Home

RUPTURE DISK ROLE

Leave a comment


Mungkin masih ada yang ingat tentang kejadian dimana terdengar bunyi ledakan yang sebenarnya diakibatkan oleh pecahnya rupture disk pada pipa hilir (downstream pipe) dari separator. Ini terjadi pada hari Sabtu, tanggal 15 Oktober 2016, saat dilakukan pre-com test di SIL Power Plant (Silangkitang, Pahae Julu) tambang panas bumi (geothermal) milik SOL (Sarulla Operation Limited). Ledakan yang kemudian diikuti suara bising (sekitar satu jam) hingga radius 3-4 km yang keluar dari rupture disk inilah yang mengakibatkan kemarahan masyarakat lokal sehingga terjadilah kerusuhan, berupa perusakan dan penjarahan terhadap aset lokasi kerja tambang panas bumi dan bahkan penganiayaan terhadap beberapa pekerja asing dari perusahann Korea Selatan yaitu HDEC (Hyundai Engineering & Construction). Inilah yang kemudian membuat aktifitas konstruksi tambang panas bumi milik SOL tersebut sempat diberhentikan dalam beberapa minggu sampai kemudian pihak SOL dan pihak keamanan Polisi/TNI menyatakan aman untuk kembali bekerja.

Singkat cerita, banyak faktor kenapa sampai kerusuhan dan perusakan itu terjadi, dan menurut saya hal yang paling penting adalah keberadaan HAZOP (Hazardous Operabilty) ketika membangun power plant tersebut:

  • Apakah sudah dilakukan “HAZOP study” secara menyeluruh terhadap perencanaan dan pembangunan power plant tersebut
  • Atau terlewatkan instalasi rupture disk tersebut di HAZOP.
  • Atau sudah tertuang di HAZOP, tapi risk dan mitigasi-nya dilewatkan begitu saja ketika masa instalasi.
  • Atau ada risk dan mitigasi yang terlewatkan atau tidak terpikirkan dalam instalasi rupture disk tersebut.

 

Dan bisa jadi, hal yang terburuk adalah kemungkinan besar salah hitung dalam men-desain rupture disk.

 

Menurut hemat saya, karena begitu dekatnya tambang panas bumi tersebut terhadap lingkungan sekitar/masyarakat lokal, alangkah lebih baik dipasang PRV (pressure relief valve) sebagai alat pengaman/pelindung (safety device) dari separator dan brine accumulator sebagai pengganti rupture disk, atau kalaupun harus tetap memasang rupture disk alangkah baiknya rupture disk tersebut terkoneksi dengan alat peredam seperti silencer sehingga apabila rupture disk tersebut pecah (burst) suara bising yang keluar kemudian akan teredam sehingga tidak mengganggu kenyamanan dari masyarakat lokal.    

 

Cerita mengenai rupture disk, rupture disk ini adalah salah satu alat pelindung/pengaman (safety device) untuk melindungi/memproteksi komponen-komponen yang bertekanan seperti bejana (vessel) dan pipa (piping) dari tekanan yang berlebihan (excessive pressure) yang di desain untuk pecah sehingga rupture disk ini hanya sekali pakai dan harus diganti dengan yang baru, sehingga rupture disk ini disebut sebagai non re-closing pressure relief device. Rupture disk ini terdiri dari sebuah cakram/piringan (disk) tipis yang tahan karat (corrosion resistant materials) yang dipasang diantara flens (flanges), dimana disk ini berfungsi untuk memisahkan perbedaan tekanan statis (static differential pressure) antara bagian dalam dan bagian luar dari alat ini. Disk ini akan pecah apabila tekanan kerja (operational pressure) di dalam suatu sistem tertutup melampaui tekanan pecah (burst pressure) rupture disk itu sendiri. Oleh karena itu, untuk mengetahui apakah rupture disk sudah pecah atau belum maka biasanya di bagian hilir (upstream line) akan dipasang PSD alarm untuk mengirim tanda peringatan ke DCS (distribution control system).

Rupture disk ini fungsinya sama dengan pressure relief valve (PRV), bedanya PRV masih bisa digunakan kembali karena apabila terjadi tekanan berlebih (excessive pressure) maka akan terjadi letupan (popping) kemudian membuka dan setelah tekanan operasi (operation pressure) kembali normal maka akan menutup kembali dan begitu seterusnya, sehingga PRV ini disebut sebagai re-closing pressure relief device. Rupture disk bisa dipasang secara tunggal (single device installation) ataupun banyak (multi devices installation) dimana tentunya untuk pemasangan banyak (multi devices installation) maka relief pressure-nya akan dibuat secara bertingkat. Dan pemasangan rupture disk ini juga bisa dipasang secara berbarengan dengan PRV dimana pemasangannya adalah rupture disk duluan setelah itu PRV dengan tujuan untuk menghindari PRV dari fluida-fluida yang korosif dan juga menghindari kebocoran-kebocoran kecil agar tidak berdampak ke PRV langsung.

