Perhitungan Panjang Bentangan Pipa

(1)

PERHITUNGAN PANJANG BENTANGAN

_PIPA

Pendahuluan

o

Panjang _{bentangan (span)}_pipa

maks,.m.um yang _diijinkan_{untuk sistem}_perpipaan

Hi:il1?:f,i?ff:,.

?f["i,tri:;j)

il;ffi

;

"Lnsk,ns

ro",o

i,g

stress), 2)

'

Panjang bentangan pipa harus rebih. kecir

.daripada, jarak penyangga (support)

yang _dihitung_berdasar_tegangan

rengkung _oan

_i&exsi.

Panjang Bentangan pipa

o

Panjang _{bentangan pipa}_{untuk kondisi kedua ujung}

ditumpu sendi_sendi :

,

_-

FJ3zq

"-1/.-

_vw

-

_L-4t==-

tAEr

\

zz,sw

'

Panjang

pipa

_untuk

_beban_{terdistribusi}_merata

dan

kondisi

ujung-ujungnya merupakan rerata sendi_sendi dan jepit_jepit.

r

_-

F,+zs,

"-V-

_*

.

t^Er

L-41_-\il3,5w

(berdasa _{rkan persyaratan tegangan)}

(berdasarkan persyaratan defteksi)

(berdasarkan persyaratan tegangan) (berdasa _rkan_{persyarata n}_defleksi) Dengan :

L

Z

Sn

W

: Panjang _{bentang pipa}_(ft)

: modulus penampang

_pipi

1inu1

: _{tegangan tarik}_{bahan ying'diijint<an p?g3}

temperatur _desain_(psi)

'

_Lff::l",at

pipa tiap

pinja.g

(ib/ftj terdiri d;,.i

;;;;ii,rr,

fruidi dan : defleksi _{yang diijinkan}_(in)

: momen _{inersia luas}_(ina)

: _{modulus elastisitas}_{pipa pada temperatur}

desain (psi)

A

I

E

Frekuensi _{Alami pipa}

o

_{Frekuensi aramifn (daram cps) dinyatakan dengan}

persamaan :

f

₌

I

P

_-s,tz

(2)

-;E-. r,i.r,.

2

R?Y"

A : defleksi maksimum (in),

g

: percepatan gravitasi

(386

ints2 atau 32,2

'

Frekuensi arami untuk pipq _{penyuringan minyak}_{(refinery piping)sebesar 4}

cps

o

Dengan _{menghubungkan frekuensi}_itami

dan defleksi mata o"apri

oi.rri

panjang bentang pipa L. Panjang.bentangan ini kemudian'Jitrtit

_rn

_{dengan faktor}_reduksi

B"#il?1rof'f#J:ouCtion

tact6i

r

vang

nit;i.y;

kurans

d;il

seperti pada

; e 0.16

C.s 4

Fcf *G E{.3.8

*(TrGL 3.l

Cr:c 6

Gambar 1. Enam kasus faktor _{reduksi span}

Jika pipa _{berupa simpte}_beam_(sendi-sendi_pada

kedua_ ujungnya) _dan_katup

berada _{ditengah bentangan}

1a=o=Lt2paoa

kd;;

_{pada Gb.1 di atas)}_maka

:

Tegangan lengkung ₌ l,5wl2 + 3W

Defleksi _ 22,5wLa + 36W _"ril

EI

dengan W" : beban titik seperti katup (dalam _satuan_in). Untuk _{menghitung panjang bentang}_{untuk pipa}

dengan beban titik (kasus ₆pada

Gambar 1 di atas) maka

hirus

_{,",iggrnrkan faktori"ort ri}

_bentangan₍

_f).

Untuk bentangan pipa _dengan_kedua-ujung_{jepit-jepit, besar}

nitai (

f)

adarah :

B=;

f = o.84 C:sc 3 fE(164 c.r.5

(3)

o

Nilaif

untuk nirai o dan _B_{dapat dirihat pada Taber}₁_di_bawah.

TABLE

3.l

Spen Rcdrction Feetor

_f

_{for Velve Locerion}_(lsing

Eq.

