H 2 ANALISA INSTALASI PIPA POLYETHYLENE BAWAH LAUT DENGAN METODE S-LAY. Riki Satrio Nugroho (1), Yeyes Mulyadi (2), Murdjito (3)

Transkripsi

1 ANALISA INSTALASI PIPA POLYETHYLENE BAWAH LAUT DENGAN METODE S-LAY Riki Satrio Nugroho (), Yeyes Mulyadi (), Murdjito () Mahasiswa Teknik Kelautan,, Staf Pengajar Teknik Kelautan Abstrak Karakteristik pipa polyethylene adalah beratnya yang ringan sehinga mudah mengapung di permukaan. Untuk mendapatkan stabilitas pipa polyethylene, ditambahkan concrete weight pada pipa polyethylene dengan berat dan jarak tertentu. Apabila concrete weight terlalu ringan, jaringan pipa tidak akan stabil di dasar laut. Tetapi apabila beton pemberat terlalu berat, maka jaringan pipa tersebut akan sulit untuk diinstalasi. Oleh karena itu, analisa mengenai kestabilan pipa polyethylene bawah laut pada saat operasi dan instalasi dipilih menjadi inti pembahasan pada tugas akhir ini. Dari hasil analisa didapatkan bahwa concrete weight desain dengan berat 8.8 kg dan jarak antar concrete weight m lebih unggul dalam stabilitas span dan memberikan tegangan yang kecil pada pipa saat instalasi, desain dan dengan berat kg dan jarak antar concrete weight 5 m lebih unggul dalam stabilitas vertical dan horizontal tetapi memberikan tegangan yang besar pada pipa saat instalasi. Saat instalasi dengan metode S-Lay, tegangan terbesar yang terjadi pada daerah overbend sebesar. dan pada daerah sagbend sebesar 48., yaitu saat pemodelan dengan water filling rate 7% dan radius curvature 6 m dengan menggunakan concrete weight desain dan. Oleh karena itu, untuk pemasangan pipa polyethylene bawah laut dari Probolinggo ke P. Gili Ketapang digunakan beton pemberat desain dengan water filling rate % dan radius curvature 5 m pada saat instalasi. Kata kunci: Polyethylene, concrete weight, S-Lay, water filling rate, radius curvature. Pendahuluan Pipa PE memiliki karakteristik yang berbeda dengan pipa baja, disambung dengan butt fusion, diberi pemberat dari concrete weight dan ditenggelamkan di dasar laut dengan mengisikan air pada salah satu ujungnya dan udara pada ujung yang lain. Metoda itu hampir sama sampai sekarang. Dimana lebih banyak penekanan pada desain dan perhitungan - perhitungan untuk memastikan proses instalasi yang aman dan menghindari kerusakan. Inovasi lain adalah penggunaan dengan panjang sampai 5m, pipa, tersebut dibuat tanpa sambungan, ditarik oleh tongkang ke lokasi dan disambung dengan flange connections. Transit pipeline merupakan saluran pipa bawah air yang digunakan untuk menyalurkan fluida dari suatu daratan ke daratan yang lain. Di dalam situasi-situasi yang lain perlu melintasi sungai dan laut untuk menyediakan air di perkotaan dan pulau. Air dapat dipindahkan oleh gaya, berat atau dengan pemompaan. Gambar. Contoh profil dari suatu PE-pipeline jenis transit pipeline (Pipe Life, ) Instalasi pipa adalah proses pemasangan pipa di laut. Hal yang harus diperhatikan adalah besarnya tegangan (stress) yang terjadi pada pipe pada saat proses tersebut. Mulai dari saat pipa masih diatas laybarge, stinger, dan saat pipa menyentuh seabed. Ada dua kategori area yang harus dianalisa, yaitu overbend dan sagbend.. DASAR TEORI Pada suatu proses perancangan pipa bawah laut maka pipa harus dipastikan stabil di dasar laut selama