tugas#03 - wall thickness 25jan2016

7/25/2019 Tugas#03 - Wall Thickness 25Jan2016

1/6

Catatan:

1.

Tugas 3 ini sengaja diberikan lebih

awal, sebelum materi diberikan di

kelas pada Jumat, 29 Januari dan

Senin, 1 Februari 2016.

2.

Anda dapat mulai menyicilmengerjakan tugas ini dengan

memanfaatkan slide kuliah dan contoh

yang diupload/diberikan di ftp kuliah.

3.

Untuk memudahkan Anda memahamimateri kuliah, slide/PPT kuliah minggu

depan sudah diupload di ftp.

4. SANGAT DISARANKANagar PPT kuliah

dapat diprint masing-masing dan Anda

gunakan sebagai handout/melengkapi

catatan kuliah Anda.


2/6

Halaman1 dari 5

Tugas 3Sifat: Individual dan Komprehensif

KL4220 PIPA BAWAH LAUTDosen : Prof. Dr. Ir. Ricky Lukman Tawekal, MSE/Eko Charnius Ilman, ST, MT

Diberikan: Senin, 25 Januari 2016

Dikumpul : Senin, 8 Februari 2016(Sebelum Kuliah Dimulai)

Nama : ______________________________________

NIM : ______________________________________

Email/HP: ______________________________________

(Data email dan HP dipakai utk keperluan komunikasi oleh asisten dalam pembagian kelompok Tugas Besar)

(Jadikan Soal Tugas 3 ini sebagai Cover Tugas Anda)

Catatan: Tugas 3 ini berbobot 2 kali dibanding tugas sebelumnya. Jadi, nilai terendah 0, nilai tertinggi 200.

BAGIAN A (Bobot 100%)Outcome/capaian yang diharapkan setelah mengikuti kuliah mengenai pemilihan desain tebal pipa ini yakni

Anda memiliki kemampuan mendesain tebal pipa.

Sebelum mendesain tebal pipa, Anda perlu banyak membaca standar terkait desain tebal pipa. Soal ini

menstimulasi Anda agar lebih proaktif banyak membaca standard/code terkait desain tebal pipa bawah laut

(subsea pipeline).Hal ini akan memudahkan Anda dalam melakukan proses perhitungan tebal pipa yang akan

diberikan pada bagian B.

Bacalah bab-bab pada keempat standar/code berikut ini:

No. Nama Standard Tugas Baca pada Bab

1. ASME B31.8- Gas Transmission and

Distribution Piping System

Sec. 841 Steel Pipe

Sec A842, page 103-105

2. DnV OS F101Submarine Pipeline

Systems

Sect. 5. D Limit States

3. DnV 1981 - Rules for Submarine Pipelines Set. 4 Strength and Inplace Stability,

& Appendix B

4. API RP 1111 - Design, Construction,

Operation and Maintenance of Offshore

Hydrocarbon Pipelines

Sec. 4.1-4.3,

Appendix C

& Appendix D

Untuk menguji hasil bacaan Anda, diberikan Soal 1dan Soal 2.

Sedangkan soal 3 membantu Anda buat mereview dan mempertajam pemahaman Anda mengenai materi

yang telah diberikan di kelas.

Soal 1 (20%)Kriteria Desain Tebal PipaKriteria desain yang dimaksudkan di sini adalah persamaan-persamaan yang harus dipenuhi dari setiap

standar/code terkait penentuan tebal pipa terkait internal pressure containment, external pressure collapse,

local buckling dan propagation buckling.

Misalkan, kriteria yang harus dipenuhi dari Code ASME B31.8 terkait internal pressure containment adalah:

(lihat halaman 54 pada ASME B31.8)

Nah, sekarang giliran Anda untuk menelurusi lebih banyak dan dalam.


3/6

Halaman2 dari 5

Tugas Anda:Jawablah pertanyaan di bawah ini:

a. Apa kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait internal pressure containment/ hoop

stressmenurut standard ASME B31.8, DnV OS F101, DnV 1981, dan API RP 1111?

b.

Apa kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait external pressure collapse menurut

standard ASME B31.8, DnV OS F101, DnV 1981, dan API RP 1111?

c.

Apa kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait Propagation Bucklingmenurut standardASME B31.8, DnV OS F101, DnV 1981, dan API RP 1111?

d. Apa kriteria desain tebal pipa yang harus dipenuhi terkait Local Buckling/combined loadingmenurut

standard ASME B31.8, DnV OS F101, DnV 1981, dan API RP 1111?

