BAB 1PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPT. Pupuk Sriwijaya (PT. PUSRI) adalah salah satu pabrik pupuk terbesar di Indonesia yang memproduksi urea dan amoniak untuk membantu para petani, seperti yang kita ketahui bahwa Indonesia adalah Negara Agraris yang sebagian besar mata pencahariannya adalah sektor pertanian. Oleh karena itu untuk mendukung hal ini maka kemajuan dalam bidang-bidang pertanian sangatlah menguntungkan.

Sistem perpipaan terus berkembang kearah yang lebih baik. Pada mulanya manusia memindahkan air dari sungai ke rumah dengan menggunakan ember. lalu berkembang dari satu orang menjadi banyak orang yang berurutan sehingga proses pengambilan air menjadi lebih mudah. Melalui analogi sederhana ini manusia berfikir untuk lebih mengefisienkan waktu dan tenaga maka dibuatlah distribusi melalui sistem perpipaan.

Saat ini sistem perpipaan sudah amat maju, sebagai contoh sistem perpipaan yang dibuat untuk mengantarkan minyak dari satu negara ke negara lain melalui sistem perpipaan bawah laut (offshore). sehingga dengan sistem ini akan dihemat waktu lebih banyak, walaupun kendala yang akan dihadapi lebih banyak.

Sistem pemipaan identik dengan saluran pembuluh darah yang mengalirkan darah keseluruh bagian tubuh. Sistem pemipaan digunakan untuk penyediaan dan pendistribusian air besih, pembuangan limbah dari kawasan industri ataupun dari fasilitas publik lainnya. Selain itu, sistem pemipaan digunakan untuk mentransportasikan minyak mentah dari sumur minyak menuju tangki yang kemudian akan diproses selanjutnya, mentransportasikan dan mendistribusikan gas alam dari sumber gas menuju tangki penyimpanan. Sistem pemipaan juga di aplikasikan dalam pendistribusian minyak atupun gas untuk menyuplai kebutuhan industri, mesin pembangkit tenaga dan keperluan komersial. Sistem pemipaan juga digunakan untuk mengangkut cairan, bahan kimia, campuran kimia dan uap pada industri makanan, pabrik kimia dan industri lainnya. Sistem pemipaan juga digunakan untuk instalasi pemadam kebakaran, untuk keperluan mesin-mesin dan lain lain.

Semakin banyak penggunaan pipa dalam aspek kehidupan manusia maka semakin banyak di perlukan ahli-ahli dibidang pemipaan. Umumnya bagian perpipaan dan detailnya merupakan standar dari unit, seperti ukuran diameter, jenis katup yang akan dipasang, baut dan gasket pipa, penyangga pipa, dan lain-lain. Sehingga dengan demikian akan terdapat keseragaman ukuran antara satu dengan lainnya. Sedangkan di pasaran telah terdapat berbagai jenis pipa dengan ukuran dan bahan-bahan tertentu sesuai dengan kebutuhan seperti dari bahan Carbon Steel, PVC (Polyvinil Chloride), stainless Steel, dan lain-lain.

Dalam merancang suatu jalur pipa yang tersusun dari beberapa buah pipa yang disusun secara seri maupun paralel maka persoalan yang dihadapi belumlah begitu rumit, namun banyak juga jalur pipa yang ada bukanlah suatu rangkaian yang sederhana melainkan suatu jaringan pipa yang sangat kompleks, sehingga memerlukan penyelesaian yang lebih teliti. Oleh sebab itu lah laporan ini dibuat agar dapat memperluas pengetahuan kita tentang pipa.

Atas latar belakang inilah penulis mengambil judul Analisis Tegangan pada Sistem Perpipaan di PT. Pusri Palembang untuk laporan hasil pemagangan.1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan laporan ini ialah :

1. Untuk menambah dan memperluas pemahaman tentang perpipaan.

2. Untuk mengetahui Plant Sistem Perpipaan di PT. PUSRI.3. Untuk mengetahui cara menganalisis tegangan pada pipa.1.3 Manfaat Penulisan

Manfaat yang diharapkan dalam penulisan laporan ini ialah :

1. Menambah wawasan dan pengetahuan mengenai dunia industri khususnya di bidang sistem perpipaan.2. Menambah pengalaman mengenai cara-cara perencanaan sistem perpipaan yang sering digunakan di dunia industri.3. Menambah pengetahuan secara umum keadaan yang sebenarnya di dalam suatu kegiatan industri yang terjadi di PT. Pusri Palembang. 1.4 Pembatasan Masalah Dalam hal ini penulis membatasi masalah pada : Hanya membahas tentang analisis tegangan yang ada pada sistem perpipaan.1.5 Metode Penulisan

Metode Observasi

Metode ini digunakan penulis untuk mengumpulkan data dengan cara melakukan praktek di unit pemeliharaan PT.PUSRI Palembang, dengan dibimbing oleh pembimbing atau teknisi yang berada di PT. PUSRI Palembang. Metode Wawancara

Metode ini yang digunakan penulis untuk pengumpulan data dengan cara melakukan tanya jawab dan diskusi dengan pembimbing, teknisi maupun staf yang bertugas di PT.PUSRI. Metode Referensi

Metode yang digunakan penulis untuk mengumpulkan data dengan cara membaca buku-buku referensi yang berkaitan dengan motor induksi tiga fasa, serta browsing internet maupun lainnya, yang menunjang isi laporan.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penulisan laporan dan pemahamannya, maka disusun secara sistematis. Sehingga laporan ini disusun dalam lima bab yang masing-masing membahas tentang pokok dalam laporan ini. Bab-bab yang terkandung dalam laporan ini adalah sebagai berikut:

BAB 1 , PENDAHULUAN

Bab ini membahas secara garis besar mengenai latar belakang, tujuan, manfaat, pembatasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan laporan. BAB 2, TINJAUAN UMUM

Membahas tentang sejarah singkat perusahaan, ruang lingkup kerja di Departemen Rancang Bangun dan Perkayasaan, struktur organisasi serta sarana dan fasilitas di PT.PUSRI.

BAB III, LANDASAN TEORI

Membahas tentang sistem perpipaan dan Komponen pada sistem perpipaan. BAB IV, PEMBAHASAN

Membahas tentang analisis tegangan pipa di PT. PUSRI PALEMBANG BAB V, PENUTUP

Membahas tentang kesimpulan akhir dari hasil pembahsan.

BAB 2TINJAUAN UMUM2.1Sejarah Perusahaan

Gambar 2.1 Pabrik Pupuk Sriwidjaja Palembang

PT Pupuk Sriwidjaja Palembang merupakan anak perusahaan dari PT Pupuk Indonesia (Persero) yang merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN). PT Pupuk Sriwidjaja Palembang menjalankan usaha di bidang produksi dan pemasaran pupuk. Perusahaan yang juga dikenal dengan sebutan PT Pusri ini, diawali dengan didirikannya Perusahaan Pupuk pada tanggal 24 Desember 1959, merupakan produsen pupuk urea pertama di Indonesia. Sriwidjaja diambil sebagai nama perusahaan untuk mengabadikan sejarah kejayaan Kerajaan Sriwijaya di Palembang, Sumatera Selatan yang sangat disegani di Asia Tenggara hingga daratan Cina, pada abad ke tujuh Masehi.