masa operasinya. Stabilitas pipa sangat dipengaruhi oleh beban yang terjadi pada system tersebut, terutama beban-beban lingkungan, yaitu :. Gelombang Mousselli (98) menyatakan bahwa teori gelombang yang akan digunakan dalam perancangan dapat ditentukan dengan menggunakan formulasi matematika dari teori gelombang linier sebagai berikut: H g.t dan d g.t Hasil dari formulasi matematika tersebut kemudian disesuaikan dengan grafik Daerah Aplikasi Teori Gelombang Regions of Validity of Wave Theories, sehingga dapat diketahui teori gelombang yang akan digunakan. Persamaan kecepatan dan percepatan partikel gelombang pada arah horisontal untuk teori

2 gelombang Stokes Orde dapat diketahui dari persamaan berikut (Chakrabarti, 987): Kecepatan horisontal: πh cosh ks πh πh cosh ks u = cosθ + cos θ T sinh kd 4 L T sinh 4 kd Percepatan horisontal: u π H coshks π H πh coshks = sinθ + sinθ 4 t T sinhkd T L sinh kd d : kedalaman laut, m k : angka gelombang H : tinggi gelombang pada kedalaman yang ditinjau, m T : periode gelombang, detik Ω : frekuensi gelombang, rad/detik H : kedalaman laut, m s : jarak vertikal titik yang ditinjau dari dasar laut, m y :jarak vertikal suatu titik yang ditinjau terhadap muka air diam, m L : panjang gelombang pada kedalaman yang ditinjau, m g : percepatan gravitasi, m/detik. Arus Selain gelombang, arus laut juga memberikan gaya terhadap struktur lepas pantai. Arus akibat pasang surut memiliki kecepatan yang semakin berkurang seiring dengan bertambahnya kedalaman sesuai fungsi non-linear. Sedangkan arus yang disebabkan oleh angin memiliki karakter yang sama, tetapi dalam fungsi linear. Kecepatan arus tersebut dirumuskan dalam formulasi matematis berikut : / 7 U Y = 4 U Y U : kecepatan arus pada ketinggian y dari seabed, m/detik U : kecepatan arus yang diketahui pada y, m/detik D y y : diameter luar pipa, m : kedalaman laut, m : ketinggian orbit partikel dari seabed, m. Kecepatan Efektif Partikel Air Mousselli (98) memberikan persamaan kecepatan efektif sebagai berikut: U U e = D D U ( y) dy :kecepatan horisontal partikel air pada ketinggian y dari seabed, m/detik 5 U :kecepatan horisontal partikel air yang diketahui pada y, m/detik U e :kecepatan efektif partikel air pada ketinggian y, m/detik D :diameter luar pipa, m y :kedalaman laut, m y :ketinggian orbit partikel dari seabed,m.4 Koefisien Hidrodinamis Banyak penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan harga koefisien hidrodinamis, baik dilakukan di laboratorium maupun langsung dilakukan di lapangan. Hasil penelitian sangat beragam. Ketidakseragaman hasil penelitian tersebut disebabkan oleh banyak faktor, antara lain jumlah dan arah gelombang, perbedaan teori gelombang yang digunakan, kekasaran akibat marine growth, arus, formasi vortex dan lain sebagainya. Perintis dalam penelitian nilai koefisien hidrodinamis tersebut adalah Keulegan dan Carpenter (Chakrabarti,987). Penelitian di laboratorium dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara Cd, Cm dan Cl dengan Reynold Number (Re). Sarpkaya (98) merumuskannya sebagai berikut: U e D Re = 6 v U e : kecepatan efektif partikel, m/detik D : diameter luar pipa, m v : kecepatan kinematis fluida, (. x -5 ft /s untuk air laut).5 Beban Hidrodinamis.5. Gaya Drag (F D ) Nilai gaya drag yang