Kondisi Pipa Mendatar Horizontal

1. � 1 Berat Pipa = massa jenis pipa x luas penampang pipa x panjang pipa keseluruhan 2. � 2 Berat Fluida = massa jenis fluida x volume pipa keseluruhan 3. � 3 Berat Komponen = Berat tiap – tiap jenis komponen yang digunakan. Sehingga Pembebanan total yang diterima oleh sistem perpipaan secara statis atau dalam kondisi diam dapat dilihat pada persamaan. W = � 1 + � 2 + � 3 Pada kondisi tersebut hanya ada beban berat dalam kondisi diam yang diterima oleh sistem perpipaan feed water sistemdimana tekanan P yang dialami sistem pipa dalam keadaan standart atau dalam keadaan normal P=P standat udara luar , dan temperature yang diterima oleh sistem pipa adalah temperature rendah T= 35 C dimana terjadi thermal stress yang sangat kecil atau thermal stress yang dialami pipa dapat diabakan � �= 0 .

3.5.1 Kondisi Pipa Mendatar Horizontal

Pada sistem perpipaan feed water sistem terdapat banyak sususan pipa mendatar dan susuna pipa tegak, pada situasi dimana pipa terletak mendatar maka jenis pembebana yang dialami adalah pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap panjang pipa, yang dapat dilihat pada gambar 3.4 : UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar 3.4 Pembebanan pada pipa Pembebanan pada pipa mendatar merupakan jenis pembebanan seragam, yang bebanya merata di setiap titik yang terdapat pada pipa, beban dari fluida merupakan bentuk beban seragam. Fluida yang mengalir pada pipa merupakan fluida kontiniu yang volumennya sama di setiap titik di sepanjang pipa. Gambar 3.5 Diagram Benda bebas y x � 2 � 1 C = ½ Do = Ro �� � W = W 1 + W 2 �� � �� � W A B L � � � � wL A B � 2 L � 2 � �� � �� � �� UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Dari gambar 3.5 diatas yang merupakan bentuk dari diagram benda bebas yang terjadi pada pipa mendatar yang dibebani oleh beban berat pipa dan beban berat fluida akan didapat momen maksimum untuk pipa mendatar dapat diperoleh melalui penurunan persamaan berikut ini : + ∑ � � = 0 �� � � 2 � − � �� � = 0 � �� = �� 2 2 � � �� = �� 2 + ∑ � � = 0 ; −�� + � �� + � �� = 0 � �� = �� − � �� � �� = �� − �� 2 � �� = �� 2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Untuk persamaan 0 ≤ x ≤ � 2 Gambar 3.6 Potongan Diagram Benda Bebas untuk 0 ≤ x ≤ � 2 Dari free body diagram diatas dapat diketahui momen maksimum dan gaya geser dengan persamaan ; + ∑ � � = 0; −�� + � �� − � = 0 �� 2 − �� − � = 0 � = � � � 2 − �� + ∑ � = 0 − �� � 2 � � + �� �² 2 � + � = 0 � = � 2 �� − � 2 Dengan diketahuinya x adalah � 2 maka momen maksimum pada kasus diatas dapat dihitung dengan mensubtitusikan � 2 kedalam nilai x pada persamaan momen A x � �� wx V M � 2 � 2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA tersebut, sehingga akan diperoleh persamaan untuk momen maksimum dari pipa pada kondisi mendatar. � ��� = � 2 �� � � 2 � − � �² 4 �� � ��� = �� 2 8 Maka momen maksimum yang dialami oleh pipa mendatar merupakan momen yang letaknya di tengah dari panjang pipa yang dianalisa, dengan demikian tegangan maksimum akan terjadi di titik tengan dari pipa satuan yang dianalisa, dengan mensubstitusikan nilai persamaan momen yang diperoleh ke dalam persamaan tegangan untuk tegangan lentur maka nilai tersebut dapat mewakili dari setiap nilai dari tegangan pipa dalam kondisi mendatar, diagram untuk momen dan gaya geser dapat dilihat pada gambar 3.7. Gambar 3.7 Diagram momen dan gaya geser w �� 2 �� 2 V � 2 �� 2 − �� 2 M � 2 � ��� = �� 2 8 � 2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Sehingga persamaan tegangan yang dialami oleh benda berikut adalah : � = ��� � � = �� 2 � 8 � Dimana : C = Do 2 = Ro I = � 64 Do 4 -Di 4 Untuk tegangan geser pada kondisi pipa mendatar yaitu dengan mensubstitusikan nilai gaya geser kedalam nilai tegangan, Gaya gesr maksimum adalah : � = � � � 2 − �� , maksimum untuk x = 0 � = � � � 2 − 0� = � � � 2 � Sehingga nilai tegangan geser maksimum yang diterima oleh pipa mendatar adalah : τ τ max = � � max = �� � 2 � �� , Dimana nilai tegangan geser yang dialami pipa mendatar relative kecil maka nilai tegangan gesernya dapat diabaikan, sehingga � 1,2 adalah UNIVERSITAS SUMATERA UTARA � 1,2 = � � � + � � 2 � ± �� � � − � � 2 � 2 + � �� 2 Dari batasan nilai yang diperoleh untuk kondisi pipa mendatar, � � = 0 � = 0 Maka akan diperoleh tegangan utama dari pipa mendatar yaitu : � 1,2 = � � � + � � 2 � ± �� � � − � � 2 � 2 + � �� 2 � 1,2 = � � � + 0 2 � ± �� � � − 0 2 � 2 + 0 2 � 1,2 = � � � 2 � ± � � � 2 � � 1 = � � � 2 = 0 Dengan demikian nilai tegangan utama dari sistem pipa yang tersusun mendatar atau horizontal adalah sama dengan nilai tegangan lentur yang diterima oleh pipa, dengan mengasumsikan nilai tegangan geser dan tegangan terhadap sumbu y adalah nol.

3.5.2. Kondisi Pipa Tegak Vertikal