DESAIN DAN ANALISA TEGANGAN PADA SISTEM PERPIPAAN CRYOGENIC SUBCOOLER HE-33B

DESIGN AND STRESS ANALYSIS OF SUBCOOLER HE-33B CRYOGENIC PIPING SYSTEM

Satrio Prakoso Idunianto (6809040012)


Abstrak

Pembangunan subcooler tidak akan lepas dari sistem perpipaan, sistem perpipaan ini memerlukan analisa tegangan lebih lanjut agar sistem tidak terjadi kegagalan terutama pada sistem perpipaan dengan tekanan dan temperatur kerja rendah. Tugas akhir ini dilakukan dengan tujuan untuk mendesain jalur perpipaan yang menghubungkan HE-38 dengan HE-33B, menentukan ketebalan insulasi, menentukan besarnya tegangan pada sistem perpipaan subcooler HE-33B akibat sustained loads, dan ekspansi termal sesuai batasan pada standar ASME B31.3-Process Piping, serta untuk menentukan jumlah dan posisi penyangga yang optimal. Metode analisa pada tugas akhir ini dilakukan dengan cara membandingkan nilai tegangan hasil analisa software Autopipe V8i dengan perhitungan manual. Semua perhitungan dan analisa tegangan yang dilakukan mengacu pada standar ASME B31.3- Process Piping. Hasil yang didapatkan dari analisa ini yaitu material pipa yang digunakan pada sistem perpipaan subcooler HE-33B adalah SA312 TP316 dengan ketebalan pada pipa lurus sebesar 0.0239544 in. Material insulasi yang digunakan yaitu polyurethane foam dengan ketebalan sebesar 3,841419 in. Terdapat selisih nilai tegangan antara metode analisa menggunakan software dan perhitungan manual. Selisih untuk tegangan akibat sustained loads berkisar antara 87,920 psi ~ 3637,064 psi (tegangan ijin 20000 psi) dan ekspansi termal berkisar antara 121,072 psi ~ 18764,372 psi (tegangan ijin 25325 psi). Meskipun demikian, semua tegangan yang terjadi masih dalam batasan aman menurut standar ASME B31.3-Process Piping. Mengenai penyangga, hasil analisa menunjukkan jumlah optimal penyangga yang harus terpasang berjumlah 25 (dua puluh lima). Kata Kunci : tegangan, kryogenik, subcooler, sustained loads, insulasi , ekspansi termal, standar ASME B31.3-Process Piping, penyangga.


Abstract

Piping system is an important part in manufacturing subcooler. Piping system need detail stress analysis, especially piping system with low working pressure and temperature, in order to prevent a failure of piping system. The purpose of this final project is to design the pipeline of subcooler HE-33B that connect HE-38 to HE-33B, determine insulation thickness, determine the value of stress on the subcooler HE-33B piping system due to sustained loads, thermal expansion, and determine the number and position of support. The analysis method in this final project is done by comparing the stress value using software Autopipe V8i and manual calculations. All calculations and analysis refers to the standard ASME B31.3-Process Piping. The results of this analysis shows that SA312 TP316 is the suit material to be used for subcooler HE-33B piping system.and the value of straight pipe thickness is 0.0239544 in. Polyurethane foam is the suit material to be used in the system and the value of insulation thickness is 3,841419 in. There is a difference between the stress value of the method using the software and manual calculations. The difference in stress due to sustained loads have range between 87,920 psi ~ 3637,064 psi (allowable stress 20000 psi) and the difference of thermal expansion have range between 121,072 psi ~ 18764,372 psi (allowable stress 24721,286 psi). Nevertheless, all the stress that occurs are still safe according to standard ASME B31.3-Process Piping. About the support, the analysis shows that the optimal number of support to be installed is 25 (twenty five). Keyword : stress, cryogenic, subcooler, sustained loads, insulation, thermal expansion, standard ASME B31.3-Process Piping, support.


Detil Peneliti

Dosen Pembimbing 1 :Mardi Santoso
Dosen Pembimbing 2 : Muhammad Shah

Program Studi : D4 - TEKNIK PERPIPAAN
Angkatan : 2009


Untuk mendapatkan versi full dari dokumen penelitian ini, Anda dapat melihat koleksi Buku Tugas Akhir di Perpustakaan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya pada jam kerja. Atau Anda dapat menghubungi penulis secara personal.