3j)

a

F-i,

0.2

0.2s

o.97

'

o9s

_{o.e4 o-93}

_o.s2

_o.sz

_o.sj

0.95 0.92 0.89 0.E7 0.86 0.86 0.86

0.88

0.93 0.8? O78 o.75 0.74 0.73 0.73

0.76

0.84f.

_{0.76 o.7l 0.68}

_O655

_0.655

_0.66

_0.68

0.8r o.7r 0.66 0.63 o6r o6(} 0.61

0.63

0.775

_0.67

_{0.615 0.585}

_0.565

_0.56

_0.565

0.54

o.74 0.6{ o58 c53 0.53 a-5'- o.53

0.55

0.7t5

0.605 0-555 .OJ25

0.50J

_{O.49s 0.495}_0.52s

0.69 o58 0.53 OJo o.48 o-47

0.J17. 0.5

0.65 0.54 0.49 0.45 0.44 0-43 0.43

0.-16

0.56 0..15

_{o..rt) 0.3? 0.36 0J5 0.36}

_0i8

o.52 0.4r oi7 0.34 0.33 0.32 A32

0.54

o.15 0.r _o.3

'

_o.{ o.t o.t o.5 0.75

le

t.0

dt

r.zs

lE

t.so

i

r.75 2.00 2-5O 4.00 5.OO

'

_;ffff.g

bentang (span) maksimum untuk pipa _horizontat_seperti_pada_{Tabel 2}

di

TA.BLE 1.1a fttnrlnrrrn Spcnr of llarlzurlrl ?ipr Uucr (t(] .

,

(selecl _{rmlllcr ol L rnrl}_L,). Ptpe Slzc (in.) rl

_{t0 12}

_t4 _r6

_{18 20}

24 Schcduta l0 Sct ccritc ZO Schcdulc 30 :L

u

L

u

L L' t3 t3

rs ,1

20

22 a. 2s

30 12 g7

38 tg:se

,r

t6 ,8 2t 21 28 3t 31 31 4.r 12 14

16.48

Slnodnrtl L

ll

16

..

_L-.lx

_,6 Schcdulc

40 L t3

_,6

:L'.lxl6

Schcdulo

60

L

3' 3$ 36 3e 4t 42 15

47

t, x1 39

42. _{41 46 49}

52

11 x7 39 12 (3 46 4s

52

,8

23 x6

3,

li il

',1,

₁₁

_1i

i: :l

_:;

18 21 2(, 31 35

38

. 4t 4X 45

4t 49

52 18 '

23 26 31 35 38 41 13

_46.

_{49 st}

_s6

'i.

23

26 3'|

il il li li li

_1:

_;:

_:;

35 39 1' 45 4g 5' 54

59

(4)

4

Tabel2 (lanjutan)

Pipo Siu {iu.)

I

_t

tl 13 _l0 _l2 t{ _t6

lE

20 24 BnmStrcn3 Schcdrdc 80 SchcOuic'tOli ..'.| : Schcdulc.l20 $chcdulc 140 Schcdulc 160

t

u

L 'Ll

.L

L' L Lt L L. L LI t7 t1 t7 t7 5l 54 63 6l 65 6t 67 62 6? '62 68 63 l3 t3

lt

l3

19 24 27

33

19 23 26

32

l0 24 21

33

t9 2t ?6

t2

48

45

47

.49 il

45

48

49

5l 45.48 46 tl6 52 s0 5t t0 .54 5l 54 5t 55 5l

13

t7

t.1

t7

20

25

19

7t

28

34

77

32

28

34

"77

₂₉

33₃₃

L'.t

33 'lfrx l; H

i:I1Jtlltfl;,liliTlliJlilllii[Tf,yilffiJlA

d,v,&r, hv 2.

Beberapa asumsi yang dibuat:

1. _{Bahan pipa baja karbon}_A53_Grade_A

2'

lnterval temperatur 650 oF dimana sh ₌12000 psi, E

₌

25,2.106 psi

3. Specific gravity fluida _{1,0 (untuk}

air)

I

-'' 4. Berat _{jenis isolator}₁_{1 lb/ft3.}_Tebal_isolator

tergantung diameter pipa.

