanan dan fraksi uap di titik akhir. Untuk dun and ross dan orkiwzeski misalnya, semakin tebal insulatornya maka tekanan di titik akhir akan semakin tinggi. Untuk korelasi aziz govier and fogarasi semakin tebal insulator tekanan di titik akhir akan semakin kecil meski nilai fraksi uap akan semakin meningkat. Dalam tugas akhir ini lebih di arahkan menuju analisa energi yang dihasilkan karena tekanan dan fraksi uap pada perhitungan hasil akhirnya adalah energi.
Dari pemodelan yang dilakukan dapat dilihat bahwa energi yang dihasilkan dipengaruhi oleh ketebalan insulator, posisi separator, posisi dan jumlah jebakan kondensat. Ketika berdiri sendiri ketebalan insulator adalah variable yang paling berpengaruh terhadap laju alir energi. Jumlah jebakan kondensat adalah variable yang pengaruhnya paling kecil terhadap laju alir energi. Untuk ketebalan insulator, ke empat korelasi yang di gunakan menunjukkan bahwa peningkatan ketebalan insulator lebih signifikan meningkatkan laju alir energi karena insulator mencegah kehilangan energi panas yang di miliki oleh fluida. Dengan berkurangnya kehilangan energi yang terjadi maka penurunan tekanan dan fraksi uap dapat di minimalisir, berbeda dengan jebakan kondensat semakin banyak kondensat trap tidak terlalu mempengaruhi perubahan energi yang di hasilkan, namun dari keempat korelasi terlihat bahwa dengan memilih untuk memasang jebakan kondensat saja maka energi yang dihasilkan akan menurun cukup signifikan. Penurunan energi yang signifikan dalam pengambilan keputusan untuk memasang jebakan kondensat adalah karena dengan memasang jebakan kondensat separator harus di gunakan. Penggunaan separator ini diperlukan karena jebakan kondensat adalah alat yang bekerja dengan baik untuk dipasang pada pipa produksi yang aliran di dalamnya di dominasi oleh uap. Setelah energi mengalami penurunan yang signifikan karena digunakannya separator, jumlah jebakan kondensat yang semakin banyak tidak terlalu mempengaruhi perubahan energi yang di hasilkan. Perubahan yang terjadi semakin banyaknya jebakan kondensat yang di gunakan adalah semakin menurunnya energi yang di dapatkan di titik akhir. Penurunan energi yang terjadi akibat semakin banyaknya jebakan kondensat dikarenakan semakin banyak juga materi yang di pindahkan, sementara materi yang dipindahkan tersebut memiliki nilai energi juga. Tapi perlu di perhatikan, dengan bertambahnya jumlah jebakan kondensat maka terjadi penurunan energi di titik akhir, namun dengan jumlah jebakan kondensat sebanyak empat buah, energi yang dihasilkannya lebih besar dari pada jumlah kondensat 3 buah. Hal tersebut dapat terjadi karena kehilangan enrgi dapat dikonversi menjadi dua keadaan, keadaan pertama adalah dengan terjadinya penurunan tekanan dan temperature dan yang kedua adalah keadaan dimana tekanan dan temperature tidak berkurang namun terjadi
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
5
perubahan fasa fluida. Dari perhitungan yang dilakukan didapat bahwa fraksi uap merupakan variable yang lebih berpengaruh dari pada tekanan di titik akhir. Pada analisa tugas akhir ini, posisi pemasangan separator cukup signifikan mempengaruhi nilai energi yang di hasilkan. Dari keempat korelasi menunjukkan bahwa semakin dekat separator dengan titik akhir maka energi yang di hasilkan akan semakin besar, namun tidak akan pernah melebihi atau sama dengan kondisi tanpa separator, hal ini terjadi karena adanya materi yang di pindahkan. Sedangkan dari kasus kombinasi, terlihat bahwa energi yang dihasilkan paling besar dalam kasus separator di titik awal dengan tebal insulator 3 cm di bandingkan dengan separator di titik 6.000 meter dari titik awal dengan ketebalan insulator 0,5 cm. Dari ketiga korelasi (selain korelasi aziz govier and fogarasi) menunjukkan bahwa energi yang dihasilkan lebih besar dari pada pemasangan separator di titik 6.000 meter dari batas awal. Dari kedua kasus ini dapat kita simpulkan bahwa memang benar bahwa ketebalan insulatorlah yang lebih berpengaruh dari pada posisi separator. Dari kasus pemasangan jebakan kondensat terlihat bahwa meskipun pada kasus terakhir lebih banyak memiliki jebakan kondensat namun energinya lebih besar (korelasi dun and ross dan orkiwzeski) di karenakan pada kasus terakhir ini insulator yang di gunakan adalah 2 cm, sedangkan pada kasus 5.c insulator yang terpasang hanya 1 cm. Dari kedua kasus tersebut bisa disimpulkan bahwa ketebalan insulator yang baik dapat menyamai jumlah energi yang hilang dengan adanya jebakan kondensat yang terpasang. Namun jika dilihat dari korelasi aziz gavior fogarasi dan hagedorn and brown, semakin banyaknya jumlah jebakan kondensat maka energi yang dihasilkan akan semakin kecil meskipun dengan menggunakan insulator yang dua kali lebih tebal.
