Orifice Flowmeter

7/24/2019 Orifice Flowmeter

1/26

ORIFICE FLOWMETER

flowmeter da[at digunakan untuk mengetahui material balance suatu proses, sehingga

dapat menghitung losses atau gain yang timbul. Alat ukur yang paling penting adalah alat

ukur aliran (flowmeter), karena menyangkut perhitungan laba rugi perusahaan, pajak dan

royalty. Orifice meter adalah salah satu alat ukur standar untuk pengukuran aliran liquid

dan gas, karena biayanya tidak mahal, dan dapat melayani kapasitas aliran yang kecil

ataupun besar dengan ketelitian yang cukup tinggi.

engukuran yang teliti diperlukan, karena sebagai dasar pembayaran dari banyaknya

!olume penjualan gas. "anyaknya aliran gas dari suatu sumur gas dapat juga sebagai basis

prediksi engineering tentang kapasitas sumur gas tersebut. #as berbeda dengan liquid,

karena tidak dapat ditampung untuk kemudian diukur, tetapi harus diukur secara langsung

saat mengalir keluar dari sumur gas. Alat ukur lain untuk mengukur aliran gas adalah pitot

tube, !enture meter, rotameter dan mass flowmeter.

$ntuk menghitung serta kalkulasi aliran (flow rate) meter gas orifis, pada umumnya ada

tiga parameter yang diukur yaitu % differential pressure, static pressure,dan temperatur.

abrik pembuat menyatakan ketelitiannya antara &,' sampai &,& *etelitian praktis

biasanya antara + sampai ' !olume . Alat pengukur differential pressure, static pressure,

dan temperatur yang dibutuhkan untuk menghitung pada pengukuran kecepatan aliran,dapat diperoleh dengan memasang suatu peralatan, tergantung dari kepentingan

operasinya, antara lain bisa digunakan salah satu sistem dan peralatan instrumentasinya,

diantaranya %

* Sistem Lokal

ada pengukuran flow ratealiran gas, untuk system lokal atau sistem setempat,dibutuhkan sebuah instrument differential pressure, static pressuredan temperatur, yang

menyatu disebut dengan recorder ITT chart barton, seperti pada gambar dibawah ini


2/26

Gambar 1.1 Sistim Pengukuran Gas secara Lokal

* Sistem Pemantauan Jarak Jauh (remote).

ada tingkatan jarak jauh (remote sistem) perbedaan tekanan tekanan, static

pressuredan temperature diubah menjadi besaran signal standar electronic yaitu - sd '&

mA, dan dikirim melalui transmisi line ke alat penerima (recei!ing instrument) yang berada

ruang kontrol room, alat penerima ini biasanya berupa penghitung (meter), indikasi

(indicator),pencatat (recorder),pengendali (control), pembantu (monitor),atau penghitung

gas secara komputer.

Gambar 1.2 Sistim Pengukuran Gas secara Jarak Jauh (remote)


3/26

1.4 Elemen Primer Untuk Dierensial !eter

+.-.+ O/01023

3lemen primer untuk diferensial meter atau head meter, dimana meter ini yang

paling banyak tersedia. 4ang paling umum dipakai adalah orifice

.

Gambar 1." Eccentric # Segmental $riice

%i&e$riice

1. 'oncentric $riice

*euntungan %

+. 5arga murah.

'. 6ersedia dengan berbagai macam material.7. 8apat digunakan untuk range yang luas berbagai ukuran pipa.

-. 8ata aplikasi melimpah karakteristiknya banyak dikenal.

*erugian %

+. ressure loss tetap relatip tinggi.


4/26

'. 2enderung tersumbat, sehingga memperkecil pemakaian

dengan sluri.

2. Eccentric $riice

*euntungannya adalah sama dengan concentric kecuali bahwa letak lubang kecilnya

berbeda dengan tujuan untuk mengukur fluida yang mengandung 9at:9at padat, untuk air

yang mengandung minyak dan uap basah.

*erugiannya sama seperti concentric hanya ada tambahan, bahwa kemungkinan error

dapat lebih tinggi dan data operasi terbatas.

". Segmental $riice

*euntungan dan kerugiannya sama dengan eccentric, karena mempunyai fungsi yang

sama dengan eccentric.

