Dasar Regulasi Perpipaan

Piping Regulation

Untuk merancang sistem pipa dengan benar, Engineer harus memahami perilaku sistem pipa akibat pembebanan dan regulasi (kode standard desain) yang mengatur perancangan sistem pipa. Perilaku sistem pipa ini antara lain digambarkan oleh parameter-parameter fisis, seperti perpindahan, percepatan, tegangan, gaya, momen dan besaran lainnya. Kegiatan Engineer untuk memperoleh perilalcu sistem pipa ini dikenal sebagai analisa tegangan pipa atau dahulu disebut juga analisa fleksibilitas. Kode standard desain dikembangkan di negara-negara industri sebagai jawaban dari berbagai kecelakaan dan kegagalan pada sistem pipa di pabrik-pabrik yang tidak dirancang dengan benar. Karena itu tujuan utama dari kode stan.dar desain adalah keamanan (safety). Analisa fleksibilitas yang diharuskan oleh kode standar juga dimaksud untuk kepentingan keamanan. Secara umum tujuan dari analisa flexibilitas (analisa tegangan pipa) antara lain adalah:

• menghitung tegangan pada pipa agar tetap masuk dalam harga tegangan yang diperbolehkan berdasarkan kode standar desain pipa yang dipakai;

• menghitung gaya yang bekerja pada nozzle dari peralatan seperti bejana tekan, tangki dan lainnya, untuk kemudian dibandingkan dengan kekuatan (strength) dari nozzle tersebut;

• menghitung beban perancangan pada tumpuan pipa (piping support) agar tetap berada dalam batas beban yang diizinkan ;

• menghitung perpindahan pipa terbesar untuk mengantisipasi kemungkinan interferensi antar pipa atau pipa dengan struktur;

•mencari solusi untuk masalah dinamis seperti getaran mekanis dari peralatan, fluid hammer, transient flow dan sebagainya;

• mengoptimasikan perancangan tata letak pipa dan tumpuan pipa.

Analisa tegangan pipa ini pada umumnya menuntut perhitungan yang rumit dan diperlukan spesialis analis untuk melakukan perhitungan manual dengan tangan seperti. Dalam tiga dasa warsa terakhir ini, beberapa peranti lunak komputer untuk analisa tegangan pipa telah dikembangkan dan memungkinkan generalis Engineer dengan latar belakang sistem pipa yang memadai dapat melakukan analisa tegangan pipa dengan mudah. Tujuan dari buku ini untuk memberikan pengetahuan sistem pipa yang cukup agar dapat melakukan analisa tegangan pipa dengan menggunakan piranti lunak komputer seperti CAESAR II.

Kode standard desain dibuat sebagai kompilasi dari pengalaman, kornpromi clan simplifikasi selama lebih sepuluh dasa warsa di negara industri maju terutama Amerika Serikat. Alchir 1800-an dan awal 1900-an, terjadi ledakan pada pipa dan bejana tekanan secara berturut-turut. Pipa pemanas meledak di kapal uap Sultana ketika sedang berlayar di sungai Misisippi pada tanggal 27 April 1865, mengakibatkan kapal tenggelam dalam 20 menit dan 1500 tentara meninggal dalam tujuan pulang sehabis perang. Janis bencana ini berlanjut sampai awal 1900-an. Dalam 1905, terjadi ledakan pfpa pemanas di pabrik sepatu di Brockton, Massachusetts, membunuh 58 orang, luka-luka 117, dan kerugian sebesar $400,000. Tahun 1906, ledakan lainnya terjadi di pabrik sepatu di Lynn, Massachusetts, mengakibatkan kematian, luka-luka dan kerusakan bangunan. Sesudah kejadian ini, pemerintah Massachusetts rnembentuk Board of Boiler Rules. Undang-undang pertama kali dibuat untuk rancangan dan konstruksi pipa (bejana tekan) di keluarkan di Massachusetts pada 30 Agustus, 1907. Perundangan ini terdiri dari 3 halaman. Tahun 1911, Kolonel E.D. Meier, Presiden American Society of Mechanical Engineers, mendirikan suatu komite untuk membuat rancangan perundangan untuk rancangan dan konstruksi pipa dan bejana tekanan. Pada 13 Februari, 1915, ASME Boiler Code (perancangan pipa) dikeluarkan.

