Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

20
PERHITUNGAN PANJANG BENTANGAN PIPA Pendahuluan o Panjang bentangan (span) pipa maks,.m.um yang diijinkan untuk sistem perpipaan Hi:il1?:f,i?ff:,. ?f["i,tri:;j) il;ffi ; "Lnsk,ns ro",o i,g stress), 2) ' Panjang bentangan pipa harus rebih. kecir .daripada, jarak penyangga (support) yang dihitung berdasar tegangan rengkung oan i&exsi. Panjang Bentangan pipa o Panjang bentangan pipa untuk kondisi kedua ujung ditumpu sendi_sendi : , - FJ3zq "-1/.- vw - tAEr L-4t==- \ zz,sw ' Panjang pipa untuk beban terdistribusi merata dan kondisi ujung-ujungnya merupakan rerata sendi_sendi dan jepit_jepit. r - F,+zs, "-V- * . t^Er L-41_- \il3,5w (berdasa rkan persyaratan tegangan) (berdasarkan persyaratan defteksi) (berdasarkan persyaratan tegangan) (berdasa rkan persyarata n defleksi) Dengan : L Z Sn W : Panjang bentang pipa (ft) : modulus penampang pipi 1inu1 : tegangan tarik bahan ying'diijint<an p?g3 temperatur desain (psi) ' Lff::l",at pipa tiap pinja.g (ib/ftj terdiri d;,.i ;;;;ii,rr, fruidi dan : defleksi yang diijinkan (in) : momen inersia luas (ina) : modulus elastisitas pipa pada temperatur desain (psi) A I E Frekuensi Alami pipa o Frekuensi aramifn (daram cps) dinyatakan dengan persamaan : f = I P -s,tz -n zn\ t -;E-

Transcript of Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

Page 1: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

PERHITUNGAN PANJANG BENTANGAN PIPA

Pendahuluano Panjang bentangan (span) pipa maks,.m.um yang diijinkan untuk sistem perpipaan

Hi:il1?:f,i?ff:,. ?f["i,tri:;j) il;ffi ; "Lnsk,ns

ro",o i,g stress), 2)

' Panjang bentangan pipa harus rebih. kecir .daripada, jarak penyangga (support)yang dihitung berdasar tegangan rengkung oan i&exsi.

Panjang Bentangan pipao Panjang bentangan pipa untuk kondisi kedua ujung ditumpu sendi_sendi :

, - FJ3zq"-1/.-vw

- tAErL-4t==-\ zz,sw

' Panjang pipa untuk beban terdistribusi merata dan kondisi ujung-ujungnyamerupakan rerata sendi_sendi dan jepit_jepit.

r - F,+zs,"-V- *. t^ErL-41_-

\il3,5w

(berdasa rkan persyaratan tegangan)

(berdasarkan persyaratan defteksi)

(berdasarkan persyaratan tegangan)

(berdasa rkan persyarata n defleksi)

Dengan :

LZSn

W

: Panjang bentang pipa (ft): modulus penampang pipi 1inu1: tegangan tarik bahan ying'diijint<an p?g3 temperatur desain (psi)' Lff::l",at

pipa tiap pinja.g (ib/ftj terdiri d;,.i ;;;;ii,rr, fruidi dan

: defleksi yang diijinkan (in): momen inersia luas (ina): modulus elastisitas pipa pada temperatur desain (psi)

AI

E

Frekuensi Alami pipa

o Frekuensi aramifn (daram cps) dinyatakan dengan persamaan :

f = I P -s,tz-n zn\ t -;E-

Page 2: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

. r,i.r,.