1.4.2 enturi %ube

*euntungan %

+. ressure loss tetap rendah.

'. 8apat menangani suspended solid.

7. 8igunakan untuk flow rate tinggi.

-. *arakteristiknya dikenal dengan baik.

. Akurasinya lebih baik dibanding orifice atau no99le.

*erugian %

+. 5arga mahal.

'. 6idak ada untuk ukuran ; inch ke bawah.

Gambar 1.4 enturi

%ube )an lo+ ,o--le

1.4." lo+ ,o--le


5/26

*euntungan %

+. ressure loss tetap lebih rendah dibanding orifice plate.

'. "aik untuk fluida yang mengandung 9at padat.

7. 6ersedia untuk berbagai macam material.

*erugian %

+. 5arga lebih mahal dibanding orifice plate.

'. 6erbatas untuk ukuran pipa moderat.

Gambar 1. $riice Si-ing untuk 'airan


6/26

Gambar 1./ $riice Si-ing untuk Ua&

"agian terpenting dari primary element untuk system pengukuran aliran gas dengan

metode perbedaan tekanan adalah orifice plate.

Ada dua macam jenis pegangan orifice plate, lihar #ambar +.7.%

1. addle 6ype

2. $ni!ersal 6ype

addle orifice plate mempunyai pegangan dan digunakan pada pemasangan dengan

emnggunakan flange fitting. $ni!ersal orifice plate tidak mempunyai pegangan dan

digunakan pada fitting jenis simple3, sehingga

setiap orifice plate dengan internal dan e< ternal diameter yang sama akan mempunyai

koeffisien yang sama, pada kondisi yang sama. 6etapi dalam prakteknya tidak pernah ada

dua orifice yang mempunyai internal dan e


7/26

diingat untuk penggantian orifice harus mempertahankan ratio yang sama. Orifice harus

dijaga kebersihan dan kehalusan permukaannya, agar ketelitian tetap terjaga. >eter tube,

pipa tempat pemasangan orifice beserta kelengkapannya, dibuat di pabrik dengan standar

kehalusan dan kebundaran dari A#A #as >easurement 2ommittee /eport B7 atau

AC=AA0 B'7&, dengan menggunakan pipa seamless. $ntuk mendapatkan ketelitian

pengukuran aliran yang tinggi, ratio sebaiknya antara &,+ ? &,D pada meter dengan

flange pressure tap, dan &,' ? &,;D pada meter dengan pipe pressure tap. "eta ratio

menentukan jarak minimum anatara orifice plate dengan segala sesuatu yang dapat

mengganggu aliran seperti !al!e, fitting pipa dan sebagainya.

1. Pressure %a&s

engambilan tekanan atau pressure taps adalah lubang yang terletak pada kedua sisi orifice

yang berfungsi untuk mengambil tekanan static upstream dan downstream dan dapat

terletak pada orifice fitting (flange pressure taps) atau pada meter tubenya (pipe pressure

taps).

Gambar 1.4 lange0 Pi&e an) atio %a&s

ressure taps yang paling sering dipakai adalah tipe flange taps, karena lebih praktis dan

instrumennya juga lebih kompak, seperti terlihat pada #ambar +.-.

1..1 esar lubang &engambilan tekanan &a)a lange a)alah3


8/26

ada pipe:line -E atau lebih besar dipakai FE

ada pipe:line 7E dipakai 7@E

ada pipe line 'E dipakai GE

1..2 Untuk mem&eroleh ketelitian ang maksimal0 letak &engambilan tekanan

untuk3

Aliran #as, diambil dari puncak flange

Aliran Hiquid, diambil dari samping flange

Aliran =team, diambil dari puncak flange jika instrument berada di atas pipe:line,

dan diambil dari samping flange bila instrumennya berada di bawah pipe:line.

1.." $riice itting

Orifice 1itting ada empat macam, yaitu%

1. 1lange 1itting, sederhana dan biayanya murah, lihat #ambar +..

2. 4unior 1itting, untuk diameter @E atau lebih besar, lihat #ambar +.;.

3. =enior 1itting, penggantian orifice tidak mengganggu aliran, Hihat #ambar +.D.

