Based on fluid hammer calculation, liquid slug velocity of 27 m/s can make
unbalance force is about 1200 kN that over than weld strength of line stop. The
manual calculation show the fluid hammer effect is a likely the reason for the broken
pipe support.
Fluid hammer is that effect where during the steady state the fluid flow through
the piping system is suddenly stopped at one point (t = 0) . As fluid continues to flow
into the area of stoppage, i.e.: upstream of the valve, the fluid compresses causing a
high pressure situation at that point. A compressive pressure wave moves away from
the stop point, then at some time t = t1, the high pressure wave moving at the
speed of sound in the fluid, exists between two elbow-elbow pairs.

Tanya – Fery Simbolon

Pak El,

Terima kasih atas replynya, memang benar dari gambar lebih mudah menerangkan permasalahannya.

Terlampir pdf filenya dan ditunggu commentnya ๐Ÿ™‚

Pak Budhi, apakah bisa diupload di milis migas? Mohon maaf filenya cukup besar 1.3 MB.
Terima kasih.

Attachment : Flowlines.pdf

Tanya รขโ‚ฌโ€œ Teddy

Pak Ferry,

Apakah sudah coba disimulasikan setiap case yang ada menggunakan
CAESAR/Autopipe?, sekaligus menghitung kekuatan support yang patah
menggunakan analisis elastis dan plastis FEA? dari situ bisa di analisis
balik ke load yang lebih dekat.

Saya sempat menghitung slug load nya, menggunakan pipa 10′ dan fluid
properties dan velocity seperti yang diberikan, perhitungan saya menyatakan
angka yang jauh lebih besar dari hasil perhitungan bapak.

Feeling saya kok, sebenarnya slug yang lebih berpotensi…karena saya
perhatikan fluid hammer seharusnya terjadi saat shut down (penutupan valve),
bukan saat start up, potensi slug lebih saat start-up. sementara kejadian
ini terjadi setelah start-up bukan? CMIIW

Saat saya masih di RasGas ada kejadian serupa ini, tapi line nya flare
header. 62′ kalo tidak salah ingat, hampir seluruh support terlempar keluar.

Saya usulkan untuk melakukan root cause analysis secara menyeluruh, karena
informasi loading saja tidak cukup menentukan penyebabnya apalagi
mitigasinya.

Tanggapan 1 – Fery Simbolon

Pak Teddy,

Terima kasih atas balasannya. Memang benar failure terjadi pada saat start up.

Sebenarnya slug force yg menjadi alasan saya pertama kali tapi karena ada konsultan yg telah menghitung capacity dari actual welding yang lebih besar dibandingkan slug force jadinya agak ragu dan lari ke analisa fluid hammer, walaupun analisa fluid hammer ini susah dibuktikan dalam kondisi start up.

Resultant slug force yang saya dapat utk velocity 42 m/s dengan fluid density 860 kg/m3 dan diameter dalam pipa sebesar 230 mm adalah 89 kN. Bila DLF sama dengan 2 maka resultant forcenya didapat 2×89 = 178 kN. Sedangkan actual weld capacity yang dihitung konsultan sebesar 216 kN.

Yang menarik disini terdapat dua hasil yang berbeda utk weld capacity, kontraktor kami mendapatkan weld capacity yg lebih rendah daripada hasil konsultan yakni sebesar 160 kN. Kami memang masih dalam tahap investigasi root cause Pak Teddy.

Untuk mengurangi velocity fluid maka yang akan kami lakukan adalah equalizing pressure utk upstream dan downstream dari EV dengan cara menginjeksikan fluid ke downstream EV. Dengan simulasi didapat 12 m/s.

Apakah ada informasi lain yang harus saya cari selain:

1. Simulasi dynamic loads pada saat normal operasi, skenario shutdown, start up dengan atau tanpa equalizing pressure sebelum EV dibuka.

2. Kekuatan las design dan aktual (kualitas las2an).

3. Simulasi dengan menggunakan Triflex (pipe stress analysis software) oleh kontraktor dengan berbagai macam load. Dari simulasi didapat bahwa untuk menggerakkan pipa sebesar 200 mm dibutuhkan slug load 120 kN. Dari hasil ini dan weld capacity memang bisa langsung disimpulkan bahwa slug load menjadi penyebab utama. Tapi failure ini bukan terjadi pada saat start up yg pertama kali, mungkin juga sebelum failure ada beberapa pipe support yg telah mengalami plastic deformation tanpa diketahui jadinya menyebabkan efek domino.

Terima kasih Pak Teddy atas masukkannya.