Kkw Rafiq Sobirin (Bpa 2013)

REKOMENDAS REKOMENDASII PEMBER PEMBERIAN IAN PROTEKSI PROTEKSI PADA PADA PIPA PIP A EXI EXI STIN G 16” DI ARE A REA A ROAD ROAD CROS CROSSING SING KP 1.40 0 J AL A L U R P I PA P A R A M BU BU T A N - BET U N G

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Assalamu’alaikum Wr.Wb. Allhamdulillah hirobbil ‘aalamiin ,

dengan segala kerendahan hati penulis

mengucapkan mengucapkan puji dan syukur syukur penulis panjatkan panjatkan kepada Allah SWT, SWT, yang telah menye menyeles lesaik aikan an Kertas Kertas Kerja Kerja Wajib Wajib tentan tentang g “Rekomenda Rekomendasi si Pemberia Pemberian n Proteksi Proteksi pada Pipa Pi pa Existing 16” di Area Road Crossing KP 1.400 1.400 Jalur Jalur Pipa Pipa Ramb Rambuta utan nBetung” Betung” ini selesai selesai tepat tepat pada waktunya waktunya.. Semoga Semoga Kertas Kertas Kerja Wajib Wajib (KKW) ini akan akan menjadi menjadi manfaa manfaatt khususny khususnyaa untuk untuk masyaraka masyarakatt umum karena karena Allah Allah SWT telah berfirman, “Sebaik-baiknya manusia adalah yang bermanfaat bagi orang lain.”

4.

Bapa Bapak/I k/Ibu bu Kary Karyaw awan an PT. PT. Per Perta tami mina na Gas Gas are areaa SSA SSA yan yang g sel selal alu u mem membe beri ri dukungan dan masukan.

5.

Bapa Bapak k Sig Sigit it Sugi Sugiar arto to dan dan Bam Bamba bang ng Sasu Sasuko ko,, sel selak aku u pem pembi bimb mbin ing g sel selam amaa masa training yang selalu mengarahkan dan memberi motivasi.

6.

Oran Orang g tua tua dan dan Kelu Keluar arga ga saya saya terc tercin inta ta,, yang yang sela selalu lu memb member erik ikan an sema semang ngat at,, dukungan baik moril, materil, dan spiritual.

7.

Reka Rekann-re reka kan n BPA BPA,, FG, FG, Expe Experi rien ence ce Hire Hired, d, Mr. Mr. Ada Adang ng,, Mrs Mrs.. Aur Aurel elia ia,, Alumni Polban 2013, Karang Taruna Bupara yang selalu memberi dukungan yang sangat Amazing.

8.

Nazhira Nur Shadrina, terima kasih buat “semangatnya ”

Prab Prabum umul ulih ih,, 31 Dese Desemb mber er 2013 2013

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan

i

Kata Pengantar

ii

Daftar isi

iv

Daftar Gambar

vi

Daftar Tabel

vii

Abstrak

viii

BAB BAB I PEND PENDAH AHUL ULUA UAN N

1.1

Latar Belakang ………………………….............. …………………………................ .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..

1

1.2

Ruang Lingkup Pembahasan ………………………………..…...

2

1.3

Maksud dan Tujuan Penulisan …....................................... …....................................... ..........

2

1.4 1.4

Meto Metode de Penu Penulis lisan an .... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....

3

1.5 1.5

Sist Sistem emat atik ikaa Penu Penuli lisa san n .... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....

3

BAB II IDENTIFIK IDENTIFIKASI ASI PERMASALAH PERMASALAHAN AN

BAB IV KESIMPULA KESIMPULAN N DAN SARAN SARAN

4.1

Kesimpulan ………......................................... ………............................................................... ............................. .......

19

4.2

Saran …………....................... …………............................................. ............................................ ............................... .........

19

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR DAFTAR GAMBAR GAMBAR

Gambar 1.1 Sistem transmisi transmisi gas gas di

Southern Sumatera Area

(SSA) ……

1

Gambar Gambar 2.1 Kondisi Kondisi Road Crossi Crossing ng pada pada KP 1.400 di ruas Jalur Pipa 16” Rambutan – Rambutan – Betung Betung …………

4

Gambar 3.1 Profil pipa gas tanpa casing casing pada kondisi road road crossing …….

6

Gambar 3.2 Bagan Alir Tahapan Tahapan Evaluasi terhadap terhadap Pipa Existing ………

7

DAFTA DAFTAR R TABEL TABEL

Tabel 3.1 Lokasi dan kedalaman kedalaman minimum pipa kondisi road road crossing ….

6

Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Kekuatan Pipa Existing Exist ing 16” berdasarkan

14

beban truk dan tanah …………………………………………...

17

Tabe Tabell 3.3 3.3 Hasil Perhitungan Kekuatan Pipa Existing 16” berdasarkan beban sepeda motor dan tanah………………………………..... tanah ……………………………….....

15

Tabel Tabel 3.4 Rincian Rincian Pekerjaan Pekerjaan dan dan Harga Perencan Perencanaan aan Concrete Concrete Slab Slab ........ ........

17

Tabel 3.5 Justifikasi Penggunaan Penggunaan Concrete Slab sebagai sebagai Proteksi bagi Pipa ………............................................. ………................................................................... ............................ ......

18

Tabel 3.5 Perbandingan Kekuatan Pipa Existing 16” Sebelum dan Setelah ………............................................... Diberi Proteksi ………......................... ...................................... ................

