Pompa Listrik Submersible: Kenali Perbedaan Uji Horizontal dan Vertikal

 

Hai, sobat pembaca! Gue punya cerita menarik nih tentang pompa listrik submersible alias Electric Submersible Pump (ESP) tipe sentrifugal multi tingkat. Tenang aja, meski namanya kepanjangan, tapi ceritanya seru banget, lo! Yuk, kita kenalan sama jagoan baru di industri perminyakan ini!

Industri perminyakan dan pertambangan pastinya udah nggak asing lagi dengan pompa-pompa keren yang harus bekerja di kondisi ekstrim. Salah satunya adalah si ESP tipe sentrifugal multi tingkat. Nah, lo pasti penasaran kan, gimana sih pompa ini bekerja? Jadi, dia dipasang secara vertikal pada sumur minyak di bawah tanah dan dirancang untuk bisa beroperasi dengan kondisi seluruh komponen terendam dalam fluida.

Pompa ini digunakan buat memompa minyak mentah alias crude oil dari dalam perut bumi. Keren, kan? Tapi, selama ini proses pengujian kinerja pompa ini dilakukan pake fasilitas pengujian vertikal yang kompleks dan mahal banget. Makanya, di penelitian ini, para ilmuwan keren pengen ngembangin metode pengujian yang lebih sederhana dan murah dengan fasilitas pengujian horizontal.

Nah, di penelitian ini, para ilmuwan ngambil sebuah ESP yang sama buat diujicobain dengan dua metode pengujian: vertikal dan horizontal. Mereka ngikutin prosedur uji standar yang direkomendasikan sama American Petroleum Institute (API). Hasilnya? Lumayan menarik, lo!

Ternyata, hasil pengujian horizontal dan vertikal menunjukkan sedikit perbedaan nilai-nilai head, daya, dan efisiensi. Pengujian horizontal malah ngasih hasil prestasi pompa yang sedikit lebih baik dibanding pengujian vertikal. Tapi, setelah dianalisis lebih lanjut, nilai rata-rata dari kedua metode pengujian ini ternyata sama, lho!

Jadi, ceritanya pengujian pompa dilakukan di laboratorium quality assurance perusahaan Reda Pump Co., Singapura. Ada dua fasilitas uji yang digunakan, yaitu fasilitas uji vertikal (VPTS) yang udah jadi standar dan fasilitas uji horizontal (HPTS) yang baru dikembangkan. Bedanya, nih, motor penggerak di HPTS itu pake motor listrik induksi, sedangkan di VPTS pake submersible motor. Nah, buat ngatur laju kapasitas alir, kedua fasilitas ini pake variable speed driver REDA Speedstar 2000.

Gambar 1. Lay out apparatus dan instrumentasi dari fasilitas pengujian horizontal

 

Nah, ini adalah tampilan fasilitas pengujian horizontal yang digunakan dalam penelitian. Di sini, kita bisa lihat semua alat dan instrumentasi yang digunakan dalam pengujian pompa secara horizontal.

Jadi ceritanya begini, kita tuh ngujinya pake standar API yang udah direkomendasiin. Nah, pas ngujinya, kita cek performa pompanya dari berbagai situasi. Mulai dari posisi katup terbuka sampe katup tertutup penuh. Trus kita pastiin juga laju alirnya ngikutin yang udah ditentuin, nggak boleh beda lebih dari 2%. Selama ujiannya, kita catet juga dayanya pas laju alirnya diatur sesuai yang seharusnya. Nah, kalo performanya di ROR sama kayak kurva standar, berarti pompanya lulus uji deh. Tapi tentu aja, kita ngulang-ngulang ujiannya sebanyak 32 kali selama 16 bulan biar kita yakin konsisten.

Untuk bandingin karakteristik metode pengujian vertikal dan horizontal, kita lakukan uji statistik dari hasil pengujian. Nah, tujuannya biar kita bisa tau, karakteristiknya dua-duanya mirip atau beda. Kita pake uji hipotesis mean dengan sample ganda, soalnya jumlah sampelnya udah lebih dari 30. Nah, kita juga nentuin tingkat kepentingan kita sebesar 5%. Statistik uji z-test perbedaan mean ini kita hitung pake rumus yang udah ada. Selain itu, kita juga liat korelasinya dari kedua pengujian dan buat persamaan regresinya biar bisa ngerti hubungan antara parameter-parameter yang diuji.

Perbandingan Antara Pengujian Horizontal dan Vertikal:

Gua punya data keren nih dari pengujian horizontal dan vertikal. Jadi, dari data ini, kita bisa lihat bahwa pengujian horizontal memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan pengujian vertikal. Tapi, ada yang menarik nih. Perbedaan ini ternyata lebih kecil pada beberapa kondisi tertentu, lho. Jadi, kita harus hati-hati dalam menggunakan data dari pengujian horizontal, terutama saat laju aliran mendekati nilai rata-rata pada BEP. !

Gambar 2. Kurva-kurva kinerja ESP (a) kurva head-laju alir; (b) daya-laju alir; (c) efisiensi-laju alir yang diperoleh dari pengujian horizontal dan vertikal

Komparasi dan Relasi Statistik:

Selain itu, kita juga bisa lihat hasil uji hipotesis untuk mengecek perbedaan mean parameter kinerja pompa. Hasilnya menunjukkan bahwa secara statistik, tidak ada perbedaan yang signifikan antara hasil pengujian horizontal dan vertikal. Tapi, jangan buru-buru, guys! Meskipun secara statistik tidak ada beda, kita tetap harus hati-hati dalam menggunakan data dari kedua metode pengujian. Kita perlu cek korelasi data antara pengujian horizontal dan vertikal, terutama pada kondisi-kondisi kritis. Makanya, gua kasih tau nih, jangan asal pake persamaan regresi tanpa pertimbangan yang matang.

Gambar 3. Nilai uji ztest perbedaan mean parameter kinerja pompa

Gambar 4. Korelasi hasil pengujian horizontal dan vertikal pada kondisi laju aliran pada BEP

Tabel 1. Persamaan regresi parameter kinerja ESP

Kesimpulan

Jadi, hasilnya apa nih? Ternyata, dari uji coba, pompa yang diuji secara horizontal itu ngasih hasil yang agak lebih oke dibanding yang diuji secara vertikal. Tapi, jangan sampe salah, ya. Meskipun kayak gitu, tapi uji hipotesisnya nunjukkin bahwa nggak ada beda yang signifikan antara keduanya, lo!

Tapi, ada catatan penting nih buat lo yang kerja di bidang ini. Pas lo lagi pake kurva prestasi dari hasil uji horizontal, khususnya di kisaran laju aliran yang rendah sampe di tengah-tengah, lo perlu ekstra hati-hati, Bro! Kita perlu ngoreksi hasilnya pake beberapa persamaan regresi biar hasilnya lebih akurat, terutama buat pusat perbaikan pompa yang nggak punya alat pengujian vertikal.

Jadi, intinya, penting banget nih buat pilih metode pengujian yang bener dan hati-hati banget pas analisis datanya. Kita butuh data yang akurat dan bisa diandalkan buat industri ini terus berkembang, kan? Makanya, jangan gegabah, Bro, pas nyari data!

Pesan pentingnya, dalam dunia industri, setiap langkah yang lo ambil, termasuk dalam pengujian, punya dampak besar. Jadi, jangan remehin proses pengujian ini, ya. Meskipun terlihat sepele, tapi nggak nyangka kan, dampaknya bisa signifikan buat industri kita.

Referensi :

1. Harinaldi. (2006). *Prinsip-prinsip Statistik untuk Teknik dan Sains*. Jakarta: Penerbit Erlangga.
2. Hicks, T.G., & Edward, T.W. (1971). *Pump Application Engineering*. New York: McGraw Hill Co.
3. REDA. (2000). *VPTS Manual*. Battersville-Oklahoma: Reda Pump Co.
4. Usta, N., & Pancar, Y. (2007). Effects of Splitter Blades on Deep Well Pump Performance. *Journal of Energy Resources Technology*, 129(3), 169-176.
5. Wacker, H.J., Parker, R.M., Stuebinger, L., Harding, R., & Watson, B. (1999). Test Proves Out Triple-Action Pump in Downhole Separation. *Oil and Gas Journal*, Oct. 4, 49-55.