filosopi pemasangan katup isolasi dan isolasi mekanik

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Filosopi Pemasangan Katup Isolasi dan Isolasi Mekanik Halaman 1 dari 30 Kontributor : Alvin Alfiyansyah dan Ronaldo Reagan

FILOSOPI PEMASANGAN KATUP ISOLASI DAN ISOLASI MEKANIK

Engineering passion series – 2008 publication

Alvin Alfiyansyah - Author Ronaldo Reagan – Co-Author

IIPS and KMI active member

Budhis

Migas Indonesia



FILOSOPI PEMASANGAN KATUP ISOLASI DAN ISOLASI MEKANIK DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………….... 2 DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………………………… 3 DAFTAR TABEL …………………………………………………………………………… 4 PENGANTAR ……………………………………………………………………………….. 5 ABSTRAK …………………………………………………………………………………… 6 1. PENGENALAN SINGKAT …………………………………………………………… 8

1.1. DASAR UMUM FILOSOPI ISOLASI ………………………………………….. 8 1.2. MAKSUD DAN TUJUAN ISOLASI …………………………………………… 9 1.3. KOSA KATA ISOLASI …………………………………………………………. 9

2. METODE ISOLASI DAN APLIKASI ………………………………………………… 11

2.1. ISOLASI POSITIF ………………………………………………………………. 11 2.2. ISOLASI DENGAN KATUP (VALVE ISOLATION) …………………………. 12

2.2.1 Double Block & Bleed (DB&B), Katup Ganda Dua Sisi Dengan Vent …. 13 2.2.2 Single Block & Bleed (SB&B), Katup Tunggal Dengan Vent …………… 15 2.2.3 Single Block (SB) & Double Block (DB), Katup Tunggal dan Katup

Ganda …………………………………………………………………….. 15 2.2.4 Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan DB&B …………………. 15 2.2.5 Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan SB&B …………………. 16

2.3. PEMASANGAN KATUP ……………………………………………………….. 16 2.4. JENIS-JENIS KATUP DALAM ISOLASI ……………………………………………… 17

2.4.1 DB&B Menggunakan Satu Katup Saja ………………………………….. 17 2.4.2 Block Valve yang Menawarkan Solusi Tight Shut Off ………………….. 17 2.4.3 Check Valve ……………………………………………………………… 18 2.4.4 Katup Pengontrol Aliran …………………………………………………. 18 2.4.5 Katup Lainnya ……………………………………………………………. 18

2.5. PEMILIHAN KATUP …………………………………………………………………… 19 2.6 DEFINISI KONDISI DAN PENGGUNAAN …………………………………………… 20 2.7 PENGUNCIAN KATUP ………………………………………………………………… 20

3. ISOLASI SISTEM ……………………………………………………………………… 22

3.1. GENERAL ………………………………………………………………………………... 22 3.2 PEMBUANGAN SEJUMLAH FLUIDA KE UDARA (VENTING) DAN KE

SISTEM FLARE ………………………………………………………………….. 23 3.3 DRAINING ……………………………………………………………………….. 27 3.4 PURGING & FLUSHING ……………………………………………………….. 29



DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Spectacle Blind atau Spade Dalam Posisi Tertutup ………………………….. 11 Gambar 2.2 Pelepasan Spool Piece atau Katup dan Pemasangan Flanges ……………….. 11 Gambar 2.3.a DB&B Desain Normal ……………………………………………………….. 13 Gambar 2.3.b DB&B ketika Isolasi …………………………………………………………. 13 Gambar 2.3.c DB&B dengan Bleed Ring …………………………………………………… 14 Gambar 2.3.d Contoh Lengkap dari Double Block and Bleed tag dan Pengaturannya ……... 14 Gambar 2.4 DB&B Katup Integral/Modular ……………………………………………… 14 Gambar 2.5.a SB&B Desain Normal ……………………………………………………….. 15 Gambar 2.5.b SB&B Desain Sederhana …………………………………………………….. 15 Gambar 2.6.a Katup Blok Tunggal …………………………………………………………. 15 Gambar 2.6.b Katup Blok Ganda …………………………………………………………… 15 Gambar 2.7 Desain Sederhana Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan DB&B …. 16 Gambar 2.8 Desain Sederhana Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan SB&B ….. 16 Gambar 3.1 Koneksi ke Sistem Vent yang Umum ………………………………………… 23 Gambar 3.2 Gambar Pemasangan Katup dalam Sistem Vent ……………………………… 24 Gambar 3.3 Gambar Pemasangan Katup dalam Sistem yang Terkoneksi ke Sistem Flare ………………………………………………………………………….. 24 Gambar 3.4 Gambar posisi Globe Valve dan Ball Valve yang Terkoneksi ke Sistem Flare Bertekanan Tinggi (HP Flare) …………………………………………. 25 Gambar 3.5 Pengaturan BDV Di mana Orifice Dapat Diinspeksi Ketika Sistem Flare sedang di Matikan (Shut Down) ……………………………………………… 25 Gambar 3.6 Pengaturan BDV Di mana Orifice Dapat Diinspeksi Ketika Sistem Flare sedang Beroperasi ……………………………………………………………. 26 Gambar 3.7 Pengaturan pada saat dilakukan Blow Down Secara Manual untuk Perawatan …………………………………………………………………….. 26 Gambar 3.8 Desain Sederhana dari Isolasi PSV ganda yang Terkoneksi ke Sistem Flare ………………………………………………………………………….. 27 Gambar 3.9 Posisi Double Block Valve untuk Koneksi ke Sistem Drain Tertutup ………. 27 Gambar 3.10 Desain Sederhana dari DB&B yang Terkoneksi ke Closed Drain dengan

Spectacle Blind ………………………………………………………………. 28 Gambar 3.11 Desain Sederhana dari DB&B yang Terkoneksi ke Closed Drain dengan Pressure Break ………………………………………………………………. 28



DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kondisi Proses Kotor dan kasar ……………………………………………... 19 Table 2.2 Clean service ………………………………………………………………… 19 Tabel 2.3 System Definitions …………………………………………………………… 20 Tabel 2.4 Valving Requirements ……………………………………………………….. 20

…………………….. Bersambung kepada tulisan dan bab lain



PENGANTAR

Ketika membaca sebuah tulisan karya Moderator KMI Bidang Keahlian Proses, saya seperti dipicu untuk lebih mengerti konsep isolasi mekanik. Ternyata memang hal ini tidak mudah dan diperlukan penjabaran singkat tentang berbagai metode yang sudah ada agar mengerti maksud dari konsep isolasi tersebut untuk memilih cara isolasi yang paling sesuai dengan proses yang ada.

Satu perusahaan dengan perusahaan lainnya terkadang memakai rule of thumb yang berbeda, tetapi pada akhirnya rule of thumb ini tidak berguna jika desainer sistem proses atau desainer bagi proses perawatan alat-alat yang dimaksud tidak mengerti konsep isolasi mekanik yang diterapkan oleh perusahaannya.

Ketika rule of thumb tersebut di cek ulang terhadap standar kebutuhan keamanan proses, maka sudut pandang yang berbeda dapat dilihat disitu. Jika kita melakukan QRA secara kualitatif terhadap hasil desain dan melihat konsekuensi terjadinya kebakaran, pastilah salah satu tindakan preventif untuk mencegah skenario terjadi kebocoran dan api adalah mengurangi pemakaian flange dan valve. Tapi, ketika berbicara mengenai masalah perawatan (maintenance), maka pasti ditemukan jenis teknik isolasi tertentu sangat disukai, tapi lagi-lagi tunggu dulu jika dilihat dari sudut keamanannya. Menurut OREDA kalau tidak salah pipe joint mempunyai failure rate 0.5 / 106 hr, sementara Valve mempunyai failure rate yang berbeda sesuai dengan jenis dan cara pengoperasiannya (manual operated, instr. air driven, solenoid, etc.) dan juga jenis kegagalannya (FO atau FC).

Berdasarkan hal di atas, sangatlah wajar jika teknik isolasi mekanik sangat perlu diketahui oleh desainer proses, mekanik maupun maintenance dan belum tentu teknik isolasi yang anda pilih disetujui oleh Superintendent Process Area di tempat kita bekerja ketika hendak melakukan perawatan dan pemasangan unit operasi baru.

Tulisan ini akan bersambung ke bagian selanjutnya yang masih dalam renungan penulis. Untuk masalah aplikasi yang sangat kompleks disarankan untuk melakukan brainstorming dengan proses dan safety leader di tempat anda, karena tulisan ini hanyalah sebuah artikel petunjuk singkat untuk berbagai konsep isolasi yang ada.

