PERHITUNGAN SPESIFIKASI

PENYAMBUNGAN PIPA GAS DAN INSTALASI

PIPELINE GAS

PADA PIPELINE PROJECT BOJONEGARA -

CIKANDE

OlehNama : Roby PratomoNPM : 26409806Fakultas : Teknologi IndustriJurusan : Teknik MesinPembimbing : Ir. Tri Mulyanto, MT

Tujuan penulisan

• Menganalisis upaya PT.KELSRI dalam penerapan

teknologi sistem pengelasan penyambungan pipa

yang sesuai dengan WPS dan standart yang di

gunakan.

• Menganalisis hambatan-hambatan yang terjadi

pada penerapan pengelasan penyambungan pipa

oleh PT. KELSRI yang sesuai dengan WPS dan

standart yang di gunakan.

Batasan Masalah

Untuk menghindari berkembangnya pembahasan

dari permasalahan yang akan dibicarakan, maka

dibuatlah batasan-batasan masalah, antara lain :

Bahan pipa yang di gunakan yaitu API 5L X-65,

dengan ø 24”Inch

Standart yang di gunakan API Std 1104:2007

Jenis cacat yang akan di bahas yaitu Undercut

pada las-lasan sambungan pipa

Pengelasan dan Pipa

• Pengelasan (welding) adalah salah satu teknikpenyambungan logamdengan cara mencairkansebagian logam induk danlogam pengisi dengan atautanpa tekanan dan denganatau tanpa logampenambah danmenghasilkan sambunganyang kontinyu.

• Pipa adalah sebuah bagianberbentuk tabung atausilinder yang berongga. Pipamempunyai kegunaanutama untuk membawa zatyang dapat mengalir yaitu : cairan, gas, material berbentuk bubur, material berbentuk bubuk danmaterial berupa padatankecil, yang dimana pipa inisendiri biasa digunakandalam berbagai aplikasistruktural.

Cacat undercut pada pengelasan pipa

Penyebab dan cara pencegahanundercut pada pipa

Penyebab

• Arus yang terlalu tinggi.

• Kecepatan pengelasaan yang terlalu tinggi pula.

• Busur nyala yang terlalupanjang.

• Ukuran elektroda yang salah.

• Posisi elektroda selamapengelasan tidak tepat.

• Ayunan elektroda selamapengelasan tidak teratur.

Pencegahan

• Perlambat kecepatan

pengelasan

• Menurunkan voltase

• Kurangi kecepatan pasok

kawat las

• Tambah waktu sisi pencairan

pada sisi kolam las

• Memperbaiki posisi obor las

sehingga tenaga busur dapat

membantu deposisi bahan las

Analisa cacat undercut denganradiografi

Pengujian radiografi (RT), atau radiografi industry adalah uji tak merusak metode (NDT) dari memeriksa bahan untuk kelemahan yang tersembunyi dengan menggunakan kemampuan pendek panjang gelombang radiasi elektromagnetik (energy tinggi foton) untuk menembus berbagai bahan. Entah mesin E-ray atau sumber radioaktif (Ir-192, Co-60, atau dalam kasus yang jarang Cs-137) dapat digunakan sebagai sumber foton. Neutron pengujiannya radiografi (NR) adalah varian dari pengujian radiografi yang menggunakan neutron bukan foton untuk menembus bahan ini dapat melihat hal yang sangat berbeda dari X-ray,karena neutron dapat lulus dengan mudah melalui timah dan baja tetapi dihentikan oleh plastic,air dan minyak.

Karena jumlah radiasi yang muncul dari sisi berlawanan dari material dapat dideteksi dan diukur,variasi dalam jumlah ini (atau intensitas) radiasi yang digunakan untuk menentukan ketebalan atau komposisi bahan. Penembusan radiasi adalah mereka dibatasi untuk bagian dari spectrum elektromagnetik dari panjang gelombang kurang dari sekitar 10 nanometer.

Proses kerja radiografi

Sinar radiasi harus diarahkan ke tengah bagian bawah pemeriksaan dan harus normal terhadap permukaan material

pada saat itu, kecuali dalam teknik khusus di mana cacat dikenal yang terbaik diungkapkan oleh sebuah keselarasan yang

berbeda dari balok. Panjang las bawah pemeriksaan untuk eksposur masing-masing harus sedemikian sehingga ketebalan

material pada ekstremitas diagnostik, diukur dalam arah balok insiden, tidak melebihi ketebalan aktual pada saat itu lebih

dari 6%. Spesimen untuk diperiksa ditempatkan antara sumber radiasi dan perangkat mendeteksi, biasanya film dalam wadah

yang ketat cahaya atau kaset, dan radiasi yang diperbolehkan untuk menembus bagian untuk panjang yang dibutuhkan waktu

untuk direkam secara memadai.

