Friday, August 16, 2019

Material

  1. Logam dibagi atas 2 jenis menurut komposisi kimia yaitu Logam Besi/Baja dan Logam Bukan Besi/Baja (misal tembaga, paduan nikel, titanium, cobalt). Yang sering dipakai di industri migas adalah logam besi/baja (ferrous metal).
  2. Logam besi/baja dibagi atas 2 jenis yaitu : Logam Baja (steels) dan Logam Besi (Cast Irons).
  3. Logam Baja (steels) dibagi atas :
    1. Plain carbon steels : 
      1. Low CS ( C < 0.2% ), 
      2. Med CS ( C antara 0.2% - 0.5%), 
      3. High CS ( C > 0.5% )
    2. Low alloy steels ( alloying elements < 8% )
    3. High alloy steels ( alloying elements > 8% )
  4. Logam besi (cast iron) yang mengandung 2% - 4% karbon, dibagi atas :
    1. Grey iron
    2. White iron
    3. Ductile iron  
  5. Sifat unsur kimia dalam logam :
    1. Chrome : memberikan ketahan terhadap korosi. Semakin tinggi unsur krom semakin tahan korosi
    2. Mo : memberikan kekuatan pada logam
    3. Ni : memberikan ductility/tidak mudah getas-patah
    4. C : memberikan sifat keras. Makin tinggi unsur Carbon makin keras tetapi getas-patah dan relatif lebih susah dibentuk
    5. Sulfur & Fosfor : adalah zat pengotor dalam logam baja. Sulfur membuat kekuatan logam rendah dan susah untuk dilas. Max kadar sulfur 0.05%. 
    6. Mangan ; menetralisir efek buruk sulfur dengan cara mengikat sulfur.
    7. Aluminium : untuk menghilangkan oksigen bebas dengan cara mengikat oksigen karena adanya oksigen bebas dapat menimbulkan porosity.
    8. Oksigen : untuk mengurangi kadar karbon dengan cara mengikatnya.
  6. Unsur utama dalam logam besi/baja adalah Besi (Fe).
  7. Dari segi biaya, urutan paling mahal ke paling murah adalah : Molibdenum (Mo) - Nikel (Ni) - Chromium (Cr) - Besi (Fe).
  8. Unsur unsur yang selalu terkandung dalam logam besi/baja :
    1. Carbon (C) : memberikan sifat keras. Makin tinggi unsur Carbon makin keras tetapi getas-patah dan relatif lebih susah dibentuk
    2. Mangan (Mn) : menetralisir efek buruk sulfur dengan cara mengikat sulfur.
    3. Silikon (Si) 
    4. Sulfur
    5. Posfor
  9. Unsur unsur lainnya/tambahan :
    1.  Krom (Cr) : memberikan ketahan terhadap korosi. Semakin tinggi unsur krom semakin tahan korosi
    2. Molibdenum (Mo) : memberikan kekuatan pada logam
    3. Nikel (Ni ) ;  memberikan ductility/tidak mudah getas-patah dan menambah ketahanan korosi serta ketahanan terhadap temperatur tinggi. Nikel lebih mahal dibanding krom.
    4. Aluminium (Al) : sebagai deoxidizer. Awalnya pabrik memakai Oksigen utk menurunkan kadar karbon dari Raw Material dgn cara mengikatnya (CO2). Namun tidak semua berikatan dan muncul oksigen bebas yg bisa membuat porosity. Untuk menghilangkan Oksigen bebas dipakailah Aluminium (Killed).
    5. Tembaga (Cu)
    6. Vanadium (V)
    7. Titanium (Ti) : sbg grain untuk meratakan kristas saat proses solidifikasi akibat pendinginan sehingga tidak ada cacat yang muncul ditengah-tengah cetakan/casting.

