## MENGHITUNG BERAT BANDUL UNTUK MENGGERAKKAN BUTTERFLY VALVE (UV-7209) DI SEA WATER INTAKE DALAM MENCEGAH BACK PRESSURE PADA POMPA (G-7201) PADA KONDISI BLACKOUT
Jerry Eka Mukti 1 , Zulkifli 2 , Zulfikar 3
1,2,3 Jurusan Teknik Kimia Politeknik i Negeri i Lhokseumawe Jln. B. Aceh-Medan Km. 280 NBuketrata 24301 INDONESIA
1 jerryekamuktif@gmail.com

## ABSTRAK
Air  laut  disuplai  langsung  dari  lautan  lepas  menggunakan  media  pompa  jenis submersible yang pada bagian discharge memliki tekanan 5,57 kg/cm 2 dengan debit 11.600 m 3 /h melalui pipa 48” menuju pipa 66” dalam distribusinya ke berbagai unit. Dengan  kapasitas  tersebut,  digunakan  sebuah  alat  pengaman  sistem  distribusi,  yang berguna untuk dapat menahan aliran balik dari sistem menuju discharge pompa pada kondisi  listrik  mati  ( blackout ).  Sebuah  valve  dengan  menggunakan flange seberat 700  kg  dan  actuator  berupa couter  weight dengan  massa  933,334  kg  sebagai pemutus  aliran  mampu  menahan  aliran  balik  dengan  daya  5621,564  hd,  kecepatan 2,134  m/s  dan  tekanan  5,57  kg/cm 2 .  Pada  kondisi blackout actuator  akan  jatuh kebawah  yang  menimbulkan  daya  sebesar  20,774  hp  untuk  menutup  90%  dan 20,517  hp  untuk  menutup  penuh.  Dari  hasil  daya  tersebut  maka  valve  akan membutuhkan  waktu  menutup  11,696  s  pada  90%  dan  14,349  s  pada  posisi full close .   Dengan   waktu   yang   diperoleh   maka   penggunaan valve masih   layak digunakan.
Keyword : Air laut, blackout , counter weight , massa, daya.

## ABSTRACT
Sea water is supplied directly from the high seas using submersible type pump media that  at  discharge  has  a  pressure  of  5.57  kg/cm 2 with  a  discharge  of  11,600  m 3 /h through  a  48"  pipe  to  the  66"  pipe  in  its  distribution  to  various  units.With  this capacity,  a  distribution  system  safety  device  is  used,  which  is  useful  to  be  able  to withstand  the  backflow  from  the  system  to  the  discharge  of  the  pump  in  blackout conditions.A valve using a flange weighing 700 kg and an actuator in the form of a couter weight  with  a mass  of 933,334 kg as a flow breaker is  able to  withstand the backflow with a power of 5621,564 hd, a speed of 2,134 m/s and a pressure of 5.57 kg/cm 2 . In blackout conditions the actuator will fall down which generates power of 20,774 hp to close 90% and 20,517 hp to close fully.From the result of such power, valve will need time to close 11,696 s at 90% and 14,349 s in full close position.With the time obtained, the use of valves is still worth using. Keyword : Sea water, blackout, counter weight, mass, power.