Tebal 1%in untuk diameter pipa 1_4

in

"

Tebal 2 in untuk diameter pipa _{6_14 in} Tebal

2%

in untuk diameterpipa _{16_24 in}

5'

Pipa

_{dianggap horizontal}

_{dengan ditumpu}

_pada

ujung_ujungnya, _beban

terdistribusi merata.

6. Defleksi maksimum 1 in _{dan frekuensi alami 3,12 cps.}

7. _{Tegangan lengkung maksimum yang}_diijinkan

= 0.5 x Sn

TABT,E 1,II' Crlcrh{lrn Snclon (C', q, rn{ G} lor Spur.

ll thc rllonrhlo irrcrr

.

8*h.

Mulilply rtr Bpnn L

bYC,-2.fi10 1,{Xt0 6.000 8,0m t0.(xr0 t2.ffin} 14.000 t6,fix, t8,0fit 20.000

0.408 0.s77 0.707 0,816 0.9t3 t.(xx! 1.080 1.t55 t.22.r t.2et It thc rlloyrblc dcflcctlon (ln.) Mulllply ttc rprn L' by

G-I 0..59it

iti

0.?0? 0.782 0.81t.

tt

0.8E3 0.930

ir

0,967 t.000

ri

ri t.0.57 t. t06

tl tlr nlolmum rllouhla ttcqrency

lit

Multiply thc rpan L, !v

G-I

I

t0.

l.s 0.625 0.589 0.559 0.456 3, t2 1.fir0 4 0.881

56

0,?90 0.?20 7 0.668 20 0.395

'Sprn L ru crleutrrcd nrlnr E:.3.- ,-"1!! llqling hendtng srrcs ol .S1 _{<tivtdcd hy 2.}

(5)

\

-....,.

's

o

Nilai tegangan ijin, defleksi dan frekuensi alami pada Tabel

3

di atas

dikalikan

_,

dengan span calculation _{factor Cr,}_Cz_dan

_C3.

-1. Untuk tegangan _{ijin Sh, panjang bentang}

maksimum adalah C1L dengan :

C1 ₌(Sh/12000)%

2.

_untuk

_{defreksi kurang}

_dari

₁

_in,

_panjang

bentang _{maksimum adarah}

_czl,

dengan :

C2= (AtL)%

3'

_{untuk frekuensi arami}

_f

setain 3,12 cps, panjang bentang maksimum adarah

C3L'dengan :

Cs ₌(3,

nn*

Perhitungan Bentang pipa _Akibat_{Beban Dinamis}

'

Perhitungan panjang bentang (span) maksimum _akibat_beban_dinamis

;

Dengan

_K:

_{koefisien gempa}

o

_{Defleksi maksimum panjang bentang}

dengan ujung _{sendi-sendi sebesar:}

Maksimum o ₌

##o_

Dengan :

m

: massa pipa per ft

E

: modulus elastisitas (osi)

|

: momen inersia (in+r "

A"n

_{: percepatan pipa akibat gempa,}_(fUsr)

Aturan Panjang Bentang _Akibat_Beban_Angin

o

_{Tabel 4}_di_{bawah berisi aturan}_panjang

bentang untuk pipa vertikar

'

Tabel 5 di bawal,

*ririaturan

jroi,

plnyrnggi

Grpport) menurut ASME Nucrear Code, Section

lll,

Division

1

'

L <2.19-l

_'

"h"

(6)

TABLE

3.I

_}Idnur

_Se.dl3_of_addcs

Noririnal pipc _Sbc_(io-,

Gdac Sprdng (f0

\_

..;F" 6 I

li

2 3 4. 6

'

_8.

1{' t2 l4 l6 18 "20 24 22 23 24 27 ?o 33 tl 4, 45 47 50 53 56 60

TABLE 35 Suggcsrcd pirpc _Support_Specing

Sqgcstcd ldaximurir'Span _(ft) Nominal

Pipc Siac

(in.) _Watcr_&rvice Stcam. Gas, o,

Air Sirvicc

3'

Thcspacing _{LDrsodoarraarirarcooadacauaoagrndsberr:rrcrs}

.

otlS(Xlprirndiasol*cdpipe6tcdt.iii;;

orrrca

_fu

ror*ir.

_go

_;.i.rr,,

r,oi,;hTlil:lilffi

that r rq of ot ilr. _o"in*.