Soal 2 (60%)Diagram Alir Perhitungan Tebal PipaDari bacaan Anda dan soal nomor 1 di atas, coba Anda perhatikan setiap persamaanyang menjadi kriteria

desain dari setiap standar. Coba cek input apa saja yang diperlukan untuk memperoleh tebal pipa pada

persamaan tersebut.

Misalkan dari persamaan berikut ini:

Tebal pipa (disimbolkan t) dapat diperoleh dengan =

2. Nah, Anda amati persamaan untuk

memperoleh nilai t ini. Untuk memperoleh nilai t, Anda perlu input nilai P (design pressure), D (Outside

Diameter), S (SMYS), F (factor), E(Factor) dan T (Factor). Nah, itulah semua input yang Anda perlukan untuk

dapat menghitung nilai tebal pipa, t. Untuk input nilai P dan D, Anda diberikan (given). Sedangkan untuk nilai

factor F, E dan T Anda bias baca di Code, nilainya biasanya diberikan untuk kondisi tertentu.

Jika Anda sudah tau input, proses dan outputnya, Anda dapat menyusun flowchart perhitungannya.

Misalkan untuk persamaan di atas, contoh flowchartnya dapat Anda lihat pada Gambar 1. Sebagaimana

contoh untuk soal ini, Anda mesti melengkapi setiap detail yang diperlukan agar mempermudah pembacaan

flowchart yang Anda susun.

Kabar bagus bagi Anda, flowchart yang Anda susun di tugas 3 ini akan sangat bermanfaat bagi Anda dalam

mengerjakan tugas 4 yang akan terbit beberapa saat lagi.

Nah, sekarang giliran Anda untuk mengeksplor lebih dalam.

Tugas Anda:Susunlah flowchart untuk setiap kriteria dan setiap standar/code berikut ini (Ada 16 Flowchart):

Standar/Code

Kriteria

Internal Pressure

Containment

External Pressure

Collapse

Local Buckling/

combined

loading

Propagation

Buckling

ASME B31.8 Flowchart 1 Flowchart 2 Flowchart 3 Flowchart 4DNV OS F101 Flowchart 5 Flowchart 6 Flowchart 7 Flowchart 8

DNV 1981 Flowchart 9 Flowchart 10 Flowchart 11 Flowchart 12

API RP1111 Flowchart 13 Flowchart 14 Flowchart 15 Flowchart 16

Flowchart 1, sudah diberikan pada contoh. Bonus buat Anda. Lihat Gambar 1terlampir.

Berdasarkan table di atas, berarti ada 16 flowchart yang harus Anda susununtuk setiap standar/code dan

setiap kriteria. Cara membaca table di atas misalnya:

flowchart 2 adalah diagram alir penghitungan tebal pipa dengan kriteria external pressure collapse

berdasarkan ASME B31.8dan

Flowchart 11adalah diagram alir perhitungan tebal pipa dengan kriteria local bucklingberdasarkan DNV

1981.


4/6

Halaman3 dari 5

Gambar 1

Contoh Diagram Alir Perhitungan Tebal pipa Kriteria Internal Pressure Containmentberdasarkan ASME B31.8

Soal 3 (20%)Review Materi KuliahUntuk lebih memahami mengenai pemilihan material grade pipa bawah laut. Jawablah dengan singkatdan

jelas.

a. Buatlah dalam bentuk tabel untuk menunjukkan sedikitnya 5 perbedaan antara rigid pipeline dan flexible

pipeline!

b.

Berikan 3 contoh material pipa Corrosion Resistance Alloy (CRA), berikan contoh gambar dan perbedaannya!

c.

Apa bedanya pipa CRA dengan mechanical bonding dan metallurgical bonding? Berikan penjelasan yang

ilmiah, bukan terjemahan istilah.

d.

Apa bedanya carbon steel, high strength low alloy steel dan alloy steel?

e.

Misal untuk pipa dengan nominal pipe size (NPS) 12, berapakah diameter terluar pipanya?

f.

Apa bedanya SMYS dan SMTS? Lengkapi dengan sketsa yang mudah dimengerti.

g.

Apa yang dimaksud material grade pipa? Apa bedanya pipa dengan grade X42 dan X65 menurut API 5L?Bandingkan SMYS dan SMTSnya.

h.

Apa bedanya pipa seamless, ERW, dan SAWL?

i.