terjadi pada suatu struktur silinder dapat dituliskan dengan persamaan berikut ini: FD = ρ. CD. D. Ue 7 dengan: F D : gaya drag per satuan panjang, N/m ρ : massa jenis fluida, kg/m C D : koefisien seret D : diameter pipa, m Ue : kecepatan efektif partikel air, m/s.5. Gaya Inertia (F I ) Gaya inersia terjadi pada struktur akibat gaya oleh perubahan perpindahan massa air yang disebabkan oleh keberadaan pipa. Faktor yang mempengaruhi gaya inersia adalah percepatan partikel air. Perubahan perpindahan massa diakibatkan oleh adanya fluktuasi percepatan arus. Nilai gaya inersia yang terjadi pada suatu struktur silinder dapat dituliskan dengan persamaan berikut ini: [ πd / 4 ]( du / dt) F = ρ. C 8 I M

3 dengan: F I : gaya inersia per satuan panjang, N/m ρ : massa jenis fluida, kg/m C M : koefisien inersia D : diameter pipa, m du / dt: percepatan efektif partikel air, m/s.5. Gaya Lift (F L ) Gaya angkat adalah gaya hidrodinamik dalam arah vertikal, gaya ini terjadi apabila terdapat konsentrasi streamline pada pipa. Konsentrasi steramline terjadi diatas silinder pipa yang mengakibatkan gaya angkat keatas. Jika terjadi celah sempit antara silinder dan seabed, konsentrasi steamline dibawah silinder pipa akan mengakibatkan gaya angkat negatif kearah bawah. FL = ρ. CL. DUe. 9 F L : gaya angkat per satuan panjang, N/m ρ : massa jenis fluida, kg/m D : diameter luar pipa, m U e : kecepatan efektif partikel, m/s C L : koefisien lift.5.4 Gaya Apung (Buoyancy) Seperti yang telah dibahas pada Hukum Archimedes, semua benda yang berada di dalam air akan mengalami gaya apung (buoyancy). Adapun bunyi Hukum Archimedes adalah: Benda yang tercelup ke dalam zat cair akan mengalami gaya angkat yang besarnya setara dengan berat volume zat cair yang dipindahkan benda lebih kecil dari kedalaman rata- ata permukaan bagian bawah benda. Hal ini menyebabkan besar gaya yang bekerja ke arah bawah menjadi lebih kecil daripada besar gaya yang bekerja ke arah atas, perbedaan besar gaya tersebut umumnya dikenal sebagai buoyancy (F B ) dari zat cair terhadap benda. Apabilaa benda dalam keadaan setimbang, maka gaya angkat ke arah atas akan sama dengan berat benda ke arah bawah. Dari pernyataan tersebut, maka dapat diambil rumusan sebagai berikut: B = ρ w v T g Sehingga, gaya apung yang terjadi pada pipa : π B = ρ w D 4 o g B : Gaya angkat (buoyancy), N ρ : Massa jenis zat cair, kg/m g : Percepatan gravitasi, m/s V :Volume benda yang tercelup, m Kita asumsikan bahwa gaya dari arus dan gelombang yang dapat disusun menjadi sebuah Drag Force (F D ) dalam arah horizontal dan sebuah Lift Foce (F L ) dalam arah vertical bekerja secara bersamaan pada pipa. Untuk menghindari pergeseran, dua gaya tersebut harus diimbangi dengan berat system dan gayaa gesek antara concrete weight dengan seabed. Menurut Mousselli (98) kestabilan pipa dapat terjadi jika gaya-gaya yang bekerja memenuhi persamaan kesetimbangan statis sebagai berikut: Kesetimbangan gaya horisontal (x) F D + F I Fr W sinθ = Kesetimbangan gaya vertikal (y) N + F L W cosθ = Gambar. Gaya apung pada benda yang tercelup pada zat cair (Indiyono, 4) Karena tekanan pada setiap titik di permukaan benda setara dengan specific weight dari fluida dan kedalaman, maka total gaya yang bekerja pada bagian kiri dan kanan benda tersebut