Dua pompa pembongkaran propana dengan daya penggerak dengan daya 30 tenaga kuda (hp) secara konsisten beroperasi pada laju aliran tinggi yang melebihi kapasitas pengenal desain sebesar 110 galon per menit (gpm). Selama pembongkaran normal, pompa bekerja pada 190 gpm, yaitu berada di luar kurva pompa. Pompa beroperasi pada Titik Efisiensi Terbaik (BEP) 160%, yang tidak dapat diterima. Berdasarkan riwayat pengoperasian, pompa bekerja dua kali seminggu dengan waktu pengoperasian rata-rata satu jam per pengoperasian. Selain itu, pompa pompa mengalami perombakan besar-besaran setelah enam tahun beroperasi. Perkiraan waktu pengoperasian antara perbaikan besar adalah sekitar 1 bulan, yang merupakan waktu yang sangat singkat. Pompa-pompa ini dianggap memiliki keandalan yang rendah, terutama karena cairan proses dianggap bersih tanpa padatan tersuspensi. Propana pompa bongkar muat penting untuk menjaga tingkat propana yang aman untuk pengoperasian cairan gas alam (NGL) yang andal. Menerapkan perbaikan dan mitigasi perlindungan pompa akan mencegah kerusakan.
Untuk menentukan penyebab operasi aliran tinggi, hitung ulang kerugian gesekan sistem perpipaan untuk menentukan apakah pompa didesain berlebihan. Oleh karena itu, semua gambar isometrik yang relevan diperlukan. Dengan meninjau diagram perpipaan dan instrumentasi (P&ID), isometrik perpipaan yang diperlukan adalah ditentukan untuk membantu menghitung kerugian gesekan. Tampilan isometrik saluran hisap lengkap dari pompa disediakan. Tampilan isometrik beberapa saluran pembuangan tidak ada. Oleh karena itu, perkiraan konservatif gesekan saluran pembuangan pompa ditentukan berdasarkan parameter pengoperasian pompa saat ini. Oleh karena itu, saluran hisap unit B dipertimbangkan dalam perhitungan, seperti yang ditunjukkan dalam warna hijau pada Gambar 1.
Untuk menentukan panjang gesekan pipa ekivalen dari pipa pembuangan, digunakan parameter operasi pompa sebenarnya (Gambar 2). Karena truk dan kapal tujuan memiliki garis pemerataan tekanan, ini berarti tugas pompa dapat dibagi menjadi dua. Tugas pertama adalah mengangkat zat cair dari level truk ke level kontainer, sedangkan tugas kedua adalah mengatasi gesekan pada pipa-pipa yang menghubungkan keduanya.
Langkah pertama adalah menentukan panjang tabung gesekan ekuivalen untuk menghitung head total (ƤHtotal) dari data yang diterima.
Karena tinggi total adalah jumlah dari tinggi gesekan dan tinggi elevasi, tinggi gesekan dapat ditentukan dengan Persamaan 3.
dimana Hfr dianggap sebagai tinggi gesekan (kerugian gesekan) dari keseluruhan sistem (yaitu saluran hisap dan saluran pembuangan).
Dengan melihat Gambar 1, perhitungan kerugian gesekan untuk saluran hisap Unit B ditunjukkan pada Gambar 4 (190 gpm) dan Gambar 5 (110 gpm).
Gesekan filter perlu diperhitungkan dalam perhitungan. Nilai normal untuk filter tanpa jaring dalam hal ini adalah 1 pon per inci persegi (psi), yang setara dengan 3 kaki (ft). Pertimbangkan juga hilangnya gesekan pada selang, yaitu sekitar 3 kaki.
Ringkasnya, kerugian gesekan saluran hisap pada 190 gpm dan aliran terukur pompa (110 gpm) ada pada Persamaan 4 dan 5.
Ringkasnya, kerugian gesekan pada saluran pembuangan dapat ditentukan dengan mengurangkan gesekan sistem total Hfr dari gesekan saluran hisap, seperti ditunjukkan pada Persamaan 6.
