Tugas 3 Pipa Bawah Laut-15512027

BAGIAN A 1. A) Kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait internal  pressure containment/hoop containment/hoop stress Menurut ASME B31.8

 Tekanan  Tekanan desain untuk sistem pipa baja atau tebal pipa pipa nominal untuk tekanan desain yang telah ditentukan dapat dihitung dengan persamaan berikut :

 P=

2 St 

 P=

2000 St 

 D

FET   (U.S. Customary Units)

 D

FET   (SI Units)

Dimana D = Diameter luar pipa nominal (inh ! mm) " = #aktor longitudinal joint ($ilai " terdapat pada tabel %&'.'.')

 *ika jenis longitudinal longitudinal joint tidak bisa ditentukan seara pasti! pasti! maka nilai " digunakan +., untuk pipa $-S & (D$ '++) dan yang lebih keil! atau +.% untuk pipa yang lebih besar dari $-S & (D$ '++). # = #aktor desain ($ilai # terdapat pada tabel %&'.'.,')

- = Tekanan desain (psig! k-a) (batasan untuk nilai - terdapat pada bagian %&'.'.)

S = Spei/ed 0inimum 1ield Strength Strength (psi! 0-a) (batasan untuk nilai S terdapat pada bagian %&'.'.&)

 T = Temperature Temperature derating 2ator 2ator (terdapat pada tabel %&'.'%') %&'.'%')

t = tebal dinding pipa nominal (inh! mm) Untuk pipa dan riser! tensile hoop stress  akibat perbedaan antara tekanan internal dan eksternal tidak boleh melebihi nilai yang diberikan berikut.

S h ≤ F 1 ST 

(')

 P

(¿ ¿ i − Pe )

D 2 t 

(3)

D 2000 t 

()

Sh= ¿  P

( ¿ ¿ i − Pe )

Sh =¿

¿

atau  P

( ¿ ¿ i − Pe )

 D −t  2 t 

(&)

S h= ¿

 P

(¿ ¿ i − Pe )

D −t  2000 t 

Sh =¿

(4)

¿

Dimana

 F 1

= hoop stress stress design 2ator dari tabel 5%&3.3.3' 5%&3.3.3'

 Pe

= tekanan eksternal! psi (k-a)

 Pi

= tekanan internal ranangan! psi (k-a)

S

= spei/ed minimum yield strength! psi (0-a)

Sh

= hoop stress! psi (0-a)

T 

= temperature derating 2ator dari table %&'.'.%'

t 

= tebal dinding pipa nominal! in. (mm)

Catatan :

Direkomendasikan Direkomendasikan bah6a persamaan (3) digunakan untuk D7t yang lebih besar atau sama dengan +! dan persamaan () digunakan untuk D7t kurang dari +

Menurut N! "S #1$1

 Tekanan  Tekanan di dalam pipa perlu memenuhi kriteria sebagai sebagai berikut. berikut.

Dimana : -l8 = -li selama operasi dan - l8 = -lt selama tes  Tahanan  Tahanan pressure containment   pb(t) diberikan sebagai berikut. containment  p

Menurut N! 1%81

Untuk pipa dengan tensile hoop stress

σ  y

yang diakibatkan

perbedaan antara tekanan eksternal dan internal! tidak boleh melebihi nilai

σ  yp

 yang diijinkan sebagai berikut :

σ  yp=η h σ  F k t  ηh= faktor penggunaan

σ  yp=hoop hoop stress stress yang yang diijinka diijinkan n σ  F =specified specified minimum yield strength strength o

k t =temperat temperatur uree deratingfactor deratingfactor , untuk untuk temperat temperatur ur dibaah dibaah 120 ! , k t =1.0  *ika tidak ada metoda yang lebih akurat akurat untuk digunakan! tensile hoop hoop stress! untuk dibandingkan dengan

σ  yp

 sebelumnya! ditentukan

dengan 2ormula :  D σ  y =( pi− p e ) 2 t 

 pi=tekananinternal  pe =tekananeksterna tekanan eksternall  D = diameter diameter luar pipa nominal nominal

t =tebaldinding pipanominal

( pi− pe )  merupakan selisih maksimum ( pima" − p emin )  sepanjang bagian pipa yang memiliki D!t! dan si2at material yang konstan! dan

dimana tekanan di uji pada sebuah operasi yang sama.

 pima"

 tidak

boleh kurang dari salah satu tekanan yang lebih tinggi berikut : −ma"imumsteady ma"imum steady stateoperati state operating ng pressur pressuree static head pressu pressure re ith ith theline ∈ a static static conditio condition n −static

 pemin

 tidak boleh lebih besar dari tekanan air pada satu titik saat air

surut.

Menurut A&I '& 1111 Hydrostatic test pressure ! pipeline design design pressure pressure ! dan incidental overpressure! termasuk tekanan internal dan e8ternal yang bekerja pada pipa! tidak boleh melebihi nilai yang ditentukan persamaan berikut :

 Pt  ≤ f d f e f t  Pb  Pd ≤ 0.80 P t   Pa ≤ 0.90 Pt  Dimana f  d =

faktor faktor desain desain tekananinte tekananinternal rnal , dapat dapat diterap diterapkanuntuk kanuntuk semua pipa

= +.9 untuk pipa = +.4 untuk riser

f  e

= 6eld joint 2ator! 2ator! longitudinal or spiral seam 6eld. anya material dengan nilai 2aktor ' yang dapat diterima.

f  t 

= temperature derating 2ator = '.+ untuk temperatur kurang dari '3'oC (34+o#)

 Pa

= inidental o;erpressure (tekanan internal dikurangi tekanan eksternal)! dalam satuan $7mm 3 (psi)

 Pb

= spei/ed minimum burst pressure dari pipa! dalam satuan

$7mm3 (psi)  Pd = tekanan desain pipa! dalam satuan $7mm 3 (psi)

 Pt 

= tekanan tes hidrostatis h idrostatis (tekanan internal dikurangi tekanan eksternal)! dalam satuan $7mm 3 (psi)

Spei/ed minimum burst pressure (- b)ditentukan dengan salah satu persamaan berikut : D  Pb=0.45 ( S + #  ) ) ln  Di  atau

 Pb=0.90 ( S + #  ) )

t   D−t 

Dimana D = diameter luar pipa! dalam satuan mm (in.) Di = D < 3t 3t = diam diamet eter er dala dalam m pip pipa! a! dala dalam m sat satua uan n mm mm (in (in.) .) S = spei/ed minimum yield strength (S01S) pipa! dalam satuan 3 $7mm  (psi) t = teb tebal dind dindiing pipa ipa nomi nomina nall! da dalam lam sat satua uan n mm mm (i (in.) n.) U = spei/ed minimum ultimate tensile strength pipa! dalam satuan $7mm3 (psi) ln = logaritma natural Catatan : '. e edua dua persamaan persamaan tersebut tersebut eki;al eki;alen en untuk D7t > '4. '4. Untuk D7t ? '4! '4! direkomendasikan direkomendasikan untuk menggunakan persamaan

 Pb=0.45 ( S + #  ) ) ln

D  Di

3. -enentuan -enentuan spei/ed spei/ed minimum minimum burst pressure pressure untuk untuk material material yang tidak terdapat pada da2tar harus mengikuti ketentuan pada 5ppendi8 5. . o ontro ntroll yang lebih baik baik dari properti properti mekanika mekanikall dan dimensi dapat dapat menghasilkan pipa dengan per2orma burst yang lebih baik. Spei/ed minimum burst pressure dapat meningkat dan mengikuti ketentuan pada 5ppendi8 @. Untuk desain beban longitudinal! efective tension  yang diakibatkan static primary longitudinal loads  tidak boleh melebihi nilai :

T eff  ≤ 0.60 T  y Dimana

T eff =T a− Pi $ i + P0 $ 0

T a=σ a $ T  y =S$ %  2 2  $ = $ 0− $i =  ( D − D i ) 4 2

2

 $ = $rea potongan melintang dari pipa baja , dalam satuan mm ( ¿ & ) 2

2

 $ i= $rea  $rea potonganmelintan potongan melintang g internal dari pipa baja, baja , dalam satuan mm ( ¿ & ) 2

2

 $ 0= $rea  $rea potonganmelintan potongan melintang g eksternal eksternal dari pipa baja, baja , dalam satuan mm ( ¿ & ) 2

 Pi=Tekananinterna ekananinternall pada pada pipabaja , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi ) 2

 P0=Tekanan ekanan hidrosta hidrostatik tik eksterna eksternall pada pipa baja , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi ) T eff =Teganganefektif pada pipa, dalam satuan '  ( lb ) T a=Teganga egangan n aksial aksial pada pipa pipa , dalam dalam satuan satuan '  ( lb ) T  y y =Teganganleleh eganganleleh pada pada pipa , dalam dalam satuan satuan '  ( lb) 2

σ a =Tekananaksial ekananaksial pada pada dinding dinding pipa, dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi)

B) Kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait external  pressure collapse Menurut ASME B31.8

riteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait external  pressure collapse collapse  menurut 5S0" @'.% terdapat bagian 5%&3.'.3 tentang collapse . etebalan dinding pipa harus diranang untuk menahan collapse  akibat tekanan hidrostatik eksternal. -ertimbangan harus memasukkan juga e2ek dari mill tolerance  akibat 2abrikasi pada ketebalan dinding pipa! out o roundness ! dan 2aktor lainnya. In2ormasi lainnya mengikuti 5-I A- ''''! bagian &..3.' tentang collapse due to external pressure  dimana collapse pressure dari pipa harus melebihi external pressure sepanjang pipa dan dirumuskan sebagai berikut :

 P (¿ ¿ o − Pi) ≤ f o Pc

¿

Dimana

f  o=collapse factor seamless atau pipa E()  ¿ 0.7 untuk seamless

¿ 0.6 untuk untuk pipacold e"pand e"panded ed , seperti seperti pipa pipa DS$)  2

 Pc =collaps collapsee pressur pressuree dari dari pipa pipa , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) -ersamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung collapse  pressure : P y P e  Pc = 2 2  P y + Pe √  P

 P y =2 S

 Pe =2 E

( ) ( ) t   D

t   D

3

( 1− * 2 )

Dimana 2

 E= moduluselasti moduluselastisita sitass , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( lb / psi ) 2

 Pe =elastic elastic collapse collapse pre pressur ssuree dari dari pipa pipa , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) 2

 P y = yield pressure pressure saat collapse , dalam satuan '  / mm ( psi ) + 

* = Poisson sratio ( 0.3 untuk untuk baja baja ) Collapse pressure yang dihitung dengan rumus diatas harus dibandingkan dengan tekanan hidrostatis karena kedalaman air untuk memastikan bah6a tebal pipa yang dipilih telah memadai untuk rentang kedalaman air yang dihadapi.

Menurut N! "S #1$1

 Tahanan  Tahanan karakteristik untuk tekanan tekanan eksternal (p) harus dihitung sebagai berikut.

B;alisasi yang disebabkan selama 2ase konstruksi perlu dimasukan dalam total keo;alan yang digunakan dalam desain. B;alisasi akibat tekanan eksternal air atau momen lentur tidak perlu dimasukan.  Tekanan  Tekanan eksternal pada pada setiap titik sepanjang sepanjang pipeline harus memenuhi kriteria berikut.

Menurut N! 1%81

-ada D$ '9%'! tidak terdapat kriteria desain tebal pipa tertentu yang harus dipenuhi terkait e8ternal pressure ollapse ollapse

Menurut A&I '& 1111

Collapse pressure dari pipa harus melebihi tekanan eksternal dimanapun sepanjang pipa yang dirumuskan sebagai berikut :

 P (¿ ¿ o − Pi) ≤ f o Pc

¿

Dimana

f  o=collapse factor seamless atau pipa E()  ¿ 0.7 untuk seamless

¿ 0.6 untuk untuk pipacold e"pand e"panded ed , seperti seperti pipa pipa DS$)  2

 Pc =collaps collapsee pressur pressuree dari dari pipa pipa , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) -ersamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung collapse  pressure :

 Pc =

P y P e 2 2  P y + Pe √  P

( ) ( ) t   D

 P y =2 S

 Pe =2 E

t   D

3

( 1− * 2 )

Dimana 2

 E= modulus moduluselas elastis tisitas itas , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( lb / psi ) 2

 Pe =elastic elastic collaps collapsee pressur pressuree dari dari pipa, dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) 2

 P y = yield pressure pressure saat collapse ( plastic collapse pressur pressuree ) , dalamsatu dalamsatuan an ' / mm ( psi ) + 

* = Poisson sratio ( 0.3 untuk untuk baja baja) Collapse pressure yang dihitung dengan rumus diatas harus dibandingkan dibandingkan dengan tekanan hidrostatis karena kedalaman air untuk memastikan bah6a tebal pipa yang dipilih telah memadai untuk rentang kedalaman kedalaman air yang dihadapi.

() Kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait  propagation buckling Menurut ASME B31.8

dipertimbangkan Buckling pada pipa dan riser selama operasi harus dipertimbangkan dalam peranangan. Salah satu moda buckling  yang perlu diantisipasi adalah propagation buckling. In2ormasi seputar penentuan  propagation buckling dapat ditemukan pada 5-I A- ''''! bagian &..3. dan appendi8 D tentang  propagation h idrokarbon on lepas  propagation buckling yakni pipa hidrokarb pantai dapat gagal karena  propagating buckle yang disebabkan tekanan hidrostatik air laut pada pipa dengan rasio diameter < tebal dinding yang terlalu tinggi. Untuk Untu k pipa ba6ah laut! karena tekanan hidrostatik adalah gaya yang menyebabkan buckle  untuk berpropagasi! maka perlu dilakkan estimasi buckle propagation  pressure. *ika kondisi memungkinkan bagi buckle untuk berpropagasi! maka ara untuk menegah atau menangkap mereka perlu dipertimbangkan dalam desain. -enangkap buckle  perlu digunakan dalam kondisi berikut :

 Po− Pi  f  p P p Dimana

[ ]

t   P p=24 S  D

2.4 2 =buckle propagatio propagation n pres pressure sure,, dalamsatuan dalam satuan '  / mm ( psi)

f  p= propagatingbuckle  propagatingbuckle design factor = 0.80

Menurut N! "S #1$1 Propagation buckling  tidak dapat terjadi hingga loal bukling terjadi. -ada kasus tekanan eksternal melebihi kriteria di ba6ah ini! penahan bukling harus dipasang dengan jarak penahan ditentukan berdasarkan /loso/ biaya dan pipa sisa. riteria propagating bukle adalah sebagai berikut.

Menurut N! 1%81

-ropagation -ropagation bukle tidak bisa terinisiasi! atau berpropagasi ke bagian pipa dimana e8ternal o;erpressure maksimumnya lebih rendah dari propagation propagation pressure dari pipa. al tersebut dirumuskan sebagai berikut : 2 t   P pr - 1.15 % σ  F   D−t 

( )

$ila $ilaii

 P pr

  kemungkinan besar akan lebih tinggi dari hasil rumus di

atas atas.. @egi @egitu tu pula pula deng dengan an initiatio initiation n pressure, pressure, tinggi dari

 P pr

 P¿

yang akan lebih

.

-ropagation -ropagation bukle tidak bisa terinisiasi! namun bisa berpropagasi ke bagian pipa dimana external overpressure overpressure maksimumnya berada di antara

 P pr

 dan  P¿

dipasang pada lokasi pada lokasi

 P (¿¿  pr < P < P¿ ) . *ika penangkap buckle telah

¿

 P  P  P ¿  ! maka penangkap tidak perlu dipasang

 P pr < P < P¿

.

Menurut A&I '& 1111 Buckle yang diakibatkan lentur yang berlebihan atau penyebab lainnya dapat berpropagasi sepanjang pipa. -ipa hidrokarbon lepas pantai dapat gagal karena  propagating  propagating buckle yang disebabkan tekanan hidrostatik air laut pada pipa dengan rasio diameter < tebal dinding yang terlalu tinggi. Untuk pipa ba6ah laut! karena tekanan hidrostatik adalah gaya yang menyebabkan buckle  untuk berpropagasi! berpropagasi! maka perlu dilakkan estimasi buckle propagation pressure . *ika kondisi memungkinkan bagi buckle untuk berpropagasi! maka ara untuk

menegah atau menangkap mereka perlu dipertimbangkan dalam desain. -enangkap buckle  perlu digunakan dalam kondisi berikut :

 Po− Pi  f  p P p Dimana

[ ]

t   P p=24 S  D

2.4 2 =buckle propagat propagation ion pressur pressuree , dalamsatuan '  / mm ( psi)

f  p= propagatingbuckle  propagatingbuckle design factor = 0.80 ) Kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait l*al buckling / combined loading Menurut ASME B31.8

0enghindari bukling dari pipa dan riser selama operasi harus dipertimbangkan dalam proses desain. Salah satu moda bukling yang dapat terjadi adalah adalah loal bukling7ombined bukling7ombined loading yang terdapat pada 5-I A- '''' bagian &..3.3 mengenai bukling yang diakibatkan kombinasi lentur dan tekanan eksternal. ombinasi bending strain dan beban tekanan eksternal harus memenuhi :

 P (¿ ¿ o − Pi ) ≤ g ( . )  P c / +¿ /b -ersamaan tersebut berlaku untuk nilai D7t maksimum = 4+. Untuk menghindari terjadinya bukling! bending strain harus dibatasi sebagai berikut :

/  f 1 / 1 /  f 2 / 2

Dimana −1

g ( . ) =(1 + 20 . ) = collapse collapse reductio reduction n factor factor

 D ma"− D min =o*ality . =  Dma" + Dmin / =bending bending strain strain pada pipa pipa /b =

t  =buckling buckling strain strainund under er pure pure bending bending 2 D

/ 1= bending strainmaksim strainmaksimum um saat saat instalas instalasii / 2 =¿− place bending strainmaksimum f 1 =faktor faktor keamana keamanan n bendinguntuk bendinguntuk bending bending saat saat instalas instalasii ditambahtekan ditambahtekanan an ekstern eksternal al f  2=faktor faktor keamana keamanan n bendinguntuk  bendinguntuk ∈− placebending ditambahtekanan eksternal eksternal  Dma"

= diameter maksimum pada potongan melintang melintang manapun sepanjang pipa! dalam satuan mm (in.)

 Dmin

 = diameter minimum pada potongan melintang manapun sepanjang pipa! dalam satuan mm (in.)

#aktor keamanan 2' dan 23 disarankan bernilai 3 atau lebih untuk un tuk instalasi dimana bending strain dapat meningkat seara signi/kan akibat kondisi tertentu! atau lebih keil dari 3 saat bending strain telah terde/nisi dengan baik. Menurut N! "S #1$1 oal bukling dibedakan menjadi dua :  ondi ondisi si load load ont ontro roll lled ed (C) (C) ondisi ini merupakan kondisi dimana respon struktur diatur oleh beban yang dikenakan. dikenakan.  ondi ondisi si dis displ pla aem ement ent on ontr trol olle led d (DC) (DC) ondisi ini merupakan kondisi dimana respon struktur diatur oleh perpindahan geometrik.

-engeekan -engeekan desain yang berbeda berlaku untuk kedua kondisi ini. @agian pipa yang terkena momen lentur! gaya aksial e2ekti2 dan o;erpressure internal harus diranang untuk memenuhi kondisi berikut pada setiap bagiannya : -ada kriteria pembebanan terkombinasi! pembedaan perlu dilakukan dilakukan antara kondisi load controlled  dan kondisi displacement controlled . Untuk kondisi load controlled ! pipa yang dikenakan dikenakan momen lentur! gaya aksial e2ekti2 dan o;erpressure internal harus didesain sehingga mememenuhi kondisi berikut untuk seluruh penampang.

 *ika pipeline selain selain mengalami beban aksial! aksial! tekanan! dan momen momen juga mengalami beban titik lateral! hal ini perlu dimasukan dengan modi/kasi kapasitas momen plastis sebagai berikut.

-ipa yang terkena momen lentur! gaya aksial e2ekti2 dan o;erpressure eksternal harus didesain untuk memenuhi persamaan berikut.

Untuk kondisi displacement controlled ! pipa yang terkena regangan tekan longitudinal dan o;erpressure internal harus didesain untuk memenuhi kondisi berikut untuk semua penampang.

-ipa yang terkenal regangan tekan longitudinal dan o;erpressure eksternal harus didesain untuk memenuhi kondisi berikut berikut untuk semua penampang.

Menurut N! 1%81

ombinasi ombinasi kritis dari tegangan longitudinal dan tegangan hoop dapat dirumuskan sebagai berikut :

( )

0 

σ  " σ  +  y =1 σ  "cr σ  ycr

 Tegangan  Tegangan tekan bernilai bernilai positi2 untuk persamaan persamaan tersebut  ' 

 1 

σ  " =σ  " + σ  "

 '   '  σ  " =  ( tekan bernilai positif  positif  )  $

 1 

σ  " =

 1   ( tekanbernilai positif  ) ) 

 ' = gayaaksial  $ = % ( D−t ) t =luas potonganmelintan potongan melintang g  1 =momenbending

) =

%   ( D −t )2 t =elastic elastic section section modulus modulus 4

 D= diamete diameterr luar pipa nominal nominal t = diameter diameter dalam pipanomina pipa nominall  ' 

 1 

σ  " "  '  σ  "  "  1  σ  "cr = σ  "cr + σ  "cr σ  " σ  "  ' 

σ  "cr =tegangan tegangan longitudinal longitudinal kritis ketika' ketika ' beraksi sendirian sendirian ( 1 =0, p =0 )  ' 

σ  "cr  "cr =σ  F   F  untuk D / t ≤ 20

 ' 

[

σ  "cr =σ  F  1− 0.001

)]

(

 D −20 untuk 20 < D /t <10 0 t 

σ  F =specified yield yield strength strength ( sesuaidenga sesuai dengan n 0.2 residual  residual strain )  1 

σ  "cr tegangan anlong longitud itudinalkritis inalkritis maksimu maksimum m ketika ketika 1 beraksisendiri beraksisendirian an ( ' = 0, p =0 )  "cr = tegang

 1 

[

σ  "cr = σ  F  1.35−0.0045

 ] ]

D t 

300 ∗σ   D / t   y 0 =1 + σ  ycr

σ  y =( pe − pi )

D 2 t   = tegangan hoop yang harus diperhatikan pada analisis

buckling

 pe =tekanan eksternal eksternal  pi=tekananinternal

 p= pe − pi =e"ternal o*erpressur o*erpressuree σ  ycr = tegang teganganhoop anhoop kritis kritis ketika ketika p beraksi beraksi sendir sendirian ian( ' =0, 1 =0 )

σ  ycr =σ  yE = E

( −) t 

 D t 

2

untuk untuk σ  yE ≤

[ ( )]

1  2 σ  F  σ  ycr =σ  ycr = σ  F  1− 3 3 σ  yE

2

 2 σ  3  F 

2 untuk σ  yE >  σ  F  3

ombinasi yang diperbolehkan untuk

σ  "

 dan

σ  y

 dide/nisikan dengan

memasukan 2aktor pemakaian pemakaian yang diperbolehkan untuk kombinasi kombinasi kritis. ombinasi yang diperbolehkan sebagai berikut :

(

)

0 

σ  " " σ  +  y y ≤ 1 η "p σ  "cr η yp σ  ycr

Dimana

η "p= faktor penggunaan penggunaan yangdiperbo yang diperbolehkan lehkan (nilai

η yp = faktor penggunaan yang diperbolehkan diperbolehkan ( nilai

σ  " σ  "cr  "cr σ  y σ  ycr

 yangdiperbo  yang diperbolehkan lehkan ) ketikaσ  y = 0

 yangdiperbol  yang diperbolehkan ehkan ) ketikaσ  " =0

Aekomendasi Aekomendasi nilai 2aktor yang disarankan adalah sebagai berikut :

σ  E=teganga tegangan n kritis kritis jikamaterial jikamaterial elastis elastis

σ  E - 0.42

 E 2 t   D

$ilai 2aktor di atas adalah untuk riser selama operasi. Untuk pipa yang sedang beroperasi! 2aktor pada tabel tersebut dapat dikalikan '.3. Untuk pipa maupun riser selama instalasi! 2aktor pada tabel tersebut dapat dikalikan dengan maksimum '.&&. $amun! nilai 2aktor tidak boleh melebihi '.+. Untuk kebanyakan pipa! bukling yang diakibatkan hanya oleh bersi2at plastis! dan bukling yang diakibatkan hanya oleh

σ  y

σ  "

 akan

 akan bersi2at

elastis. Untuk pipa tersebutm 2aktor penggunaan yang dipakai adalah sebagai berikut :

Menurut A&I '& 1111



ombinasi beban ranangan

ombinasi ombinasi dari beban longitudinal primer (statik dan dinamik) dan beban tekanan di2erensial tidak boleh melebihi :

√(

[ ][

2 2 0.90  For operational operationalloads loads  Pi− Po T eff  + ≤ 0.96  For e"treme e"treme loads  P b T  y 0.96  For hydrotest hydrotest loads



)( )

]

Buckling akibat kombinasi bending dan tekanan eksternal

ombinasi bending strain dan beban tekanan eksternal harus memenuhi :

 P (¿ ¿ o − Pi ) ≤ g ( . )  P c / +¿ /b -ersamaan tersebut berlaku untuk nilai D7t maksimum = 4+. Untuk menghindari terjadinya bukling! bending strain harus dibatasi sebagai berikut :

/  f 1 / 1 /  f 2 / 2 Dimana −1

g ( . ) =(1 + 20 . ) = collapse collapse reductio reduction n factor factor  D ma"− D min . = =o*ality  Dma" + Dmin / =bending bending strain strain pada pipa pipa

/b =

t  =buckling buckling strain strainund under er pure pure bending bending 2 D

/ 1= bending strainmaksimumsaat strain maksimumsaat instalasi / 2 =¿− place bending strainmaksimum f 1 =faktor faktor keamana keamanan n bendinguntuk bendinguntuk bending bending saat saat instalas instalasii ditambahtekan ditambahtekanan an ekstern eksternal al f  2=faktor faktor keamana keamanan n bendinguntuk  bendinguntuk ∈− placebending ditambahtekanan eksternal eksternal  Dma"

= diameter maksimum pada potongan melintang melintang manapun sepanjang pipa! dalam satuan mm (in.)

 Dmin

 = diameter minimum pada potongan melintang manapun sepanjang pipa! dalam satuan mm (in.)

#aktor keamanan 2' dan 23 disarankan bernilai 3 atau lebih untuk un tuk instalasi dimana bending strain dapat meningkat seara signi/kan akibat kondisi tertentu! atau lebih keil dari 3 saat bending strain telah terde/nisi dengan baik.