4. =imple< 1itting, penggantian orifice mudah dan biayanya hampir sama dengan flange

fitting


9/26

Gambar 1. lange $riice itting

Gambar 1./ 5unior $riice itting


10/26

Gambar 1.6 Senior $riice itting

1./ Peralatan Pen)ukung Pengukuran 7liran Gas

Ada beberapa peralatan pendukung pengukur aliran gas dalam sistem meter orifis, yaitu %

a. Differential Pressure Transmitter(86)

b. Presuure Transmitter(=6)

c. Temperatur Transmitter(66) dand. Flow Recorder.

>asing:masing peralatan tersebut di atas akan dijelaskan satu per satu dalam sub:sub babdi bawah ini.

Differential Pressure Transmitter

eralatan ini digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan yang terjadi pada bagian huludan hilir pelat orifis secara fisis dan dihubungkan dengan masing:masing sistem membrane

selanjutnya dihubungkan denganAmplifier Boarddan kemudian diterjemahkan atau diubahkeluarannya menjadi sinyal standar -:'& mA 82. 6erdapat ZR!dan "PA#untuk

menadjust (menambah atau mengurangi) jika mengalami peubahan besaran angka yangdibandingkan dengan hasil besaran listrik yang dikeluarkan oleh >ultimeter pada saat

kalibrasi. Ada fasilitas mengubah range atau kemampuan dari transmitter akan lebih rendahatau lebih tinggi, namun tidak boleh lebih dari batasan (ran$e) spesifikasi yang ditentukan

oleh pabrik yang tertera pada peralatan tersebut.

Pressure Transmitter

eralatan ini digunakan untuk mengukur tekanan alir gas dengan sistem membrane dan

dihubungkan denganAmplifier Boardyang selanjutnya mengubah satuan tekanan menjadisinyal output berupa sinyal standar -:'& mA 82. 6erdapat ZR!dan "PA#untuk menadjust

(menambah atau mengurangi) jika mengalami peubahan besaran angka yangdibandingkan dengan hasil besaran listrik yang dikeluarkan oleh >ultimeter pada saat

kalibrasi. Ada fasilitas mengubah range atau kemampuan dari transmitter akan lebih rendahatau lebih tinggi, namun tidak boleh lebih dari batasan (ran$e) spesifikasi yang ditentukan

oleh pabrik yang tertera pada peralatan tersebut.


11/26

Temperatur Transmitter

eralatan ini hanya digunakan untuk mengukur temperatur gas secara fisis dengan sistem/68probedan dihubungkan denganAmplifier Boardselanjutnya diterjemahkan atau diubah

keluarannya menjadi sinyal standar -:'& mA 82. 6erdapat ZR!dan "PA#untuk

menadjust (menambah atau mengurangi) jika mengalami peubahan besaran angka yangdibandingkan dengan hasil besaran listrik yang dikeluarkan oleh >ultimeter pada saat

kalibrasi. Ada fasilitas mengubah range atau kemampuan dari transmitter akan lebih rendah

atau lebih tinggi, namun tidak boleh lebih dari batasan (ran$e) spesifikasi yang ditentukanoleh pabrik yang tertera pada peralatan tersebut.

Flow Recorder

eralatan flow recorderbisa dikatakan dengan sistem pengukuran 7pensdan merupakanalat ukur gas yang paling sederhana yang sering dijumpai di lapangan stasiun meter

sebagai 066 "A/6OC tipe ''& A3. 2ara kerjanya dimana ada aliran gas yang mengalir didalam pipa yang terdapat fasilitas orifis meter yang selanjutnya akan diukur beda tekanan,

tekanan dan temperatur alir gas dan akan dicatat oleh ketiga pen tersebut yang terbentuk

pada suatu grafik bundar (circle chart) secara terus menerus selama '- jam.

Ienis grafik bundar ada 7 dilihat dari pembagian skala chart, yaitu %+. Uniform Chart, merupakan jenis chartyang pada persen

penambahan yang sama memerlukan lebar spanyang sama pula pada chart( perbandingan

tetap atau linier).

'. Square Root Chart, merupakan jenis chart yang pada

persen penambahan yang sama tidak membutuhkan lebar span yang sama pada chart

(bersifat perbandingan akar atau root s%uare).

7. Uniform dan Square Root Chart, merupakan chartyang berbentuk gabungan dari

bentuk uniform chartdan s%uare root chart.