Di beri nama “Boiler Construction Code, 1914 Edition.” Ini merupakan permulaan dari beberapa bagian ASME Boiler dan Pressure Vessel Code, yang diubah menjadi Section I, Power Boiler. Pada tahun 1926, ASA (American Standards Association), atas permintaan ASME (The American Society of Mechanical Engineers) memulai project B31 untuk mengembangkan Kode standar desain pemipaan bertekana. ANSI/ASME Boiler dan Pressure Vessel Code di keluarkan oleh American Society or Mechanical Engineers dengan persetujuan oleh American National Standards Institute (ANSI) sebagai dokumen resmi ANSI/ASME. Pada tahun 1978, American Standard Coniitte B31 resmi diperkenalkan sebagai ASME Code yang terakreditasi oleh ANSI. Di Amerika Serikat hampir semua sistem pemipaan di bangun sesuai ANSI/ASME Code B31 untuk Pemipaan Bertekanan.

Terdapat beberapa perbedaan dari seksi perundangan pemipaan untuk sistem dengan tipe yang berbeda. Seksi pemipaan yang digunakan untuk pipa (boiler) yang dikombinasikan dengan Section 1 ASME Boiler and Pressure Vessel Code merupakan Power Piping Code, B31.1. Seksi pemipaan yang seringkali digunakan dengan Section VIII, Division 1 untuk bejana tekan, merupakan Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping Code,- B31.3, yang sejak 1996 diganti namanya menjadi Process Piping B31.3. Pada saat ini ada beberapa buah kode standard dari komite B31 ini yang sering dipakai sebagai acuan di Indonesia sesuai dengan kebutuhan bidang industri, yaitu:

• ASME/ANSI B31.1 untuk sistem perpipaan di industri pembangkit listrik;

• ASME/ANSI B31.3 untuk sistem perpipaan di industri proses clan petrokimia;

• ASME/ANSI B31.4 untuk pipa transport minyak clan zat cair lainnya; 9 ASME/ANSI B31.5 untuk sistem perpipaan pendingin;

• ASME/ANSI B31.8 untuk pipa transport gas.

Selain ASME Code B31 ada beberapa Kode standard pipa Amerika maupun negara lain seperti:

• ASME Boiler and Pressure Vessel, Section III, subsection sistem perpipaan di industri pembangkit listrik tenaga nuklir;

• API kode seri untuk industri dibidang migas.

• Stoomwezen dari Belanda;

• SNCT kode dari Perancis untuk petrokima;

• Canadian Z662 dari Kanada;

• BS7159 dari Inggris

• NORWEGIAN dan DNV dari Norwegia Pemilihan kode yang akan digunakan pada perancangan sistem pipa pada prinsipnya tergantung pada pemilik pabrik, terkecuali pada beberapa negara seperti Canada.

Ada kemungkinan sebuah sistem pipa dapat dirancang berdasarkan dua buah kode yang berbeda, sebagai contoh Cogeneration Plants pada pabrik penyulingan dapat dirancang berdasarkan Kode B31.1 ataupun B31.3. Perbedaan kode yang dipilih antara lain berpengaruh pada usia pabrik. Pabrik yang dirancang berdasarkan Kode B31.3 umurnnya memiliki usia 20 sampai dengan 30 tahun, sedangkan dengan B31.1 pabrik dapat diharapkan beroperasi sampai umur 40 tahun. Perbedaan ini terletak pada Faktor Keamanan (Safety Factor) yang berbeda, yaitu Kode B31.3 menggunakan Faktor Keamanan yang lebih rendah (SF=3:1) dibanding B31.1 (SF=4:1). Dampak dari perbedaan ini antara lain adalah perbedaan harga pabrik. Kode standard pipa biasa mengacu pada kode standard khususnya untuk komponen-komponen pipa. Sebagai contoh dalam kode standard pipa B31.3 terdapat lebih dari 80 tabel standard seperti antara lain:

• ANSI B16.5 yang meliput pemasangan flanges

• ANSI B16.9 yang meliput butt-welded fitting

• ANSI B16.11 yang rneliput socket-weld dan threaded fitting

• Tabel material yang mengacu kepada standard ASTM Yang perlu diperhatikan disini adalah kode standar desain bukanlah buku petunjuk perancangan yang memberikan instruksi bagaimana caranya merancang sistem pipa.

Regulation Piping Table

Kode standard perpipaan adalah sebuah alat untuk mengkaji sebuah rancangan sistem perpipaan dengan memberikan persamaan-persamaan yang disederhanakan untuk menentukan besarnya tegangan dan menjamin keamanan pada sistem pipa.

Sumber