PT Pupuk Sriwidjaja yang didirikan pada tanggal 24 Desember 1959 merupakan perusahaan yang bertujuan untuk turut melaksanakan dan menunjang kebijaksanaan dan program pemerintah di bidang ekonomi, dan pembangunan nasional pada umumnya, khususnya di bidang industri pupuk dan industri kimia lainnya, melalui usaha produksi, perdagangan, pemberian jasa, dan usaha lainnya. PT Pupuk Sriwidjaja ditunjuk oleh pemerintah menjadi perusahaan induk (holding company) PT Pupuk Sriwidjaja (Persero), berdasarkan PP No.28/1997. Sejak Pemerintah Indonesia mengalihkan seluruh sahamnya yang ditempatkan di Industri Pupuk Dalam Negeri dan di PT Mega Eltra kepada PUSRI, melalui Peraturan Pemerintah (PP) nomor 28 tahun 1997 dan PP nomor 34 tahun 1998, maka PUSRI, yang berkedudukan di Palembang, Sumatera Selatan, menjadi Induk Perusahaan (Operating Holding) dengan membawahi 6 (enam) anak perusahaan termasuk anak perusahaan penyertaan langsung yaitu PT Rekayasa Industri, masing-masing perusahaan bergerak dalam bidang usaha :

PT Petrokimia Gresik yang berkedudukan di Gresik, Jawa Timur. Memproduksi dan memasarkan pupuk urea, ZA, SP-36/SP-18, Phonska, DAP, NPK, ZK, dan industri kimia lainnya serta Pupuk Organik. PT Pupuk Kujang, yang berkedudukan di Cikampek, Jawa Barat. Memproduksi dan memasarkan pupuk urea dan industri kimia lainnya. PT Pupuk Kalimantan Timur, yang berkedudukan di Bontang, Kalimantan Timur. Memproduksi dan memasarkan pupuk urea dan industri kimia lainnya. PT Pupuk Iskandar Muda, yang berkedudukan di Lhokseumawe, Nangroe Aceh Darussalam. Memproduksi dan memasarkan pupuk Urea dan industri kimia lainnya. PT Rekayasa Industri, yang berkedudukan di Jakarta, Bergerak dalam penyediaan Jasa Engineering, Procurement & Construction (EPC) guna membangun industri gas & minyak bumi, pupuk, kimia dan petrokimia, pertambangan, pembangkit listrik (panas bumi, batu bara, micro-hydro, diesel). PT Mega Eltra, yang berkedudukan di Jakarta dengan bidang usaha utamanya adalah Perdagangan umum . Pada tahun 2010, dilakukan Pemisahan (Spin Off) dari PerusahaanPerseroan (Persero) PT. Pupuk Sriwidjaja disingkat PT. Pusri (Persero) kepada PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang.

Adanya Perubahan Anggaran Dasar PT Pupuk Sriwidjaja Palembang melalui Akte Notaris Fathiah Helmi, SH nomor 14 tanggal 12 November 2010 yang telah disahkan oleh Menteri Hukum dan HAM tanggal 13 Desember 2010 nomor AHU-57993.AH.01.01 tahun 2010.

Adanya pengalihan hak & kewajiban / aktiva & pasiva PT. Pusri (Persero) kepada PT. Pusri Palembang tertuang di dalam Rapat Umum Pemegang Saham - Luar Biasa (RUPS-LB) tanggal 24 Desember 2010

Serah terima jabatan & pengalihan aktiva pasiva tersebut berlaku efektif 1 Januari 2011 Adapun PT Pusri (Persero) sekarang mengubah namanya menjadi PT Pupuk Indonesia (Persero) pada tanggal 18 April 2012 dan PT Pupuk Sriwidjaja Palembang tetap menggunakan brand dan merk dagang Pusri hingga kini.2.2Visi dan Misi Perusahaan

Berdasarkan SK Direktur PT Pupuk Sriwidjaja Palembang No.SK/ DIR/207/2012 tanggal 11 Juni 2012

Visi Perusahaan"Menjadi Perusahaan Pupuk Terkemuka Tingkat Regional "

Misi Perusahaan

"Memproduksi serta memasarkan pupuk dan produk agribisnis secara efisien, berkualitas prima dan memuaskan pelanggan "

Tata Nilai Perusahaan

1. Integritas

2. Profesional

3. Fokus pada Pelanggan

4. Loyalitas

5. Baik Sangka

Nilai-Nilai Perusahaan

a. Menempatkan kepuasan pelanggan sebagai prioritas utamab. Bekerja secara profesional untuk menghasilkan produk dan memberikan pelayanan primac. Mengutamakan keselamatan dan kesehatan kerja ,pelestarian lingkungan serta memberdayakan masyarakat lingkungan Makna Perusahaan

"Pusri untuk Kemandirian Pangan dan Kehidupan yang lebih Baik"

2.3Makna Lambang Perusahaan

Abad ke-7 menyaksikan bangkitnya sebuah kerajaan Indonesia.pertama yang besar, Sriwidjaja. Kerajaan ini adalah kerajaan Hindu yang terletak di Sumatera Selatan. Pada masa keemasannya,kerajaan Bahari ini amat berkuasa dan berpengaruh yang dipimpin oleh raja-raja keturunan dinasti Syailendra. Armada-armadanya berjaya dan dapat menguasai kawasan Samudera Hindia dan Pasifik. Kerajaan berkuasa atas seluruh Sumatera, Jawa, Malaya dan sebagian kawasan Indo China, dan telah melakukan perdagangan luas dengan India dan daratan Cina. Bukit Siguntang yang terletak di Muara Sungai Musi dan kini bernama Palembang, adalah pusat perniagaan kerajaan. Dari Kalimantan datanglah kayu, Emas dan perak dari Sumatera, Rempah-rempah dari Maluku, Beras dari Jawa. Porselen dan sutera dari negeri Cina. Tenunan halus dari India dan permadani dari Persia.Kini, puluhan abad kemudian, Bukit Siguntang menjadi Palembang. Kejayaannya tak kunjung padam, kemasyhurannya tetap dikenang orang.

Nama sriwidjaja diabadikan pada perusahaan yang baru tumbuh ini,untuk mengenang kembali kejayaan kerajaan Indonesia pertama yang telah termasyhur di segala penjuru dunia. Di samping itu penggunaan nama Sriwidjaja merupakan penghormatan bangsa Indonesia kepada leluhurnya yang pernah membawa Nusantara ini ke puncak kegemilangan pada sekitar abad ke tujuh yang silam. Dengan demikian pendirian pabrik pupuk yang dikaitkan dengan keluhuran "Sriwidjaja" mempunyai relevansi bagi kebesaran cita-cita khususnya dalam kesatuan dan ketahanan wawasan nusantara. Sedang perahu Kajang yang merupakan legenda rakyat di sepanjang Sungai Musi diangkat menjadi merk dagang PT Pupuk Sriwidjaja.

2.2 Logo PT.PUSRI

Lambang Pusri yang berbentuk huruf U melambangkan singkatan Urea, lambang ini telah terdaftar di Ditjen Haki Dep Kehakiman & HAM no 021391

Setangkai padi dengan jumlah butiran 24 melambangkan tanggal akte pendirian PT Pusri.

Butiran-butiran urea berwarna putih sejumlah 12, melambangkan bulan Desember pendirian PT Pusri.

Setangkai kapas yang mekar dari kelopaknya, butir kapas yang mekar berjumlah 5 buah kelopak yang pecah berbentuk 9 retakan ini melambangkan angka 59 sebagai tahun pendirian PT Pusri.

Perahu Kajang merupakan ciri khas kota Palembang yang terletak di tepian Sungai Musi.

Kuncup teratai yang akan mekar, merupakan imajinasi pencipta akan prospek perusahaan dimasa datang.

