Prediksi Reliability dan Safety pada Heat Exchanger Network Crude Distillation Unit (CDU) berdasarkan Kondisi Operasi dan Korelasi Properti Fluida

Sabillah, Muhammad Gikano (2019) Prediksi Reliability dan Safety pada Heat Exchanger Network Crude Distillation Unit (CDU) berdasarkan Kondisi Operasi dan Korelasi Properti Fluida. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02311540000093-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Heat Exchanger (HE) pada Heat Exchanger Network (HEN) di kilang minyak mentah memiliki peran penting dalam memulihkan panas dari aliran produk dan mentransfernya ke minyak mentah sebelum dialirkan ke tungku dan kolom distilasi. Keandalan operasi unit ini harus dijaga untuk mencegah terjadinya kondisi berbahaya dan penghentian operasi yang tidak terjadwal. Dalam banyak kasus, kegagalan heat exchanger disebabkan oleh terbentuknya fouling yang menurunkan kinerja perpindahan panas. Selain itu, fouling dapat menyebabkan shutdown tidak terjadwal akibat tingginya pressure drop yang berpotensi menimbulkan kondisi operasi yang tidak aman. Oleh karena itu, prediksi kegagalan dari sisi hidrolik maupun termal sangat diperlukan untuk menjaga keandalan dan keselamatan operasi. Laju pembentukan fouling dapat dimodelkan menggunakan pendekatan linear, non-linear, dan sigmoidal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan kecepatan sampling dan interval pengukuran yang sesuai, laju pertumbuhan fouling mengikuti pola sigmoidal. Perhitungan pressure drop dan overall heat transfer coefficient (U) menunjukkan bahwa pembentukan endapan tidak hanya dipengaruhi oleh fouling resistance, tetapi juga oleh konduktivitas termal fouling (kf), yang berbeda pada setiap heat exchanger dan memengaruhi ketebalan endapan yang terbentuk. Akumulasi endapan menyebabkan meningkatnya hambatan aliran fluida serta bertambahnya luas permukaan perpindahan panas, yang mengakibatkan kenaikan pressure drop dan penurunan nilai overall heat transfer coefficient (U). Keandalan sistem dapat dievaluasi berdasarkan penurunan nilai U, sedangkan aspek keselamatan dapat dinilai dari peningkatan pressure drop. Dengan mengacu pada batas pressure drop yang diizinkan sesuai desain, nilai keandalan dan keselamatan setiap heat exchanger dapat diprediksi. Nilai keandalan yang diperoleh untuk masing-masing heat exchanger adalah 0,50; 0,16; 0,15; 0,25; 0,14; 0,17; 0,45; 0,22; 0,19; 0,28; dan 0,21.
================================================================================================================================
The Heat Exchanger (HE) in the Heat Exchanger Network (HEN) of a crude oil refinery plays a crucial role in recovering heat from process streams and transferring it to crude oil before it enters the furnace and distillation column. Maintaining the reliability of this unit is essential to prevent hazardous incidents and unplanned shutdowns. In many cases, heat exchanger failures are caused by fouling, which degrades heat transfer performance and may lead to excessive pressure drop, resulting in unsafe operating conditions and unscheduled shutdowns. Therefore, predicting both hydraulic and thermal failures is essential to ensure reliable and safe operation. Fouling growth can be modeled using linear, non-linear, and sigmoidal approaches. The results indicate that, with an appropriate sampling rate and observation period, fouling growth follows a sigmoidal trend. Analysis of pressure drop and overall heat transfer coefficient (U) shows that fouling deposition depends not only on fouling resistance but also on the thermal conductivity (kf) of the fouling layer, which varies for each heat exchanger and influences the thickness of the deposits. As fouling accumulates, it increases flow resistance and the effective heat transfer area, resulting in a higher pressure drop and a lower overall heat transfer coefficient. Reliability is reflected by the reduction in the U value, while safety is indicated by the increase in pressure drop. By considering the maximum allowable pressure drop specified in the design, the reliability and safety of each heat exchanger can be predicted. The calculated reliability values for the evaluated heat exchangers are 0.50, 0.16, 0.15, 0.25, 0.14, 0.17, 0.45, 0.22, 0.19, 0.28, and 0.21.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Heat Exchanger, Pressure Drop, Coefficient Heat Transfer, Reliability and Safety
Subjects:	T Technology > TS Manufactures > TS174 Maintainability (Engineering) . Reliability (Engineering)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Sabillah Muhammad Gikano
Date Deposited:	13 Nov 2024 06:50
Last Modified:	21 Jul 2026 06:26
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/68451

Actions (login required)

View Item