BAB VI PEMBAHASAN DAN HASIL
6.1.
Persiapan Permodelan Sebelum melakukan pemodelan dan analisis, perlu dilakukan olah data
terlebih dahulu dari data-data yang diperoleh untuk mempermudah dalam melakukan pemodelan. Berikut adalah hasil olah data yang dilakukan untuk pemodelan jalur pipa discharge feed water Takuma boiler milik PT SUPARMA. Data Proses
6.1.1.
Data proses adalah rangkuman data dari data 3D Modeling Piping System atau Isometric Drawing, Piping Classes Specification, Line list, dan Data Relief Valve. Berikut ini data proses sebagaimana ditunjukan pada tabel 6.1. Tabel 6.1. Rincian Data No
Deskripsi
1
Material Pipa
2 3 4 5 6 7
Suhu Ambien Suhu Desain T1 Tekanan P1 Fluid Density Corrosion Allowance Sumbu Koordinat Sumbu Vertikal Sumbu Horisontal Beban Angin Beban Gempa Arah Vertikal Arah Horisontal Wall Thickness Pipa 8” Pipa 4” Pipa 2,5” Insulation Thickness
8 9
10
11
Unit
C C Barg kg/m3 mm
Data ASTM A 106 Gr. 6 30 170 7,85 818 -
m/dt
Y X, Z 32
G G
0,4 0,4
mm mm mm mm
12,73 8,6 7 20
o o
95
96
6.1.2. Pengaturan Unit Satuan Pada Software Caesar II Pengaturan unit satuan yaitu metode pendekatan satuan, yang bertujuaan untuk menyesuaikan satuan yang digunakan dengan satuan yang tersedia pada program Caesar II. Sebagimana ditunjukan pada tabel 6.2. dalam hal ini satuan yang digunakan adalah “User” dengan pendekatan satuan “MM”. Tabel 6.2. satuan-satuan yang tersedia pada program Caesar II No.
Besaran
Caesar
English
MM
SI
TUV
MM
User
1
Length
in
in
mm
cm
Mm
Mm
Mm
2
Force
lb
lb
N
N
N
N
N
3
Mass dynamics
lb
lb
kg
kg
Kg
Kg
Kg
4
Moment input
in.lb
in.lb
N.m
N.m
N.m
N.m
N.m
5
Moment output
in.lb
in.lb
N.m
N.m
N.m
N.m
N.m
6
Stress
psi
psi
kPa
kPa
N/mm2
kPa
kPa
7
Rotation
degree
degree
degree
degree
Degree
degree
Degree
8
Temperature
F
F
C
C
C
C
C
9
Pressure
psi
psi
kPa
kPa
Bar
kPa
Bar
10
Elastic Modulus
psi
psi
kPa
kPa
N/mm2
kPa
kPa
11
Pipe Density
lb/cu.in
lb/cu.in
kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
kg/m3
12
Insulation Density
lb/cu.in
lb/cu.in
kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
kg/m3
13
Fluid Density
lb/cu.in
lb/cu.in
kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
kg/cm3
kg/m3
14
Elevation
in
ft
m
m
Mm
m
M
15
Diameter
in
in
mm
cm
Mm
Mm
In
16
Thickness
in
in
mm
cm
Mm
Mm
Mm
6.1.3. Penomoran pada Gambar Isometri Pembuatan nomer pada gambar isometri bertujuan untuk memudahkan dalam pemodelan sebagaimana ditunjukan pada gambar 6.1
97
98
99
100
101
102
Gambar 6.1. Penomeran pada gambar isometri
103
6.1.4. Nomer Pemodelan (nodal). Nomer pemodelan (nodal) merupakan data lengkap dari sistem perpipaan yang dibuat dalam Microsoft exel guna memudahkan dalam pemodelan sebagaimana ditunjukan pada tabel 6.3.
