Mohon bantuannya bagaimana menghitung natural elastic bending sehingga pipa tsb bisa menyesuaikan dengan lekukan tanah tanpa menyebabkan terjadinya deformasi pada line pipe tsb?Pertanyaan : Abdul Kohar

Mohon bantuannya bagaimana menghitung natural elastic bending sehingga pipa
tsb bisa menyesuaikan dengan lekukan tanah tanpa menyebabkan terjadinya deformasi
pada line pipe tsb?


Tanggapan 1 : Satio Braskoro

Sebenarnya saya agak bingung dengan pertanyaan ini, tapi coba saya jawab saja
ya.

Bending pada pipa tanpa menyebabkan deformasi pada linepipe ? Apa yg anda maksud
dgn deformasi itu adalah "residual strain". Soalnya kalau ada bending,
tentu saja pipanya akan deform. pipanya akan punya residual strain kalau melebihi
batas elastic-nya. Kalau melebihi ini lama-lama akan yielding.

Residual strain adalah..bahasa gampangnya," kalau pipanya dibengkokin,
trus gaya bengkoknya dihilangkan, pipanya akan kembali lurus kalau stress atau
strainnya masih dibatas elastic. Kalau gaya bengkoknya melebihi elastic limit
(plastic), maka setelah gaya tersebut dihilangkan, pipanya ngak akan kembali
lurus seperti sediakala, tapi agak bengkok…Ini lah yg disebut "residual
strain"."

Selanjutnya, karena pertanyaan anda saya asumsikan menyangkut dgn instalasi
(ini pertanyaan anda; sehingga pipa tsb bisa menyesuaikan dengan lekukan tanah),
maka sebagai orang offshore PL, saya akan jawab menurut salah satu code: DNV
OS F101 (strain based).

Bending selama installasi, berhubungan erat dengan Radius of curvature (R)
dan radius dari pipa (r), rumusnya:

r/R = 0.27% untuk pipa X70,
r/R = 0.25% untuk pipa X65, dll lihat di DNV OS F101.

Rumus diatas akan menentukan R tepat pada batas elastiknya, tapi sebenarnya
pipa diperbolehkan untuk melebihi batas elastisnya sampai 0.2%. (But, Suplementary
requirements shall be performed)

Sebenarnya rumus diatas (r/R=…) adalah dari Simple beam eq, sbb:

R = EI/M (1)
Stress = MD/2I (2)
Stress/strain = E (3)

Kalau R dapet, trus M pasti bisa dihitung dengan rumus (1) diatas tentunya.

Tanggapan 2 : Abdul Kohar

Mungkin perlu saya perjelas pertanyaan saya, yang saya maksudkan limit max.
deformasi yang diijinkan terjadi pada instalasi pipeline karena kondisi tanah
(natural). Dari perhitungan tsb bisa kita jadikan acuan diperlukan atau tidak
bending pipe karena kondisi dari lokasi installasi…..semoga jelas.:)

Benar sekali Pak, setiap bending pada pipa akan menyebabkan terjadinya deformasi
pada pipa itu sendiri, entah deformasi tsb didaerah elastis atau plastis.Bagaimana
dengan deformasi untuk natural bending yang diijinkan apakah deformasi yang
terjadi harus didaerah elastis atau plastis atau kedua-nya diijinkan.

Apakah R yang disebutkan dibawah adalah radius bending dari line pipe yang
disebabkan oleh tanah ( natural ). Kalau saya tidak salah untuk logam yang mengandung
besi diperbolehkan melebihi batas elastisnya 0.1% sedangkan 0.2% untuk logam
yang tidak mengandung besi.Bisa sharing DNV OS F101-nya Pak…???

Tanggapan 3 : Satio Braskoro

Sekarang pertanyaan lebih jelas.

Jadi kondisi natural yang anda maksud adalah kalau pipanya diletakkan dipermukaan
tanah.(begitu kah?).

Untuk offshore PL, kita tidak menghitung Limit max. deformasi yang diijinkan,
tetapi kita hitung allowable lengthnya.

Saya jawab untuk offshore pipepine ya .

Pipanya diletakkan ditanah dalam keadaan lurus, kalau kondisi profile tanahnya
bergelombang, maka ada dua hal yang perlu dihitung:
1. Static span
2. Dynamic span (Vortex induced vibration)

Kedua analisis diatas harus dihitung untuk 3 kondisi yg berbeda (installasi,
hydrotest & operation).

Dari static & dynamic span untuk ketiga kondisi diatas, anda akan mendapatkan
allowable lengthnya.

Kalau untuk static span batasan adalah von mises stress nya harus lebih kecil
dari pada suatu factor yang nilainya tergantung dari safety classnya. Yang perlu
diingat static allowable span ini bukan hanya karena bending, tetapi lateral
load (berat sendiri dan gaya dari wave & current) dan axial load (karena
temperature, friction tanah & residual tension dari installasi) juga diperhitungkan.

R yang saya maksudkan itu adalah R selama installasi, jadi sifatnya hanya sementara
saja. Anda bisa lihat di DNV OS F101 (2000), Section K Installasi, Table 12.5.