Skip to content

KAPITASI… cavitation

March 17, 2008
by

Liquid yang mengalir pasti mengalami kendala dan hambatan dikarenakan adanya friksi dalam pipa, friksi di fitting2 pipa. Kendala ini kemudian lebih populer dengan sebutan pressure loss. Term pressure loss hadir karena kenyataannya pressure yg dimiliki liquida itu berkurang setelah dia mengalir. Bila sampai pada saatnya pressure yang dimiliki si liquida ini sama dengan pressure vapornya, maka liquida ini berubah fase menjadi gas.

Nah pada saat absolute pressure si liquid ini sama dengan liquid vapor pressure pada temperatur liquid saat itu, maka terjadi lah cavitasi. Artinya… ada bubble/vapor yang terbentuk, yang akan menyerang impeler. Impeller yang segede bagong itu bisa juga rusak…

[gambar1: akibat pergaulan bebas dg cavitasi *dr wiki*]

cavitation-wikipedia.jpg

Pengalaman ada pompa yang gak bisa mendeliver liquid setinggi head yang diinginkan, hanya karena adanya kikisan kecil di impeller… buset!

[gambar2: bubble vs impeller]

cavitation.jpg 

Pada awalnya saya merasa bego sebego2nya waktu mencoba mengerti tentang cavitasi ini… dulu kebayangnya cavitasi ini cmn bikin vibrasi/noise, dan cuma kebayang adanya gelembung yg menabrak impeller. That’s all.

Begitu lihat rumah pompa yang segede gede bagong di tempat KP, agak sedikit kebayang mahalnya pompa dan kerugian yg ditimbulkan ketika pompa itu rusak… Nah! Selain itu ada juga pertanyaan yang waktu gue pertama kali belajar ttg pompa ini sering jadi pertanyaan yang tak terjawab. Kenapa pompa menjadi satu bahasan khusus yang sangat penting hingga semacam cavitasi sangat dihindari terjadi. Ini pasti ada hubungannya dengan duit dan duit… bukan begitu bukan?

Well… kalo boleh sedikit OOT dari cavitasi, *namanya juga blog*, based on yang gue baca di artikel Pak Dani Rusirawan “The Importance of Pump Reliability as a Rotating Equipment in the Process Industries (A Case Study of Centrifugal Pump)”. Mari kita lihat seberapa hebohnya peranan kerugian yang ditimbulkan oleh si pompa begitu pompa itu rusak.

[gambar 3:maintenance asset diagram]

maintenance-asset-diag.jpg

Dari skema di atas, bisa dilihat bahwa dalam hal maintenance rotating equipment menduduki peringkat teratas. Yaitu sebesar 33%! Mari kita lihat peranan pengeluaran maintenance dalam seluruh kebutuhan suatu plant.

[gambar 4:maintenance dalam LCC]

maintenance-dalam-life-cost-cycle-diagram.jpg

Kedua diagram diatas gue asal comot ajah dari artikel2 pak dani rusirawan tadi.

Dari diagram diatas, terlihat bahwa maintenance lagi2 menduduki peringkat teratas… gampangannya misal kita butuh USD1juta untuk seluruh pengeluaran mendirikan suatu plant… USD390,000-nya untuk maintenance, dan USD128,000 hanya untuk maintenance rotating equipment. Sedangkan untuk purchase seluruh plant saja hanya USD40,000! Agak gak kebayang kan??? Sama!!!

Hal inilah yang membuat pompa sangat dipelajari sedetail mungkin sehingga sejak pemilihan sampai akhir hayatnya, investasi pada pompa merupakan investasi yang tepat dan akurat. Sehingga semacam cavitation yg bisa merusak pompa jadi sangat penting untuk dihindari.

Back to the topic… untuk menghindari cavitasi… sebenarnya adalah naikkan NPSHA dan/atau turunkan NPSHR.

