OPTIMALISASI UNJUK KERJA PRODUCTION PUMP CARGO 1 PADA FLOATING STORAGE REGASIFICATION UNIT DI PT XXX

OPTIMALISASI UNJUK KERJA PRODUCTION PUMP CARGO 1

PADA FLOATING STORAGE REGASIFICATION UNIT DI PT XXX

Ferry Budi Sentosa[1]_{, Damora Rhakasywi}[2]

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pancasila

Jl. Srengseng Sawah Jagakarsa, Jakarta Selatan 12640 - Indonesia Telp: (021) 78880305, 7270086, Fax: (021) 7864721, 7271868 Email: humas@univpancasila.ac.id, Website: www.univpancasila.ac.id

ABSTRACT

PT XXX operates Floating Storage Regasification Unit (FSRU)to distribute natural gas that is the result of regasification of natural gas to the customer. Production pump is the one of important component in the PT XXX’s FSRU. Production pump functions to distribute LNG from cargo to suction drum. For 3 years of operation, the production pump has been damaged once and affected regasification process in FSRU shut down. The pump damage occurred because the pump is not running in safe operating range. The LNG pump that operates properly has efficiency value is greater than 55 %. The result of LNG pump performance indicate that the LNG pump doesn’t run in the optimum operation range. The Analysis of LNG production pump use the minimum and maximum condition of level and flow rate data. The performance of LNG pump still good at maximum flow rate and also at minimum and maximum level. Nevertheless, the LNG pump show a bad performance while it was running at minimum flow rate, it is indicated by the value of efficiency of 53.7 %. Therefore, it needs to make a optimalization of the LNG pump by finding minimum pump flow rate. The value of minimum pump flow rate can be found from graphic of efficiency pump in the manual book, it will use trendline method. The trendline method will find the optimum flow rate with the value of the efficiency is greater than 55 %. The result of the optimalization is a change of flow rate lower limit, from 200 m3_{/hour to 215 m}3_{/hour. The change of flow rate lower limit has no negative impact to the process after}

production pump. The change of flow rate lower limit only change the value of pump head from 164.663 m to 163.286 m, the value of pump power from 78.869 kW to 81.406 kW and certainly the value of pump efficiency pump is increased from 53.7 % to 55.2 %.

Keywords: graphic of efficiency pump, trendline method

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

LNG Production pump yang beroperasi di FSRU PT XXX memiliki peran yang besar dalam pendistribusian LNG menuju unit regasifikasi. Apabila terjadi masalah pada pompa ini, maka seluruh proses di FSRU terpaksa harus di hentikan. Salah satu sejarah buruk yang pernah terjadi adalah rusaknya production pump cargo 1 dan 2 yang mengakibatkan seluruh proses LNG di FSRU harus dihentikan. Salah satu penyebab timbulnya masalah pada sistem perpompaan adalah penggunaan parameter pada sistem perpompaan yang salah. Setelah dilakukan pengkajian terhadap LNG production pump di FSRU PT XXX, ditemukan pompa tersebut tidak beroperasi pada parameter terbaiknya, untuk itu akan dilakukan optimalisasi terhadap kinerja LNG

production pump. [1]; [2]; [3]

Bertitik tolak dari hal-hal di atas, penulis ingin mengkaji salah satu metode untuk menjaga performa pompa, yaitu menjalankan pompa pada

parameter – parameter terbaiknya. Parameter – parameter tersebut meliputi laju alir pompa, temperatur LNG, level LNG dalam tangki, opening

discharge valve, putaran motor penggerak pompa

dan sudut – sudut pada impeller pompa. [4] Selanjutnya, untuk mengetahui apakah production

pump di PT XXX dapat beroperasi dengan optimal,

maka dilakukan kegiatan analisa unjuk kerja

production pump di PT XXX. Unjuk kerja yang

akan dianalisa adalah Head, daya dan efisiensi. Apabila terdapat unjuk kerja yang kurang baik, maka akan dilakukan optimalisasi terhadap parameter pompa sehingga pompa dapat beroprasi dalam performa terbaiknya.

