Pigging dengan Foam Pig - Pig Foam ini berjalan melewati pipa dengan dorongan cairan atau gas, dan menjalankan tugas seperti penghilangan air, pembersihan, atau separasi produk. Badan pig terbuat dari busa urethane khusus yang bersifat fleksibel dan kuat. Struktur busa yang bersifat open cell memungkinkan terjadinya penyamaan tekanan melalui badan busa. Pig ini dapat berubah bentuk sesuai dengan penyempitan ukuran pipa. Lapisan elastomer biasa ditambahkan diluar badan pig, untuk menambah ketahanan terhadap gesekan dan kemampuan penyekatan.
Jika dirangkum dari tulisan Cordel dan Panzant (1990) serta Tiratsoo (1992), sejarah penggunaan pig yang paling awal sulit ditentukan, tetapi setidaknya dapat ditelusuri dari paten yang dikeluarkan tahun 1954 untuk industri susu. Sebuah silinder busa dengan densitas rendah disisipkan dalam kondisi vakum ke dalam sistem pengolahan susu. Benda ini dapat menghilangkan cairan dan proses pembersihan peralatan semakin efisien. Salah satu dari ujung silinder diberi lapisan karet, dan bertindak sebagai penyekat untuk melawan vakum. Silinder yang diberi lapisan ini selanjutnya dikenal sebagai “swab” dan berikutnya dipakai juga untuk aplikasi pada pipa bertekanan. Pig semacam ini bekerja cukup baik untuk pembersihan ringan dan operasi jarak pendek, tetapi jika dipakai untuk aplikasi lebih berat akan cenderung sobek, sehingga pemakaiannya terbatas.
Pada tahun 1960 kebanyakan perusahaan minyak memerlukan pig yang bersifat fleksibel yang dapat menghilangkan bakteri anaerobik. Tikungan pendek bersudut 90o dalam perpipaan tidak dapat dilalui dengan baik oleh pig berjenis sphere dan mandrel, sedangkan low density swab tidak mampu membersihkan deposit dengan memuaskan. Perusahaan minyak mencoba produk yang terbuat dari poyether dan sistem busa open cell. Material yang dipakai hampir sama fleksibelnya dengan soft foam yang dipakai dalamSwab, tetapi mempunyai kekuatan dan ketahanan yang baik. Busa dengan densitas lebih tinggi dicetak dalam bentuk seperti peluru. Hidung dari pig berbentuk parabola, untuk mengantisipasi adanya belokan sepanjang perjalanan pig, sedangkan bagian belakangnya berbentuk cekung seperti punggung sebuah mangkuk, untuk menambah kemampuan penyekatan.
Bentuk pengembangan dari swab dinamakan sebagai polly pig. Jenis pig ini dapat menyesuaikan diri dengan sistem dan menghilangkan deposit dari pipa tanpa kehilangan penyekat (seal) atau menyumbat pipa yang berbelok tajam. Evolusi lanjutan dari foam pig adalah penambahan lapisan eksternal. Sistem foam yang tersedia di tahun
1960 bersifat tidak terlalu awet dan cenderung sobek jika terkena kondisi penuh tekanan dalam pipa lintas daerah. Untuk memperkuat buasa, polyurethane elastomeric coating yang bersifat fleksibel diaplikasikan tubuh foam. Bagian basis diberi lapisan untuk meminimalisasi “by pass” melewati tubuh pig, dan di bagian hidung diberi lapisan untuk menahan pig dari kerusakan pada saat melewati belokan pipa. Permukaan tubuh pig diberi lapisan berpola spiral untuk menambah ketahanan pig selama beroperasi, dilain fihak lebih mengefisienkan pengusapan (wipe) bagian dalam pipa. Untuk meningkatkan kemampuan penyekatan, lapisan berbentuk spiral dipasang ganda dengan arah berbalikan, membentuk pola anyaman “criss-cross”. Tekanan dari belakang membuat pig menyempit ke arah panjangnya, tetap melebar ke arah diameternya. Hal ini akan menambah kemampuannya dalam membersihkan pipa.
Desain Foam Pig
Foam pig atau polly pig dibuat dalam berbagai desain dan ukuran. Kebanyakan berbentuk peluru dengan lapisan elastomer di pantatnya untuk menciptakan penyekatan maksimum supaya dapat melawan gaya dorong. Beberapa diantaranya dilengkapi dengan lapisan di permukaan badannya untuk meningkatkan daya sekat serta kapabilitas pengusapannya, dan untuk menahan sobekan. Beberapa model khusus dilengkapi dengan material abrasif supaya membantu proses pembersihan serta pengerokan (Cordel dan Panzant, 1990).
