Laporan KP Pompa Reciprocating [PDF]

Citation preview

Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di era globalisasi seperti sekarang ini persaingan dalam dunia kerja semakin ketat. Bertambahnya jumlah penduduk yang juga disertai dengan berkembangnya Ilmu Pengetahuan dan Teknologi yang pesat membuat kita untuk lebih membuka diri dalam menerima perubahan-perubahan yang terjadi akibat adanya kemajuan dan perkembangan tersebut. Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA) adalah salah satu tantangan globalisasi yang harus dihadapi oleh masyarakat Indonesia. MEA merupakan bentuk integrasi ekonomi ASEAN dimana terbentuknya sistem perdagangan bebas antara negara-negara ASEAN. Seiring berkembangnya Masyarakat Ekonomi ASEAN, mengakibatkan banyak unsur asing yang datang ke Indonesia di berbagai bidang, serta tenaga kerja asing juga dapat bebas masuk dan bekerja di Indonesia. Dalam menghadapi MEA tersebut, maka setiap masyarakat atau sumber daya manusia (SDM) dituntut untuk memiliki kualitas sumber daya yang profesional, berkualitas, dan memiliki potensi agar dapat bersaing dengan individu lainnya dalam dunia kerja. Universitas Negeri Malang salah satunya adalah Fakultas Teknik Mesin Program Studi S1 Teknik Mesin yang mempersiapkan mahasiswanya dengan bekal teori dan praktik yang memadai memiliki peran penting untuk menghasilkan lulusan yang dapat memiliki andil besar di suatu instansi perusahaan atau memberi peluang kerja bagi masyarakat luas. Salah satu upaya yang dilakukan Universitas Negeri Malang adalah dengan meningkatkan mutu pendidikan melalui pemberian mata kuliah yang relevan dengan kondisi yang dibutuhkan di industri, salah satunya adalah mata kuliah Praktik Industri (PI). Kegiatan praktek industri adalah salah satu bagian dari kurikulum perkuliahan program S1 Fakultas Teknik. Perguruan tinggi merupakan suatu institusi pendidikan yang memiliki peran dalam upaya pengembangan sumber daya manusia (SDM). Oleh karena itu, perguruan tinggi diharapkan mampu untuk mencetak sarjana-sarjana yang sanggup menguasai ilmu pengetahuan secara teoritis maupun aplikatif. Sebagai salah satu lembaga pendidikan di Indonesia, Universitas Negeri Malang memiliki MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



1



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu sistem pendidikan yang menitikberatkan pada praktik dan teori, yang diharapkan mampu mencetak sarjana-sarjana profesional yang siap kerja sesuai dengan bidang keahliannya. Praktik Industri (PI) merupakan suatu syarat kelulusan yang wajib ditempuh oleh mahasiswa S1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang. Praktik Industri (PI) itu sendiri merupakan penerapan seorang mahasiswa maupun mahasiswi pada dunia kerja yang sesungguhnya yang bertujuan untuk mengembangkan keterampilan dan etika pekerjaan, serta untuk mendapatkan kesempatan dalam menerapkan ilmu pengetahuan dan keterampilan yang ada kaitannya dengan meteri-materi perkuliahan. Selain untuk memenuhi kewajiban akademik, kegiatan ini juga diharapkan dapat menjadi jembatan penghubung antara dunia kerja dengan dunia pendidikan serta dapat menambah wawasan tentang dunia kerja. Praktikan memilih PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu sebagai tempat PI dengan alasan, PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu merupakan perusahaan Badan Usaha Milik Negara yang terbesar di Indonesia yang bergerak di bidang minyak dan gas bumi. Lingkup kerja di PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu mencakup proses eksplorasi dan eksploitasi, yang mana kegiatan kerjanya meliputi antara lain survei geologi, seismik, pengeboran, reopening, simulasi KUPL (Kerja Ulang Pindah Lapisan), serta reparasi atau perbaikan. Selama melaksanakan Kerja Praktik Lapangan atau Praktik Industri (PI) di PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu, praktikan ditempatkan di fungsi Reliability Avaibility and Maintenance (RAM). Fungsi RAM (Reliability Avaibility and Maintenance) merupakan salah satu fungsi di PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu yang bertugas dalam melakukan penjadwalan aktivitas pemeliharaan dan perbaikan seluruh peralatan yang digunakan dalam proses produksi migas agar dapat berjalan dengan maksimal serta produktif. Peralatan-peralatan dan fasilitas produksi yang menjadi perhatian antara lain Crude Oil Tank, Separator, Scrubber, Header Manifold, Gas Turbine Generator, Line Piping, Trunkline, Flowline, Vessel, Genset, Pumping Unit, Steamer Unit, Pump, Valve, Flushing Unit, Vacuum Truck, Boiler, Kompresor, Hoist, Dozer, Grader, Forklift, Loader, Excavator, dan angkutan berat. Seluruh fasilitas dan peralatan-peralatan produksi tersebut harus selalu MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



2



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu terjaga performanya agar kegiatan eksplorasi, eksploitasi, hingga produksi menjadi lebih efektif dan efisien, sehingga meminimalkan losses atau kerugian yang ditimbulkan dan didapatkan hasil akhir dengan tingkat produktivitas yang tinggi. Tingginya tingkat produktivitas akan menjamin ketersediaan energi nasional tetap aman, alhasil krisis energi dapat dihindari. Salah satu langkah yang dapat dilakukan dalam menjaga performa selain perbaikan, perawatan berkala, dan pemeliharaan adalah dengan melakukan studi kasus, pengkajian atau penelitian. Studi kasus guna meningkatkan efisiensi menjadi penting dilakukan karena data hasil pengujian dapat digunakan sebagai tolok ukur dan referensi dalam menunjang proses kegiatan produksi. Salah satu fasilitas dan peralatan produksi yang penting untuk dilakukan studi kasus dan pengkajian adalah Pompa, yang beroperasi di wilayah kerja PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu SP III Semanggi. Pada industri proses, termasuk industri pemrosesan migas alam seperti PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu ini, sering dijumpai adanya kebutuhan untuk mengalirkan minyak dan air proses menuju tempat atau storage dari minyak dan air. Usaha mengalirkan minyak dan air tersebut dapat dicapai menggunakan pompa. Pompa adalah suatu peralatan mekanik yang digerakkan oleh tenaga mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat yang lain, dimana fluida tersebut hanya mengalir apabila terjadi perbedaan tekanan. Industri proses seperti SP (Stasiun Pengumpul) III Semanggi memiliki beberapa pompa yang berfungsi untuk mengalirkan minyak dan air menuju tempat penyimpanan. Salah satu pompa yang dijumpai dalam Industri ini adalah pompa reciprocating jenis pompa piston. Pompa piston merupakan pompa yang memanfaatkan gerakan maju dan mundurnya piston sebagai masuk kelurnya fluida. Fluida masuk melalui katup isap (suction valve) dan kemudian ditekan oleh piston, sehingga tekanan statis fluida naik dan sanggup mengalirkan fluida keluar melalui katup tekan (discharge valve). Pompa yang dibahas pada laporan kerja praktik ini adalah pompa Pompa Reciprocating jenis pompa piston merk Gardner-Denver model FXD-172 (SP3PA-2) yang mampu memompa air dan minyak sebesar 0,0027m2/s dari SP III MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



3



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Semanggi menuju District 2 Nglobo. Pompa piston tersebut bekerja 3 jam dalam sehari. Untuk kebutuhan operasi pompa piston , terdapat beberapa parameter yang harus dijaga kualitasnya di samping jumlah minyak dan air yang dialirkan. Beberapa parameter tersebut diantaranya, putaran rpm gas engine, putaran rpm pompa, tekanan pompa dan efisiensi pompa. Efisiensi adalah suatu tingkatan kemampuan kerja dari suatu alat. Sedangkan efisiensi pompa adalah prestasi kerja atau performasi tingkat unjuk kerja pompa yang didapatkan dari perbandingan antara energi yang dipindahkan ke atau diserap oleh fluida kerja di dalam pompa dengan masukan energi kimia dari bahan bakar gas engine. Berdasar pokok permasalahan tersebut maka dapat dilakukan studi kasus yang terkait dengan nilai dan tingkat efisiensi Pompa Reciprocating jenis Pompa Piston dengan judul: “PERHITUNGAN EFISIENSI POMPA RECIPROCATING GARDNER-DENVER MODEL FXD-172 (SP3-PA-2) DI SP III SEMANGGI PT. PERTAMINA EP ASSET 4 FIELD CEPU”



1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan pemaparan dalam latar belakang tersebut, dapat ditarik perumusan masalah yang akan dikaji sebagai berikut. 1. Bagaimanakah profil PT. Pertamina EP ? 2. Bagaimanakah profil PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu ? 3. Bagaimanakah tinjauan teknis pengoperasian Reciprocating (SP3-PA-2) yang sesuai dengan standar operasional prosedur (SOP) untuk memperoleh hasil optimal ? 4. Bagaimanakah teori yang terkait, serta prinsip perhitungan headlosses (kerugian aliran) dan pump head (kemampuan aliran pompa menyuplai minyak) Pompa Reciprocating (SP3-PA-2) SP III Semanggi ? 5. Bagaimanakah analisa headlosses (kerugian aliran) dan pump head (kemampuan aliran pompa menyuplai minyak) Pompa Reciprocating (SP3-PA2) SP III Semanggi ? 6. Bagaimanakah efisiensi Pompa Reciprocating (SP3-PA-2) SP III Semanggi ?



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



4



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 1.3. Batasan Masalah Batasan masalah ini bertujuan untuk memberi ruang lingkup terhadap pembahasan dalam studi kasus. Adapun batasan masalah dalam studi kasus adalah sebagai berikut. 1. Program kegiatan praktik industri di PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu dilakukan pada fungsi mechanical Reliability, Avaibility, and Maintenance (RAM). 2. Pompa yang digunakan dalam studi pengkajian perhitungan headlosses dan pump head adalah Pompa Reciprocating Gardner-Denver model FXD-172 (SP3-PA-2) yang beroperasi di wilayah kerja PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu SP III Semanggi. 3. Beberapa data tidak tersedia sehingga digunakan asumsi yang bersumber dari buku dan jurnal. 4. Perhitungan dilakukan sebanyak 2 (dua) kali dengan mengambil data pada rentang 2 Minggu per bulan Juni 2019.



