TUGAS AKHIR ANALISA TEGANGAN PIPA PADA PIPE LINE SYSTEM MILIK PT. XXX Diajukan Guna Memenuhi Syarat Kelulusan Mata Kuliah Tugas Akhir Pada Program Sarjana Strata Satu (S1) Disusun Oleh : Nama : Aji Ismail NIM : 41312120087 Program Studi : Teknik Mes PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2015 i

LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah i: Nama : Aji Ismail N.I.M : 41312120087 Jurusan Fakultas Judul Skripsi : Teknik Mes : Teknik : ANALISA TEGANGAN PIPA PADA PIPE LINE SYSTEM MILIK PT. XXX Dengan i menyatakan bahwa hasil penulisan Laporan Tugas Akhir yang telah saya buat i merupakan hasil karya saya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata dikemudian hari penulisan Laporan Tugas Akhir i merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang la, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan di Universitas Mercu Buana. Demikian pernyataan i saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan. Penulis, (Aji Ismail ) ii

LEMBAR PENGESAHAN ANALISA TEGANGAN PIPA PADA PIPE LINE SYSTEM MILIK PT. XXX Disusun Oleh : Nama : Aji Ismail NIM : 41312120087 Program Studi : Teknik Mes Mengetahui Pembimbg Kordator TA (Dr. Abdul Hamid M.Eng) (Imam Hidayah, S.T, M.T) iii

KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan nikmat, rahmat dan hidayah-nya, sehgga penulis dapat menempuh dan menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul, Analisa Tegangan Pipa Pada Pipe Le System Milik PT. XXX. Tugas Akhir i untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana Jakarta, penyusunan laporan tugas akhir i tidak lepas dari bantuan dan bimbgan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan i penulis akan menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Arissetyanto Nugroho, Rektor Universitas Mercu Buana Jakarta. 2. Bapak Prof. Dr. Ir Chandrasah Kusuma Wardani, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana Jakarta. 3. Bapak Prof. Dr. Ir. Darw Sebayang, Selaku Kaprodi Jurusan Teknik Mes Universitas Mercu Buana Jakarta. 4. Bapak Imam Hidayat,ST,MT, Selaku Sekertariat Jurusan Teknik Mes Universitas Mercu Buana Jakarta. 5. Bapak Dr. Ir. H. Abdul Hamid, M.Eng, selaku Dosen pembimbg Tugas Akhir i. 6. Kedua Orang Tua penulis, kakak dan adik atas segala doa dan motivasi tiada terkira. 7. Anak dan Istri tercta yang telah memacu semangat penyelesaian Skripsi i. 8. Bapak Beni, Cahaya Rosyidan, Hasrad Rud Ismail, Afryanto Buli, atas segala bantuan dan pencerahannya. 9. Sahabat saya, Fatih, Saenal, mugih Dd dan semua Mahasiswa PKK Angkatan 22 Jurusan Teknik Mes 10. Teman-teman kantor yang selalu menggatkan agar selalu cepat selesaikan kuliah saya i. v

11. Semua pihak yang banyak membantu dan mengaspirasi penulis dalam menyelesaikan penyusunan laporan Tugas Akhir i. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada penulisan Tugas Akhir i, maka adanya kritik dan saran akan sangat bermanfaat bagi penulis. Penulis berharap semoga tulisan i dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya, Amien. Wassalamu alaikum amu alaikum Wr. Wb. Jakarta, 13 Mei 2015 Aji Ismail vi

DAFTAR ISI LEMBAR PERNYATAAN... LEMBAR PENGESAHAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR AR ISI... DAFTAR AR GAMBAR... DAFTAR AR TABEL... DAFTAR AR GRAFIK... DAFTAR AR NOTASI... ii iii iv v vii ix xi xii xiii BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang Permasalah... 2 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 3 1.4 Pembatasan Masalah.... 3 1.5 Manfaat penelitian... 4 BAB II LANDASAN TEORI... 5 2.1 Teori Dasar Tegangan... 5 2.2 Data Desa... 9 2.3 Klasifikasi Beban Pada Sistem Perpipaan... 9 2.4 Tegangan Ij (Allowable Stress)... 11 vii

2.5 Tegangan Pipa... 11 2.6 Tegangan Longitudal (Longitudal Stress)... 12 2.7 Tegangan Torsi... 15 2.8 Beban (Loads).... 16 2.9 Penompang Pipa (Support Pipe)... 21 2.10 Klasifikasi Material Pipa... 24 2.11 ANSI/ASME B31 Code... 26 2.12 Software Caesar...... 28 BAB III I METODE PENELITIAN... 35 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian... 35 3.2 Pengambilan Data Penelitian... 36 3.3 Diagram Analisa Tegangan Pipa... 37 BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN... 39 4.1 Perhitungan... 39 4.2 Pemodelan... 54 BAB V PENUTUP... 57 5.1 Kesimpulan... 57 5.2 Saran... 58 DAFTAR PUSTAKA viii