Menaikkan NPSHA bisa dengan:

  • 1. Menaikkan elevasi suction (elevasi liquid level ataupun elevasi vessel). Dengan menaikkan elevasi, berarti kita menaikkan static head, menaikkan NPSHA. Untuk menaikkan elevasi ini ada banyak batasannya juga… gak boleh tinggi2 juga… batasannya tentu saja dihitung dg duit.
  • 2. Turunkan elevasi pompa. Semirip dengan menaikkan elevasi suction vessel.
  • 3. Kurangi friksi2 di pipa, sehingga pressure loss bisa berkurang dan NPSHA membesar.
  • 4. Gunakan booster pump (pompa yg biasanya sizenya lebih kecil, untuk menyediakan NPSHA cukup)
  • 5. Subcooled the liquid sehingga P vapornya pun turun…

Menurunkan NPSHR bisa dengan:

  • 1. Menggunakan kecepatan putaran impeller yang lebih kecil. kecepatan pump besar mengakibatkan pressure loss besar, sehingga otomatis akan memperbesar NPSHR. Dengan menurunkanya akan menurunkan NPSHR.
  • 2. Menduakan suction impeller sebenarnya semirip dg memperbesar impeller eye area, memperkecil pressure loss.
  • 3. Memperbesar impeller eye area
  • 4. Memparalelkan pompa yang lebih kecil…
  • 5. Menggunakan suction inducer impeller
  • 6. Menggunakan vertical pump yg menyediakan tambahan NPSHA

Dari keseluruhan cara diatas perlu dilakukan studi ekonomi dan kelayakan yg lebih lanjut dan lebih njlimet tapi penting untuk mendapatkan solusi terbaiknya…

13 Comments leave one →
  1. March 20, 2008 5:58 pm

    nice artikel, nanti jika boleh kau tamabhin apa yang aku ketahuin bagaimana kita menghitung NPSHR dan NPSHA.

  2. upieks permalink*
    March 24, 2008 8:23 am

    sedang under construction mas…
    insya allah akan selesai hari ini…

  3. May 9, 2008 3:30 pm

    gue rada2 gak ngerti Piek ama cara2 menurunkan NPHSR, rata2 mech banget
    yg kebayang cuma poin 4 ama 6
    dijelaskan lebih lanjut ya bu guru hehehe …

    anyway, nice article
    esp bahasan ttg cost maintenance
    bikin wawasan lebih terbuka ttg pentingnya pompa

  4. upieks permalink*
    May 12, 2008 1:45 pm

    @ojan,
    thanks…

    mgkn karena seringnya rusaknya pompa, kalo mereka beli terus makin besar baiya yg mereka keluarkan, mending mereka maintaince pompanya dengan sebaik2nya, dan hal itu justru memperbesar biaya maintaince… walaupun masih dalam cost terkecil yg bisa mereka keluarkan…

    bgg gue ama kalimat gue sendiri…

  5. bingo3374 permalink
    July 27, 2008 12:17 am

    Piek, kalo selisih NPSA-NPSR itu apa ada batasan (design) minimalnya nggak??Soalnya aku prnh start pompa ammonia (terutama saat s/u pabrik), press disch sering turun sendiri, level suction jadi naik krn nggak mompa pdhl persiapan start spt cooling down & venting casing sdh dilakukan. Kalo sdh gitu, kita buka lg vent casingnya & pompa bs normal lagi dan saat kondisi normal pun nggak pernah masalah.
    NPSHA (data operasi normal) nya sih msh > NPSHR (data manufaktur), cuma kalo kita ambil data saat s/u NPSHA nya mepet banget dng NPSHR.
    Sementara ini vent casing/suct/disch kami modifikasi kembali ke vessel suction (sebelumnya ke stack atmosfer) shg kalo nge-vent bisa leluasa.

