Prosedur melakukan Pipe Stress Analysis

 

Secara umum, langkah-langkah dalam menganalisa pipe stress adalah sebagai berikut….cekidot yachh…

A. Mengumpulkan data-data yang digunakan sebagai input data, meliputi: 

1. Output dari performance, yaitu pipe line design data, meliputi :

– Piping and Instrumentation Diagram (P & ID)

– Design Pressure, Design Temperature dan Pipe size pada masing-masing Pipe  Line

– Persyaratan tambahan yang berhubungan dengan proses piping tersebut

2. Persyaratan untuk Wind load dan seismic load

3. Preliminary isometric drawing pada masing-masing pipe line dari design drafting

B. Menentukan design parameter pada masing-masing pipe line dan setiap elevation

C. Melakukan analisa terhadap masing-masing pipe line dengan menggunakan software yang ada dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Memasukan input data, meliputi :

– Data geometri model pipe line sesuai dengan isometric drawing

– Design pressure dan design temperature

– Pipe size, schedule atau thickness, manufacturing tolerance, corrosion allowance, insulation thickness dan material specification

– Wind load dan seismic load yang disyaratkan

– Menentukan lokasi pipe support atau pipe hanger

– Menentukan code atau standard yang berlaku

2. Melakukan analisa terhadap pipe line tersebut dengan mengikuti langkah-langkah yang berlaku pada software tersebut.

3. Melakukan check dan review terhadap hasil analisa dengan memperhatikan kondisi dari masing-masing pipe line, meliputi :

– Stress, displacement dan thermal expansion yang terjadi pada pipe line, pipe support atau pipe hanger, apakah kondisi tersebut masih dalam kondisi yang diijinkan.

– Melakukan “try and error” guna mendapatkan hasil yang optimal yaitu menentukan lokasi dan jenis pipe support atau pipe hanger.

D. Merencanakan atau mendesign bentuk/jenis pipe support atau pipe hanger berdasarkan besarnya force dan moment pada setiap lokasi pipe support atau pipe hanger. Design pipe support menggunakan software steel structure analysis, untuk prosedur analisa dan perhitungan mengacu pada prosedur analisa dan perhitungan untuk steel structure.

E. Summary output yang harus diberikan ke design drafting, meliputi:

1. Material specification, nominal thickness/pipe size dan fitting yang digunakan

2. Lokasi dan design pipe support atau pipe hanger

Read More

Pressure Vessel (Bejana Bertekanan)

 

Pressure Vessel

 

Adalah sebuah bejana tekan dengan kondisi tertutup yang dirancang untuk menahan gas atau cairan bertekanan dengan tekanan lebih besar dari tekanan ambien. Operasi pressure dibatasi dengan Maximum Allowable Working Pressure.

Komponen-komponen utama dari Pressure Vessel, antara lain :

1. Shell

Shell adalah komponen utama yang berisi tekanan. Shell dari pressure vessel terbentuk dari steel plate dan dilas bersama-sama membentuk struktur yang memiliki sumbu rotasi yang sama. Sebagian besar shell berbentuk silinder, bola dan berbentuk kerucut.

2. Head

 

2 sisi shell dari pressure vessel harus ditutup pada ujungnya dengan
forming plate yang biasanya disebut sebagai head. Head biasanya berbentuk melengkung ketimbang datar. Konfigurasi melengkung lebih kuat dan memungkinkan head untuk menjadi lebih tipis, lebih ringan, dan lebih murah daripada head berbentuk flat. Head biasanya dikategorikan menurut bentuknya. Adapun bentuk yang umum adalah ellipsoidal, hemispherical, orispherical, kerucut, toriconical dan flat.Elipsoidal (2:1) adalah konfigurasi yang paling umum dari head.

3. Nozzle

Nozzle adalah komponen silinder yang menembus shell atau head dari pressure vessel. Ujung nozzle biasanya berbentuk flange untuk memungkinkan koneksi dengan part lain dan mudah untuk pemeliharaan atau akses. Nozzle digunakan untuk aplikasi berikut:
– Pasang pipa untuk aliran masuk atau keluar dari vessel.
– Pasang koneksi instrument, (misalnya, level gauge, thermowells, atau alat pengukur tekanan).
– Menyediakan akses ke internal vessel melalui Manhole.
– Menyediakan attachment langsung dari peralatan lainnya, (misalnya, penukar panas atau mixer).

4. Support

Jenis support yang digunakan tergantung pada ukuran dan orientasi dari pressure vessel. Dalam semua kasus, support untuk pressure vessel harus kuat untuk menerima beban selfweight, angin, dan beban gempa. Basic load dihitung untuk merancang anchorage dan pondasi untuk pressure vessel. Jenis support yang umum digunakan adalah sebagai berikut:

– Skirt : aplikasi untuk pressure vessel yang tinggi, posisi vertikal. Support jenis 

  

ini adalah steel plate berbentuk silinder dan dilas pada bagian bawah shell dari pressure vessel atau pada head bagian bawah. Skirt untuk vessel jenis bola dilas ke bagian vessel di dekat mid-plane dari shell. Skirt biasanya menyediakan cukup fleksibilitas sehingga ekspansi termal dari shell tidak menyebabkan tekanan panas yang tinggi di titik temu dengan skirt.

