Tangki bola kuning instalasi migas dengan latar langit biru
Joule The Energy

Solderhangat.

solderhangat.com

Instrumentasi, metering & IoT — catatan dari lapangan

Ultrasonic Gas Metering (dasar perhitungan)

Tak terasa, sepertinya blog ini seperti sudah tidak ada yang ngurusin lagi, mungkin karena diakhir tahun 2011 kesibukan di tempat kerja memang lagi memuncak dan padat sekali, kesibukan ini sebenarnya memang merupakan agenda rutin yang harus diselesaikan, kalau saya rekap kesibukan tersebut mulai memuncak sejak bulan November dan puncaknya pada bulan Desember, kesibukan tersebut antaralain :

  1. Perbaikan Problem pada sistem regulator di Metering IKPP
  2. Kegiatan Kalibrasi Metering IKPP
  3. Install ulang sistem SCADA untuk monitoring
  4. Rekonfigurasi Ulang Sistem Flow Komputer untuk Redudancy System
  5. Training Sistem Flow Komputer untuk Asistan Teknisi dan Teknisi

saat ini cukup legah rasanya, karena semua kegiatan tersebut sudah dapat diselesaikan,walaupun belum sempurna seperti yang diharapkan, tetapi setidak nya Team Facility di tempat saya bekerja telah bekerja secara maksimal.

Dan pada kesempatan ini ada sedikit waktu luang, yang dapat saya gunakan untuk menambah isi materi / contents dari blog ini, pada kesempatan ini saya akan menulis mengenai Ultrasonic Metering System. sistem metering ini merupakan sistem terbaru saat ini dalam pengukuran Gas alam / Natural Gas. sekedar informasi ditempat saya bekerja kami sebenarnya mempunyai sistem metering lain yan lebih dahulu teknologi nya yaitu Sistem Metering Orifice. tetapi pada kesempatan ini pembehasan hannya akan saya fokuskan pada Ultrasonic Metering System untuk sistem yang kedua akan kita bahas di postingan berikutnya.

Apakah Gas Metering itu dan dasar Perhitungan ?

sebelum terlalu jauh membahas tentang Ultrasonic Metering System ini sebaiknya kita defenisikan apa itu gas metering sistem? menurut wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_meter) Gas Metering adalah sebuah alat atau Meter yang digunakan untuk mengukur bahan bakar Gas atau Gas alam, yang digunakan di perumahan, atau gas yang digunakan oleh mesin pembangkit listrik atau industri lainnya, hasil pengukuran dinyatakan dalam satuan volume. pada awalnya pengukuran Gas hanya berdasarkan standar volume total dari gas tersebut, tetapi pada kenyataannya perbedaan tekanan dan temperatur serta komposisi gas tersebut akan memberikan nilai bakar atau energi yang berbeda pada gas tersebut, oleh sebab itu untuk saat sekarang transaksi jual beli gas adalah berdasarkan nilai energi yang terukur (Measured Energy). Berdasarkan Data output dari Metering gas ini secara garis besar kita dapat mengelompokkan Metering ini sebagai berikut ini :

  1. Mass Meter
  2. Volume Meter

Dari kedua jenis meter tersebut kita mendapatkan berbagai data mentah berupa, Density, Compressiblity, Calorific Value atau Heating Value parameter ini akan kita gunakan untuk Perhitungan Totalizer yang lainnya. Untuk metering Gas Tipe Volume / Volumetric Meter terdapat 2 cara untuk mendapatkan Gross Volume, yaitu :

  1. Sinyal dari Meter berupa Frekwensi ( Hz )
  2. Sinyal dari meter berupa Kecepatan Gas / Velocity of Gas (VOG).

Jika sinyal dari Meter berupa frekwensi maka, Meter tersebut harus mempunyai apa yang dinamakan k Factor, k Faktor ini merupakan nilai yang menentukan berapa banyak Fulse yang mewakili 1 Volume – unit. misalnya k Faktor yang digunakan adalah 1000 pulses/m3,ini berarti bahwa 1 m3 akan diwakili oleh 1000 pulse. Jika sinyal dari Meter dari meter berupa VOG yang didapat dari data serial meter maka, untuk mendapatkan Flowrate adalah dengan cara mengalikan VOG dengan area dari internal diameter Meter tersebut. sebagai informasi tidak  ada Meter yang benar-benar linier di dunia ini oleh karena itulah sebuah meter haruslah dikalibari sewaktu dibuat, hal ini diistilahkan dengan Wet Calibration hal ini sebenarnya pekerjaan yang sederhana saja yaitu meter ini di seri kan dengan meter pembanding untuk mendapatkan hasil perbandingan pada beberapa titik flow tertentu. nilai deviasi atau perbedaan pembacaan ke 2 meter ini dinamakan Meter Factor nilai meter factor ini akan diterapkan atau digunakan pada meter yang sedang di Kalibrasi tersebut. nilai konpensasi dari Meter Factor ini dapat di gunakan pada Metering tersebut (USM) atau Pada Flow Computer itu sendiri,berdasarkan kesepakatan dan nilai ini harus digunakan pada salah sistem.