(7)

?.,

7

ANSI

PIPING CODES

_{dan ASME}

_CODES

1- _{Tegangan berlebih (over stress) aiau kegagalan karena tekanan, berat,}

angin,

gempa _{dan beban}_{utama lainnya}

2'

Kelelahan

_{(fati gue) atau}

_distorsi._karena_{pergeseran (biasanya}_pengaruh thermal) _{yang merupakan beban sekunder.}

.

Tegangan akiba_t beban kontinyu dan pergeseran pipa _{terdiri dari}: 1. Tegangan akibat _{tekanan dalam (lnternal pressuie stress)}

2. Tegangan longitudinar (Longitudinalsfress) r

sr

_,

merupakan total akibat tekanan, berat, dan beban lainnya.

3. Tegangan akibat pergeseran pipa giisptacemenf

_sfress).

_lnterval

yang diijinkan _{(allowable sfress range) sebesar}_sadimana_: Sa=f(1,25Sc+0,25Sn)

Dimana :

s"

:

tegangan ijin bahan pada _{temperatur rendah}_(psi)

Sn

:

hot stress (psi)

f :

stress reduction factor (lihat tabel)

Jika nilai sn > Sr- maka sA dihitung dengan persamaan :

Sn=f[1,25(Sc+Sn)-SL)

ANSI

Piping Codes

dan ASME

pressure _Vessel

(guideline) _dalam_{perancangan pipa yang meliputi}

:

o

831.1

: Powerpiping

o

831.3

: Process piping

TABLE

4-l

Srress _RrrycRcdrcaiotr Ftelo*

Numbq of C:rcles Factor

i

7,000 and less 7,(X)0 to t4,(m0' 14.000 'rc2a:A00 2a000 to 45,000 45.000 _to_t{Xt(XX) Ovcr tod,o00 systems memberikan aturan tegangan tegangan o.9 o8 o-7 o-6 O:5

(8)

-t:_,. ,., ,, I 2 c. !

-t ! a

'

?, !

o

tt a.l ra 6re I I I vi|'i I Cr.' I I I aie- I crg r r I ctei I I I I _I.. I

€,

i-: .

v-ri <*r

I € rat c.! tr 3 {\ di { .d; t.; loF o\ 9dr (+! -64 ratt t a.i .rrt

Ga-=

C+

.rr (\a

-$

r,1 ( :5

a

r ql E! -ii I t

d=

| lo r{'

jg

I g\t di I NrO rrid I

:--re, q'i _<t I

;

e-J

+ (\l a{ {rt rO-q It !' ral rol - .C o6

,

..ici

I

--

'{-'- _{.,i dd} _t Fl.l = F:t vr.

-

: rl.t E t\ .'| l.f ah= l odtf'ra

-

t- (\a

n.:

rat t\r saa r/!-'q ! rrr ?= vr dvr .c (\I-+ = a.l

.?---.;;

!i.i!

A A ?ZU t\ rO = Yi' <; 6t-ar o# .i ca-or{i-rJ

_%s

_lNg-rrgt

sd.pBrg

sEcv

s -oNd

tof,dIelsv

PctS fofiV Ecr d!--n tI err r: !l 3

a=6u

g..P8rg _golv

pots

uoqrES

rtElpauustul _txrs

^rrl

Fars ssa|ulas

I

€

./r F E tfl tlo o r.,

e

r/l a

-rrf

I

(.r

-N

o^

cr3

?T

!u

8 (,

a rO g

a

c .J ! t, E a 4

,

J

*

r

a, a c t 5 e tl ! 2'

;

a a O :, t

,

t, .,, t i ?

<l

cl

el

cl .l!l

:l

!Ll 3l

UI

.!l

?l

Lrl

JI =l

;{l

(9)

Petroleum Refinery

piping

_Codes

'

Tidak ada anarisa freksibiritas _{formar yang dibutuhkan untuk sistem}

yang :

1' Merupakan _duplikat_instalasi

_{yang'oefi;;il;tilenggantian}

tanpa perubahan siknifikan

prq"

_sistem.yang-

_{r"rprnyaicatatan}

kerja yang baik.