19

REKOMENDASI PEMBERIAN PROTEKSI PADA PIPA EXISTING 16” DI AREA AREA ROAD ROAD CROSSING CROSSING KP 1.400 1.400 JALUR JALUR PIPA PIPA RAMBUT RAMBUTAN AN – BETUNG BETUNG

Rafiq Sobirin 16/BPA-PT PERTAGAS/2013 PERTAGAS/2013 [email protected]

ABSTRAK

Pipa adalah alat pokok yang banyak banyak digunakan oleh oleh perusahaan perusahaan gas dimana alat alat tersebut digunakan untuk mengalirkan gas dari hulu ( upstream) menuju hilir

Rafiq Sobirin 16/BPA-PT PERTAGAS/2013

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

PT. Pertamina Gas adalah salah satu anak perusahaan dari PT. Pertamina (Persero) yang bergerak di antara sektor hulu ( upstream) dan sector hilir (downstream), yaitu di sector middle stream. Perusahaan ini memiliki usaha di bidang gas yang meliputi transportasi gas, niaga gas, dan pemrosesan gas serta bisnis sekundernya yang terkait dengan gas alam beserta produk turunannya. Dalam menjalankan menjalankan bisnisnya, bisnisnya, PT. Pertamina Gas Gas mentransportasika mentransportasikan n gas dari shipper menuju offtaker melalui pipa transmisi dimana gas yang mengalir tersebut

bergerak dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah.

1


perlind perlindunga ungan n pada pipa yang yang sudah sudah terpa terpasang sang terhada terhadap p beban beban yang yang terjadi. terjadi. Berangkat dari permasalahan di paragraf sebelumnya, maka perlu dilak dilakuka ukan n tinda tindaka kan n berupa berupa anal analisa isa ulan ulang g terha terhada dap p pipa pipa existing yang sudah terp terpas asan ang g di di ruas ruas jalu jalurr Ra Ramb mbut utan an – Be Betu tung ng sepa sepanj njan ang g 20.2 20.20 0 KM pada pada dan dan jeni jeniss pember pemberian ian prote proteksi ksi bagi bagi pipa. pipa. Salah Salah satuny satunyaa dengan dengan menghitu menghitung ng kekuatan kekuatan pipa berdi berdiam amet eter er 16” 16” terh terhad adap ap beba beban n kend kendar araa aan n dan dan beban beban tan tanah ah,, sebe sebera rapa pa kuat kuat pipa pipa tersebu tersebutt dalam dalam menanggu menanggung ng beban beban kendaraa kendaraan n khususnya khususnya kendaraa kendaraan n pengang pengangkut kut batu batu bara. Berdasar Berdasarkan kan permasa permasalaha lahan n di atas, maka penulis penulis memutus memutuskan kan untuk untuk “ Rekomend mengangkat mengangkat topik KKW yang berjudul “Reko mendasi asi Pemberi Pemberian an Proteksi pada g KP 1.40 .400 Jal Jalur Pipa Pipa Rambuta butan n Pipa Existing 16” di Area Road Crossin Crossing Betung”. Betung”. Semoga dengan adanya tindakan tersebut, pipa existing dapat terlindung sehingga aliran gas yang ditransportasikan melalui pipa transmisi dapat teralirkan dengan baik dan mencegah terjadinya pencemaran lingkungan. Hal ini tentu dapat mendukung mendukung cita-cita PT. Pertamina Pertamina Gas menjadi perusahaan perusahaan world class company yang berwawasan lingkungan dapat segera terealisasikan.

2


1.4

Metode Penulisan

Metode penulisan yang digunakan penulis dalam menyusun menyusun Kertas Kertas Kerja Kerja Wajib ini yaitu: a. Stud Studii Liter iterat atur ur Selama masa penyusunan Kertas Kerja Wajib, penulis melakukan studi dari literatur yang diperoleh dari pedoman teknis atau standar yang berlaku, referensi tambahan seperti jurnal yang didapatkan dari internet, dan sebagainya. b. Surv Survei ei Lapa Lapang ngan an Untuk memperoleh data yang akurat untuk kebutuhan analisa, penulis mela me lakuk kukan an surv survei ei langsu langsung ng beriku berikutt denga dengan n wawan wawancar caraa di lap lapang angan an terkait dengan judul Kertas Kerja Wajib yang diangkat. c. Analisa Da Data Berdasarkan Berdasarkan data dari permasalahan permasalahan yang dibahas, penulis penulis melakukan melakukan analisa berupa berupa perhitungan perhitungan dari standar yang berlaku. berlaku.

3


BAB II IDENTIFIKASI PERMASALAHAN

2.1 2.1

Desk Deskri rips psii Kea Keada daan an dan dan Gej Gejal ala a Per Perm masal asalah ahan an

Dalam Dalam kasus kasus ini, ini, pipa pipa yang yang terpas terpasang ang di jalur jalur Ramb Rambuta utan n

–

Betung

sepanj sepanjang ang 20.2 20.20 0 KM pada KP 1.400 1.400 merupa merupakan kan pipa pipa existing dengan diameter 16”

dan

berdasarkan

SKPP

Pipa

Penyalur

nomor

179

/I/PP/SKPP/18.03/DJM/2011 /I/PP/SKPP/18.03/DJM/2 011 panjang zona pipa sepanjang 18 m. Selain itu, kendaraa kendaraan n melintas melintas di atas area jalan (seperti (seperti pada gambar gambar 2.1) memiliki memiliki lebar lebar jalan sepanjang 3,6 m. Hanya saja, panjang pipa yang dilintasi oleh kendaraan hanya hanya 4,4 4,4 m. Pipa Pipa terse tersebut but dipa dipasa sang ng sejak sejak tahu tahun n 1976 1976 berk berkapa apasit sitas as 120 120 MMSCFD. Selain itu, pipa melintasi jalan jalan searah searah diagonal. diagonal. Berdasarkan informasi dan pengukuran di lapangan menggunakan alat pipe locator , kondi kondisi si pipa pipa tidak tidak memakai casing, hany hanyaa didi-wrapping tanpa tanpa diberi diberi proteksi, proteksi, dan pipa berada berada pada kedalaman kedalaman 3.50 m dari permu permukaan kaan tanah. tanah.