Sekilas Peralatan Putar

  1. Head pada dasarnya merupakan tekanan yang dinyatakan dalam tinggi kolom atau tinggi energi.
  2. Spesifik Graviti : perbandingan antara berat spesifik fluida dengan berat spesifik air. Rapat massa/massa jenis air = 1000 kg/m3
  3. Viskositas/derajat kekentalan, semakin besar viskositas semakin sulit mengalir. Biasanya semakin tinggi suhu fluida maka makin rendah viskositasnya.
  4. Tekanan uap : tekanan dimana cairan akan berubah menjadi uap pada temperatur yang diberikan. Tekanan uap merupakan fungsi temperatur dimana semakin tinggi suhu maka tekanan uap semakin besar. Air mendidih pada suhu 100 C di tekanan 1 atm.
  5. Tekanan pada impeler pompa harus lebih rendah dari tekanan lingkungan namun tidak boleh lebih rendah dari tekanan uap air karena akan menimbulkan kavitasi.
  6. Tekanan P = F/A (gaya/luas penampang permukaan)
  7. Tekanan absolut = Tekanan gauge + tekanan atmosfir ( P abs = Pg + Patm ). Tekanan atmosfir di pantai berbeda dengan tekanan atmosfir di pegunungan. 1 atm = 14.7 psi
  8. Di Kompresor tidak ada fenomena kavitasi karena fluida sudah dalam bentuk gas.
  9. Tekanan hidrostatik : tekanan yang bekerja pada suatu titik dalam cairan akibat berat cairan diatas titik tersebut. Head adalah tekanan hidrostatik dari cairan yang dinyatakan dengan tinggi dari titik acuan ke permukaan cairan. h = P/y ( y = berat jenis cairan, P = tekanan gauge, h = tinggi kolom cairan )
  10. Tekanan di titik A dengan tinggi cairan sebesar h1 (dari titik A) dan berat jairan y1, memiliki tekanan sebesar P(titik A) = y1.h1
  11. Aliran dalam pipa :
    1. Laminer = halus dan beraturan (tahanan gesek kecil). Memiliki bilangan Reynold Re < 2300
    2. Turbulen = kasar dan tak beraturan (tahanan gesek besar). Memiliki bilangan Reynold, Re > 4000
    3. Transisi = merupakan transisi dari laminer ke turbulen. Memiliki bilangan Reynold 2300 sd 4000 
  12. Penurunan tekanan (presure drop) adalah rugi energi pada saat fulida mengalir. Rugi-rugi aliran fluida disebabkan :
    1.  Gesekan fluida dengan dinding pipa (disebut kerugian mayor). Rumus kerugian head = f.L.v^2 / 2Dg ( v = kecepatan, L = panjang pipa, f = koefisisen gesek, D = diameter pipa, g = gravitasi ). Harga f dapat ditentukan dengan memakai Diagram Moody.
    2. Gesekan fluida dengan fitting pipa (tee, valve, flange, elbow, reducer). Disebut kerugian minor. Rumus kerugian head minor = K.v^2/2g (K = koefisien rugi dari tabel, v = kecepatan fluida, g = gravitasi)
  13. Pengoperasian pompa harus sesuai dengan kurva karakteristik pompa yang diberikan pabrik. Nilai NPSH pada kurva pompa biasanya untuk air tawar pada suhu 20 C.
  14. Pompa terdiri dari 2 komponen utama yaitu :
    1. Komponen berputar :
      1. Impeler : untuk meningkatkan kecepatan cairan (kec sentrifugal).
      2. Shaft (poros)
    2. Komponen statis :
      1. Volute (Casing Pompa) : untuk menurunkan kecepatan cairan yg berasal dari impeler dan meningkatkan tekanan menuju discharge.
      2. Suction dan Discharge nozzle
      3. Seal chamber dan stuffing box
      4. Bearing housing : komponen yg dikorbankan supaya tidak merusak shaft.
  15. Pompa pada dasarnya berfungsi utk menaikkan head (tinggi kolom) cairan.
  16. Pompa hanya bisa memompa cairan, bukan uap. NPSH (Net Positive Suction Head) merupakan ukuran untuk mencegah penguapan cairan. NPSH merupakan tinggi energi (dlm meter) yang diperlukan disisi hisap pompa untuk mengatasi rugi tekanan dan mencegah penguapan.
  17. NPSH meningkat apabila kapasitas meningkat karena kecepatan dari cairan meningkat (ingat Q = v. A ). Kecepatan naik maka tekanan turun.
  18. NPSH avaliable harus selalu lebih besar dari NPSH req agar pompa bisa beroperasi dgn baik.Biasanya lebih besar 0.61-0.91 meter. Harga NPSH req diperoleh dari pabrikan pompa.
  19. Pada saat cairan dari sisi hisap (suction) menuju impeler eye, maka tekanan turun dan kecepatan meningkat. 
  20. Cara mencegah kavitasi pompa :
    1. NPSH avaliable harus lebih besar dari nilai NPSH req yg ditetapkan pabrik
    2. Mengurangi vortex disisi isap dengan cari membuat sisi hisap sehalus mungkin dan mengikuti garis arus
    3. Mengurangi rugi-rugi pada sisi isap debgab cara pipa isap jangan terlalu panjang, jangan ada belokan tajam dan diameter yg sesuai
    4. Material yg tahan kavitasi
    5. Jangan ada belokan tajam dekat pemasukan impeler. Krn belokan akan membuat aliran turbulen sampai akhirnya dia stabil (laminer) sehingga butuh panjang pipa tertentu untuk stabilisasi yaitu sebesar minimal 10 kali diameter pipa.
    6. Finishing permukaan sehalus mungkin