Memang tulisan ini sebenarnya sangat umum dan mendasar karena banyak juga ditemukan di internet. Hanya saja perlunya tulisan ini dibuat karena banyak yang memerlukannya untuk pembahasan dalam bahasa pribumi (baca: Indonesia) yang diharapkan membawa manfaat yang lebih besar. Data terlampir dalam artikel ini sangat subjektif tergantung kepada engineering practice yang diterapkan oleh masing-masing perusahaan. Pengalaman dan kritik adalah guru terbaik bagi kemajuan ilmu pengetahuan. Semoga berguna, selamat menikmati.

Terimakasih atas perhatiannya. Wassalam, Alvin Alfiyansyah Ronaldo Reagan



ABSTRAK

Pada umumnya, sebuah desain sistem perpipaan yang aman merupakan syarat utama yang harus dimiliki oleh sebuah sistem produksi, baik bagi kebutuhan sistem produksi yang baru ataupun modifikasi sistem yang lama. Seorang desainer sistem perpipaan harus tahu secara umum karakteristik fluida yang akan dialirkan ke dalam sistem perpipaan tersebut, terlebih jika fluida yang dialirkan bersifat berbahaya dan beracun.

Seorang desainer yang berpengalaman juga harus mampu memberikan alternatif desain yang efektif menyangkut falsafah desain (sesuai kode ASME B.31.3, code piping lainnya dan lain-lain), tanpa melupakan keperluan bahwa sistem perpipaan tersebut juga nantinya perlu perawatan atau bahkan penggantian.

Jadi alternatif desain perpipaan yang efektif harus mempertimbangkan:

1. Kebutuhan standar Kebutuhan Standar dapat dilihat pada code praktis, ASME, ANSI, dan lain-lain. Sebagai contoh pada kode ASME B31.3 2002 dalam hal Kebutuhan Perlindungan (Safeguarding): a) Sifat berbahaya dari fluida proses, yang dipertimbangkan dalam kombinasi yang

berbahaya dari suhu, tekanan dan komposisi dalam range kondisi yang diharapkan. b) Jumlah fluida yang dapat terlepas dari bagian pipa yang rusak yang mengakibatkan

kebocoran, mempertimbangkan dampaknya terhadap lingkungan, dan menyadari jangkauan bahaya yang mungkin dari banyaknya jumlah fluida tak berbahaya yang dapat terlepas hingga fluida beracun dalam jumlah yang sedikit.

c) Kondisi-kondisi yang diharapkan dalam lingkungan yang dievaluasi yang memperkirakan efek-efek yang mungkin dengan munculnya bahaya-bahaya yang disebabkan oleh kegagalan perpipaan yang mungkin terjadi.

d) Dengan adanya kemungkinan memperluas/meningkatkan operasi, pemeliharaan, dan kontak operator, maka hal ini sama dengan adanya kemungkinan kerusakan perpipaan dari sebab langsung dan tak langsung.

e) Kemungkinan kebutuhan untuk mengalirkan listrik statis ke dalam tanah untuk mencegahnya tersulutnya uap (vapour) yang mudah terbakar.

f) Keamanan yang bersifat langsung dalam perpipaan yang berasal dari kualitas yang baik dari konstruksi material, metode penggabungan/sambungan dan catatan rekam dari keandalan operasi.

2. Kebutuhan Proses dan Operasi

Dalam hal kebutuhan proses dan operasi, yang perlu diketahui adalah kondisi dari fluida proses tersebut seperti fluida proses mesti diketahui fasanya (gas, liquid, campuran, dan lain-lain); berapa range tekanan operasi dan suhu maksimum; apakah ada perbedaan panas dalam operasi sebuah pipa.

3. Kebutuhan perawatan

Kebutuhan perawatan berkaitan dengan proses penutupan (isolasi)-kaidah praktis yang diterapkan oleh perusahaan untuk masalah isolasi (DB&B, positive isolation only, spec break, etc.) harus diketahui desainernya, dimana letak low point drain dan high point vent, mengapa perlu eccentric reducer dan long radius elbow.



4. Kebutuhan penggantian

Dalam hal kebutuhan penggantian, yang perlu diketahui adalah apakah spare flange sudah tersedia, apakah dalam P&ID tergambar sistem perpipaan produksi saat ini atau malah sudah banyak penggantian dilakukan tanpa pembaharuan/revisi pada P&ID-nya.

5. Kebutuhan keamanan

Untuk kebutuhan keamanan, perhatikan lokasi penempatan sebuah perpipaan – apakah beban rack mampu menahan load yang anda taruh disitu, perhatikan apakah lokasi routing pipa anda juga tidak mengganggu escape route ketika kondisi darurat terjadi. Perhatikan juga posisi vent dan drain, apakah dapat dioperasikan dengan mudah – juga letaknya apakah tidak akan membahayakan operator yang mengoperasikannya, di titik mana pipa tersebut perlu disediakan lining dengan tebal tertentu, dan lain-lain.

6. Kebutuhan spesial

Kebutuhan spesial berkaitan dengan kebutuhan instrumentasi dan panjang pipa yang diperlukan dalam diameter pipa proses yang ada dan berkaitan juga dengan kebutuhan operasi – apakah dua buah katup perlu dioperasikan secara bersamaan, apakah sebuah katup ketika dioperasikan maka operator harus dapat melihat set pressure dan suhu-nya, dan lain-lain.

Jika di dalam sistem perpipaan tersebut terdapat pengaturan dengan bantuan energi listrik

dan energi mekanik maka isolasi terhadap kedua jenis energi ini diperlukan jika hendak melakukan perawatan atau perbaikan.

Hmm…..ternyata repot juga memberikan sebuah desain pipa yang baik. Sebenarnya hal di atas dapat dipelajari dari pengalaman dan kemauan desainer untuk mempelajari standar praktis yang ada dan menggabungkannya dengan standar kebutuhan desain sistem yang diperlukan oleh perusahaannya.

Dengan mengetahui kebutuhan desain maka perlu dipastikan keperluan lainnya saat pipa tersebut mulai dibuat, dipasang atau diganti sampai dioperasikan, dalam kaidah safety sudah masuk inherently safer, atau dengan kata lain desain yang efektif mulai dari awal bukan saat sudah terpasang.



1. PENGENALAN SINGKAT 1.1. DASAR UMUM FILOSOPI ISOLASI

Filosopi yang diharapkan mampu menjabarkan secara singkat petunjuk mengenai isolasi, pengosongan dan pengurasan (venting + draining) dari berbagai peralatan dan perpipaan saat melakukan start-up, operasi normal, shutdown atau perawatan (maintenance).

Tujuan isolasi mempunyai dua fungsi utama yaitu: - untuk membuat suatu sistem yang terdiri dari alat utama (vessel, dan lain-lain), perpipaan

dan instrumentasi yang dimaksud tidak dioperasikan untuk sementara dan dalam keadaan terkendali, sementara proses sistem lainnya tetap berfungsi secara normal.

- Memperlihatkan secara fisik bahwa sebuah alat aman di-isolasi dari semua kemungkinan sumber aliran dan energi selama perawatan dilakukan atau seseorang diperlukan masuk ke dalam bejana (vessel) untuk melakukan pembersihan misalnya.

- Memberikan kondisi kerja yang aman bagi seseorang yang hendak melakukan perawatan terhadap berbagai peralatan dan perpipaan.

Syarat level isolasi minimum harus dipertimbangkan untuk seluruh sistem di mana

intervensi selama operasi dapat diperlukan/diharuskan. Pertimbangan ini harus berdasarkan risiko-risiko yang berhubungan dengan intervensi operasi, termasuk:

1. Syarat-syarat untuk akses peralatan selama operasi. 2. Kategori fluida (level bahaya fluida yang terlibat contohnya sifat mudah terbakar dan

beracun). 3. Tekanan dan suhu operasi. 4. Dimensi pipa dan volume sistem (volume fluida-fluida yang berada di perpipaan dan di

dalam peralatan). 5. Durasi/lamanya operasi. 6. Frekuensi operasi. 7. Log Out & Tag Out (LOTO) sistem yang berlaku dalam perusahaan dan

penanggungjawabnya.

Kriteria yang spesifik untuk memilih level isolasi harus disediakan oleh project owner specification yang tentunya selalu berbeda-beda. Jenis katup (valve) yang dipilih untuk tujuan isolasi harus berdasarkan evaluasi yang sistematis dari syarat-syarat dan karakteristik-karakteristik dari katup tersebut.

Untuk mengurangi pengaruh perawatan dalam proses produksi, biasanya berbagai alat dibuat cadangannya dan ketika perawatan terhadap alat utama diperlukan maka teknik memonitor kondisi selama perawatan berlangsung dapat dikerjakan lebih mudah. Isolasi dibuat untuk perawatan bagi alat yang saling berhubungan satu sama lain. Isolasi terhadap setiap proses sistem harus disetujui oleh operations dan seksi maintenance yang tercakup, mungkin juga dalam hasil HAZOP (Hazard & Operability) terhadap P&ID tertentu.

