Bab 2 Raventus

8/17/2019 Bab 2 Raventus

1/20

6

BAB II

LANDASAN TEORI

Dalam sejarah kehidupan umat manusia yang sudah berjalan selama

puluhan ribu tahun lamanya seni mendisain dan membangun jaringan !emipaan

sudah dikenal berabad"abad lalu#

A$al mulanya sistem pemipaan banyak digunakan %leh masyarakat untuk

keperluan pengairan pada pertanian dengan menggunakan pipa berbahan baku

bambu seperti dilakukan %leh masyarakat di &hina pada kira"kira antara tahun

'((( dan tahun )((( sebelum *asehi#

Seiring dengan kemajuan kebudayaan umat manusia maka makin luas jugalah

penggunaan pipa dalam berbagai aspek kehidupannya#

!ada jaman tersebut jenis pipa yang dipakai berma+am"ma+am, pipa kayu dengan

menggunakan besi pada titik sambungan br%n-e dan pada tempat"tempat yang

elit pipa yang digunakan adalah dari bahan perak#

Namun diakui baru pada abad ke"./ perkembangan dibidang tekn%l%gi pipa

terjadi sangat pesat#


2/20

0

)#.# 1riteria disain jalur perpipaan 2 tujuan analisa tegangan pipa

Dalam mendisain jalur perpipaan banyak parameter3parameter yang harus

diperhatikan dan harus terpenuhi dalam mendisain suatu jalur pipa sehingga jalur

tersebut aman dan dapat di %perasikan se+ara maksimal# !ada dasarnya jalur

perpipaan merupakan media penghubung dari sederetan pr%ses yang terjadi dalam

suatu sistem# Dalam mendisain jalur perpipaan ini atau yang sering di sebut pipe

r%uting dibutuhkan keahlian dan pengalaman dalam melakukan pekerjaan di

bidang perpipaan#

1riteria3kriteria yang harus dipenuhi dalam melakukan disain sebuah jalur

perpipaan pada instalasi migas yaitu ,

a# *enentukan spesi4ik material pipa yang sesuai kebutuhan#

b# *elakukan perhitungan ketebalan dan diameter pipa yang diperlukan#

+# *embuat k%nstruksi jalur perpipaan dan k%mp%nen pendukungnya#

d# *enentukan letak dan bentuk penyangga#

e# *elakukan perhitungan tegangan dan 4leksibilitas pipa#

Tujuan utama dari analisa tegangan pipa,

a# 1eselamatan sistem perpipaan termasuk semua k%mp%nennya

b# 1eselamatan sistem peralatan yang berhubungan lansung dengan sistem

perpipaan dan struktur bangunan pendukung sistem tersebut

+# De4leksi pipa agar tidak melebihi limitasinya#


3/20

5

enis batas tegangan yang diijinkan diantaranya,

a# Operating, Beban dan Stress yang terjadi pada k%ndisi %perasi%nal akibat

k%mbinasi antara sustain l%ad dan e7pansi%n l%ad

b# O++asi%nal, Stress yang terjadi kadang)8 dalam $aktu yang singkat karena

adanya beban sustain dan beban %++asi%nal 9seperti angin gempa:

