Daftar Isi Kata Pengantar
vii
Bab 1 : Sistim Pemipaan dan Perusahaan EPC
1
1.1 Sejarah Pipa 1.2. Jenis Pipa dan Ukurannya 1.2.1. Ukuran Pipa 1.2.2. Schedule Pipa 1.2.3. Pipe Ends 1.2.4. Jenis Pipa 1.3. Komponen Pipa 1.4. Jenis-jenis Sistim Pemipaan 1.5. Perusahaan EPC 1.5.1. Kantor Pusat 1.5.2. Kantor Proyek 1.6. Engineering 1.6.1 Process Engineering 1.6.2. Civil Engineering 1.6.3. Static Equipment/Rotating Machinery 1.6.4. Piping Engineering 1.6.5. Electrical Engineering 1.6.6. Instrument/Control system Engineering 1.6.7. Departemen Pendukung 1.7. Procurement 1.8. Construction 1.9. Project Control 1.10.Quality Control Bab 2 : Piping Engineering 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6.
Pendahuluan Departemen Piping Engineering Lead Piping Engineer Piping Material Engineering Piping Design Piping Material Control
1 3 7 8 9 9 12 18 21 23 24 25 27 28 29 30 31 31 32 33 33 34 34 36 36 38 40 45 46 50
i
2.7. Piping Stress Engineering 2.8. Piping Code dan Standard 2.9. ASME B31 Code Bab 3 : Piping Stress Engineering 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9.
Pendahuluan Tujuan Analisa Tugas dan Tanggung Jawab Hubungan Antar Departemen Lead Piping Stress Engineer Piping Stress Engineer Metode Analisa Analisa Formal Stress Critical Line List
Bab 4 : Pipe Support 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.
50 51 63 65 65 68 69 73 76 78 82 85 87 91
Pendahuluan Code dan Standard Material Perlindungan Terhadap Korosi Allowable Pipe Span Standard Pipe Support 4.6.1. Shoe 4.6.2. Guide 4.6.3. Line Stop 4.6.4. Anchor 4.6.5. Trunnion 4.6.6. Reinforcing Pad 4.6.7. Adjustable Support 4.7. Spring Support 4.8. Spesial Support
91 96 97 97 98 103 104 109 110 111 112 116 117 117 120
Bab 5 : Teori Dasar Piping Stress Analysis
123
5.1. Pendahuluan 5.2. Formula Perhitungan Tebal Pipa Berdasarkan ASME B31.3 5.3. Formula Perhitungan Tebal Pipa Berdasarkan ASME B31.4 dan B31.8
123 127 129
5.4. Karakteristik Material Pipa 5.4.1. Modulus Elastisitas 5.4.2. Thermal Expansion 5.4.3. Kekuatan Material (Strength) 5.5. Beban pada Pipa (Pipe Loading) 5.5.1. Sustained Load 5.5.2. Thermal Load 5.6. Stress Categories 5.6.1. Primary Stress 5.6.2. Secondary Stress 5.7. Allowable Stress 5.7.1. Code Allowable Stress 5.7.2. Allowable Stress Range 5.8. Temperatur Yang Digunakan untuk Analisa 5.9. Nozzle Displacement 5.10. Flexibility dan Stress Intensifiaction Factor 5.10.1. Flexibility Factor 5.10.2. Stress Intesification Faktor 5.11. Cold Spring 5.12. Allowable Loads 5.13. Bellow Expansion Joints 5.14. Beban Angin (Wind Loads) 5.15. Beban Gempa (Seismic Load) 5.16. Perhitungan Slug Force 5.17. Perhitungan Gaya Reaksi pada PRV 5.17. Pertimbangan didalam Piping Stress Analysis
132 132 133 134 135 136 137 138 138 140 141 141 143 146 150 157 159 159 161 164 169 173 175 178 180 182
Bab 6 : CAESAR II 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6.
Pendahuluan Penggunaan CAESAR II Program Selain CAESAR II Kelebihan CAESAR II Proses Install CAESAR II CAESAR II Siap Digunakan
Bab 7: 7 Langkah Piping Stress Analysis 7.1. Mengumpulkan Data Pendukung 7.2. Membuat Stress Sketch 7.3. Memasukan Data ke CAESAR II
191 192 193 194 195 198 199 201 206 212
iii
7.4. Analisa Statis (Static Analysis) 7.5. Analisa Hasil Perhitungan 7.6. Mengirimkan Hasil Perhitungan 7.7. Laporan Akhir Kalkulasi (Final Stress Report)
220 228 231 233
Lampiran A: Metode Input Equipment di CAESAR II
237
Lampiran B: Metode Input Reducer di CAESAR II
224
Lampiran C: Metode Input Trunnion di CAESAR II
244
Daftar Pustaka
249
BAB
1 Sistim Pemipaan dan Perusahaan EPC 1.1 Sejarah Pipa Dalam sejarah kehidupan umat manusia yang sudah berjalan selama puluhan ribu tahun lamanya, seni mendisain dan membangun jaringan Pemipaan sudah dikenal berabad-abad lalu. Awal mulanya, sistem pemipaan banyak digunakan oleh masyarakat untuk keperluan pengairan pada pertanian, dengan menggunakan pipa berbahan baku bambu, seperti dilakukan oleh masyarakat di China pada kira-kira antara tahun 3000 dan tahun 2000 sebelum Masehi. Seiring dengan kemajuan kebudayaan umat manusia, maka makin luas jugalah penggunaan pipa dalam berbagai aspek kehidupannya. Selain penduduk di negara China, maka penduduk di daerah yang dulunya disebut Indus Valley (saat ini adalah Pakistan dan sebelah utara India) terkenal pada tahun 2500 sebelum Masehi sebegai ahli dalam pembuatan jaringan pemipaan untuk rumah-rumah.
Selain itu, Mesir juga tercatat dalam sejarah ketika penduduknya mengalirkan air dari Sungai Nil untuk mengairi sawah-sawah pertanian mereka. Tapi, diantara semua itu, Roma layak diberi perhatian khusus atas kepiawaiannya dalam hal disain dan konstruksi jaringan pemipaan, khususnya untuk keperluan air minum, mandi, air mancur di tengah kota dan beberapa untuk keperluan pribadi, pada tahun 150 setelah masehi. Pada jaman tersebut, jenis pipa yang dipakai bermacammacam: pipa kayu dengan menggunakan besi apda titik sambungan, bronze, dan pada tempat-tempat yang elit, pipa yang digunakan adalah dari bahan perak. Namun diakui, baru pada abad ke-19, perkembangan dibidang teknologi pipa terjadi sangat pesat. Sementara itu, pembahasan dari sisi permasalahan pemuaian pipa ketika dialiri fluida yang bertemperatur tinggi, masihlah sangat sederhana. Dalam sejarahnya, pada tahun 1928, mulailah pertama kalinya muncul sebuah metode untuk memecahkan permasalahan single-plane konfigurasi (single-plane configuration) yang ditulis oleh A. M. Wahl dan W. Hovgard dalam paper, yang masing-masing berjudul “Stresses and Reaction in Expansion Pipe” dan “Deformation of Plain Pipe Bends”, sebagaimana ditulis dalam buku yang menjadi panduan piping engineer dunia, “Design of Piping Systems” yang diterbitkan oleh “The M. W. Kellogg Company”. Pendekatan dalam metode perhitungan stress analysis makin menunjukan kemajuan ketika R. H. Tingey dalam tulisannya berjudul “Method of Calculation Thermal Expansion Stresses in Piping” pada tahun 1934 memperkenalkan apa yang dikenal dengan “virtual center of gravity or elastic center”. Salah satu tonggak keberhasilan Pengembangan perhitungan stress analysis adalah ketika departemen engineering dari Perusahaan Standard Oil Co (Indiana),
Metode Input Trunnion menampilkan dalam bentuk laporan internal perusahaan pada tahun 1932, yang pada intinya mengatakan bahwa koefisien bentuk dari planar tambahan adalah merupakan turunan dari bentuk dasar melalui proses permutasi lingkaran dari sumbu koordinat. Hal ini kemudian ditampilkan pada edisi pertama buku “Design of Piping Systems” oleh The M. W. Kellogg Company pada tahun 1941. Pada buku tersebut, juga diberitakan bahwa sebagai tambahan dari pendekatan yang murni teknikal analysis, maka pada tahun 1945 dikenalkanlah metode graphoanalytical oleh S. Crocker dan A. McCutchan pada buku Piping Handbok terbitan McGraw-Hill Book Co, New York.
1. 2. Jenis Pipa dan Ukurannya Hampir tidak ada dalam kehidupan kita yang tidak bersinggungan dengan pipa dan jaringannya. Di setiap pembangunan gedung-gedung bertingkat untuk perkantoran, rumah sakit, hotel, selalu terlihat adanya penggunaan pipa, baik untuk keperluan sanitasi, untuk pendingin udara, maupun pipa untuk pengaliran air pemadam kebakaran. Pipa juga dengan mudah bisa kita temukan pada pembangunan pabrik pupuk, atau di kilang-kilang pengolahan minyak mentah, baik untuk pengolahan minyak di darat maupun di tengah laut. Yang paling sering kita temukan dan lihat adalah jaringan pemipaan untuk menghantarkan air minum ke rumah-rumah yang hampir seluruhnya terbuat dari logam, dan pipa pembuangan air kotor dari bahan palstik atau juga sering disebut pipa paralon (PVC). Pipa mempunyai ukuran tertentu, mulai dari yang paling kecil dengan ukuran diameter sebesar ½ inchi sampai ukuran yang luar biasa besar sehingga manusia pun bisa masuk
3
kedalamnya, yaitu pipa dengan diameter 72 inch atau kirakira 1.8 meter. Secara umum material yang banyak digunakan untuk pipa dan komponennya terbagi atas dua kategori utama yaitu: Metallic (logam) Non-metallic (non-logam). Khusus untuk bahan metal, bisa dibagi lagi atas dua kelompok utama yaitu Ferrous (besi) dan Non-Ferrous, termasuk paduan Nickel, tembaga dan aluminium. Akhirnya, dari jenis bahan material berjenis Ferrous tersebut, material pipa dapat lagi dibagi atas dua yaitu: wrought iron, cast iron Steel Hampir seluruh material pipa yang banyak digunakan di industry Migas adalah berbahan besi baja (steel), dengan karakteristik utama sebagai berikut: Kimia: elemen utama (besi untuk Feerous Metal), elemen paduan (nickel, chromium etc), impurities, dan lainnya. Sifat Fisik; kerapatan (density), modulus elastisitas, koefisien thermal ekspansi, dan lain-lain. Struktur Mikro: struktur atom, phase metalurgi, tipe dan ukuran butir. Sifat Mekanik: kekuatan (yield strength, ultimate strength, elongation) dan ketangguhan (toughness). George Antaki, dalam bukunya Piping and Pipeline Engineering, menggambarkan diagram material pipa dan komponennya, seperti terlihat pada gambar 1.1.
Metode Input Trunnion
Gambar 1.1. Diagram Material Pipa dan Komponen
5
Ada dua metode yang umum menamakan ukuran suatu pipa, yaitu:
digunakan
untuk
NPS: Nominal Pipe Size, banyak digunakan di Amerika Utara, dengan satuannya Inchi. DN: Diameter Nominal, digunakan oleh Negara di daratan Eropa, dengan satuan milimeter. Disamping penamaan ukuran pipa dengan NPS atau DN, maka ada pasangannya yang selalu tidak ketinggalan ketika disebutkan ukuran pipa, yaitu Sch atau Schedule. Schedule (skedul) adalah menunjukan ukuran ketebalan dinding pipa atau wall-thickness. Yang perlu diperhatikan disini dan sering menimbulkan kebingunan adalah bahwa tidak selalu ukuran pipa dalam NPS merupakan ukuran diameter luar (OD) yang sebenarnya. Perbedaan antara NPS dengan OD dimulai dari pipa ukuran NPS ¼” sampai ukuran NPS 12” . Sedangkan untuk pipa dengan NPS diatas 12 inches, maka NPS yang ditunjukan adalah sesuai dengan OD dari pipa tersebut. Dalam beberapa literatur dijelaskan bahwa perbedaan tersebut lebih karena pada awal pembuatan pipa pada tahun 1930an, pipa dibuat berdasarkan diameter dalam dengan 1/16” tebal dinding, sehingga ukuran diameter luarnya menjadi lebih besar 1/8”. Seiring dengan perkembangan teknologi perlogaman, mereka pun mampu membuat pipa dengan ketebalan yang lebih tipis, tapi dengan tetap menjaga ukuran diameter luar pipa. Akhirnya, ketika pipa mulai dibuat dengan ukuran yang besar, terjadilah keadaan dimana pipa yang berukuran besar mempunyai diameter dalam yang lebih kecil dari ukuran Nominalnya, sedangkan pipa yang berukuran lebih kecil, mempunyai diameter dalam yang lebih besar dari ukuran Nominalnya.
Metode Input Trunnion Salah satu perbedaan lain yang ada adalah penggunaan huruf “s” setelah nomor scchedule, misalna 5S. Hal ini adalah khusus untuk menunjukan bahwa schedule tersebut untuk material Stainless Steel, sedangkan schedule tanpa hurus “S” adalah untuk pipa selain stainless steel. Namun, hal ini sepertinya tidak konsisten juga, karena ada material pipa dari stainles stell tapi tidak menggunakan penamaan dengan tambahan huruf “S”. Akhirnya, disepakati bahwa penamaan huruf “S” pada angka 10, misalnya, adalah lebih untuk membedakan antara pipa yang dihitung berdasarkan ASME B36.19M dengan ASME B36.10M. Kita tahu bahwa dimensi dan ukuran serta schedule pipa adalah berdasarkan ASME B36.10M untuk pipa baja biasa (wrought steel pipe), dan berdasarkan ASME B36.19M untuk pipa baja stainles (Stainless Steel pipe). Pada dua Standards tersebut pada kolom Schedule ditampilkan penamaan dengan huruf “S” untuk pipa Stainless Steel dan tanpa huruf “S” untuk pipa bukan stainless steel.
1.2.1 Ukuran Pipa Pipa yang ada dipasaran dan sering digunakan di industri Migas dikelompokan dalam ukuran sebagai berikut: Large Bore Pipe: yaitu pipa yang berukuran lebih besar dari 2 inchi. Small Bore Pipe: yaitu pipa yang mempunyai ukuran 2 inchi ke bawah. Tubing: mempunyai ukuran sampai 4 inchi tappi mempunyai ketebalan dinding yang lebih kecil dari Large Bore dan Small Bore tadi. Ukuran pipa yang biasanya banyak digunakan pada industri perminyakan dan gas alam serta industri lainnya
7
adalah dimulai dari ukuran NPS ½ inch, ¾ in, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12 dan mempunyai Diameter Luar (Outside Diameter, OD) yang sudah distandardkan dan tidaklah sama dengan penamaan NPS nya. Sedangkan pipa 14 inchi keatas mempunyai Diameter Luar (Outside Diameter) yang sama dengan NPS nya.
1.2.2. Schedule (Ketebalan Pipa) Seperti sudah dikemukakan diatas, bahwa pipa di produksi dalam berbagai macam ketebalan yang sudah distandardkan. Setiap ketebalan tertentu pada pipa diberi penamaan dalam bentuk Schedule Number bukan dalam bentuk ketebalan pipa sebenarnya. Awalnya, ketebalan pipa hanya ada tiga kelompok, yaitu: Standard Extra Strong (XS) Double Extra Strong(XXS) Saat ini penamaan sudah diganti dengan memberikan schedule number tertentu, yang dimulai dari 5 dan 5S, kemudian diikuti dengan 10 dan 10S, seterusnya dalam kelipatan 10 sampai Schedule 40 (20, 30, 40), dan selanjutnya mempunyai kelipatan 20, yaitu 60, 80, 100, 120, 140, 160. Pada umumnya, besarnya ketebalan pipa yang mempunyai schedule 40 dengan schedule STD adalah sama untuk pipa ukuran 1/8 sampai pipa ukuran 10 inchi. Demikian juga, schedule 80 adalah sama dengan schedule XS untuk pipa ukuran 1/8 sampai 10 inchi. Satu hal yang perlu diperhatikan disini adalah bahwa penggunaan pipa yang mempunyai Schedule 5 dan 10 lebih banyak digunakan pada pipa Stainless Steel. Sedangka pipa yang tergolong Small Bore, biasanya mempunyai ketebalan minimal yaitu schedule 80, walaupun boleh saja mempunyai ketebalan yang lebih dari itu, hanya saja akan membuat
Metode Input Trunnion pipanya menjadi dibutuhkan.
berlebihan
kekuatan
daripada
yang
Pipa biasanya diproduksi dengan mempunyai panjang yang berbeda tergantung kepada material, ukuran dan schedule. Namun pada umumnya pipa-pipa diproduksi dengan mempunyai rata-rata panjang 20 ft atau 6 meter untuk pipa Carbon Steel. Panjang ini disebut juga dengan istilah random length. Adakalanya pipa yang mempunyai ukuran panjang dua kali dari random length tersebut juga banyak tersedia dan termasuk disukai terutama untuk penggunaan di pipe rack. Ukuran ini disbeut juga dengan istilah Double Random Lenght, atau sama dengan 12 meter.
1.2.3. Pipe Ends Secara umum, pipa yang diproduksi mempunyai tiga jenis bentuk ujung pipanya, yaitu: Plain Ends (PE): yaitu ujung pipa yang dipotong persegi, sering digunakan untuk sambungan seperti sockets weld, slip-on flanges dan mechanical couplings. Beveled Ends (BE): yaitu ujung pipa dipotong membentuk bevel yang cocok dan sering digunakan untuk sambungan butt-weld, Threaded Ends: yaitu pipa yang dibuat mempunyai ulir pada ujungnya dan digunakan untuk sambungan jenis Screw Joints. Ada dua pilihan, apakah berulir di kedua sisi (TBE = Threaded Both Ends) atau hanya pada satu sisi (TOE = threaded one end).
1.2.4. Jenis Pipa yang Sering Digunakan Carbon Steel: Pipa yang bernama Carbon Steel ini adalah pipa yang paling luas penggunaanya dalam Industri Migas maupun industri lainnya.
9
Hampir seluruh material pipa ini mempunyai spesifikasi yang dikeluarkan oleh ASTM (American Society for Testing and Materials) dan ASME (American Society of Mechanical Engineering. Ada dua tipe digunakan, yaitu:
Carbon
Steel
yang
paling
banyak
ASTM A106: yang mempunyai tiga grade, yaitu Grade A, B, danC. Grade ini merujuk kepada besarnya Tensile Strenght dari material tersebut. Besarnya Tensile Strength dari ASTM A106 adalah:
Grade A : 48 ksi Grade B : 60 ksi Grade C: 70 ksi
Diantara ketiga grade tersebut, yang biasa digunakan adalag ASTM A106 Grade B. ASTM A 53: material ini juga sering digunakan yaitu pipa yang dilapisi oleh unsur zinc (galvanized), atau sering juga digunakan sebagai alternative untuk tipe A106. A53 mempunyai tiga Grade, yaitu Grade A, B, dan C. Disamping itu, A53 juga mempunyai tiga tipe yaitu:
Tipe E: Electric Resistance Weld Tipe F: Furnace Butt Weld Tipe S: Seamless
A53 Grade A dan B mempunyai Tensile Strength yang sama denga ASTM A106 Grade A dan B. ASTM A 333: material ini sering digunakan pada fluida yang mempunyai temperatur yang rendah, mulai dari 50oF.
Metode Input Trunnion
Stainless Steel: Pipa yang sering dikategorikan didalam Stainless Steel pipa ini sebenarnya mempunyai nama lengkap Austenitic Stainless Steel. Namun lebih sering dikenal dengan nama Stainless Steel. Stainless Steel mempunyai 18 Grade, namun yang sering digunakan adalah tipe 304L. Pada intinya, Tipe 304 adalah tipe yang mempunyai kadar karbon yang rendah dengan tujuan memperkuat kemampuan menahan korosi. Dengan penambahan huruf L dibelakang namanya, menjadi 304L, menunjukan bahwa tipe tersebut mempunyai kadar karbon konten yang semakin rendah, jauh lebih rendah dari hanya 304 saja. Dengan demikian dalam aplikasinya, ada dua tipe stainless steel yang umum dikenal dan digunakan di industri migas, yaitu: ASTM A312: standard ini digunakan untuk Pipa ukuran 8 inchi kebawah. ASTM A358: standard ini digunakan untuk Pipa ukuran diatas 8 inchi. Masih banyak lagi jenis material pipa yang cukup sering digunakan seperti: Chrome-Moly Pipe: yaitu Chromium-Molybdenum Alloy Pipe, yang terdirid ari 10 grades, dan merujuk ke ASTM A335. Nickel dan Nickel Alloy Pipe: contoh yang banyak digunakan adalah Inconel, Incoloy dan Monel. Cast iron Piping,Cooper Piping Plastic Pipe, concrete pipe.
11
1. 3. Komponen Pada Sistim Pemipaan Sistim pemipaan tidak hanya terdiri dari pipa-pipa saja, tetapi sangat memerlukan adanya komponen lain seperti elbow, flanges, weldolet, threadolet, tee,reducer, dan komponen lainnya yang didunia piping dikenal dengan nama “Fittings”. Fittings terbuat dari material yang sama dengan meterial pipa dimana fttings tersebut akan disambungkan. Beberapa standard yang sering digunakan pembuatan pipe fittings ini adalah sebagai berikut:
untuk
ASTM A234: adalah standard untuk fitting dari bahan Carbon Steel dan Alloy Steel untuk penggunaan pada temperatur sedang dan tinggi. ASTM A420: ini adalah standard yang mengatur untuk fittings Carbon Steel dan Alloy Steel tapi untuk penggunaan pada temperatur rendah. ASTM A403: adalah untuk fittings Stainless Steel Berikut ini akan ditampilkan secara sekilas beberapa jenis fittings yang banyak digunakan pada sistim pemipaan, yaitu:
Elbow: adalah jenis fitting yang dipasangkan pada pipa pada saat pipa akan berobah arah perjalanannya. Misalnya pipa yang sedang menuju kearah barat, selanjutnya akan berbelok menuju arah selatan, maka diantara kedua pipa tersebut, yang sedang menuju arah barat dan pipa yang akan menuju ke selatan, dipasangkan “Elbow” sebagai penyambungnya. Perubahan arah tersebut bisa dalam bentuk sudut 45o atau 90o. Elbows tersedia dalam dua tipe yaitu tipe Short Radius, yaitu tipe dimana jarak dari pusat elbow ke ujungnya
Metode Input Trunnion (B) sama dengan NPS nya, dan tipe Long Radius, dimana jaraknya (A) adalah 1.5 kali NPS. Umumnya diameter pipa pada sisi masuk akan sama dengan sisi keluar. Namun pada kasus tertentu, bisa saja terjadi perbedaan diameter tersebut, dan untuk itu komponen ini dinamakan dengan “Reducing Elbow”.
Gambar 1.2. 90 Deg Elbow
Gambar 1.3. 45 Deg Elbow
Tee: adalah sebuah komponen yang mempunyai tujuan untuk membagi aliran fluida dalam pipa menjadi dua arah atau sebaliknya menggabungkan dua aliran fluida menjadi satu didalam pipa selanjutnya.
13
Tipe tee yang paling umum adalah tee yang mempunyai ukuran diameter yang sama antara masuk (inlet) dan keluar (outlet), dengan demikian dimensi C pun akan sama untuk semua arah.
Gambar 1.4. Equal Tee
Cap: adalah tipe komponen dari pipa yang berfungsi sebagai penutup akhir sebuah sistim pemipaan. Fungsinya kurang lebih sama dengan plug.
Gambar 1.5. Cap
Reducer:
adalah komponen pipa yang mengalami pengurangan atau penambahan diameter dari diameter kecil ke yang lebih besar atau sebaliknya, sesuai dengan persyaratann dari process engineering. Ada dua jenis Reducer yang umum dikenal, yaitu tipe yang mempunyai perbedaan garis tengah (center line) antara pipa dengan reducer. Tipe ini disebut dengan Eccentric Reducer. Pola peletakanya bisa dua cara, yaitu Flat-Bottom, yaitu bagian ratanya berada dibawah, atau sebaliknya, bagian ratanya diatas yang disebut juga dengan Flat-Top.
Metode Input Trunnion Cara mana yang akan digunakan tergantung dari dimana Eccentric Reducer ini akan ditempatkan. Secara umum, Flat-Bottom Reducer biasanya ditempatkan di Piperack, sedangkan yang Flat-Top banyak diaplikasikan didekat nozzle pompa.
