FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 6 BAB II
TEORI TEGANGAN PIPA
DAN PERANGKAT BANTU ANALISA
2.1 Pendahuluan
Dalam praktek rekayasa, perancangan dan analisis yang dilakukan terhadap suatu sistem perpipaan harus memenuhi persyaratan serta aturan suatu code yang telah ditetapkan sebelumnya. Salah satu hal penting yang tak boleh dilewatkan adalah analisis kekuatan, yaitu analisis tegangan (stress analysis) serta gaya pada keseluruhan sistem pipa.
Analisis tegangan bertanggung jawab untuk menjamin terpenuhinya persyaratan fleksibilitas sistem perpipaan, sehingga kelancaran serta keamanan proses sirkulasi fluida dalam instalasi tersebut dapat terjamin pula.
Berikut adalah beberapa definisi istilah-istilah yang dipakai dalam analisis sistem perpipaan berdasarkan ASME Code:
Pipe : silinder kedap tekanan yang dipergunakan untuk menghantar fluida atau meneruskan tekanan fluida.
Piping : komponen-komponen perpipaan yang tersambung dan terakit yang dipergunakan untuk menghantarkan, mendistribusikan, mencampur, membuang, mengukur, mengendalikan aliran fluida.
Piping system : piping yang saling tersambung yang dikenakan satu set kondisi perancangan yang sama
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 7 Piping component : elemen mesin (mechanical elements) yang sesuai untuk
menyambung atau merakit piping menjadi piping system yang berisi fluida dan yang kedap tekanan. Termasuk dalam piping component ini adalah : pipa, tubing, fittings, flanges, gaskets, baut, katup (valves), dan peralatan- peralatan seperti expansion joints, flexible joints, pressure hoses, traps, strainers, in-line portion of instruments, separators.
2.2 Data Desain
Data-data yang diperlukan dalam desain stress analysis adalah:
• Line list, design pressure, operating pressure, operating temperature, design temperature, type thikness isolasi (jika ada), test condition.
• Piping material class, Material, diameter, thikness, type fiting, flange, valve.
• Project Spesification, site data seperti temperature lingkungan, kecepatan angin, data gempa.
2.3 Klasifikasi Beban pada Sistem Perpipaan
Beban-beban pada sistem pipa diklasifikasikan berdasarkan penyebabnya, yaitu:
• Beban Sustain (Ssus), adalah beban yang bekerja terus menerus selama operasi normal, contoh: beban tekanan, beban berat.
1. Beban Tekanan
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 8 Beban tekanan adalah beban yang dialami sistem pipa akibat tekanan fluida, internal maupun eksternal. Pada saat perancangan, tekanan rancang untuk setiap komponen perpipaan haruslah lebih besar daripada tekanan pada kondisi terberat, yaitu kombinasi tekanan dan temperatur terberat yang diperkirakan terjadi dalam operasi.
2. Beban Berat
Beban berat dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu:
- Beban hidup (Live loads), yaitu beban akibat berat fluida yang ditransmisikan oleh sistem perpipaan.
- Beban mati (Dead loads), yaitu beban akibat berat pipa sendiri, berat komponen-komponen, berat material insulasi dan berat lain yang bekerja secara permanen pada sistem perpipaan.
• Beban Occasional (Socc), adalah beban akibat efek sustain dan dinamik. Beban dinamik dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Beban impak, beban ini terjadi karena adanya gaya akibat perubahan dalam laju aliran, kejutan hidraulik (hydraulic shock), liquid or solid slugging dan lain-lain.
2. Beban angin, beban ini terjadi pada dalam sistem perpipaan yang terbuka terhadap angin.
3. Beban akibat gempa.
4. Beban getaran.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 9
• Beban termal/ ekspansi (Sexp), yaitu beban yang timbul akibat ekspansi panas. Beban termal dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan sumber penyebabnya, yaitu:
1. Beban termal akibat pembatasan gerak oleh tumpuan, beban ini (gaya dan momen) timbul jika ekspansi atau kontraksi bebas perpipaan akibat termal terhalang oleh tumpuan.
2. Beban termal akibat perbedaan temperatur, beban ini terjadi akibat perubahan temperatur yang besar dan cepat, termasuk juga akibat distribusi temperatur yang tidak seragam karena adanya aliran kalor yang tinggi melalui dinding pipa.
