analisis superheated steam

73
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika i LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK ANALISIS TINGKAT SUPERHEATED STEAM PADA MASING- MASING SUMUR PRODUKSI KAMOJANG TAHUN 2014 PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY AREA KAMOJANG 17 November 2014 17 Desember 2014 Disusun Oleh: Hardina Dwi Lestari 11/313108/TK/37794 Telah disetujui dan disahkan: Kamojang, 4 Januari 2015 Mengetahui, Pembimbing Kerja Praktek Manajer Ops PT PGE area Kamojang Hendra Hadriansyah Roy Bandoro Suwandaru

Upload: hardina-dwi-lestari

Post on 22-Dec-2015

112 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Laporan KP

TRANSCRIPT

Page 1: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika i

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTEK

ANALISIS TINGKAT SUPERHEATED STEAM PADA MASING-

MASING SUMUR PRODUKSI KAMOJANG TAHUN 2014

PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY AREA KAMOJANG

17 November 2014 – 17 Desember 2014

Disusun Oleh:

Hardina Dwi Lestari

11/313108/TK/37794

Telah disetujui dan disahkan:

Kamojang, 4 Januari 2015

Mengetahui,

Pembimbing Kerja Praktek Manajer Ops PT PGE area Kamojang

Hendra Hadriansyah Roy Bandoro Suwandaru

Page 2: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika ii

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTEK

ANALISIS TINGKAT SUPERHEATED STEAM PADA MASING-

MASING SUMUR PRODUKSI KAMOJANG TAHUN 2014

PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY AREA KAMOJANG

17 November 2014 – 17 Desember 2014

Disusun Oleh:

Hardina Dwi Lestari

11/313108/TK/37794

Telah disetujui dan disahkan:

Yogyakarta, 4 Januari 2015

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Fisika UGM Dosen Pembimbing Kerja Praktek

Prof. Ir. Sunarno, M.Eng., Ph.D. Ir. Balza Ahmad, M.Sc.E

NIP. 195511241983031001 NIP. 196808191995121001

Page 3: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wata’ala, karena atas berkat

dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktek ini. Penulisan laporan

kerja praktek ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar

S1 Teknik Fisika di Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. Penulis menyadari bahwa,

tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada

penyusunan laporan kerja praktek ini, sangat sulit bagi penulis untuk menyelesaikan laporan

kerja praktek ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Keluarga penulis, yaitu kedua orang tua, kakak dan adik tercinta yang selalu

memberikan support dan dukungan serta do’a yang menyertainya.

2. Prof. Ir. Sunarno, M.Eng.,Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik

UGM yang telah memberikan izin untuk dapat melaksanakan kerja praktek di PT.

Pertamina Geothermal Energy area Kamojang.

3. Bapak Ir. Balza Achmad, MScE. selaku dosen pembimbing kerja praktek atas nasihat,

masukan dan bantuannya sehingga kerja praktek ini dapat penulis selesaikan dengan

sebaik-baiknya.

4. Bapak Roy Bandoro Swandaru selaku Manager Operasi Produksi yang telah

memberikan penulis dan teman-teman tugas yang bertujuan untuk mengembangkan

kemampuan kami dalam bidang engineering.

5. Bapak Riyanto TP selaku Asisten Manager pml Fasilitas Produksi atas keramahannya

yang telah membantu penulis mengenal tentang organisasi dan kegiatan yang

dilakukan di bagian operasi-produksi PT. Pertamina Geothermal Energy area

Kamojang.

6. Bapak Hendra Hadriasyah selaku pembimbing utama atas nasihat dan juga berbagai

bimibingan dan pengarahannya dalam pemahaman materi dan sistematika penulisan.

7. Bapak Ahmad Suviam Iman selaku Asisten Manager Laboraturium atas bimbingan

yang telah diberikan selama pelaksanaan kerja praktek serta nasihat yang sangat

bermanfaat.

Page 4: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika iv

8. Bu Rani Febriani selaku pengawas instrument yang telah banyak memberikan ilmu,

pengalaman dan penjelasan yang cukup detail tentang sistem yang ada di PT.

Pertamina Geothermal Energy area Kamojang.

9. Bapak Achmad S Fadli selaku pengawas Fasilitas Produksi atas bimbingannya dan

sharing ilmu yang diberikan selama pelaksanaan kerja praktek.

10. Bapak Akhmad Burhani Prasetyo selaku ahli instrumen atas bimbingannya dan

sharing ilmu yang diberikan selama pelaksanaan kerja praktek.

11. Seluruh karyawan PT. Pertamina Geothermal Energy area Kamojang yang tidak dapat

penulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas semuanya

Akhir kata, penulis berharap Allah Subhanahu Wata’ala berkenan membalas segala

kebaikan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian kerja praktek ini. Semoga

laporan kerja praktek ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu dan bagi yang

membacanya.

Kamojang, 16 Desember 2014

Hardina Dwi Lestari

Page 5: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika v

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................................................ i

KATA PENGANTAR ........................................................................................................................... iii

DAFTAR ISI ............................................................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................................. viii

DAFTAR TABEL ....................................................................................................................................... ix

DAFTAR GRAFIK ....................................................................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................................................. 1

1.2. Maksud dan Tujuan ..................................................................................................................... 2

1.2.1. Tujuan Umum ...................................................................................................................... 2

1.2.2. Tujuan Khusus ..................................................................................................................... 3

1.2.3 Ruang Lingkup ................................................................................................................ 3

1.4. Metode Pengumpulan Data ......................................................................................................... 3

1.5. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek .......................................................................... 4

1.6. Sistematika Penulisan ................................................................................................................. 4

BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN ...................................................................................... 6

2.1. Sejarah PT Pertamina Geothermal Energy ................................................................................. 6

2.2. Sejarah Lapangan Panas Bumi Kamojang .................................................................................. 7

2.3. Visi dan Misi ............................................................................................................................. 10

2.4. Struktur Organisasi ................................................................................................................... 10

2.5. Deskripsi Bisnis ........................................................................................................................ 12

BAB III SISTEM INSTRUMENTASI DAN PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS

BUMI .................................................................................................................................................... 15

3.1 Sistem Energi Geotermal ...................................................................................................... 15

3.1.1 Sumber panas ................................................................................................................ 16

3.1.2 Reservoir ....................................................................................................................... 16

3.1.3 Daerah resapan (recharge) ............................................................................................ 16

3.1.4 Daerah pelepasan (discharge area) dengan manifestasi permukaan ............................ 17

Page 6: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika vi

3.2 Sistem Produksi Uap ............................................................................................................ 17

3.2.1 Jenis-Jenis Sumur .......................................................................................................... 18

3.3 Fasilitas Produksi Geothermal .............................................................................................. 21

3.3.1 Rangkaian Kepala Sumur .............................................................................................. 21

3.3.2 Bleeding Pipe ................................................................................................................ 24

3.3.3 Jalur Pipa Produksi Uap ................................................................................................ 25

3.3.4 Jalur Pipa reinjeksi ........................................................................................................ 27

3.3.5 Rock Muffler ................................................................................................................. 27

3.3.6 Twin Silencer ................................................................................................................ 28

3.3.7 Valve-2 Flow Line ......................................................................................................... 29

3.3.8 Blow Down .................................................................................................................... 30

3.3.9 Manifold (Header) ........................................................................................................ 31

3.3.10 Sistem Pengaman .......................................................................................................... 32

3.3.11 Instrumentasi dan Sistem Kontrol ................................................................................. 33

3.4 Uji Kualitas Uap ................................................................................................................... 38

3.4.1 Non Condensable Gas (NCG) ....................................................................................... 38

3.4.2. Total Flow Steam .......................................................................................................... 39

3.4.3. Kebasahan ..................................................................................................................... 39

3.4.4. Korosimeter ................................................................................................................... 39

BAB IV ANALISIS TINGKAT SUPERHEATED STEAM PADA MASING-MASING SUMUR

PRODUKSI KAMOJANG TAHUN 2014 ........................................................................................... 40

4.1 Latar Belakang ...................................................................................................................... 40

4.2 Perumusan Masalah .............................................................................................................. 41

4.3 Dasar Teori ............................................................................................................................ 41

4.3.1 Sifat Sifat Termodinamika ............................................................................................ 41

4.3.2. Proses Perubahan Fasa Zat Murni ................................................................................. 43

4.3.3 Superheated Steam ........................................................................................................ 46

4.3.4 Persamaan Keadaan ...................................................................................................... 47

4.3.5 Tekanan Gauge dan Tekanan Absolut .......................................................................... 48

4.3.6 Non Condensable Gas ................................................................................................... 49

4.3.7 Pressure and Temperature Miniprobe .......................................................................... 50

Page 7: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika vii

4.4 Metode Pengambilan Data .................................................................................................... 51

4.4.1 Peralatan Kerja .............................................................................................................. 51

4.4.2 Peralatan Keselamatan / Alat Pelindung Diri (APD) ...................................................... 51

4.4.3 Instruksi Kerja ................................................................................................................ 52

4.5 Pengolahan data yang didapatkan dari Pressure and Temperature Miniprobe. .................. 53

4.6 Analisis Hasil Perhitungan dan Grafik antara waktu dan suhu superheated ........................ 55

4.7 Analisis Hasil Distribusi Nilai Superheated steam Pada Masing-Masing Pipeline .............. 60

BAB V PENUTUP ............................................................................................................................... 62

5.1 Kesimpulan ........................................................................................................................... 62

5.2 Saran ..................................................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................... 63

Page 8: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Area kerja Pertamina Geothermal ......................................................................... 7

Gambar 2. 2 Struktur Organisasi PT PGE area Kamojang ...................................................... 10

Gambar 2. 3 Struktur Organisasi di bagaian Operasi-Produksi ............................................... 11

Gambar 3. 1 Skema Sistem Energi Geothermal ...................................................................... 15

Gambar 3. 2 Lokasi salah satu cluster ..................................................................................... 18

Gambar 3. 3 Sumur produksi ................................................................................................... 19

Gambar 3. 4 Sumur Reinjeksi .................................................................................................. 20

Gambar 3. 5 Sumur Monitoring ............................................................................................... 21

Gambar 3. 6 Kepala Sumur Standard Lama ............................................................................ 23

Gambar 3. 7 Kepala Sumur standard Baru .............................................................................. 23

Gambar 3. 8 Bleeding Pipe ...................................................................................................... 25

Gambar 3. 9 Pipa Pipa Saluran Uap ......................................................................................... 26

Gambar 3. 10 Pipe Loop .......................................................................................................... 27

Gambar 3. 11 Pipa Reinjeksi ................................................................................................... 27

Gambar 3. 12 Rock Muffler ...................................................................................................... 28

Gambar 3. 13 Twin Silencer..................................................................................................... 29

Gambar 3. 14 valve-2 di flow line ............................................................................................ 30

Gambar 3. 15 Blow Down ....................................................................................................... 31

Gambar 3. 16 Manifold (Header)............................................................................................. 32

Gambar 3. 17 Ruptere Disk (3 buah, kiri) dan PSV (3 buah, kanan) ...................................... 33

Gambar 3. 18 Pressure Gauge Digital pada pipa (Kiri) dan Pressure Gauge Manual (kanan)

pada kepala sumur.................................................................................................................... 34

Gambar 3. 19 Temperatur gauge Manual (kiri) dan Temperatur gauge Digital (kanan) ......... 34

Gambar 3. 20 Flow recorder .................................................................................................... 35

Gambar 3. 21 Block Valve pada pipe line ............................................................................... 36

Gambar 3. 22 Drain Port beserta Condensat Trap ................................................................... 38

Gambar 4. 1 Hubungan antara suhu dengan spesifik volume pada perubahan fasa air tekanan

1 atm......................................................................................................................................... 45

Gambar 4. 2 Nilai superheated steam berdasar tekanan dan suhu ........................................... 47

Gambar 4. 3 : Hubungan antara Tekanan Gauge dan Tekanan Absolut .................................. 48

Gambar 4. 4 Tampang lintang dari pressure and temperature miniprobe ................................ 51

Page 9: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Sejarah Lapangan Panas Bumi Kamojang ................................................................ 9

Tabel 3. 1 : Perbedaan rangkaian kepala sumur standard lama dan standard baru .................. 24

Tabel 4. 1 Nilai superheated steam sumur KMJ 3X ................................................................ 55

Page 10: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika x

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4. 1 Nilai superheated steam sumur 3X tahun 2014 .................................................... 56

Grafik 4. 2 Distribusi nilai superheated steam pada PL4MM tahun 2014 .............................. 57

Grafik 4. 3 Distribusi nilai superheated steam pada PL4EE tahun 2014 ................................ 57

Grafik 4. 4 Distribusi nilai superheated steam pada PL4SS tahun 2014 ................................. 58

Grafik 4. 5 Distribusi nilai superheated steam pada PL4ZZ tahun 2014 ................................ 59

Grafik 4. 6 Distribusi nilai superheated steam pada PL4ZZ tahun 2014 ................................ 60

Page 11: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di era globalisasi ini, pengalaman terhadap dunia kerja sangat dibutuhkan sebagai

bekal untuk memasuki dunia kerja yang sebenarnya. Salah satu tujuan dari kuliah yang

berlangsung selama masa pembelajaran yang dilakukan di perguruan tinggi adalah

mahasiswa mampu menerapkan ilmu yang telah didapatkan selama kuliah untuk

diaplikasikan ke bidang-bidang tertentu secara langsung di lapangan. Selain itu, salah

satu prasyarat untuk menyelesaikan program jenjang pendidikan strata satu (S1) adalah

mahasiswa wajib melakukan kerja praktek di instansi pemerintah maupun swasta sebagai

proses pembelajaran aplikatif selain proses pembelajaran secara teoritis yang dilakukan

selama masa perkuliahan. Dengan melakukan kerja praktek diharapkan mahasiswa

mendapatkan pengalaman kerja secara langsung dan mahasiswa mampu menerapkan

ilmu yang telah didapat selama kuliah pada saat pelaksanaan kerja praktek di lapangan.