Sebelum proses isolasi dilakukan perlu dicari tahu kode warna isolasi (Log Out dan Tag Out) berbagai sistem dan penanggungjawabnya agar semua pihak yang akan mematikan atau menghidupkan sebuah sistem sudah waspada dan menyetujui terhadap keperluan isolasi tersebut. Standard Operating Prosedur, Checklist LOTO & Penanggungjawab, dan Job Safety Anayisis



(contohnya: Safety Analysis Table (SAT), Safety Analysis Checklist (SAC), dan Safety Analysis Function Evaluation (SAFE) chart) tentu saja harus sudah dibuat dan dijadikan panduan sebelum isolasi dapat dilakukan agar mudah mengkomunikasikan keperluan isolasi kepada orang yang berkepentingan. Dan Permit to Work untuk maksud isolasi tersebut sudah disetujui oleh Superintendent atau Kepala Operasi dalam area tersebut. Isolasi untuk persyaratan masuk ruang terbatas tidak akan dibahas dalam tulisan kali ini. 1.2. MAKSUD DAN TUJUAN ISOLASI

Maksud dari tulisan ini adalah: - Banyaknya keinginan untuk membaca artikel mengenai isolasi dan filosopinya dalam

bahasa Indonesia. - Perlunya artikel yang berisi petunjuk singkat untuk berbagai konsep isolasi yang ada

dalam bahasa Indonesia. - Perlunya artikel mengenai isolasi dan filosopinya yang diharapkan membawa mamfaat

yang lebih besar bagi pembaca.

Tulisan ini dibuat untuk menjabarkan: - Pentingnya keamanan dan biaya isolasi yang murah terhadap perawatan pabrik dan

inspeksi dengan gangguan yang seminim mungkin kepada proses produksi. - Fasilitas operasional yang memerlukan pengurasan, pembersihan dan pembilasan. - Lokasi yang memungkinkan untuk tambahan/pencopotan alat selama perkembangan

fasilitas produksi. - Isolasi untuk tujuan commissioning. - Petunjuk bagi pengembangan P&ID set yang konsisten dengan proses perawatan dan

isolasi. 1.3. KOSA KATA ISOLASI

Beberapa kosa kata yang digunakan dalam pemahaman jenis-jenis isolasi adalah sebagai berikut:

1. Isolasi dengan Katup Ketentuan penggunaan katup untuk mengisolasi sebuah proses sistem atau sebuah alat. Umumnya, isolasi positif tersedia di dalam sistem atau peralatan yang akan dilepaskan untuk diinspeksi atau dirawat.

2. Isolasi keamanan (Secure Isolation) Proses isolasi yang ketika sudah dibuat tidak akan memberikan ketidakefektifan karena ketidakhati-hatian atau aksi yang tidak diperlukan.

3. Isolasi Positif (Positive Isolation) Isolasi yang berarti ada penghalang yang tetap seperti spade, spectacle blind atau spool yang dapat dipindahkan dan blind flanges.



Index berikut adalah yang jamak digunakan: LO : Locked Open LC : Locked Closed CSO : Car Sealed Open CSC : Car Sealed Close DB&B : Double Block & Bleed (Katup ganda dua sisi dengan Vent) DB : Double Block (Katup Ganda) SB&B : Single Block & Bleed (Satu Katup dengan Vent) SB : Single Block (Satu Katup) CB : Cavity Bleed ESDV : Emergency Shutdown Valve FB : Full Bore FO : Fail to Open FC : Fail to Close HSE : Health & Safety Executive LOTO : Log Out & Tag Out

Kosa kata tambahan yang sering dipakai dalam penjelasan isolasi:

VENTING : Pengurasan berhubungan dengan gas DRAINING : Pengurasan berhubungan dengan cairan PURGING : Pembersihan berhubungan dengan gas FLUSHING : Pembilasan berhubungan dengan cairan



2. MOTODE ISOLASI DAN APLIKASI

Isolasi dapat dibagi menjadi dua kategori: - Isolasi positif dimana tidak ada kebocoran yang dapat ditoleransi untuk keamanan

ataupun alasan kontaminasi, contohnya pada inlet vessel ketika perawatan dibutuhkan ataupun peralatan yang diperlukan untuk diisolasi selama periode yang dibutuhkan.

- Isolasi dengan Katup (Valve Isolation) dibutuhkan untuk membuat instalasi atau pencopotan isolasi positif (tanpa memerlukan shutdown dan pembuangan gas) atau untuk keperluan yang tidak kritis dibandingkan isolasi positif.

2.1. ISOLASI POSITIF

Isolasi Positif dapat digunakan dengan alasan sebagai berikut: - Untuk mengisolasi (menutup) peralatan utama atau bagian dari pabrik/proses produksi

untuk inspeksi dan perawatan dalam waktu yang panjang tanpa harus mematikan operasi proses produksi dari pabrik.

- Untuk mengizinkan isolasi (penutupan) vessel dan tangki ketika diperlukan orang masuk ke dalam tangki tersebut untuk melakukan perawatan.

- Untuk memenuhi keperluan hydrostatic test, commissioning, dan operasi dari sistem operasi dan piping ketika aktifitas penyambungan atau konstruksi berlangsung.

Aplikasi penutupan yang umum dilakukan pada bagian yang aktif dari isolasi positif.

Isolasi positif biasanya dilakukan pada sisi upstream piping spec. break, atau jika ada proteksi overpressure yang dapat dipasang pada sisi yang lebih lemah. Isolasi positif dapat dicapai dengan memakai metoda berikut:

1. Pemutusan dan Penutupan secara fisik. 2. Line Rated / Fully Rated Spades dan Spectacle Blinds.

Bagaimana caranya:

1. Pemasangan fully rated spade dan spacer atau spectacle blind di pipa tersebut (Gambar 2.1). Ketika diisolasi, maka spectacle blind atau spade yang dipasang dalam keadaan menutup, dan ketika spade ini dicopot maka spacer ring dipasang dalam flange pipa ini.

Spectacle blind or spade in closedposition (when spade is removed aspacer ring is inserted)

Gambar 2.1 Spectacle Blind atau Spade Dalam Posisi Tertutup

Spectacle blind harus selalu ada di aliran inlet dan outlet bejana-bejana untuk aplikasi isolasi positif pada saat dilakukan perawatan bejana-bejana (vessel) tersebut atau perlunya petugas masuk ke dalam bejana (vessel) dan tangki.

2. Pelepasan spool piece pipa atau katup (valve) dan pemasangan fully rated blind flanges.

SpoolLocation

B lind Flanges AddedW hen Spool

Rem oved

Gambar 2.2 Pelepasan Spool Piece atau Katup dan Pemasangan Flanges



Setiap spool piece yang dipasang memerlukan 2 set flanges, yang berpotensi menambah beban. Ketika spool piece dibutuhkan, spesifikasi dibuat tanpa memperhitungkan penambahan flanges. Aturan panjang spool piece ini relatif terhadap kebutuhan di perusahaan masing-masing.

Sebagai contoh, ketika katup butterfly tipe sandwich digunakan, flange tambahan harus

disediakan di antara katup dan spool piece untuk memungkinkan pemindahan spool tanpa mengganggu katup butterfly tersebut.

Semua bejana (vessel) yang bisa dimasuki petugas harus dilengkapi dengan pemutusan dan penutupan secara fisik pada semua nozzle-nya (termasuk nozzle PSV), kecuali untuk nozzle-nozzle yang terhubung dengan sistem lain secara permanen. Pemutusan dan penutupan secara fisik harus ditempatkan sepraktis mungkin dekat dengan bejana, yang normalnya langsung ke nozzle. Untuk level instrumentasi, pemutusan dan penutupan secara fisik bisa dikombinasikan dan harus ditempatkan pada koneksi pengurasan (drainage) tertutup yang umum.

Spool piece harus digunakan ketika adanya kebutuhan untuk tujuan perawatan. Setelah memindahkan spool piece, sebuah blind flange dapat dipasang untuk melakukan pemutusan dan penutupan secara fisik seperti yang telah dijelaskan di atas. Syarat-syarat ini dipakai untuk pompa, kompresor dan penukar panas.

Pada pipa bertekanan tinggi (rating ANSI 900 lb dan diatasnya menggunakan sambungan berupa cincin atau klem) isolasi positif diberikan oleh spool piece yang mudah dipindahkan/dicopot dan blind flanges.