3. Beban termal akibat perbedaan koefisien ekspansi, beban ini terjadi pada sistem pipa yang materialnya mempunyai koefisien ekspansi yang berbeda.
2.4 Teori Tegangan Pipa dan Standard Perhitungan ASME
Struktur perpipaan dinyatakan kuat atau aman jika tegangan-tegangan yang terjadi lebih kecil dari tegangan yang diizinkan. Persamaan-persamaan dan analisis tegangan yang dilakukan pada struktur perpipaan merupakan penurunan khusus dari ilmu mekanika teknik. Hukum-hukum dasar yang terdapat pada mekanika digunakan untuk menurunkan persamaan-persamaan analisis kekuatan struktur pipa.
2.4.1 Teori Dasar Tegangan Pipa
Dalam menerapkan kode standar desain, kita harus mengerti prinsip dasar dari tegangan pipa dan hal-hal yang berhubungan dengannya. Sebuah pipa
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 10 dinyatakan rusak jika tegangan dalam yang terjadi pada pipa melebihi tegangan batas material yang diizinkan. Dari definisi yang sederhana ini ada dua buah istilah yang harus dipahami dengan benar yaitu tegangan dalam pipa dan tegangan batas yang diizinkan.
Tegangan adalah besaran vektor yang selain memiliki nilai juga memerlukan arah. Nilai dari tegangan didfinisikan sebagai gaya (F) per satuan luas (A). Untuk mendefinisikan arah pada tegangan pipa, sebuah sumbu prinsip pipa dibuat saling tegak lurus seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 1. Arah pada tegangan pipa
Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
Sumbu ini terletak di bidang tengah dinding pipa dan salah satu arahnya yang sejajar dengan panjang pipa disebut sumbu axial atau longitudinal. Sumbu yang tegak lurus terhadap dinding pipa dengan arahnya bergerak dari pusat pipa menuju luar pipa disebut sumbu radial. Sumbu yang sejajar dengan dinding pipa tapi tegak lurus dengan sumbu axial disebut sumbu tangensial atau sirkumferensial.
Tegangan dalam yang terjadi pada pipa disebabkan oleh beban luar seperti berat mati, tekanan dan pemuaian thermal, dan bergantung pada geometri pipa
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 11 serta jenis material pipa. Sedangkan tegangan batas lebih banyak ditentukan oleh jenis material dan metode produksinya. Kedua besaran ini dibandingkan dengan menerapkan teori kegagalan (failure theory) yang ada.
Dalam membahas kode standard kita harus membedakan pengertian tegangan pipa menjadi dua, yaitu:
1. Tegangan pipa aktual, yaitu tegangan hasil pengukuran dengan strain gauge atau perhitungan analisa secara manual ataupun dengan piranti lunak komputer.
2. Tegangan pipa kode, yaitu tegangan hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan tegangan yang tertera dalam kode standard tertentu.
Tegangan pipa kode didefinisikan berdasarkan hasil kompromi dan penyederhanaan yang dimulai sepuluh dekade yang lalu dan terkompilasi pada standar kode desain pipa yang telah disebut di atas.
2.4.2 Tegangan Dalam Prinsipal pada Pipa
Tegangan dalam pipa dapat diuraikan berdasarkan arahnya sesuai dengan arah sumbu, prinsip ini sebagai berikut:
1. Tegangan yang arahnya sejajar dengan sumbu longitudinal disebut tegangan longitudinal (SL) atau tegangan aksial. Nilai tegangan ini dinyatakan positif jika tegangan yang terjadi adalah tegangan tarik dan negatif jika tegangannya berupa tegangan tekan (kompresi). Tegangan longitudinal pada sistem pipa disebabkan oleh gaya-gaya aksial, tekanan dalam pipa dan bending.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 12 1.1. Akibat gaya dalam aksial.
m ax
L A
S = F ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 15
Dimana:
Fax = gaya dalam aksial
Am = luas penampang material pipa dimana π.dm.t dm = diameter rata-rata pipa dimana
( )
2
o
i d
d +
do = diameter luar pipa di = diameter dalam pipa
Gambar 2. Gaya dalam aksial pipa Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
1.2. Akibat tekanan pipa (pressure gauge)
m i
L A
A S P.