1.2 Tujuan Penelitian

1. Menganalisis unjuk kerja production pump di FSRU PT XXX.

2. Mengetahui apakah spesifikasi pompa yang dipilih sesuai dengan kebutuhan sistem di FSRU.

3. Memperoleh parameter operasi yang baru untuk peningkatan performa production pump di FSRU.

1.3 Batasan Masalah

Pada penelitian ini penulis memberikan batasan masalah pada materi yang akan disampaikan, antara lain :

1. Unjuk kerja production pump yang akan dianalisa adalah head pompa, daya pompa dan efisiensi pompa. Analisa ini akan dilakukan berdasarkan pada range operasi pompa, mulai dari level minimum dan maksimum tangki, laju alir minimum dan maksimum pompa.

2. Spesifikasi pompa yang akan diperhatikan adalah jenis dan jumlah sudu pada impeller pompa.

3. Optimalisasi dilakukan untuk menemukan

range kondisi operasi LNG production pump yang terbaik dan jenis impeller yang

cocok untuk range kondisi operasi tersebut.

Range kondisi operasi LNG production pump yang terbaik mengacu pada nilai

efisiensi pompa lebih besar dari 55 %.

II. LANDASAN TEORI

2.1 Spesifikasi Production Pump LNG

Liquefied Natural Gas (LNG) adalah gas alam yang dimampatkan sampai 1/600 kali dari volume gasnya pada tekanan standar dimana

komponen yang paling dominan adalah

methane. [5] ; [6]

Pompa sentrifugal adalah satu jenis pompa dari non positive displacement pump yang prinsip kerjanya merubah energi mekanik dari unit penggerak, menjadi energi kecepatan cairan melalui suatu impeller yang berputar dalam

casing kemudian kecepatan cairan dirubah

menjadi energi tekanan didalam difusor dengan cara memperlambat laju kecepatan cairan.

Production pump LNG yang digunakan di PT

XXX adalah jenis pompa sentrifugal single stage. Pompa sentrifugal ini juga memiliki karakteristik sebagai pompa celup atau submersible pump dan

cryogenic pump atau pompa yang didesain khusus

secara material untuk beroperasi pada suhu yang sangat rendah. PT XXX mempercayakan kepada

Ebara International Corporation untuk production pump LNG. Selanjutnya adalah tabel spesifikasi production pump :

1Tabel 1 Spesifikasi Production pump [9]

Manufaktur Ebara International Corp

Pump model 8EC-12

No of stage ; blade 1 ; 9

Rated Rotational Speed 3600 rpm

Liquid LNG Operating Temp -165 °C SG 0.5 Capacity Rated flow 500 m3_/h BEP* _{flow 480 m}3_/h Mincontinuous flow 168 m3_/h Head Rated 130 m BEP* 134 m Shutoff 177.1 m Efficiency Efficiency Rated 70.60% BEP* 70.40% Power Source 440 V, 60 Hz, 3 Ph Power Rated 106.7 kW BEP* 105.8 kW Shutoff 57.9 kW Maximum1** _{115.6 kW}

Full Load Current 250 A

Starting Current 2394 A

Pump Design Pressure 10 bar

Max DP 8.2 Bar

2.2 Perhitungan Unjuk Kerja Pompa

Secara umum instalasi suatu sistim

perpompaan ditampilkan pada gambar di bawah ini.

1Gambar 1 Instalasi Sistim Perpompaan [10]

Terdiri dari :

1. Unit pompa dan penggerak.

2. Instalasi sistim hisap (suction system). 3. Instalasi sistim pipa tekan (discharge

line). Keterangan :

Zsd = Tinggi hisap dinamis (m). Zd = Tinggi tekan statis (m). Pa = Tekanan atmosfer (kg/m²).

Pd = Tekanan manometer discharge (kg/m²).

