ANALISIS LIQUID HOLD-UP DAN KECEPATAN GELOMBANG ALIRAN SLUG AIR-UDARA PADA PIPA HORIZONTAL MENGGUNAKAN METODE CECM

Abstract

Aplikasi aliran dua fase ditemukan di berbagai sistem produksi seperti pada produksi pangan, pembangkit listrik, pabrik kimia, dan industri minyak bumi. Salah satu pola aliran yang perlu dihindari adalah aliran slug. Hal ini karena liquid yang dibawa oleh aliran gas menimbulkan perubahan tekanan yang mendadak dan osilasi tekanan yang besar. Hal tersebut dapat menyebabkan pipa pecah, kerusakan struktur akibat getaran, atau memicu terjadinya korosi akibat kavitasi. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat aliran slug ditinjau dari liquid hold-up dan kecepatan gelombang sebagai fungsi waktu pada pipa horizontal.

Pipa acrylic diameter 50 mm dengan panjang total 18 m menjadi seksi uji untuk dapat mengetahui secara visual. Kecepatan udara yang dialirkan dari kompresor divariasikan dari 0,7 m/s sampai 4,25 m/s, sedangakan kecepatan air yang dialirkan dari pompa 0,38 m/s sampai 0,68 m/s. Constant Electric Current Method (CECM) merupakan metode pengukuran yang digunakan untuk menganalisa liquid hold-up dan kecepatan gelombang. Tiga sensor dengan jarak masing-masing sensor 215 mm dipasang pada seksi uji. Liquid hold-up dihitung dari perbandingan antara fraksi full liquid dan fraksi dua fasanya. Kecepatan gelombang dihitung dengan menggunakan metode korelasi silang dari liquid hold-up dua sensor yang berututan.

Peningkatan kecepatan fluida cair akan sebanding dengan meningkatnya liquid hold-up. Kecepatan gelombang akan bertambah cepat apabila kecepatan udara juga semakin cepat. Dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan metode pengukuran Constant Electric Current Method (CECM) dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat aliran slug ditijau dari karakteristik lokal.