2

R?Y" A : defleksi maksimum (in), g : percepatan gravitasi (386 ints2 atau 32,2

' Frekuensi arami untuk pipq penyuringan minyak (refinery piping)sebesar 4 cpso Dengan menghubungkan frekuensi itami dan defleksi mata o"apri oi.rri panjangbentang pipa L. Panjang.bentangan ini kemudian'Jitrtit rn dengan faktor reduksi

B"#il?1rof'f#J:ouCtion tact6i r vang nit;i.y; kurans d;il seperti pada

; e 0.16C.s 4

Fcf *G E{.3.8*(TrGL 3.l

Cr:c 6

Gambar 1. Enam kasus faktor reduksi span

Jika pipa berupa simpte beam (sendi-sendi pada kedua_ ujungnya) dan katupberada ditengah bentangan 1a=o=Lt2paoa kd;; pada Gb.1 di atas) maka :

Tegangan lengkung =l,5wl2 + 3W

Defleksi _ 22,5wLa + 36W "ril

EIdengan W" : beban titik seperti katup (dalam satuan in).Untuk menghitung panjang bentang untuk pipa dengan beban titik (kasus 6 padaGambar 1 di atas) maka hirus ,",iggrnrkan faktori"ort ri bentangan ( f).Untuk bentangan pipa dengan kedua-ujung jepit-jepit, besar nitai ( f) adarah :

B=;

f = o.84C:sc 3

fE(164c.r.5

Page 3: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

o Nilaif untuk nirai o dan B dapat dirihat pada Taber 1 di bawah.

TABLE 3.l Spen Rcdrction Feetor f for Velve Locerion (lsing Eq. 3j)aF-i,

0.2 0.2s

o.97 ' o9s o.e4 o-93 o.s2 o.sz o.sz o.sj0.95 0.92 0.89 0.E7 0.86 0.86 0.86 0.880.93 0.8? O78 o.75 0.74 0.73 0.73 0.760.84f. 0.76 o.7l 0.68 O655 0.655 0.66 0.680.8r o.7r 0.66 0.63 o6r o6(} 0.61 0.630.775 0.67 0.615 0.585 0.565 0.56 0.565 0.54o.74 0.6{ o58 c53 0.53 a-5'- o.53 0.550.7t5 0.605 0-555 .OJ25 0.50J O.49s 0.495 0.52s0.69 o58 0.53 OJo o.48 o-47 0.J17. 0.50.65 0.54 0.49 0.45 0.44 0-43 0.43 0.-160.56 0..15 o..rt) 0.3? 0.36 0J5 0.36 0i8o.52 0.4r oi7 0.34 0.33 0.32 A32 0.54

o.150.r o.3 ' o.{

o.to.to.5

0.75

le t.0

dt r.zslE t.so

i r.752.002-5O

4.005.OO

' ;ffff.g bentang (span) maksimum untuk pipa horizontat seperti pada Tabel 2 di

TA.BLE 1.1a fttnrlnrrrn Spcnr of llarlzurlrl ?ipr Uucr (t(] .

, (selecl rmlllcr ol L rnrl L,).

Ptpe Slzc (in.)

rl t0 12 t4 r6 18 20 24

Schcduta l0

Sct ccritc ZO

Schcdulc 30

:LuLuLL'

t3t3

rs ,1 20 22 a. 2s 30 12 g7 38 tg:se ,rt6 ,8 2t 21 28 3t 31 31 4.r 12 14 16.48

Slnodnrtl L ll 16.. L-.lx ,6Schcdulc 40 L t3 ,6:L'.lxl6Schcdulo 60 L

3' 3$ 36 3e 4t 42 15 47t, x1 39 42. 41 46 49 5211 x7 39 12 (3 46 4s 52

,8 23 x6 3, li il ',1, 11 1i i: :l :;18 21 2(, 31 35 38 . 4t 4X 45 4t 49 5218 ' 23 26 31 35 38 41 13 46. 49 st s6

'i. 23 26 3'| il il li li li 1: ;: :;35 39 1' 45 4g 5' 54 59

Page 4: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

4

Tabel2 (lanjutan)

Pipo Siu {iu.)

I t tl 13 t{l2l0 t6 lE 20 24

BnmStrcn3

Schcdrdc 80

SchcOuic'tOli

..'.| :

Schcdulc.l20

$chcdulc 140

Schcdulc 160

tuL'Ll

.LL'LLtLL.LLI

t7t1t7t7

5l54

63

6l65

6t67

62

6?'6268

63

l3t3ltl3

19 24 27 33

19 23 26 32l0 24 21 33t9 2t ?6 t2

48 49

49 5l55 58

52 55

56 !953 s6.37 6l54 5?