Apa beda kegunaan corrosion coating, insulation coatingdan concrete coating?

j. Dalam desain pipa bawah laut, diperlukan pelapis (coating) pipa. Soal ini akan mengajak Anda lebih dalam

memahami mengenai teknologi coating ini. Coba Anda cari literatur di internet mengenai corrosion coating

dan insulation coating/flow assurance coating (dari situs: http://www.brederoshaw.com/solutions). Ambil

contoh bahan corrosion coating, internal coating dan insulation coating kemudian tariklah kesimpulan

kegunaannya dan hubungannya dengan temperatur.

k.

Turunkan persamaan hoop stress, longitudinal stress? Berikan sketsa definisi yang jelas.

l.

Apa bedanya buckling, propagation buckling, rupture, burstingdan collapsepada pipa? Penjelasan Anda dapat

Anda lengkapi dengan gambar dari literatur/internet guna memudahkan paparan Anda dicerna.

Input:

P (design pressure),

D (Outside Diameter),S (SMYS),F (design factor),

E(longitudinal joint factor)T (temperature derating factor)

START

Menghitung Tebal Pipa

=

2

SELESAI

DiagramAlir Perhitungan Tebal Pipa Kriteria Internal Pressure Containmentberdasarkan ASME B31.8


5/6

Halaman4 dari 5

BAGIAN B (Bobot 100%)

Inilah saatnya Anda mengejawantahkan pengetahuan Anda hasil pengerjaan bagian A. Anda

diberikan data properti pipa gas bawah laut sebagai berikut:

Nominal Pipe Size = 24

Material Grade / Type = API 5L Gr.X 52 danAPI 5L Gr.X60

Tipe Fabrikasi pipa = SAWL

Youngs Modulus (Steel) = 207000 MPa

Design Pressure, Pd = 15 MPa

Hoop Stress Design Factor = 0.72

Temperature Derating Factor = 1

Longitudinal Joint Factor = 1

Density of Seawater = 1025 kg/m3

Collapse Factor = 0.7

Poisson Ratio Baja = 0.3

Propagation Buckling Design Factor = 0.8

Axial Force (Positive for compression) = 0 N

Bending Stress (as a % of SMYS) = 72 %

Hydrotest Pressure = 1.25 x Pd

Density of Service (Gas) = 48.5 kg/m3

Design Life = 25 years

Poisson ratio = 0.3

Note: Jika ada data yang kurang, silakan ikuti aturan pada code/standard. Jika tidak ada pada standard, gunakan asumsi

yang lazim dipakai (sebutkan referensi/sumber asumsi yang Anda gunakan).

Tugas Anda:

a) Hitunglah tebal pipa gas bawah laut menggunakan standard ASME B31.8, API RP 1111, DnV

1981 dan DNV OS F101

Hitung untuk kriteria Internal pressure containment, external pressure collapse, local

buckling danbuckle propagation!

Perhitungan masing-masing criteria dilakukan untuk kondisi instalasi,

hidrotest dan operasi!


6/6

Halaman5 dari 5

b)

Semua proses perhitungan tahap demi tahap beserta rumus dan keterangan rumus yangdipakai WAJIB Anda tuliskan! TIDAK BOLEH hanya melampirkan angka-angka tanpa rumus

yang dipakai atau bahkan hanya hasil akhir saja! Pekerjaan Anda harus bisa ditelusuri

dengan mudah. Sumber setiap rumus yang dipakai harus dicantumkan. Misal: Sumber:

Equation 2.3 DnV OS F101 page 23.

c) Untuk hasil akhir perhitungan, buatkan ringkasan dalam bentuk tabel dan pilihlah tebal pipa

yang sesuai API 5L!

Kriteria Kondisi

Wall Thickness (t) Based on Code/Standard

ASME B31.8 API RP 1111 DNV 1981 DNV OS-F101

t

(inch)

t

(mm)

t

(inch)

t

(mm)

t

(inch)

t

(mm)

t

(inch)

t

(mm)

Internal

Pressure

containment

Instalation

Hydrotest

Operation

Collapse due

to External

Pressure

Instalation

Hydrotest

Operation

Local Buckling

Instalation

Hydrotest

Operation

Buckle

Propagation

Instalation

Hydrotest

Operation

Selected Wall Thickness

Selected wall thickness

based on API 5L Criteria

d) Bandingkan hasil perhitungan tebal pipa untuk kedua material grade yang diberikan (API 5L

Gr.X 52 dan API 5L Gr.X60)!

e) Perhitungan yang Anda lakukan untuk soal ini harus menggunakan excel, mathcad atau

matlab. Tidak boleh menggunakan tulis tangan.

--Soal Selesai

Mencontek termasuk perilaku tidak terhormatdan berpotensi mendarah daging. Jagalah martabat Anda!

tugas#03 - wall thickness 25jan2016

Documents