Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan industri kendaraan listrik mendorong peningkatan kebutuhan nikel sebagai bahan baku utama baterai. Kebijakan hilirisasi mewajibkan pengolahan domestik yang memicu kebutuhan transportasi bijih nikel skala besar. Sistem transportasi pipa (slurry pipeline) menjadi solusi paling efisien, namun memiliki tantangan kompleks terkait flow assurance, seperti pengendapan, abrasi, dan kegagalan struktural pipa. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan perancangan awal sistem perpipaan nickel ore slurry sepanjang 61,3 km, meliputi penentuan spesifikasi pipa, parameter batas operasi, kebutuhan spesifikasi pompa, serta pemodelan komputasional sistem hidrolikanya. Pendekatan metodologi yang digunakan memadukan perhitungan analitik berdasarkan hukum mekanika fluida dan standar desain keteknikan dengan komputasi numerik. Analisis topografi diekstraksi menggunakan perangkat lunak ArcMap untuk mendapatkan profil elevasi jalur pipa. Desain mekanikal pipa mengacu pada standar ASME B31.4, sementara kerugian energi hidrolika dievaluasi menggunakan metode Wasp-Durand untuk rezim heterogen. Hasil perhitungan analitik dasar tersebut selanjutnya divalidasi dan disimulasikan pada kondisi aliran tunak (steady-state) menggunakan modul Settling Slurry pada perangkat lunak AFT Fathom. Hasil simulasi tervalidasi dengan deviasi galat di bawah 5%. Desain final merekomendasikan penggunaan pipa baja API 5L Grade X52 NPS 24 inci dengan konfigurasi ketebalan telescoped yang meliputi Schedule 60, 40, 30, dan 20. Kondisi operasi paling optimal tercapai pada konsentrasi massa 35% dengan rentang kecepatan aliran 3,297 m/s hingga 3,661 m/s, yang secara aman berada di atas rentang kecepatan kritis pengendapan (2,172 m/s – 2,210 m/s) dan di bawah batas erosi material (4,21 m/s). Kebutuhan Total Dynamic Head (TDH) aktual sistem tercatat sebesar 1.045 m dengan tekanan operasional maksimum 14,62 MPa. Kebutuhan ini diakomodasi oleh susunan paralel tiga unit pompa positive displacement GEHO TZPM yang membutuhkan total daya penggerak operasional sebesar 12,72 MW.