58 6l54 s?58 62

54 S?

t1 4lt6 40l7 42

36 40

38 43

37 4I39 4437 4l40 .ie

t1 42

40 45

31 42

4t 44

43 44

46 4844 46

41 49

45 17

48 3t45 47

.49 il45 4849 5l45.48

46tl6

52

s0

5tt0

.545l54

5t55

5l

13 t7t.1 t7

20 25

19 7t

28 34

77 32

28 34

"77 3329 33

L'.t 33

'lfrx l; H *i:I1*Jtlltfl;,liliTlliJlilllii[Tf,yilffiJlA d,v,&r, hv 2.

Beberapa asumsi yang dibuat:1. Bahan pipa baja karbon A53 Grade A2' lnterval temperatur 650 oF dimana sh = 12000 psi, E = 25,2.106 psi3. Specific gravity fluida 1,0 (untuk air) I -''4. Berat jenis isolator 1 1 lb/ft3. Tebal isolator tergantung diameter pipa.

Tebal 1%in untuk diameter pipa 1_4 in "Tebal 2 in untuk diameter pipa 6_14 inTebal 2% in untuk diameterpipa 16_24 in5' Pipa dianggap horizontal dengan ditumpu pada ujung_ujungnya, bebanterdistribusi merata.

6. Defleksi maksimum 1 in dan frekuensi alami 3,12 cps.7. Tegangan lengkung maksimum yang diijinkan = 0.5 x Sn

TABT,E 1,II' Crlcrh{lrn Snclon (C', q, rn{ G} lor Spur.ll thc rllonrhlo irrcrr. 8*h.Mulilply rtr Bpnn L

bYC,-

2.fi10 1,{Xt0 6.000 8,0m t0.(xr0 t2.ffin} 14.000 t6,fix, t8,0fit 20.000

0.408 0.s77 0.707 0,816 0.9t3 t.(xx! 1.080 1.t55 t.22.r t.2etIt thc rlloyrblc dcflcctlon (ln.)

Mulllply ttc rprn L'by G-

I

0..59it

iti0.?0? 0.782 0.81t.

tt0.8E3 0.930

ir0,967 t.000

ri ri

t.0.57 t. t06tl tlr nlolmum rllouhla ttcqrency

litMultiply thc rpan L,

!v G-I I t0. l.s

0.625 0.589 0.559 0.456

3, t2

1.fir0

4

0.881

56

0,?90 0.?20

7

0.668

20

0.395

'Sprn L ru crleutrrcd nrlnr E:.3.- ,-"1!! llqling hendtng srrcs ol .S1 <tivtdcd hy 2.Spun L'ru dcrennlmd r"li l f.q. 1.2 ntrh lnrlrtft mniii'i.rr..ir"n ur r ln.

Page 5: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

\

-....,.'so Nilai tegangan ijin, defleksi dan frekuensi alami pada Tabel 3 di atas dikalikan ,dengan span calculation factor Cr, Cz dan C3. -

1. Untuk tegangan ijin Sh, panjang bentang maksimum adalah C1L dengan :

C1 = (Sh/12000)%

2. untuk defreksi kurang dari 1 in, panjang bentang maksimum adarah czl,dengan :

C2= (AtL)%

3' untuk frekuensi arami f setain 3,12 cps, panjang bentang maksimum adarahC3L'dengan :

Cs = (3, nn*

Perhitungan Bentang pipa Akibat Beban Dinamis

' Perhitungan panjang bentang (span) maksimum akibat beban dinamis ;

Dengan K: koefisien gempa

o Defleksi maksimum panjang bentang dengan ujung sendi-sendi sebesar:

Maksimum o = ##o_Dengan :

m : massa pipa per ftE : modulus elastisitas (osi)| : momen inersia (in+r

"

A"n : percepatan pipa akibat gempa, (fUsr)

Aturan Panjang Bentang Akibat Beban Angino Tabel 4 di bawah berisi aturan panjang bentang untuk pipa vertikar' Tabel 5 di bawal, *ririaturan jroi, plnyrnggi Grpport) menurut ASME NucrearCode, Section lll, Division 1 '

L <2.19-l "h"' V 12xw

Page 6: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

TABLE 3.I }Idnur Se.dl3 of addcs

Noririnal pipc Sbc (io-, Gdac Sprdng (f0

\_

..;F"

6

Ili234.6' 8.