Cara bagaimana untuk mendesain dan memasang alat pengaman/pelindung ini, baik rupture disk maupun PRV sudah di atur di dalam standar internasional yaitu API Standard yaitu sebagai berikut:

  • API RP 520 Part I   –>   Sizing and selection of pressure relieving devices
  • API RP 520 Part II   –>   Installation of pressure relieving devices

 

Perbandingan antara Rupture Disk terhadap Pressure Relief Valve (PRV):

 

Kembali ke kejadian pecahnya rupture disk yang menyebabkan terjadinya kerusuhan, saya berasumsi kuat bahwa ini ada kesalahan di dalam “HAZOP study” di dalam perencanaan dan pembangunan pabrik (plant) tersebut. Dan ketika mengunjungi pabrik (plant) tersebut setiap hari, hingga sampai sekarang ini, banyak hal-hal yang terabaikan atau bahkan disepelekan sehingga pabrik (plant) ini akan banyak menghabiskan waktu untuk pemeliharaan berkala (routine maintenance) bahkan shut down berkali-kali sebelum waktunya. Dan saya juga mencoba untuk menghitung ulang dengan melakukan rupture disk sizing berdasarkan API RP 520 Part I, bahwa ternyata berdasarkan perhitungan harusnya ukuran rupture disk adalah 9” (dipilih 10” karena jarang ada ukuran 9”) dan bukan 8” seperti yang terpasang sekarang di pabrik (plant). Artinya, berdasarkan rumus “General Equation” bahwa rupture disk semakin rentan cepat pecah karena semakin cepat excessive pressure tercapai akibat lebih kecilnya area (A) untuk menampung jumlah debit (flow rate, Q) yang sama yang mengalir terus-menerus.

 

Dan agar tidak terulang lagi peristiwa kerusuhan yang sama dan mengingat begitu dekatnya tambang panas bumi ini terhadap lingkungan masyarakat lokal, maka pihak SOL kemudian menginstruksikan kami untuk merancang (design) dan memasang (construction) jalur masing-masing pipa dari setiap rupture disk menuju silencer. Kebetulan ada 2 unit silencer yang lama (existing silencer) yang tidak digunakan lagi, dimana masing-masing unit silencer ini masuk 3 jalur pipa rupture disk. Dengan kondisi masing-masing 6 rupture disk sudah terkoneksi ke 2 buah silencer maka apabila rupture disk pecah kembali diharapkan suara bising yang tingkat kebisingannya bisa sampai melebihi 100 dB sudah dapat diserap (absorbed) dan didiamkan (silenced) oleh Silencer.

 

Berikut poto-poto konstruksi pemasangan 6 jalur pipa rupture disk 8” menuju 2 unit silencer di area SIL-1 well pad, SIL Power Plant, tambang panas bumi (geothermal) milik SOL (Sarulla Operation Limited).

Picture 01. Rupture disk burst at the middle (setting pressure of rupture disk, left = 24 bara, middle = 24.5 bara, right = 25 bara)

 

Picture 02. Rupture disk burst at the middle, installed at Separator A outlet

 

Picture 03. Rupture disk (setting pressure = 24.5 bara) burst will be replaced with the new one

 

Picture 04. Re-bar fabrication of silencer foundation (footing)

 

Picture 05. Re-bar fabrication of silencer foundation (pedestal)

 

Picture 06. Pouring concrete of silencer foundation

 

Picture 07. Pipe support fabrication

 

Picture 08. Pipe support pre-cast

 

Picture 09. Pipe support installation by using boom truck 8 ton

 

Picture 10. Rupture disk piping fabrication

 

Picture 11. Rupture disk piping installation by using boom truck 12 ton (each 8″ rupture disk piping installed over the existing piping)

 

Picture 12. Rupture disk piping installation by using mobile crane 70 ton (to reach the installation of the most distant pipe)

 

Picture 13. Rupture disk piping installation from Separator B outlet

 

Picture 14. Rupture disk piping installation (3 lines) from Separator B outlet

 

Picture 15. Rupture disk piping installation (3 lines) from Separator A outlet

 

Picture 16. Rupture disk piping installation (3 lines) from Separator A outlet

 

Picture 17. 2 unit of Silencer 10 ton installation

 

 

Berikut adalah perhitungan pemilihan rupture disk (rupture disk sizing) berdasarkan API RP 520 Part I, monggo di download…

Rupture Disk Sizing

 

LIQUID PENETRANT TEST (PT)

