*PERALATAN PROSES KIMIA IDisusun oleh : YELMIDA

*PERALATAN PROSES KIMIA IPipa dan sambungan pipaJenis pipa Specifikasi & standarSchedule numberJenis-jenis sambunganElemen penyambungKatup (valve)Fungsi katupJenis katup

*Penilaian :UTSKuis TugasAbsen tak berpengaruh

*PIPAPipa & saluran pipa merupakan unsur konstruksi terpenting pada suatu industri kimiaPipa atau hose adalah konduktor fluida yang menghubungkan berbagai komponen hidrolik dan menghantarkan fluida ke seluruh sistem.

*Melalui pipa dapat mengalir :Bahan mentahProdukEnergiBahan yang mengalir bisa dalam wujud gas, cair bahkan padat (slurry)

Jadi pipa dan salurannya dapat dikatakan sebagai :alat transportasi fluida.

*Alat transportasi fluida dalam industri hampir selalu dalam saluran tertutup & penampangnya bundar :Pipa (pipe)Tabung (tubing)Mengangkut bahan dalam bentuk fluida selalu lebih murah biayanya dari pada mengangkut zat padat

*Perbedaan Pipa & Tabung PIPADinding tebalDiameter relatif besarPanjangnya sedang (20-40 feet)Pipa logam ujungnya berulirDindingnya kesatDisambungkan dengan las,ulir,flangeDibuat dengan cara las,cor,tusuk tembus TABUNGDinding tipisTersedia dalam gulunganPanjang ratusan feetDinding sangat licinDisambungkan secara : compressi, flare& soldered fittingDibuat secara teknik ekstruksi atau tarik dingin

*Pipes and Ducts

*Pemilihan konduktor dan elemen penyambung ( fitting) tergantung pada :Tekanan statis dan dinamis Aliran rata-rata Kesesuaian terhadap fluida Pemeliharaan Vibrasi Kekuatan terhadap kebocoran kondisi lingkungan Pemakaian Harga

*Jenis & Bahan Konstruksi PipaBahan konstruksi pipa : Logam dan paduan logam / alloy (Aluminium, tembaga , nikel-copper, nikel-chrom) besi tuang, baja, baja tahan karat, kaca,keramik dan bahan plastik.Jenis pipa secara umum dapat dikelompokkan : Jenis pipa tanpa sambungan (tanpa pengelasan)Jenis pipa dengan sambungan(dibuat dengan pengelasan)

Pipa baja carbon (carbon steel pipe), merupakan type pipa yang paling umum digunakan diindustri minyak dan gas. Ada beberapa metoda pembuatan pipa yang digunakan untuk menghasilkan pipa baja saat ini :SUBMERGED ARC WELD (SAW)Untuk membuat pipa-pipa diameter besar, plate datar digulung dan di press sampai membentuk O, selanjutnya dilas kan*

BUTT-WELDED PIPE (Furnace Welded)

LAP-WELDED PIPE (Furnace Welded)

ELECTRIC FUSION WELD (EFW)

*

ELECTRIC RESISTANCE WELD (ERW)

SEAMLESS PIPE

SPIRAL-WELDED PIPE

*

*Carbon Steel Seamless and Welded PipeStainless pipeJenis & Bahan Konstruksi PipaIRON PIPE

*Pemilihan bahan perpipaan harus disesuaikan dengan tujuan penggunaan pipa, misal :Perpipaan untuk pembangkit tenaga------------------ industri gas------------------ penyulingan minyak mentah------------------ pengangkutan minyak----------------- tenaga nuklir----------------- kapal dan bawah laut

*Pemasangan PerpipaanPekerjaan pemasangan pipa ada :Pipa diatas tanahPipa dibawah tanahPipa dibawah air (dalam air)Pemasangan sistem perpipaan pada ke 3 tempat ini, baik untuk pipa proses ataupun pipa utilitas mempunyai permasaalahan yang berbeda