Gambar 1.6. Eccentric Reducer Adapun jeniss Reducer yang ke dua adalah Concentric Reducer. Jenis ini adalah reducer yang mempunyai garis tengah (center line) yang sama baik antara garis tengah pipa maupun garis tengah reducer. Jenis ini bisa dipakai dimana saja, sesuai dengan keinginan Piping Designer, yang tentu saja sudah memperhitungkan aspek konstruksi dan persyaratan prosesnya.
Gambar 1.7. Concentric Reducer
Flanges: adalah jenis komponen pipa yang banyak digunakan untuk menyambung antara satu pipa dengan pipa lain yang tidak menginginkan adanya proses pengelasan karena perbedaan material misalnya, atau
15
menyambungkan antara pipa dengan komponen lain, seperti Valve, Orifice, Spectacle Blind dan lain-lainnya, Jika Elbow, Tee, Reducer, Cap adalah komponen yang terbuat dari bahan yang sama dengan material pipa tempat dia akan tersambung, maka flanges mempunyai perbedaan karena umumnya Flange terbuat dari bahan logam melalui proses forging yaitu proses pembentukan logam dengan cara pemberian tekanan. Disamping itu Flange juga mengalami proses apa yang disebut dengan “machined surface”. Ada beberapa jenis “muka” flange seperti: o
Flat face: biasanya sering mengunakan material besi tuang (cast iron) dengan class 125 dan 250. Salahs atu alsanya adalah untuk mendistribusikan compressive stress ke are yang lebih luas dan menghindari terjadinya momen lentur yang bisa meretakkan besi tuang tersebut.
o
Raised Face: ini adalah tipe flange yang umum dan biasa digunakan. Permukaan flange akan naik 0.06 inchi untuk class 150 dan 300, sedangkan untuk class400 naik 0.25 inchi. Karena ada permukaan yang naik, maka gasket nya pun lebih kecil dari lingkaran baut.
o
Lap Joint: mempunyai muka seperti “raised face” tapi didapat dengan menggunakan pipa.
o
Ring Face: cincin metal akan diselipkan dimuka flange dnegan tujuan menghindari terjadinya kebocoran.
Disainnya pun bisa bermacam-macam seperti welding neckj, slip-on, lap joint, socket weld, threaded dan satu lagi blind flange, seperti gambar disebelah ini.
Metode Input Trunnion
Gambar 1.8. Weldneck Flanges
Gambar 1.9. Slip-On Flanges
Gambar 1.10. Blind Flanges
Gambar 1.11. Socket Weld Flanges
Gambar 1.12. Threaded Weld Flanges
17
Flange Rating: Flanges biasanya dikelompokan didalam “Class” dengan menggunakan “Rating” sesuai dengan Tekanan Disain (Design Prerssure). Sebenarnya Flange Rating itu adalah disebutkan dalam “psi”, namun lebih sering cukup dinamakan dengan “pound”, walaupun flange 300 pound bukan berarti bahwa Design Pressure nya adalah 300 Psi. Menurut ANSI B16.5, working pressure (PT) sebuah flange adalah fungsi dari Rating Pressure (P t) dan Allowable Stress (ST).
PT = Pt St / 8750 Dimana: PT = Working Pressure untuk material tertentu pada temp, T, psi Pt = Pressure Class rating index. ST = Flange Material Allowable Stress pada temperature T, psi Ada sebuah aturan “Rule of Thumb” yang mengatakan bahwa pada temperature ambient, Tekanan Operasi Maksimal sebuah Flange Carbon Steel class X adalah kira-kira 2.4 X. Aturan ini cuocok untuk rating 300 keatas. Misalnya Flange Carbon SteelClass 300 pound mempunyai Design Pressure sebesar kurang lebih 2.4 x 300 = 720 psi pada temperature ambient.
1. 4. Jenis-jenis Sistim Pemipaan Didalam hal penggunaannya, sistim pemipaan terbagi atas dua kategori:
Process Plant Piping System : Yaitu sistim pemipaan yang terdapat pada suatu pabrik yang bersifat mengolah bahan baku menjadi bahan jadi. Sistim Pemipaan yang termasuk kedalam kategori ini adalah