Ps = Tekanan manometer suction (kg/m²). Y = Beda tinggi antara Pd dan Ps (m). Po = Tekanan diatas permukaan cairan (kg/m²).

2.2.1 Menghitung Head Total System (H)

Head total system adalah selisih head sisi

tekan dengan head sisi hisap.Rumus menghitung

head total sistim [10]

𝐻 = (𝐻𝑑− 𝐻𝑠) + 𝑌 + ( 𝑣𝑑2−𝑣𝑠2

2𝑔 ) ,

Keterangan :

H = Head total (m).

Hd = Head sisi tekan (discharge) (m).

Hs = Head sisi hisap (suction) (m).

vd = Kecepatan cairan pada pipa discharge (m/s). vs = Kecepatan cairan pada pipa suction (m/s). Y = Beda tinggi antara Pd dan Ps (m).

2.2.2 Menghitung Kerugian Head

Menghitung kerugian head pada jaringan pipa perlu dihitung karena sepanjang pipa terdapat rugi-rugi tekanan.

a. Kerugian Head pada Pipa (hlp).

1) Rumus menghitung kerugian head pada pipa [11] ℎ𝑙𝑝= 𝑓. 𝐿 𝐷. 𝑉2 2𝑔 (II.1) Keterangan:

hlp = Kerugian head pada pipa (m). f = Faktor gesekan pipa

L = Panjang pipa (m). d = Diameter dalam pipa (m). v = Kecepatan cairan (m/s). g = Percepatan gravitasi (m/s2_). 2) Menentukan kekasaran relatip (ε)

Faktor gesekan pipa sebagai fungsi dari angka Reynold (Rn) dan kekasaran relatip bagian dalam pipa. Kekasaran relatip dapat ditentukan berdasarkan :

 Diameter nominal pipa (D)  Bahan pipa

Berdasarkan angka Reynold (Rn > 2000) dan kekasaran relatif (ε) maka faktor gesekan (f)

dapat ditentukan dengan grafik relative

rougness, sehingga kerugian head pada pipa

(hlp) dapat dihitung menggunakan persamaan (2.9).

 Bila angka Reynold (Rn) ≤ 2000, maka faktor gesekan (f) dihitung dengan rumus [11] _:

𝑓 =64

𝑅𝑛 (II.2)

 Bila angka Reynold (Rn)  2000, maka (f) ditemukan dengan grafik

relative rougness. 3) Reynold Number (Rn) [11] 𝑅𝑛= 𝛾×𝑣×𝐷 𝜇 Keterangan: Rn = Bilangan Reynold γ = Berat jenis cairan (kg/m3_). D = Diameter dalam pipa (m).

v = Kecepatan rata-rata cairan dalam pipa (m/s).

μ = Viskositas absolut cairan (kg/m s). b. Kerugian Head pada Fitting dan Valve (hlf). 1) Kerugian head pada fitting dan valve [11]

Kerugian head pada fitting dan valve dihitung dengan rumus:

ℎ𝑙𝑓= 𝑛.𝑘.𝑣2

2.𝑔 Keterangan :

hlf = Kerugian head pada fitting dan valve (m).

n = Jumlah fitting, valve dan sejenisnya (buah).

k = Faktor gesekan pada fitting dan

valve.

v = Kecepatan cairan di fitting dan valve (m/s).

g = Percepatan gravitasi (9.81 m/s2_). 2) Kerugian head pada jepitan valve [11]

Kerugian head pada jepitan valve dihitung dengan rumus :

ℎ𝑙𝑓 = ∆𝑃

𝛾 Keterangan :

γ = Berat jenis cairan (kg/m3_). P = Selisih tekanan pada valve (kg/m2_).

