sistem pemompaan

June 7, 2010 at 5:38 pm | Posted in IPTEK | Leave a comment

2.2.Tinjauan Pustaka

Sistem Pemompaan

Pompa memiliki dua kegunaan utama:
1 Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer bawahtanah ke tangki penyimpan air)
2. Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yangmelewati mesin-mesin dan peralatan)

Komponen utama sistim pemompaan adalah:
1. Pompa(beberapa jenis pompadijelaskan dalam bagian 2)
2. Mesin penggerak: motor listrik,mesin diesel atau sistim udara
3. Pemipaan, digunakan untukmembawa fluida
4. Kran, digunakan untukmengendalikan aliran dalam sistim
5. Sambungan, pengendalian daninstrumentasi lainnya
6. Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai persyaratan (misalnya tekanan, aliran) yang menentukan komponen dan susunan sistim pemompaan.

Gambar 1. Sistim Pemompaan dalam sebuah
Industri (US DOE, 2001)

2.1 Pompa perpindahan positif
Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya beroperasi: cairan diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan secara positif untuk setiap putarannya. Pompa perpindahan positif digunakan secara luas untuk pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental. Pompa perpindahan positif selanjutnya digolongkan berdasarkan cara perpindahannya:
2.11 Pompa Reciprocating jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum piston. Pompa reciprocating hanya digunakan untuk pemompaan cairan kental dan sumur minyak.
2.22. Pompa Rotary jika perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah gir, cam atau balingbaling dalam sebuah ruangan bersekat pada casing yang tetap. Pompa rotary selanjutnya digolongkan sebagai gir dalam, gir luar, lobe, dan baling-baling dorong dll. Pompa-pompa tersebut digunakan untuk layanan khusus dengan kondisi khusus yang ada di lokasi industri. Pada seluruh pompa jenis perpindahan positif, sejumlah cairan yang sudah ditetapkan dipompa setelah setiap putarannya. Sehingga jika pipa pengantarnya tersumbat, tekanan akan naik ke nilai yang sangat tinggi dimana hal ini dapat merusak pompa.
2.2 Pompa Dinamik
Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa tersebut beroperasi: impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida. Terdapat dua jenis pompa dinamik:
2.2.1 Pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya lebih dari 75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal. Untuk alasan ini, pompa ini dijelaskan
dibawah lebih lanjut.
2.2.2Pompa dengan efek khusus terutama digunakan untuk kondisi khusus di lokasi industri. Pompa sentrifugal merupakan salah satu peralatan yang paling sederhana dalam berbagai proses pabrik.

Gambar 2. Lintasan Aliran Cairan Pompa Sentrifugal (Sahdev M)
2.3.Tehnik vakum
Untuk mengkondisikan tekanan vakum pada suatu unit proses destilasi dapat dilakukan dengan beberapa pilihan peralatan mekanis seperti pompa vakum atau ejektoryang dikombinasikan dengan alat penukar panas (heat exchanger) yang sesuai untuk mendapatkan tekanan vakum yang dibutuhkan untuk proses destilasi. Dengan peralatan mekanis ini tekanan pada unit proses destilasi dapat dikurangi dengan menyedot udara yang terkurung di dalamnya. Dengan semakin menipisnya jumlah udara di dalam unit peralatan destilasi maka reaksi oksidasi pada zat organik yang didestilasi dapat dikurangi akan tetapi tidak dapat dihilangkan sama sekali.
a. Permeasi
Permeasi merupakan suatu proses masuknya molekul-molekul/atom-atom gas dari permukaan luar (tekanan atmosphir) ke permukaan dalam yang harus divakumkan.

b. Pelepasan Gas (difusi dan desorpsi)
Gas yang disebabkan oleh adanya difusi dan desorpsi disebut pelepasan gas (outgassing). Setelah divakumkan, molekul/atom tersebut keluar dan lepas dari permukaan sehingga memberikan sumbangan gas di dalam sistem vakum. Desorpsi terjadi jika suatu molekul/atom gas menempel pada permukaan tetapi tidak sampai masuk di permukaan, yang selanjutnya jika divakumkan molekul/atom gas tersebut lepas dari permukaan dan memberikan sumbangan gas di dalam sistem vakum. Besar laju pelepasan gas yang terjadi (QD) ditentukan dengan persamaan[1]
(1)
dengan qD adalah laju pelepasan gas spesifik dan A luas permukaan di dalam sistem vakum.

c. Penguapan
Penguapan bahan di dalam sistem vakum disebabkan karena adanya tekanan yang sangat rendah (kevakuman tinggi) pada suhu ruangan. Untuk bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan komponen-komponen sistem vakum, penguapan akan terjadi bila tekanan parsial yang mengenai permukaan lebih kecil dari tekanan penguapan dari bahan tersebut.

d. Kebocoran
Kebocoran pada sistem vakum terjadi pada sambungan komponen-komponen yang digunakan di dalam sistem vakum. Sambungan komponen-komponen ini dibedakan menjadi 2 bagian yaitu sambungan tidak dapat dilepas dan sambungan dapat dilepas. Sambungan tidak dapat dilepas yaitu sambungan dengan las dan brazing. Pada sambungan ini kebocoran yang terjadi sangat sulit ditentukan karena tergantung dari kualitas sambungan tersebut. Untuk sambungan dapat dilepas yaitu sambungan dengan perapat (seal) logam atau vitonseperti ditunjukkan pada. Gambar 3.