Kerja praktek juga melatih mahasiswa untuk siap terjun di dunia kerja dengan berbagai

kemampuan akademik yang telah dimiliki selama proses pembelajaran di Perguruan

Tinggi.

Selama proses kerja praktek berlangsung, mahasiswa juga diharapkan dapat

mengoperasikan secara langsung instrumen-instrumen yang dipergunakan untuk

mengoperasikan sistem tertentu yang mungkin baru diketahuinya secara teoritis pada saat

pembelajaran di perguruan tinggi. Pengalaman-pengalaman yang diperoleh selama kerja

praktek di lapangan secara langsung akan sangat bermanfaat bagi peningkatan potensi

kinerja mahasiswa sehingga mahasiswa akan semakin siap berpartisipasi dalam dunia

kerja yang sesungguhnya.

Dengan berbagai teknologi yang digunakan dalam lingkup industri tersebut,

mahasiswa ditekankan untuk dapat mengetahui cara kerja, pengoperasian serta teknologi

apa yang digunakan pada instrumen-instrumen tersebut melalui teknisi yang ahli

dibidangnya. Dilaksanakannya kerja praktek di lapangan sangat bermanfaat dalam

Page 12: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 2

melatih kemandirian mahasiswa serta tanggung jawab dalam mengemban tugas yang

diberikan kepadanya serta diharapkan hal tersebut akan terus berlanjut saat mahasiswa

mulai merintis karirnya.

Perseroan Terbatas Pertamina Geothermal Energy (PT PGE) area Kamojang

adalah sebuah perusahaan yang bergerak dibidang energi panas bumi. PT PGE area

Kamojang merupakan anak perusahaan PTPertamina (persero) yang mengelola sumber

daya energi panas bumi. Kegiatan yang dilakukan oleh perusahaan tersebut adalah

mensuplai uap panas bumiuntuk pembangkit listrik tenaga panas bumi. Kegiatan suplai

uap melibatkan proses mulai dari sumur panas bumi menuju header.

Perseroan Terbatas Pertamina Geothermal Energy area Kamojang memiliki 5

pipa penyalur uap, yaitu PL-401/402/403/404/405. PL-401/402/403/404 digunakan untuk

mengalirkan uap ke PLTP 140 MW milik PT Indonesia Power dan PL-405 digunakan

untuk mengalirkan uap ke PLTP 60 MW milik PT PGE area Kamojang. Kegiatan

pengaliran uap ke masing-masing PLTP membutuhkan tingkat kualitas uap untuk

menjamin bahwa uap yang di supply ke pembangkit sudah sesuai standar yang diizinkan.

Oleh karena itu perlu dilakukan pengukuran kondisi uap sebelum uap mengalir ke

pembangkit. Pengukuran ini dilakukan saat uap keluar dari kepala sumur produksi

melalui pipe line menggunakan alat pengukur tekanan dan suhu yang bernama probe.

Maka dari itu dengan adanya data yang didapat dari pengukuran tersebut, penulis berniat

untuk menghitung nilai kondisi uap sehingga bisa mengetahui tingkatan kualitas dan

kuantitas uap yang akan dialirkan ke pembangkit.

1.2. Maksud dan Tujuan

Sesuai penjelasan pada uraian latar belakang, maka pelaksanaan dan penulisan

kerja praktek ini memiliki maksud dan tujuan sebagai berikut.

1.2.1. Tujuan Umum

1. Mengetahui penerapan ilmu-ilmu dasar yang kami pelajari di

perkuliahan dalam aplikasinya di lapangan.

Page 13: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 3

2. Mengetahui pola kerja dan perilaku pekerja profesional di

lapangan, dengan harapan dapat memiliki pengalaman dan belajar

dari pengetahuan tersebut.

3. Membuka wawasan baru tentang suatu perusahaan dan aktivitas

kerja perusahaan tersebut.

4. Membuka interaksi antara dunia akademisi dan dunia usaha dalam

simbiosis mutualisme (saling menguntungkan).

1.2.2. Tujuan Khusus

1. Mengetahui proses yang terjadi dan instrumentasi yang digunakan

dalam mensuplai kebutuhan uap dari sumur menuju header dan

pembangkit listrik tenaga panas bumi.

2. Menentukan nilai superheated steam pada pipeline yang dihasilkan

dari sumur produksi untuk dialirkan ke pembangkit.

3. Menganalisis hasil kondisi uap dengan tujuan untuk mengetahui

tingkatan kualitas dan kuantitas uap yang akan dialirkan ke

pembangkit.

1.2.3 Ruang Lingkup

Pembahasan yang dilakukan pada pelaksanaan dan penulisan laporan

kerja praktek ini dibatasi oleh ruang lingkup sebagai berikut:

a. Pembahasan hanya dilakukan dalam ruang lingkup proses pengukuran

tekanan dan suhu pada masing-masing pipa yang untuk mengetahui

tingkatan nilai superheated steam yang mengalir pada suatu pipa.

b. Analisis tingkat kenaikan dan penurunan superheated steam sebagai bahan

evaluasi untuk manajemen uap lapangan panas bumi.

1.4. Metode Pengumpulan Data

Pengumpulan data dan informasi untuk menyelesaikan laporan kerja praktek ini

dilakukan dengan metode sebagai berikut.

Page 14: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 4

a. Studi literatur yang meliputi pembelajaran materi dasar yang sebelumnya telah

didapatkan selama kuliah. Selain itu, dilakukan dengan mencari dan mempelajari

referensi lain mengenai materi yang akan dibahas dari berbagai sumber.

b. Studi lapangan yang dilakukan dengan meninjau, mengamati dan mempelajari secara

langsung proses yang terjadi dan instrumentasi yang digunakan.

c. Diskusi dan konsultasi dengan pekerja lapangan, staf dan pembimbing yang mengerti

dan mengetahui tentang materi yang akan dibahas pada laporan ini.

1.5. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek

Kerja praktek ini dilaksanakan di PT Pertamina Geothermal Energy area

Kamojang yang beralamat di Jalan Raya Kamojang, Desa Laksana, Kecamatan Ibun,

Kabupaten Bandung, Jawa Barat, selama 1 bulan dari tanggal 17 November 2014 hingga

17 Desember 2014.

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan ini dibagi menjadi beberapa bagian:

Bab I berisi tentang latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup, metode

pengumpulan data serta sistematika penulisan.

Bab II membahas tentang informasi secara umum meliputi sejarah perusahaan, profil

perusahaan, struktur organisasi dan kegiatan bisnis yang dilakukan di PT Pertamina

Geothermal Energy area Kamojang.

Bab III membahas tentang proses yang terjadi di daerah suplai uap dan mengetahui

instrumentasi yang digunakan di lapangan.

Bab IV berisi studi penjelasan tentang analisis tingkatan superheated steam yang

mengalir pada masing-masing pipa sebagai bahan evaluasi untuk manajemen uap

lapangan panas bumi.

Page 15: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 5

Bab V berisi tentang kesimpulan dan saran dari Bab IV serta yang dilakukan selama

melaksanakan kerja praktek

Page 16: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 6

BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

2.1. Sejarah PT Pertamina Geothermal Energy

Perseroan Terbatas Pertamina Geothermal Energy (PT PGE) merupakan anak

perusahaan PT Pertamina (Persero). PT PGE berdiri pada tahun 2006 dan telah

diamanatkan oleh pemerintah Indonesia untuk mengembangkan 15 wilayah kerja

pengusahaan panas bumi di Indonesia. Saham dari perusahaan ini 90% dimiliki oleh PT

Pertamina (Persero) dan 10% dimiliki oleh PT Pertamina Dana Ventura.

Era baru bagi energi geothermal diawali dengan peresmian lapangan geothermal

Kamojang pada tanggal 29 Januari 1983 dan diikuti dengan beroperasinya Pembangkit

Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) Unit-1 (30MW) pada tanggal 7 Pebruari 1983, dan

lima tahun kemudian 2 unit beroperasi dengan kapasitas masing-masing 55 MW. Di

pulau Sumatera untuk pertama kali beroperasi Monoblok 2 MW di daerah Sibayak-

Brastagi sebagai power plant pertama dan pada Agustus 2001 PLTP pertama 20 MW

beroperasi didaerah Lahendong. Seiring dengan perjalanan waktu Pemerintah melalui

Keppres No. 76/2000 mencabut Keppres terdahulu dan memberlakukan UU No.

27/2003 tentang geothermal, dimana PT Pertamina tidak lagi memiliki hak monopoli

dalam pengusahaan energi geothermal tetapi sama dengan pelaku bisnis geothermal

lainnya di Indonesia. Dalam mengimplementasikan undang-undang tersebut Pertamina

telah mengembalikan 16 Wilayah Kerja Pengusahaan (WKP) Geothermal kepada

Pemerintah dari 31 WKP yang diberikan untuk dikelola.

Pada tanggal 23 November 2001 pemerintah memberlakukan UU MIGAS No.

22/2001 tentang pengelolaan industri migas di Indonesia. UU ini membawa perubahan

yang sangat besar bagi sektor migas, termasuk Pertamina. Setelah berlakunya UU

tersebut, Pertamina memiliki kedudukan yang sama dengan pelaku bisnis migas

lainnya. Pada tanggal 17 September 2003 Pertamina berubah bentuk menjadi PT

Pertamina (Persero) dan melaluiPeraturan Pemerintah (PP) No.31/2003 diamanatkan

untuk mengalihkan usaha geotermal yang selama ini dikelola oleh PT Pertamina kepada

anak perusahaan paling lambat dua tahun setelah perseroan terbentuk. Untuk itu PT

Page 17: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 7

Pertamina membentuk PTPertamina Geothermal Energy (PT PGE) sebagai anak

perusahaan yang akan mengelola kegiatan usaha di bidang geotermal. PT Pertamina

memiliki hak pengelolaan atas 15 Wilayah Kerja Pengusahaan (WKP) geothermal

dengan total potensi 8.480 MW. Dari 15 WKP tersebut, 10 WKP dikelola sendiri oleh

PT PGE, yaitu (1) Kamojang: 200 MW, (2) Lahendong: 60 MW, (3) Sibayak: 12 MW,

(4) Ulubelu, (5) Lumutbalai, (6) Hululais, (7) Kotamobagu, (8) Sungai Penuh, (9)

Iyang-Argopuro dan (10) Karahabodas. Pada Gambar 2.1 ditampilkan lokasi 15 WKP

geotermal di Indonesia.

Gambar 2. 1 Area kerja Pertamina Geothermal [1]

2.2. Sejarah Lapangan Panas Bumi Kamojang

Sejarah panas bumi Indonesia dimulai tahun 1926-1928 oleh pemerintah

Belanda. Partisipasi anak bangsa pada energi panas bumidimulai pada tahun 1971.

Page 18: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 8

Indonesia melalui Pertamina bekerjasama dengan pemerintah Selandia Baru menjajaki

potensi panas bumi lapangan kamojang dengan melakukan pemboran 14 sumur. Setelah

pemboran 14 sumur, di tahun 1978 beroperasi monoblok 0.25 MW. Keberhasilan

pembangkit listrik dari energi panas bumiini semakin menguatkan sikap Indonesia

untuk mengembangkan PLTP skala besar yang pertama di Indonesia. Di tahun 1983

harapan listrik dari energi panas bumi terwujud dengan beroperasinya PLTP unit I

berkapasitas 30 MW dengan bentuk kontrak jual beli uap antara PT Pertamina dan PT

Indonesia Power. Selang empat tahun berlalu, listrik dari energi panas bumiKamojang

bertambah kapasitasnya menjadi 140 MW dengan beroperasinya PLTP unit II dan III

yang masing-masing berkapasitas 55 MW. Pengoperasian PLTP unit II dan III ini juga

berdasarkan kontrak jual beli uap antara PTPertamina dan PT Indonesia Power.