KESIMPULAN 1.
Tidak ada kecenderungan yang sama pada setiap korelasi untuk menghasilkan nilai tekanan dan fraksi uap pada titik akhir.
2.
Untuk mendapatkan energi yang lebih besar di titik akhir maka kehilangan energi
harus diminimalkan dengan menambahakan insulator di sepanjang pipa produksi. 3.
Untuk mendapatkan energi yang lebih besar dengan kondisi pipa yang sama adalah dengan menempatkan separator lebih dekat ke titik akhir atau power station.
4.
Jumlah jebakan kondensat yang tepat selain dapat meningkatkan kualitas uap di titik akhir juga akan meminimalisir kehilangan energy yang terjadi.
SARAN 1.
Pemilihan insulator yang baik adalah hal pertama yang harus di pertimbangkan.
2.
Dalam pemilihan posisi separator, semakin dekat dengan turbin semakin baik.
3.
Jumlah jebakan kondensat dan posisinya harus di perhitungkan dengan baik untuk meminimalisir kehilangan energi di titik akhir.
4.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk melihat kelakuan uap air saat energinya diambil, untuk melihat apakah tekanan fluidanya yang mengalami penurunan ataukah fasanya yang akan berubah.
5.
Perlu di pelajari lebih jauh untuk menciptakan alat atau rekayasa untuk menghindari terhambatnya aliran oleh kondensat yang terbentuk tanpa dilakukan pemindahan materi kondensat tersebut dari aliran.
6.
Perlu analisa lebih lanjut tentang besarnya energi dan kemurnian uap panas, yaitu bagaimana pengaruh percabangan pipa menjadi lebih banyak dengan diameter lebih kecil dengan jebakan kondensat di tiap pipa kecil tersebut dibandingkan dengan jumlah jebakan kondensat yang sama pada satu pipa yang lebih besar
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
6
dengan panjang pipa yang berbeda. Hal tersebut dimaksudkan untuk memperpendek jarak separator dengan turbin namun tetap menghasilkan fraksi uap yang murni ketika memasuki turbin. 7.
Perlu dilakukan analisa tidak hanya sepanjang pipa produksi di atas permukaan, melainkan dari titik bawah lubang sumur. Dari analisis tersebut dapat dilakukan percobaan pemodelan untuk menentukan titik pada permukaan tanah untuk dilaksanakannya pemboran yang menghasilkan energi paling besar.