= …... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 15
Dimana:
P = tekanan dalam aksial (pressure gauge)
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 13 Ai = luas penampang dalam pipa dimana
4 .di2 π
Jadi tegangan longitudinal karena tekanan dalam pipa:
t d
d S P
m i
L 4
. 2
= ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 15
Untuk sederhananya rumus yang terakhir ini ditulis secara konservatif sebagai berikut:
t d SL P o
4
= . ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 15
Gambar 3. Tekanan pada pipa
Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
1.3. Akibat momen lendutan (bending moment)
I c SL Mb.
= ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 16
Dimana:
Mb = momen lendutan pada sebuah penampang pipa
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 14 C = jarak dari sumbu netral ke titik yang diperhatikan
I = momen inersia dari penampang pipa dimana
( )
64 .do4 −di4 π
Tegangan ini disebut juga tegangan lendutan (bending stress).
Tegangan ini paling besar jika c = Ro, yaitu:
Z M I
R
SL = Mb. o = b
…Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 16 Dimana :
Ro = radius luar pipa
Z = modulus luar permukaan (section modulus) dimana Ro
I
Gambar 4. Momen lendutan pada pipa Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
1.4. Tegangan Longitudinal keseluruhannya menjadi:
m ax
L A
S = F + t d P o
4 . +
Z Mb
….. Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 17
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 15 Gambar 5. Keseluruhan tegangan longitudinal pada pipa
Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
2. Tegangan yang arahnya sejajar dengan sumbu sirkumferensial disebut tegangan sirkumferensial, terkadang juga disebut tegangan tangensial atau tegangan hoop (SH). Tegangan ini disebabkan oleh tekanan dalam pipa dan bernilai positif jika cenderung membelah pipa menjadi dua. Besar tegangan ini menurut persamaan Lame adalah:
( )
(
12)
2 2
2 2 2 1 2
1 .
r r
r r r r P S
o
H −
⎥⎦
⎢ ⎤
⎣
⎡ +
= ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 18
Dimana:
ro = radius luar pipa ri = radius dalam pipa
r = jarak radius ke titik yang sedang diperhatikan
Secara konservatif untuk pipa yang tipis dapat dilakukan penyederhanaan penurunan rumus tegangan pipa tangensial ini dengan mengasumsikan gaya akibat tekanan dalam bekerja sepanjang pipa yaitu:
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 16 l
d P
F = . i. ditahan oleh dinding pipa seluas: Am =2t.l sehingga rumus untuk tegangan tangensial dapat ditulis sebagai berikut:
t d SH P i
2
= . ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 18
Atau lebih konservatif lagi:
t d S
HP
o2
= .
Gambar 6. Tegangan hoop
Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
3. Tegangan yang arahnya sama dengan sumbu radial disebut tegangan radial.
Tegangan ini berupa tegangan kompresi (negatif) jika ditekan dari dalam pipa akibat tekanan dalam (pressure gauge) dan berupa tegangan tarik (positif) jika di dalam pipa terjadi tekanan hampa (vacuum pressure).
( )
(
12)
2 2
2 2 2 1 2
1 .
r r
r r r r P S
o
R −
⎥⎦
⎢ ⎤
⎣
⎡ −
= .... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 19
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 17 Karena jika r = ro dan jika r = r1 maka SR = -P yang artinya tegangan ini nol pada titik di mana tegangan lendutan maksimum, karena itu tegangan ini biasanya diabaikan.
4. Tegangan geser adalah tegangan yang arahnya paralel dengan penampang permukaan pipa, terjadi jika dua atau lebih tegangan normal yang diuraikan di atas bekerja pada satu titik. Tegangan geser pada sistem pipa antara lain akibat gaya dari tumpuan pipa (pipe support) dikombinasikan dengan gaya bending.
4.1. Akibat gaya geser V
A
mQ V .
max
=
τ
... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 19Dimana :
Q = faktor bentuk tegangan geser (1.33 untuk silinder solid) V = gaya geser
Tegangan ini maksimum di sumbu netral (disumbu simetri pipa) dan nihil pada titik di mana tegangan lendut maksimum (yaitu pada permukaan luar dinding pipa). Karena hal ini dan juga karena besarnya tegangan ini biasanya sangat kecil, maka tegangan ini diabaikan.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 18 Gambar 7. Gaya geser pada pipa
Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
4.2. Akibat momen puntir (torsional moment) = MT
Z MT
max = 2
τ ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 19
Tegangan ini maksimum pada titik yang sama di mana tegangan lendut maksimum.
