BAB V ANALISA HASIL. 1. Tegangan-tegangan utama maksimum pada pipa. Dari hasil perhitungan awal dapat diketahui data-data sebagai berikut :

dokumen-dokumen yang mirip
BAB V ANALISA HASIL. Dari hasil perhitungan awal dapat diketahui data-data sebagai berikut :

BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. melakukan perancangan sistem perpipaan dengan menggunakan program Caesar

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Document/Drawing Number. 2. TEP-TMP-SPE-001 Piping Desain Spec

TUGAS AKHIR ANALISA TEGANGAN SISTEM PIPA GAS DARI VESSEL SUCTION SCRUBBER KE BOOSTER COMPRESSOR DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM CAESAR II

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISA TEGANGAN SISTEM PIPA PROCESS LIQUID DARI VESSEL FLASH SEPARATOR KE CRUDE OIL PUMP MENGGUNAKAN PROGRAM CAESAR II

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

BAB II LANDASAN TEORI. Ribuan tahun yang lalu, sistem pipa sudah dikenal dan digunakan oleh

ANALISA TEGANGAN PIPA STEAM LOW CONDENSATE DIAMETER 6 PADA PT IKPT

BAB II LANDASAN TEORI

ANALISA TEGANGAN PIPA STEAM LOW CONDENSATE DIAMETER 6 PADA PT IKPT

BAB III METODE PENELITIAN. Diagram alir studi perencanaan jalur perpipaan dari free water knock out. Mulai

TUGAS AKHIR PIPELINE STRESS ANALYSIS TERHADAP TEGANGAN IJIN PADA PIPA GAS ONSHORE DARI TIE-IN SUBAN#13 KE SUBAN#2 DENGAN PENDEKATAN CAESAR II

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Ketebalan pipa dapat berbeda-beda sesuai keadaan suatu sistem perpipaan.

TUGAS AKHIR ANALISA TEGANGAN JALUR PIPA UAP PADA PROYEK PILOT PLANT

BAB IV PELAKSANAAN DAN PEMBAHASAN

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

Analisa Tegangan pada Pipa yang Memiliki Korosi Sumuran Berbentuk Limas dengan Variasi Kedalaman Korosi

Laporan Tugas Akhir BAB II DASAR TEORI. 2.1 Lokasi dan kondisi terjadinya kegagalan pada sistem pipa. 5th failure July 13

DESAIN TEGANGAN PADA JALUR PEMIPAAN GAS DENGAN PENDEKATAN PERANGKAT LUNAK

BAB II LANDASAN TEORI. Untuk mengalirkan suatu fluida (cair atau gas) dari satu atau beberapa titik

Analisa Pemasangan Ekspansi Loop Akibat Terjadinya Upheaval Buckling pada Onshore Pipeline

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

2 BAB II TEORI. 2.1 Tinjauan Pustaka. Suatu sistem perpipaan dapat dikatakan aman apabila beban tegangan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

ANALISA OVER STRESS PADA PIPA COOLING WATER SYSTEM MILIK PT. XXX DENGAN BANTUAN SOFTWARE CAESAR II

TUGAS AKHIR. Analisa Kekuatan Sambungan Pipa Yang Menggunakan Expansion Joint Pada Sambungan Tegak Lurus

BAB VII PENUTUP Perancangan sistem perpipaan

BAB II LANDASAN TEORI

4 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA

ANALISA TEGANGAN PIPA PADA SISTEM PERPIPAAN HEAVY FUEL OIL DARI DAILY TANK UNIT 1 DAN UNIT 2 MENUJU HEAT EXCHANGERDI PLTU BELAWAN

BAB I PENDAHULUAN. Plant, Nuclear Plant, Geothermal Plant, Gas Plant, baik di On-Shore maupun di. Offshore, semuanya mempunyai dan membutuhkan Piping.

