Mohon pencerahan, gimana menentukan luas tampang dari suatu elemen struktur yang telah mengalami korosi…
Luas tampang yang saya maksud adalah luas tampang yang masih dapat digunakan dalam perhitungan kekuatan struktur…
Pertanyaan : Badaruddin

Mohon pencerahan, gimana menentukan luas tampang dari suatu elemen struktur
yang telah mengalami korosi…
Luas tampang yang saya maksud adalah luas tampang yang masih dapat digunakan
dalam perhitungan kekuatan struktur…

Tanggapan 1 : Hasanuddin

Pak Badaruddin,
Untuk menentukan luas tampang suatu struktur yang mengalami korosi, bisa menggunakan
suatu metode NDT yang menggunaan teknik digital imaging yang bisa mengidentify
corroded region, extent of damage dan besarnya area yang terkorosi.

Secara manual juga bisa dilakukan dimensional measurement (tetapi dibutuhkan
ketelitian extra) dengan menggunakan peralatan2 bantu yang akurasi-nya dapat
dipertanggungjawabkan.

Berbicara masalah perhitungan kekuatan struktur, erat sekali kaitannya dengan
structural reliability & integrity. Untuk itu, tidak cukup hanya dengan
menentukan luas penampang/ area yang terkorosi. Diperlukan juga data2 yang integrated
dan memadai ttg jenis dan sifat2 korosi yang ada (local/global), stress concentration,
dsb.

Beberapa elemen penting yang diperlukan untuk menganalisis reliability/integrity
suatu structure adalah limit states, failure modes, limit state functions, data
analysis, evaluation of failure probability dan result assessment.

Saya kira dg berkoordinasi antar kolega2 di plant Anda yang specialist di bidang
NDT, corrosion dan plant reliability akan bisa mendapatkan suatu data spesific
yang diperlukan untuk menentukan berapa kekuatan struktur sisa yang ada.

Tanggapan 2 : Badaruddin

Pak Hasanuddin,
Makasih atas tanggapannya, saya masih belum paham dengan structural reliability
& integrity yang anda maksudkan, yang saya tahu bahwa suatu struktur dikatakan
safe jika property elemen yang digunakan masih cukup untuk menahan stress yang
terjadi baik tension maupun compresion, serta rigid dan masih dalam batasan
defleksi yang diizinkan ketika dioperasikan…

Untuk menentukan bahwa property dari suatu elemen masih cukuat kuat untuk menahan
stress tersebut, salah satu yang ditinjau adalah luas tampang(cross sectional
area).. untuk elemen yang telah mengalami korosi tentunya luas tampang juga
akan berkurang(maaf kalau salah), salah satu contoh kasusnya adalah, suatu struktur
jembatan sederhana diatas sungai aliran air laut, dimana elemen yang digunakan
sebagai main beam adalah ex pipa prosses.. karena umur pipa tersebut secara
visual telah mengalami korosi…

Tanggapan 3 : Hasanuddin

Pak Badar,
Saya sependapat dengan Anda bahwa suatu struktur dikatakan safe jika masih cukup
untuk menahan stress yang terjadi, rigid dan masih dalam batas defleksi yang
diizinkan, Dan untuk menentukan itu, salah satu yang mesti ditinjau adalah cross
sectional area.

Untuk struktur dengan penggunaan "kelas berat" (spt platform, dll)
analysis-nya mesti integrated, setidaknya secara detail memprediksi fatigue
life-nya, dll. Faktor korosi juga mesti clear karena proses korosi itu sendiri
kontinyu dan bahkan mengalami propagasi sehingga mau tidak mau berpengaruh terhadap
strength suatu struktur (hal ini dibahas di structural integrity/reliability).

Untuk struktur dengan penggunaan "kelas berat" analysis-nya mesti
integrated. Setidaknya mesti secara detail memprediksi fatigue life-nya, dll.