– Legs : aplikasi untuk vessel vertikal kecil, biasanya dilas ke bagian bawah shell. 

Rasio maksimum panjang legs support terhadap diameter drum biasanya 2:1. Jumlah legs yang dibutuhkan tergantung pada ukuran vessel dan beban yang diterima. Support legs biasanya digunakan pada spherical pressure vessel. Support legs untuk vessel vertikal kecil dan spherical pressure vessel dibuat dari profil baja struktur atau profil pipa dan menyediakan desain yang paling optimal. Cross bracing apabila diperlukan menguatkan antar legs, digunakan untuk menyerap beban angin atau gempa.

– Saddle : aplikasi untuk vessel horisontal, biasanya disupport di dua lokasi  

dengan saddle support. Saddle support berfungsi mendistribusikan beban berat di seluruh permukaan dari shell untuk mencegah erjadinya local stress yang berlebihan dalam shell di titik-titik support. Lebar saddle, antara lain detail desain, ditentukan dari desain kondisi pressure vessel. Salah satu saddle biasanya dipasang sebagai fix anchor dan lainnya sebagai fleksibel anchor yang mengakomodasi thermal expansion ke arah longitudinal.

Read More

Tahap Dalam Konstruksi Pipeline

Urutan tahapan dalam konstruksi pipeline pada umumnya adalah sebagai berikut :

Clearing / Pembukaan lahan
Sebelum pekerjaan dimulai dan alat berat dibawa ke lokasi, right of way (ROW) harus siap dengan penebangan pohon, semak belukar dan tanaman-tanaman penghalang jika ada. ROW pada umumnya mempunyai lebar 50 dan 100 ft, tergantung pada ukuran pipeline.

Clearing area

Grading
Grading adalah proses penyediaan area kerja untuk memfasilitasi tools operation sepanjang ROW. Tanah lapisan atas akan dihilangkan dan ditimbun di sebelah ROW sehingga dapat meminimalkan proses pencampuran tanah lapisan atas dengan tanah hasil galian. Untuk proses akhir, Grading memerlukan perataan, pemotongan, dan pengisian.

Ditching / Penggalian parit
Ditching adalah proses penggalian menyerupai parit yang cukup lebar sehingga dapat menampung pipa dan memungkinkan untuk menurunkan pipa dan backfiling. Kedalaman parit bervariasi tergantung pada jumlah pipeline dan lokasi.

Ditching / penggalian

Stringing / Peletakan                                                                                   Stringing adalah proses delivery pipa di mana akan diperlukan di bagian ROW. Field operation termasuk unloading pipa dari truk ke lokasi stockpile, transportasi ke ROW dan pendistribusian sambungan ujung-ujung pipa di sepanjang area kerja.

Stringing pipa

Bending / Pembengkokan sesuai topografi tanah
Jalur pipa melewati berbagai fitur topografi mulai dari datar sampai ke bukit-bukit dan pegunungan. Proses bending memungkinkan pipa agar sesuai dengan kontur daerah yang dilalui.

Bending pipa

Welding / Penyambungan
Welding adalah tahapan penting dalam konstruksi pipeline. Setiap pipa akan melalui berbagai tahap proses pengelasan, x-ray dan pengujian. Setiap pengerjaan pengelasan yang dicapai sangat menentukan kualitas, keselamatan dan operasional.

Welding pipeline

Coating / Pelapisan
Coating berfungsi untuk melindungi pipa dari korosi. Fungsi utama dari lapisan ini adalah untuk mencegah air masuk ke dalam dan kontak dengan pipa. Lokasi jalur pipa tertentu mungkin memerlukan coating lebih tahan lama dan khusus sesuai dengan kondisi daerah tersebut. Pelapisan beton akan di digunakan di daerah rawa atau tanah dengan kadar korosi yang tinggi.

Coating pipe

Lowering / Menurunkan
Menurunkan pipa ke dalam parit akan umumnya dilakukan dengan mengangkat dua ujung pipa secara bersama-sama. Kadang kala parit mengandung bahan yang dapat merusak lapisan/coating, sehingga pipa akan diturunkan di tempat yang bebas dari tanah gembur atau pasir.

Lowering pipe

Backfilling / Penimbunan
Selokan ditimbun dengan cara yang menyediakan dukungan kuat di sekitar pipa dan tidak merusak coating dan pipa. Pada instalasi pipa pada lokasi parit yang curam, kantong pasir umumnya dikenal sebagai “soft-plugs” yang bertindak sebagai penghalang yang pada akhirnya akan mencegah tanah longsor.

Backfilling area

Clean-up dan Restorasi
Restorasi memerlukan pemadatan dan pengurukan parit, mengembalikan kontur tanah asli, membangun air bank kontrol rendah untuk membatasi kecepatan air di permukaan, respreading lapisan atas tanah yang sebelumnya ditimbun, reseeding. Penumbuhan kembali flora asli tetapi pohon dan tanaman berakar tidak diperbolehkan. ROW akan dihijaukan kembali dengan tanaman penutup yang sudah disetujui dan dipertahankan pada tingkat pertumbuhan tertentu.