2.2.3 Menghitung Daya Pompa Sentrifugal

Daya adalah kerja setiap satuan waktu. Pada sistem perpompaan terdapat tiga jenis daya yaitu [10]_:

c. Daya cairan (Nh) atau HHP. d. Daya pompa (Np) atau BHP. e. Daya penggerak (Nd) atau DHP.

a. Daya Cairan (Nh)

dibutuhkan untuk mengalirkan fluida. Daya fluida pompa dihitung dengan rumus [10] _: Nh = 100  HxQx Keterangan : Nh = Daya fluida (kW).

H = Head total pompa (m).

Q = Laju alir pemompaan (m3_/s).

b. Daya Penggerak (Nd)

Daya penggerak (Nd) adalah daya yang diberikan pada poros pompa atau daya yang keluar dari proses penggerak, dapat dihitung dengan rumus [10] _:

Nd = 1000 n P V I  f _(II.7) Keterangan : Nd = Daya penggerak (kW).

I = Arus listrik (ampere).

V = Tegangan listrik (volt).

Pf = Power faktor.

n = Jumlah fasa (1 atau 3).

c. Daya Pompa (Np)

Daya pompa adalah daya poros pompa atau daya yang diberikan pada impeller, dapat dihitung dengan rumus [10] _:

Np = Nd x tran sxm (II.8)

Keterangan :

Np = Daya pompa (kW).

ηtrans = Efisiensi transmisi (%).

ηm = Efisiensi motor (%).

Tabel 2 Nilai ηtrans Sesuai Jenis Transmisi [10] Jenis Transmisi ηtrans

Sabuk rata 0,9 – 0,93

Sabuk – V 0,95

Roda gigi lurus satu tingkat 0,92 – 0,95

Roda gigi miring satu

tingkat 0,92 – 0,98

Roda gigi kerucut satu

tingkat 0,92 – 0,96

Roda gigi planiter satu

tingkat 0,95 – 0,98

Poros kopling 0,99 – 1,00

Sedangkan nilai (ηm) didapatkan dari proses

plotting pada kurva performa motor listrik pompa

LNG. nilai (ηm) besarnya bervariasi tergantung pada daya penggerak.

2.2.4 Efisiensi Overall Pompa

Efisiensi pompa dapat dihitung setelah diperoleh daya hidrolik dan daya pompa. Efisiensi pompa yang dirumuskan sebagai berikut [10] _:

Pompa = _100% ) (N Pompa Daya ) (N Hydraulic Daya p h _ Keterangan : Nh = Daya fluida (kW). Np = Daya pompa (kW).

2.2.5 Net Positive Suction Head (NPSH)

Net Positive Suction Head (NPSH) adalah

merupakan head netto pada flange sisi masuk suatu pompa sentrifugal, setelah head positip yang menyebabkan cairan masuk kedalam pompa dikurangi semua head negative termasuk tekanan penguapan cairan yang menghalangi masuknya cairan tersebut. NPSH ada dua macam yaitu NPSHa dan NPSHr.

NPSHa adalah head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi hisap pompa (ekivalen dengan tekanan mutlak pada sisi hisap pompa), dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat cair ditempat tersebut.

 Rumus Menghitung NPSHa[10] 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑎= [ 𝑃𝑎−𝑃𝑣 γ − 𝑍𝑠𝑙− ℎ𝑙𝑠− 𝑣𝑠2 2g] Keterangan:

NPSHa = Net Positive Suction Head

available (m).

Pa = Tekanan pada sisi hisap (kg/m2). Pv = Tekanan uap cairan (kg/m2). γ = Berat jenis cairan (kg/m3_). Zsl = Tinggi hisap statis (m).

hls = Kerugian pada suction (m).

v = Kecepatan cairan (m/s).

g = Percepatan gravitasi (9,81 m/s2_).

