Bagaimana menghitung elastic pipe bend, dan bagaimana menentukan Maximum allowable stress pada pipa bending (cold bend ataupun yang natural bend)? Apakah ada equation yang menghubungkan antara bend radius, panjang pipa dan stress yang terjadi pada pipa di zona bending akibat gaya tarikan dan compressed?
Pertanyaan : Syam Tawakkal

Saya mohon pencerahan, bagaimana menghitung elastic pipe bend, dan bagaimana
menentukan Maximum allowable stress pada pipa bending (cold bend ataupun yang
natural bend).

Apakah ada equation yang menghubungkan antara bend radius, panjang pipa dan
stress yang terjadi pada pipa di zona bending akibat gaya tarikan dan compressed.

Tanggapan 1: Agus Wardiman

Pada offshore pipeline, biasanya client tidak mengijinkan dilakukan cold bend
walaupun DNV OS F-101 mengijinkan. Kalau cold bend dilakukan, batasannya adalah:

  • Bend thinning (penipisan pada proses bending) pada sisi luar pipe bend tidak
    boleh melebihi 0.75mm untuk pipe thickness <15mm, berbeda untuk thickness
    tertentu dan jenis pipa tertentu.
  • Tidak boleh terjadi wrinkle.
  • Out of roundness tidak boleh lebih dari 3% untuk body of pipe bend dan tidak
    boleh lebih dari 1.5% untuk bend ends.

Kalau menggunakan code ASME B31.8 (untuk gas), cold bend diijinkan sampai radius
18D untuk pipe <12", berbeda untuk ukuran pipa yang lain.

Hubungan bend radius dengan stress yang terjadi bisa dihitung mengikuti code
ASME B31.8, batasannya adalah 80% SMYS untuk longitudinal stress dan 90% untuk
combine stress. Stress-stress ini terjadi akibat thermal, poisson,
bending, end cap.

Dari batasan stress pada bending inilah, minimum radius bisa dicari. Cara ini
agak rumit dan membutuhkan banyak data seperti temperature ketika operation,
wall thickness, design pressure, soil temperature, etc.

Ada cara yang lebih mudah dan banyak dipilih oleh client (oil company), yaitu
membatasi bending stress pada nilai tertentu, biasanya 10% s/d 20% dari SMYS.
Dengan perumusan

Rmin = DE / 2Ta

Dimana:
* Rmin = minimum radius allowable
* D = pipe outside diameter
* E = modulus Young
* Ta = allowable stress (10% s/d 20% SMYS)

Kalau kita menghitung dengan lebih teliti seperti saya sebut sebelumnya maka
akan diperoleh minimum radius yang lebih kecil.