Cleanup area

Read More

Perhitungan Ketebalan Shell Pressure Vessel menurut ASME VIII Div. 1

Ketentuan dalam menghitung ketebalan shell sebuah pressure vessel berdasarkan code standard ASME VIII Div. 1, UG-27 Sub (c). Secara garis besar, formulanya dapat dituliskan seperti dibawah :

(1). Untuk Circumferential Stress (Longitudinal Weld) –> Sambungan Memanjang

(2). Untuk Longitudinal Stress (Circumferential Weld). –> Sambungan Melingkar

dimana :

P = internal pressure (psi)

R = internal radius (in)

S = maximum allowable stress (psi)

Umumnya nilai S didapat dari ASME II Part D Tabel 1A

E = joint efficiency

Umumnya nilai E = 1 untuk Welded Vessel. Atau apabila ada metode lain nilai S

didapat dari ASME VII Div. 1, Table UW-12

t = minimum required thickness of shell (in)

Dalam blog ini, Anda bisa download Excel spreadsheet untuk menghitung

ketebalan shell Pressure Vessel lengkap dengan fasilitas tambahan. Cek disini

 

Read More

Macam-macam Metode Proses Pengelasan (Welding) Pada Pressure Vessel

Dalam dunia Pressure Vessel dikenal macam-macam proses pengelasan (Welding) yang umum digunakan, antara lain :

a. Shielded Metal Arc Welding (SMAW)

Disebut juga Stick Welding atau Manual Metal Arc Welding, jenis pengelasan ini banyak digunakan. Prinsip kerjanya adalah menggunakan logam elektroda consumable dengan komposisi/kandungan yang tepat untuk menghasilkan arc welding antara elektroda dengan benda kerja. Logam elektroda yang meleleh akibat panas mengisi celah antara ujung elektroda dan bergabung dengan benda kerja. Ini adalah proses pengelasan yang paling populer dan mampu menghasilkan berbagai macam pengelasan. Elektroda dilapisi dengan shielding flux yang terbuat dari komposisi khusus. Shielding flux meleleh bersama dengan logam inti dari elektroda, membentuk gas dan kerak, dan melindungi arc welding dan weld pool. Fluks melakukan pembersihan permukaan logam, mensuplai beberapa elemen paduan untuk kontak welding, dan melindungi lelehan logam dari oksidasi dan menstabilkan arc wleding. Kerak dihilangkan setelah dilakukan proses Solidification yaitu proses transformasi dari fase lelehan dari paduan menjadi bagian padat dari paduan, melibatkan kristalisasi dari fase cair, pemisahan kotoran dan elemen paduan, pembebasan gas terlarut dalam lelehan dan pembentukan porositas.

Keuntungan dari metode pengelasan ini :

– Sederhana, peralatan portabel dan low cost;

– Bisa untuk berbagai jenis logam, posisi pengelasan dan elektroda;

– Cocok untuk aplikasi luar ruangan.

Kerugian dari metode pengelasan ini :

– Proses diskontinu karena keterbatasan panjang elektroda;

– Weld mungkin berisi sisa-sisa dari kerak;

– Asap yang timbul membuat sulit kontrol selama proses pengelasan.

b. Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

Tungsten Inert Gas Arc Welding (Gas Tungsten Arc Welding) adalah proses pengelasan, di mana panas yang dihasilkan oleh arc welding menumbuk antara elektroda tungsten dan benda kerja. Weld pool dilindungi oleh gas inert (Argon, helium, Nitrogen) yang berfungsi melindungi logam yang telah meleleh dari kontaminasi udara atmosfer. Panas yang dihasilkan oleh arc welding melelehkan ujung dari benda kerja dan menggabungkannya. Filler rod dapat digunakan, jika diperlukan. GTAW menghasilkan las kualitas tinggi untuk aplikasi yang sebagian besar di logam. Tidak menggunakan flux selama proses pengelasan.

Keuntungan dari metode pengelasan ini :

– Komposisi welding sangat rapat logam induknya;

– Struktur las kualitas tinggi

– Penghilangan kerak tidak diperlukan (tidak ada kerak);

– Distorsi termal dari benda kerja yang minim karena konsentrasi panas dalam

jumlah yang kecil

Kerugian dari metode pengelasan ini :

– Kecepatan las yang rendah;

– High cost;

– Memerlukan skill welding operator yang tinggi.

Read More

Deskripsi Material Pipa yang Sering Digunakan dalam Dunia Industri

Haloo, ketemu lagi dech…kali ini membahas tentang Material Pipa…Selamat menikmati lohhh..

Dalam dunia industri, kegunaan pipa sangatlah dominan. Antara lain sebagai sistem transportasi berbagai produk industri. Oleh karena itu pemilihan material sangatlah penting mengingat fluida yang akan dialirkan mempunyai karakteristik yang berbeda-beda sehingga medianya (pipa) akan menyesuaikan.

A. Carbon Steel (Baja Karbon)

Baja diklasifikasikan menurut komposisi kimia yang terkandung di dalamnya. Pipa baja dan fitting merupakan paduan dari besi (Fe) dan karbon (C), dan mengandung karbon kurang dari 1,7%. Klasifikasi baja dalam tiga kelompok, yaitu: Carbon steel, low alloy steel dan high alloy steel.

Baja karbon terdiri dari besi, karbon kurang dari 1,7%, mangan kurang dari 1,65%, sejumlah silikon (Si), aluminium (Al), dan batas kontaminan seperti belerang (S), oksigen (O), nitrogen (N), dan tidak ada batas minimal yang ditentukan untuk elemen seperti Al, Cr, Co, Ni, Mo, Ni [ASM, ASTM A 941].

Baja karbon adalah bahan pipa yang paling umum dalam industri power plant, kimia, proses, hidrokarbon dan pipa industri. Spesifikasi pipa baja karbon umum digunakan dalam steam operation, air atau udara termasuk ASTM A106 dan ASTM A53. Baja karbon yang umum untuk apliaksi pipeline adalah pipa API 5L. Baja ringan adalah baja karbon dengan kandungan karbon kurang dari 0,30%. Baja karbon menengah memiliki 0,30% sampai 0,60% karbon. Baja karbon tinggi memiliki karbon diatas 0,6%.

B. Alloy Steel (Baja Paduan)

Baja paduan adalah baja yang mengandung sejumlah elemen paduan,
seperti 0,3% kromium (Cr), nikel 0,3% (Ni), molibdenum 0,08% (Mo), dll
[ASTM A 941]. Baja paduan rendah adalah baja paduan yang mengandung kurang dari minimum persentase paduan yang didefinisikan.

Baja paduan umumnya dipakai dalam operasi temperatur tinggi dan tekanan tinggi seperti di pembangkit listrik, penukar panas dan tabung tungku, serta reaktor kimia. Contoh baja paduan rendah termasuk 0.5Cr-0.5Mo (ASTM A P2 335), LCR-0.5Mo (ASTM A 335 P12), 1.5Cr-0.5Mo (ASTM PLL 335), 2Cr-MOL (ASTM A 335 P3B), 2.25Cr-MOL (ASTM A 335 P22), 3Cr-MOL (ASTM A 335 P21). Baja paduan menengah mengandung antara 3% dan 10% Cr, seperti 4 sampai 9Cr – 0,5 untuk IMO (ASTM A 335 P5 ke P9).

Setiap elemen paduan memberikan fungsi yang khusus dalam meningkatkan sifat dari material properties-nya :
– Carbon (C) : meningkatkan kekuatan (yield dan ultimate) dan kekerasan.

– Mangan (Mn) : sebagai deoxidizer dan desulfurizer pada baja paduan. Menangkap kotoran sulfur, menghilangkan sifat rapuh dari besi sulfida, meningkatkan kekuatan pada proses hot-work. Jika kadar Mn/C > 3%, maka akan meningkatkan sifat thoughness/ketangguhan . Kadar diatas 0,8% cenderung memberikan sifat keras pada baja.

– Silicon (Si) : sebagai deoxidizer yang menangkap oksigen terlarut dan menghindari porositas. Meningkatkan castability.

– Chromium (Cr) : meningkatkan ketahanan terhadap abrasi dan keausan. Di atas 11,5% Cr akan membentuk lapisan oksida yang stabil. Cr juga meningkatkan ketahanan terhadap temperatur tinggi.

– Molibdenum (Mo) : meningkatkan sifat yield dan kekuatan terhadap temperatur tinggi.

– Nikel (Ni) : menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam ketangguhan sifat getas dan fatigue strengt. Kadar diatas 7% menyebabkan struktur atom menjadi austenit pada suhu kamar.

– Aluminium (Al) : meningkatkan proses deoksidasi apabila dikombinasi dengan Silicon.

– Tembaga (Cu) : meningkatkan ketahanan terhadap korosi.

– Vanadium (V) : memurnikan biji baja, meningkatkan sifat mekaniknya. Meningkatkan ketahanan terhadap hidrogenisasi pada suhu tinggi.

Pengotor yang paling umum dalam unsur baja adalah sulfur dan fosfor. Sulfur (S) & Fosfor (P) adalah pengotor yang membentuk kerapuhan, yang akan membentuk besi-sulfida. Fosfor (P)

*) taken from Pipeline Design Handbook..

Read More

Material Selection untuk Pressure Vessel

Pemilihan material untuk konstruksi pressure vessel harus dari material yang sudah  disetujui oleh Standard Code. Adapun faktor yang harus dipertimbangkan dalam memilih bahan yang paling cocok termasuk:

1. Service untuk proses korosif dan non korosif

Non Korosif : untuk ketahanan non korosif material yang dipilih berdasarkan operating temperature. Ada 3 tingkat operating temperature:
a. Temperature rendah –> low alloy carbon steel yang diuji dengan thoughness test.
b. Temperature Menengah –> low carbon steel.
c. Temperature tinggi –> carbon steel dengan ultimate & yield strength yang tinggi.