1{'

t2l4l618

"20

24

22

2324

27?o

33tl4,454750535660

TABLE 35 Suggcsrcd pirpc Support Specing

Sqgcstcd ldaximurir'Span (ft)NominalPipc Siac

(in.) Watcr &rviceStcam. Gas, o,

Air Sirvicc

I?.

J

46I

tzt620'24

Itot2t4l7t923273o32

9t3l5172t2430353942

Noa--t. Suggtstcd oUmwr ryaclng.tctlcco pipc aryponr tor hoeiantrll

ffiIff].," tta u'ti Pfut ; ardnua opctrrin'2" Docr mrpplyxtGrc.p.nc.h{aliocrE n dcorvtcc ttctcrrc

;HXtr loc& :tscc'r

s+Pb.o "*h; a."s*;"...-;3' Thcspacing LDrsodoarraarirarcooadacauaoagrndsberr:rrcrs

. otlS(Xlprirndiasol*cdpipe6tcdt.iii;;orrrca fu ror*ir. go ;.i.r*r,,* r,oi,;hTlil:lilffithat r rq of ot ilr. o"in*. "fp.*ililni*6la

Page 7: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

?.,

7

ANSI PIPING CODES dan ASME CODES

o B,31.4 : Liquid transportation pipingo 831.8 : Gas transmission and distribution pipingo ASME Section lll : Nuclear Components Design-

Tekanan Dalam dan Tegangan Longitudinalo Tegangan ijin menurut Code dirancang untuk mencegah kegagalan pada sistern

perpipaan.. Dus jenis kegagatan harus dihindari, yaitu :

1- Tegangan berlebih (over stress) aiau kegagalan karena tekanan, berat, angin,gempa dan beban utama lainnya

2' Kelelahan (fati gue) atau distorsi. karena pergeseran (biasanya pengaruhthermal) yang merupakan beban sekunder.. Tegangan akiba_t beban kontinyu dan pergeseran pipa terdiri dari :

1. Tegangan akibat tekanan dalam (lnternal pressuie stress)2. Tegangan longitudinar (Longitudinalsfress) r sr , merupakan total

akibat tekanan, berat, dan beban lainnya.3. Tegangan akibat pergeseran pipa giisptacemenf sfress). lnterval

yang diijinkan (allowable sfress range) sebesar sadimana :

Sa=f(1,25Sc+0,25Sn)Dimana :

s" : tegangan ijin bahan pada temperatur rendah (psi)Sn : hot stress (psi)f : stress reduction factor (lihat tabel)

Jika nilai sn > Sr- maka sA dihitung dengan persamaan :

Sn=f[1,25(Sc+Sn)-SL)

ANSI Piping Codes dan ASME pressure Vessel(guideline) dalam perancangan pipa yang meliputi :

o 831.1 : Powerpipingo 831.3 : Process piping

TABLE 4-l Srress Rrryc Rcdrcaiotr Ftelo*

Numbq of C:rcles Factor i7,000 and less7,(X)0 to t4,(m0'14.000

'rc2a:A002a000 to 45,00045.000 to t{Xt (XX)

Ovcr tod,o00

systems

memberikan aturan

tegangan

tegangan

o.9o8o-7

o-6O:5

Page 8: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

-t:_,.

,.,

,,I

2c.!-t!a'?,

!

otta.lra

6reI I I vi|'i I

Cr.'I I I aie- I

crgr r I ctei I

I I I I.. I

€,i-: .v-

ri <*r I

€ rat c.! tr 3 {\di { .d; t.;

loF o\9dr (+!