+# Sustain, Stress yang terjadi terus menerus akibat beban dari tekanan 4luida

dan berat pipa

d# E7pansi%n, Stress yang terjadi karena perubahan temperatur

e# ;ydr%test, Stress yang terjadi karena tekanan air pada $aktu hydr%test#

Analisa tegangan stati+ 9Stati+ Stress Analysis:,

Setiap sistem perpipaan pasti mempunyai basi+ stress yang nantinya se+ara

kumulati4 bisa disebut sebagai stati+ stress# Basi+ stress terdiri dari,

9a: Tegangan a7ial adalah tegangan yang di timbulkan %leh gaya yang bekerja

searah dengan sumbu pipa dan dapat di rumuskan dengan S < = 8A#

9b: Tegangan bending8tekuk Stress adalah tegangan yang di timbulkan %leh

m%men 9*: yang kerja diujung"ujung pipa dan dapat di rumuskan dengan

S < *b 8 >

9+: Tegangan t%rsi%n adalah tegangan yang di timbulkan akibat terjadinya m%men

puntir pada pipa dan dapat di rumuskan dengan S < *t 8 )>

9d: Tegangan h%%p adalah tegangan yang di timbulkan %leh tekanan internal yang

bekerjase+ara tangensial dan besarnya ber?ariasi tergantung pada tabel dinding

pipa dan dapat di rumuskan dengan S < !D 8 )t

9e: Tegangan l%ngitudinal adalah tegangan yang di timbulkan %leh gaya tekanan


4/20

/

internal yang bekerja pada dinding pipa searah sumbu pipa dan dapat di

rumuskan dengan S < !D 8 @t

94: Tegangan thermal adalah tegangan yang di timbulkan akibat adanya

perpindahan panas pada pipa dan dapat di rumuskan dengan S 0C9#

ambar )#.a# Dasar tegangan pada pipa

)#) !emilihan *aterial

!emilihan material yang sesuai dengan k%ndisi temperatur tekanan dan si4at"si4at

yang sesuai dengan perkiraan dari 4luida yang dialirkan sangatlah penting# ;al tersebut

dilakukan untuk mendapatkan suatu k%ndisi peran+angan yang aman bagi lingkungan dan

memiliki usia pemakaian yang sesuai dengan perkiraan#

*ateral yang sering di pakai dalam mendesain pipa diantaranya,

a# &arb%n Steel,

!ipa yang bernama &arb%n Steel ini adalah pipa yang paling luas penggunaanya dalam

Industri *igas maupun industri lainnya#

Tipe &arb%n Steel yang paling banyak digunakan yaitu,

.# AST* A.(6, yang mempunyai tiga grade yaitu rade A B dan rade

ini merujuk kepada besarnya Tensile Strenght dari material tersebut#

Besarnya Tensile Strength dari AST* A.(6 adalah,


5/20

.(

"rade A , @5 ksi

"rade B , 6( ksi

"rade &, 0( ksi

)# AST* A ', material ini juga sering digunakan yaitu pipa yang dilapisi

%leh unsur -in+ 9gal?ani-ed: atau sering juga digunakan sebagai

alternati?e untuk tipe A.(6# A' mempunyai tiga rade yaitu rade A

B dan Disamping itu A' juga mempunyai tiga tipe yaitu,

Tipe E, Ele+tri+ Resistan+e Feld adalah pipa yang memiliki

sambungan l%ngitudinal yang mana perpaduannya dibuat %leh panas

yang diper%leh dari tahan pipa terhadap aliran arus listrik dalam

rangkaian dimana pipa merupakan bagiannya dan dengan aplikasi

tekanan#

Tipe =, =urna+e Butt Feld adalah pipa yang memiliki sambungan

l%ngitudinal yang di las se+ara mekanik dengan +ara melintaskan k%il

yang telah dibentuk dan dipanaskan melalui perangkat r%l"r%l

pengelasan#

Tipe S, Seamless atau pipa tanpa sambungan adalah pipa dipr%duksi

dengan pr%ses pier+ing dari billet yang di ikuti dengan penger%lan

9r%lling: atau gambar atau keduanya#

'# AST* A ''', material ini sering digunakan pada 4luida yang mempunyai

temperatur yang rendah mulai dari ".( %


6/20

..