menjadi sama dan dapat diabaikan (kesetimbangan gaya arah horizontal, ΣFX = ). Sedangkan untuk arah vertikal, besarnya gaya yang bekerja pada benda arah atas dan bawah tidak sama besar, hal ini disebabkan karena kedalaman rata-rata permukaan bagian atas Jika pipa meletak di dasar laut, maka gaya gesek (Fr) akan berbanding lurus dengan gaya normal (N) dan koefisien gesek antara permukaan pipa dengan dasar laut, dengan persamaan berikut: Fr = µ N 4 Kombinasi dari persamaan. dan. dengan mensubstitusikan pada persamaan.4 akan diperoleh: F D + F I + µ (F L W cosθ) = W sinθ 5

4 .9 Tegangan pada overbend Tegangan pada overbend di kontrol oleh jari-jari stinger, depature angle dan pengaturan roller. Hubungan curvature dan strain untuk pipa : r ε = 9 R Komponen T V adalah sebanding dengan berat pipa yang tercelup : T V = w s Gambar. Tegangan Pada Daerah Overbend (Bai. Y, ) E. r σ b = 6 R σ :tegangan bending, MPa b E : modulus Young. MPa r : jari-jari luar diameter pipa, m R : jari-jari stinger, m. Tegangan pada sagbend Persamaan catenary shape pada sagbend. METODOLOGI PENELITIAN Untuk melakukan analisa stabilitas system pipa dilakukan check stabilitas pada lokasi I, II dan III. Pemilihan lokasi didasarkan pada variasi kemiringan. Sehingga lokasi I dapat mewakili stabilitas system pipa pada kemiringan seabed yang landai (.4 ), lokasi II mewakili stabilitas system pipa pada seabed datar ( ), dan lokasi III mewakili stabilitas system pipa pada kemiringan seabed yang curam (48. ). Data gelombang di dapatkan dari konversi data angin ke gelombang pada lokasi II. Sehingga perlu dilakukan perhitungan refraksi untuk mendapatkan data gelombang pada lokasi I dan III. Setelah dilakukan analisa concrete weight, selanjutnya dilakukan analisa laying dengan variasi water filling rate dan radius curvature. Diagram alir pengerjaan penelitian dapat dilihat dalam gambar berikut ini Mulai Pengumpulan data Data Pipa Data Lingkungan Data Beton Pemberat Data Barge Gambar 4. Catenary Shape Model (Bai, Y. ) Persamaannya diekspresikan sebagai berikut : Th xws z = cosh 7 ws Th dan dθ ds x : jarak horizontal dari touch down point z : kedalaman T h : gaya horisontal pada dasar laut W s : berat pipa tercelup per.unit d z ws xws cosθ = cosh cosθ dx T T = 8 θ : sudut terhadap x-aksis s : panjang bentang pipa h h Perhitungan Beban Analisa On Bottom Analisa Free Span Statis Analisa Instalasi Kesimpulan Selesai Gambar 5. Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir 4

5 4. PEMBAHASAN 4. Analisa Data Lingkungan Untuk mendapatkan tinggi dan periode gelombang digunakan konversi data angin ke gelombang, data angin yang digunakan untuk analisa kondisi operasi digunakan data angin periode tahunan dari data angin tahun. Periode ulang dicari dengan menggunakan metode Weibull. Sedangkan data arus pada ketiga lokasi didapatkan dari hasil pengukuran di lapangan. Hasil perhitungan data lingkungan pada ketiga lokasi dapat dilihat dalam tabel di bawah ini Tabel. Data Lingkungan Kondisi Operasi Lokasi I DATA GELOMBNG UNIT TAHUNAN Kedalaman maksimum terhadap LWS (d) m 8. Kecepatan Arus (.8d) m/s.76 Gelombang Laut Tinggi Signifikan (Hs) m.48 Periode (Tp) s 4.66 Tabel. Data Lingkungan Kondisi Operasi Lokasi II DATA GELOMBANG UNIT TAHUNAN Kedalaman maksimum terhadap LWS (d) m 6. Kecepatan Arus (.8d) m/s.7 Gelombang Laut Tinggi Signifikan (Hs) m.6 Periode (Tp) s 6. Tabel. Data Lingkungan Kondisi Operasi Lokasi III DATA GELOMBANG UNIT TAHUNAN Kedalaman maksimum terhadap LWS (d) m 7. Kecepatan Arus (.8d) m/s.78 Gelombang Laut Tinggi Signifikan (Hs) m.68 Periode (Tp) s Data Pipa HDPE Jenis material pipa yang digunakan untuk menyalurkan air bersih dari Probolinggo ke P. Gili Ketapang adalah HDPE SDR-7. Data lengkap mengenai pipa HDPE SDR-7 dapat dilihat dalam tabel di bawah ini Tabel 4. Properties Pipa HDPE SDR7 Uraian Simbol Unit HDPE- Diameter luar OD m. Diameter dalam ID m.76 Masa jenis γ Kg/m 96 Modulus Elastisitas E MPa 5 Poisson s ratio ν.45 Coefficient termal α o C -. - Minimum Require MRS MPa Strength Kuat tarik σ t MPa 4 Tekanan Internal P i MPa Data Design Beton pemberat Design beton pemberat yang digunakan dalam analisa ini terdiri dari alternatif design. Data lengkap ketiga alternatif design dapat dilihat dalam tabel di bawah ini. Tabel 5. Data Design Beton pemberat Uraian Sim bol Unit Design Design Design Massa Jenis ρ c Kg/m Panjang p m..5.5 Lebar l m Tinggi t m Gap pipa g p m Berat di Udara w c Kg Berat Terendam w sc Kg Jarak Antar Concrete L m On Bottom Stability Perancangan dan analisis didasarkan pada DnV RP E5, On-Bottom Stability Design of Submarine Pipelines. Beban lingkungan yang diperhitungkan pada analisa On Bottom Stability adalah beban lingkungan pada kondisi operasi, yaitu dengan menggunakan periode ulang tahunan. Berdasarkan perhitungan stabilitas pada ketiga alternatif desain pada setiap lokasi maka didapatkan nilai klestabilan ketiga desain pada ketiga lokasi seperti dalam tabel dan grafik di bawah ini Tabel 6. Stabilitas pada Sistem Pipa Desain Lokasi I Loklasi II Lokasi III Vertical Horizontal

6 Tabel 7. Stabilitas pada Sistem Pipa Desain Lokasi I Loklasi II Lokasi III Vertical Horizontal Tabel 8. Stabilitas pada Sistem Pipa Desain Lokasi I Loklasi II Lokasi III Vertical Horizontal Factor Safety Stabilitas Beton Pemberat di Lokasi I Gambar 6. Stabilitas Alternatif desain di lokasi I Factor Safety Stabilitas Beton Pemberat di Lokasi II Gambar 7. Stabilitas Alternatif desain di lokasi II Factor Safety Stabilitas Beton Pemberat di Lokasi III Stabilias Vertical Stabiliat Horizontal Stabilias Vertical Stabiliat Horizontal Stabilias Vertical Stabiliat Horizontal Gambar 8. Stabilitas Alternatif desain di lokasi III Berdasarkan table dan grafik di atas dapat diketahui bahwa desain III memiliki nilai stabilitas paling tinggi diantara ketiga desain yang lain, kecuali untuk stabilitas horizontal di lokasi I. Oleh sebab itu, apabila akan digunakan desain III maka perlu treatment khusus agar pipa tetap memenuhi kriteria kestabilan dilokasi I, yaitu dengan cara dipendam di dalam tanah. 4.5 Analisa Free Span Statis Pipa diasumsikan terisi air penuh, hal ini dikarenakan untuk mendapatkan nilai q max. Berdasarkan data pada alternatif desain, maka dapat dilakukan perhitungan moment bending maximum, hasil perhitungan pada ketiga alternatif desain dapat dilihat dalam tabel berikut ini Tabel 9. Maximal Bending Moment Alternatif Design Ws (N/m) q max (N/m) L (m) Desain.64 Desain.64 Desain.64 Bending moment (N.m) 5 4 Bending Moment Maksimal Alternatif Desain Gambar 9. Grafik Bending