4


2.2

5

Dimensi Permasalahan

Berdasarkan deskripsi dan gejala yang yang muncul, dimensi permasalahan permasalahan utama yang akan dibahas mencakup: th

1. Perhit Perhitung ungan an kekua kekuatan tan pipa pipa berdas berdasark arkan an acuan acuan dari dari API-RP 1102 7

Edition mengenai Steel Pipelines Crossing Railroads and Highways dan ASME B31.8-2003.

2. Perhit Perhitung ungan an beban beban dinami dinamis, s, yaitu yaitu beban beban kendar kendaraa aan n yang yang melinta melintas. s. 3. Perhitung Perhitungan an beban beban statis, statis, yaitu yaitu beban beban tana tanah h timbun timbunan. an. 4. Jika berda berdasark sarkan an hasil hasil analis analisa, a, kekua kekuatan tan pipa pipa existing tidak cukup untuk menanggung beban kendaraan kendaraan maka maka penulis akan memberi memberi rekomendasi mengenai proteksi pada pipa tersebut.

2.3

Perum erumus usan an Pokok kok Perma rmasala salaha han n

Berikut ini merupakan uraian pokok pokok permasalahan permasalahan yang akan dianalisa: dianalisa: 1. Bagaimana hasil kekuatan tan pipa existing yang dihasilkan berdasarkan th


BAB III PEMBAHASAN MASALAH

3. 1

Dasar Teori

3.1. 3.1.1 1

Road Road Cros Crossi sing ng Pipe Pipeli line ne Road crossing pipeline atau pipa perlintasan jalan adalah suatu metoda

pemasangan pipa di dalam tanah ( underground ) dimana pipa tersebut melintasi jalan. Kondisi road crossi crossing ng ini sesun sesungg gguhn uhnya ya tidak tidak bisa bisa dihind dihindari ari di lapan lapanga gan, n, terutama bagi pipa onshore. Pipa ini biasanya biasanya dipasan dipasang g menggunak menggunakan an dua metoda metoda yakni metoda auger boring dan metoda open-cut . Hal Hal ini terg tergant antung ung dari dari kondis kondisii lalu lintas lintas di lapanga lapangan n dan jenis jenis tanah. tanah. Namun, Namun, yang yang perlu diperh diperhatika atikan n pada pipa pipa road crossing ini adalah letak letak kedalaman pipa dari permukaan permukaan tanah seperti pada

gambar dan tabel di bawah ini

6


pada pipa dapat dilakukan dengan metoda proteksi katodik. Namun, dalam kasus pipa perlintasan jalan bentuk proteksi yang biasa dilakukan adalah pemasangan concrete slab, casing pipa, atau balok-U. 3. 2

Metode Pembahasan

Dalam melaksanakan analisis kekuatan pada pipa existing, penulis memaparkan memaparkan beberapa beberapa tahapan tahapan evaluasi terhadap pipa existing secara terurut dan sistematis sistematis berupa berupa bagan bagan alir seperti seperti di bawah bawah ini.

7


Pada bagan alir di halaman sebelumnya, analisa dilakukan berdasarkan data-data yang ada kemudian diolah dari rumus yang tercantum dalam acuan API th

RP-1102 7 Edition. Lalu, pada akhir analisa diperoleh berapa kekuatan pipa existing tersebut dan berapa batasan beban kendaraan yang diizinkan untuk

melintas di jalur perlintasan perlintasan pipa berdasarkan berdasarkan kekuatan pipa maksimum dari hasil analisa. Tetapi, jika pada hasil hasil analisa ternyata kekuatan kekuatan pipa kurang untuk menahan beban, maka akan diusulkan adanya proteksi bagi pipa tersebut.

3.3 3.3

Inte Interp rpre reta tasi si Data Data dan dan Info Inform rmas asii

3. 3. 1

Data Masuk sukan

Berdasarkan acuan dari API RP-1102 7 th Edition, data data masuka masukan n terbag terbagii atas atas 3 bagian bagian,, yak yakni ni data data karak karakter terist istik ik dan opras oprasion ional al pipa, pipa, data data karakteristik lokasi dan instalasi pipa, dan data parameter pipa. 3.3.1.1 Data Karakteristik dan Operasional Pipa D) a. Outside Diameter ( D

8


3.3.1.2 Data Karakteristik Lokasi dan Instalasi Pipa H ) a. Depth ( H

Letak kedalaman kedalaman pipa dari permukaan permukaan tanah, dalam satuan feet atau m. Bd ) b. Bored Diameter ( B

Diameter bor pipa jika terpendam di dalam pipa, diukur dalam satuan inch inch atau atau mm. c. Soil Type Jenis tanah tanah saat pipa dipasangkan di dalam tanah, tanah, hal ini tergantung dari lokasi geografis suatu daerah. E’ ) d. Modulus of Soil Reaction ( E’

Modulus reaksi dari tanah pada sekeliling pipa, nilai dari modulus ini tergantung tergantung dari jenis jenis dan karak karakteris teristik tik tanah. tanah. Dalam Dalam satuan satuan ksi atau MPa. E r r) e. Resilient Modulus ( E

9


Rasio peregangan pipa Coefficient of Thermal Thermal Expansion Expansion (αT ) c. Coefficient

Nilai dari koefisien suhu ekspansi ekspansi pada pipa, diukur dalam dalam satuan satuan Fahrenheit atau Celcius.