'

3ff;1,"f[,trtLrn

[onii.iny"

merarui

p"iornoihsa;

-olnsrn

sistem

'

'"*pffJ,?-:['J:l#ifl"',lffildak

mempunvai rebih dari 2 _{titik ujuns tetap}

ut

d

I .no

6

I

"&

,g

Dy

_-

30SA

(L-qz -

Eu

: _{diameter nominal}_pipa_(in)

,f:"T,:l

jflr:'-".,,:?.I::qdj1?_sorbsi.oreh-sistemperpipaan(in)

: jarak anchor, _garis_turus

ii

_,riri*.nor

(ft) : panjang _{pipa antar anchor}_(ft)

: intervaltegangan _rjin_(psi)

: modurus erastisitas bahan pipa pada _{kondisidingin}_(psi)

lnplane and Outplane Bending Moment

(Momen Lengkung Sebidang dan Di luar Bidang) Menurut B31.3

code,.T?Tel

_rengkung_seb.idang_(Mi),

di ruarbidang (Mo) _dan_torsi terhadap sumbu pipa (Mt) terlihat _iaOa_Gambar_2.

"t

E-r

D v U L Sn Ea Ht

o

i

,t-.--..U",*"

-q,

g'

Ht i

d)

_l"o

(10)

(, ru s q,

L

5.E =ei

€6-(

_,(a ark tr.E (.) :r,

c

_et

E..,

o

a, C a

e

c

€ 5-*

tc it 9, lt-TL \1tr ct o. (, art 1l

o

,

o t, 1Z; 6 % !, o Eg

"ru

El3

alS c l.< at l?. r lr--cl* .tr I

:l=

a 1 2 >

EZ

.t P eo-et, =d !ax

>E

Stress lntensification Factor (SlF)

o

Peralatan _{tambahan pipa sepbrti}_{belokan (elbow,}

miter) dan sambungan cabang seperti sambungan-tee mempunyai karakteristik _{fleksibilitas h, faktor fleksibilitas} k dan stress intensification _factor'SlF)

r

Nilai-nilai h, k dan SIF sepertitabeldi bawah.

613

cf

El*

o\ I3

ql*

ol.s Gl !. 1.1 l;

-'l€

Bti

_Esi

O

E."

:t

ot

il*

\t I at

r

e*l

{+

.R

(-lf

.

_:t

81..

1l

or la

qls

6l t€ r.lli ? &rU -' a, 5 co D= c g tl=

c

3;

'= e'_C a-r,

.]I.

Hfi,i

'6iq

"{

t-*1tt

_I

"

@

€-l s

=

rrf =\lS + .=

'

-Ci +i rC)

s=

tu

*4 i.l

.!:-\r-_{'5 {<} rr Eglltr

=

t

(11)

--F-- G:&

i

11

llnlG!.tr

Stcdrltlry trfftr _trrnt lttrur trrsulGorhn Frrtrl, , (Cordrmd)

Oclerhrfno ' .

S{rc$ tl(. Ftdorrr

Fhiltrlthy

_%

_Fhrftrtlrv

Frc,tot

_,

_outptnnc

_trrhac

_ciiliirli.t

_t

t

g

'i

- -'l. -:

.

.: Rclalorcd irbdcrtd6r tcc rlth Frd

or

' oddtc 0.9 hr/,l li.+l Unrrlnlorccdu hbdcrtd tat

I

h. 0.9 '

fiir

lL+l Sc. Hdr.r on gnp ttl. f

__l

ffi

li+l

fr *L\

t

\ 6iI 6 .0.9. lr!' Ertndcdrr *clding tcc r.:0.03O1 ?: < t.5, Wcldcd-lru cotrlour,illrcrl r.'ilDi'

trl.5f

'

t

_t

4.4I t2 a llig ;rt It +l ':'. : ,.Bnnchlal _lddcdon fittftq (tnrejnlty tchrfoccO

'-331 f2 0.9 @ 0.9

in

(12)

t2

it O C a t 6 at_(, t

{

J 5 It o

-tl a, 6 I iu o t,

I

\

o ! U

ir

$E[ih

iIEEiE

-3

-

(, -+.₃ tl: -l,t

=g

E-E t.' + a a

s

_E

3B

r

uor:.'j Atnr8lr3lj O'lr

I rorivr flotrrarsl3ru 3sluls

a?. c.i A 6l .-. \g ta -c{ c

=\

u.8

x 1r€.Y ='t I ea Z,F c., h 3.rc -gi c ra(, oa * a) c-t c II & o. a'. lt: u, u, Z g

t

c V2 rrl

f

?