Dalam rangka membuat percepatan pengembangan pembangkitan listrik dari

energi panas bumi di Indonesia, PT PGE area Kamojang mengoperasikan PLTP unit IV

berkapasitas 60 MW di tahun 2008. PLTP unit IV merupakan PLTP skala besar

pertama yang dibangun dan dikelolaoleh PT PGE area Kamojang. Pengoperasian PLTP

unit IV ini berdasarkan kontrak jual beli listrik antara PT PGE dengan PT Perusahaan

Listrik Negara (PT PLN).

Mulai tahun 2010, sudah dikembangkan rencana pembangunan PLTP unit V di

kawasan Kamojang. Dalam perencanaannya, PT PGE menambah unit V dengan jumlah

produksi listrik sebanyak 30 MW. Berikut ini adalah sejarah perkembangan Proyek

Geotermal di Kamojang.

Page 19: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 9

Tabel 2. 1 Sejarah Lapangan Panas Bumi Kamojang [1]

Page 20: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 10

2.3. Visi dan Misi

Dibawah ini merupakan Visi dan Misi PT Pertamina Geothermal Energy area

Kamojang,

Visi :

2008 Business Minded Geothermal Company

2011 Center of Excelence for Indonesia Geothermal Industry

2014 World Class Geothermal Energy Enterprise

Misi :

Melakukan usaha pengembangan energi geotermal secara optimal yang berwawasan

lingkungan dan memberi nilai tambah bagi stakeholder.

2.4. Struktur Organisasi

Gambar dibawah ini berisikan tentang struktur organisasi PT Pertamina

Geothermal Energy area Kamojang dan struktur organisasi di bagian operasi-produksi.

Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.1 dan 2.2.

General Manajer area

Kamojang

Sekretaris

Manajer

Engineering

Manajer

Layanan Umum Manajer

Operasi Produksi

Manajer

PLTP

Manajer

Workshop dan

Pemeliharaan

Manajer

Keuangan

Manajer

HSE

Gambar 2. 2 Struktur Organisasi PT PGE area Kamojang

Page 21: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 11

Salah satu bagian pada struktur organisasi yang ada di PT PGE area Kamojang

adalah bagian operasi-produksi. Tugas utama dari bagian operasi produksi yaitu

memastikan jumlah suplai uap ke pembangkit listrik. Dalam menjalankan tugasnya,

manajer Operasi-Produksi dibantu oleh tiga asisten manajer, yaitu asisten manajer

Rendal, asisten manajerFasprod dan asisten manajer Laboratorium Uji Mutu.

1. Rendal (Perencanaan dan Pengendalian)

Rendal bertugas untuk mengalirkan dan memastikan suplai uap ke pembangkit

tercukupi dengan cara merencanakan dan mengendalikan proses yang ada di steam

field. Kegiatan yang dilakukan pada bagian rendal seperti mengatur sumur panas

bumi(apakah akan dialirkan atau tidak), melakukan uji produksi sumur panas bumi,

Manajer

Operasi Produksi

Asisten Manajer

Rendal OPs

Asisten Manajer

Fasprod

Asisten Manajer

Lab. Uji Mutu

Pengawa

s

Utama

Rendal

Pengawas

Utama

Uji Produksi

Control

Room

Pengawas

Pengukuran

Bawah Tanah

Ahli

Instrumen

t

Pengawas

Fasprod

Asisten

Fasprod

Analis Pengawas

Sampling

Gambar 2. 3 Struktur Organisasi di bagaian Operasi-Produksi

Page 22: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 12

memantau parameter fisis (flowrate, tekanan kepala sumur, tekanan line dan

temperature line) yang diamati secara berkala, pengukuran parameter di area bawah

tanah, merencanakan target dan sasaran produksi uap serta produksi listrik.

2. Fasprod (Fasilitas Produksi)

Fasprod bertugas untuk mendukung kegiatan yang dilakukan oleh bagian rendal,

yaitu mempersiapkan sarana, menjaga, memelihara dan memperbaiki fasilitas

produksi yang dibutuhkan seperti jalur pipa, fasilitas uji datar atau vertikal dan

instrumentasi. Kegiatan yang dilakukandiantaranya kalibrasi alat instrumen,

pengecekan fungsi komponen (valve, steam trap dan lain-lain) di lapangan, perawatan

pipa beserta fasilitas pendukung.

3. Laboratorium Uji Mutu

Pada laboratorium uji mutu dilakukan uji sampling uap, analisis zat yang

terkandung di dalam uap dan memastikan kualitas uap sudah sesuai dengan spesifikasi

yang diinginkan. Kegiatan yang biasa dilakukan adalah mengambil sampel uap,

menganalisis zat kimia pada uap, mengukur dengan menggunakan kalorimeter dan

laju korosi.

2.5. Deskripsi Bisnis

Ada dua jenis bisnis energi panas bumi yang dilakukan oleh perusahaan

PTPertamina Geothermal Energy (PT PGE) area Kamojang, yaitu:

2.5.1. Bisnis Jual Beli Uap (PJBU)

Bisnis jual beli uap PT PGE area Kamojang dilakukan melalui kontrak

kerjasama dengan PT Indonesia Power. Berdasarkan kontrak kerjasama itu, PT

PGE area Kamojang mengalirkan uap kepada tiga unit pembangkit milik PT

Indonesia Power, yaitu unit I sebesar 30 MW, unit II sebesar 55 MW dan unit III

sebesar 55 MW. Uap yang dihasilkan oleh PT PGE ini kemudian diolah menjadi

listrik oleh pembangkit listrik PT Indonesia Power.

Page 23: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 13

Dalam kontrak kerjasama keduanya, PT Indonesia Power sebagai

pelanggan akan membayar uap yang dialirkan PT PGE area Kamojang

berdasarkan tenaga (kWh) yang dibangkitkan oleh uapnya. Harga setiap kWh

yang dibangkitkan oleh PT PGE area Kamojangialah 0.62sen/kWh atau setara

dengan Rp.620,00/kWhnya, hal ini akan dihitung setiap harinya dan tercatat

setiap jamnya. Setiap satu bulan data yang dihasilkan dicetak dan ditandatangani

oleh kedua belah pihak untuk kemudian dikirim ke Jakarta agar tagihan tersebut

dapat diserahkan kepada PT Indonesia Power pusat dan dibayarkan kepada PT

Pertamina (Persero).

Dalam melakukan bisnis ini, PT PGE area Kamojang lebih mengutamakan

Customer Focus. Hal itu ditunjukan dari penjualan yang ditentukan dari jumlah

kWh yang dibangkitkan bukan dari jumlah suplai uap yang dialirkan oleh PT

PGE area Kamojang. Oleh karena itu, apabila ada salah satu unit yang shut

downPT PGE area Kamojang tidak akan dibayar apabila tetap melakukan suplai

uap, kecuali shut down yang dilakukan oleh PT Indonesia Power dibawah 75%

dari jumlah kWh yang dihasilkan. Jika dibawah 75% maka PT Indonesia Power

wajib membayar suplai uap sebesar 75%. Hal itu berdasar pada perjanjian PT

Indonesia Power dengan PT PGE area Kamojang. Sehingga apabila unit III

terjadi shut down, maka suplai uap dari PT PGE area Kamojang akan dikurangi

dan mereka tetap tidak dibayar di unit yang mengalami shut down tersebut karena

tenaga (kWh) yang dihasilkan masih diatas 75% dari keseluruhan tenaga (kWh)

yang dihasilkan.

2.5.2. Bisnis Jual Beli Listrik (PJBL)

Bisnis jual beli listrik yang dilakukan oleh PT PGE area Kamojang ialah

bisnis penjualan listrik kepada PLN (Persero). Dalam bisnis ini PT PGE area

Kamojang tidak menjual uapnya kepada PLN, melainkan membangkitkan

listriknya sendiri dan kemudian menjual listrik hasil pembangkitan PLTPnya

untuk kemudian dijual kepada PLN. Pembangkit listrik tenaga panas bumiPT

PGE area Kamojang sendiri memiliki hasil keluaran sebesar 63 MW. Enam puluh

Page 24: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 14

MW untuk dijual kepada PLN, sedangkan 3 MW digunakan oleh PT PGE area

Kamojang untuk kebutuhannya sendiri.

Dalam hal ini setiap data tenaga(kWh) yang dihasilkan dari PLTP milik PT

PGE area Kamojang didata setiap harinya dan setiap bulannya datanya

dikirimkan kepada pihak PLN untuk ditandatangani bersama. Setelah

ditandatangani bersama, maka data tersebut dikirimkan ke PT Pertamina

(Persero) di Jakarta untuk dilakukan penagihan kepada PLN dalam hal

pembayaran.

Page 25: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 15

BAB III SISTEM INSTRUMENTASI DAN PROSES PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA PANAS BUMI

3.1 Sistem Energi Geotermal

Energi geotermal atau yang dikenal dengan energi panas bumi merupakan

energi alami yang terbentuk dan dihasilkan dari dalam perut bumi. Sistem panas bumi

secara umum dapat diartikan sebagai sistem penghantar panas di dalam mantel atas

dan kerak bumi dimana panas dihantarkan dari suatu sumber panas (heat source)

menuju suatu tempat penampungan panas (heat sink). Dalam proses penghantaran

panas pada sistem panas bumi, yang dipanaskan ialah fluida berupa uap dan air yang

tersimpan dalam suatu formasi batuan yang disebut reservoir.

Gambar 3. 1 Skema Sistem Energi Geothermal [1]

Skematik sistem geothermal dapat dilihat pada Gambar 3.1. Di Indonesia,

sistem hidrotermal merupakan sistem panas bumi yang paling sering ditemukan.

Transfer panas dari sumber panas menuju permukaan bumi adalah melalui proses

konveksi bebas yang melibatkan fluida meteorik (seperti air hujan) dengan atau tanpa

Page 26: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 16

jejak fluida magmatik. Sistem panas bumi hidrotermal berjalan dengan siklus yang

saling berhubungan satu sama lain. Pemanasan fluida termal di reservoir

menghasilkan uap panas yang mengalir ke atas permukaan. Proses konveksi ini

berjalan secara terus menerus sehingga menyebabkan adanya potensi pengurangan

fluida di dalam reservoir. Untuk menjaga fluida di dalam reservoir tetap dalam

kondisi stabil, maka perlu suplai tambahan dengan penambahan fluida dari permukaan

(injeksi atau fenomena alam) Ada beberapa syarat potensi panas bumi yaitu sumber

panas, reservoir dengan fluida termal, daerah resapan (recharge), dan daerah

pelepasan (discharge).

3.1.1 Sumber panas

Di dalam perut bumi, sepanjang waktu terjadi transfer panas dari

sumber panas menuju permukaan bumi dan seluruh muka bumi menjadi

tempat penampungan panas (heat sink). Namun, di beberapa tempat energi

panas ini dapat terkonsentrasi dalam jumlah besar dan melebihi jumlah energi

panas per satuan luas di atas rata-rata. Potensi energi panas ini digunakan

untuk menjadi sumber panas yang biasanya berada dilokasi gunung berapi.

3.1.2 Reservoir

Reservoir panasbumi merupakan formasi batuan di bawah tanah yang

mampu menyimpan dan mengalirkan fluida termal, seperti uap dan air panas.

Formasi batuan yang terkandung dalam reservoir memiliki porositas

(kemampuan untuk menyimpan fluida termal) dan permeabilitas (kemampuan

untuk mengalirkan fluida) yang baik. Pada sistem panas bumi, untuk

mendapatkan potensi uap panas yang besar diperoleh dengan melakukan

pengeboran pada daerah reservoir atau batuan yang mempunyai permeabilitas

yang baik.

3.1.3 Daerah resapan (recharge)

Daerah resapan merupakan daerah dimana aliran air tanah di tempat

tersebut bergerak menjauhi permukaan tanah. Aliran air tanah di daerah

resapan bergerak dari atas permukaan menuju ke bawah permukaan. Daerah

Page 27: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 17

resapan berfungsi untuk menjaga kuantitas dari fluida termal di dalam

reservoir. Apabila daerah resapan terjaga dengan baik maka tekanan di dalam

formasi reservoir terjaga karena adanya fludia yang mengisi pori di dalam

reservoir secara berkelanjutan.

3.1.4 Daerah pelepasan (discharge area) dengan manifestasi permukaan

Daerah pelepasan merupakan daerah dimana aliran air tanah di daerah

tersebut bergerak ke atas menuju permukaan tanah. Daerah pelepasan pada

sistem panas bumi ditandai dengan adanya fenomena alam atau manifestasi

permukaan. Manifestasi permukaan adalah tanda-tanda yang tampak pada

permukaan bumi yang menunjukan bahwa terdapat potensi sistem panas bumi

di bawah permukaan di sekitar fenomena tersebut. Mata air panas, fumarola

atau uap panas yang keluar dari celah bebatuan merupakan daerah pelepasan

(discharge area) dengan manifestasi permukaan.