3.3. 3.3.2 2

Urut Urutan an Peng Penger erjaa jaan n Anali Analisa sa

Berdasark Berdasarkan an bagan bagan alir di atas, urutan urutan pengerjaa pengerjaan n analisa analisa dilakukan dilakukan berdasarkan API RP-1102 7 th Edition seperti di bawah ini. a.

Cek Cek Teg Tegaanga ngan yang ang diz dizin ink kan pa pada pip pipaa (Me (Menuru urut Barl Barlow ow)) Fluida berupa gas → [SHi (Barlow) =

b.

⁄2

] ≤ F x E x T x SMYS ....(1)

Circumferential Stress Due to Earth Load (SHe)

[

⁄ ] vs E’ → KHe (Diperoleh dari Grafik-3*) …………..……………(2)

[ ⁄ [

] vs Jenis Tanah → Bc (Diperoleh dari Grafik-4*) ………………(3)

⁄ ] → Ee (Diperoleh dari Grafik-5*) ……………………………….(4)

Masuk pada rumus: S He = KHe Bc Ee D ………………………….…….(5)

10


D & H → GLh (Diperoleh dari Grafik-17*) …………………………...(12) Dengan data yang sama, lalu tentukan jenis perkerasan dan sumbu roda kendaraan. Maka diperoleh nilai R dan L dari Tabel-2*. Masuk pada rumus: ∆ SLh = KLh GLh R L Fi w ………………………....(13) e.

Circumferential Circumferential Stress Stress Due to Internal Pressuriszation Pressuriszation (SHi)

Tentukan nilai p, D, dan t w. Lalu, Lalu, hitung: hitung: SHi = p( − f.

)⁄2

……....(14)

Principal Stresses

Perhitungan ini terdiri atas tiga bagian, b agian, yaitu: i.

Circumferential (S1)

Masukan Masukan data S He, ∆ SHh, SHi. Lalu, Lalu, hitung: hitung: S1 = SHe+∆SHh+SHi ….(15) ii. Longitudinal (S2) Masukan data S He, ∆ SLh, SHi, T1, T2, αT , Es, dan vs Lalu, hitung: S 2 = ∆ SLh - Es αT (T2 - T1) + (SHe + SHi) ……………(16) iii. Radial (S3) p = -MAO Masukan data p, lalu hitung: S 3 = - p -MAOP P (Jika fluida gas)…(17)

11


3. 4

Analisa Data

Sebelum Sebelum melakukan melakukan analisa analisa lebih lanjut, lanjut, berikut berikut di di bawah bawah ini penulis penulis memaparkan memaparkan seluruh data-data teknis diantaranya: diantaranya:

•

Karakteristik Operasional Pipa: -

Outside Diameter (D)

: 16”

-

Operating Pressure (p)

: 520 psig

-

Steel Grade

: X-52

-

Specified Minimum Yield Strength

: 52000 52000 psi

- Design Factor (F)

: 0.6

Join t Factor (E) - Longitudinal Joint

: 1.00

- Maximum Temperature saat operasi

: 49 oC = 122,5 oF

-

: 1 (jika suhu

Temperature Temperature Derating Factor

di bawah 250 oF) -

Wall Thickness (tw)

: 0.250”

maksimum

12


3. 5

Alternatif Pemecahan Mas Masalah

Berda Berdasa sark rkan an kond kondis isii pipa pipa existing saat ini (pada bab 2), penulis memutuskan untuk memecahkan permasalahan melalui proses perhitungan kekuatan pipa, beban kendaraan kendaraan dan dan beban tanah (lihat lampiran….) berdasarkan data-data yang telah diketahui. Hanya saja, dalam dalam proses perhitungan perhitungan penulis akan mencoba menganalisa kekuatan pipa dari berat kendaraan paling ringan yaitu berat sepeda motor dan berat berat kendaraa kendaraan n paling paling berat berat yaitu yaitu berat berat kendara kendaraan an truk. truk. Berdasar Berdasarkan kan prose prosess perhitungan, hasil hasil dari perhitungan adalah adalah sebagai sebagai berikut: a.

Spesifikasi pipa existing: -

API STD 5L X52 •

Kelas Baja

: X-52

•

SMYS

: 52000 psi

•

Tipe pipa

: STD = Standar

•

5L

: Produk pipa telah memenuhi standar sesuai

13


d.

