Frekwensi Tinggi Akuistik Eksitasi

Pada sistim pemipaan gas, tingkat tertingi dari energi frekwensi akuistik dihasilkan oleh peralatan pengubah tekanan seperti relief valve, control valve dan

orifice plate. Perhatian khusus terhadap acouistic fatigue yang cenderung berakibat

pada safety (relief and Blowdown) sistim. Sebagai tambahan, waktu untuk terjadinya kegagalan sangat pendek (biasanya beberapa menit atau jam) dikarenakan respon yang tinggi dari frekwensi. Sebaik mungkin memberikan kenaikan tingkat kebisingan luar kepada pipa, dimana keadaan ini merangsang terjadinya vibrasi tingkat tinggi yang hebat pada dinding pipa. Vibrasi akan membentuk pelemahan lokal pada dinding pipa (shell flexural mode of vibration) yang menghasilkan potensi dinamik stres tingkat tinggi pada keliling dinding pipa yang terputus ( circumferential discontinuities) seperti pada sambungan cabang yang kecil (small bore), fabrikasi tee atau pipe support yang dilas.Tingkat kebisingan yang tinggi yang dihasilkan oleh kecepatan tinggi fluida yang menubruk dinding pipadan campuran dari turbulensi dan aliran yang tercekik

47

(choke flow), aliran yang tergoncang (shockwave) pada downstream dari aliran yang tertahan. Semuanya itu adalah akibat dari pressure drop yang melewati alat-alat pengubah tekanan dan mass flow rate dari gas.

Tipikal frekwensi yang dominan dari frekwensi akuistik tingkat tinggi adalah antara 500Hz sampai dengan 2000 Hz.

2.3.2.1 Perluasan eksitasi (Extent of excitation)

Respon yang disebabkan oleh akuistik eksitasi frekwensi tinggi mengakibatkan

downstream dari pipa kerja yang bersumber dari vessel, separator dan KO drum.

Penilaian yang dilakukan pada main line likelihood of failure (LOF) dari setiap welded

discontinuity seperti small bore connection (SBC), welded Tee, dan welded support.

Apabila nilai dari diskontitas LOF sama dengan satu, maka tindakan koreksi harus dilakukan.[5]

Sumber dari eksitasi akuistik frekwensi tinggi adalah peralatan pengubah tekanan seperti control / relief valve, restriction orifices atau branch connection.

48 Input Sy m bol Units

External diameter of the main line

D

e xt

mm

External diameter of branch

d

ex t

mm Internal diameter of main line _Dint mm Distance between source and the welded

discontinuity

L

di s

m

Molecular weight of gas

M

w

Grams /mol

Pressure upstream of pressure reducing device

P

1

Pa absolu te

Pressure downstream of pressure reducing device

P

2

Pa absolu te Wall thickness of the main line

T

mm Wall thickness of the branch line

t

mm

Upstream temperature

Te

K

Mass flow rate

W

Kg/s

49 2.3.3 Penilaian Risiko

2.3.3.1 Likelihood of Failure

Likelihood of failure (LOF) adalah bentuk skoring yang digunakan untuk

tujuan skrining. LOF bukan suatu bentuk kemungkinan yang mutlak dari kegagalan maupun suatu pengukuran yang mutlak dari kegagalan (failure). Perhitungan didasarkan pada penyederhanan model untuk meyakinkan kemudahan dari aplikasi dan tentunya sangat konservatif.

Inisial fokus dari penilain adalah sistim yang dipertimbangkan sebagai kritikal sistim dalam hal keselamatan.

2.3.3.2 Kuantitatif penilaian LOF untuk header.

Penilaian kuantitatif dilakukan untuk setiap mekanisme eksitasi yang di identifikasi dari penilaian kualitatif. Ini akan menghasilkan LOF skor dari setiap main line pada sistim, untuk setiap mekanisme identifikasi.

LOF skor untuk beberapa mekanisme eksitasi adalah diameter pipa dan ketebalan pipa itu sendiri ( e.g. flow induced turbulence). Oleh karena itu ketika bekerja pada proses sistim, perubahan diameter pipa dan spesifikasi akan menghasilkan perubahan LOF skor pada sistim yang sama untuk mekanisme eksitasi yang sama.

