Kriteria Design Piping Di Area Pump

Pump, atau Pompa, secara umum mempunyai dua nozle utama, yaitu Suction dan Discharge. Dalam proses perencanaan piping system di area pompa ini, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, baik secara general maupun secara lebih khusus tergantung “service fluida” nya.

Secara umum yang perlu diperhatikan, tidak terbatas dengan daftar ini saja, yaitu:
Continue reading

Prosedur Pengencangan Baut pada Flange

Flange, seperti yang sudah dipahami bersama, mempunyai Baut dalam kelipatan empat, sehingga Valves atau Fittings dapat disambungkan dengan Flange tadi pada posisi manapun.

Symbol yang digunakan adalah disebut juga “Identification Symbols”. Symbol ini berada di “top of the head of Machine Bolts” atau pada ujung dari Stud Bolt. Bolt nya mestilah cukup panjang sehingga paling tidak ada sisa dua “thread” pada ujung setelah “Nut” ketika pemasangan komplit.

Proses pengencangan baut ini juga mesti hati-hati, sebab jika terlalu kencang ataupun kurang kencang akan mengakibatkan kebocoran pada sambungan.
Continue reading

Trunnion Calculation

Buat yang sering bergaul dengan piping matter, pastilah tau apa itu Trunnion.

Singkat kata, Trunnion adalah suatu metode untuk men-support suatu pipa.

Continue reading

API Standard: Pengelompokan Berdasarkan Penggunaan

Kemaren kita sudah melihat sejumlah API Standard yang sudah disummary. Berikut ini ada pengelompokan API Standard berdasarkan penggunaanya, sekaligus menampilkan API Standard yang tidak dicover oleh thread sebelumnya.

API Refining Documents yang berhubungan dengan dengan Pressure Equipment:
Continue reading

API Standard Summary

API atau American Petroleum Institute adalah suatu “Main US trade association ” untuk Industry Oil and Gas yang mewakili sekitar 400 Perusahaan yang tersebar di Production, Refinement and Distribution, serta industry lainnya, kadang juga disebut sebagai AOI atau American Oil Industry.

Sejak tahun 1924, API sudah membuat standard untuk keperluan Industry Minyak dan Gas Alam dunia.

Continue reading

BASIC ALLOWABLE STRESS

Dalam membicarakan Basic Allowable Stress, perlu kiranya kita membedakan dalam tiga bentuk stress yang terjadi:

1. Primary Stress
2. Secondary Stress
3. Localized Stress

1. Primary Stress:

adalah Direct Stress, Shear Stress dan Bending Stress, yang ditimbulkan akibat gaya luar, sehingga tercapailah keseimbangan antara gaya luar dan gaya dalam.

Yang termasuk dalam kelompok Primary Stress adalah:
• Direct Longitudinal and Circumferential Stress akibat Internal Pressure
• Bending Stress dan Torsional Stress karena Dead Load, Snow and Ice load, wind and Earthquake Load.
• Direct, Bending dan Torsional Stress due to restrained Thermal Loading, yaitu akibat adanya gaya luar yang diberikan kepada pipa sebagai akibat dipasangnya Anchor pada piping system.

Sehingga, secara umum, Primary Stress ini secara tidak langsung mengatakan keapda kita sejauh mana kemampuan piping system untuk menerima beban luar dengan aman dan tetap beroperasi tanpa mengalami kerusakan atau kegagalan.

Semua gaya yang timbul dan ditahan oleh pipa tadi, dikategorikan sebagai Sustained External Loading, dan besarnya gaya yang terjadi dikontrol dengan Code Allowable Value pada Temperature Operasi, yang terdapat pada Tabel A-1 ASME B31.3, misalnya atau ASME B31.1.

Untuk kasus tertentu, seperti Seismic/Earthquake, Start Up dan Shut Down condition, Stress yang berlebihan (Overstress) diijinkan.

2. Secondary Stress:
adalah biasanya pada bending nature yang bervariasi positive dan negative pada sepanjang penampang pipa, dan timbul lebih karena adanya perbedaan defleksi secara radial pada dinding pipa.

Yang paling penting dari Secondary Stress ini adalah Circumferential Bending Stress pada curve pipa

Secondary Stress bukanlah sumber utama kegagalan langsung (direct failure) pada ductile material pada saat diberi beban tunggal.
Jika terjadi diatas Yield Strength, maka yang akan terjadi adalah local deformation yang berakibat terjadinya re-distribution dari beban dan pengurangan Stress pada kondisi operasi.