Komposisi warna lambang kuning dan biru benhur dengan dibatasi garis-garis hitam tipis (untuk lebih menjelaskan gambar) yang melambangkan keagungan, kebebasan cita-cita, serta kesuburan, ketenangan, dan ketabahan dalam mengejar dan mewujudkan cita-cita itu

2.4Bagan Struktur Organisasi

Struktur Organisasi Perusahaan ini disampaikan dalam SK/ DIR/240/2011 tanggal 5 September 2011 tentang Penyempurnaan Struktur Organisasi PT Pusri Palembang. PT. PUSRI berbentuk BUMN yang seluruh sahamnya dimiliki pemerintah. Pemerintah selaku pemegang saham menjadi dewan komisaris yang di wakili oleh : Departemen Keuangan

Departemen Perindustrian

Departemen Pertanian

Departemen Pertambangan dan EnergiStruktur Organisasi PT. PUSRI mengikuti system organisasi garis dan staff. Dewan komisaris bertindak sebagai pengawas dari semua kegiatan yang dilakukan oleh dewan direksi dan menetapkan kebijakan umum yang harus dilakukan. Kedudukan direksi adalah sebagai mendataris dewan komisaris dan menguasai seluruh fungsi operasional perusahaan. Direksi terdiri dari seseorangDirektur Utama dibantu oleh lima orang anggota direksi, yaitu :

Direktur Utama

Direktur Produksi

Direktur PemasaranDirektur Teknik dan Pengembangan

Direktur Keuangan

Direktur SDM & Umum

Dalam Operasionalnya Direksi dibantu oleh Staff dan kepla-kepala kompartemen yang bertanggung jawab kepada direktur utama. Direktur utama. Direktur Produksi ini membawahi General Manager produksi yang mengepalai

Divisi Pemeliharaan

Divisi Produksi I

Divisi Produksi II

Divisi teknik keandalan dan jaminan kualitas

Divisi teknik produksi

Setiap pabrik akan di pimpin oleh seorang kepala dinas produksi yang membawahi bagian tugas utilitas, ammonia, dan urea. Setiap bagian akan dipimpin oleh kepala bagian yang membawahi langsung :

Kepala Seksi Shift Kepala Regu

Senior Operator

Operator Lapangan

Pembagian jam kerja terdiri dari empat shift group dengan komposisi tiga group melaksanakan shift dan satu shift libur. Setiap group akan dikepalai oleh seorang kepala seksi shift. Pengaturan jam kerja shift adalah :

Shift pagi

: 07.00 15.00 WIB

Shift sore

: 15.00 23. 00 WIB

Shift malam

: 23.00 07.00 WIB

Jam kerja normal bagi karayawan adalah lima hari kerja dengan perincian sebagai berikut :

Senin s/d kamis : 07.00 12.00 WIB dan 13.00 16.30 WIB

Jumat

: 07.00 11.30 dan 13.00 17.00 WIB

Sabtu

: Libur

2.5Perkembangan PT. PUPUK SRIWIDJAJA

PT. Pupuk Sriwidjaja (Persero) merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) dengan pemegang saham tunggal adalah Pemerintah Republik Indonesia. PT Pusri didirikan pada tanggal 24 Desember 1959 di Palembang, dengan kegiatan usaha memproduksi pupuk urea.

PT. Pusri Palembang memiliki 4 (empat) pabrik urea dengan total kapasitas terpasang sebesar 2.262.000 ton per tahun dan 4 (empat) pabrik ammonia dengan total kapasitas terpasang 1.499.000 ton per tahun (Pusri-II, III, IV, dan I-B), disamping produk utama yang terdiri dari urea dan ammonia juga menghasilkan pupuk organik, CO2 cair dan padat/dry ice, serta Nitrogen dan Oksigen.Kedengaran amat sederhana bahwa pupuk urea terbuat dari gas alam, air, dan udara. Udara tersedia tidak terbatas sedang gas alam terdapat banyak di Indonesia. Dengan sendirinya bagi Indonesia bukanlah menjadi masalah yang berat untuk dapat memproduksi sendiri pupuk buatan bagi kepentingan pertaniannya. Namun tidaklah sesederhana itu proses pembuatan pupuk urea yang dibuat di Pabrik Pusri yang dikenal sebagai jenis pupuk tunggal berkadar nitrogen 46%. Dimulai dari ladang-ladang gas yang banyak terdapat di sekitar Prabumulih yang diusahakan oleh Pertamina, gas alam yang bertekanan rendah dikirim melalui pipa-pipa berukuran 14 inch ke pabrik pupuk PT Pupuk Sriwidjaja Palembang. Gas alam ini dimasa-masa yang lalu tidak diusahakan orang dan dibiarkan habis terbakar. Menjelajah hutan-hutan, rawa-rawa, sungai, bukit-bukit dan daerah-daerah yang sulit dilalui, gas alam bertekanan rendah ini dikirim melalui pipa-pipa sepanjang ratusan kilometer jauhnya menuju pemusatan gas alam di pabrik pupuk di Palembang. Gas bertekanan rendah, melalui proses khusus pada kompresor, gas diubah menjadi gas bertekanan tinggi. Kemudian gas ini dibersihkan pada unit sintesa gas untuk menghilangkan debu, lilin dan belerang. Gambar 2.3 Skema Pabrik di PT. Pusri PalembangPertemuan antara gas yang sudah diproses dengan air dan udara pada unit sintesa ini menghasilkan tiga unsur kimia penting, yaitu unsur gas N2 (zat lemas), unsur zat air/H2, dan unsur gas asam arang (CO2). Ketiga unsur kimia penting ini kemudian dilanjutkan prosesnya. Zat lemas (N2) dan zat air (H2) bersama-sama mengalir menuju unit sintesa ammonia. Pada sintesa ammonia, zat lemas (N2) dan zat air (H2) diproses menghasilkan ammonia (NH3). Gas asam arang (CO2), yang dihasilkan pada unit sintesa gas, kemudia bereaksi dengan ammonia pada unit sintesa urea. Hasil reaksi ini adalah butir-butir urea yang berbentuk jarum dan sangat menyerap air. Oleh karena itu proses pembuatan dilanjutkan lagi pada menara pembutir, dimana bentuk butir-butir tajam itu diubah dengan suatu tekanan yang tinggi menjadi butir-butir urea bulat yang berukuran 1 sampai 2 milimeter sehingga mempermudah petani menabur dan menebarkannya pada sawah-sawah mereka. Pada umumnya, butir-butir urea itu dibungkus dengan karung plastik dengan berat 50 kilogram.

2.6Profil Departemen RBPDepartemen rancang bangun dan perekayasaan (RBP) semula bernama jasa rancang bangun (JRB), namun menimbang bahwa fungsi departemen sebagai unit engineering dan konstruksi, dan pelaksana proyek internal dan eksternal di perusahaan memerlukan organisasi yang lebih fleksibel dan karena itu organisasi sebelumnya yang bersifat hierarki perlu diubah dengan yang bersifat matriks. Selain itu lingkup pekerjaan Departemen JRB tidak hanya pada bidang engineering tetapi juga mencakup engineering, procurement, dan construction.

Gambar 2.4 Struktur Organisasi Departemen RBP

Dengan dilakukannya perubahan nama tersebut, maka hal itu juga menyebabkan adanya perubahan formasi tenaga kerja dan bagan organisasi departemen JRB yang semuanya diatur dalam surat keputusan direksi nomor SK/DIR/49/2004 tentang PENYEMPURNAAN ORGANISASI DEPARTEMEN JASA RANCANG BANGUN MENJADI DEPARTEMEN RANCANG BANGUN & PEREKAYASAAN. Ruang lingkup pekerjaan departemen rancang bangun dan perekayasaan yaitu mencakup pekerjaan engineering, procurement dan construction management (EPC). Dengan kata lain bahwa Departemen RBP memberikan jasa rancang bangun untuk pekerjaan kajian, konsultasi teknik, perancangan teknik, modifikasi dan pergantian peralatan. Adapun untuk pelaksanaan proyek dapat merupakan paket pekerjaan EPC dengan lingkup pekerjaan mulai dari engineering, procurement, dan construction semua fasilitas milik PT. Pusri Palembang di seluruh Indonesia.2.7 Bidang DisiplinBidang disiplin/ engineering group yang bernaung di bawah Departemen RBP berjumlah 7 (tujuh) bidang disiplin, yaitu Process & System Engineering, Rotating Machinery Engineering, Static Equipment Engineering, Piping Engineering, Electrical Engineering, Instrument Engineering dan Civil Engineering & Architecture. Masing-masing bidang disiplin memiliki peran dan fungsi yang berbeda.