ANALISA TEGANGAN SISTEM PERPIPAAN BONGKAR MUAT KAPAL TANKER MT. AVILA 6300 DWT. DENGAN MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK CAESAR II v5.10.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Bab V Analisis Tegangan, Fleksibilitas, Global Buckling dan Elekstrostatik GRP Pipeline

PERHITUNGAN TEGANGAN PIPA DARI DISCHARGE KOMPRESOR MENUJU AIR COOLER MENGGUNAKAN SOFTWARE CAESAR II 5.10 PADA PROYEK GAS LIFT COMPRESSOR STATION

ANALISA TEGANGAN PIPA PADA TURBIN RCC OFF GAS TO PROPYLENE PROJECT

ANALISA TEGANGAN PIPA PADA SISTEM PERPIPAAN HEAVY FUEL OIL DARI DAILY TANK UNIT I DAN UNIT II MENUJU HEAT EXCHANGER DI PLTU BELAWAN

BAB II TEORI DASAR TEGANGAN PIPA DAN PENGENALAN CAESAR II

BAB IV PEMBAHASAN Analisis Tekanan Isi Pipa

ANALISA RANCANGAN PIPE SUPPORT PADA SISTEM PERPIPAAN DARI POMPA MENUJU PRESSURE VESSE DAN HEAT EXCHANGER DENGAN PENDEKATAN CAESARR II

Tabel 4. Kondisi Kerja Pipa Pipe Line System Sumber. Dokumen PT. XXX Parameter Besaran Satuan Operating Temperature 150 Pressure 3300 Psi Fluid Densit

PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TABUNG VACUUM MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA P3 V5R14. Ridwan, ST., MT *), Sugeng Dwi Setiawan **)

BAB III OPTIMASI KETEBALAN TABUNG COPV

DESAIN TEGANGAN PADA JALUR PEMIPAAN GAS DENGAN PENDEKATAN PERANGKAT LUNAK

III. METODELOGI. satunya adalah menggunakan metode elemen hingga (Finite Elemen Methods,

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERANCANGAN DAN ANALISA TEGANGAN SISTEM PERPIPAAN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA TUGAS AKHIR GAHARA KRISTIANTO L2E

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERANCANGAN DAN ANALISA TEGANGAN SISTEM PERPIPAAN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

III. METODE PENELITIAN

ANALISIS STATIK TEGANGAN PIPA PADA SISTEM PENDINGIN SEKUNDER REAKTOR KARTINI YOGYAKARTA

PERANCANGAN DAN ANALISA SISTEM PERPIPAAN PROCESS PLANT DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB II LANDASAN TEORI

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Dalam penelitian ini, analisis yang dilakukan menggunakan metode elemen

EVALUASI DISAIN INSTALASI PIPA FRESH FIRE WATER STORAGE TANK

PERANCANGAN DAN ANALISIS TEGANGAN SISTEM PERPIPAAN AUXILIARY STEAM PADA COMBINED CYCLE POWER PLANT

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

ANALISIS TEGANGAN PADA BELOKAN PIPA HOT LEG SISTEM PRIMER PWR MENGGUNAKAN PRINSIP MEKANIKA TEKNIK ABSTRAK

DAFTAR NOTASI. Am = Luas rata-rata permukaan pipa. c = Jumlah dari toleransi mekanis

ANALISA TEGANGAN PIPA PADA JALUR PEMIPAAN GAS DENGAN PENDEKATAN PERANGKAT LUNAK

PERANCANGAN TEKNIS BAUT BATUAN BERDIAMETER 39 mm DENGAN KEKUATAN PENOPANGAN kn LOGO

BAB I PENDAHULUAN. kini, misalnya industri gas dan pengilangan minyak. Salah satu cara untuk

METODE PENELITIAN. Model tabung gas LPG dibuat berdasarkan tabung gas LPG yang digunakan oleh

BAB II DASAR TEORI SISTEM PEMIPAAN

ANALISA KEKUATAN FLANGE PADA SISTEM PEMIPAAN PRIMER REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG

Analisa Pemasangan Loop Ekspansi Akibat Terjadinya Upheaval Buckling pada Onshore Pipeline

