< Previous 190 dari 227 Beberapa kesimpulan yang dapat digambarkan dari persamaan diatas: 1. Ukuran butiran minyak yang lebih besar, dan diameter bertambah besar maka akan membuat kecepatan (velocity) keatas bertambah besar. Perubahan ukuran butiran ini akan membuat perubahan waktu yang semakin besar maka membuat waktu yang dibutuhkan untuk bergerak ke atas semakin berkurang dan ini membuat perawatan (treating) semakin mudah. 2. Perbedaan density antara butiran minyak dan fasa air yang semakin besar akan membuat kecepatan bergerak naik ke permukaan. Maka dengan kondisi yang demikian akan membuat perawatan semakin mudah. 3. Bertambahnya temperatur membuat menurunnya viscositas air, dan membuat bertambahnya kecepatan untuk naik ke permukaan. Maka temperatur yang lebih tinggi akan lebih mudah dibandingkan dengan temperatur air yang rendah. 1.2.2 Penyebaran (Dispersion) Sebuah butiran (droplet) minyak yang terombang ambing menjadi tidak stabil ketika kinetic energy cukup untuk membuat perbedaan tegangan permukaan antara butiran tunggal dan beberapa butiran yang lebih kecil terbentuk. Pada waktu yang bersamaan process ini berlangsung, gerakan partikel-partikel minyak yang lebih kecil menyebabkan mereka menyatu. Oleh karena itu, butiran dengan ukuran yang 191 dari 227 maksimum akan selalu memberikan energy secara tetap dengan kecepatan penggabungan sama dengan kecepatan maksimum penyebaran. Satu hubungan untuk ukuran partikel yang maximum yang mempunyai kesetimbangan telah dikemukakan oleh Hinze sebagai berikut: dmax = diameter droplet, micron = surface tension, dynes/cm w = density, g/cm3 P = pressure drop, psi tr . = retention time, minutes Dapat dilihat bahwa penurunan tekanan yang lebih besar dan demikian pengalaman selama ini the shear forces ketika mengalir melalui system perawatan (treating system), butiran minyak yang lebih kecil maupun yang ukurannya maksimum pasti akan terbentuk. Penurunan tekanan yang besar akan terjadi ketika melewati choke yang ketebalannya kecil/pendek, control valves, desanders, dan sebagainya. Di peralatan ini butiran-butiran minyak akan terbentuk. Proses penyebaran (dispersion process) secara teoritis tidak bisa terjadi seketika itu. Bagaimanapun juga, pengalaman lapangan kemunculannya 192 dari 227 terjadi sangat cepat. Untuk keperluan perencanaan, itu dapat diasumsikan yang mana sewaktu-waktu penurunan tekanan yang besar terjadi, seluruh butiran- butiran yang ukurannya paling besar seketika itu juga akan menyebar. Ini tentu saja, sebuah penaksiran yang salah. 1.2.3 Penggabungan (Coalescence) Proses penggabungan di dalam system air buangan (water treating systems) membutuhkan waktu yang lebih dibandingkan dengan proses penyebaran (dispersion). yang mana penyebaran dua fluida yang tak bisa bercampur (immiscible liquids), jarang sekali terjadi penyatuan dengan cepat ketika dua butiran itu bertumbukan. Dalam kondisi tekanan yang berubah-ubah sepasang butiran akan terpisah, energy kinetic membuat sepasang butiran yang lebih besar terombang ambing dibandingkan kekuatannya (energy) untuk menyatu diantara mereka, kontak (contact) akan terpecah sebelum proses penggabungan terjadi. 1.2.4 Pengapungan (flotation) Proses pengapungan (flotation) akan meningkatkan proses pemisahan dari butiran-butiran minyak (oil droplets) dalam fasa kontinyu air. Proses ini diselesaikan dengan cara meningkatkan perbedaan density antara dua fluida dengan 193 dari 227 mengikatkan/menyentuhkan gelembung- gelembung gas (gas bubbles) ke butiran –butiran minyak. Proses pengapungan (flotation process) akan menurunkan waktu tinggal dalam vessel (retention time), dengan cara demikian, penurunan ukuran vessel pemisah (separating vessel) dibutuhkan untuk memberikan sebuah butiran dengan ukuran tertentu mengapung ke permukaan. 