Pada pipa bertekanan rendah (rating ANSI 600 lb dan dibawahnya menggunakan raised face dan flanges yang sama), spectacle blind atau spade dan spacer berbentuk cincin digunakan untuk isolasi positif. Spool piece yang mudah dicopot dan blanked digunakan dalam kasus dimana pemindahan alat diperlukan (seperti saat perawatan alat perpindahan panas dan pompa). Sebagai tambahan untuk perpipaan pada vessel, kadang-kadang spool piece digunakan untuk mengizinkan inspeksi lapisan dari nozzle. Pada pipa berukuran 3 inch atau lebih kecil, dan ANSI 300# ke bawah, isolasi positif dapat dilakukan dengan memasang spade.

Seleksi dan pemakaian spectacle blind atau spade dan spacer dalam berbagai ukuran dan rating bergantung pada spesifikasi pipa yang akan dipasang, hal ini sangat subjektif tergantung kebijakan perusahaan masing-masing. 2.2. ISOLASI DENGAN KATUP (VALVE ISOLATION)

Umumnya katup yang dipakai akan memiliki kemungkinan adanya kebocoran sampai beberapa tingkat, isolasi dengan katup tidak boleh digunakan untuk proses isolasi penutupan, terkecuali bila sistem prosesnya tidak mengandung bahaya atau dimana proses penutupan dapat diverifikasi lebih detil dan waktunya terbatas. Lebih jauh lagi, sebuah katup harus mampu untuk menjaga katup tetap dalam posisi tertutup untuk menghindari malfunction atau mal-operation.

Isolasi dengan katup hanya dapat berlangsung aman jika selalu diawasi dalam waktu yang terbatas, umumnya dalam satu shift. Isolasi dengan valve digunakan untuk memungkinkan



pemasangan dan melepaskan isolasi positif agar mempunyai pengaruh yang sangat minim terhadap sistem pabrik/produksi secara keseluruhan.

Dengan banyaknya tipe isolasi menggunakan katup maka kemungkinan naiknya turunnya

tekanan akan ada, sehingga perlu memasang instrumen pembaca tekanan berkatup pada downstream dari block valve pertama. Ketika isolasi pertama kali dilakukan pantau setidaknya 10 menit atau lebih untuk memastikan integritas katup tersebut. Untuk pemasangan koneksi bleed, diperlukan tambahan katup sebelum dihubungkan dengan instrumen pembaca tekanan. Mungkin selain tekanan, naik turunnya suhu yang juga pada akhirnya berhubungan dengan energi adalah dasar mengapa banyak metode isolasi yang diaplikasikan.

Penjelasan bagi metode isolasi dengan katup dibawah ini berurutan sesuai hirarki

keamanannya. 2.2.1 Double Block & Bleed (DB&B), Katup Ganda Dua Sisi Dengan Vent

Tipe ini harus ada untuk isolasi peralatan-peralatan dan pipa-pipa dengan rating mulai dari 150 lb hingga di atasnya jika terdapat komponen Sulfur (H2S) dalam fluida yang melewati peralatan-peralatan atau pipa-pipa tersebut (sour service). Jika komponen sulfur (H2S) tidak ada dalam fluida (sweet service), maka penggunaan DB&B pada rating 300 lb dan di atasnya.

Pemasangan DB&B dapat digunakan dengan menggunakan 2 katup ganda dua sisi dengan vent sebagai koneksi bleed. Jika tempat atau panjang pipa terbatas, maka drip ring dipasang jika dimaksudkan sebagai drain bleed. Sedangkan bleed ring dipasang jika dimaksudkan untuk venting, baru setelah itu katup bleed dipasang setelah drip/bleed ring terpasang. Kedua katup biasanya dalam posisi terbuka dengan katup bleed dalam posisi tertutup untuk operasi normal. Saat isolasi dibutuhkan, katup ganda dua sisi tersebut ditutup dan katup bleed dibuka.

Pada dasarnya, untuk melakukan isolasi tipe Double Block and Bleed (DBB), sebuah katup tunggal dapat diterima hanya jika gaya (force) yang bekerja pada permukaan seals bersifat independent dari sistem bertekanan dalam arti tidak bergantung dari sistem itu sendiri, dan jika sebuah koneksi bleed disediakan di antara dua permukaan seal (typically a double expanding gate valve).

Gambar 2.3.a DB&B Desain Normal Gambar 2.3.b DB&B ketika Isolasi



Gambar 2.3.c DB&B dengan Bleed Ring

Gambar 2.3.d Contoh Lengkap dari Double Block and Bleed tag dan Pengaturannya

Keterbatasan metode ini adalah:

- Pemasangan banyak katup diperlukan, kecuali utk tipe DB&B yang modular. - Diperlukan tugas pengawasan operasi isolasi yang kompleks. - Sejumlah fluida terbuang di outlet sistem ketika draining atau venting (pembuangan). - Aktifitas pembersihan diperlukan akibat adanya fluida yang terbuang. - Terkadang media pembersih yang cukup besar diperlukan untuk membersihkan fluida

yang terbuang akibat proses bleed ini. - Operasi dalam keadaan manual akan membuat risiko yang kompleks terhadap

kemungkinan terjadinya kesalahan saat diperlukan pembukaan/penutupan bleed. Penggunaan katup isolasi plus seat ganda dengan rongga integral bagi katup bleed dapat

digunakan untuk aplikasi yang spesifik, tetapi jangan memakai jenis katup ini jika prosesnya banyak mengandung pasir atau yang sangat korosif. Untuk pipa yang kecil, umumnya untuk aliran bahan kimia dan koneksi instrumentasi, maka pemakaian katup integral/modular DB&B lebih baik digunakan.

D

C B

Gambar 2.4 DB&B Katup Integral/Modular



2.2.2 Single Block & Bleed (SB&B), Katup Tunggal Dengan Vent Prinsip penggunaan SB&B hampir sama dengan DB&B tetapi tingkat keamanannya lebih

kecil. Jika kebocoran berlangsung dari katup ini, maka penghentian proses diperlukan untuk menutup sistem operasi.

S Gambar 2.5.a SB&B Desain Normal Gambar 2.5.b SB&B Desain Sederhana 2.2.3 Single Block (SB) & Double Block (DB), Katup Tunggal dan Katup Ganda

Katup tunggal menyediakan keseimbangan bagi kebutuhan isolasi yang umum, kecuali ketika katup ganda lebih diperlukan. Contoh ciri yang khas adalah ketika kemungkinan pembekuan terjadi saat pendinginan dari ekspansi gas terjadi, contohnya: pipa untuk manual blow down dan koneksi instrumen yang diperlukan.

Gambar 2.6.a Katup Blok Tunggal

Gambar 2.6.b Katup Blok Ganda

2.2.4 Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan DB&B

Metode Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan DB&B adalah standar tertinggi dari isolasi mekanik berbagai perusahaan jika isolasi positif tidak diperlukan dan sesuai rating design standard perusahaan. Pengaturan DB&B menyediakan isolasi awal (initial isolation) untuk mengaplikasikan metode Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik secara bertingkat. Seperti yang telah dijelaskan di atas, metode penggunaan spectacle blind dalam isolasi positif, ketika sebuah pipeline atau peralatan hendak diisolasi maka kedua katup blok di sisi upstream dan downstream bagian yang akan diisolasi akan menutup dan spectacle blind atau spade yang dipasang juga dalam keadaan menutup. Sedangkan bleed dalam keadaan terbuka.

Penggunaan 2 katup blok di kedua sisi bagian yang akan diisolasi memungkinkan isolasi pada sistem proses bertekanan tinggi dengan tidak adanya komponen Sulfur (sweet service) secara bertingkat atau juga pada sistem proses bertekanan rendah jika terdapat komponen Sulfur (H2S) pada fluida yang melewati sistem proses tersebut (sour service).



Gambar 2.7 Desain Sederhana Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan DB&B

2.2.5 Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan SB&B

Pengaturan SB&B dalam metode ini juga menyediakan isolasi awal (intial isolation) untuk mengaplikasikan metode Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik. Metode ini dapat diaplikasikan pada sistem proses sweet service bertekanan rendah (rated 150 lb).

Gambar 2.8 Desain Sederhana Pemutusan dan Penutupan Secara Fisik dengan SB&B

2.3. PEMASANGAN KATUP

Isolasi pabrik/sistem produksi terhadap jalannya sistem tersebut hanya diizinkan ketika risiko terhadap penghentian produksi dan pengurangan tekanan sistem tidak dapat dihindari.