-64ratt t

a.i .rrtGa-

=C+ .rr(\a -

$

r,1(

:5arql

E!-ii I

td= |

lo r{'jg I

g\tdi I

NrOrrid I:--re,q'i <t I

;e-J +(\l a{ {rtrO-q

It !' ralrol -

.C

o6, ..ici I--'{-'- .,i dd t

Fl.l =

F:t vr.-:

rl.t Et\ .'| l.f

ah= lodtf'ra

-n.:t- (\a rat

t\rsaa r/!-

'q ! rrr?= vr dvr .c(\I-+

= a.l.?---

.;; !i.i!A A ?ZU

t\ rO

= Yi' <;6t-

aro# .ica-

or{i-rJ %s lNg-rrgtsd.pBrg sEcv s -oNd tof,dIelsv

PctS fofiV

Ecrd!--ntI

err r: !l 3a=6ug..P8rg golv

pots uoqrES rtElpauustul txrs ^rrl Fars ssa|ulas

I€./rF

E

tfltlo

or.,

eer/la

-rrf

I(.r-N

o^cr3?T

!u8(,

arO

g

ac.J

!t,E

a

4,J**ra,

act5

etl!

2';aaO:,t,t,

.,,t

i?<lclelcl.l!l:l!Ll3lUI.!l?lLrlJI=l;{l

Page 9: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

Petroleum Refinery piping Codes' Tidak ada anarisa freksibiritas formar yang dibutuhkan untuk sistem yang :1' Merupakan duplikat instalasi yang'oefi;;il;tilenggantian tanpa perubahansiknifikan prq" sistem.yang- r"rprnyaicatatan kerja yang baik.

' 3ff;1,"f[,trtLrn [onii.iny" merarui p"iornoihsa; -olnsrn sistem

' '"*pffJ,?-:['J:l#ifl"',lffildak mempunvai rebih dari 2 titik ujuns tetap

ut

dI

.no

6I

"&,g

Dy - 30SA

(L-qz - Eu

: diameter nominal pipa (in)

,f:"T,:l jflr:'-".,,:?.I::qdj1?_sorbsi.oreh-sistemperpipaan(in): jarak anchor, garis turus ii ,riri*.nor (ft): panjang pipa antar anchor (ft): intervaltegangan rjin (psi): modurus erastisitas bahan pipa pada kondisidingin (psi)

lnplane and Outplane Bending Moment(Momen Lengkung Sebidang dan Di luar Bidang)

Menurut B31.3 code,.T?Tel rengkung seb.idang (Mi), di ruarbidang (Mo) dan torsiterhadap sumbu pipa (Mt) terlihat iaOa Gambar 2.

"tE-r

D

vULSnEa

Ht

oi

,t-.--..U",*"

-q,g'Ht

i

d)l"o

Gambar 2. lnplane moment dan outplane moment

Page 10: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

(,rusq,

L5.E=ei€6-(,(aarktr.E

(.)

:r,cetE..,o

a,Caec

€ 5-*tc it9, lt-TL

\1trcto.(,art1lo

,ot,

1Z;

6%!,

o

Eg"ru

El3

alSc l.<

at l?.r lr--cl*

.tr I:l=

a1

2>EZ

.t Peo-et,=d!ax

>E

Stress lntensification Factor (SlF)o Peralatan tambahan pipa sepbrti belokan (elbow, miter) dan sambungan cabangseperti sambungan-tee mempunyai karakteristik fleksibilitas h, faktor fleksibilitask dan stress intensification factor'SlF)r Nilai-nilai h, k dan SIF sepertitabeldi bawah.

613cfEl*

o\ I3

ql*ol.s

Gl !.1.1 l;

-'l€

Bti_EsiO E."

:totil*\t

I

at

re*l{+.R

(-lf. :t81..1l

or la

qls

6l t€r.lli

?&rU

-' a,

5 coD= cg tl=c 3;'= e'C a-r, .]I.Hfi,i'6iq

"{ t-*1tt I "

@€-l s

=rrf

=\lS

+

.=

'-Ci+i rC)

s= tu*4 i.l.!:-\r-'5 {< rrEglltr

= t --F-

Page 11: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

- G:&i

11

llnlG!.tr Stcdrltlry trfftr t rrnt lttrur trrsulGorhn Frrtrl, , (Cordrmd)

Oclerhrfno ' .