Gambar 3 : Sambungan dengan perapat viton

Untuk sambungan dengan perapat viton, viton yang digunakan sebagai perapat tersebut akan mengalami deformasi elastis sehingga jika sambungan dilepas bentuk perapat tersebut akan kembali ke bentuk semula. Dengan demikian perapat viton dapat digunakan berulang-ulang. Besar konduktansi pada perapat viton dapat ditentukan dengan persamaan[1]
(2)
dengan L adalah keliling perapat viton (cm), w lebar kontak viton (cm), F gaya pengencangan baut. Selanjutnya besar laju kebocoran (Q) dapat ditentukan dengan persamaan
(3)
Dengan demikian besar beban pompa (QG) untuk kondisi mantap adalah
QG = QP + QD + QV + QL (4)

2. Sistem Saluran
Konfigurasi dan dimensi saluaran dalam instalasi sistem vakum sangat berkaitan dengan besar daya hantar (konduktansi). Untuk menentukan besar konduktansi harus diketahui jenis aliran yang terjadi di dalam saluran tersebut. Jenis aliran ini ditentukan berdasarkan bilangan Knudsen yaitu perbandingan antara diameter saluran (D) dan lintasan bebas rata-rata () yang dapat dituliskan:
(5)
Aliran di dalam sistem vakum diklasifikasikan menjadi 3 bagian yaitu aliran kental (viscous) dengan D/ > 110, aliran transisi dengan 1 < D/ < 110 dan aliran molekular dengan D/ < 1[1]. Untuk kevakuman rendah yaitu saat pemompaan dengan pompa rotari, aliran yang terjadi adalah aliran kental (viscous). Tetapi untuk kevakuman tinggi yaitu saat pemompaan dengan pompa difusi atau turbomolekul, aliran yang terjadi adalah aliran molekular. Dengan demikian, konduktansi yang terjadi ditentukan sesuai jenis alirannya. Besar konduktansi (C) untuk aliran kental (viscous) pada pipa panjang dengan penampang tetap adalah[2]
(6)
dengan C adalah konduktansi saluran (liter/detik), R jari-jari saluran (mm), L panjang saluran (mm) dan P tekanan (Torr).
Besar konduktansi untuk aliran molekular pada pipa panjang dengan penampang tetap adalah[1]
(7)
Persamaan (10) dalam satuan CGS, dari persamaan tersebut untuk penampang aliran lingkaran didapatkan[1]
(8)
dengan T adalah suhu gas (0K), M berat molekul, A luas penampang aliran (cm2), B keliling penampang aliran (cm), D diameter saluran (cm) dan L panjang saluran (cm).