2. iagra+ alir perhitungan tebal pipa ASME B31.8 #l,*hart 1 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Internal Pressure Containment 

#l,*hart / - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria External Pressure Collapse 0ntuk ,*hart / +enga*u ke ,*hart 12 sa+a) karena kriteria desain pada ASME B31.8 +enga*u ke A&I '& 1111 #l,*hart 3 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Local Buckling 0ntuk ,*hart 3 +enga*u ke ,*hart 14 sa+a) karena kriteria desain pada ASME B31.8 +enga*u ke A&I '& 1111 #l,*hart 2 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Propagation Buckling 0ntuk ,*hart 2 +enga*u ke ,*hart 15 sa+a) karena kriteria desain pada ASME B31.8 +enga*u ke A&I '& 1111

N! "S #1$1 #l,*hart 4 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Internal Pressure Containment 

#l,*hart 5 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria External Pressure Collapse

#l,*hart 6 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Local Buckling

#l,*hart 8 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Propagation Buckling

N! 1%81 #l,*hart % - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Internal Pressure Containment 

#l,*hart 1$ - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria External Pressure Collapse

-ada D$ '9%'! tidak terdapat kriteria desain tebal pipa tertentu yang harus dipenuhi terkait e8ternal pressure ollapse

#l,*hart 11 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Local Buckling

#l,*hart 1/ - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Propagation Buckling

A&I '& 1111 #l,*hart 13 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Internal Pressure Containment 

#l,*hart 12 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria External Pressure Collapse

#l,*hart 14 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Local Buckling

#l,*hart 15 - iagra+ Alir ebal &ipa Kriteria Propagation Buckling

3. 'e7ie, +ateri kuliah

a. -erbed erbedaa aan n anta antara ra rigid pipeline  dan exible pipeline 'igid &ipeline Rigid pipeline tidak bisa berdefleksi sehingga seolah olah menarik beban

#leible &ipeline Flexible pipeline membelokkan dan mentransfer beban medium di sekitarnyal

Jika pipa dikubur, interaksi rigid pipeline dengan tanah yaitu hanya pada titik  perletakkan pipa pada tanah

Jika pipa dikubur, tanah yang berada di samping  pipa turut berkontribusi pada performa flexible  pipeline

Rigid pipeline mulai menunjukkan tanda tanda structural distress sebelum berdefleksi vertikal 2 persen Rigid pipeline terbuat dari tabung baja, dengan lapisan internal dan eksternal untuk  perlindungan terhadap korosi, abrasi, dan  benturan, isolasi panas, serta untuk menambah  berat dengan tujuan menambah stabilitas. Rigid pipeline biasanya memiliki rentang diameter dari .! hingga !." meter 

Flexible pipeline akan berdefleksi sekurangkurangnya 2 persen tanpa structural distress.

Sumber :

Flexible pipeline merupakan komposit dari logam dan polimer 

Flexible pipeline memiliki rentang diameter dari .! hingga ." meter 

Aandolph! 0. and Eou;erne! S. 3+''. BFshore Eeotehnial "ngineering. Spon -ress : $e6 1ork. https:77preGi.om7Hr9elajjy2jG7;arigid;se https:77preGi.om7Hr9elaj jy2jG7;arigid;se8iblepipe7 8iblepipe7 b.  ontoh materia materiall pipa Corros Corrosion ion Aesista Aesistane ne 5lloy 5lloy (CA5) (CA5) Stainless Steel

Stainless Steel merupakan material tahan karat yang mengandung sekitar '+J kromium yang menegah proses pengkaratan logam. emampuan emampuan tahan karat ka rat diper diperole oleh h dari dari terben terbentuk tuknya nya lapis lapisan an tipis tipis oksida oksida kromi kromium! um! dimana dimana lapisan oksida ini menghalangi proses oksidasi besi membuat baja ini tidak bisa berkarat. @iasanya material pembentuknya menggunakan steel dengan kode bahan ',! ,34 (Inonel)! %34! 9+& .

Nickel Based Alloy

$ike $ikell based based alloy alloy merupa merupaka kan n materi material al tahan tahan ka karat rat yang yang tersusu tersusun n atas atas sekitar 3+J kromium dan sekitar ,+J nikel. 0aterial ini ook digunakan untuk transport uida hydroarbon dengan temperature rendah seperti $E (iKui/ed $atural Eas) yang memiliki suhu < ',+ oC. ontoh material berbasis nikel adalah , $i (In;ar).

Titanium Based Alloy

 Titanium alloy merupakan material tahan karat dengan banyak kelebihan! selain anti karat! bahan ini juga ringan (4,J berat baja)! selain itu memiliki

tensile strength yang tinggi (hingga 3++ ksi). ekurangan material ini ada pada biaya pembuatannya yang mahal ('+8 biaya pembuatan steel). . -erbeda -erbedaan an pipa CA5 CA5 dengan dengan mehanial mehanial bonding bonding dan metallur metallurgia giall bonding Pipa Corrosion Resistant Alloy (CRA)

-ipa -ipa orr orrosi osion on resis resistan tantt alloy alloy merupa merupakan kan pipa pipa yang yang memili memiliki ki materi material al lapi lapisa san n inter interna nall anti anti koros orosi. i. -ipa ipa CA CA5 5 digu diguna naka kan n ke keti tika ka baha bahan n yang yang ditransportasikan di dalam pipa sangat korosi2. @erikut adalah potongan melintang pipa CA5.

Mechanical Bonding

#echani #echanical cal bondin bonding g merupak merupakan an ikatan ikatan antara antara pipa pipa baja baja dan $R% menggunak menggunakan an variasi pegas. #etode ini dapat dilakukan menggunakan cara hydroforming atau full length pipe expander. #aterial yang biasa digunakan berupa karet, kaca, maupun FR& 'Fiber reinforced plastic(. Metallurgical Bonding

#etallurgical bonding adalah ikatan antara 2 logam yang berbeda yang dibentuk dari rolling panas, co-extrusion, lasan penutup atau ikatan peledak 'explosive bonding(. )ekura )ekuranga ngan n dari dari metode metode ini yaitu yaitu membut membutuhka uhkan n biaya biaya yang yang tinggi tinggi dikare dikarenaka nakan n membutuhkan proses manufaktur yang sangat kompleks.

*umber+ http+. http+.fontijnegrotnes.comnesne-solution-for fontijnegrotnes.comnesne-solution-for-mechanical-bonding-cra-lined-mechanical-bonding-cra-lined pipes

d. -erbeda -erbedaan an arbon arbon steel! high high strength strength lo6 alloy alloy steel! dan dan alloy steel. steel. Carbon steel (baja karbon) Carbon Carbon steel steel merupa merupaka kan n ka kateg tegori ori baja baja lunak. lunak. Semaki Semakin n tingg tinggii ka kandu ndunga ngan n karbon karbon maka semakin sulit untuk dilas dilas dikarena dikarenakan kan tingkat tingkat meningkat meningkatnya nya tingkat kekerasan dan berkurangnya tingkat kekenyalan baja. @aja karbon dibagi menjadi empat kategori berdasarkan presentasi karbonnya:    

arbon arbon arbon arbon

rendah (k (kurang dari +.'4J) lunak (+.'4+.39J) se sedang (+ (+.++.49J) ti tinggi (+ (+.,+'.+J)

igh strength lo6 alloy steel (baja paduan rendah) igh igh stre streng ngth th lo6 lo6 allo alloy y stee steell merup merupak akan an ka kate tego gori ri baja baja amp ampur uran an yang yang member memberik ikan an si2at si2at mekani mekanis s dan perlin perlindun dungan gan ko koro rosi si yang yang lebih lebih baik baik dari dari arbon steel. igh strength lo6 alloy steel meliputi bajabaja bajabaja yang memiliki tegangan leleh mulai dari &+ hingga + ksi (34 sampai dengan &%+ 0-a). -enambahan sejumlah elemen paduan terhadap baja karbon seperti krom! kolumbium kolumbium!! tembaga! tembaga! mangan! mangan! molibdenu molibdenum! m! nikel! nikel! 2os2or! 2os2or! ;anadium! ;anadium! atau Girk Girko onui nuim

akan ak an

memp memper erb baiki iki

si2a si2at tsi si2a 2att

mek mekanisn nisnya ya..

@aja @aja

karbo rbon

mendapatkan kekuatan dengan penambahan kandungan karbonnya! elemen 

elem elemen en

padua aduan n

men menip ipta tak kan

tamb tambah aha an

kek ekua uata tan n

lebi lebih h

deng engan

mikrostruktur yang halus dibanding mikrostruktur yang kasar yang diperoleh selama selama proses proses pendingina pendinginan n baja. baja. @aja paduan rendah rendah berkekua berkekuatan tan tinggi tinggi digunakan dalam kondisi seperti tempaan atau kondisi normalL yakni kondisi di mana tidak digunakan perlakuan panas.

5lloy steel (baja paduan)

@aja paduan adalah baja yang merupakan ampuran dari beragam unsure deng dengan an tota totall amp ampura uran n men menap apai ai 'J hing hingga ga 4+J 4+J dari dari bera beratn tnya ya untu untuk k meningkatkan si2at mekanisnya. @aja paduan terbagi menjadi dua kelompok yaitu lo6alloy steel dan highalloy steel  Tujuan  Tujuan dilakukan dilakukan penambahan unsur yaitu: •

Untuk menaikkan si2at mekanik baja (kekerasan! keliatan! kekuatan tarik dan

sebagainya) •

Untuk menaikkan si2at mekanik pada temperatur rendah

•

Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)

•

Untuk membuat si2atsi2at spesial @aja paduan yang diklasi/kasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:

•

Lo alloy steel ! jika elemen paduannya M 3!4 J

•

!edium alloy steel ! jika elemen paduannya 3!4 < '+ J

•

High alloy steel ! jika elemen paduannya > '+ J

@aja paduan juga dibagi menjadi dua golongan golongan yaitu baja ampuran ampuran khusus (special alloy steel ) N high speed steel.

e. -ipa -ipa dengan dengan nominal pipe pipe siGe ($-S) ($-S) '3O! maka maka diameter diameter terluar terluar pipanya pipanya &ipa dengan nominal pipe sie '/&*( !20 maka diameter terluarnya 1!"#$% sesuai tabel dimensi pipa pada Piping pada Piping Material Guide. Guide. 1erikut adalah penentuannya +

2.

-erbed erbedaa aan n S01 S01S S dan dan S0TS S0TS S01S (Spei/ed 0inimum 1ield Strength) merupakan titik di mana suatu material mulai mengalami de2ormasi plastis (irre;ersible) dan merupakan batas atas de2ormasi elastis. S0TS (Spei/ed 0inimum Tensile Strength) merupakan titik di mana suatu material mulai mengalami pengeilan luas penampang ( necking) hingga akhirnya putus apabila tegangan masih diberikan. Titik Titik saat putus disebut 2ailure point.

g. 0aterial 0aterial grade grade pipa! perbeda perbedaan an material material grade grade P&3 dan P,4 menurut menurut 5-I 4 0aterial grade adalah spesi/kasi material pipa berdasarkan kekuatan dan komposisi material serta kegunaannya. 0aterial grade ditetapkan oleh kodekode kodekode yang berlaku internasional. internasional. -ada sebuah sebuah proyek yang akan dilaksanakan! perlu mengikuti ketentuan ketentuan material grade yang ditetapkan ditetapkan sebelumnya. 0aterial grade akan mempengaruhi komposisi material pipa. @erdasarkan -S (-rodut Spei/ation Spei/ation e;el) ' 5-I 4 yang terdapat pada tabel 35 halaman ! komposisi material grade P&3 dan P,4 seamless terdiri dari karbon maksimum +.3%J! mangan maksimum '.&+J untuk P,4 dan '.+J untuk P&3! 2os2or maksimum +.+J! dan sul2ur maksimum +.+J. Sedangkan pada kondisi 6elded! komposisi material grade P&3 dan P,4 terdiri dari karbon maksimum +.3,J! mangan maksimum '.+J untuk P&3 dan '.&4J untuk P,4! 2os2or maksimum +.+J dan sul2ur maksimum +.+J. @erdasarkan -S (-rodut Spei/ation Spei/ation e;el) 3 5-I 4 yang terdapat pada tabel 3@ halaman ! komposisi material grade P&3 dan P,4 seamless terdiri dari karbon maksimum +.3&J! mangan maksimum '.&+J untuk P,4 dan '.J untuk P&3! 2os2or maksimum +.+34J! dan sul2ur maksimum +.+'4J. Sedangkan pada kondisi 6elded! komposisi material grade P&3 dan P,4 terdiri dari karbon maksimum +.33J! mangan maksimum '.+J untuk P&3 dan '.&4J untuk P,4! 2os2or maksimum +.+34J dan sul2ur maksimum +.+'4J.