EE

gz{s

E E x €-=

EE

;gg

g?EEBE

EET E;€3

E;T;

EEa

E*EEE;IgT

c. C' o1 a, CI

rt

_uolJvJ'uto, E (J o u ag 9 'r ,l ct h, t c u) It rf Ia

t

F

(13)

13 rlL

!,F

ald

€

:

a;lc crF llru' ..r 6! +

ZT:

;3 f

_d>o=5

E

:i

e

E;

3 n =

s

EiE

q E

T

EE

Z

.; E

E

EE

-E

t

:

E

=t

2 E

*9

o

€:E

6'= €

E g

_;

i

= ₌

=E

r.!

r

z

.a

_ts

_{E 'd-}

= .

-<,a

EE

i

fi

Z

.E

E

Ei:

E na!

;E

n

i

?

zzl

i

g?E

_E

EEl'

E+E

xg ₌

i

aE?;E

Ei

EE

!?E;iiA

s!

i iE

i:

#Ei*E

esE

iZ

EE

EEEiEf5

=ggE

EE

_=E

E=E;iE3;

Egi,E

E€,"Egi

€

ir-=fEtEfg

EEiii-

j;iiiiirft#rgEgEi

Tabel-tabel

di

atas _{memberikan persamaan untuk menghitung}_{SIF dan}_flexibility

(14)

t4

1.

Tee dengan sambungah las

2.

Tee dengan penguat _{pad atau saddle}

3.

Tee tanpa penguat atau stub_in

4.

Tee sambungan tas ekstrusi

!

Las _{dengan kontur}_(weldolet)

6.

_{Percabangan dengan sambungan las pada fitting.}

Soal:

Hitung SIF dan flexibility factor _{untuk pipa diam}_eter_{12 in}_{dan schedule}_standar, jari-jarielbow panjang _{(long radius elbow)}

BELOKAN MITER

Belokan miter digunakan untuk membelokkan pipa, drain line dan pipa dalam

pada

bejana

tekan

dimana pemakaian

_erbow'tidak

_,"rrnj[irffi

karena keterbatasan ruang.

Belokan miter pag.a _{pipa hisap (suction line) dari pompa sentrifugal minimal} 6 kali diameter dariflens _{hisap (suction flange).}

Penyelesaian dapat dilihat _{pada Tabel di atas}

Miter _{tersusun rapat jika}_{ruang miter}_{(s) sebesar}

:

s <

r2(1

+tan

_tr)

R,, = jari-jari belokan

-

S.coto 2

Miter tersusun longgar jika _{ruang miter (S)}_sebesar_:_S

_>

_rz(1+_tan

D)

Rr = jari-jari belokan

-

rr(l+coto)

2

Dengan 0 : sudut miter (daram _derajat)_dan₁₂_{jari-jari pipa}_(inch)

sudut miter 0

=

11Ta untuk _{5 potong (4 las), 0}

₌

_{15 untuk}

₄

_{potong (3}

ras) dan 0 ₌22/z untuk 3 potong (2 lasj

o

Jika tebal pad T, lebih besar _daripada

_1%

_tebalpipa

_T

_{maka nilai}

h sebesar :

h=aI

r2

(15)

-''::ii'''

15

TABLE 4.4 Mitcr Speec _{Dimcedon [er lVliter}_Bcnd*

ia-I

(ll Saql+lrl0a{tcr

Pfpc

Dierncrcr

Soal :

X;tffiffi'.t#;:,l,JjtJ:,yry|i;*

k

untuk miter berdiameter nominar

8

in densan 4

.

_-

tri.

otlttoatbafir (.trtrc+retdlrltcr MitcrSpcc S Bcnd Redirr ftl

_o-22r'

_o-

_lsp

_,-

_tU.

