Allowable Force & Moment pada Centrifugal Pump Berdasarkan API 610
1. Latar Belakang
Dalam sistem perpipaan industri, centrifugal pump sering menjadi titik kritis yang menerima beban dari pipa (piping loads). Beban ini muncul akibat:
-
Tekanan internal fluida
-
Perubahan temperatur (thermal expansion)
-
Misalignment selama instalasi
-
Getaran (vibration)
Bila beban berlebih, bisa timbul masalah seperti:
-
Kerusakan mechanical seal
-
Misalignment poros pompa
-
Umur bearing berkurang
-
Kebocoran di flange nozzle
Oleh karena itu, API 610 (Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries) memberikan batas (allowable load) untuk gaya (forces) dan momen (moments) pada pump nozzle.
2. Standar API 610
API 610 menetapkan allowable force & moment pada flange suction dan discharge untuk mencegah kerusakan pada pompa akibat beban eksternal. Nilai dibedakan berdasarkan:
-
Ukuran nozzle (diameter flange)
-
Orientasi nozzle (top, side, end)
-
Jenis beban (axial, transverse, bending, torsional)
Contoh parameter API 610:
-
Forces:
-
Fx: Axial Force (searah sumbu pompa)
-
Fy, Fz: Transverse Forces (tegak lurus sumbu pompa)
-
-
Moments:
-
Mx: Torsional Moment
-
My, Mr: Bending Moments pada dua bidang
-
3. Rekomendasi Modifikasi – 2× API 610
Di lapangan, banyak proyek dan vendor memilih menggandakan nilai API 610 (2×) untuk memberikan kelonggaran terhadap beban pipa yang sulit dihindari.
Alasannya:
-
Mengurangi kebutuhan modifikasi besar pada sistem pipa.
-
Memberikan margin saat kondisi startup dan shutdown.
-
Mengantisipasi ketidakpastian hasil piping stress analysis.
💡 Catatan Penting:
Menggunakan allowable load 2× API 610 harus mendapat persetujuan vendor pompa untuk menghindari pembatalan garansi.
4. Tabel Contoh – Allowable Nozzle Loads (Top Nozzle)
Berikut contoh untuk beberapa ukuran nozzle, satuan dalam kgf & kgf·m:
| Size | Fx | Fy | Fz | Mx | My | Mr |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2″ | 145 | 145 | 181 | 94 | 71 | 127 |
| 4″ | 289 | 289 | 363 | 271 | 204 | 366 |
| 8″ | 770 | 770 | 997 | 719 | 526 | 961 |
| 12″ | 1359 | 1359 | 1630 | 1243 | 940 | 1672 |
| 16″ | 1722 | 1722 | 2085 | 1492 | 1103 | 2001 |
Angka di atas adalah 2× API 610, hasil perbandingan menunjukkan semua komponen meningkat 100% dari nilai standar.
5. Rekomendasi Praktis
-
Gunakan nilai API 610 asli jika vendor tidak menyetujui modifikasi.
-
Gunakan 2× API 610 hanya jika:
-
Disetujui vendor pompa
-
Diperlukan untuk memenuhi hasil piping stress analysis
-
Pemasangan & alignment pompa terkontrol ketat
-
-
Selalu sertakan hasil nozzle load check pada dokumen Mechanical Acceptance.
