STUDI EKSPERIMENTAL ALIRAN CAMPURAN AIR-CRUDE OIL MELEWATI PIPA PENGECILAN MENDADAK HORIZONTAL BERPENAMPANG LINGKARAN

Abstract

Pada transportasi air-minyak pada industri perpipaan, instalasi perpipaan seperti belokan, pembesaran maupun pengecilan mendadak, dan pemasangan katup menimbulkan kerugian namun tidak dapat dihindari. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan visualisasi pola aliran, koefisien rugi, serta penurunan tekanan pada aliran air-crude oil yang melalui penampang pengecilan mendadak dengan rasio diameter 21:16. Fraksi volume minyak dalam penilitian ini divariasikan hingga 10%, dan laju aliran divariasikan dengan bukaan katup ½, 1½, dan 3½ putaran. Visualisasi pola aliran didapatkan dengan alat bantu kamera, sedangkan penurunan tekanan didapat dari beda tekanan antara pipa besar dan pipa kecil yang diukur dengan manometer U. Koefisien rugi didapat dengan menggunakan tiga metode: analisis terhadap profil gradient tekanan, analisis terhadap daerah efektif aliran, dan perhitungan impuls momentum. Pola aliran yang didapat adalah aliran inti tipis yang bergelombang dan tidak seragam sepanjang pipa. Penambahan fraksi volume minyak dalam aliran menyebabkan peningkatan nilai gradien tekanan dan nilai koefisien rugi sepanjang pipa. Hal ini dikarenakan penambahan fraksi volume minyak menyebabkan kenaikan viskositas yang berimbas pada penurunan kecepatan dan juga mempengaruhi tebal lapisan batas pada dinding pipa. Penurunan tekanan berkisar antara 7.000-22.000 Pa. Sedangkan nilai rata-rata koefisien rugi berkisar antara 0,3-0,9. Nilai tertinggi koefisien rugi diperoleh dengan menggunakan metoda analisis daerah aliran efektif.
Kata kunci: air-crude oil, pengecilan mendadak, penurunan tekanan, pola aliran