BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah. Didalam sebuah Plant, entah itu LNG Plant, Petrochemical Plant, Fertilizer Plant, Nuclear Plant, Geothermal Plant, Gas Plant, baik di On-Shore maupun di Offshore, semuanya mempunyai dan membutuhkan Piping. Piping mempunyai fungsi untuk mengalirkan fluida dari satu tempat ke tempat lainnya. Fluida yang berada didalamnya bisa berupa gas, air, ataupun Vapour yang mempunyai temperature tertentu. Karena umumnya material pipa terbuat dari metal, maka sesuai dengan karakteristiknya yaitu jika diberi temperatur atau dialirkan temperatur didalamnya, maka metal atau pipa tadi akan mengalami pemuaian apabila fluidanya panas dan mengalami pengkerutan apabila fluidanya dingin. Setiap kejadian pemuaian ataupun pengkerutan akan menimbulkan pertambahan ataupun pengurangan panjang pipa dari ukuran semula dalam skala horizontal. Karena bahwa pipa tersebut dari satu alat (equipment) ke equipment lain, maka perpanjangan ataupun pengurangan, secara otomatis akan membawa pengaruh terhadap titik dimana pipa tersebut tersambung. Berdasarkan pemikiran tersebut, maka akan dilakukan perhitungan pada jalur perpipaan dari sumur pengeboran gas menuju pipa distribusi yang 1
merupakan komponen penting dalam industri untuk mendapatkan karakteristik pipa yang meliputi perhitungan gaya, momen, tegangan dan defleksi yang terjadi akibat fungsi-fungsi berat, temperatur, tekanan dan pengaruh tata letak penyangga pipa. Sehingga didapat hasil jalur perpipaan yang fleksibel dan aman sesuai standar ASME B31.3. 1.2. Rumusan Masalah Perencanaan jalur perpipaan perpipaan dari sumur pengeboran gas menuju pipa distribusi ini akan di batasi antara lain. 1. Untuk mengetahui tegangan pada system perpipaan setelah dilakukan redesign terhadap penyangga pipa (pipe support) 2. Untuk mengetahui jumlah penyangga pipa (pipe support) yang di butuhkan pada redesign. Perhitungan gaya, tegangan dan fleksibilitas dalam proses perencanaan jalur perpipaan ini dilakukan dengan menggunakan program komputer Caesar II.5, sehingga didapat hasil perhitungan gaya, momen, tegangan dan panjang ekspansi pipa pada jalur perpipaan dalam bentuk angka yang dapat ditabelkan. Untuk meyakinkan pemakaian program komputer, terlebih dahulu dilakukan perbandingan perhitungan antara perhitungan manual dan perhitungan dengan program komputer terhadap contoh kasus sederhana sehingga diharapkan hasil perhitungan ini dapat lebih meyakinkan dan dapat digunakan untuk acuan dalam perhitungan suatu jalur perpipaan. 2
1.3. Batasan Masalah. Perencanaan jalur perpipaan dari sumur pengeboran gas menuju pipa distribusi ini akan di batasi antara lain: a. Penentuan karakteristik material pipa besera komponen-komponen pendukungnya, berdasarkan pada: Fluida yang mengalir berupa gas, Temperatur operasi 65 0 C Tekanan operasi 42 bar b. Analisis tegangan dan fleksibilitas, dengan menggunakan program Caesar II.5.1 c. Perhitungan mengacu pada ASME B31.3. 1.4. Tujuan Penelitian. Dalam perencanaan jalur perpipaan dari sumur pengeboran gas menuju pipa distribusi ini bertujuan antara lain untuk mendapatkan : 1. Untuk mengetahui tegangan pada system perpipaan setelah dilakukan redesign terhadap penyangga pipa (pipe support) 2. Untuk mengetahui jumlah penyangga pipa (pipe support) yang di butuhkan pada redesign. Perhitungan Stress Analysis dari piping system, secara singkat adalah untuk menjamin (to ensure) bahwa piping system tersebut dapat beroperasi dengan aman tanpa mengalami kecelakaan. 3
Dengan demikian, sebuah piping system haruslah didisain se-flexible mungkin demi menghindari pergerakan pipa (movement) akibat thermal expansion atau thermal contraction yang bisa menyebabkan: 1. Kegagalan pada piping material karena terjadinya tegangan yang berlebihan atau overstress maupun fatigue. 2. Terjadinya tegangan yang berlebihan pada pipe support atau titik tumpuan. 3. Terjadinya kebocoran pada sambungan flanges maupun di Valves. 4. Terjadi kerusakan material di Nozzle Equipment (Pump, Tank, Pressure Vessel, Heat Exchanger etc) akibat gaya dan moment yang berlebihan akibat expansion atau contraction pipa tadi. 5. Resonansi akibat terjadi Vibration. 1.5. Metodologi Penelitian. Adapun metoda penyelesaian masalah yang akan dilakukan meliputi : a. Studi literatur, untuk mendapatkan tata cara penyelesaian masalah. b. Menyiapkan data-data yang dibutuhkan untuk dipelajari. c. Menentukan karakteristik material sesuai tekanan dan temperatur sistem. d. Analisis tegangan dengan program Caesar II.5. 1.6. Sistematika Penulisan Penyusunan penulisan dalam tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut : 4
a. BAB. I. PENDAHULUAN, Menguraikan secara singkat tentang latar belakang, tujuan perancangan, batasan masalah, metoda penyelesaian masalah dan sistematika penulisan. b. BAB. II. LANDASAN TEORI, Berisikan teori dan konsep yang menjadi dasar tugas akhir ini. Bab ini meliputi rumus-rumus yang digunakan untuk menganalisis dan menghitung ukuran-ukuran utama pipa, fleksibilitas dan tegangan-tegangan yang terjadi pada sistem perpipaan. c. BAB. III. METODE PENELITIAN, Berisikan tentang tata kerja, diagram alir (flow chart) dan proses-proses yang terjadi dalam perpipaan serta perhitungan-perhitungan yang berhubungan dengan sistem perpipaan. d. BAB. IV. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA, Berisikan tentang hasil dari perhitungan-perhitungan yang telah dilakukan dalam proses perencanaan jalur perpipaan tersebut. e. BAB. V. ANALISA HASIL, Evaluasi Perhitungan Secara Manual Tegangantegangan f. BAB. VI. PENUTUP, Berisikan kesimpulan dan saran yang didasarkan pada hasil analisis. 5