*Pipa untuk aliran proses, selalu tergantung pada tekanan, temperatur dan tingkat korosifitas aliran, sehingga material pipa untuk aliran proses umumnya terbuat dari :Besi metalBaja carbon (carbon steel)Baja anti karatBaja chrom (crhome steel)aluminium

*PIPE SIZE / UKURAN PIPAUkuran pipa, fittings, flanges dan valves selalu diberikan dalam inches untuk NPS Nominal Pipe Size, atau dalam satuan metric untuk DN - "Diameter Nominal" .Dipasaran pipa dan tabung terdapat dalam berbagai :UkuranTebal dindingBahan konstruksinya

*Ukuran pipa tergantung dua faktor :1.Ketebalan dinding pipa, harus cukup kuat membawa pressure bahkan juga diperhitungan terhadap fluktuasi pressure-nya.2.Luas penampang pipa, harus cukup besar untuk mencegah penurunan pressure yang tidak semestinya. Rugi-rugi tekanan akan menurunkan energi yang dipindahkan dan menimbulkan panas fluida yang berlebihan.

*STANDAR PIPAPipa digunakan untuk bermacam macam keperluan dan ukuran serta kekuatan yang berbeda. Untuk menentukan keseragaman agar sesuai dengan kegunaannya maka dibuatlah standarisasi internasional. Standarisasi internasional meliputi: 1. Standar ukuran 2. standar panjang 3. standar bahan

*Standar ukuran diameter pipaDiameter dalam (ID = inside diameter) Diameter luar ( OD = outside diameter) Diameter nominal ( NPS = nominal pipe size)

ODID

*Menurut ANSI (American National Standard Institude) dan ASME ( American Society Of Mechanical Engineer), ukuran diameter pipa ditentukan sebagai berikut: Untuk ukuran nominal pipa 1/8-12 diameter pipa tidak sama dengan diameter luarnya, yang diukur adalah ID Untuk ukuran nominal pipa >12-24 diameter sama dengan OD (outside diameter). Untuk pipa yang memiliki OD sama, bisa memiliki tebal dinding yang berbeda sesuai dengan schedule numbernya.

*Standar tebal dinding pipaAda 2 standar tebal dinding pipa baja karbon: 1. ANSI B. 36.10 : Welded and seamless wrought steel pipe Terbagi menjadi 3 bagian golongan: a. Standard weight (STD). Tebal dinding normal untuk pipa bertekanan 150 PSIb. Extra strong-ES/extra heavy-EH. Dinding lebih tebal untuk pipa bertekanan 300 PSI c. Double Extra Strong (XXS atau XXH). Pipa XXS atau XXH tebal dindingnya 2 X HS/XH digunakan untuk pipa bertekanan diatas 600 PSI 2. ANSI B.36.19 : Steel pipe schedule number Standar ini lebih familiar di industri migas pengelompokannya disamping pressure, temperature juga dicantumkan

*Standar panjangAda bermacam macam ukuran panjang pipa sesuai dengan istilah teknisnya: Uniform Length, panjang = 21 FT Normal Length, panjang 12 FT Cut Length, panjang sesuai dengan permintaan

*Standar bahanStandar bahan yang dipakai biasanya memakai standar Amerika, yaitu yang dikenal dengan nama : ASTM (American Society For Testing Material) API (American Petroleum Institute) ANSI (American National Standard Institute)

*Standar bentuk pipa berdasarkan ujungnya : Sambungan pipa dengan socket welding (Plain End) Sistem sambungan pipa berulir (Threaded end) Sistem sambungan Butt Welding (Beveled End) Standar bentuk pipa

*Schedule Number (SCH.)Pipa dan tabung ditentukan dengan menyebutkan diameter dan tebal dindingnyaSpesifikasi umum dapat dilihat pada tabel ASTM, yang menerangkan diameter, ketebalan (thickness) serta schedule number (SCH) dari pipaTebal dinding pipa ditunjukkan dengan SCH. Jika bilangan SCH tambah besar, maka semakin tebal dinding pipa

*Tebal dinding pipa ditunjukkan oleh Sch. number. Schedule number dapat dikelompokkan :Sch. 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160Schedule standarSchedule extra strongSchedule double extra strongSchedule spesial Misal : Pipa nominal 1/8 ,OD = 0,405 inc ; maka untuk Sch.40 tebal dinding = 0,068 inc. Untuk Sch. 80 maka tebal dinding = 0,095 inc.