2.2.6 NPSH required (NPSHr)

NPSHr atau NPSH yang diperlukan adalah head tekanan yang besarnya sama dengan penurunan tekanan. Besarnya NPSH yang diperlukan berbeda untuk setiap pompa. Harga NPSHr harus diperoleh dari pabrik pompa yang bersangkutan dan pada umumnya tertera di name plate atau data spesifikasi pompa. Nilai NPSHa yang dihitung harus lebih besar daripada nilai NPSHr yang terdapat pada desain pompa agar tidak terjadi kavitasi pada pompa. [12]

2

Gambar 2 Grafik Fungsi NPSHa vs NPSHr [10] 2.2.7 Jumlah sudu impeller

Untuk mengetahui jumlah sudu setiap impeller

dapat ditentukan dengan terlebih dahulu

menghitung besarnya kecepatan spesifik setiap

tingkat (impeller). Kecepatan spesifik

didefinisikan sebagai harga putaran dari suatu

impeller, suatu model pompa dimana model

tersebut mempunyai kesamaan geometris dengan pompa yang dimaksud dan dapat menghasilkan

head (H) = 1 m, Laju alir (Q) = 75 liter/s dan

Daya (N) = 1 HP bekerja pada efisiensi paling tinggi. Kecepatan sepesifik ada 2 (dua) yaitu :

a. Kecepatan Spesifik Kinematik (nq)

Kecepatan spesifik berdasarkan Q = 75 liter/s dan H = 1 m yang dihitung dengan rumus [10] _: 4 / 3 . H Q n nq (II.11) Keterangan:

nq = Kecepatan spesifik kinematik.

H = Head total (m).

Q = Laju alir pompa (m3_/s). n = Putaran per menit (rpm).

b. Kecepatan Spesifik Dinamik (ns)

Kecepatan spesifik berdasarkan N = 1 HP dan H = 1 m yang dihitung dengan rumus [10] _: 4 / 5 . H N n ns  h (II.12) Keterangan:

ns = Kecepatan spesifik dinamik. Nh = Daya hidrolik (HP) nsi setiap tingkat/impeller [10] : 4 / 3 . . 65 , 3 i si H Q n n  (II.13) Keterangan: H = Head total (m).

Q = Laju alir pompa (m3_/s). n = Putaran per menit (rpm). Hi = Head setiap tingkat (m/tingkat). nsi = Kecepatan spesifik setiap tingkat. i = Jumlah tingkat (tingkat).

III. METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian yang dilakukan adalah sebagaimana Gambar berikut:

IV. HASIL DAN ANALISA

A. Data Perpipaan Kargo 1 Menuju Suction

Drum

Berikut ini adalah gambar sistem perpompaan dari kargo 1 menuju suction drum :

Gambar 4 Sistem Perpipaan Kargo 1 Menuju Suction Drum 1. Data LNG

Berikut ditampilkan tabel data LNG

berdasarkan hasil sampling pada tanggal 2 November dan 2 Desember 2015.

2Tabel 3 Data LNG di FSRU PT XXX

Jenis Data Satua

n Data 1 Data 2 Rata-rata 2-11-2015 2-12-2015 SG - 0.462 0.464 0.463 Berat Jenis (γ) kg/m 3 _{462 464 463} Viskositas (μ) kg/m s 0.136 0.134 0.135 Temperatur °C -161.0 5 -160.4 7 -160.7 6 2. Kondisi Operasi

Data kondisi operasi selama 2 bulan yang sudah dikelompokkan ditampilkan pada tabel berikut:

3Tabel 4 Data Level Min dan Max pada Q tetap Parameter Level min Level max Qaktual (m3_/hour) 296.1 296.1 Pvapour (kg/m2 _abs) 12678.1 12721.2 Level LNG (m) 13.30 28.5

Tekanan Suction Drum (kg/m2 _abs) 6103 0 62540 Putaran pompa (rpm) 3599.8 3601. 1 Kebutuhan arus listrik motor

(ampere) 151.6 150.8

Kebutuhan tegangan listrik

motor (volt) 440 440 Opening valve (%) 51 46 4

Tabel 5 Data QMin dan QMax pada Level tetap

Parameter Qmin Qmax

Qaktual (m3_/hour) 200.0 485.0 Pvapour (kg/m2 _abs) 12612.1 12606.5 Level LNG (m) 20.0 20.0

Tekanan Suction Drum (kg/m2 _abs) 5766 0 54130 Putaran pompa (rpm) 3598.8 3602. 1 Kebutuhan arus listrik motor

(ampere) 136.8 193.1

Kebutuhan tegangan listrik

motor (volt)

440 440

Opening valve

(%) 38 100

B. Perhitungan Hambatan Sistem Perpipaan

Hambatan perpipaan yang dihitung adalah hambatan sistem perpipaan sisi discharge (hld) saja, dikarenakan tidak ada sistem perpipaan pada sisi suction pompa.