Kekuatan Pipa (Be (Berdasarka rkan acuan API-RP 1102 7 th Edition ) Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Kekuatan Pipa Existing 16” berdasarkan beban truk dan tanah

Parameter Perhitungan Check Check Allowable Allowable Barlow Barlow Stress (SHi) Circumferential Stress Due to Earth Load (SHe)

Impact Factor and App. Design Surface Pressure (Fi)

Hasil Perhitungan SHi ≤ F x E x T x SMYS 16640 psi ≤ 31200 psi tw / D = 0.0156 KHe = 3100 E’ = 1.0 H / Bd = 0.638 Be =0,2 Tipe Tanah = A Bd / D = 1,125 Ee = 1,03 SHe = 9896 98965 5 psi psi H = 11,48 ft Fi = 1,32 Critical case: Truk with tandem axles and no pavement Pkendaraan = 26000 kg = 26 ton Psumbu depan = 6500 kg = 6,5 ton Psumbu blkng = 19500 kg = 19,5 ton wvehicle = 68,46 8,46 psi

14


Principal Stresses (S1 , S2 , S3) Effective Stress Check Allowable Effective Stress

-

Check Fatigue - Girth Welds Check Fatigue Longit ngitu udinal Wel Welds

S1 = 1378 137862 62 psi S2 = 1336 133602 02 psi S3 = - 520 psi Seff = 1927 92737 psi psi Seff ≤ SMYS x F 192737 192737 psi > 31200 (Tidak (Tidak Ok) Ok) ΔSLh ≤ SFG x F 18256,80 psi > 7200 7200 psi (Tidak Ok) ΔSHh ≤ SFL x F 22516,70 psi > 12600 psi (Tidak Ok)

Tabel 3.3 Hasil Perhitungan Kekuatan Pipa Existing 16” berdasarkan beban sepeda motor

dan tanah

Check Allowable Effective Stress

-

Check Fatigue - Girth Welds Check Fatigue Longit ngitu udinal Wel Welds

Seff ≤ SMYS x F 189236 189236 psi > 31200 31200 (Tidak Ok) Ok) ΔSLh ≤ SFG x F 16046,60 psi > 7200 7200 psi (Tidak Ok) ΔSHh ≤ SFL x F 19790,70 psi > 12600 psi psi (Tidak Ok)

Berdasark Berdasarkan an perhitunga perhitungan n pada tabel tabel di atas, maka pipa pipa harus diberi diberi

15


•

Panjang pelat (l)

: 4,4 m

Mutu beton (f’c)

: (K-225) = 22,5 MPa

Mutu baja (fy)

: 240 MPa

Berat jenis beton (γ)

: 2400 kg/m 3

Tebal selimut beton (p)

: 20 mm

Data Hasil Perhitungan -

-

Pemb Pembeb eban anan an akib akibat at beba beban n mat matii Berat sendiri pelat

: 4,8 kN/m

Momen Lx

: 1,331 kNm

Momen tx

: -0,060 kNm

Momen ly

: 0,062 kNm

Pemb Pembeb eban anan an akib akibat at beba beban n ken kenda dara raan an Beban Beban sumbu sumbu belak belakang ang kendar kendaraan aan

: 1950 19500 0 kg kg = 195 kN

Beban su sumbu ya yang di disebarkan

: 48 481,291 kN kN/m 2

Momen total saat 1 roda di

: Arah-x = 12,92 kNm

16


Tulangan tumpuan, tumpuan, digunakan digunakan tulangan BJTP BJTP 13Ø13 – 10 -

Dime Dimens nsii akhi akhirr pere perenc ncan anaa aan n concrete slab: 4400 x 1000 x 200 (mm)

Perhitungan desain usulan concrete slab di atas berdasa berdasarkan rkan acuan acuan SNI 03-2 03-284 8477-20 2002 02 tent tentan ang g stru strukt ktur ur beto beton n dan dan refe refere rens nsii lain lainny nyaa tent tentan ang g perhitungan desain pelat beton. Sebagai informasi tambahan,

concrete

slab

ini direncanakan

berda berdasar sarkan kan beba beban-b n-beba eban n yang yang terjad terjadi, i, baik baik diseba disebabka bkan n oleh oleh beban beban mati, mati, beban kendaraan, hingga beban tanah. Pada kasus ini, sesungguhnya nilai kekuatan pipa tidak mengalami perubahan hanya saja dengan adanya proteksi berupa concrete slab, beban eksternal dapat diredam sehingga penyebara penyebaran n beban beban tidak langsung langsung menyentuh menyentuh ke pipa pipa existing. Beban eksternal (kendaraan dan tanah) yang merupakan beban vertical dapat ditahan oleh adanya kekuatan tekan dari beton dan kekuatan tarik dari tulangan. o

Segi biaya

17


total biay biayaa yang diinvesta diinvestasika sikan n lebih murah. murah. Harga Harga satuan satuan disesu disesuaika aikan n berdasarkan Daftar Harga Satuan Bangunan Gedung dan Bahan Bangunan Provinsi Sumatera Selatan Tahun 2011 – 2012. o

Segi metoda pemasangan Pelat beton yang dipasang secara manual atau cor langsung di

Concre rete te slab slab sesuai diaplikasikan di tanah lapangan. Conc tanah berjenis berjenis lempung.

Hanya saja, pengecoran beton ini tidak langsung langsung ditempatkan di atas permukaan pipa, melainkan di atas timbunan tanah. Berdasarkan persyaratan API-RP-1102 7 th Edition (lihat (lihat lampira lampiran..) n..) timbunan timbunan tanah tanah minimu minimum m di atas atas pipa pipa yait yaitu u 1,2 m di atas atas permu permuka kaan an pipa pipa.. Jadi, Jadi, pengeco pengecoran ran dilakuka dilakukan n di atas timbunan timbunan tanah tanah tersebut tersebut.. Kemudian Kemudian,, kedalaman galian tanah untuk pengecoran diambil berdasarkan selisih perhitungan antara kedalaman total pipa (3,5 m) dikurangi kedalaman minimum minimum timbunan timbunan tanah tanah di atas pipa (1,2 m), yakni yakni setinggi setinggi 2,3 m. Berikut tahapan metoda pemasangan concrete slab di lapangan.