**

NPS DNOD(inches)Wall Thickness (inches)SCH5SCH10SCH30SCH40SCH80SCH120SCH16060.4050.0350.0490.0570.0680.095------80.5400.0490.065.073.088.119------100.675.049.065.073.091.126------150.840.065.083.095.109.147.170.188 201.050.065.083.095.113.154---.2191251.315.065.109.114.133.179---.2501321.660.065.109.117.140.191---.2501401.900.065.109.125.145.200---.2812502.375.065.109.125.154.218.250.3442652.875.083.120.188.203.276.300.3753803.500.083.120.188.216.300.350.4383904.000.083.120.188.226.318------

*Perbedaan dari schedule number dibuat untuk maksud : Menahan internal pressure dari aliranKekuatan dari material pipa (strength of material)Mengatasi karat atau korosiMengatasi kegetasan pipa

Diameter dalam (inside diameter) dari pipa dapat dihitung dari OD dan ketebalan pipa pada SCH yang bersangkutan

*Berapapun tebalnya dinding sebuah pipa yang ukuran nominalnya sama maka diameter luarnya harus sama Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan saling pertukaran pada saat penggunaan sambungan (fitting)Pipa dari baja digunakan sebagai standar pada pembuatan pipa dari bahan-bahan lainPipa dari bahan konstruksi lain dibuat dengan ukuran OD yang sama dengan pipa baja, agar bagian-bagian sistem pemompaan dapat dengan mudah dipertukarkan

*Karena itu dikenal ukuran standar pipa baja dengan IPS (Iron Pipe Size) atau NPS (Normal Pipe Size).Jadi sebutan : pipa IPS nickel 2 inches artinya : pipa dengan konstruksi dari nickel yang mempunyai diameter luar sama dengan pipa baja standar 2 inches . Berikut tabel yang menyatakan hubungan Diameter Nominal (DN) dalam mm, dengan Nominal Pipe Size dalam inches

**

Diameter Nominal - DN - (mm)Nominal Pipe Size - NPS - (inches)Diameter Nominal - DN -(mm)Nominal Pipe Size - NPS - (inches)61/85502281/460024103/865026151/270028203/47503025180032321 1/490036401 1/2100040502105042652 1/2110044803120048100413005215061400562008150060250101600643001217006835014180072400161900764501820008050020220088

*Untuk pipa baja,tebal dinding sesungguhnya yang berkaitan dengan schedule tersedia data yang cukup lengkapUntuk logam paduan / alloy, tebal dinding bisa saja lebih tebal atau lebih tipis dari pipa baja, tergantung dari kekuatan bahan tersebut.Untuk tabung, ukuran tabung diberikan oleh diameter luarnya. Nilai nominalnya sama dengan OD yang sebenarnya. Tebal dinding tabung dinyatakan dengan BWG (Birmingham Wire Gauge, ukuran kawat Bimingham), yang nilai antara 24 (sangat ringan) sampai 7 (sangat berat)

*Pengenalan terpenting untuk pipa adalah :Diameter nominalTekanan nominalMaterial pipaTemperatur maksimal yang diizinkan.Diameter nominal adalah diameter pipa yang dipilih pada pemasangan atau perdagangan.Tekanan nominal : tekanan kerja maksimal yang diizinkan terhadap pipa