Bab 4 Pemodelan Sistem Perpipaan dan Analisis Tegangan

Review Desain Condensate Piping System pada North Geragai Processing Plant Facilities 2 di Jambi Merang

BAB VI PEMBAHASAN DAN HASIL

BAB IV ANALISIS TEGANGAN PADA CABANG PIPA

Bab III Data Perancangan GRP Pipeline

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA. Berikut adalah data data awal dari Upper Hinge Pass yang menjadi dasar dalam

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

BAB II TEORI TEGANGAN PIPA DAN PERANGKAT BANTU ANALISA

DAFTAR ISI. i ii iii iv vi v vii

ANALISA TEGANGAN STATIK PIPA YANG TERHUBUNG DENGAN TANGKI MINYAK (OIL TANK) MENGGUNAKAN SOFTWARE CAESAR II

Analisa Rancangan Pipe Support Sistem Perpipaan dari Pressure Vessel ke Air Condenser Berdasarkan Stress Analysis dengan Pendekatan CAESAR II

PENGARUH GEMPA PATAHAN LEMBANG TERHADAP FLEKSIBILITAS PIPA DAN KEGAGALAN NOZEL PERALATAN SISTEM PENDINGIN PRIMER REAKTOR TRIGA 2000 BANDUNG

Optimasi konfigurasi sudut elbow dengan metode field cold bend untuk pipa darat pada kondisi operasi

SKRIPSI. Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik. nnnn ALFIS SYAHRI NIM

DESAIN BASIS DAN ANALISIS STABILITAS PIPA GAS BAWAH LAUT

STUDI PARAMETER PENGARUH TEMPERATUR, KEDALAMAN TANAH, DAN TIPE TANAH TERHADAP TERJADINYA UPHEAVAL BUCKLING PADA BURRIED OFFSHORE PIPELINE

Analisa Pengaruh Water Hammer Terhadap Nilai Strees Pipa Pada Sistem Loading-Offloading PT.DABN

Tujuan Pembelajaran:

Bab 5 Analisis Tegangan Ultimate dan Analisis Penambahan Tumpuan Pipa

BAB 5 ANALISIS. pemilihan mekanisme tersebut terutama pada proses pembuatan dan biaya. Gambar 5-1 Mekanisme Rack Gear

BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN ANALISIS

DESAIN DAN ANALISIS TEGANGAN SISTEM PERPIPAAN MAIN STEAM (HIGH PRESSURE) PADA COMBINED CYCLE POWER PLANT

Existing : 790 psig Future : 1720 psig. Gambar 1 : Layout sistem perpipaan yang akan dinaikkan tekanannya

BAB IV PEMBAHASAN. 4.1 Data Perancangan. Tekanan kerja / Po Temperatur kerja / To. : 0,9 MPa (130,53 psi) : 43ºC (109,4ºF)

Resume Mekanika Struktur I

Analisa Pengaruh Water Hammer Terhadap Nilai Strees Pipa Pada Sistem Loading- Offloading PT.DABN

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembebanan Batang Secara Aksial. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

TEGANGAN DAN REGANGAN

BAB V METODOLOGI. Mulai

Transkripsi:

BAB V ANALISA HASIL 5.1. Evaluasi Perhitungan Secara Manual 1. Tegangan-tegangan utama maksimum pada pipa. Dari hasil perhitungan awal dapat diketahui data-data sebagai berikut : - Diameter luar pipa (Do) = 273,0 mm - Tebal dinding pipa atau schedule (t) = 9.3 mm - Tekanan desain fluida (P) = 175 psig = 270 Mpa (N/mm 2 ) a) Tegangan utama longitudinal (Longitudinal principal stress) (LPS), yaitu tegangan yang bekerja sepanjang garis sumbu pipa, tegangan ini disebabkan oleh pembengkokan, beban gaya aksial atau tekanan. LPS = P. Do 4t = 270 x 273 = 1.981 N/mm 2 (MPa) 4 x 9,3 b) Tegangan utama radial (Radial principal stress) (RPS), yaitu tegangan yang bekerja pada satu garis mulai dari pusat pipa secara radial sampai ke dinding pipa, tegangan ini bersifat tegangan tekan bila disebabkan oleh tekanan dalam pipa dan tegangan ini bersifat tegangan tarik bila tekanan dalam pipa hampa (vacum pressure) RPS = Tekanan desain fluida (P) RPS = 270 N/mm 2 (MPa) 48