18


Setelah dilakukan dilakukan analisa, ternyata ternyata terdapat perbandingan perbandingan antara kekuatan kekuatan pipa pipa exis existi ting ng 16” sebelum dan setelah diberi proteksi. Pada prinsipnya, pipa masih dibebani beban meskipun setelah diberi proteksi. Namun, beban yang membebani pipa hanya tanah setinggi 1,2 m dan pelat beton sebesa sebesarr 10560 10560 kg/m kg/m 2 atau 15,02 lb/in 2. Berik Berikut ut ini ini penu penulis lis meny menyaj ajik ikan an tabe tabell menge mengena naii perb perban andin dinga gan n keku kekuat atan an pip pipaa exis existin ting g 16” sebelum dan setelah diberi proteksi.

Tabel 3.6 Perbanding Perbandingan an Keku atan Pipa Existing 16” Sebelum d an Setelah Diberi Proteksi

Kekuatan Pipa (Sebelum diberi proteksi)

Kekuatan Pipa (Setelah (Setelah diberi proteksi) proteksi)

Seff ≤ SMYS x F 192737 psi > 31200 (Tidak Ok) ΔSLh ≤ SFG x F 18256,80 psi > 7200 psi (Tidak Ok) ΔSHh ≤ SFL x F 22516,70 psi > 12600 psi (Tidak Ok)

Seff ≤ SMYS x F 24888,50 psi ≤ 31200 (Ok) ΔSLh ≤ SFG x F 657,72 psi ≤ 7200 psi (Ok) ΔSHh ≤ SFL x F 739,81 psi ≤ 12600 psi (Ok)

19


BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

4.1

Kesimpulan Berdasarkan Berdasarkan dari hasil analisa kekuatan kekuatan yang telah dilakukan terhadap terhadap pipa

1.400 Jalur Jalur Pipa Rambu Rambutan tan – Betung, Betung, dapat dapat ditarik ditarik kesimpulan kesimpulan sebagai sebagai 16” KP 1.400 berikut: a. Kekua kuatan pi pipa existing pipa 16” tidak memenuhi syarat karena tidak dapat menanggung beban eksternal, baik beban kendaraan maupun beban beban tana tanah h karena karena berdasar berdasarkan kan pengecek pengecekan, an, nilai nilai kekuat kekuatan an luluh luluh minimum minimum (SMYS) (SMYS) dan nilai nilai tahana tahanan n lelah lelah pipa pipa terh terhadap adap las (SFG dan SFL) yang yang dikali dikalikan kan dengan dengan faktor faktor desain desain lebih kecil kecil dibandi dibandingka ngkan n tegangan efektif (Seff ) dan nilai tegangan lelah (ΔS Lh dan ΔSHh). b. Jenis Jenis proteks proteksii yang yang direkom direkomenda endasika sikan n untuk untuk pipa pipa existing adalah concrete slab karena dari segi kekuatan kekuatan dapat menahan menahan tegangan tegangan tarik

19


dilaksanakan di lapangan. c. Perlu Perlu dilak dilakukan ukan inspeksi inspeksi oleh pengawa pengawass di lokasi lokasi mengen mengenai ai keada keadaan an pipa secara insentif.

20

DAFTAR PUSTAKA

Adiga, Panggah Suwi. 2012. Analisa Kekuatan Proteksi Crossing Pipa EJGP KP 53.775 Dengan Rel Kereta KM 226+900 Terkait Rencana Pembangunan Rel Ganda Surabaya – Semarang. Laporan Kertas Kerja Wajib. Jakarta:

Pertamina Learning Center th

API-RP-1102 7

Editio Edition, n, “Ann “Annex ex B – Uncased Uncased Design Design Exampl Examplee Probl Problems ems”, ”,

Desember 2007 API 5L Specification for Line Pipe Forty-Second Edition, Januari 2000 ASME B 31-8 Gas Transmission and Distribution Distr ibution Piping Systems, 2004 Indonesia, VICO., et al. [No Date]. Pedoman Perlintasan Pada Jalur Pipa Minyak dan Gas Bumi Wilayah Wilayah Kalimantan Kalimantan Timur Timur . Kalimantan Timur.

[No name]. [No Date]. Perencanaan Jembatan Tarakan Di Wilayah Timur Ruas Jalan Jepara Jepara – Tayu. Laporan Tugas Akhir. Tidak ada keterangan tahun.

LAMPIRAN-A TABEL, SPESIFIKASI, DAN DOKUMENTASI

I. I. A

Spesifikasi Pipa dari Acuan API 5L Grade and Class

I.E I.E

Prod Produc uctt Spe Speci cifi fica cati tion on Le Leve vell and and Pro Proce cess ss of Manu Manufa fact ctur uree

I. F

(Continued) – Plain-end – Plain-end Line Pipe Dimensions, Weights per Unit Leng Le ngth th,, and and Te Test st Pres Pressu sure re for for Siz Sizes es 6 (U.S. Customary Units)

thro throug ugh h 80 80

II. II.

Tab Tabel Fakto aktorr Des Desai ain n un untuk tuk Kon Konst stru ruks ksii Pipa ipa Baj Baja a Kelas Lokasi Fasilitas