3. Kevakuman akhir
Kevakuman akhir berkaitan dengan waktu pemompaan pada kondisi transisi dan berkaitan dengan beban gas pada kondisi mantap (steady state). Tingkat kevakuman (P) sebagai fungsi waktu pemompaan adalah[1]
(9)
dengan Pi adalah kevakuman awal (Torr), Pu kevakuman akhir (Torr), Sp laju pemompaan teoritis (lt/detik), V volume ruang yang divakumkan (liter) dan t waktu pemvakuman (detik). Kevakuman akhir pada kondisi mantap (Pu) dihitung dengan persamaan[1]
(10)
dan
(11)
dengan Sf adalah laju pemompaan efektif (liter/detik).
Dalam unit proses destilasi tekanan vakum tidak hanya dibutuhkan pada kolom destilasi akan tetapi harus termasuk pompa dan sistem pemipaan, sebab kebocoran sedikit saja pada unit proses ini akan mengurangi tekanan vakum pada unit proses dan dapat mengurangi kualitas produk-produk destilasi, juga kapasitas produksi. Oleh sebab ini semua sistem yang berkaitan dalam unit proses destilasi harus dipastikan tidak terdapat kebocoran, sehingga tidak akan ditemukan hambatan pada saat memulai komisioning atau start up suatu unit proses destilasi.
Kebocoran pada unit proses destilasi dapat terjadi pada setiap titik pada tiap peralatan yang membentuk unit proses destilasi sehingga sangatlah sukar untuk menentukan letakkebocoran, karena sebenarnya jauh di bawah 1 atmosfer karena hal ini prosedur dan cara kerja menentukan letak kebocoran pada setiap ttik pada unit proses destilasi adalah sangat berbeda untuk menentukan letak kebocoran pada setiap titik pada unit proses destilasi yang dioperasikan pada tekanan 1 atm atau lebih.
Oleh sebab itu sebuah sistem pada unit proses destilasi dapat dimanfaatkan untuk
menentukan letak suatu kebocoran pada unit ini misalnya sambungan las pipa, flange, samping point, level (permukaan curam pada suatu vassel), sistem perpipaan, indikator tekanan (pressure indikator), isolating valve, sealing pot suatu pompa atau sistem pelumasan mechanical seal suatu pompa. Jika tekanan di atas 1 atm (positive pressure) sangat mudah dideteksi dengan :
a. gelembung larutan sabun (soap solution bubling)
b. suara yang dihasilkan oleh media yang keluar dari unit peralatan
c. visual berdasarkan cairan bertekanan yang keluar dari unit peralatan yang bocor.
Maka tekanan vakum taklah demikian halnya karena kebocoran pada suatu titik akan menyebabkan uadara akan tersedot masuk ke dalam unit peralatan atau unit proses destilasi. Untuk kebocoran yang sifatnya besar akan dengan mudah ditentukan dari suara bising yang ditimbulkan oleh perbedaan tekanan yang sangat besar antara unit proses dengan udara luar atau daya sedotyang ditimbulkan oleh perbedaan tekanan tadi. Akan tetapi untuk kebocoran yang sifatnya kecil, sangatlah sulit menentukan letak kebocoran ini apalagi unit proses destilasi sedang dioperasikan.
Dalam keadaan unit proses destilasi tidak dioperasikan penetuan letak kebocoran dapat dilakukan dengan mengulang leak test (positive leak test) dengan menggunakan udara bertekanan sampai 1 bar sampai 1,5 bar. Pada tahap inilah semua sistem yang membentuk unit proses destilasi harus dipastikan tidak mengalami kebocoran seperti semua sistem sambungan pada unit proses destilasi,
sampling point, katup isolasi dan sistem perpipaan termasuk aksesori lain seperti flowmeter, indikator temperatur atau tekanan. Penurunan tekanan sebesar 10 mbar atau 0,01 bar (ratrata) per jamnya, sudah cukup memadai untuk unit peralatan atau unit proses destilasi. Penurunan tekanan (pressure drop) di atas harga 10 mbar merupakan indikasi bahwa leak test (test kebocoran) dengan udara bertekanan harus dilakukan kembali.
Untuk lebih meningkatkan ketelitian atas test kebocoran yang dilakukan pada unit proses destilasi, unit proses ini dibagi atas beberapa bagian menurut jumlah kolom destilasi yang membentuk unit proses destilasi dan terpisah dari unit peralatan sistem tekanan vakum, yaitu ejektor dan vakum kondensor. Untuk lebih memahami pengertian di atas berikut ini ditampilkan gambar 1 yang menggambarkan test kebocoran yang ilakukan menurut jumlah kolom destilasi . Kendatipun demikian leak test yang dilakukan pada unit proses destilasi, menurut jumlah kolom destilasi tidaklah menjamin sudah dapat atau layak untuk digunakan pada proses destilasi, karena balum semua bagian pembantuk unit proses destilasi diikutsertakan pada test kebocoran. Oleh sebab ini test kebocoran harus dilakukan untuk semua bagian unit proses destilasi dengan menghubungkan semua unit yang berhubungan.
Andaikan hasil test kebocoran telah menunjukkan penurunan tekanan 10 mbar
maksimum, kita telah mempunyai dasar yang kuat untuk melakukan test kebocoran pada kondisi tekanan vakum.