5 Tabel 6 Data LNG di FSRU PT XXX

Parameter level

min

level

max Qmin Qmax

hlp (m) 5.814 5.814 2.689 15.492

hlf (m) 22.316 34.726 50.531 15.099

hld (m) 28.130 40.540 53.220 22.124

C. Perhitungan Head Pompa

Head sistem pompa didapatkan setelah

dilakukan perhitungan terhadap head discharge dan head suction.6

Tabel 7 Nilai Head Pompa

Parameter level

min

level

max Qmin Qmax

Hd (m) 192.5 21 208.19 5 210.01 1 172.57 3 H (m) 153.9 78 154.35 9 164.63 3 128.34 4

D. Perhitungan Daya Pompa

Daya pada sistem perpompaan dibagi menjadi 3 yaitu daya hidrolik, daya penggerak dan daya

pompa. Hasil perhitungan daya hidrolik

ditampilkan pada tabel berikut :

7Tabel 8 Nilai Daya Hidrolik

Parameter level

min

level

max Qmin Qmax

Nh (kW) 58.638 58.783 42.347 80.056

Nilai power factor = 0.85, n = 3 fasa dan 1000 adalah angka konversi, (1 kW = 1000 watt). Hasil perhitungan daya penggerak ditampilkan pada tabel berikut ini:

8Tabel 9 Nilai Daya Penggerak

Parameter level

min

level

max Qmin Qmax

I (ampere) 151.6 150.8 136.8 198.1

V (volt) 440 440 440 440

Nd (kW) 98.205 97.686 88.617 128.326

Nilai ηtrans = 1.00 (berdasarkan tabel 2.2) dan ηm didapatkan melalui proses plotting pada

gambar berikut, berdasarkan nilai daya

penggerak.

Gambar 5 Ploting Efisiensi Mekanik

Nilai ηm dan hasil perhitungan daya pompa terdapat pada tabel berikut:

9Tabel 10 Nilai Daya Pompa

Parameter level min level max Qmin Qmax

ηm (%) 87.2 88.5 88.7 89.0

Np (kW) 93.167 92.498 78.869 114.211

E. Perhitungan Efisiensi Pompa

Efisiensi pompa dapat dihitung setelah diperoleh daya hidrolik dan daya pompa. Hasil perhitungan efisiensi pompa ditampilkan pada tabel berikut :

10Tabel 11 Nilai Efisiensi Pompa

Parameter level min level max Qmin Qmax

ηpompa (%) 62.9 63.6 53.7 70.1

F. Perhitungan Net Positive Suction Head

Available (NPSHa)

Nilai NPSHr dapat dilihat pada kurva

performa pompa. Sebagaimana gambar berikut:

4Gambar 6 Kurva Performa

Production pump LNG [9]

Hasil perbandingan antara nilai NPSHa dan NPSHr ditampilkan pada tabel berikut.

11Tabel 12 Nilai NPSHa vs NPSHr

Parameter level

min

level

max Qmin Qmax

NPSHa (m) 13.3 28.5 20 20

NPSHr (m) 9.82 9.82 9.86 10.32

Hasil perbandingan nilai NPSHa dan NPSHr menunjukkan bahwa range kondisi operasi pada

production pump LNG aman untuk pompa,

ditunjukkan dengan nilai NPSHa > NPSHr.