Korosif : untuk operasi korosif tinggi, biasanya kita menggunakan stainless steel material. Karena harga dari stainless steel yang sangat mahal, yang bisa tiga kali lipat dari harga baja karbon, ada tiga metode yang bisa digunakan sebagai alternatif untuk plat baja karbon:

a. Cladding –> pelapisan yang dilakukan di sebuah pabrik baja dengan proses hot rolled antara plat carbon steel dengan corrosion resistant sheet yang telah dilas di tepinya.
b. Strip atau sheet lining –> Stainless steel yang tidak dapat dilas secara konvensional seperti baja titanium, maka untuk mengelas menggunakan metode Explosion Caldding.
c. Weld overlay cladding –> Stainless steel yang dapat dilas dengan menggunakan las konvensional akan dilas baris demi baris sampai seluruh permukaan benar-benar tertutupi.

2. Design Condition (Pressure & Temperature)

3. Design Life & Fatigue Effects selama operasi

4. Wear & Abrassive Resistant

5. Welding & Fabrication Process

Read More

Simulasi Aliran Fluida Pada Mixing Elbow Menggunakan Solidworks Flow Simulation

A.      Introduction

Dalam panduan ini diharapkan pengguna dapat mengenal awal dari tools-tools dan tombol/fasilitas yang terdapat pada Solid Works Flow Simulation. Dan untuk analisa dasar pengguna diharapkan mengenal goal/result yang akan digunakan seperlunya. Tutorial pertama meliputi aliran fluida melalui mixing elbow dengan beberapa input desain. Tujuannya adalah untuk menunjukkan betapa mudahnya simulasi aliran fluida dengan menggunakan Flow Simulation dan kemudahan untuk menganalisis dengan variasi input desain.

Tutorial ini menggambarkan bagaimana cara setup dan solution dari analisa CFD  pada aliran turbulen dan perpindahan panas dalam Mixing Elbow. Konfigurasi Mixing Elbow ini banyak ditemui dalam sistem perpipaan di pembangkit listrik dan industri proses. Hal ini penting untuk memprediksi medan aliran dan distribusi temperatur di daerah pencampuran dalam rangka untuk menguji hasil desain.

B.      Deskripsi Masalah

Deskripsi masalah dapat digambarkan pada Fig 1.1. Sebuah fluida dingin pada temperature 20°C mengalir ke pipa melalui inlet yang besar, dan bercampur dengan fluida hangat pada temperatur 40°C yang masuk melalui inlet yang lebih kecil terletak pada elbow. Dimensi pipa dalam inch, propertis fluida dan boundary condition dinyatakan dalam satuan SI. Reynolds number untuk aliran di inlet yang lebih besar adalah 50,800 sehingga menggunakan model aliran turbulen.

Mixing Elbow

–> Untuk lebih jelas tentang step selanjutnya, bisa dipelajari lebih lanjut di buku saya yang berjudul “Panduan Praktis Analisa CFD Menggunakan Solid Works Flow Simulation”. Cover buku bisa dilihat di page Buku Tutorial.

Read More

Perhitungan Ketebalan Elliptical Head Pressure Vessel menurut ASME VIII Div. 1

Ketentuan dalam menghitung ketebalan Elliptical Head (2:1) sebuah pressure vessel berdasarkan code standard ASME VIII Div. 1, UG-32 Sub (d). Secara garis besar, formulanya dapat dituliskan seperti dibawah :

dimana :

P = internal pressure (psi)

D = internal diameter of head (in)

S = maximum allowable stress (psi)

Umumnya nilai S didapat dari ASME II Part D Tabel 1A

E = joint efficiency

Umumnya nilai E = 1 untuk Welded Vessel. Atau apabila ada metode lain nilai S

didapat dari ASME VII Div. 1, Table UW-12

t = minimum required thickness of Elliptical Head (in)

Read More

Hydrotest Procedure Menurut ASME VIII Div. 1

Dalam melakukan Hydrotest, ada beberapa prosedur yang umum dilakukan antara lain ;

1. Referensi Code yang digunakan

• ASME Section VIII Div. 1 Latest Edition (Rules for Construction of Pressure Vessel)
• ASME V Latest Edition (Non Destructive Examination)

2. Personal Responsibilities

• QC Inspector

a. Mempersiapkan semua peralatan seperti pressure gauge, temperature indicator dan pressure recorder dan memastikan bahwa semua dalam kondisi bagus dan sudah dikalibrasi

b. Memonitor selama proses hydrotest dan memastikan bahwa tidak ada kebocoran dan deformasi pada pressure vessel

c. Memonitor pressure aktual dan holding time pada recorder

• Fabrication Supervisor

a. Mempersiapkan hyrotest location

b. Mempersiapkan Safety Line

c. Mempersiapkan semua blind flange dan koneksinya

3. Preparation

• Pressure Vessel dan komponen pendukungnya harus sudah melalui tahap akhir untuk dimensional check, visual check.
• Radiography test dan NDE harus sudah dilakukan sesuai dengan code yang berlaku
• Dalam kondisi tertentu, pressure vessel dapat dilakukan dengan posisi horizontal meskipun dalam dalam posisi vertical saat operating
• Kondisi permukaan internal dan external harus sudah bersih dari pengotor-pengotor seperti serpihan besi, kerak dan lain-lain
• Jika ada reinforcement pad, kondisi pengelasan harus bebas dari kebocoran udara dengan dilakukan soap solution test pada tekanan minimum 50 psig. Khusus untuk tell tale hole, akan dibiarkan terbuka pada saat hydrotest

4. Semua opening, flange nozzle dan coupling harus sudah ditutup (blinded off) untuk mencegah kegagalan selama hydrotest berlangsung.