1.4. Manfaat Secara garis besar manfaat terbagi atas lingkup studi kasus dan lingkup Praktik Industri, yang diharapkan berguna dan menjadi terobosan bagi semua pihak. Adapun manfaat tersebut adalah sebagai berikut. 1. Bagi Mahasiswa a. Sebagai sarana untuk memperoleh pengalaman awal, melatih keterampilan, sikap serta pola bertindak di dalam lingkungan kerja perusahaan yang sesungguhnya. b. Sebagai media untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang didapat selama berada di bangku kuliah terutama di bidang teknik mesin, serta sebagai wahana wujud pengabdian diri terhadap kemajuan perusahaan dalam bentuk penerapan teori dan aplikasi teknologi. c. Sebagai syarat kelulusan mata kuliah Praktik Industri dari program S1 Teknik Mesin Universitas Negeri Malang.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



5



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2. Bagi Universitas Negeri Malang a. Terjalinnya hubungan kerjasama antara Universitas Negeri Malang dengan PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu. b. Dapat diketahui korelasi antara ilmu yang diberikan di bangku kuliah dengan kondisi aktual di industri. c. Sebagai bahan evaluasi di bidang akademik khususnya untuk perbaikan kurikulum. d. Mempromosikan keberadaan Universitas Negeri Malang di tengah-tengah dunia kerja khususnya instansi bahan bakar minyak dan gas, sehingga dapat mengantisipasi kebutuhan dunia kerja akan sumber daya manusia yang profesional dan kompeten di bidang masing-masing. 3. Bagi PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu a. Menjalin hubungan kerjasama dalam bidang pendidikan dengan institusi sebagai badan penelitian. b. Memberikan informasi dan data literatur dari hasil pengkajian studi kasus nilai efisiensi Pompa Reciprocating di SP III Semanggi. c. Data hasil uji dapat dijadikan sebagai tolok ukur dalam meningkatkan efisiensi kinerja Pompa Reciprocating di SP III Semanggi agar diperoleh nilai produktivitas maksimal dan losses minimal.



1.5. Waktu dan Tempat Pelaksanaan 1.5.1. Waktu pelaksanaan Waktu pelaksanaan Praktik Industri dengan ketentuan jam kerja mahasiswa peserta Praktik Industri adalah sama dengan jam kerja perhari karyawan di tempat Praktik Industri. Sedangkan lama pelaksanaan Praktik Industri dilaksanakan selama 5 Minggu pada liburan semester genap, yaitu mulai tanggal 10 Juni 2019 sampai dengan tanggal 10 Juli 2019. Akan tetapi keputusan yang diambil mengenai jadwal dimulai dan berakhirnya Paktik Industri ini seluruhnya diberikan kepada pihak PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu. 1.5.2. Tempat Pelaksanaan Praktik Industri akan dilaksanakan di: Nama Perusahaan



: PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



6



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Alamat perusahaan



: Jl. Gajah Mada PO BOX 1 Kec. Cepu, Kab. Blora, Jawa Tengah 58312 Telp. (62-0296-421630, 421494) FAX. (62-0296-425601, 421329).



Bagian



: Fungsi Reliability, Avaibility, and Maintenance (RAM).



1.6. Sistematika Laporan Susunan laporan ini terbagi atas enam (6) bab yang meliputi bab I pendahuluan, bab II profil perusahaan, bab III landasan teori, bab IV pembahasan dan analisa, bab V kesimpulan dan saran. Adapun secara rinci susunan gambaran isi bab I sampai bab V adalah sebagai berikut. Bab I Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang dilakukannya studi kasus dan Praktik Industri di PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu, rumusan masalah, batasan masalah, manfaat, waktu dan tempat pelaksanaan, serta sistematika laporan. Bab II Profil Perusahaan Bab ini berisi diskripsi umum tentang PT. Pertamina EP dan PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu sebagai tempat pelaksanaan Praktek Industri yang meliputi antara lain sejarah perusahaan, visi dan misi perusahaan, serta tentang fungsi Reliability, Avaibility, and Maintenance. Bab III Landasan Teori Bab ini berisi dasar teori yang digunakan untuk melakukan pembahasan dari data-data yang diperoleh melalui proses observasi dan melakukan studi literatur sebagai sumber referensi. Bab IV Pembahasan dan Analisa Bab ini berisi tentang pengolahan data laporan yang telah diambil dan analisa tentang pompa reciprocating (SP3-PA-2). Bab V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil analisa dan saran yang direkomendasikan terhadap perusahaan, sehingga proses produksi migas dapat berjalan dengan lebih efektik dan maksimal dari periode yang sebelumnya.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



7



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1 PT. Pertamina EP Seluruh data dan profil perusahaan diperoleh dari katalog serta website resmi PT. Pertamina EP dan PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu tahun 2019. 2.1.1. Profil PT. Pertamina EP PT Pertamina EP didirikan pada 13 September 2005. Sejalan dengan pembentukan PT Pertamina EP maka pada tanggal 17 September 2005, PT Pertamina (Persero) telah melaksanakan penandatanganan Kontrak Kerja Sama (KKS) dengan BPMIGAS (sekarang SKKMIGAS) yang berlaku surut sejak 17 September 2003 atas seluruh Wilayah Kuasa Pertambangan Migas yang dilimpahkan melalui perundangan berdasarkan UU Nomor 22 tahun 2001 tentang Minyak dan Gas Bumi (PEP, Pertamina. 2019). Sebagian besar wilayah PT Pertamina (Persero) tersebut dipisahkan menjadi Wilayah Kerja (WK) PT Pertamina EP. Pada saat bersamaan, PT Pertamina EP juga melaksanakan penandatanganan Kontrak Minyak dan Gas Bumi Pertamina untuk Wilayah Kerja Pertamina EP pada tanggal 17 September 2005 dengan BPMIGAS (sekarang SKKMIGAS) yang berlaku sejak 17 September 2005 (PEP, Pertamina. 2019). Dengan demikian Wilayah Kerja PT Pertamina EP adalah Wilayah Kerja yang dahulu dikelola sendiri oleh PT Pertamina (Persero) dan Wilayah Kerja yang dikelola PT Pertamina (Persero) melalui TAC (Technical Assistance Contract) dan JOB EOR (Joint Operating Body Enhanced Oil Recovery). Wilayah kerja (WK) PT. Pertamina EP seluas 113.692 kilometer persegi yang merupakan limpahan dari sebagian besar Wilayah Kuasa Pertambangan Migas PT. Pertamina (Persero). Pola pengelolaan usaha WK seluas itu dilakukan dengan cara dioperasikan sendiri (own operation) dan kerja sama dalam bentuk kemitraan, yakni 6 proyek pengembangan migas, 7 area unitisasi, dan 36 area kontrak kerjasama kemitraan yang terdiri dari 9 kontrak Technical Assistant Contract (TAC), dan 27 kontrak Kerjasama Operasi (KSO). KSO sendiri mulai beroperasi Desember 2013. Jika dilihat dari rentang geografinya, PT. Pertamina EP beroperasi hampir di seluruh wilayah Indonesia, dari Sabang sampai Merauke (PEP, Pertamina. 2019). MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



8



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Wilayah Kerja PT. Pertamina EP terbagi ke dalam 5 Asset. Operasi kelima Asset terbagi ke dalam 22 Field yakni Asset 1 Field Rantau, Field Pangkalan Susu, Field Lirik, Field Jambi, dan Field Ramba, di Asset 2 Field Prabumulih, Field Pendopo, Field Limau, dan Field Adera, di Asset 3 Field Subang, Field Jatibarang, dan Field Tambun, di Asset 4 Field Cepu, Field Poleng, Field Papua, Field Donggi Matindok, dan Field Sukowati, di Asset 5 Field Sangatta, Field Bunyu, Field Tanjung, Field Sangasanga, dan Field Tarakan (PEP, Pertamina. 2019). Di samping pengelolaan Wilayah Kerja tersebut, pola manajemen usaha yang lain adalah dengan model pengelolaan melalui proyek-proyek antara lain EOR Ramba Dev. Project Manager, EOR Jirak Dev. Project, Jatiasri Komplek Dev. Project, Bambu Besar & Akasia Bagus Dev. Project, dan Tapen Development Project. 2.1.2. Dasar Pendirian PT. Pertamina EP Adapun dasar pendirian PT. Pertamina EP adalah sebagai berikut (PEP, Pertamina. 2019). 1. Undang-undang No.22 Tahun 2001. 2. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 31 Tahun 2003. 3. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 35 Tahun 2004 tentang Kegiatan Hulu Migas. 4. Akta Pendirian Perseroan Terbatas PT. Pertamina EP No. 4 Tanggal 13 September 2005, Notaris Marianne Vicentia Hamdani, SH yang disahkan oleh Menteri Kehakiman Republik Indonesia No. C026007 HT.01.01TH 2005 tanggal 20 September 2005. 5. Kontrak Kerjasama dengan BP MIGAS tanggal 17 September 2005. 6. PT. Pertamina EP sebagai Kontraktor Kontrak Kerjasama (KKKSS/PSC) 7. Mengelola Wilayah Kerja ex Direktorat Hulu di dalam negeri (kecuali Blok Randugunting, Blok Cepu, Blok-blok yang dikelola JOB PSC).