104
Tabel 6.3. Nomer Pemodelan
No
Nodal Caesar
Cnode
Deskripsi Komponen
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
WN Flange Valve WN Flange Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa
11
110
120
Pipa
12 13 14 15 16 17
120 130 140 150 160 170
130 140 150 160 170 180
Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa
NPS
8"
Tebal Rating dinding (mm) 150#
Panjang (mm) X
Y
Z
Berat Berat Komponen Lain (kg) (kg) 20,94 126,17 20,94
-102 -1118 -102 -3773
3,26 3,26
Berat Total (kg)
KET
24,2 126,17 24,2 Restrain +Y di Nod 40
-788 8190
Restrain +Y di Nod 60 Restrain +Y di Nod 70 Restrain +Y di Nod 80
1550
Restrain +Y di Nod 100
4740 3800 1660 3000 4150 500 3935 4800 4400
Restrain +Y di Nod 140 Restrain +Y di Nod 150 Restrain +Y di Nod 160 -500
105
No
Nodal Caesar
Cnode
Deskripsi NPS Rating Komponen
Tebal dinding (mm)
Panjang (mm) X
Y
Z
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350
190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360
Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa WN Flange Valve WN Flange Pipa WN Flange Valve WN Flange Pipa WN Flange Valve WN Flange Pipa Pipa
36
360
370
Pipa
-500
37 38
370 1300 1300 1310
Pipa Pipa
-6260
Berat Kompo nen (kg)
Berat Lain (kg)
Berat Total (kg)
-2200
Restrain +Y di Nod 180
-600 -4950
Restrain +Y di Nod 200 Restrain +Y di Nod 210 Restrain +Y di Nod 220
1300 114 102 292 102 293 102 292 102 293 102 292 102 293 3152
-1800
KET
18,7 126,17 18,7
3,26 3,26
21,96 126,17 21,96
18,7 126,17 18,7
3,26 3,26
21,96 126,17 21,96
18,7 126,17 18,7
3,26 3,26
21,96 126,17 21,96 Restraint +Y di Nod 350 Restraint +Y -X di Nod 360 Restrain +Y di Nod 1310
106
No
Nodal Caesar
Cnode
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
1310 1300 380 390 1330 1340 390 400 405 410 420 430 440 450
1320 380 390 1330 1340 1345 400 405 410 420 430 440 450 460
1300
53
460
461
430
54 55 56
430 470 480
470 480 490
57
490
491
58
1320
510
390
1320
Deskripsi Komponen
Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa Reducer 8 x4 Pipa Pipa Pipa Reducer 8 x4 Pipa
NPS
Tebal Rating dinding (mm)
Panjang (mm) X
Y
Z
Berat Kompon en (kg)
Berat Lain (kg)
Berat Total (kg)
KET
-1550 -850 -850 -2574 -950 -1550
Restrain +Y di Nod 1340 -500
-355 -1745 -2275
Restraint +Y di Nod 405 Restraint +Y di Nod 410 -450
Restraint +Y di Nod 430 500 350
-257 4''
9
-152 -1000 -1574 -305
4"
9
-152 -500
107
No
Nodal Caesar
Cnode
59
510
520
60
520
521
61 62
1345 530
530 540
63
540
550
64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76
550 560 570 580 590 770 600 491 492 493 494 495 940
560 570 580 590 770 600 610 492 493 494 495 940 496
491
77
496
506
521
1345
Deskripsi Komponen
Pipa Reducer 8 x4 Pipa Pipa Reducer 8 x4 Pipa Flange Valve Flange Pipa Pipa Flange Pipa Flange Gate Valve Flange Pipa Pipa Flange
NPS
Tebal Rating dinding (mm)
Panjang (mm) X
Y
Z
Berat Berat Komponen Lain (kg) (kg)
Berat Total (kg)
KET
-257 4"
9
-152 -500 -257
4"
9
-152 -457 -76 -229 -76 -629 -156 -178 -409 -76 -229 -76 -629 -156 -178
7,37 43,88 7,37
1,56 1,56
8,93 43,88 8,93
15,17
-
15,17
7,37 43,88 7,37
1,56 1,56
8,93 43,88 8,93
15,17
-
15,17
Restrain ANC di Nod 610
Restraint ANC di Nod 506
108
No
Nodal Caesar
78 79 80 81 82 83
521 630 640 650 660 665
630 640 650 660 665 670
84
670
680
85 86 87 88 89 90
461 700 710 720 730 735
700 710 720 730 735 740
91
740
750
92 93 94 95 96 97
770 780 790 800 810 811
780 790 800 810 811 812