#una mempermudah pembacaan dan membedakan antara beda tekanan (differential

pressure) dan tekanan statis (static pressure), maka pada skala chart recorderdibedakan

dengan warna pen, yaitu %

Jarna merah menunjukkan Differential Pressure

Jarna biru menunjukkan "tatic Pressure

Jarna hijau menunjukkan Temperatur.

*emudian hasil catatan pada grafik bundar ini dibaca dengan alat lanimeter sehingga nilai

rata:rata dari beda tekanan, tekanan statis, dan temperatur alir dapat diperoleh dengan

lebih akurat.ariabel ang Diukur

$ntuk menghitung flowrategas pada meter orifis, pada umumnya ada tiga parameter yaitu

beda tekanan (differential pressure), 6ekanan statis (static pressure) dan temperatur.

arameter:parameter tersebut diukur masing:masing oleh Differential Pressure Transmitter,

Pressure Transmitter, dan Temperatur Transmittersecara terus menerus selama '- jam


12/26

yang kemudian sinyal pengukurannya dikirim ke peralatan 82= (Distributed &ontrol

"'stem). =elain itu ketiga parameter tersebut juga diukur dan dicatat oleh Flow Recorder.

Persamaan Umum )an Perhitungan La8u 7lir Gas $riis !eter

ersamaan yang mendasari perhitungan laju alir (flowrate) gas pada umumnya

menggunakan formula A#A (American as Assosiation) Report Co. 7 AC=0A0 '7& ?

+K@, yaitu %

LM[if M!mlN LM[endifN

LM[if M!mlN LM[endifN

P Q Haju aliran gas dalam kondisi dasar, cuftjam (kondisi dasar untuk temperatur Q ;& o1 dan

untuk tekanan Q +-,D7 psia)

20 Q *onstanta aliran orifis

hw Q "eda tekanan antara bagian hulu dan hilir dari orifis, in 5'O

f Q 6ekanan aliran gas (static pressure), psia.

/umus di atas berdasar pada prinsip fisika, jika kehilangan atau berkurangnya tekanan pada

fluida yang mengalir melalui suatu penghalang akan berbanding langsung dengan kuadrat

kecepatan fluida tersebut. 8engan adanya pernyataan ini maka dengan memberikan suatu

penghalang terhadap aliran fluida dan mengukur kehilangan tekanan fluida setelah melewati

penghalang tersebut maka akan dapat dihitung jumlah !olume aliran fluidanya.

9onstanta 7liran $riis0 ':

*onstanta aliran orifis atau sering disingkat 20adalah jumlah aliran fluida dalam ft7jam

pada suhu dan tekanan dasar dan ekstensi tekanan (hw.f). "esarnya konstanta aliran orifis

dinyatakan dengan persamaan berikut %

CI ( F!)( Fr)( " )( Fp!)( Ft!)( Ftf)( F#)( Fp$)( Fm)( F%)( Fa)

8imana % 1b Q 1aktor orifis dasar

1r Q 1aktor bilangan /eynolds

4 Q 1aktor ekspansi

1pbQ 1aktor tekanan dasar

1tbQ 1aktor suhu dasar


13/26

1tf Q 1aktor suhu saat gas mengalir

1g Q 1aktor spesifik gra!ity

1p!Q 1aktor super kompressibilitas

1mQ 1aktor manometer

1+ Q 1aktor lokasi pengukuran

1a Q 1aktor ekspansi thermal orifis

ORIFICE PLATE

Orifice merupakan salah satu komponen dari perangkat primer (primary de!ice) untuk

mengukur aliran dengan menggunakan prinsip mengubah kecepatan aliran, riilnya yaitu

mengubah luasan yang dilalui aliran fluida tersebut (orifice).


14/26

"entuk fisik orifice yang ada dan sering digunakan seperti pada gambar berikut ini%

erubahan kecepatan setelah melalui orifice plate tersebut berkaitan dengan perubahan

tekanan (differential pressure). erubahan tekanan ini yang kemudian diukur (di tapping)

dan kemudian diasosiakan dengan laju aliran.

8alam kaitannya dengan Orifice dan pengukuran aliran, umumnya yang diukur adalah

differential pressure.

