Sekilas tentang caesar pipe analysis

Sistem pemipaan digunakan untuk mengalirkan zat fluida (cair dan gas) dari satu tempat ke tempat lainnya, baik secara horisontal maupun vertikal. Aktivitas dalam memberikan jaminan dalam desain pemipaan yang aman dan efisien dikenal sebagai Piping Stress Analysis atau Analisis Tegangan Pipa

Pipe stress analysis (PSA) adalah salah satu bidang spesialis teknik mesin yang umum terdapat di dunia oil and gas. Tugas utama seorang PSA Enjineer adalah memastikan bahwa sistem pemipaan yang akan digunakan benar-benar aman saat beroperasi sesuai standard yang telah ditentukan.

Kategori stress pada pipa

Secara garis besar terdapat dua macam tegangan pada pipa yakni :

1 Primary Stress : Disebut juga sebagai logitudinal stress karena tegangan ini banyak terjadi pada arah longitudinal. Tegangan ini disebabkan oleh beban yang bisa berlangsung dengan atau tanpa sistem pemipaan yang beroperasi. Beban tersebut yakni beban hidrostatis (hydostress), berat dan tekanan (sustain stress), dan beban occasional seperti angin, salju, dan gempa bumi.

2. Secondary Stress : Disebut juga sebagai expansion stress. Tegangan ini diakibatkan akibat beban yang muncul ketika sistem sudah beroperasi. Beban tersebut muncul karena ekspansi pada pipa yang disebabkan perubahan temperatur saat beroperasi.

Memasukan beban (load) sistem pemipaan pada software Caesar

Untuk Beban Temperatur, Tekanan, dan Hydro Pressure terdapat pada jendela Classic piping input kolom kiri bawah. Untuk Beban angin atau ombak beri tanda centang pada daftar cek Wind/Wave kolom tengah. Untuk beban gemba bumi, beri tanda centang pada daftar cek Uniform Loads kolom tengah pada jendela classic piping input.

Sistem pemipaan terdiri dari banyak komponen yang terlibat, yang dapat dikelompokan menjadi :

1 komponen pipa : Merupakan komponen utama dalam sistem pemipaan

2 komponen fitting : Komponen yang menghubungkan pipa dengan pipa yang lain atau komponen yang lain

3 komponen valve : komponen yang mengatur arus fluida sekaligus dapat berfungsi sebagai flange

4 komponen flange : komponen yang menghubungkan pipa yang satu dengan yang lain

5 komponen support : komponen yang menahan pipa agar tetap pada posisinya

Evaluasi Beban pada Nozzle

Beban yang bekerja pada pipa selain menyebabkan tegangan pada dinding pipa itu sendiri, juga mengakibatkan gaya dan momen reaksi pada nozzle dari peralatan (process equipment). Kegagalan yang terjadi pada nozzle peralatan in juga harus dihindari. Biasanya dalam satu perusahaan yang besar, kelompok enjinir pipa dan enjinir peralatan mekanikal dipisahkan. Reaksi pada nozzle peralatan yang merupakan hasil perhitungan pipa diberikankepada kelompok peralatan mekanikal, dimana gaya dn momen reaksi ini harus dianalisis lebih jauh. Walaupun demikian, karena eratnya hubungan nozzle peralatan dengan pipa, maka pekerjaan pemeriksaan kekuatan nozzle sudah menjadi cakupan enjinir pipa.

Cara yang paling akurat untuk memeriksa kekuatan nozzle adalah eksperimen atau setidak-tidaknya analisis FEM. Tapi ada kemungkinan ini sangatlah mustahil dilakukan pada fase enjiiring detail, karena itu standard dan spesifikasi perusahaan dalam bentuk tabel, grafik, atau rumus sederhana lebih sering digunakan, dimana antara enjinir perancangan dan manufaktur peralatan sama-sama paham bahwa ini sebagi referensi komunikasi antara mereka. Beberapa standard yang telah diakui penggunaannya adalah

1. API (American Petroleum Institue) 610 untuk pompa sentrifugal

2. NEMA (National Electrical Manufacturer's Association) SM23 untuk steam turbine

3. API 617 untuk kompresor sentrifugal
4. API 661 untuk Air Cooler HE
5. HEI (Heat Exchange Institute) standard untuk Closed Feedwater Heater
6. WRC 107 denga WRC 297 untuk vessel (static equipment)