Dalam menjalankan pekerjaan, ketujuh bidang disiplin tersebut dibantu oleh engineer-engineer yang memiliki latar belakang sesuai dengan disiplin keilmuan masing-masing. Kompetensi masing-masing bidang tersebut antara lain adalah sebagai berikut :No.Bidang DisiplinKompetensiJumlah Personil

1Process & System Engineering Persiapan data dasar perancangan teknik

Pembuatan Neraca Massa

HAZOP study analysis4

2Rotating Machinery Engineering Persiapan dokumen pengadaan centrifugal pump

Persiapan dokumen pengadaan reciprocating pump

Persiapan dokumen pengadaan centrifugal compressor package6

3Static Equipment Engineering Analisis perhitungan kekuatan pressure vessel

Analisis perhitungan kekuatan heat exchanger Persiapan dokumen pengadaan package boiler5

4Piping Engineering Penggambaran isometrik perpipaan

Analisis tegangan dan fleksibilitas perpipaan

Perencanaan jacketed pipe6

5Electrical Engineering Single line diagram

Cable tray layout

Power wiring layout6

6Instrument Engineering Pembuatan instrument schedule

Pembuatan specification DCS & PLC

Pembuatan instrument loop diagram6

7Civil Engineering & Architecture Analisis dan perhitungan struktur

Perhitungan konstruksi beton

Pengawasan pelaksanaan pekerjaan konstruksi7

2.8Lingkup KerjaLingkup kerja departemen dikelompokkan ke dalam permintaan order kerja (WO/POK) dan proyek internal. Dimana masing-masing lingkup kerja memiliki kekhususan waktu, tenaga yang terlibat, dan spesialisasi yang dibutuhkan untuk menyelesaikannya.

1. Permintaan Order Kerja (WO/POK)

POK adalah permintaan yang berasal dari unit kerja internal di PT. Pusri Palembang, adapun pekerjaan tersebut meliputi :

pembuatan dan/ atau revisi gambar, spesifikasi peralatan pabrik termasuk bangunan.

kajian teknik (modifikasi, estimasi biaya, dan kelayakan teknis).

rancangan atau desain peralatan pabrik.

evaluasi teknis pembelian barang.

2. Proyek Internal

Adapun yang dimaksud dengan proyek internal yaitu pekerjaan dari unit kerja internal PT. Pusri Palembang yang melimpahkan pekerjaan EPC sepenuhnya kepada departemen RBP, dengan catatan anggaran sudah tersedia.

3. Prosedur KerjaSesuai dengan pengelompokan di atas, maka untuk kelancaran administrasi, terkontrolnya prosedur kerja, serta dapat dipertanggungjawabkan maka dilakukan pengaturan-pengaturan. Dimulai untuk WO/POK yaitu diterbitkannya surat permintaan kerja oleh penanggungjawab/ user, unit kerja internal membuat surat permintaan kerja, WO/POK kepada departemen RBP atau kepala dinas perencanaan pengendalian & manajemen proyek (PP & MP) untuk pekerjaan rancang bangun yang bersifat engineering. Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan job number yang dimasukkan ke sistem, dituangkan dalam form POK/ form disposisi sebagai dasar pelaksanaan kerja oleh disiplin ilmu terkait. Setelah pekerjaan didisposisikan, ketua kelompok engineering terkait bertugas sebagai penanggungjawab pekerjaan setelah menugaskan pengerjaannya ke anggota kelompok engineering tersebut. Engineer pelaksana order kerja mempersiapkan dan melaksanakan kerja, setelah pekerjaan selesai dan disetujui oleh ketua kelompok, engineer pelaksana mengisi form estimasi waktu pengerjaan, biaya dan selanjutnya WO/POK beserta lampiran surat pengantar, WO/POK dan form POS yang telah diisi dikirimkan ke user via dinas PP & MP untuk mendapatkan persetujuan user. Bila diperlukan, engineer pelaksana bisa meminta bantuan kepala dinas penunjang teknik untuk pekerjaan gambar dan tenaga outsourcing.2.9Tugas dan Tanggung Jawab RBP

1. Pemberian jasa rancang bangun dan perkayasaan berupa evaluasi teknis, perancangan, rekomendasi, dan managemen proyek pada setiap terjadi perubahan (modifikasi teknik), dan penggantian asset perusahaan. Jasa tersebut mencakup : seluruh fasilitas milik PT.PUSRI (proyek internal), seperti seluruh pabrik ammonia, urea, utilitas, dan auxiliary : bangunan perkantoran dan kompleks perumahan : unit pengantongan pupuk, kapal milik, pergudangan, dan sarana distribusi lainnya. Fasilitas pabrik lainnya, berupa pembangunan atau modifikasi pabrik lain dimana kompartemen teknik dan jasa bertindak sebagai kontraktor dan sub-kontraktor ( proyek eksternal).

2. Penciptaan suasana dan jaringan kerja yang harmonis sehingga seluruh jajaran Departemen Rancang Bangun dan Perekayasaan berorientasi pada mutu, pelayanan konsumen, respon pada kondisi pabrik sendiri dan pada kebutuhan pasar engineering, procurement, dan construction (EPC) management, sehingga tercapai kualitas dan kelancaran fasilitas milik sendiri, dan fasilitas milik pelanggan lain yang berarti penambahan nilai tambah dan keuntungan bagi perusahaan.3. Pelaksanaan Proyek yang meliputi pekerjaan engineering, procurement, dan construction (EPC), atau management konstruksi yang menyangkut semua disiplin engineering, yaitu : proses dan sistem, instrumentasi, perpipaan, permesinan, (peralatan rotating seperti pompa, tubin, dan lain-lain), peralatan statis (Vessel, Heat Exchanger, Furnace, dan lain-lain), listrik, sipil, dan arsitektur.

Engineering : mencakup rancangan dasar (basic engineering), dan rancangan rinci (detail engineering) Procurement : mencakup penyusunan spesifikasi dan persyaratan teknis serta penyiapan dokumen pendukung teknis untuk proses pengadaan, pemilihan vendor, evaluasi teknis proposal tender, review dan approval dokumen teknis vendor dan Vendors Shop Inspection.

Construction Management : mencakup pembuatan dokumen tender dan pelaksanaan pemilihan kontraktor, dan pelaksanaan commissioning dan start up.

1. Mengelola dan mengendalikan penerapan dan pengembangan sistem mutu.

2. Mentransformasikan semua konsep menjadi proses menjadi proses yang efektif dan efisien.

3. Melaksanakan tindak perbaikan dan pencegahan terhadap ketidaksesuaian yang terlihat dari hasil pemantauan rutin, hasil audit internal dan eksternal, keluhan pelanggan dan hasil tinjauan manajemen.