Karena hilangnya gesekan pada saluran pembuangan dihitung, panjang gesekan ekivalen dari saluran pembuangan dapat diperkirakan berdasarkan diameter pipa yang diketahui dan kecepatan aliran dalam pipa. Dengan menggunakan kedua masukan ini dalam perangkat lunak gesekan pipa apa pun, gesekan sebesar 100 kaki pipa 4″ pada 190 gpm dihitung menjadi 7,2 kaki. Oleh karena itu, panjang gesekan ekivalen dari saluran pembuangan dapat dihitung berdasarkan Persamaan 7.
Dengan menggunakan panjang ekuivalen pipa pembuangan di atas, gesekan pipa pembuangan pada laju aliran berapa pun dapat dihitung menggunakan perangkat lunak fraksi pipa apa pun.
Karena kinerja pabrik pompa yang disediakan oleh pemasok tidak mencapai aliran 190 gpm, ekstrapolasi dilakukan untuk menentukan kinerja pompa pada operasi aliran tinggi yang ada. Untuk menentukan kurva yang tepat, kurva kinerja manufaktur asli perlu diplot dan diperoleh dengan menggunakan persamaan LINEST di Excel. Persamaan yang mewakili kurva head pompa dapat didekati dengan polinomial orde ketiga. Persamaan 8 menunjukkan polinomial yang paling sesuai untuk pengujian pabrik.
Gambar 7 menunjukkan kurva produksi (hijau) dan kurva resistansi (merah) untuk kondisi arus di lapangan dengan katup pembuangan terbuka penuh. Ingatlah bahwa pompa memiliki empat tahap.
Selain itu, garis biru menunjukkan kurva sistem, dengan asumsi katup penutup pelepasan tertutup sebagian. Perkiraan tekanan diferensial yang melintasi katup adalah 234 kaki. Untuk katup yang ada, ini adalah tekanan diferensial yang besar dan tidak dapat memenuhi persyaratan.
Gambar 8 menunjukkan situasi ideal ketika pompa diturunkan dari empat impeler menjadi dua impeler (hijau muda).
Selain itu, garis biru menunjukkan kurva sistem ketika pompa dihentikan dan katup penutup pelepasan ditutup sebagian. Perkiraan tekanan diferensial yang melintasi katup adalah 85 kaki. Lihat perhitungan asli pada Gambar 9.
Investigasi terhadap desain proses menunjukkan perkiraan tinggi tinggi diferensial yang diperlukan terlalu tinggi karena desain yang salah, hilangnya garis keseimbangan gas/uap antara bagian atas truk dan bagian atas kapal. Menurut data proses, tekanan uap propana bervariasi secara signifikan dari musim dingin ke musim panas. Jadi desain aslinya tampaknya dibuat dengan mempertimbangkan tekanan uap terendah di dalam truk (musim dingin) dan tekanan uap tertinggi di dalam wadah (musim panas), dan ini tidak benar. Karena keduanya selalu dihubungkan menggunakan garis yang seimbang, perubahan tekanan uap tidak akan signifikan dan tidak boleh dipertimbangkan dalam ukuran head diferensial pompa.
Direkomendasikan untuk menurunkan pompa dari empat impeler menjadi dua impeler dan mencekik katup pelepasan sekitar 85 kaki. Tentukan bahwa katup harus dicekik hingga aliran mencapai 110 gpm. Juga ditentukan bahwa katup dirancang untuk pelambatan terus menerus untuk memastikan ada tidak ada kerusakan internal. Jika lapisan dalam katup tidak dirancang untuk situasi seperti itu, pabrik perlu mempertimbangkan tindakan lebih lanjut. Untuk berhenti, impeler pertama harus tetap ada.
Wesam Khalaf Allah memiliki pengalaman delapan tahun di Saudi Aramco. Dia berspesialisasi dalam pompa dan segel mekanis dan terlibat dalam commissioning dan start-up Shaybah NGL sebagai insinyur keandalan.
Amer Al-Dhafiri adalah spesialis teknik dengan pengalaman lebih dari 20 tahun di bidang pompa dan segel mekanis untuk Saudi Aramco.Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi aramco.com.
Waktu posting: 21 Februari-2022