Cnode
461
770
Deskripsi Komponen
NPS
Tebal Rating dinding (mm)
Panjang (mm) X
Y
Pipa Flange Gate Valve Flange Pipa Pipa
-511 -76 -229 -76 -629 -156
Flange
-178
Pipa Flange Gate Valve Flange Pipa Pipa
-457 -76 -229 -76 -629 -156
Flange
-178
Pipa Valve Valve Pipa Pipa Flange
2,5"
Z
145 178 178 89 296 64
Berat Berat Komponen Lain (kg) (kg)
Berat Total (kg)
7,37 43,88 7,37
1,56 1,56
8,93 43,88 8,93
15,17
-
15,17
7,37 43,88 7,37
1,56 1,56
8,93 43,88 8,93
15,17
-
15,17
15,17 15,17
-
15,17 15,17
2,93
0,76
3,69
KET
Restraint ANC di Nod 680
Restraint ANC di Nod 750
109
No
Nodal Caesar
98 99 100
812 815 817
815 817 820
101
820
830
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
940 951 960 970 980 990 1000 1010 1020 850 1030 665 1040 1050 1060 1070 1080
951 960 970 980 990 1000 1010 1020 850 1030 830 1040 1050 1060 1070 1080 1090
Cnode
Deskripsi Komponen
NPS
Tebal Rating dinding (mm)
Panjang (mm) X
Gate Valve Flange Pipa 940
665
Z
15,17 2,93
178 64 726
0,76
Berat Total (kg)
KET
15,17 3,69
1451
Pipa Pipa Valve Valve Pipa Pipa Flange Gate Valve Flange Pipa Pipa Pipa Pipa Valve Valve Pipa Pipa Flange
Y
Berat Berat Komponen Lain (kg) (kg)
Restraint +Y di Nod 830
2,5"
279 178 178 447 100 64 178 64 925
15,17 15,17
-
15,17 15,17
2,93 15,17 2,93
0,76 0,76
3,69 15,17 3,69
15,17 15,17
-
15,17 15,17
2,93
0,76
3,69
850 -492 -145 -178 -178 -89 296 64
110
No
Nodal Caesar
Cnode
Deskripsi Komponen
NPS
Tebal Rating dinding (mm)
Panjang (mm) X
Y
Z
119 1090 1100 120 1100 1110 121 1110 1120
Gate Valve Flange Pipa
122 1120 1130
Pipa
123 1130 1132
Pipa
-5500
124 1132 1135
Pipa
-3000
125 1135 1140
Pipa
-1000
126 1140 1445
Pipa
1600
127 1445 1500 128 1500 1510
Pipa Pipa
500
129 1510 1520
Pipa
130 1520 1530
Pipa
131 1530 1540
Pipa
132 1540 1550
Pipa
133 1550 1560 134 735 1150 135 1150 1160
735
Pipa Pipa Valve
Berat Berat Komponen Lain (kg) (kg) 15,17 2,93
178 64 826
0,76
Berat Total (kg)
KET
15,17 3,69
1050 Restraint +Y Guide di Nod 1132 Restraint +Y Guide di Nod 1135 Restraint +Y Guide di Nod 1445 16050 4800 -2156 3000 700 Restraint ANC di Nod 1560
-400 -145 -178
15,17
15,17
111
No
Nodal Caesar
1160 1170 1180 1190 1200 1210 1220 1230 144 1240 145 1250 146 1251 136 137 138 139 140 141 142 143
Cnode
1170 1180 1190 1200 1210 1220 1230 1240 1250 1251 1252
Deskripsi Komponen Valve Pipa Pipa Flange Gate Valve Flange Pipa Pipa Pipa Pipa Pipa
NPS
Rating
Tebal dindin g (mm)
Panjang (mm) X
Y
Z -178 -590
296 64 178 64 826
2,93 15,17 2,93
-2133
1258 1259 148 149 1259 1430
Pipa
-3000
Pipa
-1600
1430 1435 150 151 1435 1440
Pipa
1750
Pipa
500
1440 1450 152 153 1450 1460 154 1460 1470
Pipa
155
1470 1480
830
Pipa
Berat Total (kg)
KET
15,17
0,76 0,76
3,69 15,17 3,69
-833 -2000
Pipa
Pipa Pipa
Berat Lain (kg)
800 250
1252 1258
147
Berat Kompo nen (kg) 15,17
Restraint +Y Guide di Nod 1258 Restraint +Y Guide di Nod 1259 Restraint +Y Guide di Nod 1435
1605 0 -3300 300 -400
Restraint ANC di Nod 1480
112
No
Nodal Caesar
Deskripsi Komponen
NPS
Tebal Rating dinding (mm)
Panjang (mm) X
Y
Z
1263
Pipa
-3260
1263 1265 157 158 1265 1270
Pipa
-3000
Pipa
-2000
1270 1275 159 160 1275 1280
Pipa
1950
Pipa
500
1280 1290 161 162 1290 1400 163 1400 1410
Pipa
1410 1420
Pipa
156
164
830
Cnode
Pipa Pipa
Berat Kompon en (kg)
Berat Lain (kg)
Berat Total (kg)
KET Restraint +Y Guide Nod 1263 Restraint +Y Guide Nod 1265 Restraint +Y Guide Nod 1275
1614 0 -3500 500 -400
Restrain ANC di Nod 1420
113
6.2.