Inspeksi Dengan Metode Infrared

  1. Panas adalah wujud dari energy. Panas muncul sebagai akibat dari pergerakan partikel-partikel dalam bahan. Makin cepat pergerakan, makin panas dan sebaliknya. Jika menjatuhkan benda ke atas lantai, maka bekas jatuhnya akan terlihat di kamera infrared.
  2. Semua merek kamera infrared memiliki akurasi 2%.
  3. Emisivitas setiap bahan berbeda. Semakin tinggi emisivitas suatu benda, maka semakin tinggi kepastian pengukuran suhu permukaannya dengan kamera infrared.
  4. Tidak ada bahan yg punya emisivitas 1. Apabila emisivitas tidak diketahui, maka set 0.95 saja.
  5. Perpindahan panas :
    1. Konduksi
    2. Konveksi
    3. Radiasi
  6. Panas ada yang
    1. Diserap
    2. Dipantulkan
    3. Diemisikan
  7. Emisi + Transmisi + Refleksi = 1. Transmisi biasanya jarang, dianggap 0. Seihingga emisi panas yang diterima kamera bergantung kepada refleksi.
  8. Untuk ukur t refleksi :
    1. Set Emisivitas € = 1, dan distance = 0. Lalu ukur t refleksi diantara objek dan sumber pantulan.
  9. 4 hal yang harus dipastikan saat pengukuran :
    1. Pengukuran t refleksi
    2. Fokus (jangan blur) / harus setajam mungkin
    3. Komposisi gambar
    4.  Temperatur range
  10. Cara mencari tahu emisivitas suatu bahan/objek
    1. Ukur bagian objek yg diketahui emisivitasnya (gunakan cat/lakban dan temple di satu titik dibahan tersebut). Set emisivitasnya 0.95. Sebut saja hasil pengukurannya T1
    2. Ukur bagian objek yg tidak terkena cat/lakban. Sebut saja hasil pengukurannya T2
    3. Ubah emisivitas kamera sehingga T2 = T1. Itulah nilai emisivitas objek tersebut.
  11. Emisivitas suatu bahan dipengaruhi oleh :
    1. Jenis material
    2. Struktur permukaan
    3. Bentuk geometri
    4. Sudut pengambilan
    5. Panjang gel sensor kamera
    6. Temp bahan 
  12. Bisa saja citra termal yg dihasilkan kamera infrared sama TETAPI hasil pengukuran suhu nya berbeda. Hal ini disebabkan karena perbedaan setting parameter nya (perlu melihat format asli pengukurannya dalam software/tidak hanya melihat format jpeg nya, supaya tahu setting parameternya) yaitu :
    1. Perbedaan setting nilai Emisivitas
    2. Perbedaan setting nilai Temperatur ambien/lingkungan
    3. Perbedaan setting nilai t refleksi
    4. Perbedaan setting nilai humidity
    5. Perbedaan setting nilai distance
  13. Oleh sebab itu sangat penting untuk mengisi setting parameter pengukuran supaya didapatkan hasil pengukuran suhu yang lebih akurat 
  14. Untuk mengukur objek yang jauh, dibutuhkan kamera dengan resolusi yang lebih tinggi. Untuk menentukan jarak (distance) yang bisa diukur kamera, ada 3 hal yg harus dilihat :
    1. Resolusi kamera
    2. Lensa (derajat lensa)
    3. Penampang objek