4. Mempelopori tindakan untuk implementasi dan pengembangan.

5. Mendukung saran / gagasan yang positif dari Gugus Kendali Mutu.

6. Membimbing dan memberikan motivasi untuk pengembangan kepada jajarannya agar lebih produktif dan efisien.

7. Membuat rancangan susunan organisasi, program kerja, meningkatkan keterpaduan dan kerjasama antar Departemen.

8. Mengelola dan mengembangkan sumber daya manusia, melaksanakan pelatihan yang sesuai dan berjenjang.

2.10Piping Engineering

Grup piping engineering merupakan kelompok engineer yang bertugas khusus menangani segala hal yang berkaitan dengan sistem perpipaan yang ada di PT. PUSRI. Baik yang sifat nya basic engineering maupun detail engineering. Grup piping bertugas khusus diantaranya :

a. Melakukan analisa, kajian, konsultasi teknik, perancangan teknik, modifikasi dan pergantian peralatan yang mencakup pekerjaan engineering, procurement, dan construction yang menyangkut disiplin piping engineering.

b. Pelaksanaan paket pekerjaan proyek-proyek yang mencakup pekerjaan engineering, procurement, dan construction yang menyangkut disiplin piping engineering.c. Pemberian jasa rancang bangun berupa studi kelayakan, evaluasi teknis, perancangan, rekomendasi untuk penyempurnaan peralatan dan operasional pabrik, termasuk kajian mengenai masalah serius khususnya piping trouble yang terjadi dipabrik.

Dalam pelaksanaan teknisnya, piping engineering bekerja sama dengan group keahlian engineering lainnya sebagai upaya membangun sinergi yang optimal dalam rangka penyelesaian terhadap suatu masalah, Problem Solving.

Berikut ini adalah flow chart proses kerja RBP dan beberapa project yang pernah diselesaikan oleh group piping engineering, baik project internal (rutin), maupun project eksternal :

BAB 3LANDASAN TEORI3.1 Sistem Perpipaan3.1.1Material PipaPipa adalah suatu komponen media yang berfungsi untuk memindahkan suatu komoditas/fluida dari satu tempat ke tempat yang lainnya. Pada umumnya pipa didesain dengan bentuk berlubang, dimana lubang tersebut adalah tempat mengalirnya suatu komoditas. Komoditas disini dapat berupa cairan, gas, uap, dan serbuk halus. Berdasarkan fungsi dan tujuan inilah, suatu pipa dirancang dengan daya dukung material yang juga disesuaikan.

Terkait dengan material pada pipa, terdapat banyak jenis material yang digunakan untuk pembuatan pipa, diantaranya termasuk bata, gelas/kaca, timah, kuningan, tembaga, plastik, alumunium, besi cor, baja karbon, dan baja paduan.

Khusus pada pembahasan kali ini, lebih difokuskan pada material pipa yang terbuat dari baja karbon, atau disebut juga carbon-steel pipe. Pipa jenis ini dimanufaktur dengan menggunakan beberapa teknik yang berbeda, disesuaikan dengan karakteristik fungsi yang akan diaplikasikan pada pipa. Pipa baja karbon memiliki karakteristik yang kuat, lebih tebal, tahan terhadap korosi dan tahan terhadap tekanan dan temperatur yang tinggi.

Gambar 3.1 Carbon steel pipe

3.1.2Metode Manufaktur Pipa

Pada umumnya setiap pipa memiliki karakteristik ketebalan yang berbeda-beda. Hal ini disesuaikan dengan metode manufaktur dan tujuan penggunaan pipa tersebut. Terdapat tiga jenis metode dalam proses manufaktur pipa, diantaranya:

1. Seamless pipe : Metode pembuatan pipa ini dilakukan dengan cara melubangi atau menindik (piercing) pada baja yang telah berbentuk balok atau tabung yang masih pejal atau biasa disebut dengan billet. Proses piercing ini dilakukan dengan mandrel, dengan metode manufaktur ini pipa yang di produksi tidak memiliki sambungan atau lapisan sambungan.

Gambar 3.2 Seamless pipe2. Butt-welded pipe : pipa dibuat dengan cara memanaskan pelat baja terlebih dahulu, selanjutnya melalui shapers pelat baja tersebut di rol dan diputar sehingga membentuk lingkaran berlubang memanjang sehingga membentuk pipa. Setelah itu dilakukan proses pengelasan pada bagian-bagian yang masih sedikit terbuka.

Gambar 3.3 Butt-weld pipe3. Spiral-welded pipe : Pada metode pembuatan pipa ini, hampir sama dengan metode butt-weld pipe. Namun pada metode ini, pelat baja yang dirol membentuk pipa dengan bentuk spiral.

Gambar 3.4 Spiral-welded pipe

3.1.3Metode Sambungan PipaPada umumnya, terdapat banyak metode atau teknik penyambungan didalam sistem perpipaan. Pada kesempatan ini, akan pembahasan lebih difokuskan pada tiga metode saja, yaitu : butt-weld (BW), screwed (Scrd), socket-welded (SW).

a. Butt-weld Connection (BW) adalah metode penyambungan suatu pipa dengan melakukan pengelasan secara bersamaan. Metode ini disebut juga metode las tumpu dengan tumpuannya dibuat dengan sudut tertentu, misalnya 30 derajat. Pada proses pengelasan di metode ini, menggunakan back up ring khususnya saat situasi kritis. Back up ring digunakan untuk mencegah pembentukan tetesan lasan didalam pipa.

b. Screwed of threated connection (Scrd). Metode lain yang digunakan untuk penyambungan pipa yaitu dengan screwed atau disekrup. Metode ini dianggap lebih sederhana karena prosesnya tidak melibatkan pengelasan.

c. Socked-welded adalah sama hal nya dengan metode screwed / pipa yang disekrup, metode socked-welded digunakan untuk pipa berukuran yang lebih kecil.

Sebagai informasi bahwa, ukuran pipa 2-inch atau lebih besar pada umumnya menggunakan metode sambungan pengelasan. Sedangkan jika ukuran pipa kurang dari atau sama dengan 1,5-inch metode sambungan yang digunakan screwed atau socked-welded.

Gambar 3.5 Pipe Joints

3.2 Komponen Pipa3.2.1 Fitting Equipment

Fitting adalah komponen perpipaan yang digunakan :

Untuk mengubah / membelokkan arah aliran fluida (elbow)

Sebagai percabangan dari pipa utama (tee)

Sebagai komponen penyambung, dari pipa diameter berukuran besar ke kecil atau sebaliknya (reducer)

Gambar 3.6 Flange

3.2.2 FlangeFlange adalah komponen fitting yang berbentuk ring yang dirancang untuk digunakan sebagai alternative pengelasan (welding) atau threading untuk sambungan pipa pada sistem perpipaan. Sambungan Flange sering digunakan sebagai alternative dari sambungan las, karena flange sangat mudah di bongkar pasang sehingga hal ini akan memudahkan untuk inspeksi rutin, perawatan (maintenance) atau penggantian. Flange juga lebih dipilih daripada threading karena untuk pipa ukuran besar, threading tidak ekonomis dan tidak reliable.

Didalam aplikasinya, flange memiliki tujuh tingkatan atau rating berdasarkan tekanan atau sering disebut dengan pound ratings. Rating ini untuk flange baja, diantaranya 120#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500#, dan 2500#. Sedangkan flange besi cor, rating tekanannya 25#, 125#, 250#, dan 800#. Pound ratings ini digunakan sebagai landasan penentuan dalam menentukan diameter luar dan ketebalan dinding pada flange. Sebagai informasi, tekanan sangat berkorelasi dengan temperatur pada flange, sesuai dengan aplikasi atau komoditas yang dialiri pada pipa. Ketika temperatur turun, maka tekanan akan naik, dan begitu sebaliknya.

a. Jenis-jenis Flange

Flange telah didesain dan dikembangkan dan telah digunakan untuk banyak aplikasi pada sistem perpipaan. Salah satunya memiliki karakter khusus, dan sebaliknya harus dipilih dengan sangat hati-hati agar sesuai dengan fungsi/requirement. Beberapa jenis flange yang sering digunakan diantaranya : Weld neck flange : dikenal juga dengan flange high hub. Flange ini dirancang untuk mengurangi konstrentasi tegangan tinggi pada flange akibat dari perpindahan tegangan pada sistem perpipaan. Meskipun mahal, flange jenis ini memiliki desain yang baik, karena strukturnya sangat merekat dan cukup mudah untuk dilakukan. Selain itu flange jenis ini dimanufaktur dengan bagian ujungnya yang runcing dan panjang ujung pipa , membuat flange ini mempunyai kekuatan dan ketahanan terhadap retak yang baik. Didalam aplikasinya, flange ini sering digunakan pada kondisi pipa yang mengalirkan fluida dengan temperatur dan tekanan yang tinggi, atau pada kondisi sub-zero. Pada umumnya digunakan pada veseel, jarang untuk sambungan pipa.

Gambar 3.7 Weld neck flange dan Socket weld flange

Slip-on Flange : Flange jenis ini dapat digunakan pada long-tangent elbow, reducers, dan swages. Bagian ujung flange yang pendek memungkinkan untuk pipa dimasukkan ke bagian dalam flange, untuk selanjutnya di-las internal Weld. Pengelasan dengan cara seperti ini cenderung lebih baik dibandingkan dengan las tumpu butt Weld, karena memperkecil kemungkinan terjadinya korosi pada sambungan las. Selain itu dengan sistem instalasi seperti ini, sambungan pipa lebih tahan terhadap goncangan ataupun getaran. Ditinjau dari segi ekonomis pun, flange jenis ini lebih murah, karena biaya assembly lebih mudah dilakukan dibandingkan Weld-neck flange.

Gambar 3.8 Slip-on flange

Lap-joint flange : umumnya sering digunakan pada sistem pipa baja karbon, dan baja seperti stainless steel. Didalam penginstalannya, flange jenis ini dipasang bersama stub end. Flange jenis ini mudah dibongkar/dibuka, sehingga mempermudah proses maintenance rutin.

Gambar 3.9 Lap-joint flange

Blind Flange : Flange jenis ini memiliki fungsi yang hampir sama dengan flug atau cap, dimana berfungsi sebagai ujung pemberhentian pada sistem perpipaan. Berbeda dengan cap yang disambung dengan pengelasan. Blind flange dibaut sehingga mudah untuk akses sampai ke bagian dalam vessel atau pipa. Selain itu bling flange digunakam sebagai seal pada nozzle pada bejana tekan/pressure vessel.

Gambar 3.10 Blind flange Orifice Flange : berfungsi untuk menghitung laju alir fluida yang mengalir. Berdekatan dengan orifice flange dipasang alat pengukur meter run, sehingga dapat dihitung laju alir, tekanan yang melalui sistem perpipaan tersebut.

Gambar 3.11 Orifice flange Gasket : Gasket terletak tepat diantara sambungan flange. Flange adalah komponen yang berfungsi utama sebagai titik sambungan pada sistem perpipaan. Oleh karena itu, pada titik ini cukup memungkin kan terjadinya kebocoran. Untuk itu, gasket berfungsi untuk meminimalisir atau meniadakan kemungkinan keluarnya fluida dari pipa. Gasket umumnya terbuat dari material seperti asbestos, karet, neoprene, tefln, tembaga, dan timah.

Gambar 3.12 Gasket3.2.3 ValveValve adalah alat yang berfungsi untuk mengendalikan atau mengatur aliran fluida. Seiring dengan perkembangannya, valve tidak hanya berfungsi mengatur aliran fluida, tapi juga dapat mengatur laju, volumen, tekanan, dan arah fluida dalam pipa. Valve dapat mengendalikan laju liquid, gas, uap, slurries, bahkan mengendalikan aliran material, dengan kondisi temperatur ekstrim (melebihi dari (1500 F), abrasif, korosif, dan tekanan tinggi (2000 psi) sekalipun. Terdapat banyak jenis valve sesuai dengan fungsi yang dibutuhkan. Berikut jenis-jenis valve yang biasa digunakan di sistem perpipaan industri :

a. Gate valve : adalah jenis valve yang paling sering digunakan pada sistem perpipaan. Hal ini sesuai dengan fungsinya hanya untuk buka-tutup (fully opened-fully closed) aliran. Mekanisme kerja dari valve ini, yaitu dengan menutup atau membuka aliran fluida, dimana fluida dihalangi oleh gate atau flat yang terhubung dengan handwheel. Pada saat handwheel diputar, maka gatea tau flat akan menutup/membuka aliran fluida.

Gambar 3.13 Gate Valve

b. Globe valve : berbeda dengan gate valve, globe valve berfungsi khusus untuk mengatur tingkat atau level cepat-lambat aliran. Pada umumnya globe valve sering digunakan untuk menghambat laju aliran fluida dibutuhkan. Tidak begitu berbeda dengan gate valve, mekanisme kerja dari globe valve, handwheel yang terhubung dengan seat parallel (gate/flat pengahambat aliran fluida). Namun pada globe valve seat parallel atau katup penghambat aliran dapat diatur pergerakan atau level ketinggiannya.

Gambar 3.14 Globe valve

c. Check valve : berbeda lagi dengan dua jenis valve sebelumnya, gate dan globe valve. Check valve didesain/dirancang untuk mencegah aliran fluida berbalik arah. Untuk itu instalasi dari check valve ini harus sangat diperhatikan arah aliran fluidanya. Check valve tidak menggunakan handwheel, tapi menggunakan/ memanfaatkan gravitasi dan tekanan fluida untuk mengendalikan aliran fluida.

Gambar 3.15 Swing and lift check valvesd. Relief valve : valve jenis memiliki fungsi yang berbeda dengan valve yang telah dijelaskan sebelumnya. Relief valves dirancang untuk melepaskan tekanan berlebih dari fluida yang dihasilkan dari equipment dan sistem perpipaan. Selain itu, berfungsi untuk mencegah kerusakan berat pada equipment, dan yang lebih penting , mencegah pekerja dari cedera/kecelakaan, serta mencegah tekanan yang meningkat terus supaya tidak mencapai kondisi ekstrim. Relief valve menggunakan pegas baja sebagai katup penutup otomatis. Katup ini akan terbuka secara otomatis ketika tekanan mencapai level yang sudah tidak aman lagi.

Gambar 3.16 Relief Valve

3.2.4 Pipe Loop

Pipe loop diartikan sebagai rute pada sistem perpipaan yang didesain berbentuk U. Tujuannya untuk menyerap ekspansi atau perpindahan panas yang terjadi pada pipa. Selain itu, pembuatan loop pada pipa juga berfungsi untuk meminimalisir dan membuang gaya (distorsi gaya) pada sistem perpipaan yang terjadi pada titik-titik tertentu, dimana hal ini nantinya dapat menyebabkan kebocoran pada pipa. Loop pada umumnya diposisikan pada bagian tengah dari suatu sistem pipa yang memanjang.

Gambar 3.17 Pipe loop

3.2.5

Support

Support digunakan untuk menopang atau sebagai penyangga pipa. Selain itu, support dipasang dengan tujuan agar beban pipa dapat diminimalisir, sehingga pada pipa dapat terhindar dari beban defleksi. Untuk pipa yang kompleks, dan berdekatan antara satu pipa dengan pipa yang lainnya, adanya support dapat mencegah interference atau pipa yang bersinggungan. Namun demikian, support lebih identik dengan penopang pipa dari bawah atau dasar struktural.

Gambar 3.18 Support

3.2.6 AnchorUntuk mencegah bergesernya pipa, seringkali juga digunakan anchor. Anchor juga dapat diartikan sebagai struktur yang berfungsi untuk mematikan pipa agar pipa tersebut tidak mengalami pergeseran. Untuk melakukan anchor pipa, pada umumnya pipa tersebut dilas langsung pada struktur atau support pipa.

Gambar 3.19 Pipe anchor

3.2.7 Spring Hanger

Spring hanger adalah alat standar pendukung yang digunakan untuk mengatasi ekspansi yang terjadi pada pipa dalam kondisi operasi. Dengan penggunaan spring hanger ini, pipa dapat bergerak sesuai dengan range pegas (spring rate) yang telah di atur.

BAB 4PEMBAHASAN4.1Analisis Tegangan PipaAgar dapat dengan tepat mendesain sistem perpipaan, seorang engineer harus memahami dengan baik standar perpipaan sebuah sistem pada beban-beban potensial dan juga kebutuhan-kebutuhan regulatory yang ditetapkan standar yang mengatur.

Peraturan perpipaan ASME/ANSI B31.1 American Society of Mechanical Engineering dan American National Standard Institute (American Standards Association) merupakan salah satu standar engineering yang mengatur desain/perancangan dari suatu sistem perpipaan. Standar ini digunakan untuk menentukan persyaratan desain, material, perpipaan, instalasi, pembangunan, tes dan inspeksi minimum untuk sistem perpipaan untuk pembangkit tenaga, pengilangan/petrokimia, bahan bakar gas, dan transmisi gas.

Dengan banyaknya perhitungan-perhitungan yang diperlukan ketika analisis system perpipaan, bidang engineering ini menyediakan aplikasi dasar untuk perhitungan yang terkomputerisasi (software). Saat ini, Software tegangan pipa telah mengambil alih peran spesialis untuk analisis tegangan pipa, selain itu dapat dipakai oleh para engineer biasa maupun professional.

Ada sejumlah alasan untuk melakukan analisis tegangan pada system perpipaan. Beberapa diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Untuk menjaga tegangan-tegangan di dalam pipa dan fitting agar berada pada level kode yang diizinkan.

2. Untuk menjaga supaya tegangan yang berpengaruh pada nozzle equipment pada sambungan pipa tetap/masih berada dalam kategori yang diizinkan.

3. Untuk menghitung beban-beban desain untuk penyesuaian ukuran/standar baku beban.

4. Untuk menentukan penyimpangan-penyimpangan perpipaan pada saat melakukan inspeksi.

5. Untuk membantu mengoptimasikan desain pemipaan, bagi ditinjau dari segi biaya maupun kualitas.4.2Konsep Tegangan Dasara. Tegangan normal adalah tegangan yang terjadi dalam arah normal terhadap permukaan dari struktur kristal material, dan mungkin dapat berupa tensile atau kompresif secara alami. (tegangan normal cenderung berupa tension akibat dari tegangan internal seperti pada kasus pembebanan).b. Tegangan longitudinal atau tegangan aksial adalah tegangan normal yang terjadi sejajar dengan sumbu longitudinal dari pipa. Ini dapat disebabkan oleh gaya internal yang terjadi searah sumbu aksial di dalam pipa.

Gambar 4.1 Tegangan LongitudinalSL=Tegangan longitudinal, psi

Fax=Gaya aksial yang terjadi pada bagian melintang, lb

c. Tegangan Hoop adalah tegangan normal lain yang muncul di dalam pipa, yang terjadi dalam arah orthogonal terhadap arah aksis. Salah satu tegangan-tegangan ini, disebabkan oleh tegangan internal. Tegangan ini terjadi pada arah sejajar dengan keliling pipa.

Gambar 4.2 Gambar tegangan Hoop

Besarnya tegangan hoop bervariasi sepanjang dinding pipa dan dapat dihitung dengan persamaan Lame sebagai berikut :

Sh=Tegangan hoop karena tekanan,psi

P=Gaya pembebanand. Tegangan radial adalah tegangan normal ketiga yang muncul di dalam dinding pipa. Tegangan tersebut terjadi dalam arah orthogonal ketiga, sejajar dengan radius pipa. Tegangan radial, yang disebabkan oleh tekanan internal. Dengan mengasumsikan bahwa tidak ada tekanan luar.

Gambar 4.3 Tegangan Radial

Sr=tegangan radial karena tekanan, psi

e. Tegangan shear terjadi pada arah sejajar dengan permukaan dari bidang struktur kristal dari material, dan cenderung untuk menyebabkan bidang-bidang yang berdekatan dari kristal untuk bergeser satu sama lainnya. Tegangan geser ini mungkin disebabkan oleh lebih dari satu bentuk pembebanan.

Sebagai contoh, tegangan geser yang disebabkan oleh gaya geser yang berada pada potongan melintang :

Gambar 4.4 Tegangan Shear

Tegangan geser ini didistribusikan sedemikian rupa sehingga maksimum pada sumbu netral pipa dan nol pada jarak maksimum dari sumbu netral. Karena hal ini merupakan kebalikan dengan tegangan lentur, dan nilainya sangat kecil, tegangan geser akibat gaya-gaya tegangan diabaikan selama analisa tegangan pipa.Tegangan geser dapat juga disebabkan oleh pembebanan torsi () :

Gambar 4.5 Pembebanan Torsi

4.3Kegagalan dan Dasar-dasar FatikSalah satu yang masih terkait dengan analisis tegangan pada pipa yaitu adanya kegagalan fatik. Dimana, kegagalan fatik ini menggambarkan kegagalan catastrophic berdasarkan satu kali pembebanan. Bagaimanapun juga, suatu perpipaan dan vessel ditemukan untuk mengalami kegagalan di tahun atau periode selanjutnya. Maksud dari penjelasan fenomena ini adalah kegagalan fatik material, dihasilkan dari penyebaran keretakan pada tingkat struktur material kristal akibat pembebanan cyclic berulang-ulang.

Baja dan logam lainnya dibentuk dari pola molekul teratur, dikenal dengan struktur kristal. Bagaimanapun juga pola ini tidak dijaga melalui pembuatan baja material homogen ideal, tetapi ditemukan dalam daerah mikroskopik yang terisolasi disebut grain/butir.

Pada bagian dalam grain/butir pola molekul dipertahankan. Dari satu batas butir ke batas butir yang lain pola molekulnya sama, namun orientasinya berbeda. Hal ini menyebabkan, batas butir memiliki energi ikatan yang tinggi. Deformasi plastis dimulai pada butir yang memiliki orientasi dan tegangan yang tinggi seperti tegangan yang menyebabkan geseran/slip antara lapisan yang melebar (disebut dislokasi) menyebabkan local gold-working. Pada tegangan yang pertama, dislokasi akan berpindah melalui banyak grain/butir pada daerah local tegangan tinggi. Ketika tegangan diulang, banyak dislokasi akan berpindah melalui grain/butirnya. Pergerakan dislokasi dihalangi oleh batas butir, jadi setelah berkali-kali pemberian tegangan, dislokasi cenderung untuk berakumulasi pada batas butir, dan dengan cepat menjadi padat sehingga grain/butir lock up, menyebabkan ductility loss dan menjaga pergerakan dislokasi. Pemberian tegangan yang berikutnya menyebabkan grain/butir patah, membentuk retakan. Pengulangan tegangan menyebabkan retakan berkembang, retakan menyebar dengan penambahan tegangan sampai kekuatan penampangnya hilang dan menyebabkan kegagalan catastrophic material.

Gambar 4.6 Kegagalan Catastrophic material

Satu hal yang perlu dipertimbangkan yaitu fakta bahwa keretakan fatik ditandai pada permukaan bebas. Serangan korosi pada material menghasilkan lubang pada permukaan logam. Lubang ini menjadi takik dan menyebabkan penurunan kekuatan fatik. Pada kondisi spesifik seperti ini ketika serangan korosi terjadi secara simultan dengan beban fatik, pengurangan dalam parameter fatik menghasilkan lubang yang lebih besar dari yang dihasilkan oleh korosi permukaan sebelumnya. Ketika korosi dan fatik terjadi secara simultan, reaksi kimia melaju dengan cepat menyebabkan penyebaran keretakan fatik.