3.2 Sistem Produksi Uap

Pada pembangkit listrik tenaga panas bumi, uap panas dari sistem hidrotermal

dimanfaatkan untuk mensuplai kebutuhan uap panas menuju PLTP. Oleh karena

adanya formasi batuan impermeable, uap panas yang dihasilkan dari sistem

hidrotermal tertahan di reservoir dan mengalami proses kondensasi sehingga berubah

fase dari uap panas menjadi air. Oleh karena itu, untuk mengalirkan uap panas ke

permukaan tanah diperlukan adanya pengeboran sumur panas bumi sebagai jalan

keluar aliran uap panas naik ke permukaan bumi. Dalam sistem geotermal di kawasan

PT Pertamina Geothermal Energy Kamojang, terdapat sistem produksi dan distribusi

uap. Setiap uap yang diproduksi berasal dari sumur sumur produksi yang tersebar di

beberapa cluster. Pada Gambar 3.2 ditampilkan foto salah satu cluster, cluster adalah

sekumpulan sumur (baik itu sumur produksi ataupun sumur monitoring) yang berada

saling berdekatan satu sama lain di suatu daerah. Rata-rata di sebuah cluster terdapat

2-4 sumur.

Page 28: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 18

Gambar 3. 2 Lokasi salah satu cluster [2]

3.2.1 Jenis-Jenis Sumur

Sumur yang digunakan dalam proses pembangkit listrik tenaga panas

bumi di PT Pertamina Geothermal Energy Area Kamojang, meliputi sumur

produksi, sumur injeksi dan sumur monitoring.

Sumur Produksi

Sumur Produksi (Production Well) adalah sumur-sumur yang

dieksplorasi kandungan uapnya untuk dialirkan ke dalam sistem PLTP. Pada

Gambar 3.3 ditampilkan foto salah satu sumur produksi di kawasan PT PGE

area Kamojang. Setiap sumur produksi kemampuannya ditinjau dari laju

massa uapnya, sehingga sumur produksi yang telah berhasil digali belum tentu

bisa dieksplorasi langsung apabila laju massa dan tekanan kepala sumurnya

kecil. Hal itu dikarenakan apabila tekanan kepala sumurnya kecil, maka pada

saat mencapai di header tekanannya jauh lebih kecil. Padahal tekanan di turbin

sebesar 6.5 bar. Sedangkan apabila laju alir uapnya kecil maka itu akan

berpengaruh kepada listrik yang dihasilkan nantinya, apabila biaya produksi

masih lebih besar dibandingkan kemampuannya memproduksi uap, maka

sumur itu hanya akan menjadi sumur monitoring.

Page 29: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 19

Di area eksplorasi PT PGE area Kamojang terdapat 48 sumur produksi

dari yang terdata pada 17 November 2014. Sumur produksi tersebut terbagi

dua, untuk unit I, unit II dan unit III terdapat 36 sumur produksi. Sedangkan

pada unit IV terdapat 12 sumur produksi.

Gambar 3. 3 Sumur produksi [2]

Sumur Reinjeksi

Sumur reinjeksi merupakan sumur yang digunakan untuk

menginjeksikan air ke dalam reservoir. Sumur injeksi digunakan untuk

menstabilkan kuantitas fluida di dalam reservoir sehingga tetap terjaga. Di area

Kamojang, sumur reinjeksi dan saluran pipa reinjeksi berwarna hijau.

Umumnya, sumur reinjeksi hanya mengembalikan 40% dari jumlah fluida

yang diambil dari lapisan reservoir, sedangkan sisanya dibiarkan secara alami

melalui air meteorit (hujan). Pada Gambar 3.4 ditampilkan foto salah satu

sumur reinjeksi milik PT PGE area Kamojang.

Page 30: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 20

Gambar 3. 4 Sumur Reinjeksi [2]

Sumur Monitoring

Sumur monitoring adalah sumur hasil eksplorasi tetapi tidak sesuai

dengan karakteristik sumur produksi yang diinginkan. Pada Gambar 3.5

ditampilkan foto salah satu sumur monitoring milik PT PGE area Kamojang.

Sumur monitoring ini biasanya memiliki laju uapnya rendah, sehingga hanya

dijadikan sumur cadangan saja. Sumur cadangan ini tidak digunakan untuk

produksi sehari-harinya, melainkan didiamkan dengan cara di-bleeding agar

sumur tidak mati. Sumur di-bleeding maksudnya, uap yang mengalir dari

sumber sumur tersebut dibuang ke lingkungan dalam skala kecil agar kondisi

sumber tetap bisa mengalirkan uap. Dengan membuang uap tersebut dalam

skala kecil, sumur tidak akan mati dan apabila sumur akan dijadikan sumur

produksi, dapat dilakukan pengujian ulang sumur .

Page 31: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 21

Gambar 3. 5 Sumur Monitoring [2]

3.3 Fasilitas Produksi Geothermal

Sumur-sumur tersebut memiliki beberapa bagian-bagian tertentu dengan

fungsinya masing-masing. Beberapa bagian tersebut ialah:

3.3.1 Rangkaian Kepala Sumur

Pada sumur produksi, terdapat rangkaian dasar kepala sumur berupa

valve untuk mengatur aliran fluida dan sambungan percabangan pipa. Secara

umum, rangkaian kepada sumur terdapat 4 jenis valve, yaitu master valve,

wing valve, side valve, top valve. Foto rangkaian kepala sumur ditampilkan

pada Gambar 3.6.

1) Master valve : adalah gate valve yang berfungsi untuk mengatur laju alir uap

yang akan masuk ke sistem. Uap yang bersumber dari sumur diatur oleh

master valve laju alirnya dengan dua mekanisme yakni full open dan full close.

Umumnya master valve di area Kamojang merupakan gate valve grade 3000

Page 32: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 22

sampai 5000 psi, yang artinya master valve tersebut memiliki ketahanan

terhadap tekanan sebesar 3000-5000 psi.

2) Wing valve : adalah salah satu bagian dari kepala sumur yang digunakan untuk

menutup aliran ke arah pipeline pada saat sumur diuji tegak. Wing valve juga

merupakan jenis gate valve. Sumur yang diuji tegak akan mengalirkan uap ke

atas, sedangkan uap yang menuju ke pipeline ditutup. Biasanya uji tegak

dilakukan pada saat perbaikan atau pada saat sumur pertama kali diuji apakah

layak atau tidak untuk berproduksi. Sehingga fungsi wing valve pada saat

produksi ialah untuk melindungi master valve dari perbedaan tekanan yang

terlalu besar pada aliran di pipeline dengan tekanan kepala sumur. Sehingga

seandainya terjadi sesuatu, maka wing valve lah yang akan terkena dampaknya

dahulu. Sehingga master valve aman. Hal itu dilakukan karena master valve

adalah salah satu bagian vital dari kepala sumur. Bentuk wing valve ada dua

jenis. Ada wing valve dengan bentuk cross, dan ada wing valve yang satu arah

saja. Wing valve dengan bentuk cross berarti ke dua arah. Satu arahnya ke arah

sistem PLTP, sedangkan satunya kearah rock muffler. Jika sudah dua arah

seperti ini, biasanya alur pipa tidak bercabang lagi ke rock muffler karena

sudah ada salah satu wing valve yang ke arah rock muffler.

3) Side valve : adalah bagian dari Kepala Sumur yang berfungsi sebagai jalur

pengalihan uap. Salah satu sisi side valve digunakan untuk mengalirkan uap

apabila sumur dinonaktifkan produksinya, yaitu side valve yang diarahkan ke

pipa bleeding. Sedangkan sisi side valve satuya diarahkan ke pressure gauge

agar dapat dihitung nilai dari tekanan kepala sumurnya. Side valve berada tepat

dibawah master valve yang berfungsi untuk mengatur kendali uap dari sumur

ke sistem PLTP. Pada umumnya side valve yang digunakan di area Kamojang

ini merupakan Gate valve grade 3000 psi.

4) Top valve : adalah valve yang berada di atas rangkaian kepala sumur. Top

valve digunakan untuk memungkinkan peralatan di pasang di atas kepala

sumur seperti pemasangan lubricator untuk proses pengukuran bawah tanah.

Page 33: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 23

5) Cross atau tee : di antara master valve, top valve, dan wing valve diberikan

sambungan pipa untuk menghubungkan satu sama lain. Cross merupakan

sambungan dengan empat percabangan yang saling tegak lurus. Sedangkan tee

memiliki 3 percabangan, dimana sambungan ini berbentuk seperti huruf T.

Model dari rangkaian kepala sumur terbagi menajdi 2 seperti yang terlihat

pada gambar berikut:

Gambar 3. 6 Kepala Sumur Standard Lama [2]

Gambar 3. 7 Kepala Sumur standard Baru [2]

Perbedaan antara rangkaian kepala sumur standard lama dan standard baru

dapat dilihat pada tabel 3.1:

Page 34: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 24

Tabel 3. 1 : Perbedaan rangkaian kepala sumur standard lama dan standard baru [2]

STANDARD LAMA STANDARD BARU

1 Casing head 1 Casing head

1 Expansion spool

5 Throw Conduit Valve 3.1/8”-

3000/5000 psi terdiri dari:

2 Pcs berfungsi sebagai Annulus valve

2 Pcs berfungsi sebagai Side Valve

1 Pc berfungsi sebagai Top Valve

3 Throw Conduit Valve 3.1/8”-

3000 psi terdiri dari:

2 Pcs berfungsi sebagai

Side Valve

1 Pc berfungsi sebagai Top

Valve

3 Throw Conduit Valve 10” class

600/900/1500 terdiri dari:

1 Pc sebagai Master Valve

2 Pcs sebagai wing valve

3 Throw Conduit Valve 12” class

900 terdiri dari:

1 Pc sebagai Master Valve

2 Pcs sebagai wing valve

3.3.2 Bleeding Pipe

Pada Gambar 3.8 merupakan foto dari salah satu Bleeding Pipe.

Bleeding Pipe adalah pipa pembuang uap yang berdiameter ½ inci yang

digunakan untuk mempertahankan produktivitas sumur dan untuk menghindari

akumulasi gas hydrogen sulfida. Sumur-sumur yang dinonaktifkan akan

menahan uap pada kepala sumur. Sumur akan mati apabila tidak aliran uap,

karena uap yang tertahan penuh di kepala sumur. Uap yang tertahan dapat

membuat sumur mati, karena reservoir bisa menjadi dingin. Agar

mempertahankan sumur tetap bisa produktif maka dari itu perlu ada sebuah

aliran uap walaupun kecil melalui pipa bleeding ini.

Page 35: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 25

Gambar 3. 8 Bleeding Pipe [2]

3.3.3 Jalur Pipa Produksi Uap

Setelah keluar dari sumur, uap hasil eksplorasi didistribusikan melalui

pipeline (jalur utama uap). Salah satu jenis pipa produksi uap adalah pipa

transmisi. Pipa transmisi digunakan sebagai fasilitas mengalirnya fluida

geothermal. Pipa ini terbuat dari carbon steel berdiameter tertentu (ada yang 8,

12, 16, 24 atau 32 inci) dan memiliki kualitas grade B. Akan tetapi, pipa ini

perlu dilapisi oleh kalsium silikat setebal 5 cm agar panas uap tidak keluar ke

lingkungan selama pendistribusian berlangsung. Hal ini juga demi melindungi

para pekerja lapangan dan masyarakat sekitar pada saat melakukan aktivitas di

sekitar pipa. Suhu uap pada pipa sekitar 180 – 190 0C sedangkan dengan

menggunakan kalsium silikat permukaan pipa bisa menjadi 30-40 0C.

Sedangkan pada pipa juga ditambah lapisan alumunium foil dan alumunium

luarnya untuk mengantisipasi korosi pada pipa dari luar. Pipa yang langsung

berhubungan dengan kepala sumur memiliki ukuran diameter yang lebih kecil

dibanding pipa utama. Fluida geotermal yang dialirkan melalui pipa yang

Page 36: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 26

dekat kepala sumur ini akan terkumpul di pipa-pipa utama yang disebut Pipe

line (PL). Pada Gambar 3.8 ditampilkan foto pipa-pipa saluran uap.

Di PT Geothermal Energy Area Geothermal Kamojang sendiri ada

lima pipa utama yang diberi nama PL 401, PL 402, PL 403, PL 404 dan PL

405. PL 401 sampai dengan PL 404 merupakan pipa transmisi utama yang

mengalirkan uap untuk mensuplai kebutuhan uap di PLTP Unit I, II, dan III

milik PT Indonesia Power. Sedangkan JALUR 404 mengalirkan uap ke PLTP

Unit IV milik PT Geothermal Energy Area Geothermal Kamojang.

Gambar 3. 9 Pipa Pipa Saluran Uap [2]

Selain jenis pipa transmisi, ada juga jenis pipa loop atau yang biasa disebut

sebagai pipe loop. Pipe Loop adalah pipa yang digunakan untuk mengantisipasi

efek pemuaian pada pipa pada saat uap panas dari sumur dialirkan pada saat

pertama kali. Uap yang sangat panas dapat meregangkan pipa. Apabila tidak ada

loop pipa akan mengalami stress dan dapat menyebabkan pipa bisa pecah. Maka

Page 37: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 27

dari itu perlu dibuat loop agar peregangan pipa tidak membuat pipa yang

meregang pecah. Loop pada pipa biasanya dibuat setiap jarak 100 meter.