Leave a comment


Dalam dunia inspeksi material, dikenal dua metode inspeksi yaitu sebagai berikut:

  1. Destructive Test (DT), yaitu inspeksi suatu material dengan metode merusak langsung material tersebut, misalnya: tes tarik (tensile test), tes kekerasan (hardness test), tes impak (impact test), tes tekuk (bend test)
  2. Non Destructive Test (NDT), yaitu inspeksi suatu material dengan metode tanpa merusak material tersebut, misalnya: tes dengan melihat langsung (visual test), tes dengan merembeskan suatu fluida cair (liquid penetrant test, PT), tes dengan menggunakan serbuk magnet (magnetic particle test, MPT), tes dengan menembakkan sinar-X (radiograph test, RT), tes dengan mengalirkan piezo electric (ultrasonic test, UT).

 

Dalam dunia konstruksi, inspeksi yang umum dilakukan adalah visual test dan juga disertai dengan liquid penetrant test (PT), dan biasanya pemilik pabrik (client/owner) mewajibkan dilakukan kedua inspeksi ini secara 100%.

Tujuan inspeksi dengan metode PT adalah untuk mengetahui apakah ada cacat permukaan (surface defect) atau tidak pada suatu material dengan cara merembeskan suatu fluida cair (liquid penetrant) ke material tersebut. Untuk suatu pengelasan (welding), PT ini digunakan untuk melihat ada tidaknya cacat permukaan dari hasil pengelasan di sekitar daerah las, seperti retak (crack), porosity, pinhole, dll.

Untuk inspeksi dengan metode PT tidaklah mahal karena inspeksi ini tidak memerlukan peralatan yang canggih, cukup dengan menggunakan alat-alat sederhana seperti:

  • Pembersih (cleaner/remover)
  • Cairan penembus (red penetrant), dan
  • Pengembang (developer)

DSC_0861

 

Berikut adalah contoh inspeksi dengan menggunakan metode PT untuk melihat ada tidaknya cacat permukaan pada hasil pengelasan ¾” tracer condensate injection (TCI) port. ¾” tracer condensate injection (TCI) port ini akan dipasangkan di well hook-up piping-nya sumur injeksi (well injection) untuk mengetahui pengaruh dari karakteristik sumur injeksi ini di bawah bumi terhadap kandungan uap (steam) di sekitarnya.

  1. Hasil pengelasan yang masih panas dimana masih banyak percik lasan (spatter) dan kotoran lainnya disekitar daerah lasan, tunggu sampai material tersebut dingin.DSC_0862
  2. Setelah material dingin, bersihkan permukaan hasil pengelasan dengan menggunakan sikat kawat (wire brush) kemudian semprotkan cleaner/remover secara merata ke permukaan hasil lasan. Kemudian pastikan permukaan daerah lasan yang mau diinspeksi benar-benar bersih dari kotoran.dsc_08631.jpg
  3. Semprotkan red penetrant secara merata ke permukaan hasil lasan. Kemudian biarkan selama ± 10-15 menit agar red penetrant meresap ke permukaan hasil lasanDSC_0865
  4. Setelah red penetrant meresap kemudian bersihkan permukaan hasil lasan dengan menggunakan kembali cleaner/remover. Kemudian semprotkan developer secara merata ke permukaan hasil lasan. Note: Apabila ada cacat, maka si developer akan menarik red penetrant tersebut untuk menunjukkan adanya indikasi cacat permukaan, sehingga akan terlihat dimana lokasi cacat tersebut dan jenis cacat apa yang terjadi.DSC_0872
  5. Kemudian inspeksi apakah hasil pengelasan-nya diterima atau tidak. Diterima (accepted) dalam arti tidak ada cacat permukaan yang terjadi di sepanjang daeran lasan, tidak diterima (rejected) dalam arti ada cacat permukaan yang terjadi di sepanjang daeran lasan. Note: Jangan lupa tuliskan tanggal inspeksi tersebut dilakukan.

HOT TAPPING WORK

Leave a comment


Apa itu hot tapping?

 

Hot Tapping adalah teknik pemasangan dan penyambungan pipa baru ke pipa lama yang sedang aktif (online service) dengan cara mengebor (drilling) bagian dari pipa lama dimana pipa baru tersebut akan dipasangkan

 

Kenapa harus melakukan pekerjaan hot tapping?

 

Di dalam suatu pabrik (plant), selalu ada kemungkinan penambahan cabang perpipaan, perubahan jalur perpipaan, pemasangan valve baru, pemasangan alat-alat instrumentasi (transmitter port, sampling port, corrosion coupon port, etc), pemasangan drain line/venting line, dimana diharapkan semuanya ini dilakukan tanpa mengganggu produktifitas pabrik yang sedangn berjalan (online).

