Ada beberapa hal yang perlu digunakan sebagai data input apabila kita mau melakukan pipe stress analysis dari modifikasi fasilitas yang ada.Pendekatan model haruslah serealistis mungkin dengan kondisi nanti piping ini akan diinstal. Kalau misalnya anda melakukan tie-in ke existing piping system yg ada, dilihat dulu apakah ke pipeline atau ke piping. Keduanya ini merupakan hal yg berbeda pendekatan modelingnya. Apabila tie-in dilakukan terhadap pipeline, tie-in tersebut bisa diasumsikan sebagai anchor seperti yg Bapak maksudkan. Tetapi apabila tie-innya terhadap piping existing, tie-in tsb tidak bisa langsung diasumsikan sbg anchor. Pendekatan modelnya harus dicarikan lokasi anchor terdekat. Karena selain akan mempengaruhi strength dari sistem piping yg sudah ada, juga hasil kalkulasinya nanti tidak akan mendekati kondisi realistis pada saat piping sistem tsb diinstal.

Tanya – adi_sepria

Dear Rekan Migas,

Mohon bantuan rekan-rekan sehubungan dengan hal yang berkaitan dengan Piping Stress Analysis berikut;

1. Untuk stress analysis pipa baru yang di tie-in ke existing pipe, yang saya tahu tie-in point di pipa existing ini dalam di asumsikan sebagai anchor point, benarkah? kenapa demikian?

2. Bagaimana cara mendapatkan data allowable forces, moments dan movements pada tie-in point di pipa existing tersebut? apakah berdasarkan data stress analysis pipa existing atau dikalkulasi ulang?

3. Apakah semua konsultan untuk Piping stress analysis memerlukan data allowable forces, moments dan movements pada tie-in point dari clientnya? Karena pada project sebelumnya ada konsultan yang tidak meminta data tersebut kepada clientnya.

Tanggapan 1 – Teddy Susanto

Sebaiknya sebagian pipa existing downstream dan upstream tie in ikut dimodelkan juga, perlu existing iso atau hasil site survey, modelkan sejauh beberapa supports atau axial stop atau anchor terdekat (berupa anchor support atau nozzle).

Data allowable stress diketahui jika existing pipanya diketahui materialnya dan design codenya. Moment dan movement hanya bisa diketahui jika tersedia stress report existing atau sebagian ikut dimodelkan juga saat bapak melakukan analisis(kalkulasi ulang) seperti yg saya katakan di atas.

Jadi hal pertama yg perlu dilakukan adalah mengumpulkan existing data dan parameter, stressing nomor sekian.

Tanggapan 2 – Adilla Pratama

Selamat malah teman2 semua..mungkin saya mencoba menjawab apa yg di tanyakan sama mas asep..mohon koreksi jika ada yg salah atau kurang berkenan, maklum saya juga masih belajar dan semata2 hanya ingin berbagi kepada sesama teman ..
untuk pertanyaan yang

1. Menurut pengalaman saya dan yang pernah saya temui memang seperti itu dengan alasan..untuk memperpendek kalkulasi ,terutama jika jumlah kalkulasi terlalu banyak dan waktu pengerjaan mepet memang bisa digunakan cara seperti ini dan dikarenakan juga mungkin data pipa existing yang lama tidak cukup informasi atau kurang lengkap..tetapi jika bisa dilakukan pengecekan data dan pengukuran dilapangan maka akan lebih bagus lagi.

2. data allowable force biasanya didapatkan pada data referensi pada project terdahulu atau mengacu pada code yang berlaku, moment juga bisa mengacu pada cobe asme atau ansi ..melakukan kalkulasi ulang juga bisa dilakukan.

3. perlu karena akan jadi referensi dalam melakukan kalkulasi pada analisa stress selanjutnya.

terimakasih

mohon koreksi jika ada kekurangan.

Tanggapan 3 – firdaus

Dear Pak Adi,

Tema yang menarik. Mungkin senior2 pipe stress di sini bisa jawab.
Mungkin saya yg masih hijau pengen sharing thoughts sedikit. So, CMIIW.

Menurut saya, untuk menganalisa piping system yg existing, kita mesti tahu story dari system tersebut.
Dalam artian, verifikasi apakah system yg ada sekarang memang sudah OK atau tidak. Anda tentu tidak mau disalahkan atas ‘kesalahan’ orang lain, bukan?

Jika memungkinkan, Anda perlu mengecek bahwa (but not limited to):

Semua loads pada static and rotating equipments tidak melebihi allowables as per regulating codes.

