BAB III ANALISA NOISE PADA CONTROL VALVE ANSI 150 PADA. PT.POLICHEM INDONESIA Tbk

(1)

Universitas Mercubuana 51

BAB III

ANALISA NOISE PADA CONTROL VALVE ANSI 150 PADA

PT.POLICHEM INDONESIA Tbk

3.1 Pengumpulan data dari PT. POLYCHEM INDONESIA

(2)

(3)

(4)

DAFTAR SPESIFIKASI

Item no. : 2 Q’TY : 1 TAG NO. : FV-660-B ( SPECIFICATION )

MODEL NO. --- AGVB

DESKRIPSI Top-Gulded Single-Seat Control Valve

Body 3 INCH (80MM)

PORT Size (in.) 3 INCH (80MM)

Rating ANSI 150

Conn, Type RF

Body Material A351CF8

Trim Material SUS316

Flow Characteris EQ%

(5)

Actuator PSA3R

Valve Action Reverse Action

(Air to open) Gland Packing NP4519 Gasket V543(PTFE) Grease --- Air Supply 2.8 N/cm2 Spring Range 0. 8-2. 4 N/cm2 Seat Leakage CLASS IV ( COLOR )

Body Yellow

Paint corrotion Resistent

Yoke Silver

( ACCESSORY )

Positioner AVP302-FSD2B-1DYQ-X

(6)

Regulator KZ03-2B-XX

Strukture FM Explosi

onproof &Flamproof, ¼ NPT, ½ NPT

( PROSES DATA)

Fluid name MONO ETHYLENE GLYCOL (M)

Flow Rate Max 15 m3/h

Flow Rate Nor ---

Inlet pressure 4 N/cm2g

Outlet 1 N/cm2g

Diff Press Max 3 N/cm2 Shut-off press 6 N/cm2 Temperature 50oC Density/Gravity(liq) 1.059 water = 1` Calculated CV 10.4 Travel 37 % Inlet Velocity 0.9436 m/s Predictive SPL 65 dBA

(7)

SV0703-105 Indicating unit "N/cm2"

SV0601-001 Air piping Connection: 1/4 NPT

SV0602-002 Air piping: Vinyl covered copper tube. Joint:Cr plated with vinyl cap

SV0801-E01 Material certificate in English. Scope: valve body and bonnet

SV0003-001 Valve size indication: ' " '

SV0201-003 Seat leakage: Less than 0.01%CV (Equivalent IEC, JIS Class IV)

3.2 Perhitungan Noise pada Control Valve

Pada pembahas bab ini penulis akan mengolah data dari sebuah plant di PT. POLYCHEM INDONESIA Tbk. Data – data yang didapat merupakan data control valve yang diambil dari PT. POLYCHEM. Data yang di ambil adalah control valve jenis AGVB ANSI 150 dengan tag number. FV-660-B = SPL/NOISE = 61 dBA.

Pada dasar control valve tidak menghasilkan noise atau suara, noise yang di timbulkan oleh control valve merupakan fenomena dari laju aliran fluida kerja, dalam

(8)

pembahasan ini penulis mencoba menganalisis noise berdasarkan laju aliran fluida, dengan perhitungan dari bilangan reynold numbernya (Re), dengan persamaan berikut:

Dimana: ρ = densitas (kg/m3)

μ = viskositas dinamis (N. det/m2)

d = diameter dalam dari saluran (m) υ = viskositas kinematis (m2/det)

γ = berat jenis fluida (N/m3)

(9)

3.2.1 perhitungan Reynold number pada control valve jenis ANSI 150 3.3.1.1 data pesifikasi dari pipa

1. D (diameter pipa) = 3 inch = 76,2 mm

T tabel ukuran pipa

(10)

3.2.1.1 data spesifikasi dari air

1. densitas (ρ) dalam (kg/m3)

Densitas adalah massa dari materi atau zat setiap satu satuan volumenya , Densitas suatu zat atau materi dapat dilihat dari temperaturnya. Semakin tinggi temperatur dari zat atau materi maka densitas dari zat tersebut akan semakin rendah

Grafik kerapatan air berbanding dengan temperatur

Dari data-data yang disediakan oleh vendor dan tabel diatas dapat dihitung kerapatan dari fluida air,dimana:

Diket : fluida beroperasi pada temperatur maksimum 160 0C,namun penulis mengambil data pada temperatur ambient,yaitu 50 0C agar hasil yang didapat valid

(11)

dan dapat dipetanggung jawabkan. dari data diatas densitas air pada suhu 50 C sebesar 988,07 kg/m3

2. viskositas kinematis (μ) (m2/det)

Viskositas kinematis adalah perbandingan antara viskositas dinamis dengan densitas

ʋ =

𝜇𝜇

_𝜌𝜌

dimana,

υ = Viskositas kinematis (m2/det) μ = Viskositas dinamis (N.det/m2)

(12)

(13)

(14)

Dari data serta grafik didapatkan viskositas dinamik pada temperatur 50 C sebesar 0,540 x 10-3 m2/det

3. kecepatan rata –rata fluida (V) (m/det)

maka kecepatan rata-rata fluida bisa didapat dengan menggunakan persamaan kontinuitas aliran sebagai berikut:

Dengan, V = Kecepatan rata-rata (m/det) Q = Debit aliran (m3/det)

A = Luas penampang saluran (m2).

