Kelemahan CAESAR (meskipun kata penjualnya ini kelebihan) yaitu kecenderungan untuk tidak mau convergence saat iterasi incore numerik, sehingga kita harus berulangkali setting friction stiffness nya. Kalau stifnessnya terlalu rendah, restrain load yang keluar di output report itu jadi meragukan, karena komponen gaya gesek pada arah Z atau X menjadi kecil. Hal ini menyulitkan saat static analysis, terlebih bila menjalankan dynamic analysis. Bakal seru kalau ngomongin dynamic analysis ini. Disarankan, coba dulu satu case pada sistem yang sederhana, misalnya hammering saja, jalankan dulu fatique casenya, jangan sampai salah memberi tanda saat kombinasi case nya, ada vector ada skalar, ada absolut, lalu coba jalankan frekuensi resonansi nya. Hati2 dengan banyak detail di sheet inputnya.

Tanya – winner tarigan

Kebetulan saya sedang mempelajari software pipe stress analysis Caesar II 4.10, dan ada beberapa kesulitan yang saya temui, terutama pada saat melakukan dynamic analysis (steam relief, water hammer, equipment vibration, dsb).
Sekiranya ada di antara rekan-rekan yang punya pengalaman dengan dynamic analysis Caesar II, saya mohon bantuan pencerahan via japri.
Terima kasih..

Tanggapan 1 – Teddy

Selamat bergabung buat pak Winner,

Wah, ini bagian yang tersulit dalam mempelajari stress analysis software, dalam proyek jarang sekali diminta dilakukan, karena memang jika klien menghendaki dynamic analysis maka’charge’ nya pun jadi berbeda jauh. Saya tidak tahu apakah pak winner sudah memakai CAESAR II V.4.5 apa belom, tapi CASEAR versi ini cukup memanjakan pemakai, dibandingkan versi terdahulu, apalagi versi 4.10 yang membuat pusing jika modelnya terpaksa hanya satu stress number dengan ratusan nodal saat melakukan static tapi juga harus seismic.

Pada prinsipnya pak Winner, daripada harus berpusing ria pada berbagai prosedur yang njlimet, dynamic analisis bisa ‘disederhanakan’ dengan menggunakan pseudo-quasi static analysis, yaitu pertama dengan mencari beban maksimum akibat hammering misalnya, lalu mencari dynamic load factor (DLF). Ada aturan lebihlanjut untuk aplikasi DLF ini, tapi nilainya berkisar antara 0-2. Saya sendiri belom sempat mendalami secara lebih komprehensif mengenai berbagai variasi dan aplikasi dari DLF ini. Tapi awal pencariannya adalah dari frekuensi resonansi sistem. Tolong dikoreksi oleh yang lain jika saya keliru.

Sampai sekarang pun masih jadi perdebatan, apakah perlu mengalikan thrust force case PSV pada sistem close loop dengan DLF. Angka 2 ini angka yang konservatif, jika mau konservatif ya kalikan saja beban luar dengan angka ini saat input.

Tapi kelemahan dari pseudo-quasi analysis ini adalah, kita tidak tahu persis pada nodal mana beban maksismum akan terjadi, harus ada analisis yang lebih cermat lagi. Contohnya pada sebuah sistem perpipaan dari heat exchanger ke cracking tower misalnya, dimana fluida mengalami perubahan fase saat ‘berjalan’ di dalam pipa, akibatnya ada slugging disitu. Tentunya harus ada dynamic analisis, karena slug nya kan akan hantam sana-sini pada setiap elbow yang dia lewati. Akibat tidak adanya kesetimbangan momentum saat hantaman, timbul gaya pada salah satu elbow. ini yang menyebabkan vibrasi. Kalau mau pake pseudo statik ya dianalisis pada elbow mana kira-kira ketidak seimbangan paling besar terjadi, hitung gayanya kalikan 2. Tapi kalau mau njlimet ya pake dynamic analisis, hitung fatigue casenya, hitung frekuensi resonansinya, hitung DLF nya,lakukan dynamic run.

Ada satu lagi yang menurut saya kelemahan CAESAR (meskipun kata penjualnya ini kelebihan) yaitu kecenderungan untuk tidak mau convergence saat iterasi incore numerik, sehingga kita harus berulangkali setting friction stiffness nya. Kalau stifnessnya terlalu rendah, restrain load yang keluar di output report itu jadi meragukan, karena komponen gaya gesek pada arah Z atau X menjadi kecil. Hal ini menyulitkan saat static analysis, terlebih bila menjalankan dynamic analysis. Bakal seru kalau ngomongin dynamic analysis ini, sayang tidak ada cukup kesempatan dan waktu untuk mencoba, apalagi buat yang bekerja di konsultan :).

Saran saya, coba dulu satu case pada sistem yang sederhana, misalnya hammering saja, jalankan dulu fatique casenya, jangan sampai salah memberi tanda saat kombinasi case nya, ada vector ada skalar, ada absolut, lalu coba jalankan frekuensi resonansi nya. Hati2 dengan banyak detail di sheet inputnya.

