Analisa Tegangan Pada Critical Line Pipa Thermal Oil Heater

Stress Analysis at Critical Line Thermal Oil Heater Pipe

Wawan Irwanto (6810040015)


Abstrak

Suatu sistem perpipaan harus mampu menahan semua beban yang bekerja, sehingga sistem perpipaan yang akan dibangun bisa memenuhi kriteria safety sesuai dengan batasan pada ASME B31.3. Beban sistem perpipaan terdiri dari beban yang besarnya tetap sepanjang waktu (beban statis) maupun beban yang berubah-ubah menurut fungsi waktu (beban dinamik). Analisis tegangan pada tugas akhir ini menitikberatkan pada tegangan statis. Analisis tegangan statis meliputi tegangan akibat berat sistem (sustained load), tegangan akibat beban dari luar (occasional load), dan tegangan akibat thermal ekspansi. Berdasarkan permasalahan di atas, dilakukan analisis beban statis dengan membandingkan perhitungan manual dengan hasil running pada software CAESAR II 5.20, sehingga bisa diketahui nilai tegangan sesuai batasan ASME B31.3 code. Untuk perhitungan manual, terdapat tiga jenis perhitungan yaitu sustained load, occasional load dan thermal ekspansi. Sedangkan untuk analisis software menggunakan metode elemen hingga atau Finite Elemen Analysis (FEA). Hasil yang didapatkan dari analisis ini yaitu terdapat selisih nilai tegangan antara metode analisis menggunakan software dan perhitungan manual. Selisih untuk tegangan sustained loads berkisar antara 3387.779 psi ~ 14094.16766 psi (tegangan izin 17144 psi), occasional loads berkisar antara 3387.962 psi ~ 15131.463 psi (tegangan izin 22801.52 psi), dan thermal ekspansi berkisar antara 127.812 psi ~ 15397.593 psi (tegangan izin 29286 psi). Meskipun demikian semua tegangan yang terjadi masih dalam batasan aman tegangan izin material menurut standar ASME B31.3. Mengenai penyangga, hasil perhitungan analisis menunjukkan jarak yang diizinkan untuk pipa 26? adalah 18088.243 mm, pipa 22? adalah 17447.93 mm, pipa 20? adalah 17062.47 mm dan pipa 16? adalah 16104.698 mm.


Abstract

A piping system must be able to withstand all loads that work, so the piping system that will be built can fulfill safety criteria accordance with ASME B31.3 limitation. Load piping system is the magnitude of the load remains at all times (static load) and the load varies according to a function of time (dynamic load). Stress analysis in this final project concern to static stres. Static stress analysis includes stress due to the weight system (sustained load), stress due to the load from the outside (occasional load), and stress due to thermal expansion. Based problem above, analysis is done by comparing manual calculations and result of stress value using CAESAR II 5.1 software. So the result of stress can know accordance with ASME B31.3 code limitation. For manual calculations, there are three types of calculation that is sustained loads, occasional loads and thermal expansion. As for the analysis software using the finite element method or Finite Element Analysis (FEA). The result of this analysis is there is a difference between the stress value analysis method using the software and manual calculations. Stress deviation for sustained loads ranged between 3387.779 psi ~ 14094.16766 psi (allowable stress is 17144 psi), occasional loads ranged between 3387.962 psi ~ 15131.463 psi (allowable stress is 22801.52 psi), and thermal expansion ranged between 127.812 psi ~ 15397.593 psi (allowable stress is 29286 psi). Nevertheless all stress that occurs still in allowable stress material limitation according to ASME B31.3 standard. Regarding the support, the calculation results of the analysis show that the allowable pipe span for pipe 26" is 18088,243 mm, pipe 22" is 17447.93 mm, pipe 20" is 17062.47 mm and pipe 16" is 16104,698 mm.


Detil Peneliti

Dosen Pembimbing 1 :Heroe Poernomo
Dosen Pembimbing 2 : Subagio Soim

Program Studi : D4 - TEKNIK PERPIPAAN
Angkatan : 2010


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.