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



9



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2.2 Orientasi Umum PT. Pertamina EP 2.2.1. Visi dan Misi PT. Pertamina EP A. Visi “Menjadi perusahaan eksplorasi dan produksi minyak dan gas bumi kelas dunia”. B. Misi “Melaksanakan pengusahaan sektor hulu minyak dan gas dengan penekanan pada aspek komersial dan operasi yang baik, serta tumbuh dan berkembang bersama lingkungan hidup”. 2.2.2. Tata Nilai PT. Pertamina EP PT. Pertamina EP memiliki tata nilai 6C. Adapun tata nilai tersebut adalah sebagai berikut (PEP, Pertamina. 2019). 1. Clean (Bersih) Dikelola secara profesional, menghindari benturan kepentingan, tidak menoleransi suap, menjunjung tinggi kepercayaan dan integritas. Berpedoman pada asas-asas tata kelola korporasi yang baik. 2. Competitive (Kompetitif) Mampu



berkompetisi



dalam skala regional maupun internasional,



mendorong pertumbuhan melalui investasi, membangun budaya sadar biaya dan menghargai kinerja. 3. Confident (Percaya Diri) Berperan dalam pembangunan ekonomi nasional, maupun internasional, mendorong pertumbuhan melalui investasi, membangun budaya sadar biaya dan menghargai kinerja. 4. Customer Focused (Fokus Pada Pelanggan) Berorientasi pada kepentingan pelanggan dan berkomitmen untuk memberi pelayanan terbaik kepada pelanggan. 5. Commercial (Komersial) Menciptakan nilai tambah dengan orientasi komersial, mengambil keputusan berdasarkan prinsip-prinsip bisnis yang sehat. 6. Capable (Berkemampuan) Dikelola oleh pemimpin dan pekerja yang profesional dan memiliki talenta dan penguasaan teknis tinggi, berkomitmen dalam membangun kemampuan riset MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



10



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu dan pengembangan. 2.2.3. Wilayah Kerja PT. Pertamina EP



Gambar 2.1 Wilayah Kerja PT. Pertamina Sumber: Website PT. Pertamina EP (2019)



PT. Pertamina EP mendapatkan kepercayaan dari pemerintah dan pemegang saham untuk mengelola wilayah kerja seluas ± 113.692 km² berdasarkan kontrak minyak dan gas bumi PT. Pertamina dengan BP MIGAS (kini SKK MIGAS) pada tanggal 17 September 2005 (PEP, Pertamina. 2019). Pola pengelolaan wilayah kerja, PT. Pertamina EP menerapkan suatu pola pengoperasian sendiri (own operation) dan beberapa kerjasama kemitraan yakni 6 proyek pengembangan migas, 7 area unitisasi, dan 36 area kontrak kerjasama kemitraan terdiri dari 9 kontrak Technical Assistant Contract (TAC), 27 kontrak Kerjasama Operasi (KSO). Jika dilihat dari rentang geografinya, PT. Pertamina EP beroperasi hampir di seluruh wilayah Indonesia, dari Sabang sampai Merauke. Wilayah kerja perusahaan terbagi ke dalam 5 Asset dan 22 Field, yang disajikan pada tabel 2.1 berikut (PEP, Pertamina. 2019). Tabel 2.1 Wilayah Kerja PT. Pertamina EP Asset



Field



Asset 1



Rantau, Pangkalan Susu, Lirik, Jambi, dan Ramba



Asset 2



Prabumulih, Pendopo, Limau, dan Adera



Asset 3



Subang, Jatibarang, dan Tambun



Asset 4



Cepu, Poleng, Papua, Donggi Matindok, dan Sukowati Sangatta, Bunyu, Tanjung, Sangasanga, dan Tarakan



Asset 5



Sumber: Overview PT. Pertamina EP (2019)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



11



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Selain itu perusahaan juga mengelola proyek-proyek sebagai berikut. 1. EOR Ramba Dev. Project Manager 2. EOR Jirak Dev. Project 3. Jatiasri Komplek Dev. Project 4. Bambu Besar Dev. Project 5. Akasia Bagus Dev. Project 6. Tapen Development Project 2.2.4. Logo dan Arti Lambang PT. Pertamina



Gambar 2.2 Logo PT. Pertamina Sumber: Website PT. Pertamina EP (2019)



Makna dari logo Pertamina adalah: 1. Warna biru memiliki arti andal, dapat dipercaya dan bertanggung jawab. 2. Warna hijau memiliki arti sumber daya energi yang berwawasan lingkungan. 3. Warna merah memiliki arti keuletan dan ketegasan serta keberanian dalam menghadapi berbagai macam kesulitan. Simbol grafis memiliki arti: 1. Bentuk anak panah menggambarkan aspirasi organisasi Pertamina untuk senantiasa bergerak ke depan, maju dan progresif. Simbol ini juga mengisyaratkan huruf “P” yakni huruf pertama dari Pertamina. 2. Tiga elemen berwarna melambangkan pulau-pulau dengan berbagai skala yang merupakan bentuk negara Indonesia. 2.3 PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2.3.1. Profil PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Andrian Stoopl, sarjana perminyakan dari Belanda pada akhir abad 18 datang di Indonesia. Semula diperintah untuk mencari sumber air minum. Pada saat melakukan sigi di daerah Cepu, menemukan rekahan tanah (sleepage) yang mengeluarkan cairan kehitam-hitaman (crude oil) dan pada saat itu orang menyebutnya Latung atau Lantung. Mulailah saat itu, ± tahun 1860 dilakukan kegiatan eksplorasi di daerah MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



12



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Panolan yang kemudian dikembangkan dengan kegiatan produksi di lapanganlapangan Ngareng, Kawengan, Wonocolo, Ledok, Nglobo, Semanggi, dan Lusi. Pertamina Operasi Produksi EP Cepu, dengan Wilayah Kuasa Pertambangan (WKP) daratan seluas ± 973 km² meliputi 5 wilayah Kabupaten Dati II yaitu: Grobogan, Tuban, Blora, Rembang, dan Bojonegoro. Umumnya daerah hutan jati. WKP Cepu diserahterimakan dari PPT Migas ke Pertamina pada tanggal 1 April 1968 berdasarkan keputusan Presiden RI No. 7 Tanggal 5 April 1987



dan



Keputusan



Menteri



Pertambangan



dan



Energi



No.



177/K/130/m.pe/8/tanggal 5 Maret 1987. Adapun periode pengolahan lapangan minyak Cepu mulai jaman kependudukan Hindia-Belanda hingga sekarang adalah sebagai berikut.  Tahun 1870 : Bataafsche Petrolium Mij (BPM)  Tahun 1942 : Pemerintah Facis Jepang  Tahun 1945 : Kawengan dan Kilang oleh BPM  Tahun 1948 : Ledok, Nglobo, dan Semanggi oleh PTMRI  Tahun 1958 : PN Permigan  Tahun 1966 : Pusdik Migas  Tahun 1978 : PPT MGB “Lemigas”  Tahun 1984 : PPT Migas  Tahun 1988 : Pertamina Unit EP III  Tahun 1995 : Pertamina Operasi EP Cepu  Tahun 1998 : Pertamina Daerah Operasi Hulu Cepu  Tahun 2000 : Pertamina Daerah Operasi Hulu Jawa Bagian Timur  Tahun 2003 : Pertamina (Persero) Daerah Operasi Hulu Jawa Bagian Timur  Tahun 2005 : PT. Pertamina EP Region Jawa Area Cepu  Tahun 2013 – sekarang : PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2.3.2. Visi dan Misi PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu A. Visi (2014 – 2025) “Menjadi perusahaan eksplorasi dan produksi minyak dan gas bumi kelas dunia”.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



13



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu B. Misi “Melaksanakan pengusahaan sektor hulu minyak dan gas dengan penekanan pada aspek komersial dan operasi yang baik serta tumbuh dan berkembang bersama lingkungan hidup”. 2.3.3. Wilayah Kerja PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Pada awalnya, PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu mengelola dua lapangan produksi (Distrik), yaitu Distrik I Kawengan dan Distrik II Ledok dan Nglobo. Namun, sejak akhir 2013 PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu melakukan perjanjian KSO (Kerjasama Operasional) dengan PT. Geo Cepu Indonesia untuk mengelola lapangan Kawengan, Ledok, dan Nglobo, sedangkan Central Processing Plant (CPP) Blok Gundih dikelola oleh PT. Titits Sampurna. Adapun PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu mengelola Tiungbiru (TBR) (tutup), Semanggi, Tapen, Banyuasin (BNA), dan MGS (Main Gathering Station) Menggung. Adapun detail dari beberapa lapangan produksi PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu adalah sebagai berikut. a. Banyuasin Lapangan produksi Banyuasin (BNA) terletak di sebelah barat Cepu, Kabupaten Blora, Jawa Tengah. Jumlah sumur produktif di Banyuasin adalah dua sumur yakni BNA-P01 dan BNA P02. Hasil produksi dari Banyuasin diangkut menggunakan road tank ke Main Gathering Station (MGS) Menggung. b. Tapen Lapangan Tapen baru terbentuk tahun 2013 dan baru memiliki satu sumur. Struktur Tapen diproduksikan dengan menggunakan line ke Stasiun Pengumpul IV (SP IV) di Distrik Kawengan kemudian diproduksikan ke Main Gathering Station (MGS) Menggung.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



14



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu c. Main Gathering Station (MGS) Menggung



Gambar 2.3 MGS Menggung Sumber: Overview PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu (2019)



Main Gathering Station (MGS) Menggung hanya digunakan sebagai tempat untuk mengumpulkan minyak sementara (crude oil). MGS Menggung memiliki 6 Tangki pengumpul di wilayah area kerjanya. Pada tahun 2018 di bulan Juni MGS Menggung memperoleh pasokan minyak dari 8 sumur, yang mana 4 sumur dikelola PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu, 3 sumur dikelola oleh vendor, dan 1 lainnya merupakan sumur tua/TIMBA milik KUD/Paguyuban namun tetap dikelola oleh PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu. Dimana sumur tersebut antara lain dari lapangan Tiungbiru, lapangan Gundih, lapangan Wonosemi/Banyuasin, (WSI/BNA), lapangan Tapen, semanggi, dan Sumur tua/TIMBA, dan KSO PEP GCI yang meliputi lokasi Kawengan, Ledok, dan Nglobo. Hasil produksi minyak dari setiap sumur disajikan pada tabel 2.2 sebagai berikut.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



15



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Tabel 2.2 Hasil Produksi Minyak dari Setiap Sumur No.