Katup penutup atau isolasi tidak boleh digunakan untuk keperluan tekanan yang naik turun secara terus menerus karena akan berpengaruh terhadap kemampuan katup untuk menutup dengan rapat. Setiap katup yang digunakan untuk isolasi harus tersedia segel positif yang dapat diandalkan ketika menutup. Kriteria yang spesifik untuk memilih tingkatan isolasi harus disediakan oleh project owner yang tentunya selalu berbeda-beda. Sehingga, jenis katup yang dipilih untuk tujuan isolasi harus bedasarkan evaluasi yang sistematis dari syarat-syarat dan karakteristik-karakteristik alami dari katup tersebut. Secara umum, katup untuk isolasi adalah ball valve. Tetapi, gate valve atau conduit gate valve dapat juga digunakan untuk keadaan proses yang berpasir atau abrasif. Butterfly valve dapat digunakan untuk proses non hazardous ketika tight shut off tidak begitu diperlukan. Semua katup isolasi harus mampu dikunci rapat untuk terbuka maupun menutup.

Fail Close ESD Valve dapat digunakan sebagai katup isolasi (sendiri atau sebagian dari DB&B) dimana actuator valve dapat dicopot untuk mencegah operasi yang tidak sesuai. Fail Open valve tidak dapat digunakan sebagai katup isolasi.



Katup bagi koneksi bleed sebaiknya dipasang menurut standar perpipaan yang lebih

mendetil. Bleed harus dipasang dengan seksama agar fluida yang keluar dari bleed tidak mencederai personil yang mengoperasikan atau yang berada didekatnya, begitu juga diharapkan tidak mempengaruhi instrumen atau pipa lainnya – bila tidak, maka pembersihan harus dilakukan setiap kali sudah mengoperasikan bleed.

Ketika ada kemungkinan hydrate terbentuk dalam koneksi bleed atau dimana verifikasi diperlukan terhadap adanya kemungkinan katup pertama atau seat katup tersebut macet (setelah dilakukan pressure build-up test), maka indikator pembaca tekanan harus dipasang. Bleed yang tidak tersambung pada sistem vent atau drain, sebaiknya selalu dikosongkan saat tidak digunakan atau ditutup dengan fully rated blind flange. Umumnya, ukuran bleed harus dibuat sesuai dengan jumlah kebocoran yang dapat terjadi pada katup pertama. Hal ini untuk memastikan bahwa katup kedua dalam sistem DB&B kebocoran dapat diabaikan. 2.4. JENIS-JENIS KATUP DALAM ISOLASI

Katup yang umum digunakan pada fasilitas produksi minyak mentah, dapat dibagi ke dalam 5 kategori sebagai berikut:

2.4.1 DB&B Menggunakan Satu Katup Saja Katup-katup ini digunakan saat ukuran dan rating tekanan bagi konfigurasi DB&B tidak

ekonomis. Katup ini digunakan pada posisi terbuka atau tertutup penuh. Contoh jenis katup ini adalah sebagai berikut:

- Double expanding through conduit gate valve. - Double piston effect ball valve. - Two plug valves in a single body. (Pressure balanced).

Untuk ukuran 2 inchi dan dibawahnya, modular DB&B dapat digunakan. Katup modular

mempunyai kelebihan karena lebih ringan dan desain yang integral ditambah pengurangan pemakaian flange untuk koneksi pipa. Instalasi modular umumnya digunakan untuk purging, injeksi bahan kimia dan koneksi contoh produksi termasuk juga untuk instrumen pembaca tekanan dan suhu. Biasanya, Check Valve dan Needle Valve dapat disambung ke body katup ini. Hal ini dapat dilihat lebih jelas dalam P&ID.

2.4.2 Block Valve yang Menawarkan Solusi Tight Shut Off Katup berikut ini biasa digunakan dalam posisi terbuka atau tertutup penuh:

- Gate valves (wedge, flexi wedge or through conduit). - Ball valves (floating, trunnion mounted trunnion mounted with metal seats, rising stem or

non-contact). - Plug valves (pressure balanced). - Butterfly valves (high performance, see 2.4.4)



2.4.3 Check Valve Check valve biasa digunakan untuk menahan laju aliran balik. Aliran proses yang

mempunyai kemungkinan aliran balik yang besar misalnya pada tekanan desain proses yang tinggi akan digunakan dua check valve secara seri untuk mengurangi aliran balik. Asumsinya, karena satu check valve dapat saja gagal dan dua check valve secara seri akan mengurangi risiko kegagalan terhadap adanya aliran balik terutama saat tekanan cepat naik dan turun.

Check valve tidak cocok digunakan untuk keperluan isolasi yang aman walau digunakan bersamaan dengan katup 2.4.2 di atas. Hal ini dikarenakan tidak mungkin diketahui kondisi segel permukaan dari katup ini walau mechanical clapper dari katup ini tersegel dengan benar.

Contoh beragam check valve yang umum digunakan sebagai berikut: - Swing check - Wafer check - Ball check (small bore) - Piston check (small bore)

2.4.4 Katup Pengontrol Aliran

Katup ini tidak diizinkan untuk dipakai sebagai alat isolasi yang aman karena ada kemungkinan terjadi kerusakan pada seat/plug pada saat digunakan untuk mengontrol naik turunnya tekanan dan aliran.

Contohnya adalah sebagai berikut:

- Butterfly valves (dapat digunakan sebagai katup tunggal tergantung kondisi proses, lihat paragraf 2.4.2 di atas) - Globe valve (dapat digunakan sebagai katup tunggal jika tight shut off tersedia) - Needle valve (small bore)

2.4.5 Katup Lainnya Katup berikut ini juga lazim digunakan untuk fasilitas produksi, untuk kondisi proses yang spesial dan ditulis sebagai referensi saja disini.

Contohnya adalah sebagai berikut: - Diaphragm valves - Knife gate valves - Parallel plug valve - Non-slam check valve (Mokveld or equivalent)



2.5. PEMILIHAN KATUP Seleksi tipe katup yang digunakan untuk berbagai kondisi proses, ukuran pipa, dan rating

tekanan bergantung pada spesifikasi perpipaan seperti yang terlihat pada Tabel 2.1 dan Tabel 2.2 di bawah ini.

Tabel 2.1 Kondisi Proses Kotor dan kasar Isolation

Valve type S B & B D B & B D B & B in Single Valve

Wedge gate Semua ukuran

Semua ukuran Tidak ada

Through conduit gate ≥class 600 ≥class 600 Tidak ada

Through conduit expanding gate Tidak Tidak ≥ class 300

Plug Range Ukuran Terbatas

Range Ukuran Terbatas

Tidak

Double plug Tidak ada Tidak ada ≥ class 300 Ball valve, metal seated, trunnion mtg.

Ball valve rising stem



Tidak ada

Table 2.2 Clean service

Isolation Valve type

S B & B D B & B D B & B in Single Valve

Ball valve (floating) Range Ukuran terbatas


Tidak

Ball valve trunnion mounted Ya Ya Tidak

Ball valve double piston effect seats Tidak Tidak > class 300

Butterfly valve


Range Ukuran terbatas

Tidak

Wedge gate Ya Ya Tidak

Range Ukuran Terbatas tergantung pada produsen katup.

TERGANTUNG KEPUTUSAN ENGINEERING



2.6 DEFINISI KONDISI DAN PENGGUNAAN Tabel-tabel berikut ini (Tabel 2.3 dan Tabel 2.4) berisi tipe isolasi untuk proses yang spesifik dan sistem utilitas. Definisi yang ada pada tabel-tabel tersebut adalah berdasarkan publikasi HSE berjudul, “Safe Isolation of Chemical Plant” (Ref. 1).

Tabel 2.3 System Definitions Sistem Utilitas Yang

Tidak Berbahaya Sistem Utilitas Yang

Berbahaya Fluida Proses

Plant/Instrument Air Seawater Fresh/Potable Water Cooling Medium

Inert Gas Diesel Helifuel Media Pemanas Injeksi Air Bahan-bahan Kimia Glikol Metanol

Minyak Hidrokarbon Gas Hidrokarbon Air Terproduksi Gas Bahan Bakar

Tabel 2.4 Valving Requirements

Fluida Operating Pressure

Pemasangan Katup untuk Isolasi Positif

Pemasangan Katup Tanpa Pekerjaan

Isolasi Positif Non-HazardousUtilities < 20 barg SB SB HazardousUtilities <10 barg 3

10-50 barg 2,3 >50 barg

SB SB&B 1

DB&B 1

SB 1 DB&B 1

DB&B 1 Fluida Proses <10 barg 3

10-50 barg 2,3 >50 barg 2

SB&B 1 SB&B 1 DB&B 1

SB&B 1 DB&B 1 DB&B 1

Catatan: 1 Juga mewakili pengawasan terhadap fasilitas tes yang tekanannya turun-naik dan menjaga isolasi secara teratur. Gas yang dimonitor secara terus-menerus diperlukan saat ada kemungkinan gas beracun dan berbahaya ikut terlepas.