Pemodelan dengan Caesar II Langkah-langkah pengimputan data dan pemodelan sistem perpipaan pada
Caesar sebagai berikut : 1. Pilih File – New. Di dalam kotak New Job Name Spesification ketik nama sebagai identifikasi nama file, pilih Piping Input kemudian Ok. 2. Selanjutnya akan muncul spreadsheet yang berfungsi untuk menginput data sekaligus pemodelan sistem perpipaan. Data-data yang diisikan sesuai dengan data sistem perpipaan yang telah ada, seperti pipa, elbow, support, beban gempa dan angin. Setelah seluruh data dimodelkan maka Pipe Lines Discharge Feed Water Takuma Boiler ini akan terlihat sebagaimana ditunjukan pada gambar 6.2
Gambar 6.2. Pemodelan dengan Caesar II. 6.3.
Visualisasi pemodelan desain Langkah awal untuk memulai analis tegangan, defleksi, dan kebocoran
flange pada pipa Pipe Lines Discharge Feed Water Takuma Boiler milik PT SUPARMA ini ditandai dengan adanya visualisasi pemodelan desain. Visualisasi pemodelan desain adalah hasil dari pengolahan dan pendesainan data-data
114
keseluruhan yang telah diterangkan menggunakan perangkat lunak software Caesar II versi 2014. Visualisasi tersebut dapat dilihat sebagaimana ditunjukan pada gambar 6.3
Gambar 6.3. Visualisasi pemodelan desain 6.4.
Analisis Tegangan Pipa (Stress Summary) Analisis ini di tunjukkan untuk mengetahui ada atau tidaknya over stress
pada Pipe Lines Discharge Feed Water Takuma Boiler milik PT SUPARMA dengan membandingkan code stress ratio yang dipengaruhi besaran gaya dan momen X, Y, Z terhadap stresses allowable. Terdapat 13 loadcase pada pada jalur pipa Pipe Lines Discharge Feed Water Takuma Boiler milik PT SUPARMA, analisys high stresses summary dilakukan di tiap loadcase, termasuk di loadcase 2 yang memiliki beban operating. Beban operating tidak memiliki rasio dan allowable stress. Selebihnya dapat dilihat pada tabel 6.4
115
Tabel 6.4. Analisys High Stresses Summary Code Stress
Allowable
Rasio
(kPa)
Stress (kPa)
(%)
L1 (HYD) WW+HP
9345
31500
29,7
1540
L2 (OPE) W+T1+P1
7702,4
-
-
735
L3 (SUS) W+P1
7760,2
17100
45,4
1540
L4 (OCC) U1
2905,6
19665
14,8
48
L5 (OCC) U2
8573,8
19665
43,6
1540
L6 (OCC) U3
3193,6
19665
16,2
1560
L7 (OCC) WIN1
4671,3
19665
23,8
1450
L8 (OCC) WIN2
4408,3
19665
22,4
1140
L9 (EXP) L9=L2-L3
8986,3
42295
21,2
521
L10 (OCC) L10=L4+L5+L6
9381,7
19665
47,7
1540
L11 (OCC) L11=L7+L8
17297
19665
8,8
1550
L12 (OCC) L12=L3+L10
7944,4
19665
40,4
1520
L13 (OCC) L13=L3+L11
7036,2
19665
40,5
1499
Load Case
Nodal
Prosentase ratio tegangan pipa tertinggi adalah load case ke 10 sebesar 47,7 % dengan code stress 9381,7 kPa dan allowable stress 19665 kPa di nodal 1540. Berdasarkan tabel analisys high stresses summary, load case ke 10 adalah beban occational.