G. Perhitungan Jumlah Sudu Impeller

Berdasarkan nsi dapat ditentukan jenis

impeller, dimensi ratio dan jumlah sudu setiap impeller sesuai dengan gambar (II.3).

12Tabel 13 Jenis Impeller, Dimensi Ratio dan Jumlah Sudu

Parameter level

min

level

max Qmin Qmax

nsi 103.310 103.122 80.902 148.439

Jumlah sudu min 8

Jenis impeller Moderate Speed Impeller

Dimensi ratio

H. Hasil Analisa Unjuk Kerja Pompa LNG

Analisa unjuk kerja pompa yang sudah dilakukan, dirangkum dalam bentuk tabel unjuk kerja pompa berikut ini.

13Tabel 14

Nilai Unjuk Kerja LNG Production pump 1

Parameter Level

min

Level

max Qmin Qmax

Qaktual (m3_/hour) 296.1 296.1 200.0 485 Level LNG (m) 13.30 28.5 20.0 20.0 Head (m) 153.97 8 154.35 9 164.63 3 128.34 4 Daya (kW) 93.167 92.498 78.869 114.211 ηpompa (%) 62.9 63.6 53.7 70.1 NPSHa (m) 13.3 28.5 20 20 NPSHr (m) 9.82 9.82 9.86 10.32

Perhitungan unjuk kerja pompa LNG juga dilakukan dengan software Pipe Flow Expert yang dimiliki oleh PT XXX.

I. Optimalisasi Unjuk Kerja Pompa LNG

Optimalisasi yang bisa dilakukan adalah : Mencari range operasi terbaik agar nilai efisiensi pompa tidak terlalu jatuh (> 55 %).

Tabel nilai unjuk kerja pompa menunjukkan bahwa variabel level tidak terlalu berpengaruh terhadap nilai efisiensi pompa. Selisih antara level operasi minimum dan maksimum cairan LNG mencapai 15.2 m, namun selisih nilai efisiensinya hanya 1 %. Lain halnya dengan variabel laju alir, pada tabel tersebut dapat dilihat bahwa selisih antara nilai laju alir minimum dan maksimum adalah 285 m3_{/hour dan selisih nilai efisiensinya}

mencapai 31 %.

Nilai efisiensi pompa pada setiap laju alir pompa dapat diketahui secara detail dengan menggunakan metode trendline pada Microsoft

Excel. Metode trendline ini berfungsi untuk

mengetahui persamaan suatu garis atau kurva.

Berikut akan dijelaskan langkah-langkah

penggunaan metode trendline untuk menemukan laju alir optimum :

1. Ploting grafik nilai efisiensi pada grafik

performa pompa, dilanjutkan dengan

memasukkan titik koordinat hasil plotting (x, y) ke dalam microsoft excel.

2. Pembuatan grafik berdasarkan titik koordinat yang diperoleh menggunakan menu line chart. Proses trendline dapat dilakukan setelah grafik

efisiensi sudah terbentuk. Sehingga

didapatkan nilai kurva efisiensi terhadap laju

alir pompa yang diterjemahkan dalam

persamaan berikut :

y = -0.00034x2 _{+ 0.3034x + 5.5414}

keterangan :

y = nilai efisiensi pompa (%) x = laju alir pompa (m3_/hour)

Nilai minimal efisiensi pompa yang

diinginkan adalah sebesar 55 % , maka nilai 55 % disubstitusikan pada variabel (y), sehingga didapatkan nilai (x) atau laju alir pompa sebesar 214.64 m3_{/hour. Nilai 214.64 m}3_{/hour akan} dijadikan sebagai nilai Qmin atau nilai batas bawah

range operasi pompa yang baru. Nilai laju alir

pompa yang dihitung dibulatkan menjadi 215 m3_{/hour karena input nilai set point laju alir} pompa pada sistem SCADA di FSRU PT XXX tanpa desimal.

Berikut ini akan ditampilkan data kondisi parameter operasi pompa pada saat pompa mengalirkan laju alir sebesar 215 m3_/hour.