b# Stainless Steel,

Stainless Steel mempunyai .5 rade namun yang sering digunakan

adalah tipe '(@L# !ada intinya Tipe '(@ adalah tipe yang mempunyai kadar

karb%n yang rendah dengan tujuan memperkuat kemampuan menahan k%r%si#

Dengan penambahan huru4 L dibelakang namanya menjadi '(@L menunjukan

bah$a tipe tersebut mempunyai kadar karb%n k%nten yang semakin rendah jauh

lebih rendah dari hanya '(@ saja#

Ada dua tipe stainless steel yang umum dikenal dan digunakan di industri migas

yaitu,

AST* A'.), standard ini digunakan untuk !ipa ukuran 5 in+hi keba$ah#

AST* A'5, standard ini digunakan untuk !ipa ukuran diatas 5 in+hi

keatas#

)#' Diameter !ipa

!ipa mempunyai ukuran tertentu mulai dari yang paling ke+il dengan

ukuran diameter sebesar G in+hi sampai ukuran yang luar biasa besar yaitu pipa

dengan diameter 0) in+h atau kira"kira .#5 meter#

Se+ara umum material yang banyak digunakan untuk pipa dan k%mp%nennya

terbagi atas dua kateg%ri utama yaitu,

a#*etalli+ 9l%gam:

b#N%n"metalli+ 9n%n"l%gam:#

1husus untuk bahan metal bisa dibagi lagi atas dua kel%mp%k utama yaitu

=err%us 9besi: dan N%n"=err%us termasuk paduan Ni+kel tembaga dan


7/20

.)

aluminium# Akhirnya dari jenis bahan material berjenis =err%us tersebut material

pipa dapat lagi dibagi atas dua yaitu,

a# $r%ught ir%n +ast ir%n

b# Steel

!ipa yang ada dipasaran dan sering digunakan di industri *igas dikel%mp%kan

dalam ukuran sebagai berikut,

a# Large B%re !ipe, yaitu pipa yang berukuran lebih besar dari ) in+hi#

b# Small B%re !ipe, yaitu pipa yang mempunyai ukuran ) in+hi ke ba$ah#

+#Tubing , mempunyai ukuran sampai @ in+hi tetapi mempunyai ketebalan dinding

yang lebih ke+il dari Large B%re dan Small B%re#

Hkuran pipa yang biasanya banyak digunakan pada industri perminyakan dan gas

alam serta industri lainnya

adalah dimulai dari ukuran N!S G in+h in . ) ' @ 6 5 .( .) dan

mempunyai Diameter Luar 9Outside Diameter: yang sudah distandardkan dan

tidaklah sama dengan penamaan N!S nya# Sedangkan pipa .@ in+hi keatas

mempunyai Diameter Luar 9Outside Diameter: yang sama dengan N!S nya#

)#@ Tebal Dinding !ipa

1etebalan dinding pipa memiliki peranan penting dalam sistem perpipaan

yang ber%perasi pada tekanan dan temperatur yang tinggi kesalahan dalam

menentukan ketebalan dinding pipa yang diperlukan mengakibatkan pipa tidak

kuat menahan tekanan saat %perasi sehingga akan menumbulkan banyak

permasalahan dalam sistem %pearasi dari jalur perpipaan#


8/20

.'

Di dalam pipa sering terdengar istilah s+hedule number yaitu penyebutan

untuk ketebalan pipa# S+hedule pipa dapat dikel%mp%kan sbb ,

S+hedule .( )( @( 6( 5( .)( .6(

S+hedule Standard

S+hedule E7tra Str%ng 9 JS :

S+hedule D%uble E7tra Str%ng 9 JJS :

Hntuk menghitung ketebalan pipa menurut AS*E B'.#' dipakai rumus ,

tm < ) 9 !K:9S#E#F

!#D

+ : & 9)#.:

tm , tebal dinding pipa 9mm:

! , tekanan internal disain pipa dalam 9bar:

D , diameter luar pipa 9mm:

S , stress pada temperatur disain 9bar:

F , 4akt%r kekuatan sambungan las misalnya pipe seamless nilai F adalah .#(

E , 4akt%r kualitas sambungan las misalnya pipe A.(6"seamless nilai E yaitu .#(

K , nilai 1%e4isien K untuk t M D86 9Tabel )#.:

& , batas k%r%si yang di i-inkan 9+%rr%si%n all%$an+e:#

Tabel )#.# 1%e4isien K untuk t M D86

*aterials

Temperatur = 9 &:% %

/((

9@5):

/( .#((( .#(( .#.(( .#.(

96).:

2 l%$er 9.(: 9'5: 966: 9/': 2 up

=erriti+ steels (@ ( (0 (0 (0 (0


9/20

.@

Austeni+ steels (@ (@ (@ (@ ( (0

Other du+tile

metals

(@ (@ (@ (@ (@ (@

&ast Ir%n ((

)# Rentang !ipa 9!ipe Span:

!ipa akan mengalami lenturan dan de4leksi karena berat pipa itu sendiri dan

berat 4luida yang mengalir di dalam pipa#

a# All%$able span maksimum pada sistem pipa h%ris%ntal dibatasi %leh '

4akt%r utama yaitu , bending stress ?erti+al de4le+ti%n and natural

4reuen+y#

b# All%$able span yang dihitung berdasarkan natural 4reuen+y dan limitasi

de4leksi dapat diambil sebagai batas ba$ah dari all%$able span yang

dihitung berdasarkan bending stress dan de4leksi

Hntuk menghindari terjadinya de4leksi pipa yang berlebihan akibat berat pipa dan

4luida didalamnya maka perlu diperhitungkan panjang jarak antara dua tumpuan

agar de4leksi yang terjadi dapat seke+il mungkin# Hntuk mengetahui jarak

maksimum antara dua tumpuan dapat menga+u pada tabel pipe span# Adapun

perhitungan se+ara manual dapat di+ari dengan menggunakan rumus ,

L < .)F

>##5 aP9)#):

Di mana ,

S , Tegangan yang diijinkan 9N8m :a)


10/20

.

> , *%dulus se+ti%n pipa 9 m :'

F , Berat pipa berat 4luida di dalam pipa per satuan panjang 9N8m:

Adapun besarnya de4leksi maksimum yang terjadi ditengah"tengah antara dua

tumpuan dapat di+ari dengan rumus ,

δ < I#E#'5@

L#F# @

9)#':

Di mana ,

E , *%dulus elastisitas material pipa *pa

I , *%men Inertia dari penampang pipa 9mm :@

)#6 =leksibilitas !ipa

=leksibilitas sistem perpipaan serta pipe supp%rt yang baik dan aman sangat

dibutuhkan untuk menjamin kelangsungan dari pr%ses serta menjamin umur

pemakaian dari sistem perpipaan sesuai dengan siklus ran+angan# Namun pada

kenyataannya di lapangan masih ditemukan kegagalan"kegagalan yang terjadi pada

sistem pipa baik pada saat instalasi maupun %perasi# ;al ini jelas merugikan karena

sistem tidak dapat ber%perasi se+ara maksimum#

Instalasi perpipaan supaya terjamin dan aman dari kerusakan baik karena pemuaian

maupun berat instalasi pipa sendiri diperlukan pipe supp%rt dan tentunya tidak

mengabaikan 4leksibilitas instalasinya# Tujuan analisa tegangan piping system dan

pipe supp%rt adalah untuk mengetahui apakah tingkat tegangan maksimum m%men

serta gaya yang terjadi pada piping system pipe supp%rt dan euipment masih dalam

tingkat tegangan yang dijinkan atau tidak# Besar ke+ilnya pipe supp%rt serta

jumlahnya memerlukan suatu analisa dan pengalaman agar instalasi perpipaan tidak

rusak dan tahan lama#


11/20

.6

!ipe supp%rt merupakan suatu perlengkapan instalasi perpipaan yang tidak dapat

dipisahkan karena tanpa penyangga 9pipe supp%rt: instalasi perpipaan tidak dapat

dipasang dengan sempurna# Supaya pipe supp%rt dalam instalasi perpipaan dapat

ber4ungsi sempurna maka sebelum membuat pipe supp%rt diperlukan perhitungan

peren+anaan yang baik begitu pula tempat pemasangannya#

Analisa 4leksibilitas merupakan hal penting didalam perhitungan dan peren+anaan

sistem perpipaan sesuai dengan +%de# Dalam analisa 4leksibilitas 4akt%r"4akt%r beban