Overall systems tidak memilliki stress yang melebihi code, artinya the system satisfies the regulating code.

Kalaulah ada special support seperti spring support atau special case lainnya, Anda perlu memverifikasinya.

Thermal movements dari system yg ada perlu juga dicek.

Apakah dalam hisstory selama piping system tersebut ‘in service’ ada terdapat failure seperti flange leakage, atau lainnya. Ini penting untuk diperhatikan.

Kalau sudah, let’s see pertanyaan Anda satu per satu:

Tie-in Point (TP) sebagai anchor. Sebelumnya Anda tentunya harus memastikan kalau TP ini termasuk dalam kriteria critical line. Karena anda tentu tak mau buang2 waktu, bukan? OK, TP sebagai Anchor point sah2 saja, asal bukan sebagai Rigid Anchor. Karena menurut saya, being stringent is the best policy untuk hal ini. Mungkin pada TP tersebut ada thermal movement atau moment load dengan besaran tertentu yg dapat mempengaruhi system perpipaan yang akan Anda buat.

Tergantung kepada waktu, necessity dan keinginan Anda. Kalau Anda telah mengecek pipe stress analysis report sebelumnya dan merasa PD dengan hasil yg ada (misalnya dengan mengecek di beberapa node) go ahead. Untuk amannya juga, Anda bisa memberi note atau boundary condition dengan approval client, bahwa Anda mendasarkan perhitungan Anda pada perhitungan kontraktor sebelumnya, atau berdasarkan pipe stress analysis yg sudah ada. Dalam artian, misalnya, Anda menganggap ada thermal movement atau load sebesar sekian berdasarkan perhitungan sebelumnya pada TP X, dan Anda menggunakannya sebagai acuan kalkulasi Anda.

Sudah saya coba bahas di pembukaan e-mail saya.

Lebih jauh mengenai problem ini adalah mengetahui tentang umur dari piping system ini (terkait dengan fatigue). Karena, contohnya dalam ASME B31.3, umur piping system didesain untuk 25 tahun. Mungkin senior2 piping di milis ini bisa memberi informasi kemungkinan adanya fatigue terkait dengan umur piping system, sehingga mungkin piping load atau thermal movement lebih besar. Atau mungkin ada semacam toleransi berapa persen atau semacam index atau tabel untuk ini. Atau ada code yg mengatur tentang existing piping seperti ini?

Mohon maaf jika banyak yg irrelevant.

Tanggapan 4 – ‘Kukuh A. Damayanto’

Pak Adi,

Saya mencoba sharing pengetahuan dan pengalaman saja.
Ada beberapa hal yang perlu digunakan sebagai data input apabila kita mau melakukan pipe stress analysis dari modifikasi fasilitas yang ada.

1. Pendekatan model haruslah serealistis mungkin dengan kondisi nanti piping ini akan diinstal.

Kalau misalnya Bapak meakukan tie-in ke existing piping system yg ada, dilihat dulu apakah ke pipeline atau ke piping.

Keduanya ini merupakan hal yg berbeda pendekatan modelingnya.
Apabila tie-in dilakukan terhadap pipeline, tie-in tersebut bisa diasumsikan sebagai anchor seperti yg Bapak maksudkan.

Tetapi apabila tie-innya terhadap piping existing, tie-in tsb tidak bisa langsung diasumsikan sbg anchor. Pendekatan modelnya harus dicarikan lokasi anchor terdekat.

Karena selain akan mempengaruhi strength dari sistem piping yg sudah ada, juga hasil kalkulasinya nanti tidak akan mendekati kondisi realistis pada saat piping sistem tsb diinstal.

2. Pertanyaan no 2 ini mesti diklarifikasi dulu, apakah allowable force, moment dan movement pada piping ataukah pada nozzle dari equipment?

Kalau untuk piping system, hanya bisa diperoleh dari hasil kalkulasi saja. Artinya kalau ingin didapatkan allowable force, moment dan movement dari existing piping system di titik tsb, harus dilakukan kalkulasi terhadap titik itu.
Tetapi kalau untuk nozzle dari equipment, harus ada data dari vendor equipment tersebut.

3. Mungkin query no 3 sudah terjawab di no 1.

Demikian mudah-2an bisa membantu Pak Adi.

Tanggapan 5 – tengku dylan

Pak Adi,

Saya akan coba menjawab sesuai pengalaman saya dan teman2 selama ini melakukan Hot Tap Analysis.