Tanggapan 2 – yudi

Dear Milist

Kalo untuk perhitungan stress analysis Burried Pipeline lebih baik menggunakan Caesar II atau
Autopipe ? dan tolong jelaskan kelemahan dan kelebihan penggunaan software ini pada perhitungan stress analysis Burried pipeline ?

(Mungkin mas Teddy atau rekan rekan milist lain bisa menjelaskan lebih detail).

Tanggapan 3 – Winner L. Tarigan

Terima kasih atas tanggapa mas Teddy. Maaf kalo pertanyaan saya agak mendasar…. Maklum baru belajar:) Sementara ini saya masih menggunakan Caesar
4.10, belum pernah mencoba 4.50.

Yang saya tangkap dari membaca technical referencenya, step-stepnya adalah sebagai berikut (mohon koreksi jika saya salah):

1.pemodelan sistem piping dan analisis statik

2. Mencari frekwensi pribadi sistem dengan analisis modal.

3. Mencari thrust force

4. menghitung dynamic load factor.

5. Run analisis dinamik

Sementara dari email mas teddy, yang saya tangkap prosedur untuk pseudostatic adalah sebagai berikut:

1. pemodelan sistem piping dan analisis statik

2. Memperkirakan node yang paling kritis

3. Menghitung thrust force

4. Ambil asumsi paling konservatif DLF=2.

5. Run analisis dinamik.

Beberapa hal yang ingin saya tanyakan:

1. Apakah frekwensi resonansi sistem yang dimaksud mas teddy adalah frekwensi pribadi system (system natural frequency)?

2.Untuk metode pseudo-static, apakah ini sama dengan psudostatic component? Di technical reference disebutkan bahwa pseudostatic componen adalah komponen static dari suatu dynamic load, misalnya seismic anchor movement. Bagaimana menentukan pesudostatic component dari suatu dynamic load? saya pernah mencoba analisis dinamik untuk PRV. apakah thrust load (yang dihitung dengan utility relief load synthesis) sama dengan maximum absolut response atau pseudostatic component?

3. Bagaimana menghitung besar dynamic load factor?

4. Parameter2 apa yang perlu dipertimbangkan untuk menentukan titik/node paling kritis pada metode pseudostatic?apakah biasanya elbow paling kritis adalah elbow pertama setelah downstream PSV? Terima kasih atas perhatiannya. Buat rekan-rekan lain yang mau sumbang pencerahan mengenai Caesar II, saya tunggu dan saya ucapkan terimakasih.

Tanggapan 4 – hadiwinoto soedar

Info tambahan,

Yang perlu diperhatikan, kita harus memahami dulu teori mengenai vibrasi dan modeling.. hal mana supaya kita tak tercebak hal hal yang kadang2 sulit dimengerti secara logika…. dan kita menyerah .. kalau ada kasus yang tak ada contoh modeling nya di-caesar.
saya pernah ditraining caesar, tetapi kalau menyangkut vibrasi… trainernya orang asing juga tak bisa memberi dasar yg jelas. saya kira tanggap teman kita sebelumnya…tentang penyederhanaan sangat benar.

Tanggapan 5 – Teddy –

Pak Winner,

Yang saya maksudkan adalah kadangkala melakukan dynamic analysis itu, terlalu berlebihan dari segi desain (tapi tidak lantas menyurutkan niat bapak untuk belajar lho!). Salah satu alasan adalah consideration bahwa sering kali dalam mendesain kita lebih cenderung untuk memberi ‘kekakuan’ dari pada flexibility, kita cenderung aman untuk mendesain pipe support disana sini, apalagi untuk aplikasi offshore. Kita tahu bahwa salah satunya besaran vibrasi yang penting adalah kekakuan sistem.

Prinsip kekakuan hampir semuanya diadopsi untuk berbagai jenis ‘gangguan’ dinamis baik itu hydrodynamic-induced, seismic-induced maupun vibration-induced. JAdi selama optimasi kekakuan vs fleksibilitas tidak saling overlapping saya kira pipa akan aman-aman saja.

Step-step yang saya sebutkan dahulu, tidak saklek, karena sebelumnya kita memang perlu merumuskan dahulu kasus dinamik kita akan kita analisis menggunakan apa, apakah cukup modal saja, apakah harmonik (getaran pompa, kompressor), apakah spektral (seismic) apakah time history dsb, karena masing2 memiliki step yang sedikit banyak agak berbeda.

Untuk DLF, saya sekaligus mengkoreksi bahwa besarannya berkisar 1.1 -2, ada rumus yang bisa dipakai yaitu:

DLF = {(1+(2Ccwf/wn)2)/([1-(wf/wn)2]+(2Ccwf/wn)2}0.5

Dimana Cc = rasio system damping dengan critical damping((KM)0.5)

Wf = frekuensi beban dinamik

Wn = frekuensi natural sistem

Rumus di atas hanya berlaku untuk beban harmonik dengan single damping.

Selebihnya Caesar juga menyediakan perhitungan untuk DLF asal kita mengetahui time history dari pembebanannya. Saya belum menemukan formula yang dipakai CAESAR II dalam hal ini.

Sekian kekurangan dan kekeliruannya tolong diperbaiki yang lain.