@erdasarkan -S (-rodut Spei/ation Spei/ation e;el) 3 5-I 4 yang terdapat pada tabel 5 halaman %! S01S -S ' untuk grade P&3 adalah &3 ksi (39+ 0-a) dan grade P,4 adalah ,4 ksi k si (&&% 0-a). Sedangkan untuk -S 3 yang terdapat pada tabel @ halaman %! S01S kedua grade sama dengan -S ' hanya saja ada batas maksimum yaitu 3 ksi (&9, 0-a) untuk P&3 dan % ksi (,++ 0-a) untuk P,4. Sedangkan UTS (Ultimate Tensile Tensile Strength) -S ' untuk grade P&3 adalah ,+ ksi (&'& 0-a) dan grade P,4 adalah  ksi (4'0-a). (4'0-a). Sedangkan untuk -S 3! UTS kedua grade sama dengan -S ' hanya saja ada batas maksimum yaitu ''+ ksi (4% 0-a) untuk kedua grade P&3 dan P,4. h. -erbeda -erbedaan an pipa pipa seamless! seamless! "AQ! "AQ! dan S5Q S5Q -ipa -ipa seamle seamless ss adalah adalah pipa pipa yang yang di2abr di2abrika ikasi si tanpa tanpa sambung sambungan7 an7las lasan! an! menyatu menyatu seara keseluru keseluruhan. han. Dalam Dalam praktek praktek pembuatann pembuatannya! ya! seamless seamless pipe memang merupakan pipa yang dibentuk tanpa membuat sambungan sama sekali! sehingga tidak ada bagian dari pipa yang pernah terganggu atau berubah materialnya akibat panas pengelasan. -ipa ini dibuat dari baja silinder pejal! yang dilubangi dalam kondisi hampir meleleh! biasa disebut billet. -embentukan pipa dilakukan dengan menusuk silinder yang masih panas tersebut. tersebut. -enusuka -enusukan n ini akan menyebabkan menyebabkan silinder silinder pejal pejal menjad menjadii berlub berlubang ang di bagian bagian tengah tengah sehing sehingga ga menjad menjadii pipa pipa dengan dengan ketebalan tertentu. Dengan metode pembuatan tanpa join tersebut! pipa yang yang dihasi dihasilk lkan an dapat dapat lebih lebih baik baik ka kare rena na kual kualita itas s baja baja yang yang dihasi dihasilk lkan an adal adalah ah hamp hampir ir sama sama pada pada seti setiap ap area area perm permuk ukaa aan n pipa pipa.. Sela Selain in itu! itu! ketebalan ketebalan dengan menggunakan metode ini! pipa yang memiliki ketebalan ketebalan berapapun memungkinkan untuk diproduksi. @iasanya pipa jenis ini dibuat untuk ukuran diameter diba6ah %R. -ipa "AQ adalah singkatan dari "letri Aesistane Qelded yang menunjukkan bagaimana pipa besi dibuat! yaitu dengan pengelasan listrik yang mengandalkan perbedaan ketahanan antara kedua permukaan logam. Tahanan ini akan menyebabkan panas pada logam dan meleburkan baja sehingga menyebabkan kedua permukaan permukaan logam yang ada menyatu menjadi pipa yang utuh. 5da 3 teknik pengelasan dalam "AQ! yaitu pengelasan spot dan pengelasan seam (sambungan). -ipa yang dihasilkan dari proses ini termasuk ke dalam kategori pipa 6elded. -enggunaannya beragam mulai dari produksi mesin! tabung dekorasi arsitektur! hingga kebutuhan lainnya. -ipa S5Q (Submerged 5r Qelding ongitudinal) adalah pipa yang dibuat dari pelat dan dilas dengan logam /ller di dalam pasir. -engelasan -engelasan ini menggunakan elekroda untuk memanaskan ka6at logam /ller dan mengisi gap antara kedua ujung pipa.

i.

-erbeda -erbedaan an kegunaa kegunaan n orrosion orrosion oati oating! ng! insulati insulation on oating! oating! dan dan onrete onrete oating diguna naka kan n untu untuk k mela melak kukan ukan prot protek eksi si pada pada pipa pipa Corross Corrossion ion coating coating digu terhadap korosi akibat air laut. 5ir laut yang mengandung garam bersi2at elektrolit sehingga membuat pipa baja dapat terkena korosi. korosi. digunakan an untuk untuk melak melakuka ukan n proteks proteksii pada pada pipa "nsulatio "nsulation n coating coating   digunak terh terhad adap ap temp tempera eratu turr agar agar temp temper erat atur ur bagi bagian an dala dalam m dan dan luar luar tida tidak k memi memili liki ki perb perbed edaa aan n temp temper erat atur ur yang yang sign signi/ i/ka kan. n. Deng Dengan an insu insula lati tion on oating! oating! temperatur temperatur pipa bagian dalam dan luar tidak terlalu terlalu ekstrim sehingga laju pemuaian tidak begitu signi/kan. digunaka kan n sebaga sebagaii pember pemberat at pipa pipa dalam dalam ke keada adaan an Concrete coating diguna koson ko song. g. -ipa -ipa dalam dalam keadaan eadaan ko koson song g ender enderung ung ke keda dap p sehing sehingga ga ak akan an mun munul ul gaya gaya angk angkat at dan dan apab apabil ila a terl terlal alu u besa besarr dapa dapatt meny menyeb ebab abka kan n buckling . Selain itu! concrete coating  juga menjaga agar pipa ukup berat untuk untuk tetap tetap diam diam di dasar dasar laut laut dan dan tidak tidak mengal mengalami ami goyang goyangan an akibat akibat gangguan arus ba6ah laut yang dapat menyebabkan buckling pada pipa.

 j.

egunaan dan dan hubungan orrosion oating! oating! internal oating! oating! insulation oating7o6 assurane oating dengan temperatur

-ada sumber 666.brederosha6.om7solutions  dapat diketahui ontoh bahan orrosion oating! insulation oating7o6 assurane oating serta hubungannya dengan temperatur. Untuk orrosion oating diambil jenis -" (Three ayer -olyethylene Coating)! internal oating diambil jenis Sure#lo T0 #"C! dan o6 assurane oating diambil jenis Thermotite UTA5 T0

 -"

-" merupakan oating yang terdiri atas beberapa lapisan! yakni #@" (2usion bonded epo8y)! perekat kopolimer! dan lapisan luar berupa polietilen. -" memberikan proteksi yang luar biasa untuk pipa dengan diameter keil dan besar dengan kapasitas temperatur minimum hingga &+  oC dan maksimum hingga %4  oC.

 Sure#lo T0 #"C

Coating ini memiliki kapasitas temperatur maksimal hingga '++  oC. UTA5 T0   Thermotite UTA5

Coating jenis ini adalah jenis oating yang khusus khu sus digunakan untuk keperluan struktur subsea dengan kapabilitas kedalaman kedalaman perairan yang tidak terbatas o dan kapasitas suhu maksimal '3+ C. Coating ini memiliki kelebihan berupa kondukti;itas thermal yang rendah sehingga dapat mengurangi ketebalan isolasi yang diperlukan dan memperkeil biaya transportasi dan instalasi! kemampuan daktilitas pada suhu rendah sehingga memungkinkan reeling pada suhu rendah dan memungkinkan eksibilitas pada jad6al instalasi. Coating jenis ini merupakan lapisan tipis yang biasa dipasangkan pada bagian dalam pipa gas alam untuk u ntuk memperhalus permukaan internal pipa sehingga dapat meningkatkan laju aliran. k. -enurunan -enurunan persama persamaan an hoop hoop stress! stress! longitud longitudinal inal stres stress s

∑ F  =0  3

( σ 1 2 d$ ) 2 2 t 24 " −( p 2 d$ ) 2 2 r 2 4 " = 0 σ 1 2 2 t2 4 " − p 2 2 r 2 4 " =0 σ 1=

 pr t 

eterangan: oop stress σ 1 :

 p

:

Tekanan nan uid uida (gage)

r

:

*arijari dalam pipa

t 

:

etebalan di dinding pipa (all thickness )

∑ F  = 0  "

( ( ))

σ 2 2 %rt  1+

σ 2=

 pr 2 t 

t  − p ( % r 2 )=0 2r

1 1+

t  2r

eterangan: ongitudinal stress σ 2 :

 p

:

Tekanan nan uid uida (gage)

r

:

*arijari dalam pipa

t 

:

etebalan di dinding pipa (all thickness )

Sumber : @eer!#.-.! *ohnston! ".A.! De6ol2! *.T.! 0aGurek! D.#. 3+'3. 0ehanis o2 0aterials ,th edition. $e6 1ork : 0Era6ill halaman &%&9 l.

-erbeda -erbedaan an bukli bukling! ng! propaga propagation tion bukling! bukling! rupture! rupture! burstin bursting g Buckling  adalah keadaan dimana permukaan pipa sudah tidak bundar sempurna! atau mengalami perubahan bentuk akibat tekanan yang besar.  Terdapat  Terdapat dua jenis buckling  yaitu local buckling  dan global buckling . Seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Local Buckling

#lobal buckling Propagation buckling  adalah keadaan dimana adanya perambatan de2ormasi pada penampang melintang pipa dan merambat sepanjang pipa yang disebabkan oleh tekanan hidrostatik dan biasanya terjadi pada saat instalasi saat pipa baru dilepas ke laut. -rinsip dari  propagation  propagation buckling  adalah adanya tekanan yang dapat menimbulkan  propagating buckle  yang nilainya lebih besar daripada tekanan yang diperlukan untuk menegah terjadinya perambatan buckle tersebut.

$upture  adalah keadaan dimana pipa mengalami kegagalan akibat gaya luar yang terlalu besar sehingga tegangan tarik pada pipa telah mele6ati titik kritisnya.

Bursting  adalah kegagalan dimana pipa peah akibat tekanan internal yang terlalu besar sehingga pipa menjadi peah dan uida yang dialirkannya menjadi tumpah keluar pipa.

Collapse  adalah kondisi pipa dimana tekanan dari luar sangat besar dan menyebabkan pipa tidak lagi bulat tetapi lama kelamaan menjadi pipih.

BAGIAN B

$ominal -ipe SiGe = 3&O Diameter -ipa uar = 3&.+++ inh = ,+9., mm 0aterial Erade 7 Type = 5-I 4 Er.P Er.P 43 dan 5-I 4 Er.P,+ Er.P,+  Tipe #abrikasi #abrikasi pipa = S5Q  1oungs  1oungs 0odulus (Steel) = 3++++ 0-a 0-a Design -ressure! -d = '4 0-a oop Stress Design #ator = +.3  Temperature  Temperature Derating #ator #ator =' ongitudinal ongitudin al *oint #ator =' Density o2 Sea6ater = '+34 kg7m  Collapse #ator = +. -oisson Aatio @aja = +. -ropagation @ukling @uklin g Design #ator = +.% 58ial #ore #ore (-ositi;e (-ositi;e 2or ompression) ompression) = + $ @ending Stress (as a J o2 S01S) = 3 J ydrotest -ressure = '.34 8 -d = '%.4 0-a Density o2 Ser;ie (Eas) = &%.4 kg7m  Design i2e = 34 years -oisson ratio = +. edalaman -erairan hidrostatis = '+.34 0-a S01S S01S S0TS S0TS

P,+V P43V P,+V P43V

&'& 49 4' &44

= diasumsikan '+++ meter

 Tekanan



0-a 0-a 0-a 0-a

ASME B31.8 - Internal &ressure (ntain+ent Diketahui ;ariabel;ariabel sebagai berikut. D = Diameter luar pipa nominal (inh ! mm) " = #aktor longitudinal joint ($ilai " terdapat pada tabel %&'.'.')  *ika jenis longitudinal longitudinal joint tidak bisa bisa ditentukan seara pasti! pasti! maka nilai " digunakan +., untuk pipa $-S & (D$ '++) dan yang lebih keil! atau +.% untuk pipa yang lebih besar dari $-S & (D$ '++). # = #aktor desain ($ilai # terdapat pada tabel %&'.'.,') - = Tekanan desain (psig! k-a) (batasan untuk nilai - terdapat pada bagian %&'.'.) S = Spei/ed 0inimum 1ield Strength (psi! 0-a) 0-a) (batasan untuk nilai S terdapat pada bagian %&'.'.&)  T = Temperature Temperature derating 2ator 2ator (terdapat pada tabel %&'.'%') %&'.'%') t = tebal dinding pipa nominal (inh! mm)

Dengan modi/kasi persamaan unit SI pada 5S0" @'.% bagian %&'.'.'a! tebal pipa dapat ditentukan dengan persamaan berikut.

t =

PD 2000 2S2FET 

Sumber : 5S0" @'.% < 3+'+! 3+'+! Chapter I! -ara. -ara. %&'.'.'a page page , Instalasi Untuk kondisi instalasi! nilai - adalah nol. al ini menyebabkan ketebalan ketebalan pipa tidak dapat ditentukan dari kondisi ini. 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = + mm



 t = + mm



idrotest Untuk kondisi hidrotest! nilai - adalah = '.34 8 - d = '%.4 0-a = '%4+ k-a

t =

  18750 2 609.6 2000 2 S 2 0.72 2 1 2 1

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = 33.'' mm



 t = '9.' mm



Bperasi Untuk kondisi operating! nilai - adalah '4 0-a = '4+++ k-a.

t =

  15000 2 609.6 2000 2 S 2 0.72 2 1 2 1

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = '.,9 mm



 t = '4.& mm



ASME B31.8 - Eternal &ressure (llapse Collapse pressure dari pipa harus melebihi external pressure sepanjang pipa dan dirumuskan sebagai berikut :

 P ( ¿ ¿ o − Pi) ≤ f o Pc

¿

Dimana

f  o=collapse factor

¿ 0.7 untuk seamlessatau pipa E()  untuk pipa pipa cold e"pand e"panded ed , seperti seperti pipa pipa DS$)  DS$)  ¿ 0.6 untuk 2

 Pc =collapse collapse pressu pressuredari redari pipa , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) Collapse pressure ! - dapat ditentukan dengan membagi (- o-i) dengan 2aktor keruntuhan.

-ersamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung collapse pressure  : P y P e  Pc = 2 2  P y + Pe √  P

 P y =2 S

 Pe =2 E

( ) ( ) t   D

t   D

3

( 1− * ) 2

Dimana 2

 / mm ( lb / psi )  E= mod modulu uluss elasti elastisit sitas as , dalam dalam satuan satuan '  / 2

 Pe =elastic elastic collaps collapsee pressur pressuree dari dari pipa, dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) 2

 P y = yield pressure pressure saat collapse , dalam satuan '  / mm ( psi ) + 

* = Poisson sratio ( 0.3 untuk untuk baja) Sumber : 5S0" @'.%3+'+! @'.%3+'+! Chapter II! II! -ara 5%&3.'.3 ''''! Setion &! "Kuation 4! ,a! ,b! ,! page 9

 0engau pada 5-I A-



Instalasi Dengan -o = tekanan hidrostatik ('+.34 0-a) dan - i = +! maka:

( P o− Pi ) f  o

= Pc

10.25 = P c 0.7

 Pc =14.64 1Pa Dengan melakukan iterasi perhitungan berikut dapat ditentukan ketebalan pipa.

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

2

(

t  609.6

 Pe =2 2 207000

) (

t  609.6

)

1− 0.3

3

2

Setelah melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh hasil sebagai berikut : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = 3+.%, mm



 t = 3+.& mm



idrotest Dengan -o = tekanan hidrostatik ('+.34 0-a) dan - i = '4 0-a! maka:

( P o− Pi ) f  o

= Pc

4.75 = Pc 0.7

 Pc =6.785 1Pa Dengan melakukan iterasi perhitungan berikut dapat ditentukan ketebalan pipa.

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p 2

 P y =2 S

2

(

t  609.6

) (

 Pe =2 2 207000

t  609.6

)

3

1− 0.3

2

Setelah melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh hasil sebagai berikut : 5-I 4 Er.P 43



S01S = 49 0-a



5-I 4 Er.P,+



 t = '9.3 mm

S01S = &'& 0-a



 t = '%.99 mm

Bperasi Dengan -o = tekanan hidrostatik ('.+34 0-a) dan - i = '4 0-a! maka:

( P o− Pi ) f  o

= Pc

4.75 = Pc 0.7

 Pc =6.785 1Pa Dengan melakukan iterasi perhitungan berikut dapat ditentukan ketebalan pipa.

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

(

2

t  609.6

 Pe =2 2 207000

) (

t  609.6

)

1− 0.3

3

2

Setelah melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh hasil sebagai berikut : 5-I 4 Er.P 43



S01S = 49 0-a



5-I 4 Er.P,+



 t = 3+.%, mm

S01S = &'& 0-a



 t = 3+.& mm

ASME B31.8 - 9*al Bu*kling ombinasi bending strain dan beban tekanan eksternal harus memenuhi :

 P (¿ ¿ o − Pi ) ≤ g ( . )  P c / +¿ /b -ersamaan tersebut berlaku untuk nilai D7t maksimum = 4+. Untuk menghindari terjadinya bukling! bending strain harus dibatasi sebagai berikut :

/  f 1 / 1 /  f 2 / 2 Dimana −1

g ( . ) =(1 + 20 . ) = collapse collapse reducti reduction on factor factor  D ma"− D min . = =o*ality  Dma" + Dmin / =bending strain pada pipa

/b =

t  =bucklin buckling g strain strainund under er pure pure bending bending 2 D

/ 1= bending strainmaksimumsaat strain maksimumsaat instalasi / 2 =¿− place bending strainmaksimum f 1 =faktor faktor keamana keamanan n bendinguntu bendinguntukk bending bending saat saat instalas instalasii ditamba ditambah h tekanan tekanan eksterna eksternall f  2=faktor faktor keamana keamanan n bendinguntu bendinguntuk  k ∈− placebending ditambahtekanan eksternal

 Dma"

= diameter maksimum maksimum pada potongan potongan melintang manapun manapun sepanjang

pipa! dalam satuan mm (in.)  Dmin  = diameter minimum pada potongan melintang manapun sepanjang pipa! dalam satuan mm (in.) Sumber : 5S0" @'.%3+'+! Chapter II! -ara 5%&3.3.& ''''! Setion &! "Kuation ! %a! %b! page 9

 0engau pada 5-I A-



$ilai kelonjongan a6al digunakan nilai mendekati +.++4 sesuai dengan yang ditentukan juga pada D$BS#'+'. arena pada D$BS#'+' hanya menggunakan pembagi satu D sedangkan pada 5-I A-'''' menggunakan 3D! maka nilai kelonjongan digunakan +.++34. $ilai regangan lentur menggunakan hubungan pada kur;a tegangan regangan yaitu sebagai berikut.

S /=  E

/=

S 207000

Instalasi Dengan W = +.++34! maka nilai g(W) adalah: −1

g ( . ) =( 1+ 20 2 0.0025 ) =0.9524 Dengan nilai p o = '+.34 0-a dan p i = + 0-a! maka:

/ 10.25 + = g ( . ) /b  Pc

/b =

/=

t  2 2 609.6

S 207000

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p 2

 P y =2 S

(

2

t  609.6

) (

 Pe =2 2 207000

)

3

t  609.6

1− 0.3

2

Dengan melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh tebal pipa : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = '%.4 mm



 t = '%.' mm



idrotest Dengan W = +.++34! maka nilai g(W) adalah: −1

g ( . ) =( 1+ 20 2 0.0025 ) =0.9524 Dengan nilai p o = '+.34 0-a dan p i = '%.4 0-a! maka:

/ 10.25 + = g ( . ) /b  Pc

/b =

/=

t  2 2 609.6

S 207000

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

(

2

t  609.6

)

(

 Pe =2 2 207000

)

3

t  609.6

1− 0.3

2

Dengan melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh tebal pipa : 5-I 4 Er.P43

S01S = 49 0-a



5-I 4 Er.P,+

S01S = &'& 0-a



 t = '.+, mm



 t = ',.9+ mm



Bperasi Dengan W = +.++34! maka nilai g(W) adalah: −1

g ( . ) =( 1+ 20 2 0.0025 ) =0.9524 Dengan nilai p o = '+.34 0-a dan p i = '4 0-a! maka:

/ 10.25 + = g ( . ) /b  Pc

/b =

/=

t  2 2 609.6

S 207000

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

(

2

t  609.6

 Pe =2 2 207000

) (

t  609.6

)

1− 0.3

3

2

Dengan melakukan iterasi! diperoleh tebal pipa : 5-I 4 Er.P43

S01S = 49 0-a



5-I 4 Er.P,+

 t = '. mm



S01S = &'& 0-a



 t = '.' mm



ASME B31.8 - Bu*kle &rpagatin Untuk pipa ba6ah laut! karena tekanan hidrostatik adalah gaya yang menyebabkan berpropagasi! maka perlu dilakkan estimasi buckle propagation buckle  untuk berpropagasi!  pressure. *ika kondisi memungkinkan bagi buckle untuk berpropagasi! maka ara untuk menegah atau menangkap mereka perlu dipertimbangkan dipertimbangkan dalam desain. -enangkap buckle perlu digunakan dalam kondisi berikut :

 Po− Pi  f  p P p Dimana

[ ]

t   P p=24 S  D

2.4 2 =buckle propagati propagation on pressur pressuree , dalamsatua dalam satuan n '  / mm ( psi)

f  p= propagatin  propagating g buckle design factor = 0.80

$ilai

 P p

 dapat diperoleh dengan menghitung

 Po− Pi

 dibagi dengan

 propagating buckle design actor 

Dengan modi/kasi persamaan - p diperoleh 2ormula untuk menghitung ketebalan pipa minimum yaitu sebagai berikut

( )

P p t = D 24 S

 5 12

( )

P p t =609.6 24 S

 5 12

Sumber : 5S0" @'.%3+'+! Chapter II! -ara 5%&3.'.3 ''''! Setion &! "Kuation 9! page '+

 mengau pada 5-I A-



Instalasi Untuk kondisi instalasi! - o = '+.34 0-a dan - i = + 0-a. Sehingga nilai 2 p diperoleh sebagai berikut.

 P p=

10.25 =12.8125 1Pa 0.8

Dengan menggunakan persamaan -p termodi/kasi dapat ditentukan nilai ketebalan ketebalan pipa.

(

12.8125 t =609.6 24 S

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

)

 5 12

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = &+.&& mm



 t = %.'' mm



idrotest Untuk kondisi instalasi! - o = '+.34 0-a dan - i = '%.4 0-a. Sehingga nilai 2 p diperoleh sebagai berikut.

 P p=

10.25 =12.8125 1Pa 0.8

Dengan menggunakan persamaan -p termodi/kasi dapat ditentukan nilai ketebalan ketebalan pipa.

t =609.6

(

12.8125 24 S

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

)

 5 12

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = &+.%9 mm



 t = &.'' mm



Bperasi Untuk kondisi instalasi! - o = '+.34 0-a dan - i = '4 0-a. Sehingga nilai 2 p diperoleh sebagai berikut.

 P p=

10.25 =12.8125 1Pa 0.8

Dengan menggunakan persamaan -p termodi/kasi dapat ditentukan nilai ketebalan ketebalan pipa.

t =609.6

(

12.8125 24 S

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

)

 5 12

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = 3.+% mm



 t = 3,. mm



A&I '& 1111 - Internal &ressure (ntain+ent Hydrostatic test pressure! pipeline design design pressure pressure ! dan incidental overpressure ! termasuk tekanan internal dan e8ternal yang bekerja pada pipa! tidak boleh melebihi nilai yang ditentukan persamaan berikut :

 Pt  ≤ f d f e f t  Pb  Pd ≤ 0.80 P t   Pa ≤ 0.90 Pt  Dimana f  d =

faktor faktor desain desain tekananinter tekananinternal nal , dapat dapat diterap diterapkanuntuk kanuntuk semua pipa

= +.9 untuk pipa = +.4 untuk riser

f  e

= 6eld joint 2ator! 2ator! longitudinal or spiral seam 6eld. anya material dengan nilai 2aktor ' yang dapat diterima.

f  t 

= temperature derating 2ator = '.+ untuk temperatur kurang dari '3'oC (34+o#)

 Pa

= inidental o;erpressure (tekanan internal dikurangi tekanan eksternal)! dalam satuan $7mm3 (psi)

 Pb

= spei/ed minimum burst pressure dari pipa! dalam satuan $7mm 3 (psi)

 Pd

= tekanan desain pipa! dalam satuan $7mm 3 (psi)

 Pt 

= tekanan tes hidrostatis (tekanan internal dikurangi tekanan eksternal)! dalam satuan $7mm3 (psi)

Dengan modi/kasi diperoleh bah6a nilai - t yang perlu dipertimbangkan dipertimbangkan adalah

 P a 0.9 . $ilai - t diambil yang terbesar untuk digunakan pada perhitungan ketebalan

pipa berdasarkan rumus -b. Spei/ed minimum burst pressure (- b)ditentukan dengan salah satu persamaan berikut : D  Pb=0.45 ( S + #  ) ) ln  Di  atau

 Pb=0.90 ( S + #  ) )

t   D−t 

Dimana D Di S t U (psi) ln

= = = = =

diameter luar pipa! dalam satuan mm (in.) D < 3t 3t = diam diamet eter er dala dalam m pip pipa! a! dala dalam m sat satua uan n mm mm (in (in.) .) spei/ed minimum yield strength (S01S) pipa! dalam satuan $7mm 3 (psi) teb teba al di dindi nding pipa ipa nom nomina inal! dala dalam m sa satua tuan mm mm (i (in.) n.) spei/ed minimum ultimate tensile strength pipa! dalam satuan $7mm 3

= logaritma natural

Dengan modi/kasi! kedua persamaan diatas dapat diubah masingmasing menjadi sebagai berikut.

 Di= exp

t =

[

D Pb 0.45 ( S + # )

]

 5 t = D− Di

D 0.9 ( S + # ) +1  P b

Sumber : 5-I A- ''''! Setion Setion &! "Kuation 'a! 'b! 'b! '! 3a! 3b! page page '+

Instalasi

 Pa=| P i− Pe|=10.25 1Pa

 Pt =

 P a 0.9

=11.39 1Pa

$ilai -t di atas lebih keil dari nilai - t yang ditentukan yaitu '%.4 0-a. Digunakan Digunakan - t = '%.4 0-a.

 Pb=

Pt  0.9

=20.83 1Pa

 Pd =0.8 Pt =15 1Pa -erhitungan -erhitungan ketebalan pipa menggunakan salah satu dari 3 2ormula berikut.

 Di=

t =

 

609.6

[

  20.83 exp 0.45 ( S + # )

]

 5 t =609.6− D i

  609.6 0.9 ( S + # ) +1 20.83

Untuk persamaan pertama : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = ',.%4 mm



 t = '&.9 mm



Untuk persamaan kedua : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



idrotest

 Pa=| P i− Pe|=8.5 1Pa

 t = ',.%, mm



 t = '&.9 mm



 Pt =

 P a 0.9

= 9.44 1Pa

$ilai -t di atas lebih keil dari nilai - t yang ditentukan yaitu '%.4 0-a. Digunakan Digunakan - t = '%.4 0-a.