Gambar 4. Uji kebocoran menurut jumlah kolom

Dalam melakukan test kebocoran pada tekanan vakum, biasanya tidak dapat dilakukan langsung karena kolom destilasi mungkin masih mengandung cukup banyak air. Oleh sebab ini untuk menghemat waktu test kebocoran, sebaiknya dilakukan pemanasan setelah tekanan vakum dihasilkan sehingga teruapkan semuanya. Hal ini sangat penting dilakukan karena dapat menyebabkan kesalahan dalam mengambil keputusan tentang hasil test kebocoran, bahkan dapat memperpanjang waktu test kebocoran yang dapat memperpanjang waktu commisioning atau start up unit proses destilasi. Uji kebocoran pada tekanan vakum, seperti yang dikemukakan di depan sangat berbeda dengan tekanan positif, yang relatif lebih mudah dideteksi karena sifatnya keluar dari sistem unit proses, sedangkan uji kebocoran pada tekanan relatif lebih sukar karena sifatnya ke dalam sistem. Oleh sebab ini haruslah dilakukan dengan cermat. Pada tahap ini semua sistem yang saling berhubungan harus dicurigai sebagai sebab kebocoran pada unit proses destilasi. Untuk sistem yang bisa dipisahkan dengan jalan menutup katup penghubung atau dengan memasang bluid plate di antara sambungan flange, sebaiknya dipisahkan pada tahap test kebocoran pada tekanan vakum, sehingga memudahkan uji kebocoran.
2. UJI KEBOCORAN PADA UNIT PROSES DESTILASI (LEAK TEST)
Uji kebocoran pada unit proses destilasi merupakan langkah awal yang sangat
penting untuk dilakukan, sebelum dilakukan proses destilasi atas bahan baku. Langkah uji kebocoran pada unit proses destilasi dilakukan agar dapat ditentukan
peralatan yang perlu diperbaiki atau diganti segera sebalum proses destilasi dilakukan. Dengan langkah ini akan dapat ditentukan lebih awal letak kebocoran pada suatu peralatan, sifat kebocoran bersifat ke dalam atau ke luar sistem. Untuk hal ini pemahaman atas hubungan suatu peralatan dengan peralatan lain dalam unit proses destilasi mutlak diperlukan, supaya analisa atas letak kebocoran pada suatu bagian peralatan dapat dihindari dan ditentukan dengan cepat
3. MEDIA UJI KEBOCORAN
Media yang digunakan untuk uji kebocoran pada unit proses destilasi dapat berupa :
a. Gas
Yang umum digunakan adalah gas N2 karena bersifat aktivitas yaitu merupakan gas ideal/sejati. Hanya gas ini diproduksi dengan biaya yang jauh lebih mahal
dibandingkan dengan udara bertekanan. Oleh sebab ini udara bertekanan cenderung lebih banyak digunakan untuk uji kebocoran pada unit proses destilasi.
b. Air
Berbeda dengan udara, uji kebocoran dengan menggunakan air sebagai medianya,
tekanan dapat diciptakan dengan alat hydrotest. Akan tetapi tekanan yang diciptakan tidak selalu stabil karena suhu air sangat mudah berubah karena perubahan suhu lingkungan, sehingga jika tidak dilakukan dengan sangat hati-hati analisa atau uji kebocoran (leaking) yang dilakukan bisa berakibat fatal. Karena kesalahan dalam menentukan letak kebocoran (leaking position) dapat menunda lebih lama proses produksi. Uji kebocoran dengan menggunakan air bertekanan pada kolom destilasi tidak disarankan karena sisa air yang tertinggal di dalam destilasi dapat mempersulit evaluasi pada kolom destilasi khususnya. Tahap evaluasi (tahap pemakuman) akan lebih sulit dilakukan jika terdapat banyak air di dalam kolom destilasi. Pada proses evaporasi, air yang tersisa di dalam kolom destilasi dapat menyebabkan kerusakan pada sejumlah kolom destilasi, karena pada keadaan tekanan vakum air menguap dengan sangat cepat. Disamping hal di atas air yang tersisa di dalam kolom destilasi dapat memperbesar kesalahan dalam menganalisa besarnya kebocoran pada kolom destilasi atau unit proses destilasi (yang dinyatakan penurunan tekanan dalam satuan tekanan BAR atau MBAR).
Dengan menggunakan air sebagai media uji kebocoran, sesuai dengan sifatnya yang mudah memuai atau menyusut karena pengaruh perubahan suhu lingkungan, indikator tekanan yang dipergunakan harus diyakini berfungsi dengan baik. Hal ini bertujuan mengurangi kesalahan dalam menganalisa besarnya kebocoran
pada peralatan unit proses destilasi.
Menentukan kebocoran dengan air bertekanan, secara visual ditentukan dengan rembesan air yang keluar dari sambungan peralatan atau perpipaan berupa
flange atau pengelasan. Jika rembesan air tidak ditemukan pada selang waktu
tertentu, dapat diambil kesimpulan bahwa pada peralatan yang diuji tidak ditemukan maka peralatan yang diuji layak digunakan pada proses produksi.
Sering terjadi tekana air yang telah diciptakan pada peralatan yang diuji turun
secara drastis dalam selang waktu setengah atau satu jam sesudah padahal tidak
ditemukan rembesan atau pancuran air di sekitar peralatan yang diuji.
Untuk kasus seperti ini, tekanan pada peralatan yang diuji dinaikkan kembali