Gambar 3. 10 Pipe Loop [2]

3.3.4 Jalur Pipa reinjeksi

Jalur pipa reinjeksi di Kamojang berfungi untuk mengalirkan air hasil

kondensat menuju sumur reinjeksi. Umumnya di Kamojang, jalur pipa

reinjeksi ini bercatkan hijau.

Gambar 3. 11 Pipa Reinjeksi [2]

3.3.5 Rock Muffler

Pada Gambar 3.11 ditampilkan salah satu foto dari Rock Muffler. Rock

Muffler adalah suatu peralatan yang berfungsi sebagai peredam kebisingan

Page 38: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 28

untuk membersihkan uap dari kotoran dan kondensat yang ter-akumulasi di

kepala sumur sebelum uap dialirkan ke pembangkitan. Dalam situasi tertentu

Rock Muffler dapat dipergunakan untuk melakukan re-uji sumur. Lapisan

dari Rock Muffler ialah batu batu kali, ijuk (bisa juga lapisan peredam

lainnya), dan batu-batu kali. Rock Muffler ada dua jenis, diatas tanah dan

dibawah tanah. Rock Muffler yang baik ialah yang diatas tanah, karena

keluaran (airnya) dari Rock Muffler dapat dibuang dengan mudah dan tidak

memberikan efek ke tanah.

Gambar 3. 12 Rock Muffler [2]

3.3.6 Twin Silencer

Twin Silencer adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk melakukan

pemanasan uap ke jalur pipa produksi dari sumur-sumur sebelum uap

dialirkan menuju manifold (header) ke unit pembangkit. Twin Silencer ini

Terbuat dari pipa yang berukuran relatip besar > 30” dan berkapasitas skitar

120 ton/jam, yang dilengkapi beberapa block valve (gate valve) untuk

mengatur dan memindahkan aliran uap menuju header.

Page 39: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 29

Gambar 3. 13 Twin Silencer [2]

3.3.7 Valve-2 Flow Line

Valve-2 Flow Line ini biasanya Dipasang pada jalur pipa uap ataupun

jalur pipa re-injeksi yang berfungsi untuk mengatur, membuka dan menutup

aliran.

Ada beberapa tipe, ukuran dan kelas valve sebagai berikut :

Gate valve

Globe valve

Batterfly valve

Ball valve

Namun yang biasanya digunakan dalam geothermal adalah jenis valve-2 di

flow line yang bertipe gate valve.

Page 40: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 30

Gambar 3. 14 valve-2 di flow line [2]

3.3.8 Blow Down

Blow Down ini dipasang pada jalur pipa uap, fungsi dari blow down

ini adalah untuk memantau kondisi fluida pada saat awal dilakukan start up

commisioning jalur pipa produksi agar supaya tidak terjadi water hummer.

Biasanya pada bagian bawah pipa blow down menggunakan valve blow down

tipe “gate valve” yang mudah dan cepat untuk dioperasikan. Fungsi yang lain

dari pada valve blow down adalah untuk mengablas jalur pipa agar kualitas uap

dapat terjaga dengan baik. Ini merupakan bagian pemeliharaan rutin instrumen

steam trap.

Page 41: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 31

Gambar 3. 15 Blow Down [2]

3.3.9 Manifold (Header)

Manifold (header) ini adalah salah satu Fasilitas produksi yang

biasanya dipasang dibagian hilir manakala gathering sistem jalur pipa lebih

dari 1(satu) jalur pipa penyalur utama dan banyaknya sumur-sumur produksi

yang klaster lokasinya berbeda-beda tempat. Prinsip manifold adalah sebagai

pengumpul aliran fluida dari berbagai pipa penyalur menjadi satu pipa dan

mengalirkannya menuju beberapa unit pembangkit.

Page 42: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 32

Gambar 3. 16 Manifold (Header) [2]

3.3.10 Sistem Pengaman

Rupture Disk

Setiap pipa alir uap panasbumi mempunyai batasan tekanan aman,

sehingga untuk menjaga dan mengamankan pipa dari peristiwa tekanan

berlebih maka digunakan rupture disk. Pada Gambar 3.17 ditampilkan foto 3

buah Rupture disk. Rupture disk akan terbuka ketika tekanan di dalam pipa

melebihi batas tekanan yang telah diatur, sehingga menyebabkan aliran uap

keluar menuju lingkungan atau atmosfer dan tekanan di dalam pipa akan

menjadi berkurang. Rupture disk hanya dapat digunakan dalam sekali

pemakaian, karena disk akan pecah saat bekerja.

Pressure Safety Valve

Pressure Safety Valve merupakan sistem pengaman pipa selain rupture

disk untuk menanggulangi tekanan berlebih di dalam pipa. Pada Gambar 3.17

ditampilkan salah satu foto 3 buah PSV. PSV dapat digunakan berulangkali

saat kondisi masih bagus, karena PSV bekerja dengan menggunakan pegas.

Pada pengaturan PSV, nilai batas tekanan alat untuk bekerja, diatur dibawah

nilai batas tekanan aman pipa. Saat tekanan di dalam pipa melebihi batas

Page 43: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 33

tekanan yang diatur pada PSV, maka aliran uap akan keluar menuju

lingkungan dengan mendorong pegas hingga PSV dalam keadaan terbuka.

Ketika tekanan di dalam pipa sudah di bawah batas tekanan pada PSV, maka

pegas akan menutup PSV pada posisi semula. Nilai ambang tekanan yang

diatur pada PSV adalah 96% dari nilai tekanan ambang rupture disk.

Pemasangan rupture disk dan PSV pada pipeline dapat dipasang seri atau

paralel. Keuntungan susunan seri pada pemasangan PSV dan rupture disk

yaitu menjaga agar pegas pada PSV tidak terkena panas secara langsung

yang dapat menyebabkan korosi.

Gambar 3. 17 Ruptere Disk (3 buah, kiri) dan PSV (3 buah, kanan) [2]

3.3.11 Instrumentasi dan Sistem Kontrol

Instrumen adalah suatu peralatan yang dipasang sepanjang jalur pipa

yang berfungsi sebagai monitoring, informasi data yang berguna untuk

keperluan proses. Beberapa jenis instrument yang terpasang adalah:

1) Pressure Gauge

Pressure gauge adalah salah satu instrumen pengukuran yang

berfungsi untuk mengukur tekanan. Pressure gauge dipasang pada side

valve untuk mendeteksi Tekanan Kepala Sumur, dan pressure gauge yang

Page 44: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 34

dipasang pada pipeline setelah keluar kepala sumur untuk mendeteksi

tekanan pipeline setelah keluar dari kepala sumur.

Gambar 3. 18 Pressure Gauge Digital pada pipa (Kiri) dan Pressure Gauge Manual (kanan) pada kepala sumur [2]

2) Temperature gauge

Temperature gauge adalah instrumen pengukuran yang berfungsi

sebagai alat ukur temperature pada pipeline. Pada pemasangan temperature

gauge, terdapat thermowell untuk mencegah terjadinya kontak langsung

antara sensor temperatur dengan fluida.

Gambar 3. 19 Temperatur gauge Manual (kiri) dan Temperatur gauge Digital (kanan) [2]

3) Flow Recorder

Flow recorder merupakan instrumen yang digunakan untuk

mengetahui laju aliran uap di dalam pipa dengan cara mengukur dan

merekam nilai tekanan. Nilai tekanan yang diukur adalah differential

pressure (dP) dan static pressure (SP). Laju aliran massa uap akan

Page 45: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 35

diketahui dari data DP dan SP berdasarkan perhitungan menggunakan

metode orifice plate. Flow recorder ITT Barton beroperasi merekam nilai

tekanan sepanjang waktu sesuai clock yang terpasang didalamnya. Hasil

pencatatan akan ditulis ke dalam chart oleh pena tinta biru yang

menunjukan static pressure dan tinta merah menunjukan differential

pressure. Di Kamojang, Flow recorder yang digunakan adalah ITT Barton

dan Foxboro. Pada Gambar 3.19 ditampilkan salah satu foto flow recorder

ITT Barton. Selain mengukur Static Pressure dan Differential Pressure,

Foxboro juga dapat mengukur temperatur uap di dalam pipa.

Gambar 3. 20 Flow recorder [2]

4) Block Valve

Block Valve adalah valve yang mengatur pipa apakah pipa dialirkan ke

satu jalur atau jalur lainnya. Block valve terdapat di pipeline dengan wing

valve satu jalur saja, atau di pertemuan dua jalur pipa. Fungsi block valve di

dekat sumur ialah mengatur apakah aliran uap ingin dialirkan ke dalam

sistem atau dibuang ke Rock Muffler. Sering kali apabila salah satu

Page 46: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 36

komponen rusak pada jalur pipa, jalur pipa harus dikosongkan dari uap.

Maka dari itu block valve dari jalur luar sumur ditutup terlebih dahulu. Hal

itu dikarenakan akan ada gangguan tekanan/aliran uap dari pipa sumur lain,

dan ini bisa mengganggu perbaikan. Maka dari itu, perlu adanya

pemasangan block valve agar tidak ada tekanan dari jalur pipa lainnya yang

mengganggu. Pada Gambar 3.21 ditampilkan salah satu foto block valve

yang terpasang pada pipeline.

Gambar 3. 21 Block Valve pada pipe line [2]

5) Drain Port

Salah satu parameter kualitas uap yang perlu dijaga adalah kebasahan

(wetness). Di Kamojang, nilai kebasahan harus di bawah 1 %. Kebasahan uap

dipengaruhi oleh kondensasi uap karena suhu lingkungan atau dari sumur

sumber uap tersebut berasal. Untuk menjaga kualitas uap maka diperlukan

mekanisme yang digunakan untuk membuang kondensat di dalam pipa. Drain

port merupakan rangkaian alat yang dipasang sepanjang jalur saluran pipa

terutama pada bagian jalur pipa yang rendah untuk menjebak kondensat dan

membuang ke luar pipa. Pada Gambar 3.16 ditampilkan salah satu foto drain

port. Jarak drain port satu dengan yang lain sangat bervariasi, tergantung

Page 47: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 37

topografi dan kualitas uap dari sumur. Di Kamojang, jarak rata-rata antar

drain port sekitar 50 meter. Drain port biasanya terdiri dari main hole, valve,

condensat trap, elbow, blow down, dan pipa. Main hole merupakan tee yang

disambung pada pipa dan dihubungkan dengan valve sebagai tempat

pembuangan uap basah. Kondensat yang terbentuk di dalam pipa secara

gravitasi akan terdorong dan masuk ke dalam main hole. Kondensat yang

terkumpul akan dikeluarkan melalui 2 cara, yaitu melalui kondensat trap dan

blow down. Pembuangan kondensat melalui blow down dilakukan secara

manual. Di PT PGE area Kamojang, pembuangan kondensat pada melalui

blow down dilakukan setiap seminggu sekali.

Pembuangan kondensat secara otomatis dilakukan melalui kondensat

trap berdasarkan prinsip termodinamika. Prinsip kerja dari kondensat trap

yaitu memanfaatkan perbedaan tekanan di dalam dan di luar saluran pipa.

Perbedaan tekanan ini merupakan fungsi dari kuantitas kondensat yang

terdapat di dalam main hole dan temperatur di dalam main hole. kondensat

trap tidak dapat bekerja dengan baik untuk jenis uap yang sangat basah, oleh

karena itu perlu dipasang separator pada sumur yang mengandung uap basah

cukup tinggi. Di PT PGE area Kamojang, umumnya sumur produksi

menghasilkan uap satu fase atau uap kering, sehingga tidak diperlukan

separator, pengecualian pada satu sumur Kamojang yang bersifat 2 fase

membutuhkan sebuah separator. Untuk memastikan uap mempunyai nilai

kebasahan di bawah 1 %, maka di PLTP dipasang separator atau demister

atau scrubber. Fungsi dari separator, demister, atau scrubber adalah sama

yaitu filter atau pemisahan. Perbedaan di antara ketiga sistem tersebut terletak

pada cara dan prinsip yang digunakan. Separator dilakukan dengan prinsip

gaya sentrifugal, demister dilakukan dengan penyaringan, sedangkan scrubber

dilakukan dengan prinsip seperti cyclone yang diarahkan.

Page 48: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 38

Gambar 3. 22 Drain Port beserta Condensat Trap [2]

3.4 Uji Kualitas Uap

Pendistribusian uap dari sumur panas bumi menuju header di pembangkit listrik

tenaga panas bumi harus memenuhi persyaratan kandungan uap yang baik secara

kualitas maupun kuantitas. Secara kualitas, uap akan dinilai dari kandungan dan

material ikutan pada fluidanya, sedangkan secara kuantitas uap tersebut harus

memenuhi parameter-parameter yang ada seperti tekanan, suhu, dan laju alir massa

yang ditentukan oleh pelanggan (dalam kasus ini ialah PT Indonesia Power). PT PGE

area Kamojang mempunyai beberapa syarat variabel yang harus dipenuhi oleh uap

panas untuk masuk ke inlet turbin, seperti nilai tekanan, suhu, kebasahan uap,

kandungan SiO2, kandungan TDS, kandungan NCG, serta kandungan lain yang terdapat

pada uap panasbumi. Oleh karena itu, pengujian dilakukan untuk mengetahui nilai dari

variable yang menjadi syarat uap panas masuk ke inlet turbin. Alat yang digunakan

untuk analisis kandungan uap yaitu gas chromatograph, ion chromatograph, AAS, pH

meter, titrasi, Spektrophotometer, kalorimeter, korosimeter.