## PENDAHULUAN
Unit  utilitas  pada  sebuah  industri adalah  unit  penunjang  untuk  menjalankan pabrik  dari  tahap  awal  hingga  akhir.  Unit utilitas  terdiri  dari  berbagai  unit,  salah satunya adalah water intake, yang berfungsi sebagai penyedia air bagi pabrik.
Di  PT.  Perta  Arun  Gas,  terdapat  dua jenis unit water intake , Raw  Water Intake , yang  diambil  dari  Krueng  Peusangan  dan Sea Water Intake (SWI), yang diambil dari air  laut.  Keduanya  memiliki  peran  yang penting dalam menunjuang proses operasi, air laut dibutuhkan sebagai media pendingin di beberapa exchanger dan  juga sebagai    bahan    utama pada alat regasifikasi    yang  bernama Open    Rack Vapour (ORV). Sedangkan air tawar selain digunakan  untuk  pembangkit  steam  dan digunakan juga sebagai air konsumsi.
Pada Sea  Water  Intake ,  air  laut terlebih  dahulu  akan  melewati bar  screen untuk  dipisahkan  dari  pengotor  yang mungkin  terbawa  oleh  laut,  kemudian  air laut  akan  di inject bahan  kimia  yang  di produksi  oleh  PT.  Arat  Indonesia  secara berkala untuk membunuh ataupun mengnonaktifkan organisme yang terbawa, apabila  ada  organisme  yang  terikut,  maka akan dipisahkan kembali dengan menggunakan travelling  screen (V-7202) yang memiliki fungsi membuang
organisme  yang  mungkin  terikut  dengan cara  menyemprot  air  pada  bagian screen hingga  terlepas  dan  mengalirkannya  pada saluran pembuangan.
Air  laut  yang  sudah  bersih  dari pengotor  akan  ditampung  pada  basin pompa  sebelum  dialirkan  dengan  pompa sub  mersible yaitu  jenis  pompa  yang sebagian  dari  pompanya  terbenam  pada fluida yang akan dialirkan, dengan laju alir
discharge mencapai  11.600  m 3 /h  dan tekanan  6  kg/cm 2 melalui  pipa  48  inc. Dengan  kondisi  tersebut    tentu    perlu adanya  sebuah    pengamanan    apabila terjadinya trouble pada pompa yang akan mengakibatkan back  press dari  sistem menuju discharge pompa  sehingga  akan
mengakibatkan  kerusakan  pada bearing, shaft dan juga motor pompa.
Untuk    mengantisipasi    hal    tersebut maka    digunakan sebuah alat instrumentasi
bernama Hydraulic Butterfly  Assisted  Check  Valve (UV- 7209)  yang  befungsi  menahan  terjadinya tekanan  balik  ke  pompa  (G-7201)  dari sistem  apabila  pompa  mengalami failure ataupun blackout.
Pada  kondisi blackout atau  semua sistem  kelistrikan  mati, butterfly  valve akan menutup sendiri dengan menggunakan  berat  bandul  ditambah tekanan  aliran  balik,  yang  membuat disc valve menutup  dengan  waktu  15  detik  (10 detik  90%  dan  5  detik  untuk damping ). Pada  saat  kondisi valve menutup  90% aliran  balik  yang mengalir melewati valve dianggap tidak berbahaya bagi pompa Bentuk desain dari valve ini menggunakan  sebuah  bandul  sebagai pemberat  saat  harus  berada  pada  posisi close dengan  cepat,  agar  pompa  dapat terhindar dari kerusakan.
Maka dari hal tersebut, perlu di adakan sebuah  peninjauan  tentang  massa  bandul untuk  menggerakan Hydraulic  Butterfly Assited  Check  Valve (UV  7209)  saat menahan back  pressure dari  sistem, sehingga  pompa  dapat  terhindar  dari kerusakan.

## METODE PENELITIAN
P engamatan  ini  dilakukan  pada  Unit 72  ( Sea  Water  Intake ), Storage  and Loading  plant PT.  Perta  Arun  Gas.  Unit pelaratan  yaitu Hydraulic  butterfly  valve (UV-7209) dengan bahan air laut. Indikator yang  diamati  dalam  penelitian  ini  adalah Tekanan discharge pompa  (PG-7204)  dan laju  alir discharge pompa  (FI-7234). Rancangan  perhitungan  yang  dilakukan berupa menghitung kecepatan fluida, menghitung  kecepatan  massa,  menghitung potensi  energi  aliran  balik,  menghitung daya, menghitung tekanan balik, menghitung momen inersia dan menghitung torsi.