Hanya saja, jika terjadi berulang atau cyclic, maka akan timbul “local strain range” yang bisa berppotensi menimbulkan kegagalan fatigue.

3. Localized Stress

Adalah stress yang terjadi secara cepat seperti pada hub nya Flange, atau pada inside diamater nya Branch Connection.

Allowable Stress:

Ada dua penamaan Allowable Stress yang dikenal:

a. Code Allowable Stress pada Operating Temeprature, yang kita sudah kenal.
b. Allowable Stress Range: yang ini kurang begitu dikenal, yang diturunkan dari Code Allowable Stress, yang menjadi dasar dari expansion and flexibility design.

Allowable Stress dari piping system ataupun juga piping component adalah berdasarkan fungsi dari Yield atau Tensile Strength of material pada “Cold Temperature” sampai “modest temperature”

Material property seperti Yield, Tensile Strength and Modulus Elasticity akan berbeda untuk setiap temperature dimana makin tinggi temperature maka nilai Yield, Tensile dan Modulus Elasticity dari material tersebut akan mengecil.

Code Allowable Stress :

Code Allowable Stress dalam Apendix A Table A-1 dari ASME B31.3 disebut juga Basic Allowable Stress dan mempunyai dua term, yaitu Sc dan Sh.

Term Sc adalah Allowable Stress untuk material pada “cold temperature”, dimana termasuk juga untuk Cryogenic Service, atau Temperature ambient service.

Sedangkan Sh adalah Allowable Stress untuk material pada Hot temperature.

Pada table A-1 Appendix A B31.3 code tersebut, nilai Allowable Stress yang dicantumkan untuk temperature dibawah temeprature “creep” (dibawah 800 F) adalah diambil yang paling kecil dari dibawah ini:

1. 1/3 dari SMTS (Specified Minimum Tensile Strength) pada room temperature.
2. 1/3 dari Tensile Strength at temperature
3. 2/3 dari SMYS (Specified Minimum Yield Strength) pda room temperature
4. 2/3 dari Yield Strength at temperature. Kecuali untuk Stainless Steel dan beberapa Alloys Steel, dimana nilainya adalah 90% dari Yield Strength pada temperature.

Allowable Stress Range:

SA = f (1.25SC + 0.25SH) ————-B31.3 para 302.3.5 (1a)

Dalam situasi dimana Sh lebih besar dari SL, maka perbedaan antara Sh dan SL bisa ditambahkan pada term 0.25Sh pada persamaan diatas, dengan demikian Allowable Stress Range menjadi:

SA = f [1.25{SC + SH) – SL ————-B31.3 para 302.3.5 (1b)

Formula ini juga disebut dengan Liberal Allowable Stress.

Untuk formula (1a) dan (1b) diatas:

f = stress range factor, dihitung dengan menggunakan formula (1c) dibawah,

f (see figure 302.3.5 ASME B31.3) = 6.0 (N)-0.2 <= fm ——(1c)

fm = maximum value of stress range factor: 1.2 untuk Ferrous materials dengan SMTS <= 517 Mpa (75 ksi) dan pada Temperature metal kurang atua sama dengan 371C (700F); selain itu maka fm = 1.0

Nilainya adalah sebagai berikut:

f-factor.jpg

Besarnya faktor f sangat mempengaruhi besarnya Allowable Stress yang diijinkan terjadi pada piping system yang mengalami severe cyclic. Sehingga Piping Stress Engineer harus mempertimbangkan kondisi piping pada saat mengalami cyclic serta memberikan saran dalam pemilihan material, serta yang penting juga harus lebih ketat dalam hal weld acceptance driteria dibandingkan dengan piping dengan normal fluid service condition.

Ringkasan dari Chapter I, ASME B31.3.

ASME B31.3 adalah makanan wajib bagi Piping Stress Engineer dan Piping Engineer pada umumnya. Pengetahuan terhadap Code ini dirasakan sangat perlu sebelum memulai pekerjaan didalam Piping Engineering.

Saya sendiri tetap terus menerus menambah pengetahuan dan mempelajari Code ini didalam upaya memberikan justifikasi terhadap pekerjaan yang saya lakukan, sekaligus melakukan pengecekan terhadap kesesuaian antara pekerjaan kita dengan Code.

Saya akan coba men-summary dari B31.3, mulai dari Chapter I, mudah-mudahan bisa terus sampai Chapter IX.

Mudah-mudahan bermanfaat bagi bahan pembelajaran kita bersama, termasuk saya sendiri.

================================================================================
Continue reading