Lapangan/Sumur



Produksi (Barrel/day)



1



Gundih



± 510,6



2



Banyuasin (WSI/BNA)



± 24,2



3



KUD/Paguyuban



± 465,3



4



Tapen



±365,4



5



Semanggi



±204,4



6



Nglobo



±40,1



7



Ledok



±28,8



8



Kawengan



±623,1



TOTAL



± 2253



Sumber: Overview PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu (2019)



d. Central Processing Plant (CPP) Gundih Dalam pembangunan CPP Gundih, PT. Pertamina EP bekerjasama dengan konsorium PT. Inka Karya Persada Teknik (IKPT) dan PT. Adhi Karya (Persero) Tbk sebagai pelaksana pembangunan. Pembangunannya sendiri dimulai pada tanggal 1 Juli 2011. Proyek Pengembangan Gas Jawa (PPGJ) merupakan proyek pengembangan lapangan gas Blok Gundih yang berasal dari struktur Kedungtuban, Randublatung, dan Kedunglusi di Blora Jawa Tengah. Kapasitas keluaran gas dari CPP area Gundih adalah 50 MMscfd, tekanan keluaran minimum 310 psig, maksimum 5% CO2, 3 ppmv H2S dan 7 lbs/MMSCF air, total sulphur 30 ppmv serta sulphur recovery tidak kurang dari 95%. Sedangkan air terproduksi akan diinjeksikan ke sumur injeksi melalui Produced Water Injection Unit dan Condensate diolah untuk memenuhi spesifikasi RVP tidak lebih besar dari 12 psia sehingga condensate jika ditimbun dalam keadaan stabil.Pembangunan Central Processing Plant (CPP) area Gundih di Randublatung, Blora, Jawa Tengah bertujuan untuk memproses fluida 3-phase 17(gas, kondensat dan air terproduksi) yang berasal dari sumur-sumur di lapangan Kedungtuban, Randublatung & Kedunglusi (area Gundih). Komposisi dari ketiga lapangan tersebut bersifat sour gas yang memiliki impurities yang cukup tinggi antara lain 23% CO2 dan 7.000 ppm H2S, sehingga diperlukan pusat pemrosesan untuk memisahkan impurities tersebut agar mendapatkan sales gas sesuai PJBG.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



16



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu



Gambar 2.4 CPP Area Gundih Sumber: Overview PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu (2019)



Lingkup kerja proyek di area CPP Gundih adalah pembangunan fasilitas Central Processing Plant (CPP) yang meliputi antara lain 8 flowline, Gas Separation Unit, Condesate Handling Unit, Acid Gas Removal Unit, Caustic Unit, Dehydration Unit, Biological Sulfur Recovery Unit, Produced Water Injection Unit, Flare and Vent Gas System, dan Sulfur Packaging Unit. Adapun utilisasinya seperti Electrical & Power System, Hot Oil System, Air Compressor System, Fuel Gas System, Fire Protection, dan Fire Water System. Produksi Perdana dari CPP area Gundih dimulai pada tanggal 08 Mei 2014 dengan mengalirkan gas ke Pembangkit Listrik Tambak Lorok Semarang milik PT. Indonesia Power melalui jaringan pipeline yang dibangun oleh PT. Sumber Petrindo Perkasa. Pengaliran gas dilakukan pada kapasitas 40% dari CPP. Gas umpan dari flowline diumpankan ke Central Processing Plant (CPP) melalui header manifold dan dikirim ke Gas Separation Unit (GSU) untuk dipisahkan fasa gas dari fasa minyak/kondensat dan air. Fasa minyak/kondensat distabilkan pada unit Condensate Stabilizer Unit (CSU) sehingga didapat kandungan maksimum H2S 10 ppmv dan RVP maksimum 12 psia yang kemudian



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



17



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu ditimbun dalam Tangki kondensat dan dikirim ke area Menggung. Pasokan gas sebesar 50 MMSCFD selama 12 tahun akan dialirkan untuk PLTGU Tambaklorok Semarang dan berdampak pada potensi efisiensi energi sebesar Rp. 21,4 triliun. Desain CPP Gundih telah mengacu pada konsep ramah lingkungan melalui efisiensi bakar dan pengurangan emisi. e. SP (Sumur Pengeboran) III Semanggi SP 3 Semanggi adalah salah satu bagian dari Pertamina EP Asset 4 Field Cepu yang berfungsi sebagai tempat penampungan minyak dan air yang berasal dari 12 sumur pengeboran di sekitar SP 3 Semanggi. Pada SP 3 Semanggi terdapat Generator Set yang berfungsi sebagai daya dari pompa Centrifugal jenis KSB (SP3-PA-1 dan SP3-PM-1). Sebelum masuk ke dalam tangki, crude oil diproses pada separator. Minyak dan air selanjutnya dialirkan melalui pompa Reciprocating (SP3-PA-2) dan pompa Centrifugal (SP3-PA-1 dan SP3-PM-1) ke tangki District 2 Nglobo, melalui pipa yang panjangnya sekitar 12 km.



Gambar 2.5 Skema Proses SP 3 Semanggi Sumber: Overview PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu (2019)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



18



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2.3.4. Struktur Organisasi PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Flowchart 2.1 Struktur Organisasi PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu General Manager ASSET 4



Field Manager CEPU



ASSET 4 SCM & GS MANAGER



Scretary



Operation Planning Assistant Manager



RAM Assistant Manager



Operation Support Assistant Manager



Production Operation Assistant Manager



HSSE Assistant Manager



SCM Assistant Manager



Sumber: Overview PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu (2019)



Struktur organisasi PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu dipimpin langsung oleh General Manager Asset 4 yang membawahi FM (Field Manager) di Field Cepu. Field Manager kemudian akan mengatur dan merencanakan seluruh proses produksi dengan memberi tanggung jawab kepada assistant manager di setiap fungsi operasi produksi.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



19



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2.4 Fungsi RAM (Reability, Avaibility, and Maintenence) 2.4.1. Profil Fungsi RAM Fungsi Reliability, Avaibility, and Maintenance atau yang biasa disingkat RAM merupakan salah satu fungsi yang menjadi penting dalam kegiatan eksplorasi dan produksi perusahaan migas, tak terkecuali PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu. Hal tersebut disebabkan fungsi RAM berhubungan dengan ketahanan, ketersediaan, dan perawatan segala macam equipment, serta memperbaiki fasilitas produksi dan fasilitas pendukung di wilayah kerja Field Cepu. Lokasi Workshop RAM berada di komplek PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu yakni Jalan Gajah Mada PO BOX 1 Cepu. Fungsi RAM dibagi menjadi beberapa bagian, yakni Mechanical, Electrical & Instrumen, Civil, Utilities Operation dan Maintenance Plan & Eval. RAM Mekanik sendiri memiliki tugas dan peranannya sendiri yang terbagi menjadi dua yaitu Mechanical Rotary dan Mechanical Static. Jenis pekerjaan yang dilakukan Mechanical Rotary yaitu memelihara rotating equipment (Genset, Pompa, Pumping Unit, Steamer Unit, dan Vacuum Truck), melaksanakan pendataan jam operasi alat dan monitoring kondisi pada rotating equipment serta merencanakan jadwal pemeliharaan rutin dan overhaul. Sementara jenis pekerjaan yang dilakukan Mechanical Static and Pipeline meliputi perencanaan dan pembuatan jadwal pemeliharaan dan perbaikan konstruksi mekanikal fasilitas produksi serta layanan operasi pemboran, melaksanakan monitoring kondisi konstruksi mekanikal fasilitas Flowline, Trunkline, Tangki, Header Manifold, Vessel sehingga dapat diantisipasi bahaya kerusakannya.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



20



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2.4.2. Struktur Organisasi Fungsi RAM Flowchart 2.2 Struktur Organisai Fungsi RAM



General Manager Asset 4



Field Manager Cepu



Cepu RAM Assistant Manager Sumber: Overview PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu (2019)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



21



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 2.4.3. Sistem Pemeliharaan Fungsi RAM a. Preventive Maintenance Preventive Maintenance merupakan tindakan pemeliharaan yang terjadwal dan terencana. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi masalah-masalah yang dapat mengakibatkan kerusakan pada pompa dan menjaganya selalu tetap normal selama dalam operasi. Adapun contoh pekerjaan tersebut adalah sebagai berikut.  Melakukan pengecekan terhadap pendeteksi indikator tekanan dan temperatur fluida pada pompa, atau alat pendeteksi indikator yang lain. Apakah telah sesuai hasilnya untuk kondisi normal kerja pompa atau tidak.  Membersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada bodi pompa (debu, tanah, maupun bekas minyak).  Mengikat baut-baut yang kendor  Pengecekan kondisi pelumasan pada bearing (unsealed)  Perbaikan/mengganti gasket pada sambungan-sambungan flange yang bocor atau rusak. b. Breakdown atau Corrective Maintenance Breakdown Maintenance merupakan perbaikan tang dilakukan tanpa adanya rencana terlebih dahulu. Dimana kerusakan terjadi secara mendadak pada pompa yang sedang beroperasi, yang mengakibatkan kerusakan bahkan hingga pompa tidak dapat beroperasi. Adapun contoh kerusakan tersebut adalah sebagai berikut.  Rusaknya bantalan karena kegagalan pada pelumasan  Terlepasnya couple penghubung antara poros pompa dan poros penggeraknya akibat kurang kencangnya baut-baut yang tersambung.  Macetnya impeller karena terganjal benda asing. c. Predictive Maintenance Suatu kegiatan pemeliharaan peralatan pada saat yang tepat, dimana mesin sudah memerlukan pemeliharaan untuk kerja ke tingkat semula, karena dibutuhkan data kondisi operasi mesin secara tepat. Sehingga dengan adanya datadata tersebut dapat diprediksi kapan saat yang tepat pemeriksaannya.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



22



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu BAB III LANDASAN TEORI 3.1. Pompa Pompa adalah suatu peralatan mekanik yang digerakkan oleh suatu sumber tenaga yang digunakan untuk memindahkan cairan (fluida) dari suatu tempat ke tempat lain, dimana cairan tersebut hanya mengalir apabila terdapat perbedaan tekanan. Pompa juga dapat diartikan sebagai alat untuk memindahkan energi dari suatu pemutar atau penggerak ke cairan ke bejana yang bertekanan yang lebih tinggi. Selain dapat memindahkan cairan, pompa juga berfungsi untuk meningkatkan kecepatan, tekanan, dan ketinggian cairan (Syakar, Yaya. 2016). 3.2.Klasifikasi Pompa



Gambar 3.1. Diagram Klasifikasi Pompa Sumber: Puspawan (2013)



Pompa positive secara umum pompa dibedakan menjadi dua kelompok besar, yaitu : 3.2.1 Pompa Positive Displacement Sering disebut juga pemindah positif, pompa dengan ruang kerja yang secara periodik berubah-ubah dari besar ke kecil atau sebaliknya. Selama pompa bekerja energi yang diberikan pada cairan berpindah volume per volume (Sugiarto .2018).