Faktor lain yang mempengaruhi Flow rate adalah perubahan Pressure dan temperature karena perubahan ini akan menyebabkan perubahan Ekpansi Pipa atau Pipe Exspantion perubahan ini akan menyebabkan Volume Gas yang mengalir juga akan berubah, untuk mengkonpensasi hal ini maka kita mendapatkan nilai Konpensasi Pressur (cpsm) dan nilai Konpensasi Temperatur (ctsm). Ringakasan Rumus untuk perhitungan Flowrate ini adalah sebagai berikut:

Gross Volume Flowrate adalah :

Nilai dari 3600 adalah nilai Volume / Jam atau Volume / Hours dan jika perhitungan dalam 1 hari akan menjadi 86400/hari atau Day. perhitungan yang lainnya adalah perhitungan Flowrate Gas dalam keadaan Standart, maksudnya adalah nilai flow tersebut dihitung saat temperatur dan perssure nilai standar berdasarkan acuan standar yang digunakan dalam hal ini dapat merujuk pada :

  1. AGA / American Gas Ascosiation
  2. ISO / International Standard Ascosiation
  3. Standar yang disepakati oleh Seller dan Buyer.

Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

Standar Flowrate adalah :

kita dapat juga mencari/ menghitung Standar Flowrate dengan mengetahui Standar Density dan Line Density, dan Rumus yang digunakan adalah :

pada banyak aplikasi dilapangan, parameter seperti Compressibilty dan Line Density dihitung berdasarkan standar, satandar perhitungan yang paling banyak digunakan adalah AGA 8 untuk mendapatkan Compressibilty dan Line Density, Selain itu ISO 6976 juga dapat digunakan untuk menentukan Line Density.

Mass Flowrate

Mass Flowrate ditentukan dengan masa dari gas yang melewati metering dalam waktu tertentu, nilai ini dapat ditentukan dengan mengetahui Fluids Density atau density gas tersebut, Formula yang digunakan adalah :

Energy Flowrate

Energy Flowrate dapat di hitung dengan mengetahui nilai Gross Heating Value yang terkantung dalam Gas yang sedang diukur dalam keadaan standar. rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

Perhitungan Standar yang digunakan antara lain :

  1. ISO 6976
  2. GPA 2172

demikianlah dasar perhitungan yang dilakukan pada metering Gas, untuk detail Ultrasonic Metering System itu sendiri akan kita bahas pada Postingan tersendiri yach.. jadi tetap updated materi terbaru di solderhangat.wordpress.com sampai ketemu di postingan berikutnya…..

24 thoughts on “Ultrasonic Gas Metering (dasar perhitungan)”

  1. salam kenal mas..
    terimakasih ata informasinya, sangat membantu saya..

    sama mau nanya, kalau untuk perhitungan gross flowrate menngunakan orifice plat rumus nya sama juga ga? atao berbeda?

    terimakasih

    Reply
    • salam kenal Juga Mas, maaf baru aktiv lagi di blog saya ini, sebenarnya untuk dasar perhitungan Flowrate di Meter orifice adalah menggunakan rumus yang di turunkan dari rumus Bernauli, kalau saya tuliskan di sini sepertinnya jadi panjang, begini saja mas kirim alamat emailnya nanti saya kirimkan contoh presentasi saya mengenai dasar pengukuran Gas, materi ini sebenarnya adalah bahan internal Training di Perusahaan tempat saya bekerja, dan kebetulan saya yang memberi training tersebut.

      Reply
    • untuk perhitungan gross flowrate, pada dasarnya rumusnya diturunkan dari rumus bernoully untuk jelasnya, saya kirimkan saja file training yang saya sampaikan di internal tempat saya bekerja, sehinggga mas dapat membacanya sendiri, mudah-mudahan bermanfaat.
      salam

      Reply
    • Terima kasih telah berkunjung ke blog ini, untuk materi yang ada dapat di copas, dan mudah-mudahan hannya digunakan untuk kegiatan memperkaya pengetahuan dan berbagi pengalaman, tetapi jalan lupa untuk selalu menyatakan sumber dari materi yang tersebut dari solderhangan.wordpress.com

      salam

      Reply
  2. Thanks mas, materinya sangat membantu. Bisa tanya mengenai
    – apakah meter prover?
    – bagaimana konfigurasi Z di ultrasonic metering?
    – apakah di gas ultrasonic metering harus ada meter prover?
    Terimakasih atas penjelasannya.