Hasilnya adalah proyeksi dua dimensi dari bagian ke film, menghasilkan gambar laten dari berbagai kepadatan

sesuai dengan jumlah radiasi yang mencapai masing-masing daerah. Hal ini dikenal sebagai radiograf, yang berbeda dari foto

yang dihasilkan oleh cahaya. Karena film adalah kumulatif respon nya (eksposur meningkat karena menyerap lebih banyak

radiasi), radiasi relatif lemah dapat dideteksi dengan memperpanjang eksposur sampai film dapat merekam gambar yang

akan terlihat setelah pembangunan. Radiograf ini diperiksa sebagainegatif, tanpa cetak sebagai positif seperti dalam fotografi.

Hal ini karena, dalam pencetakan, beberapa detail selalu hilang dan tidak ada tujuan yang berguna disajikan.

Sebelum memulai pemeriksaan radiografi, selalu dianjurkan untuk memeriksa komponen dengan mata sendiri,

untuk menghilangkan cacat eksternal mungkin. Jika permukaan las yang terlalu teratur, mungkin diinginkan untuk

menggiling untuk mendapatkan halus, tapi ini mungkin terbatas pada kasus-kasus di mana penyimpangan permukaan (yang

akan terlihat pada radiografi) dapat membuat mendeteksi cacat internal yang sulit. Setelah pemeriksaan visual, operator akan

memiliki gagasan yang jelas tentang kemungkinan akses ke dua wajah melas, yang penting baik untuk menyiapkan peralatan

dan pilihan teknik yang paling tepat.

Cacat seperti delaminasi dan planar retak sulit untuk mendeteksi menggunakan radiografi, karena penetrasi terlalu

sering digunakan untuk meningkatkan kontras dalam deteksi cacat tersebut. Penetrasi yang digunakan termasuk perak nitrat,

iodida seng, kloroform dan diiodomethane. Pilihan penetrasi ditentukan oleh kemudahan yang dapat menembus celah-celah

dan juga dengan yang dapat dihapus. Diiodomethane memiliki kelebihan tinggi opacity, kemudahan penetrasi, dan

kemudahan pemindahan karena menguap relatif cepat.Namun, dapat menyebabkan luka bakar kulit.

Metodologi perhitungan

Dalam menentukan spesifikasi penyambungan pipadan instalasi perhitungan pipeline diproyek instalasipipa ini agar sesuai dengan segala standar yang berlakudibutuhkan berbagai perhitungan berdasarkankebutuhan-kebutuhan dari pipeline yang akandibangun pada proyek ini namun dalam penulisanilmiah ini hanya beberapa perhitungan yang akan dibahas pada proses penyambungan pipa , diantaranya :

• Perhitungan ketebalan dinding pipa• Perhitungan jumlah elektroda• Perhitungan waktu pengelasan

Perhitungan ketebalan dinding pipa

• P = 2 st f.e.td

• Dimana :P :Tekanan desain gas (MPa)S :Specified Minimum Yield Strength

(MPa)D :Diameter luar pada pipa (mm)t1 :Ketebalan dinding minimum pada pipa

(mm)F :Faktor desain (Desain factor)E :Faktor sambungan longitudinal

(Longitudinal joint factor)T :Faktor batas temperatur

(Temperature de-rating factor)

• Hasil Perhitungan Ketebalan PipaBerdasarkan Rumusan diatas dan data-data yang yang diketahui maka bisa dicariketebalan dinding minimum pada pipa (ti).Data yang diketahui:

• P : 720 Psig (5,066 MPa)• S : 448 MPa• D : 24" (609,6 mm)• F : 0,3• E : 1• T : 1

P = pd/2.s.f.e.t• Berdasarkan persamaan sebelumnya, untuk

mencari t1 maka perlu dilakukan perkaliansilang terlebih dahulu, yaitu

• = 5,066 x 609,6/2 x 448 x 0,3 x 1 x 1• = 3088,2336/268,8• t1 = 11,49 mm

P = TEFD

St..