Pengukuran laju aliran fuida adalah salah satu yang terpenting dalam proses fow

ontrol! Pengukuran ini "ertujuan untuk mengetahui "erapa kapasitas fuida yangdialirkan untuk mendapatkan harga pengukurannya #measurement $aria"le%! Aliran

pada umumnya diukur "erdasarkan "esarnya keepatan fuida yang melewati luas

penampang tertentu& atau

'( ) A * (

+imana ,

'( , laju aliran #m- . det%

A , luas penampang dari pipa #m/%


15/26

( , keepatan fuida #m . det%

Empat 0aktor penting dalam pengukuran aliran fuida dalam pipa adalah ,

1 2eepatan fuida

1 Friksi.gesekan fuida dengan pipa

1 (iskositas.kekentalan fuida

1 +ensitas.kerapatan fuida

3anyak alat4alat yang dapat digunakan untuk mengukur aliran fuida! 5alah satunya

yaitu Pelat Ori6e yang termasuk kedalam jenis 7ead meter! 8enis 7ead meter

adalah tipe yang sering digunakan! Adapun keuntungan dalam penggunaan Pelat

Ori6e& diantarannya yaitu harganya murah& dapat digunakan dalam "er"agai

material serta "isa dipakai pada range yang luas dari ukuran pipa& akurasinya "agus

"ila plat dipasang tepat! 5edangkan kelemahan dari sensor ori0ae yaitu permanen

pressure loss yang relati0 tinggi dan akurasi tergantung dari pemasangannya!

5eara umum& ori6e mempunyai "entuk se"agai suatu plat yang mempunyai

lu"ang ditengahnya! Contoh "entuk ori6e seperti gam"ar "erikut,

+an dalam pemasangan dengan sistem ori6e dapat digam"arkan se"agai "erikut,


16/26

Ori0ae plate ter"uat dari plate tipis stainless steel& pada "agian tengahnya

dilu"angi dengan ukuran yang telah dihitung "esarnya& kemudian dipasang pada

pipa alir untuk mem"erikan "eda tekanan! Ori6e dapat dipakai untuk semua fuida

yang "ersih dan gas& tetapi tidak umum dipakai untuk 0uida yang mengandung

solid.kotoran! 2euntungan dari alat ini adalah mudah diganti& harganya murah&mudah perawatannya tetapi alat ini mempunyai pressure loss yang tingggi! 8enisnya

ada tiga maam & seperti terlihat pada 9am"ar!

Pelat Ori6e yang paling sering digunakan untuk pengukuran kontinyu airan di

dalam pipa! Pelat Ori6e juga digunakan dalam "e"erapa sistem sungai keil untuk

mengukur aliran sungai di mana lokasi aliran sungai melewati gorong4gorong atau

saluran! +alam lingkungan alam pelat ori6e "esar digunakan untuk mengontrol

aliran "endungan "anjir! dalam struktur se"uah "endungan& pelat ori6e

ditempatkan di se"erang sungai dan dalam operasi normal& air mengalir melalui

pelat ori6e se"agai lu"ang su"stansial "esar dari aliran normal ross! :amun

ketika "anjir& naik laju aliran "anjir keluar pelat ori6e yang kemudian hanya dapat

melewati aliran yang ditentukan oleh dimensi 6sik lu"ang terse"ut! Arus ini

kemudian munul kem"ali di "elakang "endungan yang rendah dalam reser$oir

sementara& yang perlahan di"uang melalui mulut lu"ang ketika "anjir reda!

Per"andingan antara diameter ori6e dengan laju aliran dapat diperlihatkan denganta"el dan gra6k "erikut,


17/26

Ada "e"erapa tempat untuk mengam"il "eda tekanan pada sistem ori6e antara

lain ,

4 Flange Tap

Lokasi pengam"ilan tekanan "erada pada fange& ; inh upstream dan ; inh

downstream& diukur dari permukaan upstream ori6e!

4 Corner Tap

+igunakan pada pipa yang le"ih keil dari / inh! Lu"ang pengam"ilan tekananpada fange dekat dengan permukaan ori6e!

4 Full fow pipe Tap

Lu"ang pengam"ilan tekanan pada upstream "erjarak /!< + dari permukaan

upstream ori6e dan downstream "erjarak = + dari ori6e!

4 Radius Tap

Pengam"ilan tekanan pada upstream "erjarak ; + dan downstream >!< + dari

permukaan upstream ori6e!