2s

3$* 28i 321 331 38t 3 4 6 8 to t2 t4 16. 18 20 22" 24 26 28 3.O 32 34 36 38 ao 4? a8 4! 6 9 t2 l5 I8 7t 24 27 3g 33 36 39 42 -45 d8 5r 54 57 @. 6-r ?2 3i 5

7t

eit r2*

t4i

,7i ,9i 22i 24I, 27*, ro!! 32* 34* 3u

3s

,,2, 441

4t

4ef*

szt

sei t6il

tTil

l9r* 2G

ru;

13I r4* rs!

2'*

til

3*

2*

{f*

3*

6t

{t

8ri

sl{

eI

7t

ll:

s;

tzi

'

9r?

14*

loi'

221

l6+i

2{}

r7i

2s#

rei

na

20t

28ll

2t!

30t

12lli tAFoz?*ens

(16)

a a

;+

16

PENGARUH TEKANAN TERHADAP SIF DAN FLEXIBILITY FACTOR

Jika pengaruh tekanan dipertimbangkan, maka nilai

slF

_{akan rendah sehingga}

rnenurunkan tegangan thermal.

Gaya pada _{anchor meningkat}_{karena flexibirity pada berokan turun.}

HH:,T

8ls:l

mempensaruhi frexibirity factor oan

sir

pada erbow tipis densan

Tabel

di

bawah

berisi

persamaan-persamaan

_untuk

_{menghitung flexibility} karakteristik h, flexibility factor k, outplane dan outprane _{intensi-ficatioi factor}_(io)

dan

(i)

untuk elbow dan belokan.

TABLE

45

Frcxibitiiy end stress _{Inrcoification Fector tor}gcnd

Stress Intcnsificatioo Factor

Dcscription Flexibility Factor k

ffi.fi*11111.

Wclding elbow or pipc bend

t

d*

1.65 h o.75

F

0.9 FE. (rJ'fR,

o

Faktor koreksi untuk frexibirity _{factor (cFK) sebesar:}

cFK ₌

'./r)[L]"'rI.)"'

'"[r"][tJ

_(.t]

.

Faktor koreksi untuk SIF sebesar:

CFI ₌l+3,25

+)[;]"'[])"'

Dengan :

T

: _{tebal dinding}_{nominar.f.itting}_untuk_erbow

dan miter (in)

h

. jarvjari rata-rata pipa (in)

Rr

: jar-jari _{belokan eibow atau belokan}

P

: tekanan _{ukur (gauge pressure), dalam psi}

E"

: modutus

elastiiital

dingin (psij

(17)

-'".tj.,

t7

Soal

Gambar

di

_bawah

_{memperlihatkan}

_loop

_simetris

antisipasi pemuaian. pada _Node_{S0 menggunakan}

Hitung flexibitity _{factor dan SIF}_{pada Node}_S-0.

beserta spesifikasinya untuk

elbow dengan sambungan tas.

Dhrnctg ₌8.625 in.'

Ttkkncsr r O.322 in.

Tfl+PR+ficllccl

Icmo. _-lS{l'f

E$i.rsio.r catficacil ₌3.16 it/Ifi) lt ftrssurc _-25O oor

E o 27.9 r lO. pei

TABI,E

4J

_Efccol Bncssrno rr Elboas (Nod;50i

OD ₌E6ZS la- t&ic&n63ar(L3Zl _tr,_tcopcortun

= 4SrIFF

Prcssure

(poc)

Stncss

Ialccificetbn

.Arhl

hctor . e:ryadom

.Foree

.

Str:rs -

.

..%

Ctangc

_tt

i,

_I

_OE0

(lor,crt

Arcfrr gbt % Changc_6rrgcrl No pressure 2SO 350

'

₄₅₀ 550 650

2.O3

18J96

r.96

18.009

1.94

t7975

l9l

17.942

1.89

.l?,9lo

136

17.878 2.44 3.36 232 ', a6 2.26 2.23 I 2 3 4 5

;

,,

2.5 2S 2-8 rr13 tt25 u37 u48 n59 il70

(18)

't.,

l8

-.-". .-,.-,-

-\*-

_\ l

f$

fig Oi 6l t (rit at

,

o

€

rn ..i r{ Dt trr 6 t-GI F) N o rtt GI qc tc a\ lf| v: r N FI \l GT sr o\

9

cr =,3' E n o

z

|'t, F 'I'