## Gambar 1. Sea Water Pump System

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  suatu  produksi,  unit utilities sangat  berpengaruh  untuk  kelancaran suatu  proses,  salah  satunya  sebagai penyedia  air  laut  yang  digunakan  untuk berbagai  keperluan,  seperti  kebutuhan media penukar panas pada alat exchanger.
Air  laut  sebagai  media exchanger disuplai menggunakan pompa sub- mesrsible dengan    debit    mencapai 11.600  m 3 /h  dengan  tekanan discharge 5,57 kg/cm 2 .  Air  laut  akan melewati  pipa 48”  dengan  kecepatan  2,134  m/s  menuju line  header  pipa  66”  dengan  tinggi  9,286 m  dengan  kecepatan  1,483  m/s.    Pada sistem  perpipaan  air  laut,  dipasang sejumlah valve yang  memiliki  beberapa fungsi,  seperti hydraulic    butterfly    check valve yang    dapat    melindungi    pompa dari  aliran  balik apabila suatu saat terjadi blackout .
Pencegahan  aliran  balik  air  laut  ini sangat  penting  mengingat  hal  tersebut dapat  berdampak  besar  dalam  kerusakan pompa  bila  tidak  dicegah,   daya  air  laut
sebesar  5621,564  hp  akan  memutar balikkan rotor  pompa yang hanya memiliki  daya  3486  hp  pada  saat mensuplai air laut, yang akan mengakibatkan pompa mengalami kerusakan    fatal    serta    rusaknya komponen  pompa  lain  seperti  seal,  dan bearing  pompa  sehingga  menimbulkan cost berlebih  apabila  tidak  dicegah. Pemasangan hydraulic  butterfly  check valve setelah discharge pompa diharapkan  dapat  segera  menutup  apabila terjadi  masalah  kelistrikan  ( blackout ) yang  mengakibatkan  terputusnya  sumber tenaga  utama  sebagai  penggerak  valve , pengguanan  bandul  pada valve berfungsi sebagai counter  weight, yang  dapat menghasilkan tenaga dari jatuhnya bandul.
Dengan design valve  yang  memiliki massa disc sebesar  700  kg,  maka  massa counter  weight yang  dipasang  sebesar 933,334  kg . Apabila  massa  tersebut kurang  maka valve tidak  akan  mampu menutup  dengan  sendirinya,  akibat  daya yang dihasilkan tidak mampu
menggerakan  massa  daripada disc.  Valve ini  ddesain  untuk  dapat  menutup  dalam waktu  15  detik,  yang  dibagi  10  detik pertama  untuk  posisi 90% menutup dan 5 detik  akhir  sebagai  dumping  yang berfungsi  sebagai  meredam  daya  dari pemberat pada torak.
Dari  pengolahan  data  yang  dilakukan, maka  daya  dihasilkan  untuk  mencapai posisi  90%  menutup  sebesar  20,774  hp dan  daya  untuk  menutup  penuh  sebesar 20,517 hp. Pada saat akan menutup secara penuh daya akan berkurang yang diakibatkan    oleh    adanya    peredam pada    torak    yang    menyerap    energi sebesar  1084,656  Nm.  Hasil  perhitungan waktu  yang  diperlukan  valve  untuk menutup pada posisi  90%  adalah  11,696 s  hal  ini  jauh  lebih  lambat  dari  desain, disebabkan  pengaruh  kinerja  alat  yang sudah dipakai secara lama, sehingga pada tube torak  terjadinya  gesekan  yang  lebih besar  dari  desain  awal.  Pada  posisi full close waktu  yang  diperlukan  14,394  s, waktu yang diperoleh lebih cepat beberapa detik dari desain, yang dimungkinkan  terjadi  akibat  adanya pengikisan  lapisan  dumping  pada tube torak, dan saluran tekanan hydraulic yang bocor  akibat  termakan  usia.  Tetapi dengan  rentan  waktu  yang  tidak  terlalu jauh  dari  desain  maka  penggunaan valve untuk kegiatan operasi masih sangat layak pakai.

## SIMPULAN
Setelah    melakukan    analisa    dan pengolahan   data,   maka   dapat   diambil kesimpulan bahwa Back pressure air laut yang dihasilkan oleh  sistem  ketika terjadi blackout menuju discharge pompa menghasilkan  daya  5621,564  hp  yang mengalir dengan  tekanan  pada  pipa  48” sebesar  5,57  kg/cm 2 dan  pipa  66” sebesar  4,730  kg/cm 2 dengan  kecepatan aliran  pada  pipa  48”  sebesar    2,134  m/s dan  pada  pipa  66”  sebesar  1,483  m/s. Massa  bandul  yang  diperoleh  untuk
menutup valve 933,334 kg. Dengan massa bandul  933,334  kg  maka  akan  dapat menggerakkan disc yang  memiliki  berat 700kg.  Daya yang  dihasilkan  oleh massa  bandul  pada  saat  valve  menutup penuh  pada  kondisi blackout sebesar 20,517  hp.  Waktu  yang  diperlukan  valve untuk  menutup  secara  penuh  adalah 14,394 s.

## DAFTRA PUSTAKA
Beer,  P.F.  dan  Russel  Johnston,  E.Jr. 1996. Mekanika  Untuk Insinyur  Statika. Jakarta : Erlangga. Chiyoda  Chemical  Enginnering    & Construction  Co.  Ltd.  1982. Operating  And Maintenace Instructions For Hydraulically Operated Boving Pump Discharge Valve . London : Villiers House.
Dickenson,  T.C.  1999. Valves,   Piping and  Pipelines  Handbook, third  edition. Oxford : Elsevier Advance Technology
Dickson, A.G. dan Goyet, C. (Eds.). 1994. Handbook Of Methods For The Analysis Of The Various Parameters Of The Carbon Dioxide System In Sea Water. ORNL/CDIAC-74.
Effendi, Asnal. 2010. Dinamika Fluida.
http://sisfo.itp.ac.id. Diakses 30
November 2016
Fadilla,   Iwan.   2014. Memprediksi Besarnya   Gaya   Gesek Antara   Piston   Dan Silinder. motogokil.com. Diakses 15 Mei 2017
Hannifin,    Parker. Hydraulic    and PneumaticCylinder    Appendix Aplication Engineering Data. Parker Cylinder
McCabe,   W.L.,   Smith   J.C.,   dan Harriot,   P.   1993. Operation Chemical   Of Engineering, fifth edition . Singapore : McGraw-Hill
Operating Manual Book. Storage Loading. PT. Arun, NGL
Spiderstagging. Counter  Weight Formula. Spiderstagging.com. Diakses  18  Mei 2017
U.S.    Department    of  Energy.    1993.
Fundamental Handbook Mechanical  Science Volume 2 of 2.
Washington, D.C : DOE.