2 50 barg mewakili perkiraan tekanan desain untuk perpipaan ANSI 300#. 3 10 barg mewakili perbedaan antara tahapan Proses bertekanan sedang

(MP) dan bertekanan rendah (LP).

2.7 PENGUNCIAN KATUP

Setiap isolasi harus mampu menjaga isi/bagian yang diisolasi dengan aman. Jika isolasi positif tidak memungkinkan, maka semua katup isolasi harus dikunci atau dijaga agar tidak bergerak untuk mencegah agar tidak dioperasikan. Manajemen penguncian yang baik selalu diperlukan dalam sistem produksi.

Katup dapat dikunci menggunakan gembok, rantai, segel bergerak/gerbong, plat disk atau sistem penguncian yang diizinkan. Ketika katup harus dioperasikan pada serangkaian gerakan, sistem penguncian yang saling menyambung harus tersedia untuk menjaga agar operasi berjalan dengan benar. Untuk mengetahuinya, penulisan dalam P&ID antar alat pengunci, maka dapat



ditulis: LC, LO. Hal ini berhubungan dengan alat pengunci yang dipakai, dan CSC, CSO berhubungan dengan tipe segel bergerak yang dipakai. Sistem penguncian harus ditunjukkan sebagai bagian dari special piping item (SP items).

Katup isolasi hanya dikunci pada posisi terbuka atau tertutup, dan ketika operasi yang tidak hati-hati dipaksakan pada katup ini akan membuat katup rusak atau berada dalam kondisi:

• Dalam sistem pemadam api menggunakan air, katup pada pipa distribusi atau pada sistem foam local biasanya mempunyai segel bergerak (atau sama dengan alat pelepas secara cepat) yang dikunci dalam kondisi normal operasinya.

• Katup by-pass di sekitar katup pengontrol harus dikunci secara tertutup. • Katup isolasi pada relief valve (PSV) biasanya dikunci pada posisi terbuka pada satu

katup dan mempunyai penguncian yang berhubungan dengan katup isolasi lain yang dalam posisi tertutup (misalnya bila PSV tersebut mempunyai spare).

• Katup yang berada pada downstream dari blowdown valve biasanya dikunci pada posisi terbuka.

• Katup isolasi yang berhubungan dengan sistem shutdown darurat/emergency shutdown (ESD) atau juga fungsi HIPS maka harus dikunci terbuka. (Filosofi dari proyek yang akan menentukan penggunaan jenis kunci atau segel gerbong (care seal) dalam kondisi ini).

• Katup untuk sirkuit aliran minimum pompa harus dikunci dalam posisi terbuka.

Aplikasi jenis proses lainnya harus diidentifikasi sesuai keperluan. Contohnya adalah sebagai berikut:

1. Clean service Adalah terminologi yang digunakan untuk mengidentifikasi fluida/gas yang bebas dari

kontaminan padatan untuk memenuhi persyaratan kualitas produk.

2. Abrasive service Adalah adanya partikel abrasif/kasar seperti sisa pipa, padatan, sisa pengelasan dan pasir atau batuan yang dapat merusak katup. Bahan ini dapat merusak kondisi segel katup dan dan menyumbat katup yang membuat katup macet, tidak berfungsi serta bocor yang akhirnya diperlukan penggantian. Kondisi abrasif ini biasanya hadir pada awal produksi dan pada saat mature produksi.

3. Sandy service Kondisi proses ini berkenaan dengan kondisi abrasif yang sangat parah dan ada pratikel erosif yang terbawa dari aliran sumur minyak atau gas. Pasir adalah salah satu partikel yang paling merusak dan memerlukan pemilihan katup yang hati-hati dan sesuai untuk meminimalkan kerusakan yang dapat terjadi.

4. Sour service Kondisi proses ini berkenaan dengan sistem yang memerlukan proteksi tingkat tinggi yang tahan terhadap kebocoran karena adanya kadar H2S dalam sistem ini. Hal ini tidak serupa dengan syarat spesifikasi oleh NACE. Pada kondisi operasi ini, isolasi menggunakan katup haruslah menggunakan DB&B dalam semua rating tekanan. Filosopi isolasi yang diperlukan dalam kondisi asin/sour adalah gas yang masuk ke dalam sistem dan dibuang dengan menurunkan tekanan, pembuangan, membuang uap (ketika



dibolehkan), purging dengan inert gas (contoh N2) dan tes dengan gas sebelum peralatan dapat dibuka. Izin bekerja dan prosedurnya harus diawasi dengan ketat terutama untuk operasional dan pada proses perawatan diperlukan. Ketika ada kemungkinan iron sulfide terbentuk karena adanya reaksi antara H2S dan peralatan dari besi (Fe2+ + H2S → FeS + H2), kemungkinan koneksi tambahan dengan aplikasi semburan air diperlukan untuk mengatasi bahan piroforic ini. Usahakan pipa selalu dalam keadaan basah untuk menghindari piroforic terjadi jika memungkinkan. Filter yang mempunyai kemungkinan terkontaminasi oleh scale dari pipa juga berisiko terhadap hal ini.

3. ISOLASI SISTEM 3.1 GENERAL

Kebutuhan penurunan tekanan, pembuangan gas atau cairan, dan purging harus dipertimbangkan sesuai dengan cara isolasi yang diperlukan. Pengawasan yang cukup harus disediakan untuk memastikan keamanan cara penurunan tekanan, pembuangan gas atau cairan termasuk pengecekan fasilitas karena adanya perpipaan yang hendak diputus atau tidak dioperasikan untuk beberapa saat.

Jika memang dibutuhkan, maka tambahan katup, spectacle blind, drain dan vent harus

dipertimbangkan untuk memenuhi kebutuhan operasional, perawatan, start-up dan shutdown. Ketika sebuah alat dipertimbangkan untuk diisolasi, maka harus dilihat hubungan antara alat tersebut dengan sistem prosesnya atau dengan peralatan yang lainnya. Sebagai contohnya, isolasi sebuah kompresor akan membutuhkan juga isolasi di suction scrubber dan after cooler-nya. Contoh yang lebih detil lagi, anda dapat membacanya dalam prosedur di pabrik produksi yang Anda kerjakan atau beberapa tulisan di internet, atau contoh kecil dari artikel Isolasi Mekanik Moderator KBK Proses KMI – Mas Cahyo Hardo dapat juga dijadikan bahan bacaan isolasi mekanik yang menarik.

Sebelum sistem isolasi digunakan, harus dilakukan pengetesan untuk mengetahui tingkat keandalan sistem isolasi yang dibuat dengan cara bleeding off tekanan dan memonitor tekanan di titik yang diisolasi. Isolasi hanyalah sebagian dari kebutuhan aksi pemenuhan kebutuhan perawatan dari pabrik. Tahapan khas yang dibutuhkan untuk isolasi terangkum dalam langkah berikut ini:

a. Penurunan tekanan dan membuangnya ke HP/LP Flare. b. Pengurangan level cairan dan isolasi dengan katup. c. Pembuangan sejumlah cairan ke sistem pengumpul cairan buangan. d. Pembuangan sejumlah kotoran dengan air jika diperlukan dan dialirkan ke sistem

pengumpul cairan buangan. e. Purge. f. Pemasangan isolasi positif. g. Gas Test. h. Pembuangan ke atmosfir.



Sistem pembuangan ini perlu diklarifikasi ulang sebelum dijadikan rujukan ketika hendak melakukan isolasi, apakah sanggup menahan sejumlah tekanan dari fluida yang akan dibuang, apakah mampu menahan sejumlah liquid dan gas yang akan dibuang, dan sebagainya. 3.2 PEMBUANGAN SEJUMLAH FLUIDA KE UDARA (VENTING) DAN KE

SISTEM FLARE Sistem pengurasan (Blowdown) ketika dibutuhkan, akan digunakan sebagai sistem

kebutuhan utama bagi penurunan tekanan vessel ataupun kompresor. Penghitungan laju venting (pengurasan berhubungan dengan gas) berdasarkan kalkulasi Restriction Orifice (RO) supaya diperoleh basis laju alir yang akurat dalam menghitung dimensi vent stack dan dalam melakukan studi disperse vent. Kehati-hatian harus dipertimbangkan selama venting dilakukan ketika operator sedang membuka katup pada DB&B yang terpasang pada perpipaan, karena operasi venting sebanyak dua kali atau lebih secara simultan tidak diijinkan demi menghindari terjadinya kelebihan tekanan (over pressure) pada sistem vent dan drain-nya.