 Pb=

Pt  0.9

=20.83 1Pa

 Pd =0.8 Pt =15 1Pa -erhitungan -erhitungan ketebalan pipa menggunakan salah satu dari 3 2ormula berikut.

 Di=

t =

 

609.6

[

  20.83 exp 0.45 ( S + # )

  609.6 0.9 ( S + # ) 20.83

]

 5 t =609.6− D i

+1

Untuk persamaan pertama : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = ',.%4 mm



 t = '&.9 mm



Untuk persamaan kedua : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



Bperasi

 Pa=| P i− Pe|= 4.75 1Pa

 Pt =

 P a 0.9

=5.28 1Pa

 t = ',.%, mm



 t = '&.9 mm



$ilai -t di atas lebih keil dari nilai - t yang ditentukan yaitu '%.4 0-a. Digunakan Digunakan - t = '%.4 0-a.

 Pb=

Pt  0.9

=20.83 1Pa

 Pd =0.8 Pt =15 1Pa -erhitungan -erhitungan ketebalan pipa menggunakan salah satu dari 3 2ormula berikut.

 Di=

t =

 

609.6

[

  20.83 exp 0.45 ( S + # )

]

 5 t =609.6− D i

  609.6 0.9 ( S + # ) +1 20.83

Untuk persamaan pertama : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = ',.%4 mm



 t = '&.9 mm



Untuk persamaan kedua : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = ',.%, mm



 t = '&.9 mm



A&I '& 1111 - Eternal &ressure (llapse Collapse pressure dari pipa harus melebihi external pressure sepanjang pipa dan dirumuskan sebagai berikut :

 P ( ¿ ¿ o − Pi) ≤ f o Pc

¿

Dimana

f  o=collapse factor

¿ 0.7 untuk seamlessatau pipa E()  untuk pipa pipa cold e"pand e"panded ed , seperti seperti pipa pipa DS$)  DS$)  ¿ 0.6 untuk 2

 Pc =collapse collapse pressu pressuredari redari pipa , dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) Collapse pressure ! - dapat ditentukan dengan membagi (- o-i) dengan 2aktor keruntuhan.

-ersamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung collapse pressure  : P y P e  Pc = 2 2  P y + Pe √  P

 P y =2 S

 Pe =2 E

( ) ( ) t   D

t   D

3

( 1− * ) 2

Dimana 2

 / mm ( lb / psi )  E= mod modulu uluss elasti elastisit sitas as , dalam dalam satuan satuan '  / 2

 Pe =elastic elastic collaps collapsee pressur pressuree dari dari pipa, dalam dalam satuan satuan '  / mm ( psi) 2

 P y = yield pressure pressure saat collapse , dalam satuan '  / mm ( psi ) + 

* = Poisson sratio ( 0.3 untuk untuk baja) Sumber : 5-I A- ''''! Setion Setion &! "Kuation 4! ,a! ,b! ,! page 9 Instalasi Dengan -o = tekanan hidrostatik ('+.34 0-a) dan - i = +! maka:

( P o− Pi ) f  o

= Pc

10.25 = P c 0.7

 Pc =14.64 1Pa Dengan melakukan iterasi perhitungan berikut dapat ditentukan ketebalan pipa.

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p 2

 P y =2 S

2

(

t  609.6

 Pe =2 2 207000

) (

t  609.6

)

1− 0.3

3

2

Setelah melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh hasil sebagai berikut : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = 3+.%, mm



 t = 3+.& mm



idrotest Dengan -o = tekanan hidrostatik ('+.34 0-a) dan - i = '4 0-a! maka:

( P o− Pi ) f  o

= Pc

4.75 = Pc 0.7

 Pc =6.785 1Pa Dengan melakukan iterasi perhitungan berikut dapat ditentukan ketebalan pipa.

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p 2

2

 P y =2 S

(

t  609.6

) (

 Pe =2 2 207000

t  609.6

)

3

1− 0.3

2

Setelah melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh hasil sebagai berikut : 5-I 4 Er.P 43



S01S = 49 0-a



5-I 4 Er.P,+



 t = '9.3 mm

S01S = &'& 0-a



 t = '%.99 mm

Bperasi Dengan -o = tekanan hidrostatik ('.+34 0-a) dan - i = '4 0-a! maka:

( P o− Pi ) f  o

= Pc

4.75 = Pc 0.7

 Pc =6.785 1Pa Dengan melakukan iterasi perhitungan berikut dapat ditentukan ketebalan pipa.

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

(

2

t  609.6

 Pe =2 2 207000

) (

t  609.6

)

1− 0.3

3

2

Setelah melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh hasil sebagai berikut : 5-I 4 Er.P 43

S01S = 49 0-a



 t = 3+.%, mm



5-I 4 Er.P,+

S01S = &'& 0-a



 t = 3+.& mm



A&I '& 1111 - 9*al Bu*kling ombinasi bending strain dan beban tekanan eksternal harus memenuhi :

 P (¿ ¿ o − Pi ) ≤ g ( . )  P c / +¿ /b -ersamaan tersebut berlaku untuk nilai D7t maksimum = 4+. Untuk menghindari terjadinya bukling! bending strain harus dibatasi sebagai berikut :

/  f 1 / 1 /  f 2 / 2 Dimana −1

g ( . ) =(1 + 20 . ) = collapse collapse reducti reduction on factor factor  D ma"− D min . = =o*ality  Dma" + Dmin / =bending strain pada pipa

/b =

t  =bucklin buckling g strain strainund under er pure pure bending bending 2 D

/ 1= bending strainmaksimumsaat strain maksimumsaat instalasi / 2 =¿− place bending strainmaksimum f 1 =faktor faktor keamana keamanan n bendinguntu bendinguntukk bending bending saat saat instalas instalasii ditamba ditambah h tekanan tekanan eksterna eksternall f  2=faktor faktor keamana keamanan n bendinguntu bendinguntuk  k ∈− placebending ditambahtekanan eksternal  Dma"

= diameter maksimum maksimum pada potongan potongan melintang manapun manapun sepanjang

pipa! dalam satuan mm (in.)

 Dmin

 = diameter minimum pada potongan melintang manapun sepanjang

pipa! dalam satuan mm (in.) Sumber : 5-I A- ''''! Setion Setion &! "Kuation ! %a! %b! page 9 $ilai kelonjongan a6al digunakan nilai mendekati +.++4 sesuai dengan yang ditentukan juga pada D$BS#'+'. arena pada D$BS#'+' hanya menggunakan pembagi satu D sedangkan pada 5-I A-'''' menggunakan 3D! maka nilai kelonjongan digunakan +.++34. $ilai regangan lentur menggunakan hubungan pada kur;a tegangan regangan yaitu sebagai berikut.

S /=  E

/=

S 207000

Instalasi Dengan W = +.++34! maka nilai g(W) adalah: −1

g ( . ) =( 1+ 20 2 0.0025 ) =0.9524 Dengan nilai p o = '+.34 0-a dan p i = + 0-a! maka:

/ 10.25 + = g ( . ) /b  Pc

/b =

/=

t  2 2 609.6

S 207000

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

(

2

t  609.6

)

(

 Pe =2 2 207000

)

3

t  609.6

1− 0.3

2

Dengan melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh tebal pipa : 5-I 4 Er.P43

S01S = 49 0-a



5-I 4 Er.P,+

S01S = &'& 0-a



 t = '%.4 mm



 t = '%.' mm



idrotest Dengan W = +.++34! maka nilai g(W) adalah: −1

g ( . ) =( 1+ 20 2 0.0025 ) =0.9524 Dengan nilai p o = '+.34 0-a dan p i = '%.4 0-a! maka:

/ 10.25 + = g ( . ) /b  Pc

/b =

/=

t  2 2 609.6

S 207000

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

(

2

t  609.6

 Pe =2 2 207000

) (

t  609.6

)

1− 0.3

3

2

Dengan melakukan iterasi sebanyak '+ kali! diperoleh tebal pipa :

5-I 4 Er.P43

S01S = 49 0-a



5-I 4 Er.P,+

S01S = &'& 0-a



 t = '.+, mm



 t = ',.9+ mm



Bperasi Dengan W = +.++34! maka nilai g(W) adalah: −1

g ( . ) =( 1+ 20 2 0.0025 ) =0.9524 Dengan nilai p o = '+.34 0-a dan p i = '4 0-a! maka:

/ 10.25 + = g ( . ) /b  Pc

/b =

/=

t  2 2 609.6

S 207000

 Pc =

P y Pe  p y + p e √  p

 P y =2 S

2

(

2

t  609.6

 Pe =2 2 207000

) (

t  609.6

)

1− 0.3

3

2

Dengan melakukan iterasi! diperoleh tebal pipa : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = '. mm



 t = '.' mm



A&I '& 1111 - Bu*kle &rpagatin Untuk pipa ba6ah laut! karena tekanan hidrostatik adalah gaya yang menyebabkan berpropagasi! maka perlu dilakkan estimasi buckle propagation buckle  untuk berpropagasi!  pressure. *ika kondisi memungkinkan bagi buckle untuk berpropagasi! maka ara untuk menegah atau menangkap mereka perlu dipertimbangkan dipertimbangkan dalam desain. -enangkap buckle perlu digunakan dalam kondisi berikut :

 Po− Pi  f  p P p Dimana

[ ]

t   P p=24 S  D

2.4 2 =buckle propagati propagation on pressur pressuree , dalamsatua dalam satuan n '  / mm ( psi)

f  p= propagatin  propagating g buckle design factor = 0.80

$ilai

 P p

 dapat diperoleh dengan menghitung

 Po− Pi

 dibagi dengan

 propagating buckle design actor 

Dengan modi/kasi persamaan - p diperoleh 2ormula untuk menghitung ketebalan pipa minimum yaitu sebagai berikut

( )

P p t = D 24 S

 5 12

( )

P p t =609.6 24 S

 5 12

Sumber : -ada 5-I A- ''''! Setion &! "Kuation 9! page '+ Instalasi Untuk kondisi instalasi! - o = '+.34 0-a dan - i = + 0-a. Sehingga nilai 2 p diperoleh sebagai berikut.

 P p=

10.25 =12.8125 1Pa 0.8

Dengan menggunakan persamaan -p termodi/kasi dapat ditentukan nilai ketebalan ketebalan pipa.

(

12.8125 t =609.6 24 S

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

)

 5 12

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = &+.&& mm



 t = %.'' mm



idrotest Untuk kondisi instalasi! - o = '+.34 0-a dan - i = '%.4 0-a. Sehingga nilai 2 p diperoleh sebagai berikut.

 P p=

10.25 =12.8125 1Pa 0.8

Dengan menggunakan persamaan -p termodi/kasi dapat ditentukan nilai ketebalan ketebalan pipa.

(

12.8125 t =609.6 24 S

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

)

 5 12

S01S = 49 0-a



S01S = &'& 0-a



 t = &+.%9 mm



 t = &.'' mm



Bperasi Untuk kondisi instalasi! - o = '+.34 0-a dan - i = '4 0-a. Sehingga nilai 2 p diperoleh sebagai berikut.

 P p=

10.25 =12.8125 1Pa 0.8

Dengan menggunakan persamaan -p termodi/kasi dapat ditentukan nilai ketebalan ketebalan pipa.

(

12.8125 t =609.6 24 S

5-I 4 Er.P43

)

 5 12

S01S = 49 0-a



 t = 3.+% mm



5-I 4 Er.P,+

S01S = &'& 0-a



 t = 3,. mm



N! 1%81 - Internal &ressure (ntain+ent Untuk pipa dengan tensile hoop stress

σ  y

yang diakibatkan perbedaan antara

tekanan eksternal dan internal! tidak boleh melebihi nilai

σ  yp

 yang diijinkan

sebagai berikut : σ  yp=η h σ  F k t 

ηh= faktor penggunaan

Untuk kasus ini! diambil nilai

ηh= 0.72

σ  yp=hoop hoop stress stress yangdiijinkan yangdiijinkan σ  F =specified specified minimum yield strength strength o

k t t =temperat temperatur uree deratin derating g factor factor , untuk untuk tempera temperatur tur dibaah dibaah 120 ! , k t t =1.0  *ika tidak ada ada metoda yang lebih lebih akurat untuk digunakan! digunakan! tensile hoop stress! untuk dibandingkan dibandingkan dengan

σ  y =( pi− p e )

σ  yp

 sebelumnya! ditentukan dengan 2ormula :

 D 2 t 

 pi=tekananinternal  pe =tekanan eksternal eksternal  D = diameter diameter luar pipa nominal nominal

t =tebaldinding tebal dinding pipanominal pipa nominal -ersamaan di atas dapat dimodi/kasi menjadi persamaan berikut

 D ( pi − p e ) t = 2 σ  y 0engingat batas tensile hoop stress tidak diiGinkan melebihi tekanan iGin! maka nilai tekanan yang terjadi dibatasi sama dengan tekanan iGin

σ  y =σ  yp Dengan menggabungkan persamaanpersamaan di atas! tebal pipa dapat dihitung dengan persamaan berikut t =