Mengganggu produktifitas pabrik yang sedang berjalan otomatis pabrik akan mengalami kerugian besar. Alternatif terakhir adalah melakukan pekerjaan hot tapping yang mungkin harga (cost) pekerjaannya tidaklah sebesar dengan mengganggu atau mematikan pabrik yang sedang berjalan.

Hot Tapping sebenarnya tidaklah diinginkan untuk dilakukan karena resikonya yang sangat tinggi terutama apabila fluida di dalam suatu pipa/peralatan yang sedang aktif (online service) sangat berbahaya. Jadi hot tapping adalah merupakan alternatif terakhir.

Karena pekerjaan ini termasuk pekerjaan yang berbahaya, untuk itu perlu dilakukan kajian yang lebih mendalam mengenai resiko atau bahaya apa yang terjadi bila memang harus dilakukan pekerjaan hot tapping, dan bagaimana cara untuk memitigasi apabila resiko atau bahaya tersebut terjadi.

 

Berikut beberapa risk and mitigation yang dilakukan sebelum melakukan perkerjaan hot tapping:

 

Standar atau referensi yang digunakan dalam pekerjaan hot tapping

 

Standar yang digunakan adalah API RP 2201, 5th edition, 2003

“Safe hot tapping practices in the petroleum and petrochemical industries”

 

Persiapan apa saja yang dilakukan untuk melakukan pekerjaan hot tapping?

 

Berikut persiapan yang dilakukan sebelum melakukan pekerjaan hot tapping

 

Dokumen-dokumen yang harus dipersiapkan:

  • MoC (management of change)
  • Risk and mitigation plan
  • SOP of hot tapping work
  • SOP of pressure leak test
  • Lifting plan (if required)
  • QA/QC documents (WPS/PQR for welding online, online welder certificate, UTG report, mill certificate of all fittings and isolation valves, etc)
  • PTW and JSA

 

Peralatan safety yang harus dipersiapkan:

  • Multi gas detector
  • SCBA
  • Fire extinguisher
  • Fire blanket
  • Blower (to divert any H2S gas while execution)
  • Safety sign, etc

 

Pekerjaan awal sebelum dilakukan pekerjaan hot tapping:

  • Do survey to know exactly the position of tie-in point
  • Install scaffolding (for access if hot tapping work’s elevation more than 1.8 meter)
  • Demolish existing insulation (if any)
  • Perform UTG to check the pipe well thickness (to ensure whether the wall thickness of existing pipe that will be hot tapped still in accordance with design)
  • Install additional pipe supports for existing pipe to be tied-in (if required)

 

Eksekusi Pekerjaan Hot Tapping

 

Step-step pekerjaan hot tapping adalah sebagai berikut:

– Install split tee

– Install isolation valve.

Note: valve connection (rating) should be met with hot tapping machine connection (rating), and make sure valve will open and close properly.

– Install hot tap machine

– Perform leak test by using N2

Note: leak test = 1.1 x MAWP piping line

Functional leak test diagram (http://www.tdwilliamson.com)

 

– Hot tap machine operation

– After cutting finished, cutter and coupon are withdrawn (whereas coupon retained by “U” wire), then close the isolation valve

– Depressurize the remaining fluid that exist between isolation valve and hot tapping machine

– Remove hot tap machine

– Install blind flange or tie-in connection

 

Install split tee and isolation valve (http://www.tdwilliamson.com)

Install hot tap machine (http://www.tdwilliamson.com)

  Perfom hot tapping (http://www.tdwilliamson.com)

Withdraw cutter and the retained coupon, and close isolation valve (http://www.tdwilliamson.com)

Remove hot tap machine from isolation valve (http://www.tdwilliamson.com)

 

Hot Tapping untuk percabangan pipa 24”x24”

 

Berikut dokumentasi ketika melakukan pekerjaan hot tapping untuk menambah percabangan pipa 24” ke pipa lama 24” dengan menggunakan split tee 24”x24”.

