Velocity Pipa Avtur

Apa perbedaan laju alir (flow rate) dan kecepatan alir (velocity) ? Jika kita membicarakan fluida, maka velocity adalah kecepatan aliran minyak dalam satuan jarak atau perpindahan per satuan waktu, misalnya meter / detik. Sedangkan flow rate adalah Volume per satuan waktu, misalnya Liter Per Menit (LPM). Dalam pipa minyak yang mengalir flow rate dan velocity saling berhubungan dan menentukan kebersihan pipa. Bagaimana caranya ?

Sebelum membahas lebih jauh, kita pasti sering mendengar istilah kondensasi ?  Kebanyakan, pasti langsung membayangkan tangki minyak tempat biasanya terjadinya kondensasi dimana air terkumpul karena kondensasi tersebut . Namun kebanyakan dari kita juga sepertinya lupa kalau kondensasi juga terjadi di dalam Pipa minyak. Padahal perubahan temperatur di pipa, sebagai penyebab utama kondensasi, justru lebih banyak terjadi karena massa yang kecil dan luas area penampangnya lebih banyak. Air yang terkondensasi pada pipa, jika tidak dibersihkan akan menyebabkan kotoran seperti karat dan lumpur berkembang.

Lalu bagaimana membersihkannya ? Padahal kotoran di pipa tersebut tidak bisa di drain.

Menurut bulletin The Gramgram #4, kita harus membuat minyak yang mengalir melakukannnya (membersihkan pipa). Desain dan jaga flow velocity (kecepatan alir) minyak sehingga dapat membersihkan pipa. The Gramgram merekomendasikan paling tidak 6 feet / detik atau sekitar 1,83 meter/ detik.

Sebagai contoh, suatu depot perusahaan minyak yang disuply menggunakan bridger. Loading Rack (Loading Point / LDP) di depot menggunakan loading arm. Sebuah filter separator terletak 30 meter dari LDP.  Sekitar 21 meter pipanya berukuran 8 inch dan terletak di bawah tanah, sisanya 9 meter berukuran 12 inch berada di atas tanah. Minyak yang mengalir tersebut juga melalui clay filter sebelum memasuki filter separator. Sekian lama, hasil colorimetric B2 (ASTM D2276) –hasil yang bagus.

Minyak yang keluar dari bridger pun selalu dilakukan test.

Namun kemudian ditemukan peningkatan jumlah partikel pada ember hingga minyak dari bridger ditolak. Hasil Colorimetric test tetap baik berdasarkan penunjukan warnanya. Setelah mengecek sistemnya ditemukan partikel pada LDP. Pipa ukuran 12 inch dibuka, ¾ bagian bagian permukanaan pipa penuh oleh partikel!

Perhitungan menunjukkan velocity pipa 12 inch pada flow rate 1200 GPM hanya 3,4 feet per detik. Namun, karena alasan relaksasi muatan listrik statis bagian teknik menurunkan flow rate hingga 550 GPM. Laju alir yang rendah ini menyebabkan kecepatan alir (velocity) rendah sekitar 1,6 feet per detik. Inilah yang menyebabkan kotoran pada pipa seperti yang sudah dijelaskan di atas.

Bagaimana cara cepat menghitung Kecepatan Alir (velocity) ?

Rumusnya adalah V = 0,408 x GPM / d²

Contoh : Pipa ukuran 6 inch, mempunyai flow rate 360 GPM.

Maka, V = 0,4085 x 360 / 6² = 4 feet per second.

Atau berarti masih kurang 2 feet per second untuk mencapai nilai rekomendasi minimum 6 feet per second. Dan untuk mencapainya dapat dengan mengecilkan diameter pipa atau menaikkan flow rate.

Bagaimana jika kita menginginkan rumus untuk satuan flow rate Liter Per Menit (LPM) dan satuan panjang Meter ?

Rumusnya adalah V = 0,033 LPM / d²

Didapat dengan mengubah satuan liter ke gallon dikalikan 0,408 = 0,408 x 0,264 = 0,108. Kemudian ubah angka tersebut ke satuan meter = 0,109 x 0,305 = 0,033.

Ref : The Gramgrams #4