terjadi karena adanya pengaruh perlakuan beban %perasi pada sistem perpipaan#

!emasangan pipe supp%rt adalah hal yang paling penting agar pengaruh pembebanan

selama k%ndisi %perasi sistem perpipaan tidak mengalami kegagalan atau kerusakan#

)#0 Analisis Tegangan

Analisis tegangan merupakan bagian yang paling berpengaruh pada

peren+anaan dan pelaksanaan sistem perpipaan# Dari hasil analisa tegangan ini peren+anaan jalur"jalur sistem perpipaan dan perletakkan tumpuan pipa 9pipe

supp%rt l%+ati%n: ditentukan untuk menghindari terjadinya tegangan yang

berlebihan pada pipa atau pada tumpuan pipa dan juga untuk mendapatkan k%ndisi

yang 4leksibel yang dibutuhkan pada tata letak jalur perpipaan#

Analisis tegangan dilakukan terutama pada n%--le"n%--le dari peralatan

yang dihubungkan dengan sistem perpipaan dan pada titik"titik tertentu pada jalur

perpipaan# Dan analisis ini ditentukan %leh gaya"gaya pada jangkar 9an+h%r: gaya

pada penyangga atau tumpuan m%men lengkung dan t%rsi pada suatu titik atau

segmen pada sistem perpipaan#

Adapun urutan pekerjaan yang dilakukan dalam analisis tegangan adalah ,

" *enghitung gaya dan m%men


12/20

.0

" *enghitung tegangan#

!erhitungan gaya m%men dan tegangan dapat dilakukan se+ara manual maupun

dengan k%mputer# Dalam peren+anaan jalur perpipaan pada instalasi ini dilakukan

perhitungan gaya dan m%men dengan menggunakan pr%gram k%mputer &aesar

II# dan perhitungan tegangan yang dilakukan se+ara manual#

)#0#.# aya dan tegangan

Hntuk perhitungan gaya dan tegangan kita ambil +%nt%h s%al jalur

perpipaan yang sederhana , Sebatang pipa yang dijepit pada kedua ujungnya dan

diberi beban terpusat = pada & serta batang dipanasi hingga suhunya naik sebesar

∆T seperti gambar )#0#.a# maka besarnya tegangan Thermal dapat di +ari sbb ,

!enyelesaian ,

1arena batang dipanasi maka pipa akan berekspansi se+ara linier atau terjadinya

perpanjangan akan tetapi perpanjangan tersebut terhalang karena pada kedua

ujungnya dijepit sehingga pipa mengalami tegangan thermal 9 P th:

Besarnya tegangan thermal yang terjadi adalah ,

Sth < α # ∆T # E

Di mana ,

Sth , Tegangan thermal 9N8m :)

α , 1%e4isien muai panjang 9mm# &:(

∆T , !erbedaan temperatur 9 &:(

E , *%dulus elastisitas pipa 9N8m :)

aya yang terjadi pada titik A dan B

=aks < Sth # A


13/20

.5

Di mana ,

=aks , aya aksial karena tegangan thermal 9N:

A , Luas penampang pipa 9m :)

ambar )#0#.a# ambar pipa dijepit pada kedua ujungnya

dengan beban terpusat =

Bila pada kedua ujung atau salah satu ujung pipa bebas maka perpanjangan pipa

9∆L: yang terjadi adalah ,

∆L < ∆T # α # L

)#0#)# 1%ndisi pembebanan

Sistem perpipaan yang diran+ang diren+anakan dapat menahan

berma+am"ma+am pembebanan yaitu ,

!ada keadaan Qhydr%stati+ test dimana system perpipaan yang telah dipasang

harus diuji terlebih dahulu sebelum di%perasikan yaitu dengan +ara mengalirkan

air yang bertekanan kedalam pipa pada jangka $aktu tertentu 9biasanya paling

lama ) jam: untuk mengetahui ada tidaknya terjadi keb%+%ran pada sistem

perpipaan# 1%mbinasi beban yang mungkin terjadi pada k%ndisi hydr%test test ini

adalah ,


14/20

./

Beban akibat material dan gaya"gaya luar 9berat material dan bagian"bagian dari

!er+abangan pipa:# Beban akibat 4luida yang digunakan untuk pengetesan 9air

atau udara:# !ada keadaan ber%perasi dimana sistem telah di%perasikan maka

k%mbinasi beban pada keadaan %perasi ini adalah ,

Beban akibat berat material berat 4luida temperatur dan gaya luar#

Beban akibat berat material berat 4luida temperatur 9disain 8 %perasi: gaya luar

dan tekanan 9disain8%perasi:# Beban akibat berat material berat 4luida temperatur

9disain8%perasi: tekanan 9disain8%perasi: berat k%nstruksi 9settlement: dan gempa

bumi#

)#0#'# Tegangan pipa

*enurut standar AS*E B'.#' 9standar untuk peren+anaan sistem

perpipaan pada instalasi pr%ses: ada tiga tegangan utama yang bekerja pada

elemen pipa lihat ambar )#0#'a#

Tegangan n%rmal memiliki tiga k%mp%nen tegangan yaitu,

.# Tegangan utama l%ngitudinal 9L%ngitudinal prin+ipal stress: yaitu tegangan

yang bekerja sepanjang garis sumbu pipa tegangan ini disebabkan %leh

pembengk%kan beban gaya aksial atau tekanan#

)# Tegangan utama radial 9Radial prin+ipal stress: yaitu tegangan yang bekerja

pada satu garis mulai dari pusat pipa se+ara radial sampai ke dinding pipa

tegangan ini bersi4at tegangan tekan bila disebabkan %leh tekanan dalam pipa dan

tegangan ini bersi4at tegangan tarik bila tekanan dalam pipa hampa 9?a+uum

pressure:#


15/20

)(

'# Tegangan utama +ir+um4erential atau keliling atau disebut juga sebagai ;%%p

stress tegangan ini bekerja tegak lurus terhadap tegangan l%ngitudinal dan

tegangan radial tegangan ini bertendensi membelah dinding pipa dalam arah

melingkar pipa dan tegangan ini disebabkan tekanan dari dalam pipa#

Bila dua atau lebih tegangan utama bekerja pada suatu titik pada sebatang

pipa maka akan menghasilkan tegangan geser +%nt%hnya pada pipa yang diberi

penyangga se+ara menganjur 9%?erhang pipa: dimana tegangan radial yang

disebabkan %leh penyangga berk%mbinasi dengan lenturan yang disebabkan %leh

pipa#

ambar )#0#'a# ambar sistem sumbu utama

Te%ri"te%ri 1egagalan 9=ailure The%ries:

Te%ri kegagalan tegangan utama maksimum 9ma7imum prin+ipal stress 4ailure

the%ries: menyatakan bila salah satu dari tiga tegangan utama yang saling tegak

lurus melebihi dari kekuatan luluh 9yield strength: material pada temperatur yang

sama maka kegagalan atau kerusakan akan terjadi pada material tersebut# Satu

+%nt%h dari aplikasi te%ri ini adalah sebagai berikut ,


16/20

).

