Skip to content

blowdown in term of safety

December 14, 2009

akhirnya… setelah sekian lama sudah jarang posting di blog ini… ini hanya untuk mem-boosting semangat menulis lagi… kegiatan belajar sih masih… tapi kegiatan menulisnya ini yg agak tertunda gara-gara malas.

hihihihi… silahkan… kalau masih ada yg harus dibenarkan, tolong para pakar…

Konsep hadirnya Blowdown valve in term of Safety.

Bila sebuah vessel terekspose fire, yang terjadi itu adalah banyak cerita. Satu yang pasti adalah pressure naik. Memang plant yang bagus selalu mengakomodir kenaikan pressure ini dengan PRV, merelief kenaikan pressure. Tapi kenyataannya, temperature dinding vessel juga naik, dan menyebabkan allowable stress level berkurang. (misal, flange rating untuk 150lb ANSI rated carbon steel pada 300oC kekuatannya bisa mencapai setengah dari pada suhu 50oC). Gara2 ini vessel itu bisa meledug sebelum design pressure tercapai. PRV seperti apapun canggihnya jadi percuma gak bisa menangani. Bagusnya lagi, fire ini gak perlu menelan seluruh vesselnya. Cukup di bagian-bagian tertentu, sudah bisa menyebabkan vessel ini fail. Belum lagi kalo isi vessel ini adalah HC. Satu vessel failed, seluruhnya bisa meledak.

Nah Blowdown valve ini hadir sebagai solusinya. Konsepnya adalah emergency depressurisation (API RP521). Depressurization ini mengurangi stress berlebihan pada vessel hingga ke level dimana rupture yang disebabkan oleh stress bukan lagi suatu kekhawatiran, terutama pada proses-proses yg melibatkan HC. Blowdown valve juga bisa mengosongkan vessel dari gas jika tiba-tiba terjadi incident yang seringkali kalo gas itu tetap ada di situ memburuk gara-gara ada escalation (percepatan).

Blowdown Process

Pada saat blowdown, vapor di-remove via blowdown valve. Yang jadi tidak gampang, blowdown ini dirancang sedemikian hingga

–          rate vapor removal cukup dapat mengurangi internal pressure dengan perubahan densitas gas

–          untuk case fire, maka ratenya cukup untuk vapor yg terbentuk oleh panas yg terserap dari fire ini lah

–          untuk yg vessel yg memiliki liquid yang (dekat dengan bubble pointnya), ratenya harus cukup buat kemungkinan liquid flashing karena pressure reduction

Suhu

Yang menarik, si blowdown ini, karena ada penurunan Pressure besar-besaran (bisa dari 70bar menjadi hanya sisa 10% atau lebih) dan dalam tempo yang sesingkat-singkatnya (tergantung standard emergency response prosedure masing2 perusahaan)… Kalo ideal gas si gak mengalami perubahan suhu tapi pada gas nyata (real gas) bisa mendingin, suhu turun dan volume naik secara drastis.. Fenomena ini disebut Joule-Thomson effect.

Yg gak kalah menarik yg terjadi pada system Blowdown yang menyebabkan suhu turun adalah termasuk liquid flashing dan retrograde condensation. Dari rendahnya suhu ini, material yg digunakan harus bisa tahan, kalo nggak, malah jadi konyol…

Heat Transfer

Kalo kita bayangkan penurunan pressure itu step by step itu heat transfer antara liquid dan gas juga terjadi seiring dengan penurunan pressure. liquid dan gas bisa berada pada 2 temperature yang berbeda dan gak ngikuti ekuilibrium komposisi satu sama lain. Heat transfer antara gas dan dry metal sebagian besar terjadi secara konveksi. Misal biasanya temperatur gas bisa jatuh 70oC dimana dinding metal hanya turun 20oC. Maka dari itu bakalan ada beda temperature yang cukup besar antara dinding dan fluid. Kalo mau dibuat grafik antara temperature fluida dan waktu, maka biasanya bentuknya akan parabola turun hingga minimum lalu naik perlahan. Minimum temperatur ini bisa saja terjadi setelah waktu normal depressurisation. Sehingga simulasi temperatur harus diteruskan hingga pressure atmosferic tercapai. Jadi ketahuan profile temperaturnya. Dan dicari lah material yang memenuhi keseluruhan profil temperatur itu.