*Tabel pemilihan pipa konduktor

DiameterLuar (mm)Tebal dinding pipa (mm)Pressure maks.Terhitung (Bar)DiameterLuar (mm)Tebal dinding pipa (mm)Pressure maks. Terhitung (Bar)416001833655140020219361300203313621200221.51228122822327382686252147101172253230102458281.592121137283199122343302.5119141128304265142309352100151.5192354216152.5365383136161.5177385261162.533142281181.5154

*Karena kekuatan pipa tergantung pada temperatur, maka pada temperatur tinggi pipa tidak boleh dibebani dengan tekanan nominal penuhTekanan kerja untuk pipa :Tekanan kerja I sampai suhu 120oC, tekanan nominal boleh 100%Tekanan kerja II suhu 120o- 300oC, tekanan nominal sampai 80%Tekanan kerja III suhu 300o-400o C tekanan nominal hanya 64 %

*Tabel berikut menyatakan hubungan NPS atau DN dengan ketebalan dinding pipa (Wall Thickness ), pada berbagai schedule number untuk pipa baja Pada ASTM, OD ditetapkan sama, walaupun ketebalan berbeda untuk setiap schedule. Diameter dalam (ID) ditetapkan berbeda untuk setiap schedule

*Tabel : NPS - NPS 3

NPS DNOD(inches)Wall Thickness (inches)SCH5SCH10SCH30SCH40SCH80SCH120SCH16060.4050.0350.0490.0570.0680.095------80.5400.0490.065.073.088.119------100.675.049.065.073.091.126------150.840.065.083.095.109.147.170.188 201.050.065.083.095.113.154---.2191251.315.065.109.114.133.179---.2501321.660.065.109.117.140.191---.2501401.900.065.109.125.145.200---.2812502.375.065.109.125.154.218.250.3442652.875.083.120.188.203.276.300.3753803.500.083.120.188.216.300.350.4383904.000.083.120.188.226.318------

*Tabel : NPS 4 - NPS 9

NPSDNODinchesWall Thickness (inches)SC5SCH10SCH20SCH30SCH40/STDSCH60SCH80SCH100SCH120SCH140SCH16041004.500.083.120---.188.237.281.337---.437---.53141155.000------------.247---.355------------51255.563.109.134------.258---.375---.500---.62561506.625.109.134------.280---.432---.562---.71982008.625.109.148.250.277.322.406.500.593.718.812.906

*Tabel : NPS 10 - NPS 24

NPSDNODIncWall Thickness (inches)SCH 5sSCH 5SCH 10sSCH 10SCH 20SCH 30SCH 40sSCH 40SCH 60SCH 80SCH 100SCH 120SCH 140SCH 1601025010.75.134.134.165.165.250.307.365.365.500.593.718.8431.0001.1251230012.75.156.165.180.180.250.330.375.406.500.687.8431.0001.1251.3121435014.00.156.156.188.250.312.375.375.437.593.750.9371.0931.2501.4061640016.00.165.165.188.250.312.375.375.500.656.8431.0311.2181.4371.5931845018.00.165.165.188.250.312.437.375.562.750.9371.1561.3751.5621.7812050020.00.188.188.218.250.375.500.375.593.8121.0311.2801.5001.7501.9682460024.00.218.218.250.250.375.562.375.687.9681.2181.5311.8122.0622.343

*Tujuan perancangan perpipaanSecara umum bisa diklasifikasikan sbb : Material apa yang sesuai dengan kondisi kerja (tekanan external/internal, suhu, korosi) yang diminta dari sistem perpipaan. Pemilihan material sangat krusial karena menentukan reliabilitas keseluruhan sistem, faktor biaya, safety, umur pakai.Standard Code mana yang sesuai untuk diaplikasikan pada sistem perpipaan yang akan dirancang.

*Perhitungan dan pemilihan ketebalan pipa, tidak bisa dilakukan secara sembarangan, atau hanya berdasarkan intuisi.Jenis sambungan, dan material sambungan seperti apa yang sesuai.Bagaimana planning dan routing dari sistem perpipaan akan dilakukan.

*