14Tabel 15 Data Operasi Pompa saat Qmin Optimum

Parameter Satuan Nilai

Qaktual m3/hour 215.0 Pvapour kg/m2 _{abs 12684.3} Level LNG m 20 Psd kg/m2 abs 57540 npompa rpm 3600.8 I motor ampere 141.2 Vmotor volt 440 Opening valve % 41

Optimalisasi unjuk kerja pompa yang sudah dilakukan, dirangkum dalam bentuk tabel unjuk kerja pompa berikut ini.

15

Tabel 16 Optimalisasi Range Operasi LNG

Production pump 1 Parameter Level min Level max Qmin optimu m Qmax Qaktual (m3_/hour) 296.1 296.1 215.0 485 Level (m) 13.30 28.5 20.0 20.0 Head (m) 153.978 154.359 163.286 128.344 Daya (kW) 93.167 92.498 81.406 114.211 ηpompa (%) 62.9 63.6 55.2 70.1 NPSHa (m) 13.3 28.5 20 20 NPSHr (m) 9.82 9.82 9.79 10.32

Perhitungan optimalisasi unjuk kerja pompa LNG juga dilakukan dengan software Pipe Flow

Expert yang dimiliki oleh PT XXX.

Hasil perhitungan dapat dilihat pada gambar berikut.

5Gambar 7 Tampilan software Pipe Flow

Expert

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil setelah proses analisa dan optimalisasi terhadap unjuk kerja

pompa LNG adalah sebagai berikut :

1. Range operasi production pump 1 yang dijalankan selama ini digambarkan pada skema berikut ini.

2. Spesifikasi pompa yang terpasang sudah sesuai dengan kebutuhan proses di FSRU. Hal ini dapat dibuktikan dengan perhitungan jenis dan jumlah impeller. Hasil perhitungan jenis

impeller didapatkan jenis moderate speed impeller dan jumlah impeller minimal yang

dibutuhkan adalah 8 buah.

3. Optimalisasi yang dilakukan adalah mencari

range operasi pompa yang baru agar

efisiensinya > 55 % dalam setiap kondisi operasi pompa. Analisa menunjukkan bahwa hanya nilai batas bawah laju alir pompa (Qmin) yang perlu dicari karena nilai efisiensinya < 55 %.

DAFTAR PUSTAKA

1. Haryono, "LPG and LNG Character," PTK Akamigas-STEM, Cepu, 2012. 2. D. o. E. USA, "Liquiefied Natural Gas

Understanding the Basic Facts,"

Understanding the Basic Fact, vol. I, pp.

1 - 24, 2005.

3. J. Jani, "International Journal of Advance Engineering and Research,"

SELECTION OF CRYOGENIC INSULATION FOR LNG TRANSFER LINE, vol. 2, no. 2, pp. 11-19, 2015.

4. McGuire and White, Liquefied Gas Handling Principles on Ships and in Terminals Third Edition, London: Witherby & Co Ltd, 2000.

5. J. Jani, "International Journal of Advance Engineering and Research," Safety and

Security of Liquefied Natural Gas, vol. 2,

no. 5, pp. 1291-1298, 2015.

6. Suparno, "LNG Plant," in Produk Gas, Cepu, Akamigas-STEM, 2010, pp. 56-69.

7. R. Juliaty, "Repository.Widyatama," PT Indosinga Lestari, 12 Februari 2012. [Online]. Available:

http://repository.widyatama.ac.id/xmlui/ bitstream/handle/10364/508/bab1.pdf?se quence=7. [Accessed 28 September 2015].

8. I. J. Karassik, J. P. Messsina, C. Paul and H. C. C, Pump Handbook Third Edition, London: Mc Graw-Hill Education; 4th edition, 2007.

9. GOLAR LNG LIMITED, Pedoman Operasi Terminal Nusantara Regas Satu Revisi 4, Jakarta: PT Nusantara Regas, 2012.