Perlu dicatat, jika main line memiliki LOF skor lebih besar dari 0.5, maka pengecekan perlu dilakukan pada peralihan vibrasi kepada jaringan pipa yang berdekatan. Juga apabila LOF skor untuk Slug flow yang tidak ada dalam referensi maka skor untuk main line nya adalah LOF=1.

50

2.3.3.3 Kuantitatif penilaian LOF untuk Small bore connection (SBC).

Penilaian LOF terhadap SBC tidak perlu mempertimbangkan LOF skor dari main line. Bagaimanapun perlu dicatat bahwa pada kasus ini main line LOF skor adalah.1.0. Sebagai tambahan, jika SBC pada main line adalah subyek kepada tonal eksitasi, bersaman antara struktural natural frekwensi pada SBC dan frekwensi dari tonal eksitasi yang harus dihindari. Eksitasi tonal terjadi karena beberapa mekanisme eksitasi antara lain:

● Mekanikal eksitasi

● Pulsation : Reciprocating/positive displacement pumps and compressors ● Pulsation: Rotating stall

● Pulsation: Flow Induced Excitation Informasi penting yang dibutuhkan adalah:

● Main line LOF =1.0 ● SBC geometry dan lokasi

51

Flowchart penentuan SBC LOF skor

Gambar 20. Kritikal Matrik Kalkulasi LOF Skor dan Resiko Main line LOF

SBC Modifier

Multiply main line LOF by 1.42

Minimum of both inputs

52

Skor Langkah Penanganan

LOF ≥1.0 Main line harus di desain ulang, disupport dan detailnya dianalisa lagi, dan perhatian terhadap vibrasi pada main line harus dilakukan. (Note 1).

Tindakan koreksi dan pengujian harus dilakukan jika dianggap penting.

Koneksi SBC ke main line harus dinilai kembali.

Pengamatan visual harus dilakukan untuk mengecek konstruksi yang tidak tepat dan atau geometrid dan support pada main line atau potensi penyebaran vibrasi pada pipa kerja disekitarnya. 1.0<LOF≥0.5 Main line harus di desain ulang, disupport dan detailnya dianalisa

lagi, dan perhatian terhadap vibrasi pada main line harus dilakukan. (Note 1).

Tindakan koreksi dan pengujian harus dilakukan jika dianggap penting.

Koneksi SBC ke main line harus dinilai kembali.

Pengamatan visual harus dilakukan untuk mengecek konstruksi yang tidak tepat dan atau geometrid dan support pada main line atau potensi penyebaran vibrasi pada pipa kerja disekitarnya. 0.5<LOF≥0.3 Koneksi SBC ke main line harus dinilai kembali.

Pengamatan visual harus dilakukan untuk mengecek konstruksi yang tidak tepat dan atau geometrid dan support pada main line atau potensi penyebaran vibrasi dari sumber line.

LOF<0.3 Pengamatan visual harus dilakukan untuk mengecek konstruksi yang tidak tepat dan atau geometrid dan support pada main line atau potensi penyebaran vibrasi dari sumber line.

53

Notes:

1. Untuk mekanisme vibrasi sementara tertentu, teknik pengukuran khusus dibutuhkan. 2. Untuk kasus acoustic excitation dengan frekwensi tinggi, mekanisme ini berlaku untuk main line. SBC pada main line hanya membutuhkan pengujian jika ada mekanisme eksitasi lain yang berpengaruh kepada main line.

Skor Langkah Penanganan

LOF ≥0.7 SBC harus di desain ulang, disupport dan detailnya dianalisa lagi dan perhatian terhadap vibrasi pada SBC harus dilakukan.

Pengamatan secara visual harus dilakukan untuk mengecek konstruksi yang tidak tepat atau SBC geometri dan

instrument tubing.

0.7>LOF≥0.4 Pemantauan terhadap vibrasi pada SBC harus dilakukan, alternative yang mungkin adalah desai kembali SBC, disupport dan detailnya dianalisa lagi.

Pengamataan secara visual harus dilakukan untuk

mengecek konstruksi yang tidak tepat atau SBC geometri dan instrument tubing.

LOF <0.4 Pengamataan secara visual harus dilakukan untuk

mengecek konstruksi yang tidak tepat atau SBC geometrid an instrument tubing.

54

Skor Langkah Penanganan

LOF = 1.0 Mengubah thermowell atau menganalisa detail. LOF = 0.29 Tidak ada aksi yang dibutuhkan.

Tabel 2.5 Koreksi Pada Thermowell sesuai LOF Skor[5]