(15)

Universitas Mercubuana 65 SATUA N `VARIABEL KECEPATAN Ft/sec 0,00 9 0,01 5 0,02 1 0,02 4 0,0 3 0,15 1 0,24 2 0, 3 0,3 3 0,3 6 0,3 9 m/sec 0,00 3 0,00 5 0,00 7 0,00 8 0,0 1 0,05 0,08 0, 1 0,1 1 0,1 2 0,1 3 Tabel kecepatan yang diizinkan pada pipa yang berukuran 3 inch (0,076 m)

Range kecepatan fluida yang diizinakkan pada pipa berukuran 3 inch (0.076 m)

(16)

Dari data – data yang telah didapatkan maka kita dapat menghitung reynold numbernya, dengan mengambil variebel dari data – data diatas, karena penulis telah memutuskan pengambilan variabel pada suhu yang sama yaitu 50 0C, maka semua variabel akan sama, kecuali variabel kacepatan, agar perhitungan Re numbernya bervariasi dan jenis aliran fluidanyapun dapat ditentukan.

Diket :

 densitas (ρ) air pada suhu 50 0

C sebesar 988,07 kg/m3  viskositas dinamik (_{μ) pada temperatur 50}0

C sebesar 540 x 10-3 m2/det  diameter (d) pada pipa sebesar 3 inch = 0,76 m

 Kecepatan pada 0,01 m/sec

Jadi Re = 988,07

kg

m 3x 0,003m/s x 0.076 m

0,540 x 10−3 m2/det

(17)

Data diambil saat temperatur operasi 50 0C, dengan kecepatan fluida yang berbeda Pada control valve ANSI 150

NO densitas (ρ) (kg/m3) viskositas dinamik (μ) (m2/det) diameter pipa (d) (m) Kecepatan fluida (v) (m/s) Re number Sifat aliran 1 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,003 417.2 Lami nar 2 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,005 695.3 Lami nar 3 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,007 973.4 Lami nar 4 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,008 1112.5 Lami nar 5 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,01 1390.6 Lami nar 6 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,05 6953.1 Turbu len 7 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,08 11125 Turbu len 8 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,1 13906.2 Turbu

(18)

Universitas Mercubuana 68 len 9 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0,11 15296.8 Turbu len 10 988.07 0,540 x 10-3 0,076 0.12 16687.4 Turbu len Tabel 6 : hasil perhitungan Re number vs kecepatan fluida pada temperatur 50 0C

pada control valve ANSI 150

Grafik 2 : hasil perhitungan Re number vs kecepatan fluida pada temperatur 50 0C pada ANSI 150

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 0.003 0.005 0.007 0.008 0.01 0.05 0.08 0.1 0.11 0.12 grafik aliran fluida pada temperetur 50 0_{C pada ANSI 150}

dengan variabel kecepatan yang berbeda

(19)

Reynold number merupakan parameter untuk mengetahui pola aliran adapun untuk mengetahui jenis aliran berdasarkan reynold number adalah sebagai berikut :

• Aliran Laminer mempunyai Re < 2100 • Aliran Turbulen mempunyai Re > 4100

• Aliran Transisi mempunyi Re antara 2100 – 4100

3.3.1.2 Perhitungan Noise ( kebisingan )

Noise (kebisingan) dapat diuku berdasarkan tekanan suara yang ditimbulkan

oleh laju aliran kerja pada control valve . tekanan suara sering diukur sebagai tingkat pada skala decibel logaritmati. Tekana suara level (SPL) atau Lp yang didefinisikan sebagai berikut :

Lp = 20. Log(10)_𝑃𝑃𝑃𝑃

𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟

Untun noise pada zona D yang di ijinkan Jadi untuk Lp = 20. Log(10) 61₂₀

(20)

Untuk noise pada zona C yang di ijinkan

Untuk Lp = 20. Log(10) 59₂₀ = 59 dBA Untuk Lp = 20. Log(10) 55₂₀ = 55 dBA Untuk Lp = 20. Log(10) 53₂₀ = 53 dBA Untuk Lp = 20. Log(10) 50₂₀ = 50 dBA

(21)

Untuk noise pada zona B yang di ijinkan

Untuk Lp = 20. Log(10) 48₂₀

= 48 dBA

Untuk noise pada zona A yang di ijinkan

Untuk Lp = 20. Log(10) 45₂₀ = 45 dBA Untuk Lp = 20. Log(10) 40₂₀ = 40 dBA Untuk Lp = 20. Log(10) 39₂₀

(22)

Universitas Mercubuana 72 = 39 dBA Untuk Lp = 20. Log(10) 35₂₀ = 35 dBA

TABEL PERHITUNGAN NOISE

No SPL (sound pressure level) Re (reylod number) Noise

1 61 16687 61 2 59 15297 59 3 55 13906 55 4 53 11125 53 5 50 6953 50 6 48 1391 48 7 45 1113 45 8 40 973 40 9 39 695 39 10 35 417 35

(23)

Grafik noise pada control valve pada ANSI 150

Grafik 4 : hasil perhitungan Noise vs Re pada ANSI 150

Dari hasil perhitungan diatas berdasarkan berdasarkan erylod number dan noise dapat di ketahui semakin besar laju aliran maka semakin besar noise yang akan di hasilkan 0 10 20 30 40 50 60 70 417 695 973 1113 1391 6953 11125 13906 15297 16687 N ois e/ Lp (d BA) Re Number