5. Pressure Gauge (min. 2 buah) dan Pressure Recorder yang dilengkapi dengan 2 buah Pens (Temperature & Pressure Record) yang akan digunakan selama hydrotest. Range dari Pressure Gauge dan Pressure Recorder tidak boleh kurang dari 1.5 kali tapi tidak boleh lebih dari test pressure yang digunakan.

6. Temperature Gauge harus sudah dipasang pada Pressure Vessel selama proses hydrotest berlangsung untuk melihat perubahan temperatur yang terjadi.

7. Sebuah venting system harus dipasang pada titik tertinggi dari permukaan vessel dan dibuka selama pengisian air ke dalam vessel untuk membuang udara yang terjebak selama pengisian. Pressure Gauge harus dipasang pada titik tertinggi pada permukaan vessel.

8. Sebelum melakukan test pressure, pastikan jalur/pipa pengisian, perlengkapan yang tidak berhubungan dengan proses hydrotest sudah dilepas/disconnect.

9. Besar test pressure sekurang-kurangnya 1.3 kali dari MAWP (Maximum Allowable Working Pressure). Apabila mau menaikkan tekanan, harap mengikuti prosedur berikut :

• Tekanan harus naik pelan-pelan sampai menuju ke nilai test pressure yang digunakan
• Jika tidak ada kebocoran dan deformasi, tekanan dinaikkan sampai batas MAWP dan ditahan minimum 15 menit
• Jika tidak ada kebocoran dan deformasi, tekanan dinaikkan sampai 1.3 x MAWP dan ditahan selama 2 jam
• Setelah 2 jam, tekanan diturunkan sampai batas MAWP dan ditahan selama 15 menit

10. Selama proses penekanan pada pressure vessel dengan holding time 2 jam, harap diperhatikan kebocoran dan deformasi. QC Inspector harus mencatat test pressure dan temperatur setiap 15 menit. QC Inspector harus mengecek semua weld connection apabila ada kebocoran atau rembesan air.

11. Apabila holding time sudah tercapai, maka kurangi tekanan sampai pressure gauge dan pressure recorder menunjukkan angka 0 pada pembacaannya.

12. Buang air sampai habis dan lepaskan blind flange pada setiap opening.

13. Semua opening ketika dilepas blind flange-nya, harap ditutup/dilindungi dari udara luar. Dan tell tale hole harus ditutup dengan heavy duty grease.

14. Equipment yang umum digunakan dalam Hydrotest

 

Test Pump

Pressure Gauge

Barton Chart

Semoga membantu ya…

*diambil dari berbagai sumber

Read More

Proses Desain Sistem Perpipaan

Halooo, ketemu lagi di artikel saya yach..

Dalam mendesain suatu sistem perpipaan, ada beberapa aspek yang harus dipertimbangkan agar didapat suatu desain yang safe dan economical.

Aspek-aspek tersebut antara lain :

1. Prosedur Desain

Langkah-langkah dalam desain pipa adalah sebagai berikut:
I. Penentuan masalah, yang meliputi:
a. Karakteristik dari fluida yang akan dianalisa, termasuk laju alir dan headloss  yang diijinkan;
b. Lokasi pipa: sumber dan tujuan, dan struktur tanah yang akan dilalui;
c. Kode desain yang harus diikuti, dan
d. Material yang akan digunakan.

II. Penentuan rute pipa awal, panjang garis dan perbedaan static head.

III. Diameter pipa berdasarkan headloss yang diijinkan.

IV. Analisa Mechanical :
a. Wall thickness calculation.

V. Analisa tegangan dilakukan dalam konfigurasi pipa sampai didapatkan kondisi yang aman dan sesuai dengan kode.

VI. Pipe Support System yang sesuai dengan hasil analisa tegangan pipa.

VII. Persiapan gambar, spesifikasi dan laporan desain.

2. Karakteristik Fluida

Faktor-faktor penting yang harus dipertimbangkan adalah laju aliran massa, tekanan, temperatur, saturasi indeks dan headloss yang diijinkan  sepanjang aliran pipa.

3. Piping Layout

Informasi yang cukup untuk mengidentifikasi layout awal untuk pipa dan lokasi yang tepat dari komponen-komponen yang terhubung. Layout awal ini kemudian
dibawa ke lapangan untuk diperiksa mengenai kondisi tanah, daerah pemukiman,
ekspansi loop, hot spot, resiko slip, jalan persimpangan, saluran air, perubahan elevasi, dan akses.

4. Tipe-tipe Pipa dan Penggunaannya

– Seamless pipe (SMLS)
Merupakan pipa ekstrusi dan tidak memiliki sambungan memanjang. Tidak ada sambungan las dan merupakan yang terkuat dari tiga jenis pipa yang disebutkan.
– Submeged arc welded pipe (SAW)
Pipa-pipa yang diproduksi dari plat, biasanya digulung dan kemudian dilas bersama-sama. Pengelasan memiliki joint eff. dari 0,95.
– Electric resistance welded pipe (ERW)
Pipa-pipa yang diproduksi dari plat, biasanya digulung dan kemudian dilas dengan sistem pengelasan resistansi listrik. Efisiensi pengelasan adalah 0,8.