1 Div. 1 Div. Div. 2

Ja lu r p ip a , fa s ilit a s -fa s ilit a s p e n d u ku n g

2

3

4

0.8

0.72

0.6 0.5 0.4

a . Ja la n -ja la n p rib a d i

0.8

0.72

0.6 0. 0 .5 0. 0 .4

b . Ja la n -ja la n u mu m y a n g b e rlu m b e rke mb a n g

0.6

0.6

0.6 0.5 0.4

0.6

0.6

0.5 0.5 0.4

a . Ja la n -ja la n p rib a d i

0.8

0.72

0.6 0. 0 .5 0. 0 .4

b . Ja la n -ja la n u mu m y a n g b e rlu m b e rke mb a n g

0.72

0.72

0.6 0.5 0.4

0.72

0.72

0.6 0.5 0.4

0.8

0.72

0.6 0. 0 .5 0. 0 .4

0.8

0.72

0.6 0.5 0.4

0.6

0.6

0.6 0.5 0.4

0.6

0.6

0.6 0. 0 .5 0. 0 .4

Ja lu r p ip a p a d a je mb a t a n

0.6

0.6

0.6 0. 0.5 0. 0.4

Pressure/flow control dan fasilitas fasilitas metering

06

06

06 05 04

Crossing jalan, rel kereta tan pa casing

c. Jalan Jalan raya , jalan jalan tol, jalan jalan umum, den gan permukaan yan g keras, dan rel kereta kereta Crossing jalan, jalan, rel kereta kereta d eng an casing

c. Jalan Jalan raya , jalan jalan tol, jalan jalan umum, den gan permukaan yan g keras, dan rel kereta kereta Gangguan paralel pada jalur pipa dan fasilitasnya pada jalan raya dan rel kereta a . Ja la n -ja la n p rib a d i b . Ja la n -ja la n u mu m y a n g b e rlu m b e rke mb a n g c. Jalan Jalan raya , jalan jalan tol, jalan jalan umum, den gan permukaan yan g keras, dan rel kereta kereta Pe ma s a n g a n t e rfa b rika s i

III.B III.B

GrafikGrafik-4 4 Burial Burial Factor Factor for Earth Earth Load Load Circumf Circumfere erenti ntial al Stress Stress (Be)

III.D III.D GrafikGrafik-6 6 Single Single and and Tand Tandem em Whee Wheell Loads Loads ( Ps dan Pt)

III.F III.F

GrafikGrafik-14 14 Highway Highway Stiffne Stiffness ss Factor Factor for for Cyclic Cyclic Circum Circumfere ferenti ntial al Stress Stress (KHh)

III.H Grafik-16 Grafik-16 Highway Highway Stiffness Stiffness Factor Factor for Cyclic Cyclic Longitud Longitudinal inal Stress (KLh)

III.J

Tabel A-1 Typical Values for Modulus of Soil Reaction (E’)

I.K I.K

Tabel Tabel A-2 A-2 Typi Typica call Valu Values es for Resil Resilien ientt Mod Modul ulus us (Er)

III. III.L L

Tabel Tabel A-3 A-3 Typic Typical al Stee Steell Proper Properti ties es

III.N III.N Tabel Tabel 2 Highwa Highway y Pavem Pavement ent Type Type Factor Factorss (R) and Axle Configu Configurat ration ion Factors (L)

IV. IV. Tabel Tabel dari dari Acuan Acuan ASME ASME B31. B31.8-2 8-2003 003 (Revi (Revisio sion n of ASM ASME E B31.8 B31.8-1 -1999 999)) IV.A IV.A Longit Longitud udin inal al Joi Joint nt Facto Factorr ( E E)

V.

Spes Sp esif ifik ikas asii Tr Truk uk Penga engang ngk kut Batu Batu Bara Bara Spesifikasi Unit Dump Truck Hino Tipe FM 260 JD (Sumber: http://www.hino.co.id/product.php?z=2&c=65 http://www.hino.co.id/product.php?z=2&c=65))

VI.

Dokumentasi Lapangan Kegiatan

Foto

Tanggal / Waktu

Kondisi lapangan pipa road crossing

di zona 15 KP 001.39 001.395 5 s/d KP 001.413 ruas Rambut Rambutan an Betung

12 Desember 2013 / 15.10

Warning sign

pipa gas di zona zona 15 15 KP 001.39 001.395 5 s/d KP 001.41 001.413 3 ruas

12 Desember 2013 / 15.10

Kegiatan

Pengukuran kedalaman pipa menggunakan

Foto

Tanggal / Waktu

20 Desembe Desemberr 2013 2013 / 14.34

pipe pipe locat locator or

(1)

Pengukuran kedalaman pipa menggunakan pipe pipe locat locator or

(2)

20 Desembe Desemberr 2013 2013 / 15.07

LAMPIRAN-B HASIL PERHITUNGAN

I. I.A I.A

Perhitungan Kekuatan Pipa Keku Ke kuat atan an Pipa Pipa Sebe Sebelu lum m Dib Diber erii Prot Protek eksi si (Beb (Beban an Tr Truk uk & Tana Tanah) h) Analisa Kekuatan Pipa Existing di Jalur Rambutan - Betung Pipa 16" terhadap Beban Kendaraan (Tanpa Casing)

Data Desain awal

Acuan/Standar

Karakteristik Karakteristik Operasional Pi pa - Diameter luar: 16 i nch - Tekanan saat operasi:

520

- Ke l as Baj a:

X52

- SMYS: - Faktor Desain: - Longitudinal Joi nt Facto Facto

psi g psi

359

Mpa

1

m API- RP-110 RP-1102 2 7th 7th Editi on API 5L

52000 0.6

0. 4064

(Kelas Lokasi 2)

