FASILITAS SUMUR PANAS BUMI

 Fasilitas Sumur Panas Bumi

1 Kepala Sumur

  Sumur panasbumi adalah bagian utama dari system pengolaham energi panasbumi (geothermal). Sumur panasbumi yang disebut juga sebagai sumur produksi merupakan sumber pemasok utama energi uap yang akan disalurkan ke sistem PLTP sebagai pembangkit energi Listrik. Adanya pengaruh temperatur dan tekanan yang berasal dari perut bumi, akan menyebabkan fluida keluar menuju permukaan bumi. Pada sumur panasbumi dipasang beberapa komponen yang dilengkapi dengan beberapa valve yang kemudian disebut sebagai rangkaian kepala sumur. Valve ini berfungsi untuk mengatur aliran fluida dari sumur-sumur produksi. Pada rangkaian kepala sumur terdapat 5 buah komponen, yaitu :

·        Master valve/kerangan utama, valve ini berfungsi untuk membuka dan menutup secara penuh (full open/close), dan mengisolasi fluida dari dalam sumur. Karena ini merupakan valve utama, maka dihindari efek pengikisan yang menyebabkan kebocoran. Rating valve utama  mampu  menahan tekanan dan temperatur maksimum sumur panasbumi. Biasanya berukuran 10 inch untuk sumur standar atau 14 inch untuk sumur big hole.

·        Top valve/service valve, digunakan untuk tujuan-tujuan perawatan sumur atau pengukuran tekanan, temperatur dan logging sumur. Valve ini terletak paling atas, umumnya diatas Tee/Cross dan ukurannya 3 1/8 inch. Ratingnya sama dengan master valve.

·        Wing valve, adalah valve yang digunakan untuk mengisolasi rangkaian kepala sumur dari fluida panasbumi dalam sistem pemipaan.

 

·        Side valve/bleed valve, adalah kerangan yang digunakan untuk keperluan bleeding (membuang gas) dan memanaskan sumur. Ukuran ratingnya biasanya sama dengan top valve. Pada kerangan ini juga terpasang beberapa instrument seperti pressure gauge dan temperatur gauge untuk mengetahui kondisi sumur.

·        Expansion spool, digunakan untuk mengantisipasi efek thermal yang menyebabkan terejadinya pemuaian pada production casing sehingga tidak berdampak buruk terhadap fasilitas produksi. Terletak dibawah master valve.

 

Gambar 1 Rangkain Kepala Sumur panasbumi Sibayak

2. Pipa Distribusi Uap

Dari sumur produksi panasbumi fluida yang keluar kemudian dialirkan melalui pipa-pipa distribusi uap yang ditempatkan di atas permukaan tanah. Hal ini bertujuan untuk mempermudah pengecekan apabila terjadi kebocoran pada pipa-pipa distribusi. Pipa-pipa distribusi ini mempunyai diameter tertentu, yang disesuaikan dengan letak dan funsinyaa. Pipa-pipa tersebut terbuat dari bahan carbon steel yang tahan terhadap temperatur tinggi. Untuk mencegah kehilangan panas (heat loss) pada saat berlangsungnya operasi, pipa-pipa tersebut di isolasi dengan bahan CaSiO₄ (Kalsium Silika) dengan ketebalan 50 mm.

Pada suatu lapangan goethermal dua fasa (wet steam system), sistem pemipaan mencakup :

·        Pipa dua fasa, merupakan sistem pemipaan yang berfungsi mengumpulkan fluida dari sumur-sumur produksi dan mengalirkannya ke production separator.

·        Pipa brine, adalah pipa yang digunakan untuk mengalirkan brine atau separated water dari production separator menuju suatu sumur reinjeksi. Biasanya sistem pipa reinjeksi dilengkapi dengan emergency dump line, sehingga apabila terjadi excess brine maka tidak akan menyebabkan flooding dalam separator.

·        Pipa uap (steam line), berfungsi mengalirkan uap yang dari production separator menuju turbin PLTP.

·        Pipa kondensat, merupakan pipa yang digunakan untuk mengalirkan kondensat dari PLTP ke sumur reinjeksi.