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



23



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Macam-macam Pompa Positive Displacement yaitu: 1. Pompa Reciprocating Pada pompa jenis ini, sejumlah volume fluida masuk ke dalam silinder melalui valve inlet pada saat langkah masuk dan selanjutnya dipompa keluar dibawah tekanan positif melalui valve outlet pada langkah maju. Pompa Reciprocating dapat diklasifikasikan kembali menjadi beberapa tipe, yaitu : 1. Pompa Piston Pompa piston memanfaatkan gerakan maju mundurnya piston sebagai penggerak masuk keluarnya suatu fluida. Aplikasinya pada pompa air, pompa minyak socker, dll (Sulistyo.2016).



Gambar 3.2. Pompa Piston Sumber: Sulistyo (2016)



2. Pompa Plunger Plunger pump merupakan suatu silinder baja yang panjang, packingnya terletak konstan (stationary) pada bagian dalam dari silindernya. Perbedaannya dengan pompa piston yaitu bentuknya lebih panjang dan packing menempel pada silinder. Sedangkan pada pompa piston, pakingnya menempel pada piston itu sendiri (Sulistyo.2016).



Gambar 3.3. Pompa Plunger Sumber: Sulistyo (2016)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



24



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 3. Pompa Diafragma Pompa ini digunakan untuk memindahkan fluida. Prinsip kerja pompa ini juga hampir sama dengan pompa piston, namun pada pompa diafragma memiliki dua silinder, dan pada dasarnya cara kerjanya hampir sama dengan paru-paru manusia yaitu berdasarkan pada mengembang dan mengempisnya diafragma (Sulistyo.2016).



Gambar 3.4. Pompa Diafragma Sumber: Sulistyo (2016)



 Kelebihan Pompa Reciprocating  Mempunyai tekanan yang tinggi, sehingga bisa dioperasikan pada sistem dengan head yang tinggi.  Kekurangan Pompa Reciprocating  Aliran tidak kontinu.  Aliran unsteady.  Apabila perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum piston, pompa ini hanya digunakan untuk pemompaan cairan kental dan sumur minyak. 2. Pompa Rotary Pompa rotary adalah pompa yang dapat mentransfer energi menggunakan elemen penggerak putaran di dalam rumah (casing). Cara kerja pompa putar yaitu fluida ditarik dari resevoir melalui sisi isap dan didorong melalui rumah pompa yang tertutup menuju sisi buang sehingga mengakibatkan tekanan statistiknya meningkat dan fluida akan dikeluarkan melalui sisi tekan. Pompa rotary dapat diklasifikasikan kembali menjadi beberapa tipe, yaitu : 1. Gear Pumps Sebuah pompa rotary yang simpel dimana fluida ditekan dengan menggunakan dua roda gigi. Prinsip kerjanya saat antar roda gigi bertemu terjadi penghisapan fluida kemudian berputar dan diakhiri saat roda gigi akan MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



25



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu pisah sehingga fluida terlempar keluar (Prasetyo.2014).  Keuntungan Gear Pumps  Self priming (menghisap sendiri).  Kapasitas konstan pada putaran tertentu.  Aliran hampir kontinu.  Arah pemompaan dapat dibalik.  Ringan, menghemat tempat.  Dapat memompa cairan yang mengandung uap dan gas.  Kekurangan Gear Pumps  Cairan harus relatif bersih.  Poros harus diberi seal.  Clearence antar bagian-bagian yang berputar harus sekecil-kecilnya.  Tidak diijinkan fluida benda padat.



Gambar 3.5. Prinsip Gear Pump Sumber: Prasetyo (2014)



2. Screw Pumps Pompa ini menggunakan dua ulir yang bertemu dan berputar untuk menghasilkan aliran fluida sesuai dengan yang diinginkan. Pompa screw ini digunakan untuk menangani cairan yang mempunyai viskositas tinggi, heterogen, sensitif terhadap geseran dan cairan yang mudah berbusa. Cara kerja screw pumps adalah zat cair masuk pada lubang isap, kemudian akan ditekan di ulir yang mempunyai bentuk khusus. Dengan bentuk ulir tersebut, zat cair akan masuk ke ruang antara ulir-ulir, ketika ulir berputar, zat cair terdorong ke arah lubang pengeluaran (Prasetyo. 2012).



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



26



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu  Keuntungan Screw Pumps  Efisiensi total tinggi.  Kemampuan hisap tinggi.  Aliran konstan dan lancar.  Desain sederhana.  Pompa dapat beroperasi tanpa valve.  Kekurangan Screw Pumps  Harga relatif lebih mahal.  Untuk tekanan tinggi, memerlukan elemen pompa yang panjang.  Desain dilengkapi dengan sebuah screw pemaksa dan gurdi (bor).  Dilengkapi dengan hopper dengan panjang hingga 3 meter.



Gambar 3.6. Prinsip Screw Pumps Sumber: Prasetyo (2014)



3. Rotary Vane Pumps Memiliki prinsip yang sama dengan kompresor scroll, yang menggunakan rotor silindrik yang berputar secar harmonis menghasilkan tekanan fluida tertentu. Prinsip kerjanya baling-baling menekan lubang rumah pompa oleh gaya sentrifugal bila motor diputar. Fluida yang terjebak diantara dua baling-baling dibawa berputar dan dipaksa keluar dari sisi buang pompa (Prasetyo.2014).  Keutungan Rotary Vane Pumps  Mengkompensasi keausan melalui perpanjangan baling-baling.  Kerugian Rotary Vane Pumps  Tidak cocok untuk fluida dengan viskositas tinggi.  Tidak cocok untuk tekanan yang tinggi. MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



27



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu



Gambar 3.7. Prinsip Rotary Vane Pump Sumber: Prasetyo (2014)



3.2.2 Dynamic Pump 1. Pompa Sentrifugal (pompa rotor-dinamik) Pompa sentrifugal merupakan peralatan dengan komponen yang paling sederhana pada pembangkit. Tujuannya adalah mengubah energi penggerak utama (motor listrik atau turbin) menjadi kecepatan atau energi kinetik dan kemudian enegi tekan pada fluida yang sedang dipompakan. Perubahan energi terjadi karena dua bagian utama pompa, impeller dan volute atau difuser. Impeller adalah bagian berputar yang mengubah energi dari penggerak menjadi energi kinetik. Volute atau difuser adalah bagian tak bergerak yang mengubah energi kinetik menjadi energi tekan (Prasetyo.2014).



Gambar 3.8. Pompa Sentrifugal Sumber: Prasetyo (2014)



2. Pompa Aksial Pompa aksial adalah salah satu pompa yang berfungsi untuk mengalirkan fluida dari potensial rendah ke potensial yang lebih tinggi dengan menggunakan MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



28



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu gerak putaran dari blades dan mempunyai arah aliran yang sejajar dengan sumbu porosnya. Prinsip kerja pompa aksial adalah energi mekanik yang dihasilkan oleh sumber penggerak ditansmisikan melalui poros impeller untuk menggerakkan impeller pompa. Putaran impeller memberikan gaya aksial yang mendorong fluida sehingga menghasilkan energi kinetik pada fluida kerja tersebut (Prasetyo.2014).



Gambar 3.9. Pompa Aksial Sumber: Prasetyo (2014)



3. Special-Effect Pump 1. Pompa Jet-Eductor (injector) Pompa Jet-Eductor (injector) adalah sebuah pompa yang menggunakan efek venturi dan nozzle konvergen-divergen untuk mengkonversi energi tekanan dari fluida bergerak menjadi energi gerak sehingga menciptakan area bertekanan rendah, dan dapat menghisap fluida di sisi suction. Prinsip kerja pompa JetEductor menggunakan nozzel yang bekerja sesuai efek venturi sehingga mengkonversi energi tekan pada fluida menjadi energi gerak dan sisi suction (hisap) bertekanan rendah dan sehingga fluida dapat mengalir (Prasetyo.2014).



Gambar 3.10. Pompa Injektor Sumber: Prasetyo (2014)



2. Gas Lift Pump Gas Lift Pump adalah salah satu bentuk sistem pengangkatan buatan yang lazim digunakan untuk mengangkut fluida dari sumur-sumur minyak bumi. Sistem ini bekerja dengan cara menginjeksikan gas bertekanan tinggi kedalam MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



29



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu anulus (ruang antara tubing dan casing), dan kemudian kedalam tubing produksi sehingga terjadi proses aerasi (aeration) yang mengakibatkan berkurangnya berat kolom fluida dan tubing. Sehingga tekanan recervoir mampu mengalirkan fluida dari lubang sumur menuju fasilitas produksi dipermukaan (Prasetyo.2014).  Kelebihan Gas Lift Pump  Umur peralatan lebih lama.  Biaya operasi lebih kecil.  Gas Lift tidak dipengaruhi oleh desain sumur.  Kekurangan Gas Lift Pump  Gas harus tersedia  Sentralisasi kompresor sulit untuk sumur-sumur dengan jarak jauh.  Gas injeksi yang tersedia sangat korosif, kecuali diolah sebelum digunakan. 3. Pompa Hydraulic Ram Pompa Hydraulic Ram adalah pompa air siklik dengan menggunakan tenaga hidro (hydropower). Prinsip kerja dari Hydraulic Ram adalah dengan menggunakan energi kinetik dari cairan dan energi tersebut diubah menjadi energi tekan dengan memberikan tekanan dengan tiba-tiba (Prasetyo.2014).  Kelebihan pompa Hydraulic Ram  Bisa beropeasi tanpa bantuan energi listrik atau BBM.  Kekurangan pompa Hydraulic Ram  Klep pembuangan membuka karena beban klep terlalu ringan  Klep pembungan menutup karena beban klep berlebihan.  Perawatan harus rutin.  Masih tergantung dari keadaan alam yang berubah-ubah.



Gambar 3.11. Pompa Hydraulic Ram Sumber: Prasetyo (2014)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



30



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 4. Pompa Elektromagnetik Pompa elektromagnetik adalah pompa yang menggerakkan fluida logam dengan jalan menggunakan gaya elektromagnetik. Prinsip kerja nya menggerakan fluida dengan gaya elektromagnetik yang disebabkan medan magnetik yang dialirkan (Prasetyo.2014).  Keuntungan pompa elektromagnetik  Tidak memiliki bagian yang bergerak, ventilasi, seal dan lainnya.  Tidak bersuara dan bergetar.  Kinerjanya tidak habis dimakan waktu.  Menghasilkan output yang besar dengan input yang kecil.  Kekurangan pompa elektromagnetik  Membutuhkan persyaratan yang tinggi.