Untuk case fabrikasi bridge (asumsi saya relatively non/light-load) dengan
ex pipa proses, at least mesti diperhatikan beberapa factor:
– allowable base metal stresses
– stress analysis
– discontinuity (kemampuan menerima panas dari welding, cutting)
– strengthening (perlu tidaknya diberikan perkuatan)
– base metal conditions (untuk root pas welding, painting, dll)
– welding sequence (untuk meminimize residual stress dan distorsi)

Rekan lain mungkin ada yang mau nambahin.

Tanggapan 4 : Jacob Jordanus

Pak Badar,
Sekedar menambahkan sedikit uraian yg dari Pak Hasan.

IMHO, Its actualy not advisable to rely on existing steel which is already
corroded as a main beam.

Namun jika keadaan yg memaksa, maka:

  1. Dalam menentukan luas effektifnya, disarankan memakai pendekatan konservatif
    mengingat faktor ketidakpastian dari proses korosi dan tingkat laju nya (rate
    nya sekitar 0.1mm/year?)dan sifatnya yg berkelanjutan dan merambat ke bagian
    yg lain dari besi induk. Jadi misalnya kalau menurut visualisasi kita bahwa
    korosi yg terjadi pd pipa dgn ketebalan 15mm telah mencakup5% dr penampang,
    dan expected life span dr jembatan tadi 10 th maka penampang effektifnya bisa
    kita estimated. (ingat
    perlu diperhitungkan pula bahwa akan terjadi penipisan 0.1mm/year misalnya,
    pada penampang tsb).

  2. Walau dr perhitungan menunjukan bahwa existing pipenya masih dpt
    digunakan hingga jangka waktu tertentu, sangatlah dianjurkan untuk memperkuat
    penampang yg mengalami korosi, misalnya dgn "menyelimuti" area tsb
    dgn pipa yg masih baik (localized strengthening) especially at critical area.

Tanggapan 5 : Badaruddin

Pak Hasanuddin,
Mohon dikoreksi jika salah, apakah yang anda maksudkan dengan structural realibility
adalah justifikasi terhadap umur layak pakai dari suatu konstruksi, dimana pada
umur yang telah kita tentukan konstruksi tersebut sudah tidak dapat dipakai
lagi karena berbagai hal misalnya : Struktur telah berdeformasi signifikan akibat
settlement dari pondasi, akibat konsolidasi tanah secara terus menerus, Cross
sectional area yang semakin berkurang akibat korosi Penurunan yield stress,
atau terjadinya regangan yang berlebihan akibat beban bolak balik yang menyebabkan
fatigue pada suatu elemen

Apakah structural integrity memiliki makna yang sama dengan structural realibilty???

Tanggapan 6 : Hasanuddin

Pak Badar,
Kebetulan saya bukan seorang reliability engineer sehingga tidak banyak yang
saya tahu ttg hal ini. Sedikit share aja (dan semoga ada rekan lain yang tertarik
menambahkan atau memberikan koreksi apabila ada kesalahan).

Structural reliability adalah suatu analisa probabilitas dari factor2 spt uncertainty
in loading, material properties, geometry, boundary conditions, dll. untuk menjustifikasi
umur layak pakai, performance dan risk of failure dari suatu konstruksi/engineered
system sehingga tercapai suatu kesimpulan fit-for-service. API 579 Recommended
Practice Fit for Service mungkin bisa Anda jadikan referensi ttg reliability
ini.

Sedangkan structural integrity adalah suatu analisa ttg deformasi, damage dan
failure dari suatu material/komponen yang merupakan bagian dari suatu konstruksi/engineerind
system. Main focus-nya adalah fatigue crack, fracture, residual stresses, crack
initiation & growth, dll. Biasanya menggunakan metode finite element.

Structural integrity memberikan data2, model dan tools yang dibutuhkan untuk
tercapainya suatu structural reliability.

Tanggapan 7 : Badaruddin

Pak Jacob, makasih atas advisenya, tetapi untuk kasus ini saya mengasumsikan
pengurangan tampang sebesar 20%, mungkin nilai ini terlalu besar..