  6. upieks permalink*
    July 29, 2008 4:56 pm

    mmm…
    kalo batasan si tergantung masing2 kebijakan…
    di GPSA si kalo gak salah mintanya 1m atau 0.6, mana yg lebih besar.
    tapi ada juga yg maksa pake lebih dari keduanya karena alasan safety…

    menurut saya si, sepengetahuan saya… (cmiiw, gak pernah alami kondisi s/u) kalo sedang start up, kondisi fluida pasti tidak dalam best condition. sehingga seringkali tidak sesuai dengan perhitungan/perkiraan NPSHA bisa kurang dr perkiraan. apalagi kalo column distillation… makanya kalo column sebaiknya pake yg fluida worse casenya.

    ini pompa untuk yg mana mas?

    seru yah trouble shooting operation itu…

  7. bingo3374 permalink
    August 1, 2008 9:57 pm

    Pompa produk ammonia. Iya yha, memang kemungkinan besar msh banyak impurity yha kalo baru produk, bener juga pieks. Nanti kita coba improve utk ngatur kondisi operasinya biar cepet bagus & steady sebelum ammonianya mulai ngocor. Habisnya kalo sdh mulai terbentuk level normal, pinginnya cepet-cepet start pompa sih pieks … khawatir keburuan high level lalu trip yha ngulang lagi, cape.. deh.
    Trims infonya.

  8. upieks permalink*
    August 5, 2008 5:43 pm

    wawawa…

    sampe high level gitu masih tetep juga trip lagi?
    mantabs abis nih…
    udah pernah dicheck calc-nya dengan kondisi liquid yg komposisi liquidnya pas awal2 dibanding pas udah jalan? gimana hasilnya mas?

    ngaruh gak di calculated NPSHA-nya?
    kemaren sih sama temen ngadain diskusi… kalo untuk distilasi dan beberapa kasus semirip yg komposisi produk bisa berubah2 kita bukan hanya harus ngecek operating kondisinya.. tapi juga kudu ngecek apakah NPSHA yg tersedia dan pompa yg ada cukup mampu untuk mengatasi kondisi terburuk ketika komposisi berubah.

    wah mas…
    saya jadi tahu nih ternyata susah juga operation itu… :((
    hihihi… maklum gak ada pengalaman sih.

  9. December 12, 2008 11:40 am

    saya bukan process eng, hanya sekedar operator plant yg didalamnya ada sedikit skema simple process, mostly fuel delivery. ditempat kerja saya ada 2 process HSD Pump, yakni Low pressure HSD Pump (5-6 Barg) dilengkapi 2 stage Filter. kemudian boost up dengan Hi Pressure Pump (up to 48 barg depend on Turbine Load) dilengkapi 1 stage filter.. pernah kejadian HP Pump Filter housingnya vibrate padahal dP di LP filter masih baik. trus dicek kopling ma diganti rubber koplingnya pada HP Pump, masih vibrate jga walaupun tdk segede yg awal. eh belakangan Shaft HP Pumpnya patah euyyyy. padahal mwahhal bgt n lama lgi ordernya. menurut mbak upik, what the d hell happened ma tuh HP pump?

  10. eatb permalink
    May 26, 2009 4:51 pm

    kalo masalah vibrasi kompleks pak. bisa karena missalignment, atau shaft delection, bearing overclearance, unbalance, dll. saya rasa kalo vibrasi yang di karenakan kavitasu gak sedahsyat itu efknya. sampai mematahkan shaft pompa. masalah mungkin pada mekanikalnya, ya seperti yang saya katakan di atas. saya juga lagi belajar. CMIIM

  11. January 2, 2010 4:23 pm

    Alo salam kenal, saya arsitek yang kesasar ngurusin ammonia storage plant (low pressure tank dia 34m). Berhubung nggak punya back ground mesin, boleh sharing dengan mbak Upieks ya ? soalnya banyak banget yang saya nggak ngerti.

  12. eko permalink
    June 30, 2010 12:00 pm

    trimakacih buat sneor2,yg tlah memperlihatkan ilmu2.smoga amal ibadah anda diterimanya.jjur :aku kagum pada keahlian anda semua.

  13. salam, permalink
    March 13, 2011 2:59 am

    kalo barang bagus dan berkualitas pasti tak akan ada masalah,

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: