Perancangan Sistem Perpipaan Untuk Mengalirkan Uap Dari Boiler Dengan Tekanan 43 Kg/Cm2 Dan Suhu 3400 C Menuju Turbin Dengan Tekanan 17 Kg/Cm2 Dan Suhu 3050 C

R. Robby Yunanda Atmanegara, Dr. Eng. Khasani, ST., M.Eng.

2009 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

PT. Trans-pasific Petrochemical Indotama merupakan perusahaan baru yang bergerak di bidang pengolahan Hydrocarbon Condensate (fraksi ringan dari minyak mentah) dan kemudian diolah menjadi Light Naphtha (LN), Heavy Naphtha (HN), dan Bahan Bakar Minyak (BBM). Di dalam perusahaan ini dibagi dalam dua unit operasi, yaitu ISBL (Inside Battery Limit) dan OSBL (Outside Battery Limit). OSBL merupakan unit utility perusahaan yang berfungsi sebagai unit penunjang seluruh proses, baik pada plat forming maupun pada aromatic plant. Di dalam unit utility tersebut terdapat unit boiler yang berfungsi menghasilkan steam untuk keperluan seluruh proses dan service di sebagian besar plant, salah satunya untuk kepentingan turbin uap yang akan menggerakkan kompresor. Dikarenakan tekanan operasi dan suhu operasi yang sangat besar maka sangat penting perencanaan yang baik pada sistem perpipaan yang merupakan urat nadi bagi kedua peralatan tersebut. Pemilihan material pipa dan ukuran pipa, perhitungan mekanika fluida di dalam sistem perpipaan, perencanan support yang sesuai dengan kondisi sistem perpipaan, maupun analisis tegangan pada sistem perpipaan sangat mutlak diperlukan bagi perancangan sistem perpipaan. Dalam perancangan sistem perpipaan ini penentuan diameter internal pipa ditentukan dengan cara mensimulasikan aliran pada beberapa opsi diameter internal pipa dari beberapa spesifikasi pipa yang tersedia di pasaran. Analisis tegangan yang dilakukan pada sistem perpipaan salah satunya adalah analisis tegangan statis yang menguji kekuatan struktur dari sistem perpipaan terhadap gaya, momen, tegangan yang akan terjadi. Code dan standart digunakan sebagai pembatas tegangan, gaya dan momen yang oleh dikenakan pada sistem perpipaan sehingga tidak terjadi kegagalan pada sistem perpipaan. Analisis tegangan digunakan dengan motode komputasi menggunakan software analisis tegangan perpipaan yaitu CAESAR II versi 4.5. Untuk menganalisis, sistem perpipaan dimodelkan ke dalam CAESAR II. Analisis statis tersebut mengacu pada ASME B31.3 process piping.. Berdasarkan hasil perancangan yang dilakukan didapatkan spesifikasi sistem perpipaan yang digunakan pada sistem perpipaan ini adalah sebagai berikut. 1. Sistem perpipaan jalur I menggunakan pipa NPS 8 sch 60. 2. Sistem perpipaan jalur II menggunakan pipa NPS 10 sch 40. Berdasarkan pemodelan dan analisis yang telah dilakukan menggunakan CAESAR II versi 4.5 dapat disimpulkan bahwa sistem perpipaan jalur I dan II memenuhi code ASME B.31.3 yang ditandai dengan tidak adanya sistem perpipaan yang mengalami kegagalan dalam tegangan yang terjadi.

PT Trans-Pacific Petrochemical Indotama is a company engaged in the processing of hydrocarbon condensate (a light fraction of crude oil) into Light Naphtha (LN), Heavy Naphtha (HN), and fuel products. The company's operations are divided into two units: ISBL (Inside Battery Limit) and OSBL (Outside Battery Limit). The OSBL functions as the utility unit, supporting all processes in both the platforming and aromatics plants. Within this utility unit, a boiler generates steam for various process and service requirements across the plant, including powering the steam turbines that drive compressors. Given the high operating pressures and temperatures involved, careful planning of the piping system—which serves as the lifeline for this equipment—is crucial. Key aspects of the piping system design include the selection of pipe materials and sizes, fluid mechanics calculations, the design of supports suited to system conditions, and stress analysis. In this piping system design, the internal pipe diameter is determined by simulating flow across various diameter options based on commercially available pipe specifications. The stress analysis includes a static stress assessment to evaluate the structural integrity of the piping system against anticipated forces, moments, and stresses. Codes and standards are applied to limit the forces, moments, and stresses acting on the system, thereby preventing failure. Computational methods are employed for the stress analysis using CAESAR II (version 4.5) piping stress analysis software; the piping system is modeled within the software for this purpose. The static analysis is based on the ASME B31.3 process piping code. Based on the design results, the specifications for the piping systems are as follows: 1. Line I piping system uses NPS 8 Schedule 60 pipe. 2. Line II piping system uses NPS 10 Schedule 40 pipe. Based on the modeling and analysis performed using CAESAR II version 4.5, it is concluded that the Line I and Line II piping systems comply with the ASME B31.3 code, as evidenced by the absence of stress-related failures in the systems.

Kata Kunci : uap, perancangan, analisis tegangan statis, Caesar II