!ipa berdiameter @ in+i 9diameter luar< ..@#' mm: S+h# 5( 9tebal dinding

pipa t < 5#6 mm: berisi 4luida dengan tekanan desain ! sebesar < /' barg < .'(

!sig < /#' *!a 9N8mm :# ;itung besarnya tegangan"tegangan utama yang terjadi)

!enyelesaian ,

Tegangan utama l%ngitudinal 9L!S: ,

! # D% /#' 7 ..@#'L!S < < < '(#/(( *!a

@t @ 7 5#6

Tegangan utama +ir+um4erential 9&!S: ,

! # D% /#' 7 ..@#'&!S < < " < 6.#5(. *!a

)t ) 7 5#6

Tegangan utama radial 9R!S: < ! < /#' *!a

Bila te%ri kegagalan tegangan utama maksimum diterapkan pada k%ndisi

pipa ini maka hanya &!S lah yang perlu diperhatikan# Hntuk men+egah pipa dari

gagal atau rusak maka harus dipilih tebal dinding pipa yang menghasilkan harga

&!S diba$ah harga yield strength dari material pipa pada temperatur dan tekanan

pada saat system ber%perasi#

Te%ri kegagalan tegangan geser maksimum 9ma7imum shear stress 4ailure

the%ries: adalah harga rata"rata dari tegangan yang paling besar dikurangi dengan

tegangan yang paling ke+il dan dibagi dua# Dari +%nt%h perhitungan di atas maka

tegangan geser maksimumnya adalah ,

&!S " R!S )5#)00 3 .@#.'5*S < < < 0#(6/ *!a

) )kegagalan tegangan geser maksimum menyatakan bah$a bila harga tegangan

geser maksimum melebihi dari setengah harga yield strength material pada

temperatur yang sama maka kegagalan atau kerusakan akan terjadi# !ada +%nt%h


17/20

))

di atas sistem ini akan aman selama yield strength material pada temperatur yang

sama di atas harga .@6#'@5 *!a#

)#0#@ Tegangan yang dii-inkan 9All%$able Stress:

Sebagai ilustrasi dimana instalasi jalur perpipaan yang diren+anakan pada

tulisan ini adalah instalasi dipasang pada temperatur %perasi 6& dan temperatur

desain /'& jenis pipa AST* A.(6 R B S*LS BE &S S&; 5( dengan adanya

peningkatan temperatur maka menyebabkan pipa tersebut memuai# ;al ini

menyebabkan terjadinya pemanjangan pada pipa karena kedua ujung pipa

tersebut tidak dapat bergerak karena adanya euipment pada ujung pipa tersebut

maka timbul tegangan dalam pipa# Bila sistem tidak ber%perasi lagi pipa tersebut

kembali ke keadaan semula dan tegangan pun akan menghilang#

Siklus diatas bila terjadi berulang"ulang akan dapat menimbulkan retak"

retak pada pipa hal ini disebut degnan kegagalan karena kelelahan 94atiue 4ailure:

dan selanjutnya dapat mengakibatkan pipa b%+%r atau pe+ah bila 4luida yang

dialirkan adalah 4luida yang mudah terbakar maka akibat yang ditimbulkan dapat

berakibat 4atal baik bagi instalasi itu sendiri maupun lingkungan sekitarnya# Oleh

karena itu dalam standar peraturan mengenai peren+anaan instalasi sistem

perpipaan ditentukan batas"batas untuk tegangan maksimum yang diijinkan pada

sebuah jalur perpipaan bilamana suhunya meningkat dari yang paling rendah

sampai yang paling tinggi baik dalam keadaan ber%perasi atau tidak# Batas"batas

ini biasanya disebut All%$able displa+ement stress range atau batas"batas

tegangan akibat pemuaian atau penyusutan yang dii-inkan 9S :#a

*enurut AS*E B'.#' besar S tersebut adalah ,a


18/20

)'

S < 4 9.) S () S :a + h

Di mana ,

Sa U Rentang tegangan perpindahan yang diijinkan N8mm 9kg48+m :#) )

S+ , Tegangan dasar yang dii-inkan pada suhu minimum bahan yang

diharapkan selama siklus perpindahan dalam analisa N8mm 9kg48+m :#) )