D ( pi− p e ) 2. ηh & σ  F 2 k t 

Sumber : -ada D$ '9%'! -ara &.3.3.'! page 3+3' Instalasi Dengan -i = + 0-a dan - e = '+.34 0-a! maka:

t =

609.6 (10.25 ) 2 2 0.72 2 σ  F 2 1

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+





σ  F  σ  F 

 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = '3.+% mm



 t = '+.&% mm



idrotest Dengan -i = + 0-a dan - e = '+.34 0-a! maka:

t =

609.6 (10.25 ) 2 2 0.72 2 σ  F 2 1

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+





σ  F  σ  F 

 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = 33.'' mm



 t = '9.' mm



Bperasi Dengan -i = + 0-a dan - e = '+.34 0-a! maka:

t =

609.6 (10.25 ) 2 2 0.72 2 σ  F 2 1

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+





σ  F  σ  F 

 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = '.,% mm



 t = '4.% mm



N! 1%81 - Eternal &ressure (llapse  Tidak terdapat terdapat pembahasan mengenai mengenai e8ternal pressure pressure ollapse pada pada D$ '9%'

N! 1%81 - 9*al Bu*kling ombinasi kritis dari tegangan longitudinal dan tegangan hoop dapat dirumuskan sebagai berikut :

( )

0 

σ  " σ  +  y =1 σ  "cr σ  ycr

 Tegangan  Tegangan tekan bernilai bernilai positi2 untuk persamaan persamaan tersebut  ' 

 1 

σ  " " =σ  " " + σ  " "

 '   '  σ  " =  ( tekan bernilai positif  positif  )  $

 1 

σ  " =

 1   ( tekanbernilai positif  ) ) 

 ' = gaya aksial  $ = % ( D−t ) t =luas potonganmelintan potongan melintang g  1 =momenbending

) =

%   ( D −t )2 t =elastic elastic section section modulus modulus 4

 D= diamete diameterr luar luar pipa nominal nominal t =diameter diameter dalam pipanomina pipa nominall  ' 

 1 

σ  " "  '  σ  "  "  1  σ  "cr = σ  "cr + σ  "cr σ  " σ  "  ' 

σ  "cr =tegangan tegangan longitudinal longitudinal kritis ketika' ketika ' beraksi sendirian sendirian ( 1 =0, p =0 )  ' 

σ  "cr  "cr =σ  F   F  untuk D / t ≤ 20

 ' 

[

σ  "cr =σ  F  1− 0.001

)]

(

 D −20 untuk 20 < D /t <10 0 t 

σ  F =specified specified yield strength strength ( sesuaidengan sesuai dengan 0.2 residual  residual strain )  1 

σ  "cr tegangan n longitud longitudinalkritis inalkritismak maksimu simum m ketika ketika 1 beraksisendir beraksisendirian ian ( ' = 0, p =0 )  "cr = teganga

 1 

[

σ  "cr = σ  F  1.35−0.0045

D t 

]

300 ∗σ   D / t   y 0 =1 + σ  ycr

σ  y =( pe − pi )

D diperhatikan pada analisis buckling 2 t   = tegangan hoop yang harus diperhatikan

 pe =tekanan eksternal eksternal  pi=tekananinternal

 p= pe − pi =e"ternal o*erpressu o*erpressure re σ  ycr =tegang tegangan anhoo hoop p kritis kritis ketika ketika p beraksi beraksi sendir sendirian ian( ' =0, 1 =0 )

σ  ycr =σ  yE = E

( −) t 

 D t 

2

untukσ  untukσ  yE ≤

[ ( )]

1  2 σ  F  σ  ycr =σ  ycr = σ  F  1− 3 3 σ  yE

2

 2 σ  3  F 

2 untuk σ  yE >  σ  F  3

ombinasi yang diperbolehkan untuk

σ  "

 dan

σ  y

 dide/nisikan dengan

memasukan 2aktor pemakaian yang diperbolehkan untuk kombinasi kritis. ombinasi yang diperbolehkan sebagai berikut :

(

σ  " " η "p σ  "cr

)

0 

+

σ  y y ≤1 η yp σ  ycr

Dimana

η "p= faktor penggunaan yang diperbolehkan diperbolehkan (nilai

η yp = faktor penggunaan yang diperbolehkan diperbolehkan ( nilai

σ  " σ  "cr  "cr σ  y σ  ycr

 yangdiperbo  yang diperbolehkan lehkan ) ketikaσ  y = 0

 yangdiperbo  yang diperbolehkan lehkan ) ketikaσ  " =0

Aekomendasi Aekomendasi nilai 2aktor yang disarankan adalah sebagai berikut :

σ  E=tegangan tegangan kritis kritis jikamaterial jikamaterial elastis elastis

σ  E - 0.42

η "p untuk instalasi = 0.86 danuntuk operasi = 0.5 η yp untuk instalasi =0.75 danuntu dan untukk operasi operasi =0.43

$ = gaya aksial = + $e6ton 0 = bending stress = 3J S01S = +.3 S  ' 

σ  " " =0

 1 

σ  " =

  0.72 S

%  ( D−t )2 t  4

 ' 

 1 

σ  " =σ  " + σ  " =

σ  y =( pe − pi )

 ' 

  0.72 S

%  ( 609.6 −t )2 t  4

609.6 2 t 

σ  "cr  "cr =σ  F   F  untuk D / t ≤ 20

 E 2 t   D

[

 ' 

σ  "cr =σ  F  1− 0.001

(

609.6

t 

[

 1 

σ  "cr = σ  F  1.35−0.0045

 ' 

)]

−20 untuk 20 < D / t <10 0

 609.6

t 

]

 1 

σ  " "  '  σ  "  "  1  σ  "cr = σ  "cr + σ  "cr σ  " σ  "

(

)

2

 2 t  σ  ycr =σ  yE = E untuk σ  yE ≤ σ  F  609.6 −t  3

[ ( )]

1  2 σ  F  σ  ycr =σ  F  1− 3 3 σ  yE

300

0 =1 +

(

2

2 untuk σ  yE >  σ  F  3

∗σ  y

609.6 / t 

σ  " " η "p σ  "cr

σ  ycr

)

0 

+

σ  y y ≤1 η yp σ  ycr

Iterasi dilakukan dilakukan dengan analisis goal seek untuk menari nilai t. Sumber : -ada D$ '9%'! -ara @.'.'! page ,%

Instalasi Untuk kondisi instalasi digunakan p e = '+.34 0-a dan p i = + 0-a.

 ' 

  0.72 S

 1 

σ  " =σ  " + σ  " =

σ  y =( pe − pi )

%  ( 609.6 −t )2 t  4

609.6 2 t 

 ' 

σ  "cr  "cr =σ  F   F  untuk D / t ≤ 20

[

 ' 

σ  "cr =σ  F  1− 0.001

(

609.6

t 

[

 1 

σ  "cr = σ  F  1.35−0.0045

 ' 

σ  "cr =

σ  "

 609.6

t 

]

 1 

 ' 

σ  "

)]

−20 untuk 20 < D / t <10 0

σ  "cr +

σ  "

σ  "

 1 

σ  "cr

(

)

2

t   2 σ  ycr =σ  yE = E untuk σ  yE ≤ σ  F  609.6 −t  3

[ ( )]

1  2 σ  F  σ  ycr =σ  F  1− 3 3 σ  yE

300

0 =1 +

(

2

2 untuk σ  yE >  σ  F  3

∗σ  y

609.6 / t 

σ  ycr

)

0 

σ  " σ  y + ≤1 0.86 σ  "cr 0.75 σ  ycr

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+





σ  F  σ  F 

 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = '9.'&, mm



 t = '9.'& mm



idrotest Untuk kondisi hidrotest digunakan p e = '+.34 0-a dan p i = '%.4 0-a.  ' 

 1 

σ  " =σ  " + σ  " =

σ  y =( 8.5 )

  0.72 S

%  ( 609.6 −t )2 t  4

 609.6 2 t 

 ' 

σ  "cr  "cr =σ  F   F  untuk D / t ≤ 20

[

 ' 

σ  "cr =σ  F  1− 0.001

(

609.6

t 

[

 1 

σ  "cr = σ  F  1.35−0.0045

 ' 

)]

−20 untuk 20 < D / t <10 0

 609.6

t 

]

 1 

σ  "  '  σ  "  1  σ  "cr = σ  "cr + σ  "cr σ  " σ  "

(

)

2

t   2 σ  ycr =σ  yE = E untuk σ  yE ≤ σ  F  609.6 −t  3

[ ( )]

1  2 σ  F  σ  ycr =σ  F  1− 3 3 σ  yE

300

0 =1 +

(

2

2 untuk σ  yE >  σ  F  3

∗σ  y

609.6 / t 

σ  ycr

)

0 

σ  " " σ  y y + ≤1 0.5 σ  "cr 0.43 σ  ycr

5-I 4 Er.P43

σ  F 



5-I 4 Er.P,+



 = 49 0-a

σ  F 

 = &'& 0-a

 t = 3&.+3 mm



 t = 3'.%, mm



Bperasi Untuk kondisi instalasi digunakan p e = '+.34 0-a dan p i = '4 0-a.  ' 

  0.72 S

 1 

σ  " =σ  " + σ  " =

σ  y =( 4.75 )

%  ( 609.6 −t )2 t  4

 609.6 2 t 

 ' 

σ  "cr  "cr =σ  F   F  untuk D / t ≤ 20

[

 ' 

σ  "cr =σ  F  1− 0.001

(

609.6

t 

[

 1 

σ  "cr = σ  F  1.35−0.0045

 ' 

)]

−20 untuk 20 < D / t <10 0

 609.6

t 

]

 1 

σ  " "  '  σ  "  "  1  σ  "cr = σ  "cr + σ  "cr σ  " σ  "

(

)

2

 2 t  σ  ycr =σ  yE = E untuk σ  yE ≤ σ  F  609.6 −t  3

[ ( )]

1  2 σ  F  σ  ycr  ycr =σ  F   F  1− 3 3 σ  yE

300

0 =1 +

∗σ  y

609.6 / t 

σ  ycr

2

2 untuk σ  yE  yE >  σ  F  3  F 

(

)

0 

σ  " " σ  y y + ≤1 0.5 σ  "cr 0.43 σ  ycr

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



σ  F 



σ  F 

 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = '. mm



 t = .'& mm



N! 1%81 - Bu*kle &rpagatin -ropagation -ropagation bukle tidak bisa terinisiasi! atau berpropagasi ke bagian pipa dimana e8ternal o;erpressure maksimumnya lebih rendah dari propagation pressure dari pipa. al tersebut dirumuskan sebagai berikut : 2 t  1.15  P pr % σ  F   D−t 

( )

#ormula tersebut dianggap sebagai batas ba6ah. Dengan modi/kasi persamaan pada @.3.3 5ppendi8 @ D$ '9%'! makan diperoleh 2ormula ketebalan pipa minimum sebagai berikut.

t =

D

√

1.15 % 2 σ  F 

 P pr

+1

Dengan D adalah diameter pipa (,+9., mm)! X # adalah S01S! - pr adalah tekanan propagasi. Tekanan propagasi diambil nilai o;erpressure yang kemungkinan terjadi dari masingmasing kondisi. Sumber : -ada D$ '9%'! -ara @.'.'! page ,9 Instalasi Dengan -pr merupakan selisih tegangan eksternal ('+.34 0-a) dan tegangan internal (+ 0-a)! maka ketebalan pipa yang diperlukan dapat diperoleh sebagai berikut. t =

  609.6

√

1.15 % 2 σ  F  10.25

+1

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



σ  F  σ  F 



 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = &9. mm



 t = &,.,' mm



idrotest Dengan -pr merupakan selisih tegangan eksternal ('+.34 0-a) dan tegangan internal ('%.4 0-a)! maka ketebalan pipa yang diperlukan dapat diperoleh sebagai berikut.

t =

  609.6

√

1.15 % 2 σ  F  +1 8.5

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



σ  F  σ  F 



 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = &4.,4 mm



 t = &3. mm



Bperasi Dengan -pr merupakan selisih tegangan eksternal ('+.34 0-a) dan tegangan internal ('4 0-a)! maka ketebalan pipa yang diperlukan dapat diperoleh sebagai berikut. t =

  609.6

√

1.15 % 2 σ  F  4.75

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

+1





σ  F  σ  F 

 = 49 0-a  = &'& 0-a

 t = &.9 mm



 t = 3.43 mm



N! "S #1$1 - Internal &ressure (ntain+ent  Tekanan  Tekanan di dalam pipa pipa perlu memenuhi kriteria sebagai sebagai berikut.

Dimana : -l8 = -li selama operasi dan - l8 = -lt selama tes

 pb=( p l"− pe ) 2 6 m 2 6 S! 