3 Separator

            Uap yang keluar dari sumur produksi, kemudian dialirkan keseparator. Pada prinsipnya fungsi dari separator adalah memisahkan air panas panas (brine) dari uap, sehingga diperoleh uap kering yang akan dialirkan ke PLTP. Proses pemisahan air panas dan uap dilakukan berdasarkan gaya sentrifugal, kontruksi inlet yang dibuat tangensial menyebabkan aliran membentuk gerakan putar dan apabila berlangsung secara kontinu akan menyebabkan gaya sentrifugal. Karena adanya pengaruh gaya sentrifugal air panas (brine) akan terdorong ke dinding pipa dan dengan adanya gravitasi cairan akan cenderung ke bawah kemudian keluar melalui outlet bagian bawah, sedangkan uap yang lebih ringan akan terdesak ke bagian pusat siklon dan naik ke atas mengisi bagian tengah pipa kemudian mengalir dalam pipa uap menuju scrubber. Air yang terpisah dialirkan kedalam water drum, kemudian air dari water drum dialirkan melalui pipa brine ke sumur reinjeksi.

            Pemisahan antara uap dan air panas dilakukan pada tekanan dan temperatur tertentu sesuai dengan kondisi silica saturasi didalam fluida dua fasa serta tekanan kerja turbin PLTP. Penjagaan konsentrasi silica dimaksudkan agar tidak terjadi scaling (kerak) dalam pipa uap apabila silica berada pada kondisi under saturated. Perkiraan potensi pembentukan scaling didasarkan pada Standar Scaling Index (SSI) dengan kriteria yang diharapkan dimana SSI = 1, fluida dalam kondisi jenuh (saturated).

Gambar 2 Rangkaian Separator Panasbumi Sibayak

4 Scrubber

            Srubber mempunyai kontruksi yang sama dengan separator tetapi mempunyai ukuran diameter yang lebih kecil. Scrubber berfungsi memisahkan uap dan air panas yang mengandung partikel, hal ini dimungkinkan apabila uap yang masuk kedalam scrubber masih mempunyai kandungan air sehingga uap yang dihasilkan berupa uap kering yang dialirkan untuk memutar turbin. Tingkat kebasahan uap maksimal yang dapat masuk ke turbin adalah 1 %, kebasahan yang berlebihan akan menyebabkan menyebabkan terjadinya vibrasi, erosi dan pembentukkan kerak pada turbin

            Scrubber umumnya diletakkan sedekat mungkin dengan PLTP untuk menghindari terjadinya kondensasi uap dalam pipa distribusi.

 

Gambar 4 Rangkaian Scrubber Panasbumi Sibayak

5 Silincer (Atmospheric Separator)        

Silincer atau atmospheric separator merupakan peralatan yang berfungsi untuk melakukan flashing air panas (brine) pada tekanan atmospheric sehingga diperoleh air panas (brine) pada tekanan rendah. Silincer atau atmospheric separator biasanya digunakan pada saat uji produksi, disamping itu untuk kelengkapan alat ukur juga sebagai peredam suara.

Gambar 5 Silencer Panasbumi Sibayak

6 Rock Muffler

Rock muffler biasanya dugunakan sebagai peredam kebisingan akibat aliran uap buangan baik pada saat uji produksi maupun pada saat turbin PLTP shutdown. Rock muffler terbuat dari beton bertulang berbentuk bak persegi panjang, bagian bawahnya disekat dan bagian atasnya diberi tumpukan batu agar pada saat pelepasan uap ke udara tidak mencemari lingkungan dan mengurangi kebisingan.

Adapun fungsi dari rock muffler sebagai berikut :

·        Sebagai pengatur tekanan (agar tekanan uap yang masuk ke turbin selalu konstan).

·        Sebagai alat pengaman yang akan membuang uap bila terjadi tekanan lebih di steam receiving header.

·        Membuang kelebihan uap jika terjadi penurunan beban atau pada saat unit PLTP shutdown.

Gambar 6. Rock Muffler Panasbumi Sibayak

7 .Alat Pengaman Fasilitas Produksi

            Peralatan pengaman yang dimaksud merupakan peralatan pengaman fasilitas produksi. Ada beberapa sistem pengaman yang biasa digunakan seperti pressure safety valve dan rupture disk. Semua peralatan tersebut untuk melindungi sistem perpipaan dan pressure vessel bila terjadi keadaan over pressure. Hanya saja kerja setiap peralatan tersebut diatur bertingkat (pressure setting), artinya tidak semua peralatan bekerja bersamaan bila terjadi over pressure. Biasanya yang bekerja pertama kali adalah pressure safety valve kemudian rupture disk.

 SUMBER : http://agungrahmatgunawan.multiply.com