    Reply
    • Materi yang dimaksud mengenai apa mas, kalau masalah chemical/kimia nya saya kurang paham, saya hannya menangani hal2 teknis yang berhubungan dengan measurement / atau pengukurannya,

      Salam

      Reply
  3. Salam perkenalan nama saya Sumarto, saya ingin mengetahui sifat flow meter gas yang terpasang pada instalasi CNG dimana saya bekerja.
    Pada kondisi normal dimana pressure gas yang masuk ke kompressor sebesar 400 psi, volume gas yang mengalir selama t detik terbaca pada flow meter H m3, akan tetapi ketika ada masalah, pressure gas yang masuk ke kompressor rendah/menurun sekitar 200 psi, volume gas yang mengalir selama t detik pada flow meter terbaca H-X m3, dimana X m3 ini sekitar 25%nya H m3. kenapa penurunan pressure tidak sebanding lurus dengan volome gas yang mengalir pada flow meter. Rumus perhitungannya bagamana? flow meter nya masih menggunakan sistim baling baling. Bagaimana rumus perhitungan volume gas yang mengalir apakah sebanding dgn penurunan pressure? terimakasih

    Reply
    • Flow meter yang bapak gunakan adalah baling-baling ? saya perkirakan ini adalah Turbine meter, pada turbine meter Gross Volume dihitung berdasarkan berdasarkan banyak nya putaran/detik untuk satuan volume, nilai ini ditentukan oleh pabrikan pembuat Turbine Meter tersebut yang lebih dikenal sebagai impulse/m3, sebagai contoh yang umum misalnya 1 m3 = 1000 impulse jadi setiap seribu puratan turbine tersebut = 1 m3 nilai ini dilihat pada sertifikat Kalibrasi. pertanyaan bapak volume dihitung pada tekanan tertentu (misal 200 psi) dan pada suhu tertentu, berarti volume yang bapak maksudkan adalah Standard Volume misalnya Nm3, volume ini dihitung dengan menggunakan AGA 7 :
      Standard Volume = Gross Volume (Pf/Pb)(Tb/Tf)(Zb/Zf)
      Pf = Flowing Pressure
      Pb = Base Pressure
      Tb = Base Temperature
      Zb = Compressibility at base condition
      Zf = Compressibility at Flowing condition
      dari rumus diatas dapat menjawab pertanyaan bapak jika ada penurunan tekanan (misal 25%) dengan anggapan temperature tetap, hal ini akan menyebabkan penurunan volume, semoga membantu

      Reply
    • mohon maaf baru balas sekarang, Nm3 adalah satuan pengukuran Gas yang digunakan di industri, satuan ini biasanya dikenal sebagai satuan pengukuran gas dalam keadaan standar/normal pada suhu 0 derajat Celcius dan tekanan 1 atmosphere (101.3 kPa) satuan ini dikenal juga sebagai satuan volume gas dalam Sistem Metric (SI). selain satuan Nm3 di dunia gas juga dikenal satuan volume lain yaitu SCF (Standard Cubic Feet) dalam hal ini gas diukur volumenya dalam keadaan standard pada suhu 60 F pada tekanan 14.73 psia satuan ini dikenal juga sebagai satuan imperial. 5 Jt Nm3 = 5.000.000 Nm3 yang diukur pada keadaan standard suhu 0 C dan tekanan 1 atm. demikian semoga membantu

      Reply
    • terima kasih telah berkunjung ke blog saya, dasar pengukuran yang dimaksud menggunakan apa ? orifice ? Ultrasonic atau turbine meter? karena masing-masing type mempunyai prinsip kerja berbeda, tetapi hasil akhirnya akan sama, terus terang saya mempunyai sedikit pengalaman hannya untuk pengukuran Gas Alam, untuk liquid secara prinsip juga sama.

      Salam solderhangat…

      Reply
      • Malam mas salam kenal,saya aan saya baru berkecimpung di gas metering station segabai operation tapi saya lebih tertarik ke arah teknisi nya,mohon bantuannya mas apa2 saja yg harus saya pelajari,atau boleh klo ada bahan/materj tentang metering station di share ke saya pak,terimakasih,email: anwarsaputra613@yahoo.co.id

        Reply
  4. saya sangat terkesan dengan materi diatas mas, saya baru bergabung di perusaahn natural gas tetapi saya rasa masih kurang bnyak ilmu tentang natural gas, di tempat saya bekerja untuk perhitungan flow nya menggunakan oriffice meter, flow comp, scada dll, kalo boleh mas saya minta materi atau teori tentang oriffice meter (Perhitunganny), flowcomp (perhitungannya), sistem scada, dan satu lagi mas sharing dong mas tentang hasil atau cara yang telah mas kerjakan tentang Perbaikan Problem pada sistem regulator di Metering IKPP,
    Kegiatan Kalibrasi Metering IKPP,
    Install ulang sistem SCADA untuk monitoring
    Rekonfigurasi Ulang Sistem Flow Komputer untuk Redudancy System, email saya mas bayukdp234@gmail.com, terimakasih bnyak mas haturnuhun mas

    Reply
  5. izin mau tanya tentang perhitungan nilai gross flow rate usm yang memakai nilai frekuensi / k factor itu didapat dari referensi standart aga berapa? kalau perhitungan nilai groos flow rate vog kan pakai standart aga 9 yang nantinya mengambil parameter – parameter yang dibutuhkan dengan melakukan performance test pada usm yang nantinya akan tampil nilai kecepatan masing – masing chord
    ini email saya pak mohon izin pencerahannya sulistiyan06@gmail.com

    Reply

Leave a Comment