Gambar 3.12. Prinsip Pompa Elektromagnetik Sumber: Prasetyo (2014)



3.3 Pembahasan Pompa Reciprocating 3.3.1. Pengertian Pompa Reciprocating adalah pompa dimana energi mekanik dari penggerak pompa diubah menjadi energi aliran dengan menggunakan elemen bolak‐balik (resiprocating) yang ada didalam silinder (Puspitasari.2015). Pompa ini



merupakan pompa bolak-balik



yang dirancang untuk



menghasilkan kapasitas yang cukup besar. Umumnya menggunakan head yang rendah. Dan digunakan pada perbedaaan ketinggian yang tidak terlalu besar antara suction dan discharge. (Tyler G. Hicks 1971)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



31



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 3.3.2. Prinsip Kerja Pompa



Gambar 3.13. Skema Pompa Piston Sumber: Puspitasari (2015)



Udara yang bergerak cepat dibentuk dengan melepaskan udara tekanan tinggi melalui sebuah celah buang dipermukaan yang berdekatan, dan menyeret udara keluar, bersama dengan itu Semakin tinggi tekanan pasokan udara primer maka semakin buruk efisiensi. Cairan memasuki ruang pompa melalui katup inlet dan didorong keluar melalui katup keluaran oleh aksi piston. Pompa piston mempunyai bagian utama berupa torak yang bergerak bolak-balik di dalam silinder untuk dapat mengalirkan fluida. Pompa ini dilengkapi dengan katupkatup, dimana fluida bertekanan rendah di hisap melalui katup hisap (suction) ke ruang selinder, kemudian ditekan oleh torak atau diafragma hingga tekanan statisnya naik dan sanggup mengalirkan fluida keluar melalui katup tekan (discharge). Pompa piston memiliki langkah-langkah kerja, pada langkah hisap maka terjadi kevakuman di dalam ruang silinder katup hisap terbuka maka cairan masuk ke ruang silinder, pada saat langkah tekan katup hisap tertutup dan katup keluar terbuka, sehingga fluida terdesak dan tekanan menjadi naik, kemudian aliran keluar melalui saluran keluar. Proses tersebut berlangsung terus-menerus selama pompa bekerja (Puspitasari.2015).



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



32



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 3.3.3 Komponen Pompa Reciprocating 1. Komponen Utama



Gambar 3.14. Pompa Reciprocating Sumber : Dokumen Penulis (2019)



 Piston/plunger berfungsi untuk mengisap fluida ke dalam dan menekannya kembali keluar silinder.  Batang Piston berfungsi sebagai penerus tenaga gerak dari mesin ke piston.  Mur Piston berfungsi untuk mengikat piston pada batang piston.  Ring/seal berfungsi untuk mencegah kebocoran fluida dari dalam silinder.  Silinder



berfungsi



sebagai



tempat



pergerakan



piston



dan



penampungansementara fluida.  Pulley atau puli adalah bagian dari pompa reciprocating yang berfungsi sebagai penerus daya yang diterima dari puli motor listrik melalui V belt.



Gambar 3.15. Pulley Pompa Reciprocating Sumber : Dokumen Penulis (2019)



 Silinder liner berfungsi sebagai pelapis selinder yang bagian dalamnyaharus mempunyai permukaan yang halus guna memperlancar gerak piston.  Packing berfungsi sebagai pencegah kebocoran fluida dari dalam silinder.  Perapat packing berfungsi sebagai penekan supaya packing tetap pada posisinya sewaktu batang piston bergerak. MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



33



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu  Safety valve dan by pass berfungsi sebagai katup pengaman saat terjadi kelebihan.



Gambar 3.16. Katup By Pass Sumber : Dokumen Penulis (2019)



 Katup Isap berfungsi untuk mengatur pemasukan dan penutupan fluida padasaat piston langkah isap.  Katup buang berfungsi untuk mencegah kembalinya fluida dari ruang outlet ke dalam ruang silinder pada saat piston langkah tekan. 2. Komponen Penunjang  Mesin Penggerak ( Gas Engine ) Penggerak merubah energi listrik menjadi energy mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan pompa. Energi ditransmisi ke pompa oleh suatu belt ke pully penggerak pompa. Pompa reciprocating ini menggunakan gas engine Caterpillar model 3304.



Gambar 3.17. Gas Engine Sumber : Dokumen Penulis (2019)



3.3.4 Sistem Pipa Masuk dan Keluar Cairan Sistem pipa masuk memindahkan cairan yang bersih dari bejana MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



34



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu penyimpanan pompa. Dari sebuah konstruksi pompa reciprocating data yang harus diperoleh meliputi : 1. Jumlah atau banyaknya silinder pompa. Silinder dari suatu pompa reciprocating sering dijadikan sebagai penamaan terhadap suatu pompa yang bersangkutan. 



Pompa yang dikonstruksikan dengan sebuah silinder disebut pompa simpleks.







Pompa yang dikonstruksikan dengan dua buah silinder disebut pompa dupleks.







Pompa yang dikonstruksikan dengan banyak silinder disebut pompa multipleks.



2. Ukuran atau diameter silinder pipa. Pada pompa reciprocating ditemui bahwa piston tidak dilengkapi dengan ring piston, sebagai pengganti piston dipakai batang plunger (plunger/rod). Sehingga memperoleh ukuran diameter silinder pompa dinyatakan sebagai diameter batang plunger. 3. Jumlah atau banyaknya aksi kerja pompa. Aksi kerja pompa dimaksud adalah terjadinya kerja pemompaan yang dilakukan oleh pompa reciprocating untuk satu siklus gerak bolak–balik batang plunger silinder. Berdasarkan jumlah aksi kerja maka pompa reciprocating dapat dibedakan atas dua macam yaitu :  Pompa aksi kerja tunggal (single acting)  Pompa aksi kerja ganda (double acting) 3.3.5. Gangguan Kerja Pompa Pada setiap keterpasangan peralatan di pabrik terdapat gangguan kerja baik gangguan yang datang dari luar peralatan maupun gangguan yang ada pada peralatan tersebut. Pada pompa reciprocating, gangguan sering terjadi/terdapat adalah sebagai berikut 1. Turunnya tekanan pompa. 2. Adanya getaran bunyi yang tidak wajar. 3. Turunnya kapasitas pompa. 4. Berkurangnya daya motor penggerak. 5. Adanya kebocoran pada pompa. Gangguan – gangguan kerja tersebut diatas dapat terjadi sewaktu – waktu, MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



35



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu untuk itu perlu direncanakan bagaimana penganggulangan yang dilakukan terhadap setiap gangguan tersebut. 3.3.6. Keuntungan Penggunaan dan Kerugian Reciprocating 1. Keuntungan Penggunaan Pompa Reciprocating a. Efisiensi lebih tinggi. b. Dapat digunakan langsung tanpa memerlukan pancingan. c. Bila bekerja pada kecepatan konstan, pompa ininakan mempunyai kapasitas dan tekanan yang konstan pula. d. Pompa ini cocok untuk penggunaan head yangntinggi dan kapasitas rendah. 2. Kerugian Penggunaan Pompa Reciprocating a. Konstruksi lebih rumit. b. Keadaan efisiensi yang tinggi tidak akan didapat lagi bila pompa beroperasi pada kondisi yang tidak sesuai. 3.3.7. Aplikasi Pompa Reciprocating Pada Industri Migas 1. Sebagai pompa injeksi cairan dengan tekanan tinggi. 2. Sebagai pompa Iumpur yang digunakan selama operasi pengeboran. 3. Sebagai pompa transfer pada pipe line pumping. 4. Sebagai pompa ,pada pabrik pengolahan minyak.



Gambar 3.18. Pumping Unit Sumber : Dokumen Penulis (2019)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



36



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 3.4. Karakteristik Pompa Reciprocating 1. Debit Aliran Fluida (Q) 𝑄 =𝐴𝑥𝑉 𝑄 = 𝐴𝑠 𝑉𝑠 = 𝐴𝑑 𝑉𝑑 atau 𝑄=



2𝑥𝐿𝑥𝐴𝑥𝑁 60



Q



= Debit aliran (m3/s)



A



= Luas penampang (m2)



V



= Kecepatan aliran (m/s)



L



= Panjang langkah piston (m)



N



= Putaran pompa (rpm)



2. Kecepatan pada Aliran Fluida (Velocity) (V) 𝑉= 𝑉𝑠 =



𝑄 𝐴



𝑄 𝑄 , 𝑉𝑑 = 𝐴𝑠 𝐴𝑑



As



= Luas penampang posisi isap (suction) (m2)



Ad



= Luas penampang posisi buang (discharge) (m2)



3. Rugi Mayor Rugi mayor adalah rugi yang terjadi akibat adanya gesekan yang terjadi akibat adanya gesekan yang terjadi antara fluida dengan kekasaran pipa. Headlosses major untuk aliran turbulen dapat dihitung dengan persamaan: ℎ𝑚 = 𝑓 𝑥



𝐿 𝑉2 𝑥 𝐷 2𝑔



hm



= Rugi Mayor (Headloss major) (m)



f



= Faktor gesekan



L



= Panjang pipa (m)



D



= Diameter pipa (m)



4. Bilangan Reynolds Profil aliran fluida dalam pipa ditentukan juga dari bilangan Reynolds, yaitu: 𝑅𝑒 =



𝑉𝑥𝐷 𝑣



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



37



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu Re



= Bilangan reynolds



v



= Viskositas kinematik (m)



V



= Kecepatan aliran fluida (m/s)



5. Rugi Minor Rugi minor (Headloss minor) adalah rugi yang disebabkan gangguan lokal seperti pada perubahan penampang, adanya katub, belokan (elbow) dan sebagainya. Kerugian ini dapat diketahui: ℎ𝑓 = Σ𝐾 𝑥 hf



= Headlosses (m)



ΣΚ



= Jumlah koefisien rugi minor



𝑉2 2𝑥𝑔



Koefisien Losses pada komponen pipa dapat dilihat pada lampiran 5 6. Head Total Head pompa adalah energi untuk mengalirkan sejumlah zat cair, yang umumnya dinyatakan dalam satuan panjang. Head total dapat diketahui: 𝑣2 𝐻 = ℎ𝑎 + ∆ℎ𝑝 + ℎ1 + 2𝑔 H



= Head total pompa (m)



ℎ𝑎 = Head statis total (m) ∆ℎ𝑝 = Perbedaan tekanan pada kedua permukaan fluida ∆ℎ𝑝 = ∆ℎ𝑝2 − ∆ℎ𝑝1 ℎ1



= Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan



v



= kecepatan aliran discharge dikurangi aliran suction (m/s)



7. Output Power Output power adalah daya yang digunakan pompa untuk mengalirkan crude oil. 𝑃𝑜𝑢𝑡 = 𝑃𝑜𝑢𝑡



= Output power (HP)



w



= Berat jenis (kg/m3)



Q



= Kapsitas pompa m3/s



H



= Head total (m)



𝑤𝑥 𝐻𝑥 𝑄 75



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



38



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 8. Input Power Input power adalah daya yang digunakan engine untuk menggerakan pompa. Input power dapat didapatkan dari spesifikasi gas engine Caterpillar 3304 yang tertera pada lampiran 4. Mendapatkan daya nya dapat melalui interpolasi. 9.