6.5.
Analisis Defleksi Pipa Analisis ini di tunjukkan untuk mengetahui besar dan arah defleksi pada
pipa sebagaimana ditunjukan pada tabel 6.5
116
Tabel 6.5. defleksi maksimum tiap load case sebelum modifikasi DX Load Case
DY Besar Nodal (in)
DZ Besar Nodal (in)
Besar (in)
Nodal
L1 (HYD)
0,1267
1500
1,331
1139
1,3054
1509
L2 (OPE)
0,5227
1440
1,161
1139
1,9380
150
L3 (SUS)
0,1053
1500
1,136
1139
1,0915
1509
L4 (OCC)
2,0415
120
2,113
130
0,1987
209
L5 (OCC)
0,4614
150
4,771
1140
1,3682
1508
L6 (OCC)
0,0806
1530
0,826
1498
3,9666
1508
L7 (OCC)
1,3672
1508
3,416
1138
0,1929
1288
L8 (OCC)
0,1518
1288
4,986
1140
8,4532
1508
L9 (EXP)
0,4858
1440
1,097
1509
1,9380
150
L10 (OCC)
2,4114
129
6,191
1139
3,2513
1508
L11 (OCC)
1,3894
68
4,548
1139
7,6641
1508
L12 (OCC)
2,3808
128
5,054
1139
4,3357
1508
L13 (OCC)
1,1412
119
3,887
1139
6,8871
1508
Defleksi Maksimal Yang diijinkan (in) 0,243
Dikarenakan terdapat beberapa hasil dari analisis defleksi yang mengalami kelebihan dari defleksi maksimal yang diijinkan. Maka dari itu dilakukan modifikasi terhadap pipe line. Beberapa modifikasi tersebut dilakukan dengan memodifikasi arah dan bentuk dari restrain. Misalkan beberapa nodal memiliki
117
nilai defleksi tinggi ke arah Y, maka yang harus dilakukan adalah memberikan restrain dengan arah sebaliknya. Proses tersebut ditujukan agar dapat mengurangi hasil defleksi yang terjadi pada nodal tersebut dan sekitarmya. Sehingga nominal dari defleksi hasil analisa tidak melebihi dari nilai defleksi maksimum yang diijinkan. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar 6.4. mengenai jalur-jalur yang dilakukan modifikasi.
118
Gambar 6.4 Modifikasi Pipe Line
119
Tabel 6.6. defleksi maksimum tiap load case setelah modifikasi DX Load Case
DY Besar Nodal (in)
DZ Besar Nodal (in)
Besar (in)
Nodal
L1 (HYD)
0,0218
1500
0,0406
850
0,1017
1132
L2 (OPE)
0,1993
1450
0,1865
418
0,2120
180
L3 (SUS)
0,0212
1500
0,0156
50
0,0410
850
L4 (OCC)
0,1302
1280
0,2053
70
0,1016
60
L5 (OCC)
0,0243
150
0,1435
1251
0,0115
60
L6 (OCC)
0,0248
189
0,0770
70
0,1756
208
L7 (OCC)
0,1671
1254
0,0935
70
0,0243
1500
L8 (OCC)
0,0409
1530
0,0806
69
0,1597
200
L9 (EXP)
0,1168
410
0,1870
418
0,1723
1440
L10 (OCC)
0,0552
1120
0,1652
1251
0,1291
280
L11 (OCC)
0,0793
1140
0,1733
70
0,1527
180
L12 (OCC)
0,1062
1275
0,1652
1251
0,1561
280
L13 (OCC)
0,1002
1140
0,0632
1275
0,2169
280
Dari analisis yang dilakukan setelah memodifiaksi jalur pipa yang mengalami defleksi lebih, defleksi maksimum dari seluruh load case tidak ada yang melebihi defleksi maksimum yang diijinkan, sesuai dengan piping guide dengan mengacu pada spesifikasi pipa. Defleksi terbesar ada di load case 4 dengan defleksi 0,2053 inch di nodal 70. 6.6
Analisis kebocoran flange Analisis kebocoran flange bertujuan untuk mengetahui seberapa besar
beban gaya dan moment yang diterima oleh flange sehingga menyebabkan kebocoran atau tidak pada line pipe discharge feed water Takuma boiler milik PT SUPARMA dengan membandingkan antara tekanan equivalen (peq) yang
120
dipengaruhi besaran gaya dan momen X, Y, Z terhadap PASME (maximum allowable working pressure). Terdapat total 28 flange pada line pipe discharge feed water Takuma boiler milik PT SUPARMA ini, sehingga analisa kebocoran flange mengambil seluruh sample yang ada untuk dianalisa. Tabel 6.6 ini menginformasikan besar moment dan gaya, serta ratio dan report dari hasil analisis yang diterima tiap node pada jalur pipa discharge feed water Takuma boiler milik PT SUPARMA. Berikut adalah hasil analisa dari contoh satu flange yang tersedia dan telah dianalisa, untuk 27 flange yang lain terdapat di lampiran. Hasil analisis dirangkum dalam tabel 6.7 data pengecheckan kebocoran flange
121
Tabel 6.7. Data pengecheckan kebocoran flange Line No.
Piping
Node
Dia.
Class
(in.)
1
Rating
B31.1
10
8
Gasket
Gasket
Joint
Case
Type
Out. Dia.
Width
No.
a1
J
(#)
150
Temp.
Mat.
Flange
Calculation Load
Axial Direct. O
( C)
Force
Moment
Fx
Fy
Fz
Mx
My
Mz
(N)
(N)
(N)
(N.m)
(N.m)
(N.m)
(mm)
(mm)
flat
279
30
L1
CS
x
-40
400
-53
-1169
-251
9
flat
279
30
L2
CS
x
427
2384
129
-790
3150
-535
flat
279
30
L3
CS
x
-27
445
-36
-825
-175
-26
flat
279
30
L4
CS
x
-1695
-356
-249
2248
-6265
184
flat
279
30
L5
CS
x
-98
-311
-40
1761
-758
832
flat
279
30
L6
CS
x
-414
-36
-1188
411
-5215
17
flat
279
30
L7
CS
x
-1219
-351
-165
1567
-4617
393
flat
279
30
L8
CS
x
-1063
-138
-2518
800
-11234
203
flat
279
30
L9
CS
x
454
1939
165
36
3325
-509
flat
279
30
L10
CS
x
-2206
-703
-1472
4420
-12238
984
flat
279
30
L11
CS
x
-2277
-489
-2682
2367
-15851
596
flat
279
30
L12
CS
x
-2233
-258
-1512
3595
-12413
1007
flat
279
30
L13
CS
x
-2304
-44
-2718
1542
-16026
570
170
122
Prosentase ratio tertinggi flange node 10 yang ditunjukkan pada tabel ratio, terjadi pada load case 13 (OPE) W+T5+P1+H sebesar 79,3 %. Ratio tertinggi tersebut memiliki arti sebagai tanda flange node 10 tidak mengalami kebocoran karena ratio 79,3 % adalah hasil perbandingan antara tekanan equivalen (peq) dengan PASME (maximum allowable working pressure) yang telah distandarkan oleh ASME B16.5 dan kurang dari 100 %. Untuk flange ratio 79,3 % didapat dari perhitungan tekanan equivalen (peq) ditambah P tekanan operational dan dibagi dengan β
,
namun ratio tersebut bisa dinyatakan lebih tinggi dari 79,3 % bilamana faktor β tidak ada. Faktor β ditentukan oleh temperatur flange dan pipa, sehingga metode dapat digunakan. Penjabaran
, metode yang
mendapatkan rasio sebesar 79,3 % adalah sebagai berikut : ratio =
ratio =
= 12,58
ratio = Dengan :
Peq = tekanan equivalen (bar)
Peq = 46,23 bar
PASME = maximum allowable working pressure ASMEB16.5 (bar)
123
PASME didapat dari ASME B16.5 tabel 2 yang di tentukan oleh temperatur yang di ubah ke fahrenhait dan tekanan yang diubah ke psig, tekanan diambil dari piping material clasess.
PASME = 230 psig x 0.0689476 = 15,86 bar
P = tekanan operasi (bar)
β = beta pada statik loads and dynamic loads fungsinya untuk mengkoreksi batasan seluruh tekanan.