S{rc$ tl(. FtdorrrFhiltrlthy % FhrftrtlrvFrc,tot , outptnnc trrhac ciiliirli.t tt g 'i - -'l. -:

. .:

Rclalorcd irbdcrtd6rtcc rlth Frd or '

oddtc0.9hr/,l

li.+l

Unrrlnlorccduhbdcrtd tat I

h.

0.9 '

fiir lL+l

Sc. Hdr.r on gnp ttl.

f__lffili+l fr *L\ t\ 6iI 6

.0.9.lr!'

Ertndcdrr*clding tccr.:0.03O1?: < t.5,

Wcldcd-lrucotrlour,illrcrlr.'ilDi'trl.5f '

t_t

4.4It2

a

llig;rt It +l

':'. :

,.Bnnchlal lddcdonfittftq (tnrejnltytchrfoccO

'-331

f2

0.9

@0.9

in

'Scc Noru k{hrin1 trbtc oo pejr 61.

Page 12: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

t2

itO

Cat6at(,t{J5Ito-tla,

6Iiuot,I\o!U

ir$E[ih

iIEEiE-3- (,-+.3tl:-l,t

=gE-E

t.'+

a

as E 3B

r uor:.'j Atnr8lr3lj O'lrI rorivr flotrrarsl3ru 3sluls

a?.

c.iA 6l .-. \g ta

-c{

c

=\u.8 x1r€.Y='t Iea Z,F

c., h

3.rc-gi cra(,oa

*a)

c-

tcII&o.

a'.

lt:u,

u,Zgtc

V2

rrl

f ? EEgz{sE E x €-= EE

;gg g*?EE*BEEET E;€3 E;T;

EEa E*EEE;IgTc.C'o1a,CI

rt uolJvJ'uto,

E(Jouag9'r

,lcth,

tc

u)

ItrfIatF

Page 13: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

13

rlL

!,Fald€:

a;lc

crF

llru'..r6!

+

,€.tct

I{at

5E* = g

'Fn U & 9=-j a 5 :69oEE E i E eai E 1r : =

EE E I ZT:;3 f E :i ed>o=5E; 3 n = sEiE q E TEE Z .; E EEE -E t : E

=t 2 E *9 o€:E E g i6'= € ; = ==E r .a = . ar.! z ts E 'd- -<,

EE i fi Z .E EEi: E na!;E n i ? zzl

ig?E E EEl'E+E i aE?;Exg =

Ei EE !?E;iiAs! i iE i: #Ei*E

esE iZ EE EEEiEf5=ggE EE =E E=E;iE3;

Egi,E E€,"Egi € ir-=fEtEfg

EEiii- j;iiiiirft#rgEgEi

Tabel-tabel di atas memberikan persamaan untuk menghitung SIF dan flexibilityfactor untuk tipe percabangan berikut : I

Page 14: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

t4

1. Tee dengan sambungah las2. Tee dengan penguat pad atau saddle3. Tee tanpa penguat atau stub_in4. Tee sambungan tas ekstrusi

! Las dengan kontur (weldolet)6. Percabangan dengan sambungan las pada fitting.

Soal:Hitung SIF dan flexibility factor untuk pipa diam eter 12 in dan schedule standar, jari-jarielbow panjang (long radius elbow)

BELOKAN MITER

Belokan miter digunakan untuk membelokkan pipa, drain line dan pipa dalampada bejana tekan dimana pemakaian erbow'tidak ,"rrnj[irffi karenaketerbatasan ruang.Belokan miter pag.a pipa hisap (suction line) dari pompa sentrifugal minimal 6kali diameter dariflens hisap (suction flange).Penyelesaian dapat dilihat pada Tabel di atas

Miter tersusun rapat jika ruang miter (s) sebesar : s < r2(1 +tan tr)

R,, = jari-jari belokan - S.coto

2

Miter tersusun longgar jika ruang miter (S) sebesar : S > rz(1+ tan D)

Rr = jari-jari belokan - rr(l+coto)2

Dengan 0 : sudut miter (daram derajat) dan 12 jari-jari pipa (inch)

sudut miter 0 = 11Ta untuk 5 potong (4 las), 0 = 15 untuk 4 potong (3 ras) dan0 = 22/z untuk 3 potong (2 lasj

o Jika tebal pad T, lebih besar daripada 1% tebalpipa T maka nilai h sebesar :

h=aIr2

o Jika kondisi ini dicapai, h tidak lagi merupakan fungsi daritebal pad.