18/26

4 (ena ontrata taps

?pstream "erjarak >!< sampai dengan / + dan downstream tergantung dari d.+

seperti pada Ta"el di"awah ini!

Ta"el Lokasi dari lu"ang downstream

Ori6e to Pipe

+iameter Ratio&

d.+ Loation o0 downstream

Pressure Tap # : %

# Pipe4+iameter%

@inimum @ean @a*imum

>!/ >!- >!=< ;!->

>!- >!BB >!=> ;!;!B >!B >!- ;!>>

>!< >!B >!< >!=B

>! >!B/ >!!>

>! >!-< >!B< >!!= >!/< >!-- >!B;

Flow CoeDient #C(%

Flow CoeDient #C(% merupakan koe6sien yang mengekspresikan kapasitas fow!

?ntuk mengetahui harga C( dari ontrol $al$e dimana keepatan aliran dalam $al$e

dari > > F #; F% air murni se"anyak ; ?5 gal.min dengan dierential pressure

; psi! ?ntuk memperoleh perhitungan C( dari medium liuid yaitu C$ ) ' #' atau

G ) fow rate #m- .h%%!

3entuk yang sering dijumpai dan seara umum per"edaannya terdapat pada

gam"ar lu"ang dari kedua ori6e terse"ut! Ori6e untuk fowmeter umumnya

mempunyai pro6l lu"ang yang awalnya lurus& tetapi kemudian "ertakik #"e$el%

dengan kemiringan sekitar B< derajat! 5edangkan restrition ori6e mempunyaipro6l lu"ang yang lurus!

Prediksi aliran yang melewati ori6e dapat dilihat dari gam"ar "erikut ini,


19/26

Plate Ori6e

Pengertian plate orifce

Ori6e merupakan salah satu komponen dari perangkat primer #primary

de$ie% untuk mengukur aliran dengan menggunakan prinsip mengu"ah keepatan

aliran& riilnya yaitu mengu"ah luasan yang dilalui aliran fuida terse"ut #ori6e%!

Ori6e adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran

$olum atau massa fuida di dalam saluran yang tertutup #pipa% "erdasarkan prinsip

"eda tekanan! Alat ini "erupa plat tipis dengan gagang yang diapit diantara fens

pipa! Fungsi dari gagang ori6e adalah untuk memudahkan dalam proses

pemasangan dan penggantian! Ori6e termasuk alat ukur laju aliran dengan metode

rintangan aliran #O"strution +e$ie%! 2arena geometrinya sederhana& "iayanya

rendah dan mudah dipasang atau diganti!

Ori6e Plate#5e"uah plat lu"ang% adalah pelat tipis dengan lu"ang di tengah!

7al ini "iasanya ditempatkan dalam pipa aliran fuida di mana! 2etika airan

menapai pelat ori6e& dengan lu"ang di tengah& airan dipaksa untuk "erkumpul

untuk pergi melalui lu"ang keil& titik kon$ergensi maksimum se"enarnya terjadi tak

lama hilir ori6e 6sik& pada titik ka$a dise"ut ontrata #lihat gam"ar se"elah

kanan%! 5eperti tidak demikian& keepatan dan peru"ahan tekanan! +i luar

ontrata $ena& airan mengem"ang dan keepatan dan tekanan peru"ahan sekali

lagi! +engan mengukur per"edaan tekanan fuida antara "agian pipa normal dan di$ena ontrata& tingkat aliran $olumetrik dan massa dapat diperoleh dari

persamaan 3ernoulli!

3entuk 6sik ori6e yang ada dan sering digunakan seperti pada gam"ar "erikut ini,


20/26

Peru"ahan keepatan setelah melalui ori6e plate terse"ut "erkaitan dengan

peru"ahan tekanan #dierential pressure%! Peru"ahan tekanan ini yang kemudian

diukur #di tapping% dan kemudian diasosiakan dengan laju aliran! +alam kaitannyadengan Ori6e dan pengukuran aliran& umumnya yang diukur adalah dierential

pressure!