Gambar 8. Momen puntir pada pipa
Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 19 2.4.3 Kombinasi tegangan pada dinding pipa
Dari teori mekanika tegangan dalam tiga dimensi berlaku tegangan prinsip orthogonal yang menyatakan:
3 2
1 S S
S S S
SL + H + R = + + ...Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 20 Dimana:
3 2
1 S S
S > >
(
1 3)
max 2
1 S −S τ =
Nilai dari S1 dan S3 dapat ditentukan dengan bantuan lingkaran Mohr.
Dalam sistem tegangan 2 dimensi di mana salah satu komponen tegangan prinsip diabaikan (dalam kasus tegangan pipa SR = 0), maka berlaku lingkaran Mohr sebagai berikut :
Gambar 9. Lingkaran Mohr
Referensi: Ap-Greid Oil & Gas Design Course
Dimana:
( ) [ ( ) ]
2 21 = SL +SH /2+ SL −SH /2 +τ S
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 20
( ) [ ( ) ]
2 22 = SL +SH /2− SL −SH /2 +τ S
( )
[ ]
2 2max /2 τ
τ = SL −SH + ... Ap-Greid Oil & Gas Design Course, hal 20
2.5 ANSI/ASME B31 Code
Komite ASME B31 adalah struktur yang diatur dan bekerja di bawah koordinasi American Society of Mechanical Engineers (ASME). ASME adalah badan yang diakreditasi oleh American National Standard Institute (ANSI).
ASME B31 bertugas membuat Standard & Code untuk sistem perpipaan yang mengalami beban tekanan, serta melakukan pengembangan terhadap Code yang telah ada mengikuti perkembangan di bidang material, konstruksi dan industri.
ASME B31 Code untuk Pressure Piping terdiri atas beberapa bagian yang diterbitkan secara terpisah. Jenis-jenis instalasi perpipaan yang diatur ASME B31, adalah:
1. B31.1 Power Piping, sistem perpipaan yang digunakan pada pembangkit tenaga listrik, atau sistem pemanasan geotermal.
2. B31.3 Process Piping, yaitu perpipaan yang digunakan pada kilang-kilang minyak, bahan-bahan kimia, tekstil, dan pabrik proses yang berkaitan.
3. B31.4 Pipeline Transportation System for Liquid Hydrocarbon and Other Liquid, sistem perpipaan yang berfungsi mengalirkan produk cair antara pabrik dan terminal-terminal, atau stasiun-stasiun.
4. B31.5 Refrigeration Piping, sistem perpipaan untuk transmisi refrigerant atau secondary coolants.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 21 5. B31.8 Gas Transportation and Distribution Piping System, sistem perpipaan yang mengalirkan produk gas antara sumber gas dan terminal-terminal, atau stasiun-stasiun.
6. B31.9 Building Services Piping, sistem perpipaan yang digunakan pada bangunan-bangunan industri, institusi, dan lain-lain.
7. B31.11 Slurry Transportation Piping System, sistem perpipaan yang mengalirkan limbah cair antara pabrik dan terminal-terminal atau stasiun-stasiun.