3.4.1 Non Condensable Gas (NCG)

Non Condensable Gas (NCG) merupakan kandungan gas dalam uap

yang tidak dapat terkondensasi, seperti H2S, CO2, dan NH3. Tahap pertama

Page 49: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 39

pengujian untuk mengetahui prosentase NCG dalam uap yaitu preparasi.

Dalam tahap preparasi, botol yang akan digunakan disiapkan dan diproses

terlebih dahulu. Botol yang akan digunakan untuk mengambil sampel,

dipreparasi dalam keadaan vakuum dan dimasukan cairan NaOH. Cairan

NaOH ini berfungsi untuk menangkap gas H2S, CO2, dan NH3, serta gas lain.

Pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan kondensor yang

terhubung langsung dengan uap panans di dalam saluran pipa. Pada pengujian

NCG, sampel yang diambil adalah gas yang tidak terkondensasi pada

kondensor.

3.4.2. Total Flow Steam

Pengujian TFS (Total Flow Steam) bertujuan untuk mengetahui

kandungan kimia dalam uap panas. Kandungan kimia yang dianalisis

diantaranya adalah kandungan klorida, besi, silika, sulfat, flor, boron, kalium,

natrium. Pengambilan sampel untuk uji TFS dilakukan pada cairan yang

terkondensasi dari kondensor yang terhubung secara langsung oleh uap panas

di dalam saluran pipa.

3.4.3. Kebasahan

Pengujian kebasahan uap dilakukan dengan menggunakan alat berupa

kalorimeter. Hasil pengukuran kalorimeter menghasilkan nilai pertambahan

volume dan pertambahan suhu yang akan digunakan sebagai perhitungan nilai

kebasahan uap berdasarkan prinsip azas black.

3.4.4. Korosimeter

Kandungan uap panas mempunyai potensi untuk mengakibatkan korosi

pada saluran pipa. Oleh karena itu, dilakukan pengukuran laju korosi untuk

dapat mengetahui dan menentukan kondisi serta panjang umur dari saluran

pipa.

Page 50: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 40

BAB IV ANALISIS TINGKAT SUPERHEATED STEAM PADA MASING-MASING

SUMUR PRODUKSI KAMOJANG TAHUN 2014

4.1 Latar Belakang

Dalam upaya pembangkitan listrik tenaga panas bumi, PT Pertamina

Geothermal Energy Kamojang berusaha untuk memaksimalkan kualitas dan kuantitas

uap yang akan dikirim ke pembangkit listrik. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk

menghasilkan nilai Kwh yang besar dalam upaya pemenuhan kebutuhan listrik di

Indonesia. Kualitas dan kuantitas uap yang mengalir melalui pipa untuk diteruskan

menuju turbin mempunyai peranan sangat penting dalam nilai Kwh yang dihasilkan.

PT Pertamina Geothermal Energy Kamojang memiliki standar untuk menjual

uap yang dihasilkan. Oleh karena itu jika ditinjau dari segi kualitas, uap yang

dihasilkan harus memenuhi beberapa syarat, salah satunya adalah kondisi uap yang

superheated. Selain itu harus dipastikan juga bahwa tingkat kebasahan uap relatif

kecil yaitu dengan nilai dibawah satu persen. Semakin kecil nilai kebasahan uap,

maka uap tersebut semakin superheated. Untuk menghitung tingkat kebasahan uap

dapat dilakukan dengan kalorimeter. Namun, kalorimeter ini hanya berfungsi untuk

mengetahui tingkat kebasahan uap saja dan tidak dapat digunakan untuk menentukan

nilai superheated suatu kualitas uap pada masing-masing pipa. Penentuan nilai

superheated ini dilakukan dengan alat pengukur tekanan dan suhu pada keadaan

tertentu yang dinamakan Miniprobe.

Pengukuran nilai superheated suatu kualitas uap dilakukan oleh divisi Operasi

Produksi bagian laboraturium. Dari data yang didapatkan akan diolah sehingga

mendapatkan nilai superheated steam pada masing-masing jalur pipa. Pengolahan

data membutuhkan beberapa parameter, salah satunya adalah saturated water and

steam table untuk mengetahui nilai suhu saturasi pada tekanan tertentu. Pengerjaan

dalam pengukuran superheated steam dilakukan sekali dalam dua bulan. Dalam

pengukurannya, terkadang didapatkan data yang bervariasi setiap bulannya, entah itu

terjadi penurunan atau kenaikan suhu superheated. Seperti sudah dijelaskan

Page 51: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 41

sebelumnya nilai superheated steam berpengaruh pada kualitas dan kuantitas uap

yang dihasilkan. Oleh karena itu, pada laporan kerja praktek ini penulis akan

membahas tingkat superheated suatu uap yang mengalir pada masing-masing pipa.

Hal ini bertujuan untuk menunjukkan tingkat kenaikan atau penurunan kualitas dan

kuantitas uap setiap bulannya sebagai bahan evaluasi untuk manajemen uap lapangan

panas bumi di Kamojang.

4.2 Perumusan Masalah

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa nilai superheated steam yang

mengalir pada masing-masing pipa akan mempengaruhi nilai kualitas dan kuantitas

uap. Sebagai perusahaan yang berkecimpung di bidang bisnis, PT Pertamina

Geothermal Energy Kamojang menginginkan nilai kualitas uap yang baik serta jumlah

uap yang besar (sesuai target) untuk di supply ke pembangkit dari waktu ke waktu.

Namun pada kenyataanya ada beberapa hal yang kemungkinan dapat menghambat

proses supply uap tersebut. Oleh karena itu dibutuhkan suatu parameter superheated

steam untuk mengevaluasi hal tersebut yang dimana dalam pengerjaannya

menggunakan alat yang bernama miniprobe.

Berdasarkan analisa pada latar belakang, maka penulis telah merumuskan

permasalahan yang menitik beratkan pada pengaruh nilai superheated steam untuk

kualitas dan kuantitas uap yang dihasilkan. Nilai superheated steam yang dihasilkan

didapat dari data semua sumur produksi di Kamojang yang masih beroperasi pada

masing-masing pipe line. Dari hasil yang didapatkan, penulis akan mengkaji efek dari

kenaikan atau penurunan kualitas dan kuantitas uap.

4.3 Dasar Teori

4.3.1 Sifat Sifat Termodinamika

Secara garis besar, sifat sifat dalam termodinamika dibagi menjadi dua,

yaitu sifat intensif dan sifat extensif. Sifat extensif adalah sifat yang

tergantung pada massa dan jumlahnya. Jadi nilainya sangat dipengaruhi oleh

Page 52: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 42

jumlah (depend). Hal ini juga bisa saja berubah, mengingat nilai ini bisa saja

dibagi-bagi dan juga dikirim ke sistem yang lainnya. Sifat tersebut antara lain:

1. Massa (mass)

2. Panjang (length)

3. Volume

4. Entropi (entropy)

5. Entalpi (enthalpy)

6. Energi (energy)

7. Hambatan Elektrik (electrical resistance)

8. Tekstur (texture)

9. Kekakuan (stiffness)

10. Nomor partikel (particle number)

Sedangkan sifat intensif adalah suatu sifat dalam termodinamika yang

nilainya tidak bergantung pada massa dan jumlah (not depend). Sifat sifat

tersebut antara lain:

1) Temperature

2) Potensial kimia

3) Massa jenis (density)

4) Viskositas (viscosity)

5) Kecepatan (velocity)

6) Hambatan elektrik

7) Energi

8) Kapasitas kalor spesifik

9) Kekerasan

10) Titik lebur dan titik didih

11) Tekanan

12) Kelenturan

13) Elastisitas

Page 53: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 43

14) Sifat dapat tempa

15) Sifat kemagnetan

16) Konsentrasi.

Berdasarkan kedua jenis sifat intensif dan extensif, maka dalam

pengertian yang lebih luas, sifat termodinamika merupakan karakteristik

makroskopik suatu zat yang dapat diketahui nilai numeriknya tanpa harus

mengetahui ‘sejarah’ zat tersebut. Sebagai contoh, temperatur udara dapat

diukur dengan termometer dan dapat diketahui nilainya tanpa harus

mengetahui proses-proses apa saja yang sebelumnya terjadi pada udara

tersebut. Demikian pula halnya dengan volume & tekanan dapat diketahui

nilainya tanpa harus mengetahui proses-proses yang terjadi sebelumnya.

4.3.2. Proses Perubahan Fasa Zat Murni

Dalam Termodinamika, selama ada fluida yang bekerja pada suatu

benda, maka fuida tersebut akan mengalami perubahan fasa dikarenakan

berbagai keadaan seperti halnya perubahan suhu dan tekanan. Salah satu

contoh proses perubahan fasa zat murni terjadi pada fluida air dimana dari

yang semula berkeadaan compressed liquid menuju keadaan superheated

vapor akibat pengaruh suhu dan tekanan. Berikut adalah keadaan perubahan

air dari compressed liquid menuju keadaan superheated vapor.

1) Compressed Liquid (Cairan Terkompresi)

Compressed Liquid yaitu kondisi dimana cairan berada pada

temperatur di bawah titik didihnya (T<Tsat) pada tekanan tertentu. Salah

satu contohnya adalah misalkan kita menempatkan air pada suatu peralatan

berbentuk piston silinder pada suhu 20°C (293.15 K) dan tekanan 1 atm.

Kondisi yang seperti ini disebut dengan istilah compressed liquid atau

Page 54: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 44

subcooled liquid yang berarti bahwa cairan tersebut belum siap untuk

menguap.

Apabila sistem tersebut dipanaskan, maka suhu air akan meningkat

(misalkan menjadi 60°C) yang diikuti dengan terjadinya peningkatan

volume dari sistem akibat pengembangan dari volume air tersebut. Volume

yang mengembang dengan massa yang tetap juga mengandung makna

terjadinya peningkatan spesific volume (volume/massa).

2) Saturated Liquid

Saturated Liquid yaitu suatu kondisi dimana cairan berada tepat pada

temperatur didihnya pada tekanan tertentu. Salah satu contohnya apabila

kasus pada contoh Compressed Liquid terus ditambahkan panas pada sistem

tersebut, maka suhu air akan meningkat hingga 100°C (373.15 K). Pada

titik ini, penambahan panas seberapapun juga akan menyebabkan air mulai

menguap.

3) Saturated Vapor

Saturated Vapor adalah suatu kondisi dimana uap berada tepat pada

temperatur didihnya pada tekanan tertentu, dimana uap itu akan mulai

terkondensasi. Salah satu contohnya adalah apabila kasus pada contoh

Saturated Liquid terus ditambahkan panas pada sistem tersebut, maka

uap yang terbentuk akan semakin banyak. Namun suhu dan tekanan dari

campuran saturated liquid dan uap tersebut tidak berubah, yakni tetap pada

suhu T=100°C (373.15 K) dan tekanan P=1 atm. Satu-satunya properti

yang berubah adalah specific volume. Kondisi ini terus berlangsung hingga

tetes cairan terakhir berubah menjadi uap. Pada titik ini, seluruh silinder

telah menjadi uap yang memiliki suhu 100°C (373.15 K). Keadaan diantara

titik Saturated Liquid hingga saturated vapor dimana air berada didalam dua

fasa secara bersamaan ini di sebut dengan saturated liquid-vapor mixture.

Page 55: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 45

4) Superheated Vapor

Superhetaed Vapor yaitu kondisi dimana uap berada pada temperatur

di atas titik didihnya (T>Tsat) pada tekanan tertentu. Perbedaan antara

saturated vapor dan superheated vapor adalah bahwa pada saturated

vapor, jika kita kurangi sedikit saja panas dari sistem, maka ia akan mulai

mengembun, sementara pada superheated vapor, penguranan energi panas

hanya akan menurunkan suhu uap saja, tidak akan merubah fasanya.

Representasi dari setiap kondisi yang digambarkan pada proses

pemanasan air yang menyebabkan terjadinya perubahan fasa, digambarkan

pada suatu grafik T-v. Pada sumbu vertikal menunjukkan nilai suhu dalam

derajat celcius dan pada sumbu horizontal menunjukkan nilai spesifik

volume dalam meter kubik/kilogram, sebagaimana dapat dilihat dalam

gambar berikut:

Gambar 4. 1 Hubungan antara suhu dengan spesifik volume pada perubahan fasa air tekanan 1 atm [3]

Perlu diingat, bahwa grafik diatas berlaku untuk tekanan 1 atm saja (P=

1 atm). Bila tekanan dinaikkan, maka grafik akan bergeser ke atas. Hal ini

terjadi karena suhu dan tekanan merupakan properti yang saling terikat pada

proses perubahan fasa. Sebagai akibatnya, suhu didih akan tergantung pada

Page 56: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 46

tekanan sistem. Semakin tinggi tekanan, maka suhu didih akan menjadi semakin

tinggi. Bila diberikan tekanan tertentu, maka suhu dimana suatu zat murni

mengalami perubahan fasa disebut dengan suhu saturasi atau saturation

temperature (Tsat). Demikian pula, bila diberikan suhu tertentu, tekanan

dimana suatu zat murni mengalami perubahan fasa disebut tekanan saturasi

atau saturation pressure (Psat).