I.B I.B

Keku Ke kuat atan an Pipa Pipa Sebe Sebelu lum m Dibe Diberi ri Prote Proteks ksii (Be (Beba ban n Moto Motorr & Tanah Tanah)) Analisa Kekuatan Pipa Existing di Jalur Rambutan - Betung Pipa 16" terhadap Beban Kendaraan (Tanpa Casing)

Data Desain awal

Acuan/Standar

Karakteristik Operasional Pipa - Diameter luar: 16 i nch - Tekanan saat operasi:

520

- Kel as Baja:

X52

- SMYS: - Faktor Desain: - Longitudinal Joint Facto

p si g

m API-RP-1102 7th 7th Editi on API 5L

52000

psi

359

Mpa

0.6

0.4064

(Kelas Lokasi 2)

1

- Suhu i nstalasi: nstalasi:

1

- Maksimum suhu saat operasi

49

- Temperature derating factor:

N/A

- Tebal dinding pipa:

0.25

C

i nch

122

F

I.C I.C

Keku Ke kuat atan an Pipa Pipa Sete Setela lah h Dibe Diberi ri Prot Protek eksi si

Analisa Kekuatan Pipa Existing di Jalur Rambutan - Betung Pipa 16" terhadap Beban Kendaraan (Tanpa Casing) Setelah diberi proteksi

Data Desain awal

Acuan/Standar

Karakteristik Operasional Pipa - Diameter luar: 16 inch - Tekanan saat operasi:

520

- Ke las Baja:

X52

- SMYS: - Faktor Desain: - Longitudinal Joint Facto - Maksimum suhu saat operasi - Temperature derating

psig

m API-RP-1102 7th 7th Edition Edi tion API 5L

52000

p si

359

Mpa

0.6

0.4064

(Kelas Lokasi 2)

1

49

C

122

F

I.C I.C

Pere Perenc ncana anaan an Conc Concret retee Slab Slab sebag sebagai ai Prot Protek eksi si Pipa Pipa

tx omen saat 1 roda di tengah pela lx ty

Momen total (Beban mati + Muatan T)

60 tx/lx 100 ty/lx 30

Mxm

11.59141

Mym Arah-x Arah-y

7.459044 12.922 7.521444

Momen saat 2 roda berdekatan tx melin melintas tasii pelat pe lat lx ty

0.6 0.3

f ym ym

kNm

kNm kNm kNm Bagian-I 100 tx/lx 100 ty/lx 30

f xm xm

1 0.3

0.1338

0.0861

f xm xm

0.091

f ym ym

0.0608

f xm xm

0.2363

f ym ym

0.1193

Bagian-II tx lx ty

10 tx/lx 100 ty/lx 30

Mxm-1

13.13924

kNm

Mym-1

8.778744

kNm

Mxm-2

3.41187

kNm

Mym-2

1.72254

kNm

9.727368

kNm

Mxm

0.1 0.3

Lanjutan 2

M/bd

2

2

2801.410 kN/m

a

192 p

b

6.272 p

2.80 N/mm

2,80 2,80 = a * (1 (1 - b) 2,80 2,80 = 192 192p p * (1 - 6,272p 6,272p)) 192p * (1 - 6.272p)

2.8

p 0.0162 p > p min = 0.0058 ; maka p dipakai

p min 2

e.

As rencana 2648.7 mm mm As aktual Jumlah tulangan 20.9653 21 batang Jarak tulangan 171.4286 200 mm Dipakai tulangan Ø 13 - 20 Penulangan Pelat: Tulangan lapangan arah-X Mu Rencana: Tulangan Ø

74.888

kN m 13

0.0058

74888004 N mm mm

2

132.665 mm

Lanjutan f.

Penulangan Pelat: Tulangan di tumpuan Berdasarkan acuan PBI 1971, pasal 8. 5. (2)"tulangan momen negatif paling sedikit 1/3 dari tulangan tarik total yang diperlukan di atas tumpuan" Mtx total Mu 2

M/bd a b

20.031 kNm 25.038 kNm 2

936.63 936.63152 152 kN/m kN/m 192 p

2

0.94 0.94 N/mm N/mm

6.272 p 0,94 0,94 = a * (1 - b) 0,94 0,94 = 192p 192p * (1 (1 - 6,272p 6,272p))

192p * (1 - 6.272p) p

0.93 0.005

p < p min = 0.0058 ; maka p min dipakai As rencana Jumlah tulangan

2

948.3 mm 8.1480797

9

p min

0.0058 2

As aktu aktual al 132. 132.66 665 5 mm batang

volume galian P

l

h

4.4

1

vol

2.3

10.12 m3

Peke rj aan Concre te Sl ab Pembe si an

0.000132665

Ti pe

Juml ah

Panjang

Ti pe yang sama Si sa Potongan

Juml ah panjang

7850 Be rat ( Kg)

1

29

4.3

3.4 @11 batang

124.7 129.86511

2

23

0.96

0.52 @ 3 batang

22.08 22.994559

3

45

0.44

2 0.08 @ 3 batang

39.6 41.240242 186.3 186.38 8 194.0 194.099 9991 91

Total kebutuhan baja 12 m adalah sebanyak 15 batang baja Beki sti ng

p

l 4.4

luasan 1

4.4

2

9.2

3

2.4

h 1

0.2

LAMPIRAN-C DENAH PENULANGAN PELAT BETON UNTUK PROTEKSI PIPA 16" 16" KP 1.400 1.400 RUAS RUAS RAMBUTAN RAMBUTAN - BETUNG

Kkw Rafiq Sobirin (Bpa 2013)

Recommend Documents