sampai pada tekanan uji yang diizinkan. Lalu dilanjutkan uji kebocoran pada peralatan pada selang waktu tertentu.
c. Produk yang dihasilkan
Sering terjadi kenyataan dalam prakteknya bahwa pemakaian udara bertekanan
dalam uji kebocoran unit destilasi ditemukan kegagalan. Indikator tekanan ( pressure indicator) yang digunakan menunjukkan adanya penurunan tekanan (pressure drop) di atas nilai yang diizinkan, namun secara visual tidak ditemukan.
Secara umum kolom destilasi dan sistem perpipaan ditutup dengan isolasi, sehingga letak kebocoran sangat sulit ditentukan, jika posisinya terletak pada bagian yang tertutup isolasi. Kebocoran pada bagian kolom destilasi atau bagian lain dari unit destilasi mungkin saja terjadi, karena adanya peristiwa korosi.
Untuk sampai kepada kesimpulan bahwa letak kebocoran terletak pada bagian unit destilasi, berulang kali telah dilakukan uji kebocoran pada bagian yang mudah terlihat dan diraba seperti halnya pada bagian-bagian :
a. flense (flange) pada sambungan
• alat-alat transmisi pada sistem perpipaan.
• Pada peralatan utama destilasi dengan sistem perpipaan.
• Sistem perpipaan dengan pompa-pompa
• Kotak sealing pompa (sealing box)
• Kerangan (valve) dengan perpipaan
• Ejektor dengan kondensor.
b. manhol kolom destilasi
c. penutup bagian dalam ujung kondensor atau alat pendingin (cooler)
Pada bagian-bagian yang dituliskan di atas, uji kebocoran dapat dengan mudah
dilakukan, disebabkan bagian-bagian ini umumnya tidak ditutup dengan isolasi,
sehingga jika ada kebocoran dapat diamati dengan mata telanjang, diraba atau
didengar.
Jika uji kebocoran telah berulangkali dilakukan, tetapi masih ditemukan
penurunan tekanan (pressure drop), sedangkan letak kebocoran tidak ditemukan maka perlu dipertimbangkan produk yang dihasilkan untuk digunakan sebagai media uji kebocoran (leak test).
Produk yang dihasilkan untuk uji kebocoran umumnya sangat sedikit mengandung air (khususnya untuk destilasi zat-zat organik). Seperti dikemukakan
didepan bahwa air yang tertinggal pada kolom destilasi dapat menyulitkan proses
pemakuman (evacusion) unit proses destilasi. Akan tetapi produk destilat yang dipakai sebagai media uji kebocoran harus memiliki kriteria sebagai berikut :
a. bersifat cair pada suhu kamar, karena uji kebocoran umumnya dilakukan pada
suhu kamar dan untuk menghindarkan kesulitan pada saat kolom destilasi dikosongkan. Bayangkan jika kolom destilasi terisi penuh oleh produk destilat
yang membeku.
b. Tidak beracun
c. Tidak bersifat eksflosif
Uji kebocoran dengan produk destilatdilakukan pada tekanan tertentu dimana
ditemukan rembesan cairan produk destilat sebagai media uji kebocoran dapat
diciptakan dengan menggunakan pompa. Untuk kasus seperti ini, posisi kebocoran dapat dicari dengan memusatkan perhatian (pencarian kebocoran) pada bagian sambungan las (welding joint) pada dinding kolom destilasi setelah membuka isolasi.
Media Uji Kebocoran (Leak Test Methode)
Metode yang digunakan untuk uji kebocoran pada kolom destilasi dapat
Dilakukan dengan :
1. positive test pressure (uji kebocoran dengan media bertekanan di atas 1 atm
biasanya 2 bar maksimum)
2. vakum test (uji kebocoran dengan tekanan vakum).
Kedua metode di atas dapat dilakukan dengan cara :
1. terpisah (individual) antara tiap kolom destilasi
2. menyeluruh pada bagian unit proses destilasi.
4. UJI KEBOCORAN DENGAN MEDIA BERTEKANAN SECARA TERPISAH
Uji kebocoran dengan media bertekanan yang dilakukan secara individual,
dilakukan pada tiap-tiap kolom destilasi dan peralatan pemakuman (val.
equipment system) yang dapat dipisahkan dengan menggunakan blind. Uji
kebocoran tidak harus berturut, akan tetapi dapat dilakukan secara acak atau
bersamaan tergantung keadaan peralatan saat tahap perawatan atau perbaikan.
Hal yang tidak bisa dilupakan pada saat uji kebocoran dengan media bertekanan,
alat-alat indikasi tekanan vakum harus diisolasi dari kolom destilasi. Hal ini untuk
menghindari kerusakan alat-alat indikasi ini. Tindakan pengisolasian dapat
dilakukan dengan menutup katup transmisi yang langsung berhubungan kolom
destilasi. Uji kebocoran pada tiap kolom destilasi atau peralatan pemakuman dapat dilakukan selam 4 atau 8 jam dengan penurunan tekanan (pressure drop) dari 5- 12 m bar. Pengambilan data yang dilakukan pada selang waktu ½ jam atau 1 jam. Pada saat uji kebocoran sedang berlangsung, posisi atau letak kebocoran yang dicari, pada awalnya dikonsentrasikan pada bagian-bagian kolom destilasi seperti :
• Sambungan las (welding joint)
• Bagian yang dimodifikasi
• Manhole
• Sambungan gelas pengamat
• Sambungan perpindahan yang berhubungan langsung dengan kolom
destilasi
• Sambungan jalur sensor tekanan
Jika letak kebocoran disamakan pada bagian bagian tersebut diatas , uji