Sh , Tegangan dasar yang diijinkan pada suhu maksimum bahan yang

diharapkan selama siklus perpindahan dalam analisa N8mm 9kg48+m :#) )

4 , =a+t%r yang tergantung siklus yang dialami pipa tersebut atau 4a+t%r

pengurangan tegangan#

Nilai 4a+t%r 4 < .#( untuk siklus 9pipa memuai dan menyusut: disain

diren+anakan ber%perasi selama .( Tahun maka siklus yang terjadi

adalah selama '6( jam dilihat dari tabel siklus pipa pada tabel )#)#

didapat nilai 4 < .( karena siklus kurang dari 0#(((#

Tabel )#)# Siklus pipa

Siklus 9N: 4 0#((( kurang .(

0#((( " .@#((( (/.@#((( " ))#((( (5))#((( " @#((( (0

@#((( " .((#((( (6.((#((( keatas (

)#5 !r%gram &aesar II

&AESAR II adalah pr%gram +%mputer untuk perhitungan Stress Analysis

yangmampu mengak%m%dasi kebutuhan perhitungan Stress Analysis#


19/20

)@

S%4t$are ini sangat membantu dalam Engineering terutama di dalam desain

*e+hani+al dan system perpipaan# !engguna &aesar II dapat membuat

perm%delan system perpipaan dengan menggunakan Qsimple beam element

kemudian menentukan k%ndisi pembebanan sesuai dengan k%ndisi yang

dikehendaki# Dengan memberikan8membuat inputan tersebut &aesar II mampu

menghasilkan hasil analisa berupa stress yang terjadi beban dan pergeseran

terhadap system yang kita analisa#

Data masukan ,

Dimensi dan jenis material

!arameter %perasi , temperatur tekanan 4luida

!arameter beban , berat is%lasi perpindahan angin gempa dll

&%de yang digunakan pem%delan , N%de elemen tumpuan

Aturan penempatan n%de,

De4inisi ge%metri , system start interseksi perubahan arah end

!erubahan parameter %perasi , perubahan temp tekanan is%lasi

De4inisi parameter kekakuan elemen , perubahan ukuran pipa

?al?e tee dll#

!%sisi k%ndisi batas , restrain an+h%r

Aplikasi pembebanan , aplikasi gaya berat is%lasi gempa dll

!engambilan in4%rmasi dari hasil analisis , gaya dalam stress

displa+ement reaksi tumpuan dll#


20/20

)

)#5#. Input &aesar II

!arameter yang menjadi masukan 9diinput: ke dalam pr%gram &aesar II sebagai

data yang akan dipr%ses adalah sebagai berikut ,

a# N%de yaitu titik a$al peren+anaan yang akan disediakan %leh &aesar II dalam

dial%g b%7# Biasanya nilai .( akan menjadi titik a$al dari peren+anaan jalur

perpipaan yang akan dilakukan#

b# Data"data disain seperti tekanan temperatur +%rr%si%n all%$an+e dll#

+# !ipe data yaitu data"data yang berkaitan dengan si4at"si4at 4isis pipa seperti

jenis material besar diameter ketebalan pipa ketebalan is%lasi pipa dll#

d# Apli+ati%n &%de yaitu setandard yang akan digunakan misalnya B '.#' dll#

e# Data"data pendukung yaitu data"data yang akan ditentukan se+ara %t%matis

%leh pr%gram &aesar II seperti Elasti+ m%dulus !ipe density dll#

)#5#) Output &aesar II

;asil %utput dari &aesar II merupakan hasil perhitungan 4leksibilitas dan

kekuatan jalur pipa berdasarkan data"data input dan disajikan dalam bentuk

tampilan animasi ' dimensi dan berupa data"data dalam bentuk angka sebagai

indikasi letak dan arah gaya"gaya m%men dan besar tegangan yang terjadi#

Documents

Bab 2 Raventus