Syarat-syarat berikut ini harus diaplikasikan dalam koneksi ke Sistem Vent: a) Atmospheric vent yang lepas dari sumber berbahaya harus diarahkan ke sistem

atmospheric vent atau lokasi lain yang aman. Tangki pengurasan (drain) terbuka yang berbahaya sebaiknya tidak dihubungkan dengan sistem atmospheric vent. Umumnya, ketika mengkombinasikan sumber-sumber berbahaya di dalam sebuah sistem vent, aliran balik ke tangki terbuka harus dicegah.

b) Atmospheric vent yang lepas dari sumber yang tidak berbahaya harus diarahkan ke atmosfer dan tidak dihubungkan dengan sistem atmospheric vent.

c) Untuk pengosongan/venting ke atmosfer selama perawatan, sebuah katup vent dan blind, alternatifnya sebuah koneksi permanen ke sebuah sistem vent yang umum, harus disertakan. Untuk koneksi-koneksi yang permanen ke sebuah sistem vent yang umum, pengamanan harus dilakukan untuk menghindari tekanan berlebih di dalam sistem dan perlengkapan yang terhubung ke sistem vent tersebut, dengan cara memakai sebuah katup blok dan sebuah orifice (Gambar 3.1). Orifice harus diukur untuk melindungi downstream sistem dalam hal kesalahan membuka katup blok pada tekanan operasi.

Gambar 3.1 Koneksi ke Sistem Vent yang Umum

Pemasangan katup bagi sistem ini umumnya digambarkan sebagai berikut ini. Restriction

Orifice, ball valve dan doownstream expander terpasang saling berdekatan untuk mencegah adanya choking fluida yang melewati ball valve tersebut.



FBLO

MIN

FBFO

BDV

FO

600 mm

MIN

Gambar 3.2 Gambar Pemasangan Katup dalam Sistem Vent

Jika penurunan tekanan ini hendak dilakukan secara manual karena suhu operasi yang

rendah, contohnya ketika perawatan pipeline diperlukan atau untuk mencegah hydrate terbentuk, maka diperlukan koneksi pipa yang terpisah ke dalam flare system. Koneksi kebutuhan ini terdiri dari ball valve dalam posisi NC (berlaku sebagai pipeline/bagian utama pemisahan dengan sistem menuju flare), globe valve dalam posisi NC dan ball valve lain dalam posisi NC di downstream globe valve tersebut. Sebuah orifice plate disediakan di downstream dari globe valve tersebut untuk mengontrol jumlah fluida yang dibuang. Pembaca suhu dipasang di upstream globe valve sementara pembaca tekanan dipasang di downstream globe valve ini agar operator dapat mengontrol jumlah fluida yang dibuang dalam batas waktu tertentu sesuai manual operasi yang diketahuinya.

FO

1000mm

To Flare

PI

TID

FB

Gambar 3.3 Gambar Pemasangan Katup dalam Sistem yang Terkoneksi ke Sistem Flare

Jarak minimum antara upstream ball valve dan orifice plate adalah 1000 mm. Restriction

orifice (RO), expander dan ball valve di downstream piping harus dipasang saling berdekatan untuk mencegah choking terjadi. Jika ada kemungkinan sejumlah hydrates terbentuk dan menghalangi aliran dalam perpipaan saat penurunan tekanan dilakukan, injeksi metanol dalam jumlah dan konsentrasi tertentu dapat dipertimbangkan.

Berbagai alat yang dihubungkan ke sistem Flare bertekanan tinggi (HP Flare) harus juga dipasang sistem penurunan tekanan secara manual ke sistem Flare bertekanan rendah (LP Flare) untuk memastikan bahwa alat tersebut juga dapat diturunkan tekanannya ke tekanan atmosfir. Koneksi manual dapat disediakan, sebagai kebutuhan minimum maka pemasangan globe valve



dalam posisi NC dan NC ball valve di downstream piping yang dekat dengan expander-nya dapat dibuat.

To Flare

Gambar 3.4 Gambar posisi Globe Valve dan Ball Valve yang Terkoneksi ke Sistem Flare

Bertekanan Tinggi (HP Flare)

Semua vessel dan alat yang beroperasi dengan tekanan selalu ada katup dan vent yang menuju atmosfir untuk keperluan perawatan. Pemasangan katup tersebut biasanya berada pada pipa outlet gas dari vessel. Vent point tambahan juga disediakan biasanya untuk commissioning dan start-up untuk mengeluarkan udara/uap dari pekerjaan pipa yang berada pada posisi yang tinggi (high point). High point vent dan low point vent mengandung arti posisi atau letak dipasangnya vent tersebut apakah pada sebuah routing pipa yang cukup punya elevasi yang tinggi atau rendah. Udara yang terjebak dalam sebuah routing perpipaan ini perlu diperkirakan agar penempatan vent sesuai dengan keperluannya.

Syarat-syarat berikut ini harus diaplikasikan dalam sistem proses yang terkoneksi ke sistem Flare:

a) Pengaturan dan lokasi PSV dan rupture disk harus sesuai dengan kode desain pelepasan tekanan yang relevan dan kode desain mekanik yang cocok. Pada suatu kasus, di mana sebuah tambahan PSV diinstal, katup blok (block valve) harus memiliki sebuah sistem interlock untuk memastikan ketersediaan PSV dan sequence yang benar untuk membuka/menutup katup-katup blok tersebut.

b) Blow Down Valve (BDV) harus ditempatkan di posisi high points dari batas sistem yang akan di blow down dalam sistem perpipaan (Gambar 3.5, 3.6, dan 3.7).

c) Blow down harus diatur dengan satu BDV dan sebuah orifice. BDV harus memiliki isolasi sebelum menuju sistem flare untuk memungkinkan perawatan dan pengetesan BDV (contohnya membuka katup) tanpa flaring (Gambar 3.5 dan 3.6)

Gambar 3.5 Pengaturan BDV Di mana Orifice Dapat Diinspeksi Ketika Sistem Flare sedang di

Matikan (Shut Down)



Gambar 3.6 Pengaturan BDV Di mana Orifice Dapat Diinspeksi Ketika Sistem Flare sedang

Beroperasi

d) Blow Down secara manual ke Flare untuk tujuan perawatan, mensyaratkan throttle valve dan block valve (Gambar 3.7). Alternatif lainnya adalah Orifice dan block valve.

Gambar 3.7 Pengaturan pada saat dilakukan Blow Down Secara Manual untuk Perawatan

e) Untuk aliran blow down, desainnya harus mempertimbangkan suhu yang rendah di

bagian upstream orifice sebagai akibat dari creep-back temperature. f) Untuk aliran blow down, jika ada suatu potensi solidifikasi/pembentukan solid/padatan

(misalnya icing) di aliran upstream atau downstream, maka heat tracing atau insulasi harus disediakan.

Semua aliran vent dan drain dari flowlines, perpipaan dan peralatan-peralatan lain di

arahkan menuju bejana pengurasan (drain vessel) dengan desain tekanan 5 bar gauge. Untuk menghindari kelebihan tekanan (over pressure) dalam presurisasi sistem vent dan drain selama operasi, semua vent dan drain dilengkapi dengan Restriction Orifice (RO) yang terletak di bagian downstream dari isolasi dan throttling valve yang secara efektif membatasi tekanan downstream ke tekanan 3.5 bar gauge (maximum).

Dalam melakukan isolasi terhadap PSV yang terkoneksi ke flare system, Gambar 3.8 menunjukkan skema untuk pengaturan PSV ganda. Kebutuhan akan tambahan katup untuk memberikan isolasi yang cukup pada saat dilakukan perawatan, harus dievaluasi terlebih dahulu.



Gambar 3.8 Desain Sederhana dari Isolasi PSV ganda yang Terkoneksi ke Sistem Flare

3.3 DRAINING Semua peralatan yang bertekanan akan menurun tekanannya karena draining (pengurasan berhubungan dengan cairan). Semua vessel (baik yang punya weir di dalamnya atau tidak) dan tangki tersambung dengan pipa menuju ke drain system. Semua peralatan yang memerlukan perawatan secara berkala, dalam hydrocarbon service atau mengandung fluida berbahaya, harus tersedia koneksi perpipaan yang tersambung dengan sistem pembuangan tertutup (closed drain system).

Syarat-syarat berikut ini harus diaplikasikan dalam sistem yang terkoneksi ke sistem Drain:

a) Koneksi ke sistem pengurasan (drainage) tertutup dari peralatan dan perpipaan harus seperti yang tergambar dalam Gambar 3.9 di bawah ini.