Efisiensi Pompa 𝜂𝑝𝑢𝑚𝑝 =



𝑃𝑜𝑢𝑡 𝑥100% 𝑃𝑖𝑛



𝜂𝑝𝑢𝑚𝑝 = Efisiensi Pompa Pout



= Output power (HP)



Pin



= Input power (HP)



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



39



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISA 4.1. Spesifikasi Pompa Reciprocating SP 3 Semanggi 1. Identifikasi Produk Product Name



: Reciprocating Pump Gardner-Denver FXD-172 (SP3-PA-2)



Product Application Area



: General Oil Supply



2. Technical Description Diameter piston



: 5 inch



Panjang langkah piston



: 10 inch



Putaran engine max



: 1800 rpm



Massa jenis crude oil



: 900 kg/m3



4.2. Prosedur Pengoperasian Pompa Reciprocating 1. Periksa radiator sebelum pengoperasian 2. Periksa oli sebelum pegoperasian 3. Periksa level tangki minyak sebelum dilakukan pengoperasian 4. Buka line valve discharger untuk menghindari kebocoran pipa 5. Hidupkan engine gas 6. Atur putaran engine (rpm) 7. Periksa tangki minyak secara berkala Hasil Pengamatan Dari hasil pengamatan pada pompa sentrifugal terdapat beberapa data yang di ketahui secara visual, yaitu sebagai berikut : Tabel 4.1 Data Hasil Pengamatan dan Gambar Instalasi Pompa



Putaran engine 1126 rpm



Massa jenis crude oil 900 kg/m3



Kapasitas Pompa 0,0027 m3/s



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



Pressure Discharge 22 psi



Putaran pompa 225 rpm



40



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu P-46 P-45



Z1



Tank Semanggi



Discharge Gas Engine E-1 Suction



P-47



Z2



Keterangan: - L1(Garis Merah):Panjang pipa suction - L2(Garis Biru) : Panjang pipa discharge Z



: Elevasi



Tank Nglobo



Gambar 4.1 Instalasi Pipa Pompa Reciprocating SP 3 Semanggi ke Nglobo Sumber: Microsoft Visio



Keterangan gambar : L1



= 13,5 m



Elbow 90° (suction) = 5



L2



= 12000 m



Elbow 90° (discharge)= 5



Gate Valve (suction)



=2



Elbow 45° (discharge)= 10



Gate Valve (discharge)



=2



Strainer (suction)



=1



Diameter pipa (suction)



= 6 inch



Z1



=2m



Diameter pipa (discharge)



= 4 inch



Z2



= 40 m



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



41



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 4.3. Hasil dan Pembahasan 4.3.1 Hasil Perhitungan 1. Debit Aliran Fluida 𝑄 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟕 m3/s 2.Kecepatan pada Pipa Isap Vs (suction) 𝑄



𝑉𝑠 = 𝐴



dimana : 𝐴𝑠 =



𝑠



𝑉𝑠 =



𝑚3 0,0027 𝑠 1 (0,152 𝑚)2 4 𝑥 3,14 𝑥



𝜋 𝑥 𝑑12 4



= 𝟎, 𝟏𝟓𝟐𝟑 m/s



3.Kecepatan pada Pipa Keluar Vd (discharge) 𝑄



𝑉𝑑 = 𝐴



dimana : 𝐴𝑑 =



𝑑



𝑉𝑑 =



0,0027 𝑚3 /𝑠 1 2 4 𝑥 3,14 𝑥 (0,101 𝑚)



𝜋 𝑥 𝑑22 4



= 𝟎, 𝟑𝟒𝟐 m/s



4. Perhitungan Bilangan Reynold (suction) v



= Viskositas kinematik (pada T : 40°C)



v



= 5,1711 x 10-6



Diketahui: Vs



= 0,1523 m/s



ds



= 0,152 m



BilanganReynold(𝑅𝑒 ) = 𝑅𝑒 =



𝑉𝑥𝑑 𝑣



(0,1523 m/s) 𝑥 (0,152 𝑚) = 𝟒𝟒𝟗𝟎, 𝟏𝟑𝟎𝟗 5,1711 x 10−6 𝑚2 /s



Dengan harga Re > 4000, maka sifat aliran fluidanya adalah Turbulen. Dari lampiran 5 koefisien kekasaran untuk pipa licin dengan material besi tuang diperoleh harga besi tuang (Cast iron). Pada lampiran koefisien kekasaran untuk pipa licin dengan material besi tuang diperoleh harga besi tuang (Cast iron), ε : 0,0002626 m 𝑓1 =



𝜖 0,00026 𝑚 = = 𝟏, 𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝑑 0,152 𝑚



Maka, koefisien gesekan dilihat pada lampiran diagram Moody (f1) = 0,047



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



42



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 5. Perhitungan Rugi Mayor pada Pipa Suction (hms) f1



= 0,047



L1



= 13,5 m



d1



= 0,152 m



Vs



= 0,1523 m/s



g



=9,81 m/s2



ℎ𝑚𝑠 = 𝑓1 𝑥 ℎ𝑚𝑠



𝐿1 𝑉𝑠2 𝑥 𝑑1 2𝑔



13,5 (0,1523 𝑚/𝑠)2 = 0,047 𝑥 𝑥 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟗 𝑚 0,152 2 𝑥 (9,81 𝑚/𝑠 2 )



6. Perhitungan Rugi Minor pada Pipa Isap (suction) Untuk rugi minor pada pipa isap terdapat 2 gate valve, 1 strainer dan 5 belokan perubahan arah (90°) Σ𝐾



= 6,51



Vs



= 0,1523 m/s



ℎ𝑓𝑠 = Σ𝐾 𝑥 ℎ𝑓𝑠



𝑉𝑠2 2𝑔



(0,1523 m/s)2 = 6,51 𝑥 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟕𝟕 𝑚 2 𝑥 9,81 m/𝑠 2



7. Perhitungan Bilangan Reynold (discharge) v



= Viskositas kinematik (pada T : 40°C)



v



= 5,1711 x 10-6 m2/s → tabel 4.1



Diketahui: Vd



= 0,342 m/s



dd



= 0,101 m



BilanganReynold(𝑅𝑒 ) = 𝑅𝑒 =



𝑉𝑥𝑑 𝑣



(0,342 m/s) 𝑥 (0,101 𝑚) = 𝟔𝟕𝟐𝟗, 𝟎𝟕𝟒 5,1711 x 10−6 𝑚2 /s



Dengan harga Re > 4000, maka sifat aliran fluidanya adalah Turbulen. Dari lampiran 5 koefisien kekasaran untuk pipa licin dengan material besi tuang diperoleh harga besi tuang (Cast iron). Pada lampiran koefisien kekasaran untuk pipa licin dengan material besi tuang diperoleh harga besi tuang (Cast iron), ε : 0,00026 m



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



43



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 𝑓2 =



𝜖 0,00026 𝑚 = = 𝟐, 𝟓𝟕 𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝑑 0,101 𝑚



Maka, koefisien gesekan dilihat pada lampiran diagram Moody (f2) = 0,045 8. Perhitungan Rugi Mayor pada Pipa Discharge (hmd) f2



= 0,045



L2



= 12000 m



d2



= 0,101 m



Vd



= 0,342 m/s



g



= 9,81 m/s2



ℎ𝑚𝑑 = 𝑓2 𝑥 ℎ𝑚𝑑



𝐿2 𝑉𝑑2 𝑥 𝑑2 2𝑔



12000 (0,342 𝑚/𝑠)2 = 0,045 𝑥 𝑥 = 𝟑𝟏, 𝟕𝟖 𝑚 0,101 2 𝑥 (9,81 𝑚/𝑠 2 )



9. Perhitungan Rugi Minor pada Pipa Discharge Untuk rugi minor pada pipa keluar terdapat 2 gate valve, 5 elbow 90°, dan 10 elbow 45°. Σ𝐾



= 7,02



Vd



= 0,342 m/s



𝑉𝑑2 2𝑥𝑔 (0,342 m/s)2 ℎ𝑓𝑑 = 7,02 𝑥 = 𝟎, 𝟎𝟒 𝑚 2 𝑥 9,81 m/𝑠 2 10. Perhitungan Head Pompa ℎ𝑓𝑑 = Σ𝐾 𝑥



𝐻 = ℎ𝑎 + ∆ℎ𝑝 + ℎ1 +



𝑣2 2𝑔



0,19013312 𝑚/𝑠 𝐻 = 42 𝑚 + 0,513 𝑚 + 31,83 𝑚 + = 𝟕𝟒, 𝟑𝟒𝟓 𝑚 2 × 9,81 m/𝑠 2 11. Output Power 𝑃𝑜𝑢𝑡 =