 

Picture 01. Install 24″ split tee to 24″ existing pipe

Picture 02. Install 24″ isolation valve

Picture 03. Mobilize hot tap machine to location

Picture 04. Install hot tap machine

Picture 05. Perform leak test

Picture 06. Perform hot tap

Picture 07. After finished, close the isolation valve and release remaining fluids that exist between isolation valve with hot tap machine

Picture 08. Remove hot tap machine from isolation valve

Picture 09. Coupon retained by “U” wire

Picture 10. Remove coupon from cutter

Picture 11. Hot tap coupon

 

NATURAL GAS SIZING FOR GAS POWER PLANT CONSUMPTION

Leave a comment


Ketika buka-buka file lama di laptop, saya diingatkan kembali bahwa ternyata sekitar 10 tahun yang lalu saya pernah melakukan perhitungan pipa (pipe sizing) untuk natural gas piping. Waktu itu sizing ini dilakukan untuk proyek PLTG Paya Pasir 3×25 MW, Medan (Sumatera Utara) dan PLTG Sambera 2×20 MW (Kalimantan Timur). Kedua PLTG ini adalah pembangkit listrik tenaga gas yang dapat mudah diangkut (portable) dengan penggunaan sistem dua bahan bakar (dual fuel system) yaitu dengan menggunakan gas alam (sweet natural gas) dan HSD (high speed diesel). Sebenarnya yang lebih diutamakan adalah bahan bakar gas alam (sweet natural gas) karena harganya dua kali lipat lebih murah dari bahan bakar solar per kWH. Untuk harga sekarang, biaya dengan menggunakan bahan bakar gas alam sekitar Rp. 1,000-1,200 per kWH. Selain itu, bahan bakar gas alam ini emisi gas buang-nya lebih ramah lingkungan sehingga tidak menimbulkan polusi terhadap lingkungan di sekitarnya.

 

Portable power plant artinya unit-unit utamanya ter-instal diatas trailer sehingga bisa atau mudah dipindah/diangkut kapan saja. Unit-unit yang diatas trailer ini adalah seperti:

  1. Main Trailer
  2. Auxiliary Trailer
  3. Inlet Trailer
  4. Exhaust Trailer

 

Berikut adalah penjelasan masing-masing trailer (http://www.ge.com):

 

Picture 01: TM-2500 arrangement/footprint (http://www.ge.com)

Ke semua unit ini adalah buatan GE (General Electric) dimana untuk penggunaan kapasitas sebesar 20-25 MW menggunakan turbin gas (gas turbine) produk GE yang TM-2500. Turbin gas TM-2500 ini sebenarnya mampu menghasilkan kapasitas maksimum 25 MW (= 33,600 SHP) pada frekuensi elektrik 60 Hz dengan efiesiensi (thermal efficiency) sekitar 35-37% pada ISO rated.

ISO rating adalah standar yang dibuat oleh ISO untuk menjelaskan bahwa performa (performance) dan hasil (output) dari suatu turbin gas akan berbeda-beda ketika dipasang pada:

– Ketinggian (altitude) tertentu

– Kondisi lingkungan (ambient temperature/ambient pressure) tertentu

– Kelembaban udara (relative humidity).

Misalnya: turbin gas yang sama yang dipasang di dataran tinggi seperti di negara Nepal dan juga dipasang di daerah tropis seperti di negara Indonesia, performance dan output –nya tidak akan sama. Dan begitu juga apabila turbin gas yang sama yang dipasang saat musim dingin (winter) yang ekstrem dan musim panas (summer) yang ekstrem di negara Arab Saudi, performance dan output-nya tidak akan sama. Ini bukan berarti turbin gas-nya bermasalah tapi hal ini karena adanya perbedaan kondisi cuaca.

Note: (see ISO Standard 3977-2 Gas Turbines-Procurement-Part 2: Standard Reference Conditions and Ratings)

Jadi, turbin gas TM-2500 inilah yang digunakan untuk PLTG Paya Pasir, Medan (Sumatera Utara) dan PLTG Sambera, Medan (Sumatera Utara)

 

 

BAHAN BAKAR GAS ALAM (SWEET NATURAL GAS)

 

Komposisi utama dari gas alam ini adalah gas methane (CH4) dengan komposisi sekitar 90%.

Picture 02: Methane (natural gas) molecule composition

 

Pada umumnya gas ini dijual dalam bentuk cair karena sudah ter-kondensasi hingga mencapai suhu kriogenik (cryogenic) yaitu melampaui titik didih-nya yaitu sekitar -160 oC sampai dengan -200 oC,atau biasanya disebut dengan LNG (liquid natural gas). Sedangkan LPG (liquid petroleum gas) komposisi utama-nya adalah gas propane (C3H8) dan gas butane (C4H10) yang sudah dicairkan.