Normalnya keseluruhan panjang pig sama dengan 1,75 sampai 2 kali diameternya, dengan bagian yang berupa silinder sepanjang 1,5 kali diameter. Foam pig dibuat dengan diameter mulai dari 0,25 inch sampai 108 inch, dengan selang 0,125 inch sampai diameter 12 inch.
Tubuh busa dibuat dari campuran beberapa komponen resin urethane, dengan kondisi yang terkontrol; campuran itu selanjutnya dituang ke dalam cetakan. Pada saat resin bereaksi secara kimia, campuran akan mengembang seperti kue, karena adanya pelepasan molekul gas. Hal ini merupakan kombinasi dari pengembangan material dan kantong gas yang membentuk struktur open-cell. Dinding masing-masing sel bersifat fleksibel. Sesuai dengan paper yang diterbitkan Girard Industries (Girard, 2003), busa foam pig dapat digolongkan ke dalam tiga kelompok berdasar rentang densitasnya:
(1) Densitas rendah (swab) 1-4 lb/ft3
(2) Densitas medium 5-7 lb/ft3
(3) Densitas tinggi 8-10 lb/ft3
Densitas numerik yang dihitung dengan rasio berat per volum dapat menyesatkan. Dianjurkan untuk menilai densitas dalam pengertian “firmness”. Jika densitas lebih rendah, busa akan lebih lunak, sedang busa yang mempinyai densitas tinggi bersifat lebih keras.
Kelebihan Foam Pig
Menurut Cordel dan Panzant (1990), ada beberapa alasan mengapa foam pig dipilih dalam program pigging. Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan menjalankan foam pig adalah :
(1) Kesetaraan dengan jenis pig yang lain
Operator pembersihan pipa dapat menjalani operasi yang sama dengan pig konvensional yang lain. Keuntungan yang lebih utama adalah jika permukaan bagian dalam pipa tidak sama karena tidak secara rutin dilakukan tindakan pigging, foam pig dapat berjalan tanpa hambatan yang berarti.
(2) Keamanan
Foam pig mereduksi kemungkinan kerusakan pipa. Pig jenis lain yang mempunyai komponen dari besi, jika patah di tengah jalan akan menyebabkan guratan pada dinding pipa. Foam pig yang bersifat empuk tidak menyebabkan goresan apapun pada dinding pipa.
(3) Fleksibilitas
Kompresibilitas dari foam pig memungkinkan penyesuaian terhadap belokan dengan radius pendek, katup yang menyempit, pipa yang bergerigi dan pengecilan ukuran pipa karena sebab lainnya. Kebanyakan medium-density foam pig dapat mengkerut sampai 35% dari luas permukaan melintangnya. Hal ini berarti foam pig berukuran 20 inch dapat menyesuaikan diri terhadap pipa 16 inch, dan pig ukuran
36 inch dapat melayani pipa 30 inch. Urethane khusus mempunyai karakter yang dikenal sebagai “memory and resilience”, yang menyebabkan dia kembali ke bentuk semula dan diameter aslinya setelah melewati sebuah penyempitan.
(4) Desain sesuai keinginan pemakai.
Kadang operator sistem perpipaan menghadapi situasi yang unik, sehingga membutuhkan pig dengan kekhususan pula. Oleh karena pembuatan foam pig dengan cara dicetak sedangkan pelapisnya dipasang dengan metode khusus, maka cukup mudah untuk membuat pig dengan desain sesuai kebutuhan.
(5) Resiko lebih kecil akan terjadinya kemacetan
Dengan fleksibilitas yang dipunyai foam pig, menyebabkan resiko yang lebih kecil akan terjadinya kemacetan saat pig melewati bagian dalam pipa yang bergerigi, valve yang menutup sebagian, serta berbagai jenis penyempitan lain.Foam pig dengan mudah dapat berubah bentuk untuk menyesuaikan diri terhadap penyempitan diameter. Ketika pig menyumbat bagian pipa tertentu, maka cenderung akan pecah jika diberi beda tekanan tertentu.
(6) Kemampuan membersihkan
Sebuah pig pembersih yang efisien harus memenuhi dua fungsi, yaitu:
(a) Menggosok bagian dalam pipa sehingga kotoran lepas dari dinding pipa
(b) Mendorong kotoran keluar dari pipa.
Pembersihan bagian dalam pipa dengan pigging mengandung resiko dalam berbagai tingkat. Jika kotoran padat menumpuk di bagian depan pig, maka dapat terbentuk sumbat yang menyebabkan pig terhenti. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menjalankan progressive pigging, dimana pig berukuran kecil dan lunak lebih dulu dijalankan, diikuti dengan pig yang lebih besar dan bersifat lebih keras.