baik. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada bapak Sugeng dan pak Ian karena telah membantu penulis dalam melaksanakan kerja praktek di lapangan panas bumi Wayang Windu sehingga penulis banyak mendapatkan pelajaran tentang lapangan panas bumi dan dapat mengerjakan tugas akhir dengan baik. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada seluruh staf TU teknik perminyakan atas kerjasamanya sehingga tugas akhir ini dapat disidangkan. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman angkatan 05 khususnya dan anggota HMTM PATRA pada umumnya. Semoga hasil kerja keras ini dapat bermanfaat untuk semua pembaca. Terimakasih. DAFTAR PUSTAKA
UCAPAN TERIMAKASIH Penulis sangat bersyukur kepada Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan bimbingan Nya tugas akhir ini dapat diselesaikan. Selanjutnya penulis mengucapkan terimakasih kepada Umi Mari Marhamah dan Abi Dindin Sjafrudin atas kasih sayang dan restunya. Tidak lupa kepada Adinda, Faqih, Abil dan Ila yang mewarnai harihari menjadi lebih ceria. Terimakasih juga untuk Baety Kurnia Dewi untuk segala dukungannya, kaya lagi pilkada pake kata-kata dukungan. Juga terimakasih kepada keluarga besar di Bandung dan Jakarta. Selanjutnya terimakasih penulis ucapkan untuk Mas Ucok selaku dosen pembimbing, karena banyak masukan serta diskusi yang kami lakukan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan
1.
M.S. Nenny : TM- 4261 TEKNIK PANAS BUMI, catatan kuliah, teknik perminyakan ITB, Institut Teknologi Bandung
2.
M. Leksono : slide-slide kuliah Pengolahan Lapangan dan Transportasi, teknik perminyakan ITB, Institut Teknologi Bandung
3.
www.wikipedia.com
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
7
LAMPIRAN
Skema pipa
Skema simulator hysis untuk case kombinasi 4
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
8
kasus
base case
insul 0,5 cm
insul 1 cm
insul 2 cm
insul 3 cm
Aziz dkk
950,4
925,9
918,7
913,3
911
Dun and Ross
1147
1151
1152
1153
1153
Hagedorn and Brown
950,7
942,8
940,5
938,8
938
Orkiwzeski
1147
1151
1152
1153
1153
Aziz dkk
177,679
176,56
176,226
175,975
175,867
Dun and Ross
185,926
186,081
186,12
186,159
186,159
Hagedorn and Brown
177,693
177,334
177,23
177,152
177,116
Orkiwzeski
185,926
186,081
186,12
186,159
186,159
Aziz dkk
131,728646
141,765708
144,571098
146,690726
147,563514
Dun and Ross
127,115338
136,84069
139,614909
141,672195
142,513812
Hagedorn and Brown
131,728646
141,360485
144,103533
146,129648
146,971265
Orkiwzeski
127,115338
136,84069
139,614909
141,672195
142,513812
Aziz dkk
101,5466859
109,2442608
111,3936374
113,0174624
113,6858005
Dun and Ross
98,23720489
105,7580875
107,9033215
109,4945042
110,1449666
Hagedorn and Brown
101,5466859
108,9594838
111,0701998
112,6286144
113,2760612
Orkiwzeski
98,23720489
105,7580875
107,9033215
109,4945042
110,1449666
tekanan
suhu
laju uap
energi
Table perhitungan kasus insulator kasus
base case
sep 0km
sep 2km
sep 4km
sep 6km
Aziz dkk
950,4
0
0
231,8
678,1
Dun and Ross Hagedorn and Brown
1147
986,4
1042
1091
1127
950,7
1115
1056
1001
951,5
Orkiwzeski
1147
986,4
1042
1091
1127
tekanan
suhu Aziz dkk
177,679
???
???
124,939
163,663
Dun and Ross Hagedorn and Brown
185,926
179,284
181,674
183,698
185,14
177,693
184,663
182,259
179,921
177,729
Orkiwzeski
185,926
179,284
181,674
183,698
185,14
Aziz dkk
131,728646
0
0
134,8
132,3
Dun and Ross Hagedorn and Brown
127,115338
125,2073984
125,54136
126,1135
126,9234
131,728646
124,3458472
126,48188
128,68111
130,99656
Orkiwzeski
127,115338
125,2073984
125,54136
126,1135
126,9234
Aziz dkk
101,5466859
0
0
101,5871522
101,4818175
Dun and Ross Hagedorn and Brown
98,23720489
96,56933616
96,89874999
97,39990826
98,06665988
101,5466859
96,0620026
97,64225467
99,26854018
100,9841565
laju uap
energi
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
9
Orkiwzeski
98,23720489
96,56933616
96,89874999
97,39990826
98,06665988
Table perhitungan kasus posisi separator
kasus
base case
1 jebakan
2 jebakan
3 jebakan
4 jebakan
Aziz dkk
950,4
0
0
0
0
Dun and Ross Hagedorn and Brown
1147
986,6
986,9
987,2
987,5
950,7
1109
1101
1092
1082
Orkiwzeski
1147
986,6
986,9
987,2
987,5
tekanan
suhu Aziz dkk
177,679
???
