Menentukan Tebal Minimum Pipa

Dalam pembangunan suatu plan yang menggunakan pipa, suatu perusahaan diharapkan mempunyai kemampuan desain plant tersebut. Engineer adalah orang pertama yang bertanggungjawab pada tugas desain ini. Dalam plant tersebut, engineer memulai dengan menentukan tebal minimum yang dibutuhkan. Setelah menemukan besar tebal minimum yang dibutuhkan, engineer mencari schedule dari besaran tersebut. Schedule yang ditentukan pastinya sedikit diatas angka besaran tebal minimum yang telah ditemukan. Hal ini dimaksutkan agar schedule yang ditentukan mampu menahan beban yang diderita terhadap fluida yang mengalir di dalam pipa.

              Penentuan spesifikasi pipa dilakukan pada akhir tahap penentuan tebal minimum. Spesisikasi pipa adalah keterangann yang ada pada pipa mulai dari tebal minimum pipa, diameter pipa dan panjang pipa. Pada spesifikasi pipa terkandung mill certificate yang berisi mechanical properties dari pipa.

              Pada tahap penentuan tebal minimum pipa, digunakan dua standar yang berbeda. Adapun persamaan rumus yang digunakan adalah sebagai  berikut (Sam Kannapan, 1986) :

Dimana:

t_m = tebal dinding minimal, inch

t = tebal pressure design, inch

P = Internal pressure, psig

D_O = diameter luar pipa, inch

S = tegangan izin pada temperatur desain (disebut hot stress), psi

A = Allowance, penambahan tebal untuk melengkapi pengurangan material dikarenakan penguliran, korosi, erosi; manufacturing tolerance (MT) juga diperhitungkan

Y = koefisien yang diambil dari material properties dan temperatur desain. Untuk t<d/6, hasil dari Y tertera pada gambar tabel 2.1.

Untuk temperatur dibawah 900ºF, diasumsikan 0,4.

d = diameter dalam = D_O – 2t

Eq = faktor kualitas adalah produk dari faktor kualitas pencetakan Ec, faktor kualitas join Ej, dan faktor kualitas grade struktur Es ketika pengaplikasian. Hasil dari Ec pada rentangan 0,85 sampai 1,0 dan berdasar pada metode pengujian kualitas pencetakan (pada gambar tabel 2.2a). hasil dari Ej mempunyai rentangan 0,6-1,0 (pada gambar tabel 2.2b) dan berdasar pada tipe weld joint. Hasil dari Es diasumsikan 0,92.

 

Berikut adalah detail perhitungan tebal dinding pipa yang dibutuhkan:

Diketahui bahwa pipa dengan NPS 8 inch yang digunakan memenuhi standar API 5 L Gr B dengan besar tekanan 230 psig yang disambung dengan electrical fussiaon weld (single butt weld) yang diuji dengan 100% radiografi. Besar nilai allowance 0,02.

Adapun penjelasan dari masing-masing perhitungan minimal tebal yang dibutuhkan ada pada tabel berikut di bawah:

Tabel 5 Tebal minimal pada NPS 8 inch

API 5 L Gr B
	Besaran	Satuan	Besaran	Satuan
NPS	8	inch
Allowable Stress (S)	20000	psi
O.Temp	37,78	C
Desain Pressure	230	psi
Ec	1
Ei	1
Es	0,92
Eq	0,92
OD	219	mm	8,625	inch
ID	203	mm	7,99211	inch
y	0,4
CA	0,02	inch
MT	0,125
tm	0,073638	inch
Nominal Thickness	0,084158	inch
SCH	5S
Thickness	0,095	inch