Publisher

UGMUGM

Journal Journal of Mechanical Design and TestingJournal of Mechanical Design and Testing Abstract

Penelitian terkait kekuatan sisa pipa penyalur dengan cacat terkorosi merupakan proyek penting dalam industri pipa minyak dan gas. Hal tersebut dipelajari selama bertahun-tahun, menggunakan beberapa metode eksperimental, numerik, analitik maupun secara empiris. Beberapa kriteria penilaian dengan code yang telah dikenal adalah ASME B31G, Modified ASME B31G, DNV RP 101, RSTRENG dan sebagainya. Namun, pendekatan empiris dari banyak data eksperimental sering menunjukkan bahwa metode analitikal dengan menggunakan code ini terlalu konservatif untuk mengevaluasi pipa dengan bahan baja grade tinggi dalam hal kekuatan (strength). Pada penelitian ini dilakukan simulasi pengaruh korosi berbentuk kotak tunggal dengan variasi kedalaman dan orientasi cacat terkorosi terhadap sisa kekuatan pipa penyalur dengan menggunakan perangkat lunak elemen hingga Abaqus. Variasi dilakukan pada rasio kedalaman (depth) terhadap ketebalan nominal 30%, 40%, 50%, 60%, 70% dan 80%. Cacat divariasikan pada arah longitudinal 300 mm × 200 mm × depth dan sirkumferensial 300 mm × 600 mm × depth. Pipa penyalur tersebut dipilih dari material API 5L X70 PSL 2. Simulasi dengan metode elemen hingga dalam makalah ini untuk menentukan tekanan kegagalan pada pipa penyalur dengan cacat korosi eksternal dan internal berdasarkan kriteria kegagalan kekuatan von Mises. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tekanan kegagalan pipa penyalur yang terkorosi menurun jika nilai rasio d/t naik untuk semua cacat baik internal maupun eksternal meskipun nilai z atau (L2/D.t) konstan. Tekanan kegagalan lebih tinggi pada lokasi internal dibanding eksternal baik pada arah longitudinal maupun sirkumferensial meskipun secara kalkulasi analitikal dianggap sama. Deviasi yang terjadi maksimum 10.55% pada arah longitudinal dan 5.83% pada arah sirkumferensial. Pada rentang kedalaman (depth) 50% - 60% defect menunjukkan konvergensi antara data analitikal dan data hasil simulasi FEA. Pada design normal operating pressure 2,34 MPa (23,4 Bar) pipa penyalur masih relatif aman untuk cacat sampai 80% dari ketebalan nominal, pada dimensi panjang cacat terkorosi 300 mm arah longitudinal.

Conclusion

Berdasarkan hasil pemodelan dengan perangkat lunak Abaqus terhadap pipa penyalur terkorosi dengan variasi kedalaman dan orientasi dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.• Secara simulasi pressure kegagalan lebih tinggi pada lokasi internal dibanding eksternal baik pada arah longitudinal maupun sirkumferensial meskipun secara kalkulasi analitikal dianggap sama.55% pada arah longitudinal dan maksimum 5.Pada rentang kedalaman (depth) 50% - 60% defect menunjukkan konvergensi antara data analitikal dan data hasil simulasi perangkat lunak elemen hingga Abaqus.• Pada design normal operating pressure 2,34 MPa (23,4 Bar) pipa penyalur masih relatif aman untuk cacat sampai 80% dari ketebalan nominal, pada dimensi panjang cacat terkorosi 300 mm arah longitudinal.

Future Research

Untuk penelitian lanjutan, disarankan untuk melakukan analisis lebih mendalam tentang karakteristik tegangan yang terjadi pada pipa yang terkorosi, terutama pada area cacat. Selain itu, perlu juga dipertimbangkan efek dari variasi dimensi dan orientasi cacat pada distribusi tegangan dan batas kegagalan pipa. Dengan demikian, dapat diperoleh pemahaman yang lebih komprehensif tentang perilaku pipa yang terkorosi dan membantu dalam menentukan tekanan kerja yang aman pada berbagai kondisi. Selain itu, penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan melakukan simulasi pada pipa dengan material dan dimensi yang berbeda, serta mempertimbangkan pengaruh lingkungan dan kondisi operasi yang bervariasi. Dengan demikian, dapat diperoleh data yang lebih luas dan akurat tentang perilaku pipa yang terkorosi dalam industri minyak dan gas.

References

1. Simulasi Numerik Pipa Penyalur Terkorosi Dengan Variasi Kedalaman dan Orientasi | Khusaini | Journal... journal.ugm.ac.id/jmdt/article/view/64301Simulasi Numerik Pipa Penyalur Terkorosi Dengan Variasi Kedalaman dan Orientasi Khusaini Journal journal ugm ac jmdt article view 64301

Metadata

File size	673.83 KB
Pages	11
DMCA	Report