SOAL

Diketahui data-data yang diberikan adalah sebagai berikut

No The Design Data

Pipe Data

  Definition Symbol Value Unit

1 Outer Diameter Do 500 mm

2 Nominal thickness tnom ? mm

3 Fabrication tolerance tfab 1  

4 Corotion allowance tcorr 3  

5 Ovality (DNV Definition) fo 0.50%  

Material Data

6 Material Grade X65    

7 Young's Modulus E 210000 MPa

8 Poisson Ratio v 0.3  

9 Specified Minimum Yield Stress SMYS 450 MPa

10 Specified Minimum Tensile Stress SMTS 535 MPa

11 SMYS at relevant temperatureSMYS(

T)420

MPa

(100°C)

12 SMTS at relevant temperatureSMTS(T

)515

MPa

(100°C)

13Reduction in SMYS due to manufacturing

process  15%  

14 suplementary requirement U fulfilled   YES  

Pressure Data - Oil

15Design Pressure

Pd 120 barg @ 30m

  @ 30 m

16Design depth

El_d 150 m

    200 m

    ɣinc 1.1  

17 Variation of mean sea level / tide   1.5 m

18 Density - oil ρoil 800 kg/m³

19 Standard Acceleration g 9.81 m/s²

20 Density of sea-water ρsw 1025 kg/m³

21 Operating Temperature   100 °C

  1 bar   100000 Pascal

  Design Pressure Pd 12000000 Pascal

  Outer Diameter Do 0.5 m

  Fabrication tolerance tfab 0.001 m

  Corotion allowance tcorr 0.003 m

Hitung nilai t1 dan wall thickness pipa berdasarkan

a. Pressure Containment

b. System Pressure Test

c. Mill Test

JAWAB

A. Pendahuluan

Dalam menentukan wall thickness pipeline diperlukan parameter desain yang harus dipenuhi

yakni

1. Safety class

Perancangan pipa harus berdasarkan peluang kegagalan beserta konsekuensinya. Pada

safety class dapat bervariasi untuk tahapan dan lokasi yang berbeda. Untuk kriteria “low”

ketika kegagalan berdampak tidak signifikan terhadap resiko jatuhnya korban dan

reusaknya lingkungan serta ekonomi. Medium ketika kegagalan berdampak risiko cedera

manusia rendah, pencemaran lingkungan kecil atau konsekuensi ekonomi atau politik

yang tinggi. Untuk klasifikasi “high” untuk kondisi operasi di mana kegagalan

berdampak pada risiko cedera manusia, pencemaran lingkungan yang signifikan atau

konsekuensi ekonomi atau politik yang sangat tinggi.

Untuk safety class yang biasa digunakan memakai tabel 2-4 DNV OS-F-101

Sedangkan untuk safety class partial menggunakan tabel 5-9 DnV OS-F-101

Dalam safety class hal yang perlu dipertimbangkan adalah location class dan fluid type.

a. Location Class

Location Class berdasarkan DNV OS-F-101 dibagi menjadi 2 kelas, seperti pada tabel

2.2

b. Fluid type

Fluida yang akan diangkut oleh sistem pipa harus dikategorikan sesuai dengan

potensi bahaya mereka seperti yang diberikan oleh Tabel 2-1.

2. Incidental Factor

Tekanan desain dapat didefinisikan untuk setiap tekanan insidental. insidental untuk

merancang rasio tekanan harus dipilih sedemikian rupa sehingga kontrol Pipeline dan

Sistem Keamanan memenuhi persyaratan di 201 dan 202. Tipikal dan minimum yang

terkait dengan rasio desain diberikan dalam Tabel 3-1 Ketika tekanan desain digunakan

untuk tujuan desain struktural, ini akan menjadi minimal 91% dari tekanan insidental.

3. Material Resistance Factor

Material Resistance Factor adalah faktor keamanan parsial yang berubah dari kekuatan

karakteristik menjadi kekuatan pecahan yang lebih rendah.

4. Temperature Derating

Suhu dari material saat terkena yield strength dan tensile strengh tergantung berdasarkan

SMYS dan SMTS

Dengan nilai αU yang disesuaikan dengan supplementary requirement maka nilai αU =

1,00

5. Tahap perhitungan wall thickness

Perhitungan wall thickness berdasarkan jenis dari fluida yang mengalir pada pipa yaitu

oil dengan density 800 kg/m3

B. Perhitungan

1. Menghitung local incidental pressure

Berdasarkan Section 4 sub bab B 202, local pressure adalah tekanan internal pada titik

dengan referensi tertentu.

pli=13435440 Pa

2. Menghitung pressure incidental

pinc=13200000 Pa

3. Menghitung external pressure

pe=ρ . g .h

pe=1025kg

m3.9,81m

s2.150m

pe=1508278 5 Pa

4. Menghitung karakteristik material dari kekuatan fy dan fu

Berdasarkan DNV-OS-F-101 Section 5 C 300, karakteristik material dapat dihitung

sebagai berikut

f y=420MP a

f u=515MPa

5. Perhitungan wall thickness

Perhitungan berdasarkan DNV OS-F-101 pada D 200

Untuk menentukan "γm" perlu diperhatikan limit states yang dipakai

Dengan persamaan 5.7 dan 5.8 maka didapatkan t1 dengan cara

Dengan memasukkan Pb (t) (Pressure burst) sebesar

t1 = 0,008 m

= 8,357 mm

6. Menghitung nominal wall thickness

t=t 1+ t corr+t fab

t=8.357mm+1mm+3mm

t=12. 357mm

7. Menghitung pressure local test (system pressure)

p¿=14107 212 Pa

8. Menghitung mill test pressure

Ph=14,703MPa

9. Syarat dari pressure containment (bursting)

a. Pli−Pe≤ Ph

12. 599≤14. 703 MPa (Memenuhi)

b. Pli−Pe≤Pbγm. γ sc

12. 599≤12. 599 MPa (Memenuhi)