Molecular Weight

Bila fluidanya campuran seperti HC, selama process blowdown ini berlangsung, pressure berkurang, pertahap, komponen liquid yang paling rendah Molecular Weigth-nya ter-vaporisasi lebih dulu, sehingga Molecular Weight liquid campuran meningkat seiring dengan penurunan pressure. Proses ini mirip dengan proses distilasi bertingkat. Dan semua terjadi pada satu blowdown valve.

Kasus-kasus yg terjadi pada Blowdown

–          Blowdown pada saat fire, mulai dari normal sytem temperatur operating high pressure. Merupakan case yg mendasari sizing keseluruhan dan juga buat ngeset orifice size untuk kasus blowdown yg lain.

–          Blowdown dari normal operating dan high pressure trip (no fire)

–          Blowdown setelah kembali dari Design Pressure dan minimum temperature operating ke temperature ambient minimum. Case ini biasanya yg mendasari minimum design temperature

3 Comments leave one →
  1. December 17, 2009 10:21 pm

    upik, nanya…
    1. Blowdown valve ini yang sering disebut sebagai emergency depressurisation valve kan?
    2. Terus gw masih rada bingung.. kapan PSV/PRV cukup dipake pada suatu vessel/system.. kapan kita harus mengaplikasikan si blowdown valve ini..? soalnya kan API 521 juga bilang tentang fire case buat vessel..
    jadi bukannya kalo si PSV dah di sizing buat fire case udah cukup? apa ga?
    3. Rate dari blowdon valve ini dimasukin ke flare load juga apa ga yah? soalnya kan kalo emang dipake, ratenya bisa membludak tiba2.. apalagi systemnya nyambung tanpa ada kemungkinan blocked in.. hehe

    maaf nubie.. mohon pencerahannyah

    • upieks permalink*
      December 29, 2009 12:24 pm

      bentar fik..sabar yah ini artikel ntar gue panjangin ajah sekalian ngejawab pertanyaan lo.
      sebenernya pertanyaan lo tu pertanyaan kita juga disini… hihihihi cmn guenya masih belum pas…pas waktunya, pas niatnya… sabar yah

  2. razzz permalink
    January 18, 2010 2:59 pm

    Wahh makin mantabs euyy.. Asik ada tempat bertanya..
    Eia pieks, menurut gw konsep dasar dari BDV itu untuk mengurangi inventory pada saat terjadi fire. Depressurization itu efek dari blowdown. Dengan pengurangan inventory maka saat fire akan meminimalkan risk ad gas release. Depresurization itu efek dari pengurangan inventory. Mohon dikoreksi ya kalo salah..
    Oia neng upiek, ada yg krg ngerti nih. Mdh2an neng upieks bs ngebantu yaks:
    1. Ngomong2 berapa ya kriteria sebuah equipment perlu blowdown pieks? Apa semua separator perlu di blowdown?
    2. Oia terus yang nyebabin BDV itu buka apa piek? Apa karena ada sensing dari high pressure trip? Kalo gitu BDV akan ngebuka terus dong in case ada overpressure. Terus kenapa perlu adiabatic blowdown (non fire? Untuk apa ya pieks?
    3. Kalo byk equipment yang dikasih BDV nanti saat fire BDV nya ngebuka semua dong yak. Terus flare nya guede bgt dong ya?
    4. Oia di downstream BDV saya liat kadang2 ada RO. Buat ap tuh ya?
    5. Kalo ada 2 separator: separator pertama hanya terdiri dari gas, separator kedua 2 phase (gas dan condensate). Nah condensate nya perlu di pasangin BDV juga kah?
    Mohon bantuannya yak pieks…

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: