3.2.1 Parameter Desain

(1)

3.1 Pada

la

jalur

pi

di

lepa

bawah

Sadewa

mengg

Deskripsi K

aporan

Tu

ipa

bawah

as

pantai

K

laut

ini

d

a

Well

m

gunakan

pip

Kasus

ugas

Akhir

laut

milik

Kalimantan

ditujukan

menuju

k

pa

baja

kar

ini,

kasus

Chevron

In

n

Timur

te

untuk

me

ke

komple

rbon

denga

Gamba

yang

digu

ndonesia

C

epatnya

di

enyalurkan

eks

platfo

an

diamete

ar 3.1 Lokasi

AN

unakan

ad

Company

d

i

perairan

gas

bum

form

Atta

er

16”.

Proyek

NALISI

dalah

proye

i

Sadewa

F

Selat

Mak

i

sejauh

3 ka.

Penya

IS DES

ek

pemba

Field

yang

t

kassar.

Jal

38 kilomet

aluran

in

SAIN

ngunan

terletak

ur

pipa

ter

dari

i

akan

3

(2)

3.2 Input Data

Data

input

yang

digunakan

dalam

laporan

Tugas

Akhir

ini

merupakan

design

basis

dari

proyek

yang

akan

dikerjakan.

Data

yang

ada

begitu

banyak

dan

bervariasi

untuk

setiap

titik

kilopoint

(KP)

sepanjang

jalur

pipa,

oleh

karena

itu

untuk

menyederhanakan

masalah

dalam

laporan

Tugas

Akhir

ini,

maka

dilakukan

pembatasan

lingkup

kerja

dan

data.

Adapun

data

yang

dipergunakan

adalah

data

‐

data

yang

paling

ekstrim

untuk

setiap

KP

agar

dapat

diambil

penyeragaman

studi

kasus

pada

sepanjang

jalur

pipa.

Data

‐

data

yang

akan

digunakan

dalam

analisis

pada

laporan

ini

akan

disajikan

berikut

ini.

3.2.1 Parameter Desain

Tabel 3.1 Parameter Desain

3.2.2 Data Lingkungan

Dalam

proses

desain

struktur

pipa

bawah

laut,

data

lingkungan

menjadi

parameter

utama.

Adapun

ringkasan

dari

data

lingkungan

dapat

dilihat

berikut

ini.

Parameter Nilai Unit

Diameter Luar Pipa 16 inch

Wall Thickness 0,625 inch

Material Grade API‐X52

Specified Minimum Yield Strength 5,2E+04 psi Tebal Selimut Anti‐korosi 0,0295 inch

Tebal Selimut Beton 1 inch

Massa Jenis Pipa Baja Karbon 490,1 pcf Massa Jenis Selimut Anti‐korosi 87,4 pcf Massa Jenis Selimut Beton 189,8 pcf Massa Jenis Gas Content 2,8 pcf Corrosion Coating Type FBE

Tekanan Desain 1340 psi

Temperatur Maksimum Desain 93,33 °C

Tekanan Hidrotes 1742 psi

Corrosion Allowance 0,125 inch

Young's Modulus 3,0E+07 psi

Poisson's Ratio 0,3

(3)

• Kedalaman Perairan

Kondisi

batimetri

di

area

Sadewa

Field

menunjukkan

kontur

yang

bergelombang.

Sebaliknya

ketika

mendekati

area

Attaka

Field

kondisi

batimetri

menjadi

lebih

halus

dan

datar.

Kedalaman

air

laut

rata

‐

rata

pada

masing

‐

masing

fasilitas

yang

didasarkan

pada

MSL

adalah:

• Sadewa

Well

:

280 ft

(85,34

m)

• Attaka

Platform

Complex

:

185 ft

(56,4

m)

Kedalaman

air

laut

sepanjang

jalur

pipa

yang

dipilih

bervariasi

antara

185,7

ft

(56,5

m)

dan

337,92

ft

(103,0

m).

Karena

kedalaman

air

bervariasi

dalam

rentang

yang

cukup

besar,

maka

untuk

analisis

diambil

tiga

titik

tinjauan

sebagai

parameter

dalam

proses

pendesainan

struktur

pipa

bawah

laut.

Adapun

ketiga

titik

tersebut

adalah

kedalaman

56.4 m,

85.34 m,

serta

103m

dengan

asumsi

ke

tiga

titik

tersebut

akan

mewakili

perairan

dangkal,

perairan

sedang,

serta

perairan

dalam

sehingga

hasil

yang

diperoleh

nantinya

diharapkan

akan

relatif

lebih

akurat.

• Properti Air Laut

Massa

Jenis

:

64 lb/ft

3

Temperatur

:

85°F

(29,4°C)

‐

permukaan

80°F

(26,66°C)

‐

dasar

laut

Viskositas

Kinematik

:

1,03

x

10

‐5

ft

2

/s

• Data Elevasi Pasang Surut

Data

pasang

surut

yang

diberikan

diambil

relatif

terhadap

MSL

sebagai

berikut.

• Highest

Astronomical

Tide

(HAT)

:

+4,5

ft

• Mean

Sea

Level

(MSL)

:

0,0

ft

• Lowest

Astronomical

Tide

(LAT)

:

‐

3,9

ft

• Storm

Surge

:

dapat

diabaikan

(1

tahun)

+1,6

ft

(100

tahun)

(4)

• Data Gelombang Dan Arus

¾

Data

Gelombang

Data

yang

digunakan

untuk

desain

dinyatakan

dalam

bentuk

tabel

berikut

ini

dan

diasumsikan

bekerja

secara

tegak

lurus

terhadap

sumbu

pipa.

Tabel 3.2 Data Gelombang

dimana:

H

s

=

Tinggi

gelombang

signifikan

T

p

=

Perioda

puncak

dari

gelombang

H

max

=

Tinggi

gelombang

maksimum

yang

mungkin

terjadi

T

max

=

Perioda

gelombang

untuk

H

max

¾

Data

Arus

Karena

kedalaman

air

yang

ditinjau

diambil

pada

tiga

titik

yang

berbeda,

maka

berbeda

pula

data

arus

untuk

setiap

titik

yang

digunakan.

Variasi

kecepatan

arus

pada

ketiga

titik

tinjauan

berbeda

pula

untuk

setiap

titik

kedalaman

perairan

yang

berbeda,

perhatikan

tabel

‐

tabel

berikut

ini.

Tabel 3.3 Data Arus Untuk Perairan Dalam

Tabel 3.4 Data Arus Untuk Perairan Sedang

Deskripsi Unit 1 tahun 100 tahun Hs ft 5,18 (1,58 m) 7,93 (2,42 m)

Tp sec 5,24 6,23

Hmax ft 10,7 (3,26 m) 16,3 (4,97 m)

Tmax sec 7,6 8,1

Kedalaman (ft) 1 tahun (ft/s) 100 tahun (ft/s)

0 5,41 6,50

131,2 1,80 2,17

269,0 1,80 2,17

282,2 0 0

Kedalaman (ft) 1 tahun (ft/s) 100 tahun (ft/s)

0 3,05 3,74

131,2 1,44 1,80

269,0 1,31 1,64

(5)

Tabel 3.5 Data Arus Untuk Perairan Dangkal

• Koefisien Hidrodinamika

Tabel 3.6 Koefisien Hidrodinamika (mengacu pada DNV RP E305)

• Properti Tanah

Adapun

jenis

tanah

pada

lokasi

proyek

bervariasi

disetiap

titik

tinjauan

yang

diambil.

Tanah

dengan

jenis

clay

dengan

tingkat

plastisitas

sedang

hingga

tinggi

terdapat

pada

perairan

dengan

kedalaman

56,4

m

dan

kedalaman

85,34

m.

Sedangkan

jenis

tanah

pada

perairan

dengan

kedalaman

103 m

adalah

campuran

antara

pasir

dan

kerikil.

Besarnya

nilai

koefisien

gesek

akan

berbeda

‐

beda

untuk

masing

‐

masing

jenis

tanah

yang

berbeda,

adapun

besar

koefisien

tersebut

akan

ditentukan

dengan

mengacu

pada

DNV

RP

E305.

3.3 Analisis Desain Pipa

Berikut

ini

adalah

analisis

‐

analisis

yang

dilakukan

dalam

proses

pendesainan

struktur

pipa

bawah

laut.

% Kedalaman Air Dari Dasar Laut

100 1,35 1,76 90 1,33 1,73 80 1,30 1,70 70 1,28 1,67 60 1,26 1,64 50 1,22 1,59 40 1,18 1,54 30 1,14 1,48 20 1,07 1,40 10 0,97 1,27 0 0 0 1 tahun (ft/s) 100 tahun (ft/s) Koefisien Nilai

0,7 untuk Re ≥ 3E+05 (aliran super kritis) 1,2 untuk Re < 3E+05 (aliran subkritis dan kritis)

Lift (CL) 0,9

Inertia (CM) 3,29

(6)

3.3.1 Analisis Ketebalan Dinding Pipa

Dalam

analisis

ketebalan

pipa

pada

laporan

Tugas

Akhir

ini,

digunakan

standar

kode

DNV

1981

Rules

for

Submarine

Pipeline

System

yang

kemudian

dibandingkan

dengan

hasil

perhitungan

dengan

menggunakan

standar

kode

ASME

B31.8

Gas

Transmission

And

Distribution

Piping

System

.

Dalam

tahap

perhitungan

wall

thickness

pertama

‐

tama

ketebalan

dinding

pipa

diasumsikan.

Kemudian

dilakukan

pengecekan

berdasarkan

kriteria

‐

kriteria

yang

telah

ditentukan,

apakah

ketebalan

dinding

asumsi

tersebut

memenuhi

kriteria.

Apabila

ternyata

ketebalan

asumsi

tersebut

memenuhi

syarat,

maka

ketebalan

tersebut

digunakan.

Sebaliknya

apabila

ketebalan

dinding

tidak

memenuhi

syarat

ataupun

overdesain,

maka

dilakukan

penyesuaian

hingga

didapat

ketebalan

dinding

yang

paling

ekonomis

tetapi

dapat

memenuhi

kriteria

‐

kriteria

yang

telah

ditentukan.

Berikut

ini

adalah

perhitungan

dari

analisis

ketebalan

dinding

pipa

dengan

input

data

seperti

yang

telah

dijelaskan

pada

sub

‐

bab

sebelumnya,

serta

diperoleh

ketebalan

pipa

berikut

ini.

Tabel 3.7 Perhitungan Wall Thickness Kondisi Instalasi

No. Keterangan Rumusan Hasil Unit

1 External Pressure

Maximum Pe_max:=ρsw g⋅ ⋅dmax 153.338 psi

Minimum Pe_min:=ρsw g⋅ ⋅dmin 0 psi

2 Standar DNV 1981

Zone 1

Minimum Req. Wall Thickness tDNV_1 (Pd−Pe_min) D⋅ 2⋅ηh_1⋅SMYS⋅kt

:= 0.286 inch

Nominal Wall Thickness tnom_1_DNV_sw:=tDNV_1+Tsweet _0.374 _inch

Zone 2

:= 0.412 inch

3 Standar ASME B31.8

Minimum Wall Thickness tASME Pd D⋅

2 S1⋅

:= 0.286 inch

(7)

Tabel 3.8 Perhitungan Wall Thickness Kondisi Hidrotes

Zone 1

:= 0.372 inch

Zone 2

:= 0.536 inch

2 S1⋅

:= _0.372 _inch

Nominal Wall Thickness tnom_ASME_sw:=tASME+Tsweet 0.46 inch

Tabel 3.9 Perhitungan Wall Thickness Kondisi Operasi

Zone 1

:= 0.286 inch

Nominal Wall Thickness tnom_1_DNV_sw:=tDNV_1+Tsweet 0.374 inch

Zone 2

:= 0.412 inch

2 S1⋅

:= 0.286 inch

Nominal Wall Thickness tnom_ASME_sw:=tASME+Tsweet 0.374 inch Tabel 3.10 Ketebalan Pipa Minimum

Selected Selected Wall Thickness Wall Thickness

Zone 1 Zone 2 (mm) (inch)

Installation 9,495 12,695 9,495 12,695 0,500

Hydrotest 11,677 15,837 11,677 15,837 0,624

Operation 9,495 12,695 9,495 12,695 0,500

Final WT 15,837 0,624 Wall Thickness

Minimum Required Wall Thickness (mm) DNV 1981

ASME B31.8 Condition

(8)

Note:

Zone 1: Pipeline section outside the 500 m regions of the platform

Zone 2: Pipeline section (including risers) within the 500 m regions of the platform

Dari

perhitungan

di

atas,

diperoleh

ketebalan

minimum

yang

diperoleh

adalah

0,624

inch

.

Adapun

untuk

mempermudah

dalam

pengadaan

pipa,

maka

diambil

nilai

0,625

inch

(15,875

mm)

sebagai

ketebalan

dinding

pipa

yang

digunakan.

3.3.2 Buckling

And

Collapse

Pressure

Perhitungan

analisis

buckling

dan

collapse

pressure

yang

digunakan

dalam

laporan

Tugas

Akhir

ini

mengacu

pada

standar

kode

DNV

1981

Appendix

B. Adapun

perhitungan

buckling

and

collapse

pressure

dilakukan

untuk

kondisi

instalasi

dengan

alasan

bahwa

kondisi

instalasi

adalah

kondisi

yang

paling

memungkinkan

untuk

terjadi

buckling

dan

collapse

akibat

tidak

adanya

tekanan

di

dalam

pipa.

Berikut

ini

adalah

perhitungan

dan

hasil

perhitungan

analisis

buckling

dan

collapse

pressure

(perhatikan

Tabel 3.11

dan

Tabel 3.12

berikut

ini).

Adapun

langkah

perhitungan

secara

detail

dapat

dilihat

pada

lampiran.

Tabel 3.11 Perhitungan Buckling And Collapse Pressure

No. Keterangan Rumusan Hasil Unit

1 Axial Stress

Axial Stress Due To End Effect σend Pd π 4ID 2 π⋅

(

D2−ID2

)

4 ⋅ := 0 psi

Axial Stress Due To Poisson Effect σpoissons −υ Pd ID⋅ −Pe_min D⋅ 2t

⎛⎜

⎝ ⎞⎟⎠

⋅

:= ₀ _psi

Longitudinal Strain (int. pressure) σp:=σend+σpoissons 0 psi

2 Thermal Stress σt:=E⋅α⋅(Ti −Tins) 2.4 x 104 psi

Total Axial Stress σtot:=σp+σt 2.4 x 104 psi

3 Buckling Check

Longitudinal Stress (Axial Comp.) σx_N:=σtot 2.4 x 104 psi

Longitudinal Stress (Moment) σx_M 0 psi

(9)

Critical Longitudinal Stress (only N) σxcrn_N SMYS D t<20 if SMYS 1 0.001 D t −20 ⎛⎜ ⎝ ⎞⎟⎠ − ⎡⎢ ⎣ ⎤⎥⎦ ⋅ 20 D t < <100 if := 5.171 x 104 psi σxcr_M SMYS 1.35 0.0045 D t ⋅ −

⎛⎜

⎝

⎞⎟

⎠

⋅ := 6.241 x 104 psi

Critical Longitudinal Stress σxcr σx_N

σx ⋅σxcrn_N σx_M

σx ⋅σxcr_M +

:= 5.171 x 104 psi

Hoop Stress σy Pd−Pe_max

2 t⋅ ⋅D

:= ‐1.963 x 103 psi

Hoop Stress Elastic σyE E t

D−t

⎛⎜

⎝

⎞⎟

⎠

2 ⋅ := 4.974 x 104 psi

Critical Hoop Stress

σycr σyE σyE 2 3⋅SMYS ≤ if SMYS 1 1 3 2SMYS 3⋅σyE ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ 2 ⋅ − ⎡ ⎢ ⎣ ⎤ ⎥ ⎦ ⋅ 2 3 σyE SMYS < if := 4.358 x 104 psi α 1 300 D t σy σycr ⋅

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

+ := 0.472 σx ηxp⋅σxcr

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

α _σ y ηyp⋅σycr +

⎡

⎢

⎣

⎤

⎥

⎦

0.655

Propagating Pressure _Ppr _π_1.15SMYS t

D−t

⎛⎜

⎝

⎞⎟

⎠

2 ⋅ := 310.442 psi k Pe_max 1.15πSMYS := 0.029

Min. Wall Th. (Propagating Press.) tnom k D⋅ 1+k

:= 0.444 inch

4 Collapse Pressure

Elastic Collapse Pressure Ci t D ⎛⎜ ⎝ ⎞⎟⎠ 3 2 E⋅ 1−υ2 ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⋅ := 3.943 x 103 psi

Analitic Solution for External Pressure a 1 b 2SMYS t D ⋅ 1 0.03 D t ⋅ +

⎛⎜

⎝

⎞⎟

⎠

Ci +

⎡⎢

⎣

⎤⎥

⎦

− := ‐1.103 x 104 psi c 2SMYS t D ⋅ ⋅Ci := 1.062 x 107 psi2 _Det _b2 4 a⋅ ⋅c − := 7.594 x 103 psi x1 −b+Det 2 a⋅ := 9.314 x 103 psi x2 −b−Det 2a := 1.72 x 103 psi

Critical Collapse Pressure Pcr x1 if x1< x2 x2 otherwise :=

1.72 x 103 psi Safety Factor Against Pressure

Collapse SF

Pcr Pe_max

:= 11.216

(10)

Tabel 3.12 Buckling And Collapse Pressure

Dari

Tabel 3.12

di

atas,

dapat

diambil

kesimpulan

bahwa

dimensi

pipa

yang

digunakan

dapat

mengakomodasi

gaya

‐

gaya

yang

bekerja

pada

struktur

pipa

tersebut

tanpa

memberikan

efek

negatif

pada

pipa

itu

sendiri.

3.3.3 Analisis Stabilitas Pipa

Analisis

kestabilan

pipa

di

dasar

laut

ini

mengacu

kepada

standar

kode

DNV

RP

E305.

Adapun

analisis

stabilitas

pipa

dilakukan

untuk

tiga

tahapan

yang

berbeda

yaitu

untuk

tahap

instalasi,

tahap

operasi,

serta

tahap

operasi

terkorosi.

Berikut

ini

adalah

perhitungan

dan

hasil

perhitungan

analisis

stabilitas

pipa

di

dasar

laut

dengan

tambahan

lapisan

selimut

beton

setebal

1 inch.

Adapun

langkah

perhitungan

secara

detail

dapat

dilihat

pada

lampiran.

3.3.3.1 Analisis Kestabilan Pipa Kondisi Instalasi

Tabel 3.13 Perhitungan Berat Tenggelam Pipa Pada Kondisi Instalasi

No Perhitungan Rumusan Hasil Unit

1 Total Outside Diameter Dcc:=D+2tcorr +2tcc 18.059 inch

2 Internal Diameter ID:=D−2t 14.75 inch

3 Corrosion Coating Diameter Dcorr:=D+ 2tcorr 16.059 inch 4 Steel Weight _Wst_:=_0.25_π_⋅

(

_D2₋_ID2

)

_⋅_ρ_st 102.747 lb/ft 5 Corrosion Coating Weight _Wcorr _:=_0.25_π_⋅

(

_Dcorr2₋_D2

)

_⋅_ρ_corr 0.902 lb/ft 6 Concrete Coating Weight _Wcc_:=_0.25_π_⋅

(

_Dcc2₋_Dcorr2

)

_⋅_ρ_cc 70.638 lb/ft 7 Content Weight _Wcont_:=_0.25_π_⋅_ID2_⋅_ρ_cont 0 lb/ft

8 Buoyancy _B_:=_0.25_π_⋅_Dcc2_⋅_ρ_sw 113.84 lb/ft

9 Submerged Weight Wsub :=Wst +Wcorr +Wcc +Wcont−B 60.446 lb/ft

Parameter Value Unit

Ratio Between Real Stress And Critical Stress (have to ≤ 1) 0,655

Propagation Pressure 310,442 psi

Minimum Wall Thickness Due To Propagation Pressure 0,444 inch

Collapse Pressure 1,72 E+03 psi

Maximum External Pressure 153,338 psi

(11)

Pada

tahap

instalasi,

digunakan

data

‐

data

lingkungan

dengan

periode

ulang

1 tahun.

Tabel 3.14 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Instalasi (56,4 m)

1 Average Velocity To Reference Velocity Ratio Ud 1 ln Zr Zo +1 ⎛⎜ ⎝ ⎞⎟⎠ 1+B1 ( ) ln A1⋅ ( +1)−1 [ ] ⋅ ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ Ur ⋅ := 0.25 m/s 2 Particle Acceleration As 2πUs Tu := 5.852 x 10‐3 m/s2 3 Current To Wave Velocity Ratio M Ud

Us

:= 37.938

4 Keulegan Carpenter Number KC Us Tu⋅ Dcc

:= 0.102

5 Reynold Number RE (Ud+Us) Dcc⋅

ν

:= 1.23 x 105

6 Hidrodynamic Force Coefficients

Drag Coefficient CD 1.2 RE 3 10 5 − ⋅ < ∧M≥ 0.8 if 0.7 otherwise := _0.7 Lift Coefficient CL 0.9 Inertia Coefficient CI 3.29

7 Soil Friction Coefficient μ 0.4

8 Calibration Factor Fw 1

9 Maximum Hydrodynamic Forces

Drag Force FD

( )

θ 0.5ρsw g ⋅Dcc⋅CD

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

2 ⋅ := 0.742 lb/ft Lift Force FL

( )

θ 0.5ρsw g ⋅Dcc⋅CL

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

2 ⋅ := 0.954 lb/ft Inertia Force FI

( )

θ 0.25ρsw g ⋅π Dcc 2 ⋅ ⋅CM⋅As⋅sin

( )

θ := 0.223 lb/ft

10 Required Submerged Weight Ws

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 4.827 kg/m

11 Lateral Stability Check Wsub ≤Wreq OK!

12 Vertical Stability Check (ok, if ≥

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.531

Tabel 3.15 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Instalasi (85,34 m)

1 Average Velocity To Reference Velocity Ratio Ud 1 ln Zr Zo +1 ⎛⎜ ⎝ ⎞⎟⎠ 1+B1 ( ) ln A1⋅ ( +1)−1 [ ] ⋅ ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ Ur ⋅ := 0.306 m/s 2 Particle Acceleration As 2πUs Tu := 1.69 x 10‐3 m/s2

3 Current To Wave Velocity Ratio M Ud Us

:= 142.838

(12)

5 Reynold Number RE (Ud+Us) Dcc⋅ ν

:= 1.477 x 105

Drag Coefficient CD 1.2 RE 3 10 5 − ⋅ < ∧M≥ 0.8 if 0.7 otherwise := 0.7 Lift Coefficient CL 0.9 Inertia Coefficient CI 3.29

Drag Force FD

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

θ := 0.065 lb/ft

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 6.204 kg/m

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.531

Tabel 3.16 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Instalasi (103 m)

Us

:= 318.177

:= 0.017

ν

:= 1.492 x 105

Drag Force FD

( )

θ 0.5ρsw

g ⋅Dcc⋅CD

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

2

⋅

(13)

Lift Force FL

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

θ := 0.028 lb/ft

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 4.451 kg/m

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.531

3.3.3.2 Analisis Kestabilan Pipa Kondisi Operasi

Tabel 3.17 Perhitungan Berat Tenggelam Pipa Pada Kondisi Operasi

2 Internal Diameter ID:=D−2t 14.75 inch

3 Corrosion Coating Diameter Dcorr:=D+ 2tcorr 16.059 inch 4 Steel Weight _Wst_:=_0.25_π_⋅

(

_D2₋_ID2

)

(

_Dcorr2₋_D2

)

(

_Dcc2₋_Dcorr2

)

_⋅_ρ_cc 70.638 lb/ft 7 Content Weight _Wcont_:=_0.25_π_⋅_ID2_⋅_ρ_cont 3.323 lb/ft

9 Submerged Weight Wsub :=Wst +Wcorr +Wcc +Wcont −B 63.769 lb/ft

Pada

tahap

operasi,

digunakan

data

lingkungan

dengan

periode

ulang

100 tahun.

Tabel 3.18 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Operasi (56,4 m)

1 Average Velocity To Reference Velocity Ratio Ud 1 ln Zr Zo +1 ⎛⎜ ⎝ ⎞⎟⎠ 1+B1 ( ) ln A1⋅ ( +1)−1 [ ] ⋅ ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ Ur ⋅ := 0.327 m/s 2 Particle Acceleration As 2πUs Tu := 0.016 m/s2

:= 16.204

:= 0.343

ν

:= 1.664 x 105

Drag Coefficient CD 1.2 RE 3 10 5 − ⋅ < ∧M≥ 0.8 if 0.7 otherwise := 0.7

(14)

Lift Coefficient CL 0.9

Inertia Coefficient CI 3.29

Drag Force FD

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

θ := 0.622 lb/ft

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 9.26 kg/m

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.56

Tabel 3.19 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Operasi (85,34 m)

Us

:= 93.4

:= 0.077

ν

:= 1.856 x 105

Drag Force FD

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

θ := 0.114 lb/ft

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 9.794 kg/m

(15)

11 Lateral Stability Check Wsub ≤Wreq OK! 12 Vertical Stability Check (ok, if ≥

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.56

Tabel 3.20 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Operasi (103 m)

Us

:= 250.437

:= 0.03

ν

:= 1.8 x 105

Drag Force FD

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

θ := 0.038 lb/ft

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 6.469 kg/m

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.56

3.3.3.3 Analisis Kestabilan Pipa Kondisi Operasi Terkorosi

Tabel 3.21 Perhitungan Berat Tenggelam Pipa Pada Kondisi Operasi Terkorosi

2 Internal Diameter ID:=D−2t+2 CA⋅ 14.925 inch

(16)

4 Steel Weight _Wst_:=_0.25_π_⋅

(

_D2₋_ID2

)

(

_Dcorr2₋_D2

)

(

_Dcc2₋_Dcorr2

)

_⋅_ρ_cc 70.638 lb/ft 7 Content Weight _Wcont_:=_0.25_π_⋅_ID2_⋅_ρ_cont 3.402 lb/ft

9 Submerged Weight Wsub :=Wst +Wcorr +Wcc +Wcont −B 49.966 lb/ft

Pada

tahap

operasi,

digunakan

data

lingkungan

dengan

periode

ulang

100 tahun.

Tabel 3.22 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Operasi Terkorosi (56,4 m)

1 Average Velocity To Reference Velocity Ratio Ud 1 ln Zr Zo +1 ⎛⎜ ⎝ ⎞⎟⎠ 1+B1 ( ) ln A1⋅ ( +1)−1 [ ] ⋅ ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ Ur ⋅ := 0.327 m/s 2 Particle Acceleration As 2πUs Tu := 0.016 m/s2

:= 16.204

:= 0.343

ν

:= 1.664 x 105

Drag Coefficient CD 1.2 RE 3 10 5 − ⋅ < ∧M≥ 0.8 if 0.7 otherwise := _0.7 Lift Coefficient CL 0.9 Inertia Coefficient CI 3.29

Drag Force FD

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

θ := 0.622 lb/ft

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 10.239 kg/m

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.439

(17)

Tabel 3.23 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Operasi Terkorosi (85,34 m)

Us

:= 93.4

:= 0.077

ν

:= 1.856 x 105

Drag Force FD

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

(

Us cos⋅

( )

θ +Ud

)

( )

θ := 0.114 lb/ft

( )

θ Fw FD

( )

θ +FI

( )

θ +μ⋅FL

( )

θ μ

⎛

⎜

⎝

⎞

⎟

⎠

⋅ := 10.737 kg/m

1.1) VS

Wsub +B B

:= 1.439

Tabel 3.24 Perhitungan Gaya‐gaya Hidrodinamika Kondisi Operasi Terkorosi (103 m)