Pada proses perubahan fasa terlihat bahwa dengan memberikan panas

tertentu pada suhu saturasi, belum merubah fasa dari cair menjadi uap. Untuk

merubahnya diperlukan sejumlah energi panas tertentu hingga fasa cair baru

bisa berubah menjadi fasa uap. Besarnya energi yang diperlukan untuk merubah

fasa cair menjadi fasa uap ini dikenal dengan sebutan dengan Kalor Laten

(Latent Heat of Vaporization) dan jumlah nya sama dengan energi yang

dilepaskan uap untuk berubah kembali menjadi fasa cair selama proses

pengembunan.

4.3.3 Superheated Steam

Dalam proses pembangkitan listrik pada panas bumi, steam merupakan

komponen paling utama dimana steam yang dihasilkan akan digunakan untuk

memutar double flow condensing yang dikopel dengan generator didalam

turbin untuk menghasilkan listrik. Keberadaan steam dalam suatu sistem ini

dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur sistem tersebut. Superheated Steam

adalah suatu kondisi dimana suhu uap dalam suatu sistem lebih tinggi daripada

temperatur saturasi atau temperatur titik didih air pada tekanan sistem tersebut.

Oleh karena itu penentuan suhu superheated memiliki hubungan dengan suhu

sistem dan suhu saturasi sistem pada tekanan teetentu.

(1)

Dengan: T S.H = Suhu superheated (0C)

Ts = Suhu sistem pada tekanan tertentu (0C)

Tsat = Suhu saturasi sistem pada tekanan tertentu (0C)

Page 57: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 47

Berikut adalah grafik yang menunjukan nilai superheated steam jika

ditinjau dari segi suhu dan tekanannya.

Gambar 4. 2 Nilai superheated steam berdasar tekanan dan suhu [4]

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi tekanan dan

suhu, semakin tinggi pula tingkat kekeringan suatu steam atau dengan kata

lain semakin superheated.

4.3.4 Persamaan Keadaan

Pemahaman terhadap sifat termodinamika suatu zat dan cara

mendapatkannya, baik dari tabel, grafik, mapun persamaan, sangat penting

guna menyelesaikan permasalahan Termodinamika. Persamaan kekekalan

energi dan persamaan kesetimbangan entropi, hanya dapat diaplikasikan untuk

menyelesaikan persoalan manakala sifat-sifat Termodinamikanya dapat

diketahui. Prinsip tingkat keadaan untuk zat sederhana dan termampatkan

menyebutkan bahwa diperlukan 2 sifat termodinamika untuk mengetahui

tingkat keadaan suatu sistem. Manakala tingkat keadaan suatu sistem dapat

diketahui, maka sifat-sifat Termodinamika lainnya dapat diketahui. Dengan

demikian untuk gas kompresibel sederhana dapat diketahui suatu sifat bahan

murni dengan keadaan :

Page 58: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 48

( ) ( ) ( ) (2)

Yang biasanya setara dengan persamaan yang disebut persamaan

keadaan sebagai berikut:

( ) (3)

4.3.5 Tekanan Gauge dan Tekanan Absolut

Dalam melakukan pengukuran, terdapat dua macam pembacaan yaitu,

Tekanan Gauge dan Tekanan Absolut. Tekanan Gauge adalah tekanan yang

besarnya tidak dipengaruhi oleh tekanan udara luar (tekanan atmosfir) atau

tidak dipengaruhi juga oleh nilai yang ditunjukkan jarum penunjuk pada alat

pengukuran tekanan. Sedangkan Tekanan Absolut atau bisa juga disebut

dengan tekanan mutlak adalah tekanan yang dipengaruhi oleh besarnya

tekanan udara luar. Dalam pengertian yang lebih jelas bisa dilihat pada gambar

berikut ini:

Acuan mutlak

p = 0 (abs)

Tekanan mutlak

p = patm + pukur (abs)

Tekanan gage

p = pukur (relatif)

Tekanan mutlak

p = patm + pukur (abs)

Tekanan

barometrik

p = patm

Tekanan vakum

p = pukur (relatif) Tekanan atm. standar:

p = 131,325 kPa (abs)

p = 14,696 psia

p = 760 mmHg (a)

p = 29,92 inHg (a)

Tekanan atm. lokal:

p = patm

Gambar 4. 3 : Hubungan antara Tekanan Gauge dan Tekanan Absolut [5]

Page 59: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 49

Dari skema diatas dapat diketahui bahwa untuk mencari nilai Tekanan

Absolut (mutlak) dapat digunakan rumus:

(4)

Dengan : Pabs = Tekanan Absolut (bar)

Patm = Tekanan Atmosfir (bar)

Pukur = Tekanan Ukur (bar)

4.3.6 Non Condensable Gas

Salah satu karakteristik uap kerja yang dihasilkan dari lapangan panas

bumi adalah terkandungnya gas-gas yang tidak dapat dikondensasikan, atau

Non-Condensable Gas (NCG) di dalam uap tersebut. Keberadaan NCG dalam

aliran uap kerja, akan mempengaruhi nilai properties uap, yaitu berkurangnya

nilai entalphi uap kerja tersebut. Hal ini mengakibatkan daya yang dihasilkan

turbin menjadi lebih kecil jika dibanding pada uap kerja yang tidak

mengandung NCG. Selain itu, jika NCG tidak dikeluarkan dan terkumpul di

unit kondensor, akan menurunkan tingkat kevacuum-an kondesor, yang berarti

tekanan kondensasi menjadi lebih besar. Hal tersebut mengakibatkan nilai

entalphi pada tingkat keadaan di kondensor akan membesar, sehingga daya

yang dihasilkan turbin lebih kecil. Jenis gas yang masuk kedalam NCG adalah

CO2, H2S, H2, N2, Ar, dan CH4. Nilai NCG ini berpengaruh dalam perhitungan

fraksi uap, yaitu nilai total uap yang mengalir pada suatu pipe line merupakan

gabungan dari nilai NCG dan nilai uap sebenarnya. Fraksi uap dapat dihitung

menggunakan rumus:

(

)

(5)

Page 60: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 50

Dengan: X = fraksi uap

NCG = kandungan NCG dalam ppmv

Dengan adanya nilai fraksi uap yang diketahui, maka nilai suatu tekanan

mutlak pada pipe line yang mengandung uap dapat dihitung menggunakan

rumus:

( ) (6)

Dengan: Pabs = Tekanan Absolut (bar)

Patm = Tekanan Atmosfir (bar)

Pukur = Tekanan Ukur (bar)

X = Fraksi Uap

4.3.7 Pressure and Temperature Miniprobe

Pressure and Temperature Miniprobe adalah sebuah alat yang yang

bisa digunakan untuk mengukur suhu dan tekanan suatu fluida dalam waktu

yang bersamaan. Salah satu karakteristik dari miniprobe adalah saat mengukur

suhu dan tekanan pada udara maupun steam, laju aliran massanya harus

dibawah 45 m/s. sedangkan jika digunakan untuk mengukur fasa liquid laju

lairan massanya harus kurang dari 5 m/s.

Page 61: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 51

Gambar 4. 4 Tampang lintang dari pressure and temperature miniprobe [6]

4.4 Metode Pengambilan Data

Pengambilan data dengan menggunakan Pressure and Temperature Miniprobe

di lapangan memiliki beberapa tahapan prosedur kerja dan juga peralatan kerja serta

peralatan perlindungan yang harus dibawa dan digunakan agar pengambilan data

tersebut dapat berjalan dengan baik dan petugas yang mengambil data dapat kembali

dalam keadaan selamat dan aman, karena harus disesuaikan dengan standar

kesaelamatan perusahaan yaitu safety is my commitment.

4.4.1 Peralatan Kerja

Miniminiprobe superheat

Kunci – kunci penunjang (kunci pipa, kunci inggris, tang)

Sealtape

Kendaraan

4.4.2 Peralatan Keselamatan / Alat Pelindung Diri (APD)

a. Safety helmet

b. Safety shoes

c. Safety Geogle

d. Ear Plug

e. Sarung tangan kain

Page 62: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 52

g. Sarung tangan asbes/ kulit anti panas

4.4.3 Instruksi Kerja

Pastikan sebelum bekerja dilapangan, team sampling telah mempunyai

ijin pelaksanaan Pekerjaan ( PTW ). Program pengukuran superhet dan uap

sesuai dengan planning dan pastikan juga peralatan yang mendukung kegiatan

sampling dalam kondisi baik dan personal pelaksana pekerjaan dalam kondisi

sehat. Berikut instruksi kerja selama pengukuran superheat di lapangan.

Gunakan alat pelindung diri .

Persiapkan peralatan kerja dan peralatan penunjang lainnya, pastikan

semua peralatan dalam kondisi baik dan siap dioperasikan.

Berangkat ke lokasi sesuai dengan program kerja, pastikan telah

memakai dan membawa peralatan kerja dan peralatan safety.

Pastikan thermocouple dan presure gauge sudah dikalibrasi.

Pastikan berkoordinasi dengan security untuk keamanan pelaksanaan

pekerjaan.

Buka Plug ½” pada side port sampling di jalur pipa sumur

Ablas steam sampai bersih

Pasang rangkaian miniprobe superheat dengan baik dan pastikan tidak

ada kebocoran.

Buka secara perlahan valve ½” pada jalur pipa sampai bukaan penuh

dan pastikan tidak ada kebocoran steam.

Ablas steam melalui valve ½” pada miniprobe superheat dan baca

tekanan serta temperatur statik pada thermocouple dan pressure digital.

Atur ablasan pada valve ½” dan baca temperatur digital sampai

keadaan stabil (Maximum)

Pastikan pencatatan data parameter pada lembar kerja secara lengkap

Tutup Valve ½’ sampai keadaan aman

Ablas sisa steam pada rangkaian miniprobe superheat

Page 63: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 53

Lepaskan rangkaian miniprobe superheat dari rangkaian sampling port

½’ pada jalur pipa (Hati-hati saat melepaskan miniprobe karena kondisi

alat panas dan gunakan APD)

Pasang kembali plug di valve ½” dan pastikan keadaan aman serta

lakukan pengecekan sebelum meninggalkan lapangan.

Kembali ke Workshop sampling Laboratorium

Masukan semua peralatan ke workshop sampling Laboratorium

Menghitung derajat superheat

Evaluasi kegiatan ,menutup program kerja.

4.5 Pengolahan data yang didapatkan dari Pressure and Temperature

Miniprobe.

Pada pengolahan data ini, hal yang pertama kali dilakukan penulis adalah

memasukan semua nilai suhu dan tekanan yang didapatkan dari hasil pengukuran

pada sumur-sumur produksi dalam program excel. Tujuan utama dari pengolahan data

ini untuk mendapatkan nilai suhu superheated pada masing-masing sumur produksi

yang masih beroperasi. Langkah-langkah dalam pengolahan data ini antara lain

sebagai berikut:

1) Memasukan nilai suhu dan tekanan uap yang mengalir melalui pipa dalam

program excel dan dibuat dalam bentuk tabel.

2) Meminta data kandungan Non Condensable Gas (NCG) pada masing-masing

sumur dari analisis NCG di laboratorium.

3) Menghitung nilai Tekanan absolut (mutlak) uap yang mengalir pada pipa dengan

persamaan:

( )

Dimana nilai X didapatkan dari :

(

)

Dimana Pabs biasanya disebut dengan P,line.

Page 64: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 54

4) Menentukan suhu saturasi pada keadaan tersebut dengan menggunakan parameter

Pabs (P,line) yang bisa dicari pada saturated water and steam table. Jika data yang

diinginkan pada tekanan tersebut tidak ada didalam tabel, maka digunakan metode

interpolasi. Berikut adalah penjelasan mengenai metode interpolasi. Data yang

didapat pada saturated water and steam table merupakan data linier, sehingga

cara interpolasinya pun menggunakan interpolasi linier.

Persamaan garis lurus yang melalui 2 titik P1(x1,y1) dan P2(x2,y2)

(7)

Sehingga diperoleh persamaan dari interpolasi linier :

( ) (8)

Contohnya untuk mencari suhu saturasi pada tekanan 7,68 bar menggunakan

interpolasi dari data yang diambil dari saturated water and steam table.

- Ts 0C (7,545 bar) = 168

0C

- Ts 0C (7,731 bar) = 169

0C

5) Menentukan nilai suhu superheated dengan persamaan (1) :

Ts 0C (7,68 bar) =

( 69− 68)

(7 73 −7 545) (7 68 7 545) + 168

Ts 0C = 168,8

0C

Page 65: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 55

6) Membuat grafik antara tanggal pengambilan data dalam 1 tahun versus suhu

superheated (t vs T. S.H) pada masing-masing pipeline.