Beberapa definisi variabel-variabel yang digunakan dalam persamaan ANSI/ASME code adalah sebagai berikut:
i = faktor intensifikasi tegangan
Z = Modulus section pipa (in3) dimana
4 4
( )
32
o i
o
D D
π −D Rm = Jari-jari rata-rata (in)
Do = Diameter luar (in)
tn = Tebal dinding pipa nominal (in) P = Tekanan internal rancang (psi)
Ma = Jumlah beban momen akibat sustain (in-lbs)
Mb = Jumlah beban momen akibat beban occasional (in-lbs) Mc = Range dari jumlah momen akibat ekspansi termal (in-lbs) K = 1.15 untuk beban occasional yang bekerja kurang dari 1%
periode operasi
= 1.20 untuk beban occasional yang bekerja kurang dari 10%
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 22 periode operasi
Slp = Tegangan longitudinal akibat tekanan (psi) Sls = Tegangan longitudinal akibat beban sustain (psi) Slo = Tegangan longitudinal akibat beban occasional (psi)
Se = Tegangan akibat ekspansi termal dan pergerakan anchor (psi) Sls +Se = Teg. longitudinal akibat beban sustain dan ekspansi termal (psi) Sa = Allowable stress range untuk expansion stress (psi)
= f (1.25 Sc + 0.25Sh)
Sc = Basic material allowable stress pada temperatur minimum (psi) Sh = Basic material allowable stress pada temperatur maksimum (psi) F = Faktor pengurangan tegangan
y = Koefisien dalam tabel
SE = Tegangan ijin maksimum material akibat tekanan internal dan efisiensi sambungan pada temperatur rancang (psi)
2.6 Support
Pada sistem perpipaan, struktur harus ditumpu sedemikian rupa sehingga beberapa tujuan berikut tercapai:
1. Tidak terjadi tegangan dalam pipa yang melebihi tegangan yang diizinkan.
2. Tidak terjadi kebocoran pada sambungan-sambungan.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 23 3. Tidak terjadi gaya dorong atau momen yang terlalu besar pada
equipment (seperti turbin dan bejana tekan) yang disambungkan pada pipa.
4. Tidak terjadi tegangan yang terlalu besar pada tumpuan.
5. Tidak terjadi lendutan pipa yang terlalu besar di perpipaan yang memerlukan kemiringan untuk drainase.
Ada beberapa tipe support atau penyangga, antara lain adalah tipe restrain dan variable support. Restrain biasa digunakan untuk mengatasi beban sustain yang berlebih, sedangkan variable support umumnya digunakan untuk mengatasi beban termal, occasional dan kombinasinya.
Jenis-jenis support yang disediakan oleh perangkat lunak Program antara lain:
1. Anchor, jenis tumpuan yang tidak mengijinkan adanya gerakan translasi maupun rotasi pada semua derajat kebebasan.
2. Hanger, jenis tumpuan untuk menahan adanya gerakan translasi pada arah vertikal (arah gravitasi). Tumpuan jenis ini terdiri dari dua macam, yaitu spring (variable) hanger dan constant force hanger.
3. Restrain, tumpuan jenis ini memungkinkan adanya gerak pada arah tertentu.
4. Guide, untuk menahan gerak translasi pada arah tegak lurus atau arah lateral sumbu pipa.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 24 Simbol support pada project ini sebagai berikut:
Gambar 10. Simbol Suport
Referensi: Standard PT. Chevron Pacific Indonesia
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 25 2.7 Perangkat Bantu CAESAR versi 5.0 dalam Analisa Tegangan Pipa
Caesar adalah sebuah program software yang berbasis komputer untuk menganalisa tegangan pipa. Paket software ini merupakan sebuah alat teknik yang digunakan untuk desain mekanik dan analisa sistem perpipaan. Pengguna Caesar membuat sebuah model sistem pemipaan yang menggunakan elemen balok sederhana dan menjelaskan kondisi beban yang diberikan oleh sistem. Dengan masukan ini, Caesar memberikan hasil dalam bentuk perpindahan beban – beban, dan tegangan melalui sistem. Sebagai tambahan Caesar juga membandingkan hasil tersebut dengan kode dan standar yang berlaku.
2.7.1 Aplikasi CAESAR 5.0
CAESAR sering digunakan untuk design mekanis sistem-sistem pemipaan baru. Sistem pemipaan panas memberikan sebuah masalah unik bagi mechanical engineer, struktur tak beraturan mengalami strain yang besar yang harus dibebani oleh sistem perpipaan, penyangga dan perlengkapan yang ditambahkan. Struktur ini harus cukup kaku untuk mendukung beratnya sendiri dan juga cukup fleksible untuk menerima peningkatan suhu.