Moment pada ketiga Tegangan buckling pada pipa akibat free span dihitung dengan menghitung tegangan buckling pada pipa tanpa tumpuan terlebih dahulu. Degree of ovaling yang diijinkan sebesar -.5 %. Faktor koreksi akibat ovaling didapatkan sebesar.65 Kemudian nilai tegangan buckling pada pipa tanpa tumpuan digunakan untuk menghitung tegangan buckling pada pipa dengann tumpuan pada jarak tertentu dengan menggunakann persamaan. Tabel. Tegangan Buckling pada Ketiga Alternatif Design L (m) P buckling (MPa) Desain I.9 Desain II 4.75 Desain III Analisa Instalasi Dalam tugas akhir ini digunakan metode yang digunakan adalah S-Lay, dataa barge yang digunakan adalah ALPHA DMB 88. Analisa dilakukan dengan menggunakan bantuan software OFFPIPE, dimana dengan software ini dapat diketahui tegangan yang terjadi pada pipa pada waktu instalasi. Analisa yang digunakan adalah statis, lokasi yang digunakan adalah lokasi II dengan tinggi gelombang.87 m M (Nm) P buckling (MPa) bending moment 6

7 dan periode gelombang 4.48 s. Data lengkap barge dapat dilihat dalam tabel berikut ini LOA Tabel. Data Barge DMB 88 6 m Beam m Depth m Draft.99 m Freeboard.5 m Jumlah Barge Rollers Kapasitas Tensioner Ton Analisa pada ketiga alternative desain dilakukan dengan variasi water filling rate dan variasi radius curvature. Variasi water filling rate menggunakan variasi, yaitu %, 5% dan 7%. Pemilihan variasi ini didasarkan pada pengisian air untuk instalasi pipa polyethylene antara % - 7% Untuk variasi radius curvature juga menggunakan tiga variasi yaitu 4m, 5m dan 6m. Tegangan Pipa Design Water Filling Rate % Radius 4 Radius 5 Radius Gambar. Grafik Tegangan pada Pipa Design dengan Water Filling Rate % Pada water filling rate %, radius curvature 4 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 4.9% SMYS pada daerah overbend dan 8.59 pada daerah sagbend. Radius curvature 5 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 84.7% SMYS pada daerah overbend dan 8.59 pada daerah sagband. Sedangkan radius curvature 6 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 89.7 pada daerah overbend dan 8.57% SMYS pada daerah sagbend. Ini menunjukkan bahwa untuk design pada variasi water filling rate %, tegangan terbesar daerah overbend terjadi pada radius curvature 4 m. Sedangkan pada derah sagbend tidak terjadi perubahan yang cukup signifikan untuk ketiga variasi radius curvature diatas. Tegangan Pipa Design Water Filling Rate 5% Gambar. Grafik Tegangan pada Pipa Design dengan Water Filling Rate 5% Pada water filling rate 5%, radius curvature 4 m menghasilkan tegangan maximum sebesar.87% SMYS pada daerah overbend dan.9 pada daerah sagbend. Radius curvature 5 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 9.66% SMYS pada daerah overbend dan.9 pada daerah sagband. Sedangkan radius curvature 6 m menghasilkan tegangan maximum sebesar.4 pada daerah overbend dan.8% SMYS pada daerah sagbend. Ini menunjukkan bahwa untuk design pada variasi water filling rate 5%, tegangan terbesar daerah overbend terjadi pada radius curvature 4 m. Sedangkan pada derah sagbend tidak terjadi perubahan yang cukup signifikan untuk ketiga variasi radius curvature diatas. Tegangan Pipa Design Water Filling Rate 7% Radius 4 Radius 5 Radius 6 Radius 4 Radius 5 Radius Gambar. Grafik Tegangan