7) Memberikan analisis serta kesimpulan dari distribusi nilai superheated yang

didapatkan selama 1 tahun pada masing-masing pipeline.

4.6 Analisis Hasil Perhitungan dan Grafik antara waktu dan suhu superheated

Dengan maksud memperjelas hasil perhitungan dan grafik, maka penulis akan

menampilkan salah satu analisis perhitungan dalam tabel pada salah satu pipeline.

Berikut adalah tabel hasil perhitungan pada salah satu sumur, yaitu sumur KMJ 3X

yang terhubung pada PL4MM.

Tabel 4. 1 Nilai superheated steam sumur KMJ 3X

Tanggal TKS (ksc)

NCG ppmv

Baro in. Hg

Line P barg (1)

Line P psig (1)

Line P Bara (2)

Temp. ºC

Tsat

(ºC) S.H. ºC

16/04/2014 12,00 3581 25,08 7,35 106,6 8,17 172,8 171,4 1,4

16/06/2014 12,00 1900 25,08 7,16 103,8 8,00 170,8 170,5 0,3

13/08/2014 12,00 2000 25,08 7,45 108,1 8,29 172,0 171,9 0,1

20/10/2014 11,50 1300 25,08 7,40 107,4 8,25 172,3 171,7 0,6

Dengan keterangan data sebagai berikut:

TKS : Tekanan Kepala Sumur

NCG : Jumlah Non Condensable Gas pada tekanan dan suhu sistem

Baro : tekanan Barometrik (Tekanan Lingkungan)

Line P bar (1) : Nilai tekanan yang terbaca saat pengukuran menggunakan

miniprobe

Line P psi (1) : Konversi Line P bar (1) menjadi psi

Line P Bar (2) : Nilai tekanan mutlak (absolut) suatu uap yang yang dikalikan

dengan fraksi uap

Temp. (ºC) : Nilai suhu yang terbaca saat pengukuran menggunakan

miniprobe

Tsat (ºC) : Nilai suhu saturasi yang didapatkan dari saturated water and

steam table yang dievaluasi pada nilai Line P Bar (2)

Page 66: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 56

S.H (ºC) : Nilai suhu superheated

Dari tabel yang didapatkan, akan dibuat grafik antara Tanggal dan Suhu

Superheated. Berikut grafik yang dihasilkan pada sumur KMJ 3X yang terhubung

pada PL4SS.

Grafik 4. 1 Nilai superheated steam sumur 3X tahun 2014

Grafik diatas hanya menunjukkan tingkat superheated suatu uap pada salah

satu sumur saja, agar dapat mengevaluasi nilai superheated suatu uap dengan mudah,

maka penulis membagi pembuatan grafik berdasarkan masing-masing pipeline.

Dengan cara perhitungan yang sama seperti yang sudah dijelaskan pada langkah-

langkah pengolahan data, maka akan didapatkan grafik pada masing-masing PL

sebagai berikut:

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

16/04/2014 16/06/2014 13/08/2014 20/10/2014

Nila

i Su

pe

rhe

ate

d (

ºC)

t vs T S.H

KMJ 3X

Page 67: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 57

1) Grafik tingkat superheated pada PL4MM

Grafik 4. 2 Distribusi nilai superheated steam pada PL4MM tahun 2014

Dalam grafik diatas bisa dilihat tingakatan nilai superheated steam yang

mengalir pada PL4MM dimana nilainya cenderung menurun dalam 11 bulan

terakhir. Tingkat penurunan ini rata-rata sekitar 3 0C.

2) Grafik tingkat superheated pada PL4EE

Grafik 4. 3 Distribusi nilai superheated steam pada PL4EE tahun 2014

Dalam grafik diatas bisa dilihat tingakatan nilai superheated steam yang

mengalir pada PL4EE dimana nilainya cenderung menurun dalam 11 bulan

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

Nila

i Su

pe

rhe

ate

d (

ºC)

KMJ 6X

KMJ 1A

KMJ 1S

KMJ 1W

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

28/05/2014 21/07/2014 18-Sep-14 18/11/2014

Nila

i Su

pe

rhe

ate

d (

ºC)

Superheated

KMJ 5Y

KMJ 2Q

KMJ 5A

KMJ 4A

KMJ 7Y

Page 68: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 58

terakhir walaupun sempat mengalami peningkatan. Tingkat penurunan ini rata-

rata sekitar 1 0C.

3) Grafik tingkat superheated pada PL4SS

Grafik 4. 4 Distribusi nilai superheated steam pada PL4SS tahun 2014

Dari grafik diatas bisa dilihat tingakatan nilai superheated steam yang

mengalir pada PL4SS dimana nilainya sempat mengalami penurunan namun

kembali mengalami tingkat kenaikan pada akhir tahun. Tingkat penurunan dan

peningkatan ini rata-rata sekitar 3 0C.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

16/04/2014 16/06/2014 13/8/2014 20/10/2014

Nila

i Su

pe

rhe

ate

d (

ºC)

Superheated

KMJ 3Q

KMJ 2W

KMJ 2E

KMJ 3R

KMJ 3T

KMJ 3Y

KMJ 3U

KMJ 4I

KMJ 4P

KMJ 5S

KMJ 8D

KMJ 8F

Page 69: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 59

4) Grafik tingkat superheated pada PL4ZZ

Grafik 4. 5 Distribusi nilai superheated steam pada PL4ZZ tahun 2014

Sama halnya dengan PL4MM, tingakatan nilai superheated steam yang

mengalir pada PL4ZZ cenderung menurun dalam 11 bulan terakhir, walaupun

sempat terjadi sedikit peningkatan diakhir tahun. Tingkat penurunan ini rata-rata

sekitar 3 0C.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

08/01/2014 28/05/2014 21/07/2014 22-Sep-14 17/11/2014

Nila

i Su

per

hea

ted

(ºC

) Superheated

KMJ 2M

CHR A

KMJ 2G

KMJ 3J

KMJ 4K

KMJ 6L

KMJ 6Z

KMJ 6X

KMJ 7C

KMJ 7V

KMJ 7B

Page 70: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 60

5) Grafik tingkat superheated pada PL4II

Grafik 4. 6 Distribusi nilai superheated steam pada PL4ZZ tahun 2014

Sama halnya dengan PL4SS, tingakatan nilai superheated steam yang

mengalir pada PL4II cenderung mengalami kenaikan dengan kenaikan suhu

superheated rata-rata sekitar 2,5 0C.

4.7 Analisis Hasil Distribusi Nilai Superheated steam Pada Masing-Masing Pipeline

Dari hasil perhitungan dan grafik yang telah dijelaskan pada poin sebelumnya,

dapat diketahui bahwa nilai tingkat superheated steam pada masing-masing pipe line

dapat berbeda hasilnya, yaitu ada yang mengalami penurunanan (PL4MM, PL4EE,

PL4ZZ) dan ada yang mengalami peningkatan (PL4SS, PL4II). Salah satu syarat

pembangkit listrik tenaga panas bumi adalah adanya pasokan uap superheated yang

mampu di supply ke turbin. sebenarnya saat uap masih berada dalam kondisi

seuperheated, tidak akan berpengaruh banyak terhadap kinerja turbin dengan kata lain

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

17/02/201421/04/201417/06/201414/08/201422/10/2014

Nila

i Su

per

hea

ted

(ºC

)

Superheated

KMJ 5QQ

KMJ 3WW

KMJ 4EE

KMJ 4RR

KMJ 5TT

KMJ 5YY

KMJ 5UU

KMJ 6II

KMJ 6PP

KMJ 7AA

KMJ 7SS

KMJ 7DD

Page 71: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 61

pembangkit masih bisa menghasilkan listrik. Namun, adanya nilai superheated steam

yang mengalir pada pipa akan berdampak pada kualitas dan kuantitas uap yang

dihasilkan. Jika nilai superheated steam yang mengalir pada pipa semakin besar,

maka kualitas uap semakin bagus karena uap yang dihasilkan lebih kering sehingga

tidak mengganggu kinerja turbin.

Dari hasil grafik yang dianalisis, didapatkan bahwa tingkat kenaikan dan

penurunan suhu superheated steam hanya berkisar antara 2-3 0C. Range nilai yang

sangat kecil ini sebenarnya tidak terlalu berpengaruh terhadap pembangkitan. Namun

tetap diperlukan monitoring untuk mengetahui tingkat superheated steam sebagai

bahan evaluasi untuk manajemen uap di lapangan panas bumi. Jika misalkan terjadi

penurunan atau kenaikan suhu superheated steam yang tidak signifikan (tidak

realistis), maka perlu diadakan evaluasi terhadap manajemen uap di lapangan panas

bumi. Adanya penurunan suhu superheated pada pipeline bisa terjadi karena pengaruh

cladding dari pipeline yang kemungkinan sudah tidak berfungsi dengan baik karena

efek usia. Selain itu naik turunnya suatu grafik ini bisa dilihat dari galat

pengukurannya. Karena range nilai kenaikan dan penurunan pada grafik ini tergolong

kecil maka yang bisa dilihat adalah tingkatan nilai kecenderungannya. Sedangkan

dalam melihat kecenderungan nilai ini agar lebih optimal memerlukan data yang lebih

banyak lagi.

Pengukuran nilai superheated steam pada pipe line ini juga berguna untuk

mengetahui nilai penurunan tekanan ketika uap sampai pada turbin. sehingga kita bisa

mengevaluasi faktor-faktor yang menyebabkan penurunan tekanan tersebut. Evaluasi

penurunan tekanan uap ini penting karena jika ditinjau dari segi entalpi penurunan

tekanan uap ini berdampak pada nilai Kwh yang dihasilkan. Sedangkan jika ditinjau

dari segi kualitas uap akan menghasilkan kualitas uap menurun walaupun masih

berada dalam kondisi superheated.

Page 72: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 62

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan kegiatan kerja praktek selama kurang lebih 4 minggu, penulis menarik

kesimpulan sebagai berikut:

1. Nilai superheated steam pada masing-masing sumur produksi mempunyai tingkatan

distribusi yang berbeda-beda tergantung karakteristik sumur dan faktor cladding dari

pipeline yang kemungkinan sudah tidak berfungsi dengan baik karena efek usia.

2. Jika nilai superheated steam yang mengalir pada pipa semakin besar, maka kualitas

uap semakin bagus karena uap yang dihasilkan lebih kering sehingga tidak

mengganggu kinerja turbin.

5.2 Saran

Berdasarkan kegiatan kerja praktek selama 4 minggu, penulis menarik kesimpulan

sebagai berikut:

1. Pengukuran superheated steam pada masing-masing sumur produksi perlu dilakukan

secara berkala sebagai bahan evaluasi untuk manajemen uap lapangan panas bumi di

Kamojang.

2. Keakuratan hasil pengukuran tergantung pada alat ukur yang digunakan, sebaiknya

bisa dipastikan melakukan kalibrasi alat terlebih dahulu sebelum dilakukan

pengukuran.

Page 73: Analisis superheated steam

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

AREA KAMOJANG, JAWA BARAT JURUSAN TEKNIK FISIKA – UNIVERSITAS GADJAH MADA

Hardina Dwi Lestari (11/313108/TK/37794)- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Fisika 63

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Fauziah, Yuasti Hasnah (2014). “Analisa Kebasahan Uap Menggunakan Throttling

Kalorimeter Dan Barrel Kalorimeter”. Laporan Kerja Praktek. Yogyakarta. Jurusan

Teknik Fisika Universitas Gadjah Mada.

[2]. PT Pertamina Geothermal Energy Area Kamojang.(2014). “Pengenalan Dasar

Sarana & Fasilitas Produksi (Steam Field) Lapangan Geothermal Fluida Satu Fasa.”

[3]. https://nurulimantmunib.wordpress.com/tag/superheated-vapor/ . Diakses tanggal 15

Desember 2014.

[4]. www.spiraxsarco.com . Diakses tanggal 15 Desember 2014

[5]. Suryopratomo, Kutut. “Persamaan Keadaan Gas Ideal & Riil”. Power Point

Presentation of Thermodynamics. Yogyakarta. Jurusan Teknik Fisika Universitas

Gadjah Mada.

[6]. PT Pertamina Geothermal Energy Area Kamojang.(2014). “Prosedur Pengukuran

Nilai Superheated Steam di PT Pertamina Geothermal Energy Area Kamojang.”

[7]. Wu, Chih. (2007). “Thermodynamics and Heat Powered Cycles”. A Cognitive

Engineering Approach”.Nova Science Publishers,Inc. New York.

[8]. Buchanan, James I. (1992). “Numerical method and Analysis”. McGraw-Hill

International editions.

[9]. PT Pertamina Geothermal Energy Area Kamojang.(2014). “Laporan Data Tahunan

Bagian Laboratorium Uji Kualitas Uap PT Pertamina Geothermal Energy Area

Kamojang.”