kebocoran dapat dilanjutkan pada bagian-bagian yang tertutup isolasi dengan
membuka isolasi terlebih dahulu. Suatu hal yang sangat perlu dilakukan adalah keadaan indikasi tekanan yang dipergunakan saat uji kebocoran. Indikasi tekanan yang digunakan harus diyakini dalam kondisi baik dan dapat dipergunakan untuk dua indikasi tekanan yang berbedabeda yaitu indikatortekanan vakum dan diatas 1 atm (negative pressure dan positive pressure). Hal ini bertujuan mengurangi kesalahan dalam mengamati besarnya kebocoran selam uji kebocpran dan agar bisa digunakan juga pada uji kebocoran dengan metode uj kebocoran dengan tekanan vakum. Yang tidak dikemukakan diatas adalah uji tekanan dengan menggunakan udara bertekanan. Dalam hal ini kebocoran dapat ditentukan letaknya dengan membasahi sambungan-sambungan pada kolom destilasi dengan air sabun. Gelembung air sabun yang timbul menandakan adanya kebocoran pada bagian yang dibasahi air sabun.
Menggunakan air sabun sebagai alat untuk mendeteksi letak kebocoran pada
sambungan berupa flensa dapat dilakukan dengan terlebih dahulu melilitkan masking tape pada sekeliling sambungan lalu dibuat sebuah lubang. Lubang pada masking tape
ini berfungsi untuk mendeteksi kebocoran pada sambungan dengan meletakkan cairan air sabun . Gelembung air sabun yang timbul pada lubnag masking tape, tidak berarti menunjukkan letak kebocoran terdapat tepat pada posisi lubang pada masking tape. Akan tetapi terdapat disekitar sambungan. Hal ini disebabkan masking tape berfungsi untuk menutup celah sepanjang sambungan dari bagian atas celah, sehingga udara yang keluar dari lubang yang dibuat pada masking tape.
Dibawah ini diberikan model sambungan antara dua flensa.
Pada uji kebocoran secara menyeluruh semua sistem pada unit peralatan
destilasi diikutsertakan. Termasuk dalam hal ini sistem perpipaan , alat-alat indikasi kecuali alat indikasi tekanan vakum, dan pompa-pompa. Jadi sifatnya lebih luas dan menyeluruh karena uji kebocoran ini merupakan langkah terakhir sebelum dilakukan uji kebocoran dengan tekanan vakum.
Pada uji kebocoran secara terpisah (individual ) setiap kebocoran telah
ditentukan letaknya dan telah diperbaiki dengan mengencangkan atau mengelas tiap sambungan atau mengelas kebocoran, sehingga telah dipastikan tidak terdapat lagi kebocoran atau masih dalam batas yang diizinkan pada kolom destilasi yang diuji. Dengan demikian pada uji kebocoran secara menyeluruh jika terdapat penurunan tekanan udara yang digunakan sebagai media test kebocoran (leak test), maka kebocoran tidak terletak pada kolom kolom destilasi atau unit peralatan vakum (vakum system equipment), akan tetapi dipertimbangkan pada :
a. perpipaan dengan asesorisnya seperti alat-alat transmitter, flow
meter, katup atau kerangan kontroller
b. pompa-pompa dan sistemnya
c. tangki penampung (receiver)
d. transmitter pengontrol tinggi permukaan cairan (level control
transmitter)
dengan demikian uji kebocoran pada tahap ini lebih dipusatkan pada bagianbagian
yang telah dicantumkan diatas sampai ditemukan letak kebocoran dan pada
akhirnya dapat dilakukan perbaikan atas kebocoran yang ditemukan.
Tekanan udara yang umum digunakan selama uji kebocoran adalah sama pada uji
kebocoran secara terpisah demikian pula penurunan tekanan yang diizinkan untuk
setiap jamnya.
5. UJI KEBOCORAN PADA UNIT PERALATAN VAKUM (VACUM SYSTEM EQUIPMENT)
uji kebocoran pada unit peralatan vakum yang terdiri atas :
a. ejektor
b. vakum kondenser atau surface condenser
c. kaki kondenser (barometric leg atau tail pipe)
dilakukan lebih awal dari uji kebocoran pada kolom destilasi. Hal ini lebih baik
dilakukan karena ini merupakan jantung proses detilasi pada tekanan vakum.
Uji kebocoran pada unit peralatan vakum dilakukan secara menyeluruh, meliputi ketiga komponen yang telah dituliskan diatas. Dalam hal ini uji kebocoran berhubungan dengan perencanaan kaki kondenser. Unit peralatan vakum yang baik jika ditinjau untuk kepentingan uji kebocoran adalah memiliki kaki kondenser (tail pipe) yang dilengkapi dengan flensa, sehingga dapat diuji secara menyeluruh. Rancangan kaki kondenser yang tidak dilengkapi dengan flensa disamping akan menghambat pada uji kebocoran juga sangat menyulitkan dalam mengatasi kaki kondenser yang tersumbat. Kaki kondenser sering tersumbat, terutama jika destilasi dilakukan atas fraksi fraksi yang membeku pada suhu kamar.
Dengan dilengkapi flensa pada kaki kondenser, uji kebocoran dapat dilakukan
hampir secara menyeluruh dengan memisahkan peralatan vakum dengan kolom
destilasi dan tangki pemisah fraksi ringan (hot well). Dalam prakteknya kaki kondenser sebagian tetap terendam secara tegak lurus hampir mencapai dasar hot well sehingga tekanan vakum tetap terjaga selama proses berlangsung