c) Tegangan utama circumferensial (Circumferential principal stress) (CPS) atau disebut juga sebagai Hoop stress, tegangan ini bekerja tegak lurus terhadap tegangan longitudinal dan tegangan radial. Tegangan ini bertendensi membelah dinding pipa dalam arah melingkar pipa dan tegangan ini disebabkan tekanan dari dalam pipa. CPS = P. Do 2t = 270 x 273 = 3.962 N/mm 2 (MPa) 2x 9,3 Dari semua tegangan-tegangan utama maksimum yang terjadi pada jalur pipa tersebut yang paling besar adalah harga tegangan utama circumferensial (CPS) yaitu 95,11 N/mm 2 (MPa). Sehingga jalur pemipaan dari free water knock out (FWKO) ke Pump suction akan dinyatakan aman apabila harga CPS tidak melebihi batas yield strength material pipa tersebut pada temperatur yang sama. 2. Tegangan geser maksimum (maximum shear stress) (MS) yaitu harga rata-rata dari tegangan yang paling besar dikurangi dengan tegangan yang paling kecil dan dibagi dua. MS = CPS-RPS = 3.962 1.981 = 0.9905 N/mm 2 (MPa) 2 2 Dan jalur pemipaan dari Dryer Feed knoutout drum ke pump suction akan aman bila harga tegangan geser maksimum (MS) tidak melebihi batas yield strength material pipa tersebut pada temperatur yang sama. 49

3. Tegangan maksimum yang diizinkan (allowable displacement stress range) (σ a ), yaitu batasan tegangan maksimum yang diizinkan yang terjadi akibat pemuaian atau penyusutan karena terjadi perbedaan temperatur pada saat sistem beroperasi. σ a = f (1,25 σc + 0,25 σh ) N/mm 2 Pada temperatur desain = 200 0 F σ c = 30.000 Psi = 206,84 N/mm 2 σ h = 28.400 Psi = 195,81 N/mm 2 Jumlah Siklus 10 tahun = 1 x 365 x 10 = 3650 f = 1 ( untuk siklus kurang dari 7.000 Tabel 2.2) Jadi : σ a = 1 (1.25 x 206,84 + 0.25 x 195,81 ) σ a = 307.5 N/mm 2 Tegangan maksimum yang diizinkan untuk pembebanan yang jarang terjadi seperti gempa bumi dan badai : σ = 1.33 x tegangan maksimum yang diizinkan σ = 1.33 x 307.5 N/mm 2 σ = 408,98 N/mm 2 Tegangan maksimum berdasarkan kekuatan material pipa. Berdasarkan uraian pada Bab III didapat jenis material pipa yang digunakan adalah A 106, yang memiliki batas tegangan luluh material (maximum yield strength) = 448.16 N/mm 2 (65,000 Psi) dan batas tegangan patah (maximum tensile strength) = 620.5 N/mm 2 (90,000 Psi). 50