Untuk PLTG Sambera 2×20 MW (Kalimantan Timur) sendiri, kebutuhan gas alam-nya adalah sekitar 18-20 MMSCFD, dengan asumsi sebagai berikut:

  • 1 kW = 24 kWH
  • 1 kWH = 0.2564 MMBTUD
  • 1 MMBTUD = 0.00078 MMSCFD

 

Berikut adalah summary-nya:

Ada beberapa persamaan yang sering digunakan untuk menghitung kebutuhan gas (gas flow), yaitu sebagai berikut:

  • General Flow equation, persamaan umum yang sering dipakai
  • Colebrook-White equation, persamaan ini untuk gas flow yang friction factor kecil
  • Modified Colebrook-White equation, persamaan yang dimodifikasi dari Colebrook-White equation, bisa untuk gas flow maupun liquid flow dengan friction factor yang lebih besar lagi.
  • AGA (American Gas Association) equation, sebenarnya tetap menggunakan persamaan General Flow equation, tapi ada penambahan perhitungan untuk transmission factor (F).
  • Weymouth equation, persamaan ini cocok untuk pipa dengan diameter < 12”
  • Penhandle A equation, persamaan ini cocok untuk bilangan Re (Reynolds number) dengan range 5,000,000 – 11,000,000.
  • Penhandle B equation, persamaan yang diperbaharui dari sebelumnya, Penhandle A equation, bisa untuk pipe dengan diameter yang lebih besar lagi dengan bilangan Re dengan range 4,000,000 – 40,000,000.
  • Spitzglass equation, persamaan ini dua yaitu untuk bertekanan rendah (low pressure, < 1 psig dan > 1 psig)

Picture 03: Comparison of flow equations (Gas Pipelyne Hydraulics – E. Shashi Menon, 2005)

 

 

Dan berikut adalah perhitungan-perhitungan yang dibutuhkan untuk penggunaan gas alam sebagai salah satu bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga gas (gas power plant) dengan kapasitas 2×20 MW:

  • Compressibility Factor Calculation
  • Natural Gas Pipe calculation
  • Noise calculation
  • Wall thickness calculation
  • Pipe Span Calculation

 

Monggo di download, dan semoga berguna:

Triple Filter Test

Leave a comment


Socrates adalah seorang “Filsuf” besar Yunani yang terkenal memiliki pengetahuan yang tinggi dan sangat terhormat.
Suatu hari seorang kenalannya bertemu dengan Socrates dan berkata, “Tahukah Anda apa yang saya dengar tentang teman Anda?”

Sumber : Unknown

WELL TEST SILENCER

Leave a comment


After steam production piping (from wells) completed and handed over it to O&M team (accepted with no finding status certainly), and also prior to PIS (put in service) by Operation team, Reservoir team will perform flow test activities first to ensure that the production wells are OK to produce steam as per required. It will be required 1 week or more for well test of 1 well.

 

The aim of flow test is to know more regarding characteristic of each wells, like as follow:

  • Steam rate and brine rate, in kph
  • Well head pressure (WHP), in psig
  • Well temperature, in oF
  • Non condensable gas (NCG), in % wt

 

So, from the flow test will be detected whether the each wells are still be economic as production wells.

 

Step by step of flow test activities as follow (see picture 01 below):

  • Open 12” master valve (fully opened)
  • Close 18” FCV valve (fully closed) and 3” stimulation line / bleed line (fully closed)
  • Open 2” by pass valve (fully opened)
  • Open 10” well test line / start up line (fully opened) to 36” well test silencer, 12” upstream pipe of well test silencer will intercept each 10” start up line from wells.
  • Check well characteristic (flow, pressure, temperature, NCG)

 

00. P&ID of Production Well

Picture 01: P&ID of Production Well

 

 

One of important part while perform flow test is well test silencer. The aim of well test silencer is to receive steam flow rate and its condensation because steam flow from production wells still not be putted in the system yet, and also to muffle and to reduce noisiness during flow test activities. Afterwards, accumulation of the condensed steam in well test silencer will be conveyed by drain line (gravity) to well pad sump.

 

The well test silencer is designed to intercept maximum capacities of steam flow from production wells at one well pad. Due to highest of steam velocity going to well test silencer wherever possible occur erode  along the wall of well test silencer, thus corrosion allowance (CA) of well test silencer is more thick than others in its piping system.

 

So, the roles of well test silencer during flow test is very important, butima…

 

The following is how to design well test silencer, monggo di down load…

Design of Well Test Silencer

 

 

01. 36 in. well test silencer fabricationPicture 02: 36″ well test silencer fabrication

02. 12 in. upstream pipe installationPicture 03: 12″ upstream pipe installation

03. Put 100 mm round rock in well test silencer boxPicture 04: Put round rocks in well test silencer box

04. Well Test Silencer installation completePicture 05: Well Test Silencer installation complete

05. Flow Test activitiesPicture 06: Flow test activities from wells

INSULATION WORK

2 Comments


Finally, insulation work of 36” steam pipeline and its condensate pipeline are almost complete by the end of January 2016, ibarat kata bolehlah persentase-nya 99% tinggal killing punch lists sekitar 1.5 bulan ke depan.. 🙂

 

Sungguh perjalanan panjang untuk mengeksekusi pekerjaan tersebut karena berbagai kendala di lapangan, mulai dari material insulasi serta asesoris-nya yang sebagian belum dibeli oleh kontraktor/sub-kontraktor karena adanya issue kenaikan harga seiring melemahnya mata uang Rupiah, musim hujan sepanjang penghujung tahun 2015, skill untuk pekerjaan insulasi ini yang sangat terbatas dan kemudian diperparah dengan kelemahan dalam pengawasan (supervision/surveillance) pekerjaan sehingga kemudian banyak pekerjaan insulasi di-reject oleh Insulation Inspector.

