ANALISA TEGANGAN DAN ANALISA ALIRAN MAIN LINE PADA CHOKE MANIFOLD

STRESS AND MAIN LINE FLOW ANALYSIS AT CHOKE MANIFOLD

Rima Wulandari (6811040041)


Abstrak

Choke manifold merupakan sistem yang ada di RIG (penyangga peralatan pengeboran dan memberi ruang yang cukup untuk operasi pengeboran) dimana fungsinya sebagai pengatur aliran akibat dari sumur pengeboran. Untuk dari itu harus mengetahui bentuk dari aliran yang mengalir dan beban akibat aliran yang bekerja pada pipa BOP ke main line sehingga dapat mengetahui sistem tersebut aman untuk digunakan. Standard yang digunakan yaitu menggunakan API 16 C dan ASME B.31.3 series. Berdasarkan permasalahan di atas,dilakukan analisa aliran untuk mengetahui bentuk dari pada aliran yang mengalir dengan menggunakan software ANSYS FLUENT 14.5. Untuk analisa tegangan dilakukan analisa beban static dengan perhitungan manual dan software dengan hasil running pada software CAESAR II, sehingga bisa diketahui nilai tegangan yang terjadi pada pipa BOP ke main line dimana nilai tegangan sesuai batasan ASME B31.3 series code. Untuk perhitungan manual dilakukan perhitungan sustained load dan expansion load. Hasil penelitian ini menunjukkan untuk analisa aliran yaitu adanya tekanan statik tertinggi adalah 1.01 psi dan aliran memiliki nilai density sebesar 960 kg/m3 dan untuk kecepatan aliran mengalami percepatan pada pipa main line sebesar 6.25 m/s. Analisa tegangan yang terjadi pada pipa untuk manual dan software, adanya selisih nilai untuk tegangan sustained load yaitu 10341.8 ? 8913.8 psi (untuk tegangan yang diizinkan sebesar 43664.30 psi) dan analisa tegangan expansion load yang terjadi pada titik (a) untuk manual dengan nilai (-2025.94 psi) sedangkan dengan menggunakan software dengan nilai 18193.5 psi, titik (b)untuk manual dengan nilai 1558.3 psi sedangkan dengan menggunakan software yaitu 1893.5 psi, titik (c) untuk manual dengan nilai 5837psi sedangkan menggunakan software dengan nilai 1839.5 psi, titik (d) untuk manual dengan nilai 9192.87 psi sedangkan menggunakan software yaitu 1893.5 psi (untuk tegangan yang diizinkan 71866.07 psi). Sehingga dengan demikian semua tegangan yang terjadi pada pipa masih dalam batasan aman tegangan izin material menurut standar ASME B31.3. Kata Kunci : Aliran,tegangan, sustained loads, ekspansion load, ASME B31.3 Code, tegangan izin, API 16 C.


Abstract

Choke manifold is a system that mostly apply on RIG. RIG is uses to maintain drilling equipment and operational activity are save. Choke manifold main faction is a regulator to control of the flow in drilling by use choke manifold as controller flow. Choke manifold has several main components consist of a choke valve, gate valve, main line, pipe fittings, and pressure gauge. In design the choke manifold must be in accordance with the criteria of standard API 16 C, to standard criteria API 16 C is the design methodology as described in the ASME Boiler Code and Pressure Vessel Code Section VIII Division 2 Appendix 4 shall be used for design calculation. This analysis is important to know the shape of stream that flows and stress due to the load acting on the pipeline flow BOP to the main line in order to know the system is safe to use. Standard used Standard yang the API 16 C and ASME B.31.3 series. Flow analysis to determine the shape of stream flow using ANSYS FLUENT 14.5 software because in this software more input parameters so that more accurate and closer to actual conditions, for stress analysis performed by the static load analysis and software manual calculations with the results of running the software CAESAR II . Calculations done manual in pipe stress analysis as a comparison between manual and software. Base used in the manual piping stress calculation simplified. Results of this study shows that for flow analysis that is the highest static pressure is 1.01 psi and flow density value of 960 kg / m3 and for accelerating the flow velocity in the main pipe line at 6.25 m / s. Analysis of stress that occurs in the pipeline for the manual and software, the difference in value for sustained load stress is 10341.8 - 8913.8 psi ( for stress allowed for 43664.30 psi) and the expansion load stress analysis occurs at the point (a) for manual with the value (- 2025.94 psi) while using the software with a value of 18193.5 psi, points (b) to manually 1558.3 psi values while using the software that is 1893.5 psi, point (c) for manual with 5837 psi value while using the software with a value of 1839.5 psi, point (d ) for the manual with the value 9192.87 psi while using software that is 1893.5 psi (for stress allowed 71866.07 psi). Thus all the stress that occurs in the pipeline is still within the limits of the material permits safe stress according to ASME B31.3 standards. Keywords: flow, stress, sustained loads, Expansion load, ASME B31.3 Code, permits stress, API 16 C.


Detil Peneliti

Dosen Pembimbing 1 :Subagio Soim
Dosen Pembimbing 2 : Dimas Endro Witjonarko

Program Studi : D4 - TEKNIK PERPIPAAN
Angkatan : 2011


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.