???
???
???
Dun and Ross Hagedorn and Brown
185,926
179,293
179,306
179,319
179,332
177,693
184,424
184,102
183,738
183,332
Orkiwzeski
185,926
179,293
179,306
179,319
179,332
Aziz dkk
131,728646
0
0
0
0
Dun and Ross Hagedorn and Brown
127,115338
125,1539427
125,0980335
125,0183565
125,0320243
131,728646
124,3282599
124,3260617
124,3407037
124,3673984
Orkiwzeski
127,115338
125,1539427
125,0980335
125,0183565
125,0320243
laju uap
energi Aziz dkk
101,5466859
0
0
0
0
Dun and Ross Hagedorn and Brown
98,23720489
96,52845483
96,48568075
96,42457475
96,4354638
101,5466859
96,04150862
96,03083143
96,03177939
96,04099609
Orkiwzeski
98,23720489
96,52845483
96,48568075
96,42457475
96,4354638
Table perhitungan kasus jumlah jebakan kondensat kasus
base case
komb 1
komb 2
komb 3
komb 4
Aziz dkk
950,4
760,5
825,3
703,1
627,4
Dun and Ross Hagedorn and Brown
1147
949,5
1134
1075
952,5
950,7
1021
944,6
952,9
1002
Orkiwzeski
1147
949,5
1134
1075
952,5
Aziz dkk
177,679
168,318
171,702
165,124
160,679
Dun and Ross Hagedorn and Brown
185,926
177,639
185,416
183,045
177,774
177,693
180,783
177,416
177,792
179,965
Orkiwzeski
185,926
177,639
185,416
183,045
177,774
Aziz dkk
131,728646
141,235801
141,422827
142,5476402
141,2216774
Dun and Ross Hagedorn and Brown
127,115338
140,4166334
136,6247186
138,6782876
139,5495362
131,728646
140,1059146
125,1361541
141,2772911
139,3260362
Orkiwzeski
127,115338
140,4166334
136,6247186
138,6782876
139,5495362
tekanan
suhu
laju uap
energi
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
10
Aziz dkk
101,5466859
108,5248048
108,8001164
109,4029381
108,1946345
Dun and Ross Hagedorn and Brown
98,23720489
108,2425021
105,5710586
107,0831363
107,5791251
101,5466859
108,1107831
96,45633795
108,9114486
107,4815226
Orkiwzeski
98,23720489
108,2425021
105,5710586
107,0831363
107,5791251
Table perhitungan kasus kombinasi
Tekanan akhir vs tebal insulator
Laju produksi vs tebal insulator
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
11
Energi vs ketebalan insulator
Tekanan akhir vs jumlah jebakan kondensat
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
12
Laju produksi vs Jumlah jebakan kondensat
Energi vs Jumlah jebakan konensat
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
13
Tekanan akhir vs posisi separator (dari titik awal)
Laju Produksi vs Posisi Separator (dari titik awal)
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
14
Energi vs Posisi separator (dari titik awal)
Tekanan akhir vs Case
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
15
Laju produksi vs case
Energi vs Case
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
16
Energi vs Case (korelasi Aziz)
Energi vs Case (korelasi Dun and Ross)
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
17
Energi vs Case (korelasi Hagedorn and Brown)
Energi vs Case (korelasi Orkiwzeski)
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
18
Dengan menggunakan Fourier's law of conduction dan Newton's law of cooling, persamaan laju alir panas dapat di definisikan melalui persamaan di bawah ini :
persamaan 1.1 dimana
dQ/dt= laju alir panas persatuan waktu L= panjang pipa U= koeffisien laju alir panas
Mulki Hakiem Adli Mustaqiem, 12205015, Semester II 2009/2010
19