 

Disela-sela menyelesaikan pekerjaan ini di lapangan, saya sempatkan untuk menulis serta mengulik lebih detail mengenai apa itu pekerjaan insulasi, dan kemudian saya mencoba melengkapinya dengan pengambilan poto terlebih mengenai metoda-metoda pemasangan insulasi. Karena ternyata pekerjaan pemasangan insulasi ini ada juga nilai-nilai seni dalam pemasangannya (installation).

 

Btw, kenapa suatu peralatan (katakanlah pipe, vessel, tank) dalam suatu plant harus di insulasi???

  • To reduce lost thermal  -> related with loss production.
  • To prevent condensation  -> related with loss production.
  • Safety in personal working along equipments  -> safety issue concern.
  • Comfort control while operation/maintenance  -> safety issue concern.
  • To reduce noise pollution (comfortable enviro condition)  -> enviro issue concern.

 

Secara garis besar, fungsi insulasi suatu material/peralatan ada 2:

  • Thermal insulation (hot insulation & cold insulation)
  • Personal protection

 

Dan kebetulan ke dua hal tersebut kita kerjakan dalam proyek konstruksi 36” steam pipe line, yaitu thermal insulation (hot insulation) untuk 36” steam pipeline, dan personal protection (safety in personal working) untuk 4”, 6” & 8” condensate pipeline.

 

Berbicara insulasi berarti kita pasti membahas yang namanya ilmu perpindahan panas (heat transfer). Ilmu perpindahan panas inilah kuncinya. Jangan banyak bicara tentang insulasi kalau tidak memahami betul apa itu ilmu perpindahan panas. Menilik sejarah sewaktu kuliah dulu, mulai dari “Perpindahan Panas I”, “Perpindahan Panas II” sampai dengan “Perpindahan Panas Lanjut” saya selalu dapat C, jadi saya sungguh paham betul ilmunya.. 🙂

 

Secara garis besar perpindahan panas pada suatu material/peralatan ada 3:

  1. Konduksi (conduction): perpindahan panas yang terjadi pada suatu materi (material).

Conduction

Dimana,

Q   = conduction heat transfer, ( W ) or (Btu/h)

K   = thermal conductivity, (W/m.K) or (Btu/h.ft.oF)

l     = thickness, (m) or (ft.)

T1 = hot temperature, (K) or (oF)

T2  = cold temperature, (K) or (oF)

A   = area, (m2) or (ft2)

 

2. Konveksi (convection): perpindahan panas yang terjadi antara permukaan luar suatu materi (material) terhadap lingkungan sekitzzarnya

Convection

Dimana,

Q   = convective heat transfer, ( W ) or (Btu/h)

H   = convective heat transfer coefficient/film coefficient, from an average over the surface of the body, (W/m2.K) or (Btu/h.ft2.oF) -> influenced by laminar/turbulent regime flow of around surrounding

T2 = outer temperature, (K) or (oF)

Ta   = ambient (surrounding) temperature, (K) or (oF)

A   = area, (m2) or (ft2)

 

3. Radiasi (radiation): perpindahan panas yang terjadi karena suatu pancaran energi (energy emission) atau radiasi (radiant heat)

 

Radiation heat transfer

Radiation

Dimana,

Q         = radiation heat transfer, ( W ) or (Btu/h)

σ        = Stefan-Boltzmann constant, (5.67 x 10-8 W/m2.K4) or (1.714 × 10-9 Btu/hr.ft2.R4)

F          = configuration factor/ shape factor, F = ε (emittance factor), 0 < ε < 1 (black body)

T1        = temperature of object 1, (K4) or (R4)

T2        = temperature of object 2, (K4) or (R4)

A         = area, (m2) or (ft2)

 

 

Table 01: Emittance factor of materials

 Emittance factor

 

Dari formula diatas (see conduction heat transfer), jelas bahwa untuk pemilihan material insulasi haruslah memilih material insulasi yang kerapatannya (ρ) sangat padat/rapat sehingga thermal conductivity (k) akan sangat kecil, yang artinya perpindahan panasnya (Q) akan kecil pula ya kan!