194 dari 227 BAB IV SISTEM PERALATAN AIR PRODUKSI 2.1 Settling Tanks dan Skimmer Vessels Bentuk paling sederhana dari peralatan perawatan yang utama adalah sebuah settling (skim) tank or vessel. Hal ini umumnya didesain untuk memberikan waktu lama tinggal selama proses penyatuan dan proses pemisahan secara gravitasi akan terjadi. Bila perlu konsentrasi minyak yang terbuang dari proses ini juga harus diketahui atau dianalisa kosentrasi minyaknya, secara teori dimensi vessel dapat ditentukan. Masalah pemisahan (separation) yang tak dikehendaki dari skim vessels yaitu tak dapat mengesampingkan effect dari vibrasi, turbulensi dan sebagainya. Bentuk peralatan (skimmer) yang dapat digunakan adalah vertical atau horizontal skimmer. Di dalam vertical skimmer butiran- butiran minyak bergerak ke atas/permukaan harus melawan arus aliran air yang bergerak mengalir kearah bawah dalam bejana skimmer. Beberapa bejana skimmer yang berbentuk vertical mempunyai inlet spreaders dan outlet collectors untuk membantu meratakan distribusi aliran. Dalam bejana skimmer yang berbentuk horizontal butiran-butiran minyak naik ke permukaan secara tegak lurus (perpendicular) terhadap aliran air. Aliran masuk di bawah lapisan minyak. Sedangkan air berputar dan mengalir secara horizontal sepanjang bejana. 195 dari 227 Baffle dapat dipasang untuk meluruskan aliran air yang masuk di bejana ini. Butiran-butiran minyak berada di bagian ini akan bersatu/bergabung dan naik ke permukaan dari batas air dan minyak. Lihat gambar 2. Minyak terpisah melewati oil weir. Bejana yang berbentuk mendatar (horizontal) adalah lebih effisien untuk digunakan merawat air karena butiran minyak tidak cukup energy melawan aliran/arus aliran air. Bagaimanapun juga, vertical skimmers digunakan dalam hal-hal dimana terdapat pasir dan partikel-partikel padat yang lain. Komponen yang digunakan adalah sand drain yang ada di bagian bawah/dasar. Berdasar pengalaman dengan desain yang rumit sand drain dalam horizontal vessel yang besar tidak memberikan hasil yang memuaskan. 196 dari 227 Gambar.2 Vertical skimmer schematic 197 dari 227 2.2 API rectangular cross-section tank Digunakan unutuk menangani volume yang besar pada proses upstream. Peralatan ini mempunyai geometri persegi empat dan berbentuk channel. Lihat gambar 3. Gambar 3. API separator 198 dari 227 2.3 Plate Coalescers Plate coalescers adalah skim tanks atau vessel yang menggunakan plat yang digunakan untuk menaikkan proses separasi secara gravitasi. Bermacam-macam bentuk dari plate coalescer telah ditemukan. Bentuk ini yang umumnya dinamakan parallel plate interceptor (PPI), corrugated plate interceptors (CPI), or cross-flow separators. Semua peralatan ini menggunakan separasi secara gravitasi yang membuat butiran minyak bergerak ke permukaan berkumpul dan terjadilan pemisahan minyak dan air. Lihat gambar 4. Diameter butiran minyak yang digunakan pada Stokes' Law sebesar 1 sampai 10 microns. Bagaimanapun juga, pengalaman lapangan menunjukkan bahwa ukuran 30 micron yang terkumpul adalah batas ukuran butiran yang masih dapat dipindahkan. Fluktuasi tekanan, getaran pada platform dsb., adalah cenderung menghalangi butiran untuk berkumpul ke permukaan. 2.3.1 Parallel Plate Interceptor (PPI) Bentuk pertama sebuah plate coalescer adalah parallel plate interceptor (PPI). Pertama kali ini dipasang pada sebuah API separator. Ini ditunjukkan pada gambar 5. Sebuah plate yang berbentuk "V" dimana aliran akan menembus yang kemudian minyak bergerak ke-atas dari bagian bawah dari coalescing plate dan bergerak ke sisi-sisi. Sediment bergerak menuju ke tengah-tengah kemudian ke bawah dari dasar alat 199 dari 227 pemisah (separator), dan mereka nantinya akan dipindahkan. Gambar 4 : Plate Coalester Next >