Page 15: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

-''::ii'''

15

TABLE 4.4 Mitcr Speec Dimcedon [er lVliter Bcnd* ia-

I(ll Saql+lrl0a{tcr

PfpcDierncrcr

Soal :

X;tffiffi'.t#;:,l,JjtJ:,yry|i;* k untuk miter berdiameter nominar 8 in densan 4

. - tri.otlttoatbafir (.trtrc+retdlrltcr

MitcrSpcc SBcnd Redirr

ftl o-22r' o- lsp ,- tU.

2s3$*28i

321

33138t

3468

tot2t416.182022"2426283.O

32343638ao4?a8

4!69

t2l5I87t24273g33363942

-45d8

[email protected]

?2

3i57teit

r2*t4i,7i,9i22i24I,

27*,ro!!32*34*3u3s,,2,4414t4ef*sztsei

t6iltTill9r*2G

ru;13Ir4*rs!

2'* til3* 2*{f* 3*6t {t8ri sl{eI 7tll: s;tzi '

9r?14* loi'

221 l6+i2{} r7i2s# reina 20t28ll 2t!30t 12lli

tAFoz?*ens

Page 16: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

a

a

;+16

PENGARUH TEKANAN TERHADAP SIF DAN FLEXIBILITY FACTOR

Jika pengaruh tekanan dipertimbangkan, maka nilai slF akan rendah sehinggarnenurunkan tegangan thermal.Gaya pada anchor meningkat karena flexibirity pada berokan turun.

HH:,T 8ls:l mempensaruhi frexibirity factor oan sir pada erbow tipis densan

Tabel di bawah berisi persamaan-persamaan untuk menghitung flexibilitykarakteristik h, flexibility factor k, outplane dan outprane intensi-ficatioi factor (io)dan (i) untuk elbow dan belokan.

TABLE 45 Frcxibitiiy end stress Inrcoification Fector tor gcnd

Stress Intcnsificatioo Factor

Dcscription

FlexibilityFactor

kffi.fi*11111.

Wclding elbowor pipc bend

t

d*1.65

ho.75F 0.9

FE.fR,(rJ'

o Faktor koreksi untuk frexibirity factor (cFK) sebesar:

cFK = './r)[L]"'rI.)"''"[r"][tJ (.t]. Faktor koreksi untuk SIF sebesar:

CFI = l+3,25 +)[;]"'[])"'Dengan :

T : tebal dinding nominar.f.itting untuk erbow dan miter (in)h . jarvjari rata-rata pipa (in)Rr : jar-jari belokan eibow atau belokanP : tekanan ukur (gauge pressure), dalam psiE" : modutus elastiiital dingin (psij

Page 17: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

-'".tj.,

t7

SoalGambar di bawah memperlihatkan loop simetrisantisipasi pemuaian. pada Node S0 menggunakanHitung flexibitity factor dan SIF pada Node S-0.

beserta spesifikasinya untukelbow dengan sambungan tas.

Dhrnctg = 8.625 in.'Ttkkncsr r O.322 in.

Tfl+PR+ficllcclIcmo. - lS{l'fE$i.rsio.r catficacil = 3.16 it/Ifi) ltftrssurc - 25O oorE o 27.9 r lO. pei

TABI,E 4J Efcc ol Bncssrno rr Elboas (Nod;50iOD = E6ZS la- t&ic&n63ar(L3Zl tr, tcopcortun = 4SrIFF

Prcssure(poc)

