Konfigurasi Pengendalian Sistem Kompresi Gas Alam untuk Menghindari Surging pada Kompresor Sentrifugal (Studi Kasus: PT. Pertamina EP Asset 2 Field Pendopo)

MUHAMMAD LUKMANUL HAKIM, Ir. Balza Achmad, M.Sc.E.; Juwari Purwo Sutikno, S.T., M.Eng., Ph.D.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Sistem kompresi gas atau Gas Compression Package (GCP) merupakan salah satu sistem yang vital dalam penyaluran gas untuk meningkatkan tekanan. Pertamina EP dalam hal ini sebagai perusahaan BUMN pengelola minyak dan gas pada bagian hulu berada dalam tahap proyek pembelian dan pemasangan fasilitas kompresor. Analisis dinamik menjadi penting untuk mengamati performa kompresor dan memastikan agar kompresor aman saat beroperasi sehingga terhindar dari fenomena surge. Surge merupakan fenomena yang tidak diinginkan berupa terjadinya aliran dengan arah berkebalikan. Surge dapat merusak komponen internal dari kompresor sentrifugal. Anti Surge Controller (ASC) akan memanipulasi Anti Surge Valve (ASV) untuk memberikan aksi bukaan pada jalur recycle ketika surge terjadi. Pengendali PID (Proportional-Integral-Derivative) digunakan untuk mengendalikan dan menstabilkan sistem. Penalaan (tuning) PID ditentukan dengan menggunakan metode Auto Tuning Variation (ATV). Hal ini karena ATV merupakan salah satu teknik yang paling tepat untuk pengendalian proses dan telah berhasil diterapkan untuk industri selama lebih dari 15 tahun. Metode ini didasarkan pada respon frekuensi proses dari osilasi relay. Saat model dinamik telah stabil, model disimulasikan dengan berbagai skenario. Skenario didasarkan pada berbagai masalah yang mungkin terjadi pada GCP. Skenario yang diterapkan adalah terjadi penurunan laju alir pada bagian masukan, penurunan tekanan pada sumur gas, dan perubahan komposisi pada gas. Konfigurasi pengendalian GCP yang dimodifikasi telah mampu mengkompensasi gangguan yang diberikan dan menghindari kejadian surge.

Gas Compression Package (GCP) is a vital system in the distribution of gas. Pertamina EP in this regard as a state-owned company managing oil and gas on the upstream is in the project phase of purchasing and installing compressor facilities. GCP are used to increase the gas pressure so it cam be transferred from gas wells to the industrial area. Dynamic Analysis become important to observe the performance of the compressor and ensure safety during operation, in order to avoid the phenomenon of the surge. Surge is an undesirable phenomenon in the form of backward flow of gas. Surge can damage the internal components of a centrifugal compressor. ASC will manipulate Anti Surge Valve (ASV) to give the action in the recycle lines when the surge occurred. PID (Proportional-Integral-Derivative) controller is used to control and stabilize the system. PID tuning are determined using the Auto Tuning Variation (ATV) method or technique. ATV technique is one of the most appropriate way to control the process and have been successfully applied to the industry over 15 years. This method is based on the process frequency response from relay oscillations. When the dynamic model has stabilized, the model simulated with various scenarios. The scenarios are based on a variety of issues that may occur in the gas compression system. The applied scenarios are decreased flow rate on the input side, the pressure drop in gas wells, and changes in the gas composition. The control configuration of gas compression system is designed and modified in order to compensate disturbances and avoid surge phenomenon.

Kata Kunci : Kompresor sentrifugal, simulasi dinamik, pengendalian PID, Auto Tuning, Anti Surge