Perancangan Skid MPFM Single Line dengan metode VDI 2221

Presentasi Tugas AkhirTeknik Mesin

Rudi K Arief41309120015

Sekilas mengenai MPFM• MPFM (Multi Phase Flow Meter)

merupakan pengukur aliran dan komposisi dari minyak dan gas bumi yang tercampur dalam lumpur galian (mud logging) yang berisi berbagai jenis material tanpa harus melakukan proses pemisahan (fluid separation) terlebih dahulu. Hasil pengukuran dihasilkan oleh detektor nuklir dengan sumber barium-133 dan smart detector tanpa membahayakan para pekerja. MPFM diaplikasikan langsung di lapangan dengan posisi yang dekat dengan logging well dan hasilnya bisa langsung diperoleh di tempat.

Metode VDI 2221

Merupakan suatu metode yang mengatur langkah kerja perancangan untuk mempertepat dan memperjelas tugas, menentukan fungsi struktur, mencari prinsip solusi beserta strukturnya, menguraikan varian yang dapat direalisasikan, memberikan bentuk pada model serta merinci pembuatan dan penggunaannya sehingga bisa di dapatkan hasil rancangan yang optimal.

Proses perancanganKonsep perancangan :

Penyederhanaan sistim 2 line menjadi 1 line agar lebih sederhana kecil dan ringan sehingga lebih mudah dalam transportasi dan penyimpanan.

Diperoleh dari : Permintaan costumer, permintaan manajemen, wawancara lapangan, analisa dan pengolahan data berdasarkan referensi dan literatur yang ada.

Daftar kehendakMerupakan hasil mentah dari data-data yang diambil dari konsep

diatas yang masih bersifat umum dengan susunan yang tidak teratur.

Tabel daftar spesifikasiHasil pengolahan daftar kehendak yang telah dibagi menurut

faktor rancangan serta pembagian menurut tuntutan (demand) dan keinginan (wishes)

Fungsi keseluruhanStruktur fungsi ini digambarkan dengan blok diagram

yang menunjukkan hubungan antara input dan output yang berupa aliran energi, material dan sinyal.

Fungsi komponen utamaStruktur fungsi berdasarkan unsur utama dalam alat ini adalah

sebagai berikut : 1. Primary structure. 2. Pad eye. 3. Frame connector. 4. Line stabilizer. 5. Line support. 6. Cover. 7. Pengunci cover. 8. Connector support. 9. Base frame. 10. Top frame. 11. Cable hanger.

Prinsip Solusi

Setiap struktur fungsi dari komponen-komponen di atas haruslah dicari prinsip solusinya dan diuraikan berdasarkan unsur-unsur yang telah disebutkan di atas ke dalam suatu tabel prinsip solusi. Dalam rancangan ini di hasilkan prinsip solusi sebanyak 4 varian.

Tabel Prinsip Solusi

Pemilihan variasi kombinasiDengan adanya 4 macam kombinasi, maka harus

dilakukan suatu seleksi agar perancangan akhir bisa benar-benar mendekati tuntutan desain. Hasil pengkajian terhadap variasi-variasi yang sudah ada disajikan dalam tabel pemilihan variasi struktur fungsi.

Dari hasil pengkajian dibuatkan jalur variasi prinsip solusi

Masing-masing jalur variasi prinsip solusi diatas diberikan penilaian dan bobot berdasarkan pada kriteria dan parameter yang telah ditentukan

Kesimpulan hasil penilaian jalur prinsip solusi :

Varian 1 dengan nilai tertinggi dipilih sebagai alternatif terbaik karena sesuai dengan permintaan dan spesifikasi yang diinginkan customer dan perancang , memiliki kekuatan yang cukup untuk menerima beban kerja, bobot tidak terlalu berat dan mudah dalam proses permesinan karena berupa tubing persegi empat, serta peralatan dan asesoris yang sederhana dan mudah dioperasikan.

Perhitungan untuk sertifikasi pad eye

Untuk sertifikasi kekuatan pad eye perhitungan yang dibutuhkan adalah kekuatan dari konstruksi pad eye dan kekuatan dari hasil pengelasan pad eye terhadap struktur yang akan di tahannya.

Rumus perhitungan ini terlebih dahulu disahkan oleh DNV sebagai badan standardisasi internasional.

Hasil perhitunganBentuk dari pad eyes dapat diterima karena Tear out-stress dan

Contact Stress masih jauh di bawah nilai Yield Strength dari material pad eye dimana Re Minimumnya adalah 235 N/mm2.Tear out-stress : 20,53 N/mm2 < 235 N/mm2 Ok.Contact stress : 91.77 N/mm2 < 235 N/mm2 Ok.

Shear stress dan bending stress pada daerah yang dilas lebih kecil dari tensile strength yang diperbolehkan (all: 14.79 kg/mm2)Shear stress (sw) : 1.15 kg/mm2 < 14.79 kg/mm2 Ok.Bending stress (bw) : 1.254 kg/mm2 < 14.79 kg/mm2 Ok.

Kesimpulan dan saranVarian 1 adalah yang terbaik terbaik untuk direalisasikan karena

mempunyai nilai tertinggi dari penerapan metode VDI 2221.Desain pad eye yang berupa full block dapat diterima karena

hasil perhitungan Tear out-stress dan Contact Stress dari rancangan ini masih jauh di bawah nilai Yield Strength dari material pad eye.

Rancangan pemasangan pad eye ke top frame structure dapat diterima karena telah memenuhi standar kekuatan shear stress dan bending stress pada daerah yang dilas, dimana hasilnya masih lebih kecil dari tensile strength yang diperbolehkan.

Walaupun alat yang akan dirancang tidak memenuhi semua jenis input (material, sinyal, energi) pada sturktur fungsi tapi metode VDI 2221 ini tetap dapat dan efektif untuk digunakan.

Daftar kehendak sangat diperlukan untuk penentuan prinsip solusi karena mencakup semua harapan terhadap rancangan, baik dari pelanggan, manajemen, atasan dan si perancang sendiri

Untuk proses perancangan dengan schedule yang singkat dan ketat, pembuatan variasi yang detail serta gambar produk per variasi suatu waktu akan menjadi beban dan membuang banyak waktu dan pikiran. Dalam hal ini pembuatan tabel prinsip solusi bisa disederhanakan dengan sketsa tangan sederhana atau sekedar deskripsi tulisan

Terima kasih atas perhatiannya