β didapat dari tabel statik loads yang di tentukan oleh diameter luar pipa dan rating pipa, rating pipa diambil dari piping material clasess. Berdasarkan penjabaran metode ratio diatas P tekanan operasional dan β (beta), tidak berpengaruh besar terhadap ratio antara tekanan equivalen (peq) dengan PASME (maximum allowable working pressure) yang telah distandarkan pada ASME B16.5 untuk flange. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa yang berpengaruh besar terhadap kemungkinan terjadinya kebocoran pada flange node 10 adalah besarnya angka gaya dan momen yang terjadi pada flange node 10 yang menjadikan angka tekanan equivalen (peq) tinggi. Besarnya angka gaya dan momen dipengaruhi oleh beban–beban yang terjadi pada flange node 10 seperti beban tekanan, beban temperatur, beban berat, beban angin dan beban gempa. Yang sangat perlu diwaspadai terjadinya kebocoran flange adalah beban–beban tersebut. Beban – beban tersebut juga digolongkan kedalam beban Operating, beban Occassional, beban Sustained, beban Expantion, dan beban Hydrotest yang tergantung dari intensitas cara kerjanya dan cara kerjanya itu sendiri.
6.7
Analisis Force dan Moment Analisis ini di tunjukkan untuk mengetahui besar force dan moment pada
pipa sebagaimana ditunjukan pada tabel 6.7 dan 6.8
124
Tabel 6.8. Besar Force Dan Momen Yang Diijinkan Force (Fa)
N
Fx
1800
Fy
1620
Fz
2010
Moment (Ma)
N.m
Mx
3300
My
4800
Mz
2600
Tabel 6.9. Besar Force Dan Momen Nozzle Dari Data Analisa LOAD CASE DESCRIPTION
Load Case 1 (HYD) Load Case 2 (OPE) Load Case 3 (SUS) Load Case 4 (OCC) Load Case 5 (OCC) Load Case 6 (OCC) Load Case 7 (OCC) Load Case 8 (OCC) Load Case 9 (EXP) Load Case 10 (OCC) Load Case 11 (OCC) Load Case L12 (OCC) Load Case 13 (OCC)
CASE
FX (N)
FY (N)
FZ (N)
MX (N.m)
MY (N.m)
MZ (N.m)
L1
12
720
-7
-2546,8
149,3
-13,5
L2
-226
608
-102
2155,5
-1488,4
-917,8
L3
9
508
-5
-1797,4
107,2
-7
L4
375
80
56
-1658
4602,4
-109,3
L5
29
-81
-47
1406,6
-122,9
971,9
L6
-93
-8
-267
303,4
-3846,3
12,5
L7
-274
-79
-37
1155,9
-3405,7
289,8
L8
-239
-31
-566
590,1
-3285,9
149,6
102
-121
37
26,2
2292,5
1513,6
-496
-158
-331
3260,5
-3026,6
762
-512
-110
-603
1746
-1691,6
439,4
-502
-58
-340
2651,9
-3155,9
742,9
-518
-10
-661
1137,4
-1820,9
420,2
518
720
661
2546
4602
1513,6
1800 1
1620
L9 L10 L11 L12
TOTAL MAXIMUM
L13 TOTAL MAXIMUM
ALLOWABLE ACCORDING TO VENDOR DATA
ALLOWABLE ACCORDING
2010 1
3300 1
4800 1
2600 1
1
125
LOADS ON NOZZLE ARE ACCEPTABLE
LOADS ON FLOTATION OVERFLOW RECYCLING NOZZLE at Discharge Diameter : DN 8 150# Node : 10 Line : 8"- Discharge Feed Water Takuma Boiler PT SUPARMA Beban pipa yang dianalisa dengan menggunakan Caesar, dibandingkan dengan beban data yang dilengkapi dengan nilai-nilai yang diijinkan. Dalam analisa ini semua load case dianalisa, dan dipilih dengan nominal yang terbesar. Dalam perbandingan tersebut, dari force dan moment yang dianalisa pada jalur pipa discharge feed water Takuma boiler, dalam contoh ini tidak ada yang melebihi force dan moment yang disediakan. Baik Fx, Fy, Fz, Mx, My, ataupun Mz.
