PERANCANGAN DAN ANALISA TEGANGAN JALUR PERPIPAAN DENGAN VARIASI DIAMETER, TEMPERATUR DAN TEKANAN (STUDI KASUS JALUR PERPIPAAN LPG PERTAMINA CILACAP)

IMANUL ILMI, Dr.Eng. R. Rachmat A. Sriwijaya, S.T., M.T.

2014 | Skripsi | TEKNIK MESIN

PERANCANGAN DAN ANALISA TEGANGAN JALUR PERPIPAAN DENGAN VARIASI DIAMETER, TEMPERATUR DAN TEKANAN (STUDI KASUS JALUR PERPIPAAN LPG PERTAMINA CILACAP) Tugas akhir ini mengangkat materi perancangan dan analisis tegangan jalur perpipaan LPG PERTAMINA Cilacap. Sistem perpipaan ini akan mendistribusikan LPG dari ke tangki bola Unit 47 PERTAMINA RU IV menuju depot LPG PERTAMINA UPDN. Perancangan jalur perpipaan mengacu pada standar ASME B 31.4. Perancangan yang dilakukan dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu perancangan pipa, perancangan komponen perpipaan, dan selanjutnya perancangan lokasi penempatan penumpu pipa. Perancangan jalur perpipaan menggunakan data desain yang didapatkan dari data proses dan data lapangan. Analisis tegangan dilakukan dengan simulasi pembebanan pada jalur perpipaan hasil perancangan dan simulasi pembebanan dengan variasi ukuran pipa, temperatur operasi, dan tekanan operasi. Berdasarkan hasil perancangan yang telah dilakukan, spesifikasi ukuran pipa menggunakan NPS 10� SCH 40. Material yang dipilih yaitu ASTM A 106 grade B. Berat kosong pipa adalah 572.48 N/m dan berat operasi pipa adalah 876.36 N/m. Penumpu pipa dirancang agar kuat menahan beban berat, ekspansi termal, gempa, dan angin, dengan jenis penumpu pipa anchor, rest, dan guide. Hasil perancangan yang dilakukan simulasi pembebanan terhadap beban sustain, occasional, dan ekspansi termal adalah tegangan dan perpindahan posisi yang diakibatkan oleh beban yang diberikan pada jalur perpipaan aman dan berada dibawah batas maksimum yang diijinkan oleh standar ASME B 31.4. Simulasi pembebanan yang dilakukan menggunakan bantuan perangkat lunak CAESAR II ver. 5.10. Simulasi pembebanan pada jalur perpipaan terhadap variasi ukuran pipa dengan tekanan operasi dan temperatur operasi tetap pada kondisi desain menghasilkan besar nilai rasio tegangan longitudinal akan menurun dengan semakin besarnya ukuran pipa. Simulasi pembebanan pada jalur perpipaan terhadap variasi temperatur operasi dengan tekanan operasi dan ukuran pipa tetap pada kondisi desain menghasilkan peningkatan perbedaan temperatur lingkungan dengan operasi menyebabkan meningkatnya tegangan ekspansi pada pipa. Simulasi pembebanan pada jalur perpipaan terhadap variasi tekanan operasi dengan temperatur operasi dan ukuran pipa tetap pada kondisi desain menghasilkan peningkatan tekanan operasi menyebabkan meningkatnya nilai tegangan radial.

DESIGN AND STRESS ANALYSIS OF PIPELINE WITH DIAMETER VARIATIONS, TEMPERATURE AND PRESSURE (CASE STUDY OF LPG PIPELINE PERTAMINA CILACAP) The thesis contains the LPG pipeline design and stress analysis at PERTAMINA Cilacap. The pipeline distribute LPG from the unit tank 47 of PERTAMINA RU IV to LPG storage tank of PERTAMINA UPDN. The design of pipeline refer to ASME B 31.4 standard. The design which performed is the design of piping, components, and location of pipe support. The design of pipeline use design data and location data. Stress analysis is used to simulated the variation of diameter of pipe, temperature, and pressure. Based on the results design of pipeline, the pipe size specifications use NPS 10 "sch 40. Materials selected ASTM A 106 Grade B. Pipe empty weight is 572.48 N / m and heavy pipe operation is 876.36 N / m. Pipe support designed to able to resist heavy loads, thermal expansion, seismic, and wind, with the types of pipe support is anchor, rest, and guide. The simulation results of sustain loads, occasional loads, and thermal expansion are stress and displacement of the loads on the pipeline is secure and under the maximum allowed by the standard ASME B 31.4. The pipeline simulation used CAESAR II ver. 5.10 pipe stress analysis software. The pipeline simulation results with diameter variation (the operating pressure and operating temperature remains on design conditions) is a value of longitudinal stress ratio decreases with increasing size of the pipe. The pipeline simulation with operating temperature variations (the operating pressure and pipe size remains on design conditions) is an increase in the temperature difference with the operating environment causes increased stress on the pipeline expansion. The pipeline simulation with operating pressure variations (the operating temperature and pipe size remains on design conditions) is an increase operating pressure causes increased radial stress.

Kata Kunci : Jalur Perpipaan, ASME B 31.4, Perancangan dan Analisia Tegangan Pipa/Pipeline, ASME B 31.4, Pipeline Design and Stress Analysis