PERANCANGAN POMPA SUBMERSIBLE BERTINGKAT UNTUK EKSPLORASI SUMUR MINYAK
Surya Burhani Wijaya, Ir. Joko Waluyo, M.T., Ph.D, IPM., ASEAN. Eng.
2024 | Skripsi | TEKNIK MESIN
Pompa submersible adalah salah satu jenis pompa sentrifugal
yang dapat beroperasi dengan cara ditenggelamkan pada fluida kerjanya. Pompa submersible
memiliki peran yang vital pada industri ekslporasi minyak dan hingga saat ini
telah banyak digunakan sebagai salah satu metode artificial lift pada
sumur minyak. Pompa ini merupakan pompa sentrifugal dan umumnya bertingkat
banyak (multistage) sehingga mampu menghasilkan tekanan keluar yang tinggi.
Konstruksi pompa benam yang disusun secara vertikal memudahkan pengaplikasian
di dalam sumur minyak.
Tugas akhir ini
bertujuan untuk melakukan perancangan pompa submersible yang meliputi
penentuan jenis, komponen, dimensi, serta material pompa. Pompa hasil rancangan
tersebut dikehendaki dapat memenuhi kebutuhan kapasitas aliran dan tinggi tekan
tertentu. Selain itu pompa yang dirancang juga ditentukan
kurva
karakteristiknya.
Dalam tugas akhir ini, Perancangan
pompa didasarkan pada sistem operasi tinggi tekan 60 m, kapasitas aliran 22,2 liter/s, dan
kecepatan putaran 2900 rpm. Pompa ini berupa pompa sentrifugal vertikal
tiga tingkat yang menggunakan daya sebesar
18,5 kW, efisiensi 89%, dan jenis impeler radial tertutup dengan sudu sebanyak 6
dan diffuser berjumlah 10 sudu dengan jenis kelengkungan backward-curved.
Dimensi diameter inlet impeler sebesar 100 mm dan diameter outlet diffuser
sebesar 223 mm.
Hasil analisis karakterisasi pompa secara teoritis menunjukkan bahwa tinggi tekan dan kapasitas aliran pompa memiliki hubungan keterbalikan yang linear. Daya dan efisiensi pompa memiliki hubungan yang sama terhadap kapasitas aliran, yaitu berbentuk garis parabolik dan memiliki nilai maksimum di titik operasinya.
Submersible
pump is one type of centrifugal pump that operates by being immersed in the
working fluid. It plays a vital role in the oil exploration industry and is
widely used as an artificial lift method in oil wells. Being a multi-stage
centrifugal pump, it can generate high discharge pressures. The vertical
construction of the submersible pump facilitates its application in oil wells.
The
aim of this final project is to design a submersible pump, including selecting
the type, components, dimensions, and materials for the pump. The designed pump
is expected to meet specific flow rate and head requirements. Additionally, the
pump's characteristic curve is also be examined.
In
this final project, the pump design is based on a head of 60 meters, a flow
capacity of 22.2 liters/s, and a rotational speed of 2900 rpm. The pump is a
three-stage vertical centrifugal pump with a power of 18.5 kW, an efficiency of
89%, and a closed-type radial impeller with 6 blades and a diffuser with 10
blades of backward-curved curvature. The impeller's inlet diameter is 100 mm,
and the diffuser's outlet diameter is 223 mm.
Theoretical characterization analysis of the pump was performed, resulting in curves of head, power, and efficiency versus pump flow rate. Head and pump flow rate have a linear inverse relationship. This is because the higher the desired flow rate, the greater the energy required to pump the fluid, thus lowering the head generated. Power and pump efficiency have the same relationship to flow rate, which is a parabolic curve with a maximum value at the operating point, which is the point where power and efficiency have a maximum value.
Kata Kunci : Pompa submersible, sentrifugal, perancangan, eksplorasi sumur minyak.