pada Pipa Design dengan Water Filling Rate 7% Pada desain dengan water filling rate 7%, radius curvature 4 m menghasilkan tegangan maximum sebesar.4 pada daerah overbend dan 6.9 pada daerah sagbend. Radius curvature 5 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 4. pada daerah overbend dan 6.9 pada daerah sagband. Sedangkan radius curvature 6 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 6.89 pada daerah overbend dan 5.9 pada daerah sagbend. Ini menunjukkan bahwa untuk design pada variasi water filling rate 7%, radius curvature 6 m memberikan tegangan terbesar pada daerah overbend dan sagbend. 7

8 Tegangan Pipa Design & Water Filling Rate % 6 4 Radius 4 8 Radius 5 6 Radius Gambar. Grafik Tegangan pada Pipa Design & dengan Water Filling Rate % Pada water filling rate %, radius curvature 4 m menghasilkan tegangan maximum sebesar.57% SMYS pada daerah overbend dan 4.6 pada daerah sagbend. Radius curvature 5 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 87.8% SMYS pada daerah overbend dan 4. pada daerah sagband. Sedangkan radius curvature 6 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 4.77 pada daerah overbend dan 4.7% SMYS pada daerah sagbend. Ini menunjukkan bahwa untuk design & pada variasi water filling rate %, tegangan terbesar daerah overbend dan sagbend terjadi pada radius curvature 4 m. Tegangan Pipa Design & Water Filling Rate 5% Radius 4 Radius 5 Radius Gambar 4. Grafik Tegangan pada Pipa Design & dengan Water Filling Rate 5% Pada water filling rate 5%, radius curvature 4 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 8.94% SMYS pada daerah overbend dan 4.54 pada daerah sagbend. Radius curvature 5 m menghasilkan tegangan maximum sebesar.9% SMYS pada daerah overbend dan 4.66 pada daerah sagband. Sedangkan radius curvature 6 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 7.5 pada daerah overbend dan 4.58% SMYS pada daerah sagbend. Ini menunjukkan bahwa untuk design & pada variasi water filling rate 5%, tegangan terbesar daerah overbend terjadi pada radius curvature 6 m. Sedangkan daerah sagbend tegangan maximum pipa tidak ada perubahan yang signifikan pada ketiga variasi radius curvature tersebut. Tegangan Pipa Design & Water Filling Rate 7% Radius 4 Radius 5 8 Radius Gambar 5. Grafik Tegangan pada Pipa Design & dengan Water Filling Rate 7% Sedangkan untuk design & pada water filling rate 7%, radius curvature 4 m menghasilkan tegangan maximum sebesar 8.66 pada daerah overbend dan pada daerah sagbend. Radius curvature 5 m menghasilkan tegangan maximum sebesar pada daerah overbend dan 48. pada daerah sagband. Sedangkan radius curvature 6 m menghasilkan tegangan maximum sebesar.% SMYS pada daerah overbend dan 48. pada daerah sagbend. Ini menunjukkan bahwa untuk design & pada variasi water filling rate 7%, radius curvature 6 m memberikan tegangan terbesar pada daerah overbend dan sagbend. 5. PENUTUP 5. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dalam tugas akhir ini adalah:. Berdasarkan analisa on bottom stability dan analisa free span maka dapat diketahui bahwa a. Desain concrete weight dengan berat 8.8 kg dan jarak m memiliki nilai stabilitas vertical dan horizontal paling rendah diantara tiga desain yang lain, tetapi berdasarkan analisa free span desain concrete weight memiliki bending moment paling rendah yaitu sebesar 7.96 Nm. b. Desain concrete weight dengan berat kg dan jarak 5 m memiliki nilai stabilitas vertical dan horizontal lebih tinggi dibandingkan dengan design, tetapi berdasarkan analisa free span desain concrete weight memiliki bending moment paling tinggi yaitu sebesar 464. Nm. c. Desain concrete weight dengan berat kali 5 kg dan jarak 5 m memiliki nilai stabilitas vertical dan horizontal paling tinggi dibandingkan dengan tiga desain yang lain, tetapi berdasarkan analisa free span desain concrete weight memiliki bending moment diantara desain concrete dan yaitu sebesar Nm. 8

9 . Tegangan maximal pada daerah overbend akibat variasi water filling rate adalah sebesar 6.89 untuk desain dan. untuk desain dan, pada daerah sagbend sebesar 6.9 untuk desain dan 48. untuk desain dan yaitu pada saat pemodelan dengan water filling rate 7%. Semakin tinggi nilai water filling rate maka semakin besar pula tegangan yang terjadi pada pipa baik pada daerah overband atupun daerah sagbend.. Tegangan maximal akibat variasi radius curvature pada daerah overbend terjadi pada radius curvature 6 m yaitu sebesar. % SMYS, sedangkan tegangan pada daerah sagbend terjadi perubahan sangat kecil. Tegangan maximal pada daerah sagbend juga terjadi pada radius curvature 6 m, yaitu sebesar 48. pada pipa dengan beton pemberat desain ke dan. Sehingga untuk instalasi pipa PDAM dari Probolinggo ke P. Gili dapat digunakan alternatif desain. Tetapi untuk di Lokasi I dan III memerlukan perlakuan khusus yaitu pada lokasi pipa perlu di tanam, dan pada lokasi III pipa perlu di anchor supaya tetap stabil di dasar laut. Pada saat instalasi disarankan menggunakan water filling rate sebesar % dan radius curvature 5 m, karena pada kondisi ini tegangan yang terjadi pada pipa masih memenuhi batas ketentuan DnV Saran Saran yang dapat diberikan untuk penelitian lebih lanjut mengenai tugas akhir ini adalah:. Perlu dianalisa pengaruh bentuk concrete weight terhadap kestabilan pipa baik pada kondisi operasi ataupun kondisi instalasi.. Untuk mendapatkan desain yang optimum, sebaiknya dilakukan analisa biaya.. Perlu dilakukan analisa lokal pada saat proses instalasi DAFTAR PUSTAKA Bai, Y.. Pipeline and Risers. EJSEVIER SCIENCE Ltd. The Boulevard, Langford LaneKidlington, Oxford OX5 IGB, UK. Chakrabarti, S.K Hydrodynamics of Offshore Structure. Computational Mechanics Publication. London. Dawson, T.H. 98. Offshore Structural Engineering. Prentice-Hall, Inc. New Jersey. Det Norske Veritas.98.Rules For Submarine Pipeline System. Det Norske Veritas, Norway. Halliwell, Roy An Introduction to Offshore Pipelines. University College. Cork. Idris, Krisnaldi.8.Calculation of Concrete Ballast Requirement for Sub-Sea HDPE Pipeline.Journal Infrastruktur and Built Enviroment Vol IV No. Indiyono, P. Hidrodinamika Bangunan Lepas Pantai, SIC, Surabaya. Mousselli, AH. 98. Offshore Pipelines Design, Analysis and Methods. PennWellBooks. Oklahoma. Pipelife Norge.. Technical Catalogue for Submarine Installations of Polyethylene Pipes. AS Soegiono.5.Pipa Laut. Airlangga University Press.Surabaya The Plastics Pipe Institute, Inc, The Plastics Pipe Institute Handbook of Polyethylene Pipe. Trihatmojo, B.999.Teknik Pantai.Yogyakarta: Beta Offset. 9