3a

aa, t: t\I

r*

_iG UA t crt (, i c

(:

t G 't\r ta

€

a{ t-. !a t{

f

_.q Y: rl? ra. t\t al t oE cr s rn < ?t Ct o

E!

vt F

*x,

G i1 GI a, * o

a

:,

Gd I'l ro o\ 1p a.r t{ !a to t C

s

ci rlc ('r aqt a (.l ct GT tt IN c

z

$

,'€

r..l GT

q

€

rC oa

dE

e

Or .rt t

'

t2 a\ oc !h tr F G'₃ Bt

(:

(!l rll vt o\

€

r

GT ({ alr! g Gc E C' (, C 'ct

-v r .' t\l .,q. ro ..

.:..-o.

q, l\l

o

C' dr6 o

-=L-E=T.E

o

_E-EE at' C,*

,f€"

=€g

{z

$eg-e:zt

O

_E!E

-

G

I -^

_E

_Siila

S8==

c-i.8

EE

eo€

EO

S 1' (l o c. e ,; G, 4 e o

'aE

_t

gg

_E -Ga v) clL a, E (, G C G _.9. e-,.

.'=#

F e vz IU E_C}

z

G

,

o &la

;E

_oe -9. :t ca lr.u ta,

&=

cz

Eg

GT FT rD .d 8n !f ta F

(19)

TEGANGAN PADA SISTEM PERPIPAAN

Tegangan _{Fleksibilitas (Flexibitity stress)}

o

lnterval

tegangan

(displacement

_stress

_interval)

_{atau Se}

_dapat

_dihitung

berdasarkan _{persamaan berikut}:

s,

=

1ffiI4{

Dengan

So

: resultan tegangan lengkung (psi)

St

: M1/ _{(221= tegangan torsi}(psi)

Mt

: momen torsi

Z

: modulus penampang pipa (in3)

o

_{Resultan tegangan lengkung}_(Su)_{untuk persamaan}

_di

_atas_{untuk kasus elbow}

dan miter dihitung menurut persamaan :

Su=

Dengan :

i;

: inplane stress intensification _factor

io

: outplane stress intensification factor

Mi

: inplane bending moment, in.tb

Mo : _{outplane bending moment,}_in.lb

Z

: modulus permukaan pipa, in3

o

Resultan _{tegangan lengkung (So)}_untuk

menurut persamaan :

sambungan _{cabang dapat}_dihitung

Untuk header:

Untuk cabang

'

Su ₌

Dengan :

it

: inplane stress intensification _factor

io

: outplane stress intensification factor

ts

: _{tebaldinding cabang efektif,}_in

trr

.

: tebal pipa, in

to

: tebal cabang, in

t

: jar-jari rerata permukaan lintang percabangan

Z"

: modulus permukaan _efektif,in3

t9

z"

, )2 + (i"M" )2

(i,M,)'+(i"M")2

(20)

__t--_

20

Soal:

Hitung _{tegangan torsi, tegangan lengkung dan tegangan ekspansi pada}

interseksi

;:3:t#3:,,i??:ff

1"n!',iirmet6r

4

ii

scrr

do"G;

diameter a in'scrr 40 seperti

_8a.c,

yJ;;*"

J m- d|erll€t€r I 3cr'

{o

_lro,

8IGIURE.IS _Str€.36_rt_ruo_lrrd_Uranctrcs. Moments acting at thc intcnsection is givcn below:

IY{, tt-lb ^4 M, Hcader Header Branch l€g I tcg 2 leg 3 -5s0 425 -r80 2322

t82t

42o. 800 -890 682 COLD SPRING

sistem

perpipaan

_{bisa diberi}

_{pegas cotd..spring (posisi}

terpasang) _untuk

mengurangi gaya _{pada anchor dan momen}_akibat

pe"nruaian _thermar.

Gambar di _{bawah memperrihatkan pipa sebetum}

_oin

sesudah cord spring.

riaqlrim

jir,-,1

,f

-,

9:

qlugosrrthGolo

.,

_-

_{lustltoo{tcrcrprorbr}