Beban-beban perpindahan dan tegangan-tegangan ini dapat diperkirakan melalui analisis model perpipaan Caesar. Untuk menambah dan memperbaiki design analisis, Caesar bekerjasama dengan banyak batasan-batasan pada sistem ini dan perlengkapan yang diikutsertakan. Batasan-batasan ini pada dasarnya dispesifikasikan oleh badan engineering seperti ASME B31 Comittees, ASME Section VIII, dan Welding Research council, oleh pembuat peralatan-peralatan yang berhubungan dengan pipa (API, NEMA). Caesar tidak terbatas pada analisa
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 26 suhu juga memiliki kemampuan pemodelan dan analisa beban statik dan dinamik, oleh karena itu caesar bukan hanya sebuah alat untuk desain baru tapi juga bernilai untuk mengatasi troubleshooting dan desain ulang sistem yang sudah ada.
Disini kita dapat menentukan alasan kegagalan dan mengevaluasi kelangkaan kondisi operasi yang tak terantisipasi seperti interaksi Fluida atau getaran mekanik yang disebabkan oleh peralatan.
2.7.2. Pemodelan Sistem Perpipaan
Secara umum, pemodelan sistem perpipaan dengan menggunakan program mengikuti tahap-tahap sebagai berikut:
1. Pendefinisian Sistem Unit
Sebelum memulai membuat model, terlebih dahulu harus didefinisikan sistem unit yang akan dibuat. Hal ini bertujuan untuk memberi informasi kepada program mengenai sistem unit yang digunakan SI unit. Tampilan layar input untuk mendefinisikan sistem terlihat pada gambar 11.
Gambar 11. tampilan layar input definisi system Referensi: Program CAESAR 5.0
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 27 2. Identifikasi Pipa.
Identitas pipa yang digunakan dalam suatu sistem perpipaan seringkali bervariasi. Oleh karena itu setiap identitas pipa harus dibuatkan identifikasi yang jelas dalam setiap pemodelan. program akan meminta input identitas tersebut dengan menampilkan layar input identitas seperti yang dapat dilihat pada gambar 12.
Gambar 12. Tampilan layar input identifikasi pipa Referensi: Program CAESAR 5.0
3. Data Beban Operasi.
Pemasukan data beban operasi harus dilaksanakan sesuai dengan acuan yang telah ditetapkan. Proses pemasukan data tersebut dapat dilakukan melalui dialog box seperti terlihat pada gambar 13.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 28 Gambar 13. Layar input data beban operasi
Referensi: Program CAESAR 5.0
4. Membuat Model.
Setelah data-data utama selesai dimasukkan, maka pembuatan model sistem perpipaan dapat dimulai. Pembuatan model dalam program dilakukan dengan memasukkan angka koordinat-koordinat point. Point acuan pada segmen yang pertama, secara default akan diberi nama point node 1000. Jika dikehendaki, nama point tersebut dapat diubah oleh user.
Gambar 14. Layar input pemodelan Pipa Referensi: Program CAESAR 5.0
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 29 6. Pemeriksaan Kesalahan pada Model
Jika keseluruhan model telah selesai dibuat, sebelum melakukan analisa perlu dilakukan pengecekan kebenaran model tersebut. Pengecekan ini dilakukan dengan menggunakan menu yang telah tersedia pada program.
Apabila model yang telah dibuat telah benar maka tidak ada error messages dan warning messages yang tampil setelah pengecekan, jika da kegagalan model, pada kolom error dan warning akan berwarna merah dan ada tanda contreng, seperti tampak pada gambar 15.
Gambar 15. Layar input pengecekan model Referensi: Program CAESAR 5.0
7. Analisis Statik Model (run)
Setelah dipastikan tidak terdapat error message dan warning message, maka model siap untuk dianalisis (run). Dengan memilih perintah static analysis pada menu, maka pada layar akan muncul tampilan seperti pada gambar 16.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 30 Gambar 16. Tampilan pemilihan kombinasi beban
Referensi: Program CAESAR 5.0
8. Menganalisis Hasil (Run)
Hasil dari analisis statik akan ditampilkan dalam bentuk report seperti terlihat pada gambar. Dengan menu ini dapat ditentukan jenis output report yang ingin ditampilkan.
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 31 Gambar 17.a. Tampilan pemilihan jenis output operating report
Referensi: Program CAESAR 5.0
Gambar 17.b. Contoh tampilan output sustain report Referensi: Program CAESAR 5.0
FTI ‐ Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercu Buana Page 32 Gambar 18. Contoh tampilan output beban
Referensi: Program CAESAR 5.0