+an dalam pemasangan dengan sistem ori6e dapat digam"arkan se"agai "erikut,

Ori0ae plate ter"uat dari plate tipis stainless steel& pada "agian tengahnya

dilu"angi dengan ukuran yang telah dihitung "esarnya& kemudian dipasang pada

pipa alir untuk mem"erikan "eda tekanan! Ori6e dapat dipakai untuk semua fuida

yang "ersih dan gas& tetapi tidak umum dipakai untuk 0uida yang mengandung

solid.kotoran! 8enisnya ada tiga maam & seperti terlihat pada9am"ar!

Pelat Ori6e yang paling sering digunakan untuk pengukuran kontinyu airan di

dalam pipa! Pelat Ori6e juga digunakan dalam "e"erapa sistem sungai keil untuk

mengukur aliran sungai di mana lokasi aliran sungai melewati gorong4gorong atau

saluran! +alam lingkungan alam pelat ori6e "esar digunakan untuk mengontrol

aliran "endungan "anjir! dalam struktur se"uah "endungan& pelat ori6editempatkan di se"erang sungai dan dalam operasi normal& air mengalir melalui

pelat ori6e se"agai lu"ang su"stansial "esar dari aliran normal ross! :amun

ketika "anjir& naik laju aliran "anjir keluar pelat ori6e yang kemudian hanya dapat

melewati aliran yang ditentukan oleh dimensi 6sik lu"ang terse"ut! Arus ini

kemudian munul kem"ali di "elakang "endungan yang rendah dalam reser$oir

sementara& yang perlahan di"uang melalui mulut lu"ang ketika "anjir reda!

Per"andingan antara diameter ori6e dengan laju aliran dapat diperlihatkan dengan

ta"el dan gra6k "erikut,

Jenis-Jenis Plate Orifce:


21/26

1. Concentric Orifce

Conentri Ori6e merupakan jenis ori6e yang paling "anyak digunakan!

Pro6l lu"ang ori6e ini mempuyai takik #"e$el% dengan kemiringan B


22/26

9am"ar /!B Eentri ori6e

4 Quadrant Bore Orifce

'uadrant "ore ori6e digunakan untuk mengukur aliran fuida dengan $isositas

tinggi dan direkomendasikan untuk "ilangan Reynold di "awah ;>>>>! Pro6l dari

lu"ang 'uadrant "ore ori6e dapat dilihat pada gam"ar di "awah! Radius RK

merupakan 0ungsi dari J! 2ete"alan ori0ie se"anding dengan kuadran radius RK!

9am"ar 'uadrant "ore ori6e

5 eg!ental Orifce

5egmental ori6e didesain untuk fuida dengan kandungan sedimen yang

tinggi! Pro6l dari lu"ang segmental ori6e dapat dilihat pada gam"ar di "awah!

+iameter +K "agian "awah hampir lurus #=M% dengan diameter dalam dari pipa!

7K merupakan tinggi dari lingkaran lu"ang! Rasio J merupakan diameter lu"ang

+K di"agi dengan diameter dalam dari pipa! 5egmental ori6e merupakan jenis

ori6e yang paling sulit dalam proses manu0aktur&diperlukan proses 6nishing seara

manual! 5egmental ori6e plates digunakan terutama pada ser$ie yang sama

dengan eentri ori6es& sehingga kele"ihan dan kekurangan adalah kurang le"ih

sama


23/26

9am"ar 5egmental ori6e

" #estriction Orifce

Tujuan dari instalasi Restrition ori6e adalah untuk menghasilkan presure

drop yang "esar! Restrition ori6e "iasanya ditunjukkan dengan ROK atau FOK!Restrition ori6e dapat menghasilkan pressure drop sampai M untuk fuida gas!

Pro6l lu"ang Restrition ori6e "er"eda dengan ori6e yang lain #lihat gam"ar di

"awah%! Pro6l lu"angnya lurus sehingga tekanan yang hilang seara pemanen

ukup "esar aki"atnya per"edaan tekanan upstream dan tekanan downstream

ukup menolok!

9am"ar Restrition ori6e

Pro6l tekanan suatu fuida yang melewati ori6e fowmeter dan restrition ori6e

dapat dilihat pada gam"ar di "awah ini&


24/26

9am"ar Per"andingan Pressure loss ori6e fowmeter dan restrition

+ari gam"ar di atas tampak "ahwa terjadi pressure loss yang le"ih "esar pada

restrition ori6e di"andingkan dengan ori6e fowmeter!