LAMPIRAN DAFTAR GAMBAR 2.1 Contoh Bentuk Rengan... 6 2.2 Axial Stress... 13 2.3 Tegangan Tekuk... 14 2.4 Tegangan Longitudal... 15 2.5 Tegangan Torsi... 16 2.6 Sistem pipa beban merata... 17 2.7 Sistem pipa dengan beban terpusat... 17 2.8 Metode guide cantilever... 20 2.9 Simbol support pipe.... 24 2.10 Klasifikasi logam... 26 2.11 Tampilan layar put defisi sistem... 30 2.12 Tampilan layar put identifikasi pipa... 31 2.13 Tampilan layar put beban operasi... 32 2.14 Tampilan layar put pemodelan pipa... 33 2.15 Tampilan put pengecekan model... 33 2.16 Tampilan pemilihan kombasi beban... 34 ix

3.1 Location of Map South Belut Field... 35 3.2 Diagram Analisa Tegangan Pipa... 38 4.1 isometrik perpipaan Pipe Le... 40 4.2 Input Diameter Pipa... 55 4.3 Input Temperature dan Pressure... 55 4.4 Input Material... 56 4.5 Input Density... 56 4.6 Pemodelan Pipa... 58 x

DAFTAR TABEL 2.1 Tegangan yang diijkan... 25 3.1 Nomer Dokumen... 35 4.1 Data a Material Pipa... 39 4.2 Kondisi Kerja Pipa Pipe Le... 40 4.3 Nilai Tegangan Ij Berdasarkan ASME 31.8 Ch. VIII...... 41 4.4 Nilai Longitudal Tekan... 42 4.5 Nilai Akiat Axial Load... 43 4.6 Nilai Tegangan Tekuk Akibat Beban Berat... 46 4.7 Nilai Tegangan Sustaed Load... 46 4.8 Perbandgan hasil perhitungan Manual dan Software... 46 4.9 Akibat Occasional Load... 49 4.10 Perbandgan Hasil Perhitungan Manual dan Software... 49 4.11 Nilai Tegangan Thermal Ekspansi... 52 4.12 Perbandgan Hasil Perhitungan Manual dan Software... 53 xi

DAFTAR GRAFIK 2.1 Grafik Tegangan-Regangan... 7 2.2 Grafik Tegangan-Regangan Pada Beberapa Macam Material... 8 4.1 Grafik perhitungan Manual dan Software Sustaed Load... 47 4.2 Grafik perhitungan Manual dan Software Occasional Load... 50 4.3 Grafik perhitungan Manual dan Software Ekspansion Load... 53 xii

DAFTAR NOTASI Lambang Keterangan Satuan A = cross sectional area of pipe 2 A = additional wall thickness Ai = luas area diameter dalam pipa 2 Am = luas area cross section pipa 2 Am = luas rata-rata permukaan pipa 2 C = expansion factor Cd = koefisien drag D = diameter pipa do = outside diameter Do = diameter luar pipa E = modulus elastisitas psi F = beban ang lb/ft Fx = Gaya yang bekerja pada sumbu x lb Fy = Gaya yang bekerja pada sumbu y lb G = Seismic acceleration I = Momen ersia penampang 4 i = stress tensification factor I m = section modulus dari pipa 3 I = Momen ersia 4 Ip = Momen ersia pipa 4 Ix = Momen ersia sumbu x 4 Ixy = product of ertia 4 Iy = Momen ersia sumbu y 4 L = Jarak dari netral axis L = panjang pipa Ls = allowable pipe span xiii

Mb = Momen bendg -lb M = Momen yang terjadi pada tumpuan -lb Mc = Momen bendg pada cross-section -lb P = pressure psi q = tekanan damik lb/ft 2 R1 = radius ellbow Re = reynold number Ro = outer radius pipa Sb = bendg stress psi Sc = tegangan ij waktu sistem tidak beroperasi psi SE = Maximum allowable workg pressure psi Sh = nilai tegangan ij berdasarkan ASME 31.3 psi St = torsional stress psi t = Tebal pipa tm = mimum wall thickness V = kecepatan udara ft/s W = berat pipa lb Zp = modulus penampang pipa 4 Z = section modulus 3 = displacement µ = viskositas damik udara lbf.s/ft 2 xiv