Namun demikian, kegagalan fatik terjadi pada saat ketika tegangan material berada dibawah tegangan mulur. Hal ini dikarenakan lokalisasi konsentrasi tegangan dapat menyebabkan deformasi plastis dalam beberapa grain/butir meskipun kenyataan bahwa tegangan berlebih pada daerah yang besar jauh dibawah tegangan mulur material. Jika daerah ini dihadapkan dengan sejumlah tegangan cyclic, keretakan dapat ditimbulkan dalam tegangan grain/butir yang tinggi dan kemudian penyebaran keretakan melalui material, sehingga menyebabkan kegagalan pada keseluruhan daerah. Kapasitas fatik material dapat diestimasi melalui pemberian beban berpindah berupa tekanan cyclic dengan mesin uji uniaxial.4.3.1Kurva fatik

Memplot kapasitas tegangan cyclic material dinyatakan dengan kurva fatik (endurance curve). Kurva ini secara umum didapat melalui berkali-kali pengujian siklik pada tingkat tegangan yang berbeda. Sejumlah siklik sampai terjadi kegagalan meningkat ketika tegangan siklik yang diberikan berkurang, sering sampai tegangan batas atau dikenal dengna endurance limit dicapai dibawah batas kegagalan fatik terjadi, dengan mengabaikan jumlah beban yang diberikan. Endurance limit (dalam hal ini logam yang memiliki nilai 1) biasanya menjadi nilai tingkat tegangan siklik yang dapat diberikan setidaknya cyclic tanpa terjadi kegagalan. Bentuk perbandungan antrara endurance limit terhadap ultimate tensile strength pada material bervariasi pada 0,5 untuk baja cor ; 0,35 untuk beberapa logam bukan besi seperti nikel, tembaga, dan magnesium ; dan 0,2-0,3 untuk permukaan baja yang kasar (tergantung derajat instensifikasi tegangan). Berikut ini dapat dilihat pada kurva SN sebagai berikut :

Gambar 4.7 Kurva Fatik (SN)Berdasarkan kurva fatik, material tidak akan gagal sampai batas pembebanan, meskipun banyak-banyak sekali tegangan yang tinggi tampak diatas ultimate tensile stress karbon dan baja paduan rendah, alasan untuk ini adalah :

1. Daerah tegangan yang tinggi dibawah pembebanan fatik secara normal sangat terlokalisasi. Kegagalan catastrophic dibawah satu kali pembebanan normalnya terjadi hanya ketika daerah melintang yang besar berlebih beban.

2. Kurva fatik biasanya melalui perpindahan pemberian cyclic, dari gaya dan pembebanan. Perpindahan pembebanan, tegangan disebut self limiting. Jika pipa kelebihan beban dengan beban berpindah, tegangan plastis akan berkembang, mendeformasi pipa ke posisi yang salah. Pada titik tersebut tidak ada kecendrungan perpindahan terjadi, dan oleh karena itu tidak pembebanan lanjut, atau deformasi menjadi kegagalan catastrophic. Dalam kasus pemberian gaya (dimana bukan beban self limiting), deformasi pipa tidak menyebabkan gaya untuk hilang, jadi deformasi berlanjut sampai kegagalan terjadi.

3. Tegangan ditunjukkan dalam kurva fatik untuk menghitung tegangan, berdasarkan asumsi bahwa Hukum Hook dinilai melalui batas pemberian tegangan; S = E . ,

Dimana :

E= modulus elastisitas material, psi

= regangan material, in/in

Pada kenyataannya, sekali bahan tersebut mulai meregang, tegangan tidak lagi proporsional terhadap regangan yang dihasilkan, dan pada kenyataannya lebih rendah dari yang diperhitungkan.4.4Software CAESAR II Pipe Stress Analysis

Caesar II adalah program software khusus engineering yang dikembangkan untuk mendesain dan menganalisis sistem perpipaan. Pada program CAESAR II ini, pengguna dapat dengan mudah menginput elemen-elemen perpipaan sehingga menghasilkan suatu model sistem perpipaan yang lengkap. Selanjutnya dari input-input tersebut dapat diolah dengan CAESAR II dan menghasilkan output suatu data yang menginformasikan mengenai estimasi displacement, pembebanan, dan khususnya tegangan-tegangan yang terjadi pada sistem perpipaan tersebut. CAESAR II juga dilengkapi dengan menu standard dan kodefikasi yang sudah relevan dengan standar internasional (ANSI, API, NEMA, atau EJMA)

CAESAR II sering digunakan untuk mendesain sistem perpipaan yang baru akan dibangun. Seperti diketahui, sistem perpipaan yang relative panas, sering menghadirkan masalah serius bagi para engineer mekanik. Hal ini dikarenakan ketidakteraturan panas pada sistem perpipaan sangat besar, dan panas ini harus mampu diserap oleh pipa, pendukung/support pipa, dan perlengkapan perpipaan lainnya. Artinya factor temperature juga berpengaruh terhadap struktur suatu sistem perpipaan. Untuk mengatasi hal ini, struktur perpipaan haruslah stiff atau kaku untuk mendukung beban dan cukup fleksibilitas untuk mengatasi peningkatan panas.

Selain itu CAESAR II tidak hanya sebatas mampu menganalisis termal/panas saja, pada sistem perpipaan. Software ini juga memiliki kapabilitas dalam memodelkan dan menganalisis pembebanan static dan pembebanan dinamik yang terjadi pada suatu sistem perpipaan. Sehingga CAESAR II tidak hanya digunakan untuk didesain sistem perpipaan yang baru tapi juga mampu untuk menyelesaikan masalah atau mendesain ulang dari sistem perpipaan yang sudah ada sebelumnya (existing). Dengan demikian, akan dapat diketahui penyebab dari kegagalan atau dapat dievaluasi kondisi operasi pada sistem perpipaan yang tidak terkendali akibat dari interaksi fluida/pipa, getaran mekanik yang disebabkan oleh rotating equipment seperti turbin, pompa, HE, dan lain-lain.

Dalam menganalisis tegangan dengan menggunakan software CAESAR II, terdapat dua jenis analisis tegangan yang dilakukan :

1. Analisis Statik, yaitu analisis tegangan pipa yang memperhitungkan efek dari beban pada sistem perpipaan yang nilainya bersifat linier. Artinya analisis ini hanya memperhitungkan beban yang sifatnya sudah memiliki suatu tetapan. Adapun beban yang diperhitungkan meliputi temperature, tekanan, displacement, pergeseran, force/gaya, dan berat pipa.

2. Analisis Dinamik, yaitu analisis tegangan pipa yang memperhitungkan efek dari beban pada sistem perpipaan yang sifatnya nonlinier. Analisa dinamik memperhitungkan tegangan akibat, gaya gesek, beban harmonic, dan gempa bumi. BAB 5PENUTUP5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang terdapat didalam penulisan makalah ini adalah

1. Software CAESAR II software khusus engineering yang digunakan untuk menganalisis dan mendesain sistem perpipaan.

2. Sangat penting melakukan Analysis sistem perpipaan agar aman dalam batasan yang telah ditentukan oleh Code yang akan digunakan dalam analisis.5.2 Saran

1. Program Pemagangan sangat berguna bagi para mahasiswa yang baru saja lulus untuk tahap pengenalan dunia kerja

2. Disarankan untuk peserta pemagangan selajutnya untuk lebih serius dan lebih banyak bertanya kepada pembimbing dan karyawan untuk mendapatkan ilmu yang lebih banyak.

3. Peserta pemagangan diharapkan untuk menguasai Software CAESAR II, karena bekal untuk memasuki dunia kerja.Laporan Magang Sarjana| 2014

51