Ada "e"erapa tempat untuk mengam"il "eda tekanan pada sistem ori6e antara

lain ,4 $lange %ap

Lokasi pengam"ilan tekanan "erada pada fange& ; inh upstream dan ; inh

downstream& diukur dari permukaan upstream ori6e!

- Corner %ap

+igunakan pada pipa yang le"ih keil dari / inh! Lu"ang pengam"ilan tekanan

pada fange dekat dengan permukaan ori6e!

4 $ull &o' pipe %ap

Lu"ang pengam"ilan tekanan pada upstream "erjarak /!< + dari permukaanupstream ori6e dan downstream "erjarak = + dari ori6e!

4 #adius %ap

Pengam"ilan tekanan pada upstream "erjarak ; + dan downstream >!< + dari

permukaan upstream ori6e!

4 (ena contracta taps

?pstream "erjarak >!< sampai dengan / + dan downstream tergantung dari d.+

seperti pada

)euntungan uta!a dari Orfce plate ini adala* dari :

2onstruksi sederhana

?kuran pipa dapat di"uat persis sama dengan ukuran pipa sam"ungan!

7arga pem"uatan alat ukup murah

Output ukup "esar


25/26

@udah dalam pemasangan

@udah dalam penggantian

)erugian !engguna+an Orfce plate adala* :

8ika terdapat "agian padat dari aliran fuida& maka padat "agian terse"ut akan

terkumpul pada "agian pelat disisi inlet!

8angkauan pengukuran sangat rendah

+imungkinkan terjadinya aliran Tur"ulen sehingga menye"a"kan kesalahan

pengukuran jadi "esar karena tidak mengikuti prinsip aliran Laminer!

Tidak memungkinkan "ila digunakan untuk mengukur aliran fuida yang

"ertekanan rendah!

Penggunaan

Ori6e Plate yang paling sering digunakan untuk pengukuran kontinyu airan

di dalam pipa! @ereka juga digunakan dalam "e"erapa sistem sungai keil untukmengukur aliran di lokasi di mana sungai melewati gorong4gorong atau saluran!

7anya se"agian keil sungai sesuai untuk penggunaan teknologi sejak piring harus

tetap sepenuhnya terendam yaitu pendekatan pipa harus penuh& dan sungai harus

seara su"stansial "e"as dari puing4puing!

+alam lingkungan alam pelat ori6e "esar digunakan untuk mengontrol aliran

"antuan selanjutnya dalam "endungan "anjir! dalam struktur se"uah "endungan

rendah ditempatkan di se"erang sungai dan dalam operasi normal air mengalir

melalui pelat ori6e leluasa se"agai lu"ang seara su"stansial le"ih "esar dari

"agian aliran normal ross! :amun& dalam "anjir& naik laju alir dan "anjir keluar

pelat ori6e yang dapat kemudian hanya melewati aliran ditentukan oleh dimensi

6sik lu"ang terse"ut! Arus ini kemudian diadakan kem"ali di "elakang "endunganyang rendah dalam reser$oir sementara yang perlahan di"uang melalui mulut

ketika "anjir reda!

Prinsip )er,a Plate Orifce

Ori6e merupakan alat untuk mengukur laju aliran dengan prinsip "eda

tekanan atau dise"ut juga 3ernoulliNs priniple yang mengatakan "ahwa terdapat

hu"ungan antara tekanan fuida dan keepatan 0uida! 8ika keepatan meningkat&

tekanan akan menurun "egitu pula se"aliknya!

Pada dasarnya ori6e "erupa plat tipis dengan lu"ang di "agian tertentu #umumnya

di tengah%! Fluida yang mengalir melalui pipa ketika sampai pada ori6e akandipaksa untuk melewati lu"ang pada ori6e! 7al itu menye"a"kan terjadinya

peru"ahan keepatan dan tekanan! Titik dimana terjadi keepatan maksimum dan

tekanan minimum dise"ut $ena ontrata! 5etelah melewati $ena ontrata

keepatan dan tekanan akan mengalami peru"ahan lagi! +engan mengetahui

per"edaan tekanan pada pipa normal dan tekanan pada $ena ontrata& laju aliran

$olume dan laju aliran massa dapat diperoleh dengan persamaan 3ernoulli!


26/26

Orifice Flowmeter

Documents

Transcript of Orifice Flowmeter