 

Nah, berikut adalah pemilihan material untuk insulasi:

– Hot insulation           : calcium silicate, rock wool, glass wool, ceramic fiber, etc

– Cold insulation         : styro-foam/cork, polyurethane, foam glass, etc

 

 Table 02: Calcium silicate material for hot insulation

Calcium silicate

 

Table 03: Rock mineral wool material for hot insulation

Rock wool

 

 Table 04: Glass mineral wool material for hot insulation

Glass wool

 

Table 05: Ceramic fiber material for hot insulation

Ceramic fibre

 

 Table 06: Cellular glass material for cold insulation
Cellular glass (cold insulation)

 

Table 07: Cork material for cold insulation

Cork (cold insulation)

 

Table 08: Polyurethane foam material for cold insulation

Polyurethane (cold insulation)

 

 

Selain pemilihan material insulasi yang harus tepat, hal penting lain yang harus diperhatikan adalah pemilihan thickness of insulation material atau yang disebut dengan economic thickness. Economic thickness ini harus mengakomodasi perpindahan panas (Q) yang keluar dari material insulasi sekecil mungkin dan berapa temperature panas yang diijinkan keluar tergantung dari requirement setiap plant.

 

Berikut adalah kalkulasi sederhana untuk thermal insulation pada 36” steam pipeline, monggo di download bro!!!

Insulation calculation for 36 in.

 

 

Di berbagai plant termasuk di plant saya bekerja sekarang, pada setiap equipments (vessel, tank, HE, etc) atau pipa dengan maximum operating temperature lebih besar 65 oC maka harus diinsulasi untuk mencegah resiko bahaya panas yang terjadi saat mengoperasikan (running) atau pemeliharaan (maintenance), dimana dalam hal ini insulasi berfungsi sebagai personal protection.

 

Terakhir, berikut adalah insulation material specifications untuk pekerjaan insulasi di plant tempat saya bekerja sekarang:

  1. Calcium silicate for pipes as per ASTM C533 type 1 and ASTM C585, ρ = 224 kg/m3
  2. Fiber glass for fittings as per ASTM C547 class 2 and ASTM C1139 type 1 grade 4/6, ρ = 32 kg/m3  
  3. Mineral wool as per ASTM C540 class 3 (648 °C max.) or ASTM C612 class 4 (537°C max.)/class 5 (982°C max.).
  4. Aluminum jacketing for cover as per ASTM B209 type 3003–H14 or 5005-H14 with moisture barrier, 0.4 mm thick for stucco embossed/corrugated sheet or 0.5 mm thick for flat sheet
  5. Fastening wire, AISI 304SS, annealed temper, 1.29 mm dia.
  6. Fastening bend, AISI 304SS, annealed temper, 19 mm (3/4 in.) wide and 0.5 mm thick
  7. S-clips, AISI 304SS, 19 mm (3/4 in.) wide and 0.5 mm thick
  8. Insulation cement, as per ASTM C195 – Mineral fiber thermal insulating cement, T ≤ 650 oC
  9. Sealant, flexible compound, non-shrinking type, T ≤ 150 oC
  10. Screw, AISI 304SS

 

 

01. Rockwool material for fittings insulation

Picture 01: Rockwool material

02. Rockwool material for fittings insulation

Picture 02: Rockwool material

03. 18 in Calcium Silica material

Picture 03: Calcium silicate material

04. SS bend material

Picture 04: SS bend material

05. Wingseal material

Picture 05: SS wing seal material

06. Wingseal application

Picture 06: SS wing seal application

07. Fabricate aluminum jacket material at site

Picture 07: Aluminum cover fabrication

08. Fabricate elbow's aluminum jacket at site

Picture 08: Elbow’s aluminum cover fabrication

09. 36 in pipeline prioor insulated

Picture 09: 36″ pipeline prior to be insulated

10. Install scaffold material to support insulation work

Picture 10: Install scaffolding for 36″ pipeline insulation work

11. Insulation work of 36 in steam and 4, 6, 8 in condensate pipeline

Picture 11: 36″ pipeline insulation work’s progress

12. Insulation work of condensate pipeline

Picture 12: Install calcium silicate for condensate pipeline insulation work

13. Insulation work of 18 in downcomer piping line

Picture 13: Insulation work for well’s down-comer piping line

14. Insulation work of 36 in complete

Picture 14: Insulation work complete

15. No. of insulation windows

Picture 15: Number of insulation windows

16. UTG window application at elbow

Picture 16: UTG window application for elbow

 

 

References:

  • A Heat Transfer Textbook by John H. Linhard IV/John H. Lienhard V, third edition, January 2003
  • Thermal Insulation Handbook, April 2001
  • Rules of Thumb for Mechanical Engineers by J. Edward Pope, 1997

Older Entries