1. Untuk point satu, Anchor pada titik tie in point ke existing pipe hanya bisa dilakukan bila anda melakukan analysis secara terpisah, yaitu anda melakukan analysis untuk existing pipenya sesuai dgn actual case dilapangan, ini berarti jgn lupa corroded tab di configuration di input untuk memperhitungkan pipa yg sdh terkorosi selama life of plant, lalu anda lakukan analisa seperti biasa, dan ambil nilai displacement pada case operating pada saat Tie in akan dilakukan ke new pipe. Lalu pada file yg baru yaitu new pipe anda akan analisis dgn temperatur ambient dgn memasukkan predefined displ. ke anchor (yaitu titik Tie in anda).

Namun cara ini kurang akurat dan sangat jarang digunakan, oleh karena itu saya sarankan untuk menggunakan methode ke-2 yaitu sbb:

– Pertama-tama anda modelkan existing pipe dan new pipe dalam satu file calculasi. Anda tentukan kira2 sampai mana perlunya existing pipe ikut dimodelkan (ini tergantung judgment anda, sy tdk bs memberi pendapat krn sy tdk tau bgmn persisnya routing dan systemnya).

– Lalu pada model existing anda masukkan nilai Temp. Operating pada saat Tie in akan dilakukan dan pressurenya, sementara pd bagien new system anda masukkan Temp. Ambient dan pressurenya bisa zero bila tdk ada tekanan saat itu. Pada existing pipe anda modelkan semua supportnya, sementara untuk bagian new system anda cukup memberi node saja pada titik dimana akan dipasang support.

– Lalu anda cukup set Load case T1 (OPE), kecuali bila ada equipment pada existing system anda, maka anda bisa tambahkan displ. dr si equipment shg case mjd T1 +D (OPE).

Pasti anda akan bertanya kenapa case T1 kok Operating bukan Expansion, jawabannya adalah karena tujuan kita pada analysis yg pertama ini adalah mencari nila displacement saja pada titik support existing. CAESAR membedakan OPE, EXP, dan OCC, SUS adalah saat perhitungan stressnya saja. (untuk lebih memahaminya mungkin anda bisa berimprovisasi dgn mencoba dua2nya yaitu T1 (OPE), dan T1 (EXP), pahami cara kerjanya.

– Setelah anda run dan dapatkan hasilnya notice nilai displacement pd titik support existing lalu save dgn nama Hot Tap_T1 atau terserah anda.

– Lalu anda copy file itu, dan buat sebagai nama baru, misal Hota Tap_Normal atau semisalnya.

– Pada analysis yg kedua ini anda lakukan analysis degn memasukkan Nilai2 Operaing Normal, Maximim dan Minim spt analysis complete biasa.

– Lalu anda imposed setiap displacement yg didapat dr analysis yg pertama ke point2 support existing, dgn menggunakan CNode untuk imposed displ.nya

– untuk new system anda masukkan supportnya pada titik (node) yg telah anda siapkan pada analysis pertama tadi.

-Setelah itu check error dan set load case anda krg lbh :

L1 = W+D1+T1+P1 (OPE) (Normal Operating)

L2 = W+D1+T2+P1 (OPE) (Max.Ope)

L3 = W+D1+P1 (OPE) (Min Ope/Shutdown)

L4 = W+P1 (SUS)

L6 = L1-L3 (EXP) (Displ. stress for Normal Ope)

L7 = L2-L3 (EXP) (Displ. stress for Max. Ope)

2. Untuk pertanyaan nomor dua ini memang kembali ke clientnya, tp rata2 client banyak yg memintanya, sperti yg saya alami, mereka meminta stress dan loading pada Tie in Point dipastikan yg mana menggunakan Split Tee, dimana pada split tee ini secara longitudinal mereka rentan akan load in circumferential direction, prinsipnya hampir sama dgn Reinforcement Pad or saddle, walaupun dia kuat akan internal pressure tp anda hrs check circ. load ini, coba didiskusikan dgn vendor dan minta allowable loadnya dari mereka, atau anda bisa menggunakan Finite Element Analysis Software untuk mendapatkan allowable loadnya. Saya dlm hal ini menggunakan FE_Pipe untuk memodelkan Split Tee guna mendapatkan Allowable loadnya stlh diskusi dgn vendor yg ktk itu hanay memberi perhitungan wall thickness dan reinforcement biasa saja.

3. Untuk pertanyaan nomor 3 saya rasa sdh terjwb di nomor dua di atas.

Demikian, saya harap share ini dapat membantu.
Terima Kasih.