Demikian dengan uji kebocoran pada unit peralatan vakum perencanaan kaki
kondenser pada gambar 4 diats tidaklah tetap, sebab sistem tidak dapat diuji secara
hampir menyeluruh. Bagian kaki kondenser haruslah dimodifikasi dengan flensa dapat diatas hot well. Kendatipun sebagian kecil kaki kondenser tidak diikutkan pada uji kebocoran, akan tetapi karena terendam dengan cairan didalam hot well, maka bagian ini tidak begitu penting pada uji kebocoran. Berikut ini diberikan gambar rancangan kaki kondenser (barometer leg) sebagai hasil modifikasi gambar 4 diatas.
Dengan sistem seperti ini, keraguan atas kebocoran pada bagian ini dapat
dihilangkan , sebab dapat diikut sertakan p
Gambar 5. vakum sistem yang dimodifikasi
6. KEBOCORAN PADA TUBING VACUM KONDENSOR
Seperti telah dikemukakan didepan bahwa peralatan utama untuk menciptakan
tekanan vakum pada proses destilasi adalah :
a. ejektor
b. vakum kondenser
c. kaki kondenser (barometer leg atau tail pipe)
Vakum kondenser merupakan alat penukar panas (heat exchanger) dari jenis shell
dan tube yang diletakkan horizontal.