StncssIalccificetbn .Arhl

hctor . e:ryadom .Foree

. Str:rs - . ..% Ctangc tti, I OE0 (lor,crt Arcfrr gbt% Changc6rrgcrl

No pressure

2SO

350' 450

550650

2.O3 18J96r.96 18.009

1.94 t7975l9l 17.9421.89 .l?,9lo136 17.878

2.443.36232', a6

2.262.23

I234

5

;,,2.52S2-8

rr13tt25u37u48n59il70

Page 18: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

't.,

l8

-.-". .-,.-,- -\*-\l

f$fig

Oi6lt(rit

at,o

€rn..ir{

Dt

trr

6t-GIF)N

orttGI

qctca\

lf|v:rNFI

\lGTsr

o\9cr

=,3'En

oz

|'t,F 'I'3a

aa,t:t\I

r*iG

UAtcrt

(,ic

(:tG

't\r

ta€a{

t-.!at{

f.qY:

rl?ra.

t\tal

toEcr

srn

<?t

Ct

o

E!

vtF

*x,G

i1GI

a,*o

a:,Gd

I'l

roo\

1pa.rt{

!atotC

sci

rlc('raqta

(.lctGT

ttIN

cz

$ ,'€

r..lGTq€

rC oadE

eOr.rt

t

't2

a\oc!htr

FG'3

Bt(:

(!lrllvt

o\€

rGT({ al

r!

gGc

EC'

(,C

'ct-v

r .'t\l.,q.ro ..

.:..-

o.q,l\lo

C'dr6 o-=L-E=T.Eo E-EEat'

C,*

,f€"=€g{z

$eg-e:ztO E!E*-*

GI -^E SiilaS8==

c-i.8EE

eo€EO S

1'(loc.

e,;G,

4

eo'aE tgg E-Gav) clL

a,E

(,G

CG_.9.

e-,..'=#F

evzIUEC}zG,o&la;Eoe-9.:t ca

lr.uta,&=czEg

GTFT

rD.d8n!fta

F

Page 19: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

TEGANGAN PADA SISTEM PERPIPAAN

Tegangan Fleksibilitas (Flexibitity stress)o lnterval tegangan (displacement stress interval) atau Se dapat dihitung

berdasarkan persamaan berikut :

s, = 1ffiI4{DenganSo : resultan tegangan lengkung (psi)St : M1/ (221= tegangan torsi (psi)Mt : momen torsiZ : modulus penampang pipa (in3)

o Resultan tegangan lengkung (Su) untuk persamaan di atas untuk kasus elbowdan miter dihitung menurut persamaan :

Su=

Dengan :

i; : inplane stress intensification factorio : outplane stress intensification factorMi : inplane bending moment, in.tbMo : outplane bending moment, in.lbZ : modulus permukaan pipa, in3

o Resultan tegangan lengkung (So) untukmenurut persamaan :

sambungan cabang dapat dihitung

Untuk header:

Untuk cabang ' Su =

Dengan :

it : inplane stress intensification factorio : outplane stress intensification factorts : tebaldinding cabang efektif, intrr . : tebal pipa, into : tebal cabang, in

t : jar-jari rerata permukaan lintang percabanganZ" : modulus permukaan efektif, in3

t9

z"

, )2 + (i"M" )2

(i,M,)'+(i"M")2

(i,M,)'+(i"M

Page 20: Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

__t--_

20

Soal:Hitung tegangan torsi, tegangan lengkung dan tegangan ekspansi pada interseksi

;:3:t#3:,,i??:ff 1"n!',iirmet6r 4 ii scrr do"G; diameter a in'scrr 40 seperti

_8a.c, yJ;;*"J m- d|erll€t€r I

3cr' {o lro,8IGIURE.IS Str€.36 rt ruo lrrd Uranctrcs.

Moments acting at thc intcnsection is givcn below:

IY{, tt-lb^4

M,HcaderHeaderBranch

l€g Itcg 2leg 3

-5s0425

-r80

2322t82t42o.

800

-890682

COLD SPRING

sistem perpipaan bisa diberi pegas cotd..spring (posisi terpasang) untukmengurangi gaya pada anchor dan momen akibat pe"nruaian thermar.Gambar di bawah memperrihatkan pipa sebetum oin sesudah cord spring.

riaqlrim

jir,-,1

,f -,9: qlugosrrthGolo., - lustltoo{tcrcrprorbr (tn,