Gambar 3.9 Posisi Double Block Valve untuk Koneksi ke Sistem Drain Tertutup



b) Pipa pengurasan sepanjang hingga ke bagian bawah koneksi yang berbentuk huruf T

pada header dan/atau pada suatu pipa yang ditambahkan dimensinya, sebaiknya didesain pada tekanan yang sama karena sistem akan dikuras. Tes tekanan terhadap pipa pengurasan ini yang terletak di bagian bawah pengaturan katup mungkin dapat dilakukan sesuai dengan tes tekanan yang disyaratkan untuk downstream dari sistem pengurasan tertutup (closed drainage system) (Gambar 3.9).

c) Level instrumentasi harus dihubungkan secara permanen ke sistem pengurasan di mana pencucian (flushing) disyaratkan. Pada kasus ini, blind dapat dibuka ke kiri selama operasi normal.

Semua pipa yang mempunyai panjang tertentu dan cairan berbahaya dapat tertahan di dalamnya atau tidak dapat mengalir dengan sendirinya – gravitasi mungkin harus dipasang pada low point drain dan ditunjukkan dalam P&ID. Koneksi drain ini tidak boleh dioperasikan sampai peralatan sudah diturunkan tekanannya sampai tekanan atmosfir. Koneksi ini biasanya terdiri dari spectacle blind ditambah DB&B untuk meminimalkan kebocoran yang dapat terjadi. Untuk perpipaan yang lebih kecil dari 2 inchi, maka dipakai katup DB&B integral atau modular.

To Closed Drains

Gambar 3.10 Desain Sederhana dari DB&B yang Terkoneksi ke Closed Drain dengan Spectacle

Blind Untuk sistem sampai rating 600 pound, biasanya pressure rating untuk pipa closed drain sama dengan peralatan/sistem sebelumnya sehingga perpipaan yang akan menampung drain fluid ini tidak mengalami kelebihan tekanan karena terbukanya drain valve secara tidak sengaja. Spec break dipasang di downstream katup isolasi ditambah spectacle blind yang mana katup isolasi dan perpipaan ini tahan pada range suhu yang dimaksud pada saat draining. Spectacle blind tersebut biasanya berada dalam posisi tertutup juga pada katup bleed-nya. Peralatan di downstream dari alat yang berhubungan dengan metering (uang), spectacle blind juga biasanya akan berada dalam posisi tertutup agar kesalahan tidak terjadi saat metering dilakukan.

PressureBreak To Closed Drains

Gambar 3.11 Desain Sederhana dari DB&B yang Terkoneksi ke Closed Drain dengan Pressure

Break Untuk pabrik onshore, terkadang tidak punya drain system yang dipisahkan berdasarkan tekanannya.

Pengosongan yang sering dilakukan dari sistem pada tekanan atmosfir atau sistem non hidrokarbon membutuhkan koneksi permanent drain system ke open drain melewati drip tray.



Koneksi ini dibuat sesuai dengan isi Tabel 2.3 dan 2.4. Spectacle blind fully rated atau blank dipasang pada downstream katup terakhir. Sistem non-hidrokarbon atau atmosferik lainnya disambung dengan katup penyambung dan blind sesuai standard perpipaan. Isolasi tipikal untuk tipe sistem pembuangan ini dipasang pada low point dari jalur vaporu dan antara katup isolasi diantara katup pengontrol (control valves). Mereka tidak hanya berguna saat perawatan (maintenance) tetapi juga akan mencegah pembuangan air saat hydro test dilakukan saat konstruksi atau penyambungan. 3.4 PURGING & FLUSHING Koneksi dan lokasi purging harus diseleksi untuk memastikan sistem dapat di-purging dengan waktu yang singkat. Peralatan untuk purging harus dipastikan mampu membuat atmosfir internal dalam pipa aman ketika purging berlangsung selama beberapa saat. Purging hidrokarbon dalam sebuah peralatan dan perpipaan dapat dilakukan oleh dua metode berikut ini:

• Membanjirinya dengan air dan membuang uap hidrokarbon ke flare, lalu mengosongkannya ke drain system untuk fluida berbahaya ketika mengisinya dengan inert gas atau udara. Desain full vacuum dapat dipertimbangkan untuk peralatan yang memerlukan purging dengan jalan ini.

• Pressure cycling (sweeping & pressurization/depressurize) dengan inert gas. Digunakan

untuk sistem yang lebih kecil atau sistem yang dijaga agar tetap kering dengan kadar oksigen terbatas dan tidak memicu timbulnya api. Contoh sistem yang memakai metode ini adalah bed dehydrator dalam dehydration unit. Purging dengan metode ini dilakukan terhadap bed dehydrator pada saat Start-Up agar internal dehydrator terutama bagian bed-nya terhindar dari kondisi di mana bed sudah mengadsorpsi air (water) sebelum dehydration cycle time dimulai yang mana bed akan mengadsorpsi air (water) dari wet feed gas.

Dalam beberapa kasus, peralatan dapat digabungkan dalam satu grup yang membutuhkan

purging secara bersama-sama.

Secara umum, syarat-syarat yang harus diaplikasikan dalam operasi draining, venting, dan flushing terhadap isolasi mekanik adalah sebagai berikut:

a) Semua peralatan dan pipa-pipa harus dilengkapi dengan vent di posisi bagian atas (high point) dan drain di posisi bagian bawah (low point) di antara katup isolasi yang mengisolasi peralatan-peralatan dan atau bagian-bagian proses. Segala bentuk vent dan drain harus dilengkapi katup dan blind flange. Untuk perpipaan dan headers, drain dan vent harus ada.

b) Koneksi untuk uap yang keluar dari peralatan dan utilitas harus disediakan dan

ditempatkan untuk memastikan persyaratan flushing dan cleaning yang efisien untuk inspeksi dan perawatan.



c) Jika pengkondisian harus dilakukan untuk chemical cleaning terhadap penukar panas dengan tube bundle tetap berada di tempat, maka koneksi blind flange harus disediakan untuk pipa tambahan bagi bahan kimia tersebut. Koneksinya harus memiliki Minimum Nominal Diameter 80 mm (3 inch), tapi tidak melebihi dimensi pipanya (line size), dan harus ditempatkan di antara nozzle penukar panas dan katup-katup blok.

….. to be continued by author and other supporter.

***** Author

Reference:

1. Technip design experience 2002 -2006. 2. Process Piping Guideline dari berbagai engineering company (Technip, Kvaerner, Worley, Engineers India Ltd.) yang pernah

“diintip” untuk dibaca dan dipahami. 3. Mechanic Isolation from various oil and gas company 4. P&ID System Guideline , Engineer’s India Ltd. , 1983 5. Email correspondence with oil and gas company client representative during the design experience.

Co-Author

Reference:

1. API 14 C – Recommended Practise for Analysis, Design, Installation, and Testing of Basic Surface Safety Systems for Offshore Production Platforms, 2003.

2. ASME B31.3 2002– Process Piping, Revision from 1999. 3. NORSOK STANDARD – Process Design, P-001 5th Edition, Spetember 2006. 4. Conoco Phillips – Process Requirements, Doc. No. 4911, Rev. No. 05, App. 29-02-2008. 5. Amerada Hess (Indonesia-Pangkah) Limited – Safety Relief Venting, Draining and Isolation Phylosophy for Wellhead Platform A,

Doct. No. UPD-RG-W1-PR-PH-1125-0, Rev. 0, January 2006. 6. Video Presentation about mechanical isolation from BP Canada held by HSE Manager of PT. Istana Karang Laut, 2007 (seingat

saya, safety engineer dari BP Canada yang mempraktekkan metode isolasi mekanik di video itu). 7. Email correspondence with oil and gas company client representative during the design experience.

Ronaldo Reagan? People always compare his name with that Brazillian famous soccer striker. Yes, both of them have same famous name: Ronaldo. Otherwise, they compare him with Ronald Reagan, the fortieth President of the United States (1981-1989). But, Ronaldo is just Ronaldo with complex ideas, but logic and simple as better engineering practises and solutions with approach of process (design) engineering of upstream oil and gas plants (main process facilities). He can be further contacted in [email protected] .

Alvin is just ordinary engineer with passion of engineering practice and solution with approach of project safety, process and safety engineering. At present, he works as Project Safety Engineer in Chevron Indonesia Company, East Kalimantan. He is in charge at high risk, development, major modification and capital project. In current position, Alvin also involved as OE/HES leadership support, lean six sigma champion for OE/HES department, Contractor HES program review, and project HES evaluation. He was SHEQ Advisor, Process and Safety Engineer in various oil and gas contractor company. He is a member of KMI, IIPS, PII, AICHe. He can be further contacted in [email protected] .

filosopi pemasangan katup isolasi dan isolasi mekanik

Documents

double block and bleed

author ronaldo reagan

matikan shut down 25

1 double block bleed

2 single block bleed

katup ganda dua sisi

posisi tertutup 11 gambar

a katup blok tunggal