 Tahanan  Tahanan pressure containment   pb(t) diberikan sebagai berikut. containment  p

Dipilih Y m = '.'4 karena kondisi US (Ultimate imit State) dan Y SC = '.+% untuk high pressure ontainment. Dengan modi/kasi persamaan 4.% D$BS#'+'! D$BS#'+'! dapat diperoleh 2ormula ketebalan ketebalan dinding pipa sebagai berikut.

t =

D 4 f cb  pb √ 3

+1

Sumber : D$ BS < #'+'! Setion 4 D 3++! "Kuation 4.! 4.%! 4.9! page &, Instalasi Dengan pl8 = + dan p e = '+.34 0-a! maka diperoleh diperoleh tekanan burst sebagai berikut.

 pb=( 10.25 ) 2 1.15 2 1.308=15.42 1Pa Untuk kedua grade material! diperoleh nilai 2 b adalah masingmasing nilai S01S nya! maka:

t =

  609.6 4S +1 15.42 √ 3

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



S01S = 49 0-a 0-a



 S01S = &'& 0-a





 t = ''.'3 mm  t = 9., mm

idrotest Dengan pl8 = '%.4 0-a dan p e = + 0-a (kondisi (kondisi beda tekanan terekstrim)! maka diperoleh tekanan burst sebagai berikut.

 pb=( 18.75 ) 2 1.15 2 1.308=28.203  1Pa Untuk kedua grade material! diperoleh nilai 2 b adalah masingmasing nilai S01S nya! maka: t =

  609.6 4S 28.203 √ 3

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

+1



S01S = 49 0-a 0-a



 S01S = &'& 0-a





 t = 3+.+4 mm  t = '.& mm

Bperasi Dengan pl8 = '4 0-a dan p e = + 0-a (kondisi (kondisi beda tekanan terekstrim)! maka diperoleh tekanan burst sebagai berikut.

 pb=( 15 ) 2 1.15 2 1.308=22.563 1Pa Untuk kedua grade material! diperoleh nilai 2 b adalah masingmasing nilai S01S nya! maka:

t =

  609.6 4S 22.563 √ 3

5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+

+1



S01S = 49 0-a 0-a



 S01S = &'& 0-a





 t = ',.'4 mm  t = '&.+4 mm

N! "S #1$1 - Eternal &ressure (llapse  Tahanan  Tahanan karakteristik untuk tekanan tekanan eksternal (p) harus dihitung sebagai berikut.

-ersamaan 4.'+ ini akan digunakan untuk menghitung ketebalan pipa. arena persamaan 4.'+ tidak linear maka m aka perlu dilakukan iterasi untuk memperoleh ketebalan dinding pipa. Digunakan nilai Y m = '.'4 dan Y SC = '.3,. Untuk persamaan 4.'3 digunakan Z 2ab = +.9 (S5Q)! untuk 2 o digunakan nilai maksimum mendekati +.++4.

Sumber : D$ BS < #'+'! Setion 4 D 3++! "Kuation 4.'+! 4.''! 4.'3! 4.'! 4.'&! page &, Instalasi

 P p= f  y 2 0 fab

2 t 

 D

 P p= f  y 2 0.93

2 E

 Pel=

(

2 t  609.6

609.6

1−0.3

)

3

t  2

Dengan pe = '+.34 0-a dan p min = +! maka persamaan 4.'& menghasilkan nilai p .

 pc =( pe − pmin ) 2 6 m 2 6 S!   pc =10.25 2 1.15 2 1.26=14.85 1Pa Dengan iterasi persamaan 4.'+ D$BS#'+' D$BS#'+' sebanyak '+ kali! akan diperoleh ketebalan ketebalan pipa material sebagai berikut :  5-I 4 Er.P43



5-I 4 Er.P,+



S01S = 49 0-a 0-a

 S01S = &'& 0-a

idrotest

 P p= f  y 2 0 fab

2 t 

 D

 P p= f  y 2 0.93

 Pel=

2 t  609.6

(

t  2 E 609.6 1−0.3

2

)

3

 t = '3.&9 mm



 t = ''.%% mm



Dengan pe = '+.34 0-a dan p min = '%.4 0-a! maka persamaan 4.'& menghasilkan nilai p.

 pc =( pe − pmin ) 2 6 m 2 6 S!   pc =8.5 2 1.15 2 1.26=12.3165 1Pa Dengan iterasi persamaan 4.'+ D$BS#'+' D$BS#'+' sebanyak '+ kali! akan diperoleh ketebalan ketebalan pipa material sebagai berikut :  5-I 4 Er.P43



5-I 4 Er.P,+



S01S = 49 0-a 0-a

 S01S = &'& 0-a

 t = ''.49 mm



 t = ''.+3 mm



Bperasi

 P p= f  y 2 0 fab

2 t 

 D

 P p= f  y 2 0.93

2 E

 Pel=

(

2 t  609.6

609.6

1−0.3

)

3

t  2

Dengan pe = '+.34 0-a dan p min = '4! maka persamaan 4.'& menghasilkan nilai p .

 pc =( pe − pmin ) 2 6 m 2 6 S!   pc = 4.75 2 1.15 2 1.26 =6.88  1Pa Dengan iterasi persamaan 4.'+ D$BS#'+' D$BS#'+' sebanyak '+ kali! akan diperoleh ketebalan ketebalan pipa material sebagai berikut : 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



S01S = 49 0-a 0-a

 S01S = &'& 0-a



 t = 9., mm



 t = 9.3 mm



N! "S #1$1 - 9*al Bu*kling





oal bukling dibedakan menjadi dua : ondi ondisi si load load ont ontro roll lled ed (C) (C) ondisi ini merupakan kondisi dimana respon struktur diatur oleh beban yang dikenakan. ondi ondisi si dis displ pla aem ement ent on ontr trol olle led d (DC) (DC) ondisi ini merupakan kondisi dimana respon struktur diatur oleh perpindahan geometrik. -engeekan -engeekan desain yang berbeda berlaku untuk kedua kondisi ini. @agian pipa yang terkena momen lentur! gaya aksial e2ekti2 dan o;erpressure internal harus diranang untuk memenuhi kondisi berikut berikut pada setiap bagiannya : -ada kriteria pembebanan terkombinasi! pembedaan perlu dilakukan antara kondisi load controlled  dan kondisi displacement controlled . Untuk kondisi load controlled ! pipa yang dikenakan momen lentur! gaya aksial e2ekti2 dan o;erpressure internal harus didesain sehingga mememenuhi kondisi berikut untuk seluruh penampang.

 *ika pipeline pipeline selain mengalami beban beban aksial! tekanan! dan dan momen juga mengalami beban titik lateral! hal ini perlu dimasukan dengan modi/kasi kapasitas momen plastis sebagai berikut.

-ipa yang terkena momen lentur! gaya aksial e2ekti2 dan o;erpressure eksternal harus didesain untuk memenuhi persamaan berikut.

Untuk kondisi displacement controlled ! pipa yang terkena regangan tekan longitudinal dan o;erpressure internal harus didesain untuk untu k memenuhi kondisi berikut untuk semua penampang.

-ipa yang terkenal regangan tekan longitudinal dan o;erpressure eksternal harus didesain untuk memenuhi kondisi berikut untuk semua penampang.

Sumber : D$ BS < #'+'! Setion 4 D ,++! "Kuation 4.'9a! 4.'9b! 4.3+! 4.3'! 4.33! 4.3! 4.3&! 4.34! 4.3,! 4.3! 4.3%! 4.39! 4.+! 4.' page &!&%!&9 Instalasi idrotest Bperasi

N! "S #1$1 - Bu*kle &rpagatin Propagation buckling  tidak dapat terjadi hingga loal bukling terjadi. -ada kasus tekanan eksternal melebihi kriteria di ba6ah ini! penahan bukling harus dipasang dengan jarak penahan ditentukan berdasarkan /loso/ biaya dan pipa sisa. riteria propagating bukle adalah sebagai berikut.

-ersamaan 4.'4 dapat dimodi/kasi menjadi sebagai berikut.

 p pr = pe 2 6 m 2 6 S! 

Dengan Z2ab = +.9 (pipa S5Q)!

6 m

 = '.'4 (US)! dan

modi/kasi persamaan 4.', D$BS#'+'! D$BS#'+'! maka:

6 S! 

 = '.3, (other)! serta

 p pr = pe 2 1.15 2 1.26

(

p pr t = D 35 2 f  y 2 0 fab

(

)

0.4

 )

 p e 2 1.15 2 1.26 t =609.6 35 2 f  y 2 0.93

0.4

Sumber : D$ BS < #'+'! Setion 4 D 4++! "Kuation 4.'4! 4.',! page & Instalasi Untuk kondisi instalasi! - e = '+.34 0-a sehingga:

 p pr =10.25 2 1.15 2 1.26=14.85 1Pa

(

 )

 p e 2 1.15 2 1.26 t =609.6 35 2 f  y 2 0.93 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



0.4

S01S = 49 0-a 0-a



 S01S = &'& 0-a





 t = 9.99 mm  t = &3.& mm

idrotest Untuk kondisi instalasi! - e = '+.34 0-a sehingga:

 p pr =10.25 2 1.15 2 1.26=14.85 1Pa

(

 )

 p e 2 1.15 2 1.26 t =609.6 35 2 f  y 2 0.93 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



0.4

S01S = 49 0-a 0-a



 S01S = &'& 0-a





 t = 9.99 mm  t = &3.& mm

Bperasi Untuk kondisi instalasi! - e = '+.34 0-a sehingga:

 p pr =10.25 2 1.15 2 1.26=14.85 1Pa

(

 )

 p e 2 1.15 2 1.26 t =609.6 35 2 f  y 2 0.93 5-I 4 Er.P43 5-I 4 Er.P,+



0.4

S01S = 49 0-a 0-a



 S01S = &'& 0-a





 t = 9.99 mm  t = &3.& mm

5-I 4 Dari Tabel Tabel ",C 5-I 4! digunakan tekanan minimum tes yaitu '%.4 0-a atau '%.4 pada tabel tersebut. Untuk Er. Er. P,+! tebal minimum pipa dengan $-S 3&O adalah '4.9 mm. Untuk Er. P43! tebal minimum pipa dengan $-S 3&O adalah 33.3 mm.

Aangkuman Tebal Dinding -ipa

Kriteria

Kndisi

Instalasi idrotest Bperasi Installati on "8ternal -ressure ydrotes Collapse t Bperatin g Installati on ydrotes oal @ukling t Bperatin g Installati on -ropagation ydrotes @ukling t Bperatin g  Tebal  Tebal Dinding -ipa -ipa yang Dipilih  Tebal  Tebal Dinding -ipa -ipa yang Dipilih (5-I 4) Internal -ressure Containment

Kriteria

Kndisi

ebal inding indin g &ipa Gr. Gr. ASME A&I B31.8 '&1111 t t in. t in. t ) ++) ) ++) +.++ +.++ +.4% '&.9 +.4 '9.' +.4% '&.9 +.,+ '4.& +.4% '&.9

:5$ Berdasarkan Kde N!;"S; N! 1%81 #1$1 t t in. t in. t ) ++) ) ++) +.&' '+.&% +.% 9., +.4 '9.' +.,9 '.& +.,+ '4.& +.44 '&.+4

+.%'

3+.& +.%'

3+.& +.++

+.&

''.%%

+.4

'%.99 +.&

'%.%% +.++

+.&

''.+3

+.%'

3+.& +.,+

'4.34 +.++

+.,

9.3

+.'

'%.' +.'

'%.' +.9

3.,+ +.++

+.,

',.9+ +.,

',.9+ +.4%

'&. +.++

+.4&

'.' +.4&

'.' +.&

%.,4 +.++

'.4+

%.'' '.&4

,.%% '.%

&,.,' '.4

9.99

'.&

&.'' '.&

&.'' '.,%

&3. '.4

9.99

'.+4

3,. '.+4

3,. '.3%

3.43 '.4

9.99

&,.,' '4.9

ebal inding indin g &ipa Gr. Gr. :4/ Berdasarkan Kde ASME A&I N!;"S; B31.8 '&1111 N! 1%81 #1$1 t t t t t t t t

Instalasi idrotest Bperasi Installati on "8ternal -ressure ydrotes Collapse t Bperatin g Installati on ydrotes oal @ukling t Bperatin g Installati on -ropagation ydrotes @ukling t Bperatin g  Tebal  Tebal Dinding -ipa -ipa yang Dipilih  Tebal  Tebal Dinding -ipa -ipa yang Dipilih (5-I 4) Internal -ressure Containment

in. ) +.++ +.% +.+

in. ) +.,, +.,, +.,,

++) +.++ 33.'' '.,9

in. ) +.&& +.9 +.,&

++) ''.' 3+.+, ',.'4

+.%3

3+.%, +.%3

3+.%, +.++

+.&9

'3.&9

+.,

'9.3 +.%

'9.9+ +.++

+.&,

''.49

+.%3

3+.%, +.,'

'4.,+ +.++

+.%

9.,

+.3

'%.4 +.3

'%.4 +.9

3.,+ +.++

+.,

'.+, +.,

'.+, +.4%

'&. +.++

+.4&

'. +.4&

'. +.&

%.,4 +.++

'.49

&+.&& '.&4

,.%% '.9,

&9. '.,

&3.&

'.,'

&+.%9 '.&

&.'' '.%+

&4.,4 '.,

&3.&

'.3,

3.+% '.3,

3.+% '.

&.9 '.,

&3.&

++) ',.%4 ',.%4 ',.%4

in. ) +.&% +.% +.+

++) '3.+9 33.'' '.,9

&9. 33.3

Dari hasil tabel ringkasan ketebalan pipa di atas! terlihat bah6a ketebalan pipa untuk material Erade P43 lebih besar daripada ketebalan pipa untuk material Erade P,+. al ini disebabkan karena nilai S01S dari material P43 (49 0-a) lebih keil daripada P,+ (&'& 0-a). Dengan nilai S01S yang keil! diperlukan luas penampang yang besar untuk dapat menahan tegangan desain dibandingkan dibandingkan dengan material P,+. 5pabila memilih nilai maksimum dari empat kode tersebut! Erade P,+ memerlukan tebal pipa &,.,' mm dan grade P43 memerlukan tebal &9. mm. Untuk nilai ketebalan ketebalan dinding pipa dari 5-I 4! Erade P,+ memerlukan tebal pipa minimum '4.9 mm dan Erade P43 memerlukan tebal pipa minimum 33.3 mm.

5ppendies Internal &ressure (ntain+ent

Eternal &ressure (llapse

9*al Bu*kling

&rpagatin Bu*kling