5. Design Code

Kode desain utama yang digunakan untuk desain pipa adalah ANSI / ASME B31.1 (Kode untuk Power Piping) dan ANSI / ASME B31.3 (Kode untuk Process Piping).
Sebagai pelengkap untuk kode ini adalah : ASME VIII (Kode untuk Pressure Vessel) dan British Standard BS5500 untuk unfired fusion welded pressure vessel.
Dasar pertimbangan dari code B31.1 mencakup:

a. Material dan komponen standar ;
b. Penunjukan dimensi standar untuk elemen sistem perpipaan;
c. Persyaratan untuk desain komponen, termasuk pipe support;
d. Persyaratan untuk evaluasi dan pembatasan tekanan, reaksi dan gerakan terkait dengan tekanan, temperatur, dan kekuatan eksternal,
e. Persyaratan untuk fabrikasi, perakitan dan ereksi;
f. Persyaratan untuk pengujian dan inspeksi sebelum dan setelah perakitan.

Pipes
Untuk pipa, material yang digunakan biasanya A53-B, A106-B dan API 5L-B
pipa, dengan toleransi pabrik. Pipa yang tersedia di pasaran biasanya memiliki toleransi pabrik sebesar 12,5% dan schedule berbasis di B36.10.

Fittings
Untuk material yang digunakan biasanya A234 WPB. Semua dimensi sesuai dengan B16.9.

Flanges and valves rating
Flanges mengacu pada standar ANSI B16.5. Sampai diameter 24 “, biasanya menggunakan standar ANSI 150, ANSI 300, ANSI 600 dan ANSI 900. Untuk flanges lebih besar dari 26 “, ANSI B16.47 berlaku. Material yang digunakan untuk flanges adalah A-181 dan A-105.

6. Stress Analysis

Circumferential stress dan Hoop stress karena internal pressure menjadi faktor untuk pemilihan pipa dengan ketebalan yang sesuai.

Analisa tegangan harus dilakukan dengan beban berikut agar sesuai dengan kode persyaratan dalam B31.1.

B31.1 mensyaratkan bahwa pipa yang akan dianalisa antar anchor karena pengaruh:
1. Sustained loads, Gravity + Pressure;
2. Operation loads, thermal expansion stress atau thermal expansion stress + sustained loads;
3. Occasional loads, sustained loads + seismic load atau wind load perpendicular tegak lurus pipa;
4. Occasional loads, sustained loads + seismic loads sepanjang arah dari pipa;
5. Melawan arah beban gempa atau angin.

Selain hal diatas, analisa harus dilakukan pada kondisi no friction untuk menentukan beban maksimum pada anchor pada beban seismic.

Read More

Standard Code untuk Analisa & Desain Sistem Perpipaan

Standard code yang sering digunakan saat merancang atau manufaktur sistem perpipaan meliputi:

• ASME – The American Society of Mechanical Engineers – B31 series
  • ASME B31.1 Power piping (steam piping etc.)
  • ASME B31.3 Process piping
  • ASME B31.4 Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids
  • ASME B31.5 Refrigeration piping and heat transfer components
  • ASME B31.8 Gas transmission and distribution piping systems
  • ASME B31.9 Building services piping
  • ASME B31.11 Slurry Transportation Piping Systems
  • ASME B31.12 Hydrogen Piping and Pipelines
• ASTM – American Society for Testing and Materials
• API – American Petroleum Institute
• EN 13480 – European metallic industrial piping code
  • EN 13480-1 Metallic industrial piping – Part 1: General
  • EN 13480-2 Metallic industrial piping – Part 2: Materials
  • EN 13480-3 Metallic industrial piping – Part 3: Design and calculation
  • EN 13480-4 Metallic industrial piping – Part 4: Fabrication and installation
  • EN 13480-5 Metallic industrial piping – Part 5: Inspection and testing
  • EN 13480-6 Metallic industrial piping – Part 6: Additional requirements for buried piping
  • PD TR 13480-7 Metallic industrial piping – Part 7: Guidance on the use of conformity assessment procedures
  • EN 13480-8 Metallic industrial piping – Part 8: Additional requirements for aluminium and aluminium alloy piping
• EN 1993-4-3 Eurocode 3 — Design of steel structures – Part 4-3: Pipelines
• AWS – American Welding Society
• AWWA – American Water Works Association
• MSS – Manufacturers’ Standardization Society
• ANSI – American National Standards Institute
• NFPA – National Fire Protection Association
• EJMA – Expansion Joint Manufacturers Association

*) edited from en.wikipedia.org

Read More

Tentang Solidworks Flow Simulation

Software CFD yang paling saya sukai dan sangat user friendly adalah SolidWorks Flow Simulation. Merupakan add-in dari Solidworks yang hanya tersedia di Solidworks versi Premium yaitu  adalah software untuk analisa CFD (computational fluid dynamics) yang powerfull

   

dan memudahkan Anda untuk mensimulasikan aliran fluida, perpindahan panas, dan gaya fluida sehingga Anda dapat mengetahui dampak dari kinerja fluida tersebut.