Dari hasil perhitungan tegangan secara manual yang telah dilakukan dengan menggunakan data-data dari perhitungan diameter pipa, ketebalan dan jenis material yang digunakan diperoleh harga maksimum pada CPS = 129,81 N/mm 2 (MPa). Harga tersebut masih berada di bawah tegangan maksimum yang diizinkan (σ a ) = 307,5 N/mm 2. Sedangkan harga tegangan maksimum yang diizinkan akibat pemuaian dan penyusutan pada siklus yang berulang masih di bawah harga batas tegangan luluh material (maximum yield strength) = 448.16 N/mm 2. Sehingga jalur pemipaan dari free water knock out (FWKO) ke Pump Suction tidak terjadi overstress dan aman bagi fasilitas migas dan lingkungan sekitarnya. 5.2. Evaluasi Perhitungan Program Caesar II Dalam melakukan perhitungan dengan program Caesar II didapat hasil output gaya, momen dan tegangan pipa pada saat sistem beroperasi, yang besarnya bervariasi sesuai dengan jenis material yang digunakan, besar temperatur, tekanan dan tingkat fleksibilitas jalur tersebut. Hasil perhitungan tersebut di dasarkan atas tiga kondisi pembebanan yaitu : 1. Pembebanan karena berat material dan berat fluida ( W ) 2. Pembebanan karena pengaruh temperatur disain ( T1 ) 3. Pembebanan karena pengaruh Tekanan disain ( P1 ) Dari ketiga kondisi pembebanan tersebut akan dikombinasikan dalam suatu perhitungan tegangan, sehingga didapat harga maksimum dari hasil analisis tersebut. Kemudian hasil tersebut akan dibandingkan dengan harga maksimum tegangan yang diizinkan (allowable displacement stress range) yang dihitung 51

secara manual sesuai setandar ASME B31,3. Adapun harga tegangan maksimum yang diperoleh dari perhitungan komputer dengan program Caesar II adalah : 1. Maximum torsions stress = 13,566 N/mm 2 (MPa) (diperoleh dari data-data output Caesar pada lampiran 8). 2. Maximum bending stress = 86,883 N/mm 2 (MPa) (diperoleh dari data-data output Caesar pada lampiran 5). 3. Axial stress = 10,728 N/mm 2 (MPa) (diperoleh dari data-data output Caesar pada lampiran 8). Sedangkan batas tegangan luluh material (maximum yield strength) = 448.16 N/mm 2 (65,000 Psi) dan batas tegangan patah (maximum tensile strength) = 620.5 N/mm 2 (90,000 Psi). sehingga jalur pipa tersebut tidak terjadi overstress. Data-data yang didapat dari hasil analisis tegangan dengan menggunakan program Caesar II pada jalur pemipaan dari free water knock out (FWKO) ke pump suction seperti pada Tabel 3.9. Tabel 3.9. Gaya dan momen yang terjadi pada jalur perpipaan. Hasil perhitungan gaya dan momen pada jalur perpipaan untuk tiga pembebanan (W + T1 + P1) Node Gaya F (Newton) Momen M (Nm) X Y Z X Y Z 200-21122.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 230 16895.17 505.17 5407.69 31.96-1068.8-723.42 40 4985.55 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 330 4725.76-312.92-985.98 1733.62 3208.77-331.41 10-4009.99 782.37 3163.03 49.50 253.69 575.94 130-1762.45-6678.3-2533.90 0.00 0.00 0.00 250 223.99 7402.90-486.49 0.00 0.00 0.00 200-0.00-1160.1-2308.36 0.00 0.00 0.00 40 0.00-1489.2-2388.66 0.00 0.00 0.00 52

Beban gaya maksimum yang terjadi berada pada titik 200 yaitu terletak pada pipe support PS-01 (Lampiran 7 Analisa gaya maksimum pada support). Gaya maksimum diakibatkan oleh tekanan gaya akibat ekspansi pipa dari arah free water knock out (FWKO) dan diterima oleh pump suctionr. Adapun arah gaya pada posisi Y (searah dengan gaya gravitasi bumi). Sedangkan arah gaya pada posisi sumbu X dan Z = 0 (tidak ada beban yang berarti). Hal ini terjadi karena pipa dapat berekspansi pada arah sumbu X dengan bebas tanpa ada hambatan. Sedangkan besar harga ekspansi pada arah sumbu Z relatif kecil karena terdapat loop antara free water knock out (FWKO) ke Pump suction. 53