𝑤𝑄𝐻 75



𝑤 =𝜌𝑔 𝑃𝑜𝑢𝑡 =



900 𝑥 9,81 x 0,0024 x 74,345 = 𝟐𝟒, 𝟑𝟏 𝐻𝑃 75



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



44



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu 12. Input Power Input power adalah daya yang digunakan engine untuk menggerakan pompa. Input power dapat didapatkan dari spesifikasi gas engine Caterpillar 3304 yang tertera pada lampiran 6. Mendapatkan daya nya dapat melalui interpolasi. Untuk putaran engine sebesar 1126 didapatkan 60,03 HP. 13. Efisiensi Pompa 𝜂𝑝𝑢𝑚𝑝 =



𝑃𝑜𝑢𝑡 𝑥100% 𝑃𝑖𝑛



𝜂𝑝𝑢𝑚𝑝 =



24,31 𝐻𝑃 𝑥100% = 𝟒𝟎, 𝟒𝟗𝟖 % 60,03 𝐻𝑃



4.3.2 Pembahasan Dari hasil perhitungan pompa Reciprocating SP3-PA-2 yang diperoleh, diketahui data komperatif di lapangan diameter pipa isap (suction) d1 adalah 6 inchi sedangkan diameter pipa keluar (discharge) d2 adalah 4 inchi dan debit aliran instalasi Q adalah 0,0027 m3/s. Sehingga diperoleh kecepatan aliran pada pipa adalah vs = 0,1523 m/s dan vd = 0,342 m/s. Untuk perhitungan headloss pada pipa isap (suction) maka didapat nilai viskositas kinematik (pada suhu 40° C) v adalah 5,1711 x 10-6 m2/s sehingga didapat bilangan Reynold adalah 4490,1309 dengan hasil rugi mayor hms adalah 0,0049 m dan rugi minor untuk hfs 0,0077 m, sedangkan hasil pada pipa keluar (discharge) untuk viskositas kinematik adalah 5,1711 x 10-6 m2/s dan bilangan Reynold adalah 6729,074 dengan hasil rugi mayor hmd adalah 31,78 m dan rugi minor untuk hfd 0,049 m. Diperoleh head (hp) pada Pompa Reciprocating model FXD-172 (SP 3-PA-2) adalah sebesar 74,34 m, dengan efisiensi pompa sebesar 40,498 %. Maka head total (hp) pada pompa reciprocating model FXD-172 (SP 3-PA2) adalah sebesar 74,34 m dan nilai headloss nya sebesar 31,83 m. Dengan demikian pompa reciprocating model FXD-172 (SP 3-PA-2) masih ideal untuk digunakan hal ini dikarenakan head pada pompa lebih besar daripada headloss yang terjadi, sehingga pompa mampu untuk memompakan minyak dari SP III Semanggi ke District 2 Nglobo. Untuk efisiensi pompa reciprocating model FXD172 (SP 3-PA-2) sebesar 40,498 %, sedangkan pompa reciprocating umumnya memiliki standard efisiensi pompa ≥84 % (ASME 2009 Fluids Engineering).



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



45



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu  Cara meningkatkan efisiensi pompa reciprocating antara lain: 1. Menghindari kebocoran minyak dan air pada pompa Untuk kinerja yang lebih baik dari sebuah pompa reciprocating, harus selalu memastikan dan mempertahankan kapasitas volume. Ini berarti perlu dijaga volume cairan pada tingkat yang konstan, yaitu jumlah cairan yang masuk dalam pompa harus sama dengan cairan yang keluar dari pompa. Terjadinya kebocoran pompa dapat menyebabkan volume pompa menurun, termasuk kebocoran cincin segel pada silinder dan mekanisme keseimbangan kekuatan aksial pompa. Hal tersebut menyebabkan pompa tidak mengkompresi minyak dan air secara maksimal, sehingga menyebabkan tekanan dan efisiensi menurun. 2. Perawatan atau maintenance komponen utama pompa dilakukan secara rutin dan berkala Setelah pompa dioperasikan dalam kurun waktu tertentu, pasti muncul beberapa faktor kecil yang menimbulkan turunnya efisiensi pompa. Untuk itu perlu dilakukan pengecekan pada bagian pompa, seperti silinder, pompa, crankshaft yang mungkin terjadi cacat pada permukaannya sehingga menurunkan daya hidrolik pompa. 3. Penggunaan komponen penunjang aliran pipa yang ideal Dalam industri migas, instalasi pipa dibutuhkan dalam mengalirkan minyak dan air dari pengeboran menuju tangki minyak. Dalam hal ini komponen penunjang aliran pipa seperti elbow, gate valve, swing check, sambungan tee dsb sangat membantu dalam instalasi per pipaan. Dalam penggunaan komponen penunjang tersebut harus dipakai secara ideal, karena semakin banyak penggunaan komponen tersebut menyebabkan tinggi koefisien gesekan pada instalasi per pipaan, yang menimbulkan efisiensi laju aliran minyak menurun. 4. Pengecekan gas engine (daya engine) sebelum pompa dioperasikan Sebelum pompa dioperasikan ada kalanya dilakukan pengecekan tiap hari pada gas engine terutama pada radiator dan oli engine. Hal ini sangat mendasar untuk dilakukan karena, kinerja gas engine ini sangat berpengaruh kinerja dari pompa reciprocating tersebut.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



46



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 1. PT. Pertamina EP adalah perusahaan yang menyelenggarakan kegiatan usaha di sektor hulu bidang minyak dan gas bumi, meliputi eksplorasi dan eksploitasi. Wilayah kerja (WK) PT. Pertamina EP seluas 113.613,90 kilometer persegi yang merupakan limpahan dari sebagian besar Wilayah Kuasa Pertambangan Migas PT. Pertamina (Persero). Pola pengelolaan usaha WK seluas itu dilakukan dengan cara dioperasikan sendiri (own operation) dan kerja sama dalam bentuk kemitraan, yakni 4 proyek pengembangan migas, 7 area unitisasi, dan 52 area kontrak kerjasama kemitraan yang terdiri dari 27 kontrak Technical Assistant Contract (TAC), dan 25 kontrak Kerjasama Operasi (KSO). KSO sendiri mulai beroperasi Desember 2013. Jika dilihat dari rentang geografinya, PT. Pertamina EP beroperasi hampir di seluruh wilayah Indonesia, dari Sabang sampai Merauke. 2. PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu mengelola dua lapangan produksi (Distrik), yaitu Distrik I Kawengan dan Distrik II Ledok dan Nglobo. Namun, sejak akhir 2013 PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu melakukan perjanjian KSO (Kerjasama Operasional) dengan PT. Geo Cepu Indonesia untuk mengelola lapangan Kawengan, Ledok, dan Nglobo, sedangkan Central Processing Plant (CPP) Blok Gundih dikelola oleh PT. Titits Sampurna. Adapun PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu mengelola Tiungbiru (TBR), Tapen, Banyuasin (BNA), dan MGS (Main Gathering Station) Menggung. 3. Pengoperasian pompa reciprocating adalah suatu kegiatan pengoperasian yang dimulai dari proses pengecekan pada gas engine dan selanjutnya pengecekan pompa reciprocating. Gas engine ini perlu dilakukan suatu perlakuan khusus yang dilakukan setiap hari misalnya, pengecekan radiator dan oli mesin. Pompa reciprocating juga perlu dilakukan setiap pengoperasian dalam kurun waktu penggunaaan 272 jam/sekali untuk dilakukan tinjauan pada proses ekspansi crude oil dalam silinder piston. 4. Dalam pengkajian pompa reciprocating dilakukan analisis pada kerugian aliran pipa dan kemampuan pompa mengalirkan crude oil dari SP 3 Semanggi ke District 2 Nglobo. Salah satunya dilakukan perhitungan kerugian (headloss) MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



47



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu mayor dan minor dengan memperhatikan koefisien gesek komponen (gate valve, elbow, dan sambungan tee branch) pada instalasi pipa. Juga dilakukan analisis efisiensi pompa yang didapatkan dari perbandingan daya hidrolik dan daya poros. 5. Maka head total (hp) pada pompa reciprocating model FXD-172 (SP 3-PA-2) adalah sebesar 74,34 m dan nilai headloss nya sebesar 31,83 m. Dengan demikian pompa reciprocating model FXD-172 (SP 3-PA-2) masih ideal untuk digunakan hal ini dikarenakan head pada pompa lebih besar daripada headloss yang terjadi, sehingga pompa mampu untuk memompakan minyak dari SP III Semanggi ke District 2 Nglobo. 6. Efisiensi pompa reciprocating model FXD-172 (SP 3-PA-2) sebesar 40,498 %, sedangkan pompa reciprocating umumnya memiliki standard efisiensi pompa ≥84 % (ASME 2009 Fluids Engineering). 5.2. Saran Untuk meningkatkan efisiensi pompa reciprocating model FXD-172 (SP 3PA-2) diperlukan beberapa cara antara lain: 1. Menghindari kebocoran minyak dan air pada pompa 2. Perawatan atau maintenance komponen utama pompa dilakukan secara rutin dan berkala 3. Penggunaan komponen penunjang aliran pipa yang ideal 4. Pengecekan gas engine (daya engine) sebelum pompa dioperasikan



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



48



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu DAFTAR PUSTAKA Herbert et all. 2008. Positive Displacment Recciprocating Pump Fundamentals Power and Direct Acting Types. Penistone : Sheffield. K. Roul. 2015. Raboratory Manual on Reciprocating Pump Test Rig. Gandhi Institute for Technologil Advancement : Bhubaneswar. Puspawan, A. 2013. Analisa Rugi-Rugi Instalasi Pipa dan Pompa Reciprocating di PT. Pertamina EP Region Area Prabumulih Propinsi Sumatera Selatan. Universitas Bengkulu : Bengkulu. Rahmanda dkk. 2014. Piston Pump. Institut Teknologi Sepuluh November : Surabaya. Ravivarman and Iqbal. 2016. Modelling and Performance Evaluation of a Duplex Reciprocating Pump. SRM University : India. Suarda, Made. 2015. Pompa dan Kompresor. Universitas Udayana : Denpasar. Xie et all. 2009. Research on Improving Efficency of High Pressure Pump in SeawaterReverse Osmosis Desalination. ASME : Colorado.



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



49



Laporan Praktik Industri PT. Pertamina EP Asset 4 Field Cepu



LAMPIRAN



MECHANICAL ENGINEERING STATE UNIVERSITY OF MALANG



50