.2 1

perhitungan jumlah elektroda

Jumlah elektroda

• Mencari jumlah elektroda yang akan digunakan untuk proses penyambungan pipa adalah perhitungan dengan persamaan (Berdasarkan formula dari Mc. Allister, E.W, Pipeline Rules of Thumb Handbook) :

d/2 x 0.25dimana :d : besar diameter pipa

• Berdasarkan formula tersebut dan

data-data yang diketahui maka

dapat dicari jumlah minimum

elektroda yang digunakan dalam

satu kali proses penyambungan

pipa

Data yg diketahui

Material : API 5L Grade X

65

Diameter pipa : 24’’

= D/2 x 0.25

=24/2 x 0.25

=12x 0.25

= 3 kg = 6.613 lb

Perhitungan waktu pengelasan

• Mencari jumlah waktu yang akan digunakan untuk proses penyambungan pipa adalahperhitungan dengan persamaan (Berdasarkan formula dari Mc. Allister, E.W, Pipeline Rules of Thumb Handbook) :

100/c x π

dimana :

• N : waktu pengelasan

• C : diameter pipa

• π : 3.14

Data yang diketahui :

C : 24’’

π : 3.14

Maka dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa :

= 100/C x π

= 100/24’’ x 3.14

= 100/75.36

=1.3

Maka didapat hasil proses penyambungan pipa dengan diameter 24’’adalah 1.3perjam atau 13 kali pengelasan dalam kurun waktu 10 jam. Berdasarkan WPS (Weldingprocedure speciflcation) yang telah dibuat mechanical engineer PT KELSRI yangmengacu kepada standar yang digunakan bahwa pengelasan untuk prosespenyambungan pipa Bojonegoro ( sumatera) -Cikande, Proses pengelasan dilakukanoleh 2 welder. Maka Hasil dari perhitungan menggunakan formula Mc. Allister, E.W,Pipeline Rules of Thumb Handbook perlu dikalikan silang untuk mendapatkanefflsiensi waktu pengelasan berdasarkan WPS dengan rumus perkalian silang sebagai

berikut:

Maka dapat disimpulkan proses pengelasan untuk 1 kali proses sambungan

pipa gas membutuhkan waktu 0,77 jam (46.2 menit),berdasarkan acuan kepada

WPS (welding procedure specification) yang telah ditetapkan oleh welding

engineer PT KELSRI harus menggunakan 2 welder maka lamanya proses

pengelasan dapat disimpulkan bahwa selang waktu yang didapat harus dibagi 2

= 46.2/2

= 23.1 menit / sambungan

kesimpulanBerdasarkan pengambilan data proses kerja dan analisis perhitungan padaproses penyambungan pipa dan analisa cacat undercut dapat diambilkesimpulan sebagai berikut :

• Dalam penyambungan pipa suatu prosedur pengelasan terkualifikasi tertulisharus dipersiapkan untuk menetapkan arahan dan juga menghasilkan produksilas yang sesuai dengan persyaratan kode, WPS dan dokumen lainnya bisadigunakan untuk memberikan petunjuk para welder atau welding operatoruntuk memenuhi persyaratan kode. Dalam dunia industri oil and gas WPSmerupakan hal yang wajib disiapkan sebelum proses pembuatan engineeringproduk pendukung.

• Pengujian radiografi (RT), atau radiografi industri , adalah uji takrusak metode (NDT) dari memeriksa bahan untuk kelemahan yang tersembunyidengan menggunakan kemampuan pendek atau panjang gelombang radiasielektromagnetik (energi tinggi foton) untuk menembus berbagai bahan. Entahmesin X-ray atau sumber radioaktif (Ir- 192, Co-60, atau dalam kasus yang jarang Cs-137) dapat digunakan sebagai sumber foton. Neutron pengujianradiografi (NR) adalah varian dari pengujian radiografi yang menggunakan neutron bukan foton untuk menembus bahan. Ini dapat melihathal yang sangat berbeda dari X-ray, karena neutron dapat lulus dengan mudahmelalui timah dan baja tetapi dihentikan oleh plastik, air dan minyak

kesimpulanKarena jumlah radiasi yang muncul dari sisi berlawanan dari material dapatdideteksi dan diukur, variasi dalam jumlah ini (atau intensitas) radiasi yang digunakan untuk menentukan ketebalan atau komposisi bahan. Menembusradiasi adalah mereka dibatasi untuk bagian dari spektrum elektromagnetikdari panjang gelombang kurang dari sekitar 10 nanometer.

• Maka dapat disimpulkan proses pengelasan untuk 1 kali proses sambungan pipa gas membutuhkan waktu 0,77 jam (46.2 menit),berdasarkan acuan kepada WPS (welding procedure specification) yang telah ditetapkan oleh welding engineer PT KELSRI harus menggunakan 2 welder maka lamanya proses pengelasan dapat disimpulkan bahwa selang waktu yang didapat harus dibagi 2

= 46.2/2= 23.1 menit / sambungan

• Maka dapat disimpulkan bahwa dalam setiap kali pengerjaan sambunganpipa dibutuhkan 6.613 lb elektroda

• Maka dapat diketahui ketebalan dinding pipa adalah 11.49