Alat ini berfungsi untuk mengkondensasikan uap (vapor) yang disedot dari kolom
destilasi dan selanjutnya dibuang melalui kaki kondenser kedalam hot well.
Jumlah kondenser yang memenuhi bagian shell vakum kondenser berada dalam
keseimbangan dengan jumlah uap yang disedot dari kolom destilasi agar tekanan
vakum tetap stabil.
Dengan pengertian lain tinggi permukaan kondenser uap yang mengisi vakum
kondenser adalah tertentu sehingga sebagian kecil uap yang tidak terkondensasi pada vakum kondenser tidak akan mengganggu tekanan vakum. Demikian seterusnya, sebagian uap yang terkondensasi pa da vakum kondensasi kedua.
Jika tinggi permukaan cairan pada bagian shell vakum kondenser tidak seimbang
dengan jumlah uap yang mengisi ruang kosong pada bagian shell yang sama, maka tekanan vakum pada kolom destilasi atau peralatan vakum akan terganggu secara total, karena tekanan vakum tidak memenuhi besarnya sama sekali untuk proses destilasi. Pertambahan jumlah kondensasi pada bagian shell vakum kondensor dapat disebabkan oleh sambungan air (moisture content) yang tinggi atau air pendingin yang keluar dari sistem tube ke bagian shell vakum kondenser. Akan tetapi dari kedua faktor tadi, air yang keluar dari sistem tube dan masuk kebagian vakum kondenser besar jauh lebih berpengaruh, karena jumlahnya lebih besar kendatipun kebocoran pada tube vakum kondenser sangat kecil. Hal ini disebabkan tekanan supplai air pendingin yang dibutuhkan jauh lebih besar dari tekanan uap yang disedot dari kolom destilasi. Disamping itu tekanan vakum pada bagian shell vakum kondenser turut memperbesar jumlah dan tekanan air pendingin yang bocor dari sistem tube vakum kondenser.
Kebocoran pada bagian tube vakum kondensoer ini dapat ditandai dengan indikasi
sebagai berikut :
1. jumlah kondensat yang keluar dairi hot well lebih besar dari jumlah
normalnya.
2. tekanan vakum tidak stabil.
Besar saluran volume kondensat yang keluar dari hot well dapat diukur untuk tiap
selang waktu tertentu. Biasanya jika besar aliran volume kondensat yang keluar dari hot well maka ytekanan vakum makin tidak stabil atau makin berfluktuasi. Pada tingkat seperti ini kualitas produk destilasi juga berfluktusi bahkan tidak jarang tidak memenuhi spesifikasi produk destilat.
Pada tingkat kebocoran tertentu pada sistem tube vakum kondensor, tekanan
vakum tidak dapat lagi diciptakan sehingga proses destilasi tidak dapat dilakukan sama sekali. Pada keadaan seperti ini keputusan yang dapat diambil hanyalah :
1. menghentikan prroses destilasi
2. test kebocoran dengan media air (hydrotest) untuk menentukan letak
kebocoran pada bagian tertentu dari tube vakum kondenser.
3. mengganti tube yangbocor (retubing)
7. KEBOCORAN PADA KAKI KONDESER (LEAKING ON BAROMETRING LEG)
Tekanan pada kaki kondenser adalah vakum seperti halnya tekanan pada
vakum kondenser. Pengaruh yang ditimbulkan oleh kebocoran (leaking) pada kaki kondenser adalah tekanan vakum sangat tidak stabil atau berfluktuasi.
Dari sisi kualitas produk destilat keadaan ini menyebabkan kualitasnya sangat
sulit dipertahankan pada batas – batas spesifikasinya. Keadaan ini menyebabkan biaya produksi bertambah besar karena proses destilasi lebih banyak di sirkulasi tanpa menghasilkan produk destilasi sesuai dengan kapasitasnya dan kualitasnya.
Berbeda dengan kebocoran pada sistem tube vakum kondenser, peningkatan laju alir volume kondenser yang keluar dari hot well tidak akan ditemukan. Ini berarti
kebocoran pada kaki kondenser tidak menyebabkan laju alir volume kondensat yang keluar dari hot well tidak akan bertambah dari keadaan normal. Kecuali jika kebocoran pada kaki kondenser dan sistem tube volume kondenser terjadi pada waktu yang bersamaan.
Keadaan sebaliknya dari laju alir volume kondenser sangat diharapkan sebagai
indikasi adanya kebocoran pada kaki kondenser, demikian juga tinggi permukaan
cairan (kondensat) pada hot well yang cenderung lebih rendah dari keadaan
normalnya. Akan tetapiakan tetapi laju alir volume dan tinggi permukaan cairan pada hot well selalu berfluktuasi, karena udara dengan tekanan 1 atm yang masuk kedalam kaki kondenser dengan tekanan jauh dibawah 1 atm menghalangi secara tidak stabil kondensat yang jatuh secara gravity dari vakum kondenser kedalam hot well. Keadaan ini menyebabkan indikasi ini sulit dijadikan sebagai patokan untuk menentukan kebocoran pada bagian kaki kondenser. Untuk hot well yang dilengkapi alat penunjuk dan pengontrol tinggi permukaan kondenser (level indocator and control valve) dab pompa untuk mengeluarkan kondensat dari hot well, dapat digunakan indikasi – indikasi berikut untuk menentukan kebocoran pada bagian kaki kondenser, yaitu :
a. besar bukaan kerangan pengatur tinggi permukaan cairan
b. laju air volume kondensat yang diukur melalui sampling point (tempat
pengambilan sampel) atau terbaca pada flow meter terpasang pada sistem.
Dasar bukaan pada kerangan pengatur tinggi permukaan cairan pada hot well
cenderung lebih kecil dari keadan normal, karena jumlah kondensat yang masuk
kedalam hot well lebih rendah dari keadaan normal. Dengan demikan laju alir volume kondenser yang terukur lebih rendah dari laju alr volume kondensat pada keadaan normal.
Namun perlu diperhatikan bahwa harga variabel. Variabel pada kondisi
operasional proses destilasi harus sama, sebab kondisi operasi yang berbeda akan
memberikan jumlah yang berbeda pada uap yang disedot, dikondensasikan dan
dikeluarkan dari hot well. Menentukan kebocoran pada kaki kondensor dapat juga dilakukan dengan steaming (menyemprotkan uap panas) pada sepanjang kaki kondensor. Penurunan secara mendadak tekanan vakum pada kolom destilasi atau unit proses destilasi merupakan indikasi adanya kebocoran pada kaki kondensor. Penurunan tekanan vakum yang mendadak pada saat dilakukan steaming pada titik-titik tertentu pada kaki kondensor menunjukkan adanya kebocoran pada titik-titik tersebut. Cara lain yang dapat dilakukan untuk menentukan kebocoran pada kaki kondensor adalah dengan pengecekan langsung pada sepanjang kaki kondensor. Gaya tarik yang timbul dari dalam kaki kondensor pada titik-titik tertentu menunjukkan adanya kebocoran pada kaki kondensor. Pengecekan langsung dapat dilakukan dengan tangan, karena pada umumnya kaki kondensor tidak diisolasi dan bersuhu sekitar 25 – 370 C.
Pada saat unit proses destilasi dijalankan kebocoran kecil pada kaki kondensor
dapat ditutup dengan menggunakan :
a. lem silikon (silicon glue)
b. balutan karet khusus yang dilengkapi lem atau perekat.
Dengan kedua cara ini pengaruh kebocoran pada kaki kondensor terhadap
tekanan vakum pada unit proses destilasi dapat dihilangkan sedangkan proses destilasi dapat dioperasikan kembali dengan normal.
8. KEBOCORAN PADA EJEKTOR
Disamping vakum kondensor, ejektor merupakan bagian utama unit peralatan
vakum untuk menciptakan tekanan vakum pada unit proses destilasi. Dalam hal ini ejektor ini berfunfsi untuk mengubah steam bertekanan tinggi menjadi berkecepatan tinggi (lihat cara kerja ejektor) sehingga uap dari kolom destilasi dapat ditarik atau disedot untuk dikondensasikan pada vakum kondensor. Jika kebocoran terdapat pada badan ejektor maka sebagian udara luar akan tersedot ke dalam vakum kondensor yang menyebebkan keseimbangan jumlah uap (gas) dan kondensat pada vakum kondensor terganggu. Udara yang tersedot ke dalam vakum kondensor menyebabkan jumlah uap atau gas yang tidak terkondensasikan
pada vakum kondensor menjadi bertambah, sehingga mengurangi tekanan vakum
pada vakum kondensor dan unit proses destilasi. Pengurangan tekanan vakum pada unit proses destilasi, menyebabkan harga variable-variable pada kondisi operasi proses destilasi berubah. Pada akhirnya menyebabkan kualitas produk destilasi berubah dan umumnya di luar spesifikasi yang ditetapkan. Kebocoran pada badan ejktor hanya dapat diatasi dengan mengganti badan ejektor dengan yang baru atau lebih baik. Menutup kebocoran dengan lem silikon atau epoksi atau balutan karet yang dilengkapi lem perekat tidak bisa dilakukan karena lem
silikon atau epoksi bersifat pasta dan tidak bisa melekat jika kebocoran mengandung air dan bertekanan. Karet berperekat tidak bisa dipakai karena badan ejektor bersifat tidak rata

Leave a Comment »

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

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

Create a free website or blog at WordPress.com.
Entries and comments feeds.

%d bloggers like this: