Orifice Meter

Orifice Meter Orifice meter adalah alat ukur yang menggunakan orifice plate sebagai komponen utama dalam pengukuran natural gas. Orifice Plate dapat di definisikan sebagai logam berbentuk lempengan tipis dengan lubang sirkular yang konsentrik dengan internal diameter dari meter tube ketika terpasang. Orifice meter dapat digunakan dalam berbagai pengukuran, baik yang berkaitan dengan proses maupun bukan proses. Orifice meter merupakan salah satu alat yang banyak digunakan dalam industri minyak dan gas (migas). Orifice dikelompokkan kedalam kelas flowmeter yang biasa disebut dengan differential pressure meter atau biasa juga disebut dengan “head meter”.

Prinsip Kerja Orifice Meter Orifice merupakan salah satu komponen dari perangkat primer (primary device) untuk mengukur aliran dengan menggunakan prinsip mengubah kecepatan aliran, riilnya yaitu mengubah luasan yang dilalui aliran fluida tersebut (orifice). Orifice adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran volum atau massa fluida di dalam saluran yang tertutup (pipa) berdasarkan prinsip beda tekanan. Alat ini berupa plat tipis dengan gagang yang diapit diantara flens pipa. Fungsi dari gagang orifice adalah untuk memudahkan dalam proses pemasangan dan penggantian. Orifice termasuk alat ukur laju aliran dengan metode rintangan aliran (Obstruction Device). Dengan adanya tekanan cekikan (throttle pressure) oleh orifice plate sehingga menyebabkan kecepatan fluida yang melalui orifice meningkat dan tekanannya berkurang. Pada mulanya aliran gas alam yang melewati pipa kemudian melewati straightening vanes, yang berfungsi membuat putaran dari aliran gas tersebut lebih beraturan yang kemudian menyebabkan aliran gas tersebut membentur orifice sehingga terjadi perbedaan tekanan antara aliran aliran sebelum melewati orifice yang kita sebut dengan upstream dan setelah melewati orifice yang kita sebut dengan downstream

Pada proses pengukuran dibuat sebuah lubang dengan ukuran dan penempatan tertentu sesuai standar pada meter tube/ holding device disebut dengan pressure taps dengan fungsi sebagai letak sambungan device transmitter yang akan mengukur parameter tertentu sesuai fungsi transmitter tersebut. Transmitter tersebut akan mengkonversi besaran parameter tersebut kedalam sinyal analog elektrik. Sinyal elektrik tersebut masuk ke flow computer kemudian diolah kedalam bentuk parameter volume rate Q dengan menggunakan persamaan yang sudah terprogram didalam flow computer yang sesuai dengan standar perhitungan flow dengan

menggunakan orifice meter yang diatur dalam standar American Gas Association (AGA 3 dan AGA 8). Perhatikan gambar di bawah ini yang menjelaskan skema orifice meter dengan lebih jelas.

Persamaan dalam Orifice Meter Bagaimana cara menghitung aliran fluida menggunakan orifice? Prinsip kerja orifice pada dasarnya telah dipelajari di pelajaran Fisika SMA tentang kontinuitas pada fluida. Hukum fisika yang digunakan adalah hukum bernoulli. Coba ingat kembali rumus:

Persamaan 1 (hukum bernoulli)

Kalau diperhatikan kembali, maka nilai h pada pemanfaatan plat orifice tidak ditemukan, maka sebagai penggantinya, dikenallah istilah DP

(differential pressure) atau perbedaan tekanan (P2 - P1). Dengan mengetahui nilai DP maka rumus diatas menjadi:

Persamaan 2 Dalam prakteknya DP diketahui melalui alat ukur DP, terus bagaimana menghitung kecepatan aliran fluidanya, sedangkan rumus diatas memperlihatkan ada dua jenis flow yaitu v2 dan v1. Disinilah fungsi dari pada lubang pada plat orifice. Perbandingan ukuran luas permukaan lubang pada plat orifice dengan ukuran permukaan pipa adalah berbanding terbalik dengan kecepatan aliran fluida, artinya pada lubang orifice yang lebih kecil maka aliran fluidanya akan lebih besar dibandingkan aliran fluida didalam pipa. Sehingga dapat ditulis secara matematis:

Persamaan 3 Dengan mensubstitusikan persamaan 3 ke persamaan 2 akan diperoleh persamaan 4 berikut:

Persamaan 4 Operasi matematika dari persamaan 4 dilanjutkan, sehingga diperoleh persamaan 5 yang digunakan untuk menghitung aliran fluida (flow) dengan besaran-besaran yang dapat diketahui:

Persamaan 5 Persamaan 5 adalah persamaan final yang diperoleh dari menurunkan hukum bernoulli untuk menghitung aliran fluida (flow) menggunakan plat orifice, dengan keterangan sebagai berikut: v1 : aliran fluida didalam fluida yang akan diukur (flow) DP : Perbedaan tekanan di ujung-ujung plat orifice biasanya diketahui menggunakan alat DPT (Differential Pressure Transmitter) A2 : Luas permukaan lubang pada plat orifice A1 : Luas permukaan lubang pada pipa p : Massa jenis fluida (fluid density)

APLIKASI ORIFICE METER ·

Digunakan untuk mengukur laju aliran dalam reservoir

·

Untuk pengukuran beda tekan melalui piring orifice pada alat flow meter

·

Penguluran laju alir udara (air flow measurement)

·

Pengukuran gas bumi