Software ini tidak kalah dengan software CFD lain seperti ANSYS, NASTRAN, dan lain-lain. Bahkan menurut saya paling mudah dioperasikan dan hasilnya sangat akurat & informatif. Software ini mampu :

Mengevaluasi dan mengoptimalkan kondisi fluid flow yang kompleks
• Analisa aliran yang kompleks melalui komponen di sekitar Anda dengan Parametric Analysis
• Pengkondisian model dengan kondisi aliran, seperti pressure drop, untuk memenuhi tujuan akhir desain
• Mendeteksi adanya turbulensi dan resirkulasi aliran dengan animasi flow trajectories
• Dapat digunakan  pada aliran non-Newtonian fluid, seperti darah dan plastik cair
• Analisa pengaruh impeler yang berbeda dan fans pada desain Anda
• Dapat menganalisa kondisi seperti porositas, kavitasi, dan kelembaban

Mengurangi risiko overheating dalam desain Anda
• Visualisasi distribusi temperatur di dalam dan sekitar produk Anda
• Analisa gabungan analisis thermal, konveksi, konduksi, dan efek radiasi
• Analisa thermal dengan waktu tertentu (transient analysis)
• Menemukan solusi terbaik untuk memenuhi tujuan desain Anda, seperti efisiensi pertukaran panas

Memprediksi dan memenuhi parameter aliran udara dan kenyamanan dalam suatu lingkungan/environment
Modul HVAC termasuk pemodelan radiasi kompleks, parameter kenyamanan, dan material bangunan untuk mengevaluasi gerakan gas dan suhu dalam suatu lingkungan/environment.

Mendapatkan visualisasi yang kuat dan akurat dari hasil analisa
• Memanfaatkan plot Bagian atau Permukaan untuk mempelajari distribusi nilai-nilai yang dihasilkan, termasuk kecepatan, tekanan, vortisitas, suhu, dan fraksi massa
• Mengukur hasil pada setiap lokasi dengan Permukaan, Point, dan Volume Parameter
• Grafik hasil analisa
• Secara otomatis mengekspor data ke Microsoft Excel.

Selanjutnya saya akan memposting beberapa contoh analisa sederhana Flow Simulation menggunakan Solidworks Flow Simulation…Selamat menikmati….

Read More

Materi Presentasi Basic Pressure Vessel

Materi yang berisikan dasar2 pengenalan Pressure Vessel untuk tingkat pemula.

Basic Pressure Vessel

Klik disini untuk download.

Apabila ada pertanyaan atau berkenan mendapatkan training dan pelatihan bisa klik link ini

Read More

Prosedur Fabrikasi untuk Pressure Vessel

Secara garis besar fabrikasi Pressure Vessel dapat dibagi menjadi beberapa tahap, antara lain :

1. Preparation and Assembly

2. Inspection for Test

3. Finishing atau Painting

Untuk lebih detailnya, dapat saya jelaskan dibawah, langsung aja ya…ga pake lama…heheheh

Flowchart Proses Fabrikasi

1. Material Identification

– Validasi spesifikasi dengan mill certificate/test report

– Cross check tipe, grade, cutting size dengan design drawing

Mill Certificate

Material Stamp

2. Marking and Stamp

– Marking sesuai dengan cutting plan dan fabrication drawing

– ID marking untuk pressure part

– Allowance untuk mengantisipasi adanya welding shrinkage & over cut

Marking 1

Marking 2

3. Cutting and Edge Preparation

– Pemotongan pipa dan nozzle sesuai dengan desain

– Finishing ujung nozzle dan butt weld menggunakan machining dan grinding

– Untuk material stainless steel, cutting menggunakan plasma cutting

Cutting 1

Cutting 2

4. Shell and Plate Rolling

– Proses rolling plate pada rolling machine (cold forming)

Rolling

5. Fit Up Nozzle

– Dimensional check dilakukan setelah marking lokasi daripada nozzle

– Check orientasi dari nozzle menurut design drawing

Fitup

6. Welding

– Proses penyambungan antara lain nozzle ke shell, longitudinal dan circum

welding pada shell, head ke shell dan beberapa koneksi lain

– Tipe welding yang sering digunakan Shield Metal Arc Welding (SMAW), Gas

Tungsten Arc Welding (GTAW) (Baca selengkapnya di Macam2 Metode Pengelasan…)

Welding 1

Welding 2

7. Inspection & Test Plan

Dokumen yang berisi record berbagai macam aktifitas inspeksi untuk

sebuah pressure vessel dari mulai persiapan hingga desain dan fabrikasi yang

sesuai dengan design drawing, code standard dan spesifikasi yang sudah

ditentukan.

ITP PRESSURE VESSEL

Non Destructive Test

NDT adalah suatu metode pemeriksaan yang digunakan untuk memeriksa kondisi

cacat atau kerusakan mekanikal pada sebuah logam tanpa mengubah atau

merusak secara fisik.

8. Finishing

Painting atau pengecatan dilakukan sesuai dengan Standard Procedure atau Client

Specification

9. Shipment

Shipment

Read More