BAB IV ANALISA, HASIL SIMULASI DAN DISKUSI
4.1 Pemodelan Sistem Perpipaan pada CAESAR II
Langkah awal yaitu pembuatan model berdasarkan jalur perpipaan yang diambil atau diteliti untuk diproses kedalam CAESAR II. Jalur perpipaan yang
akan dimodelkan adalah jalur sistem perpipaan pada Feed Water Pump di salah satu perusahaan minyak di Duri, Riau. Analisa dilakukan dengan cara
memodelkan sistem perpipaan yang terlihat pada gambar isometrik pipa ke dalam software CAESAR II. Bentuk isometrik digambarkan dengan menggunakan
software AutoCAD 2010.
Bentuk isometrik pada sistem perpipaan ini dibuat untuk melihat secara keseluruhan bentuk dari sistem perpipaan yang akan dianalisa,dimana bentuk
isometrik ini telah menggambarkan routing sistem perpipaan untuk pipa Feed Water Pump atau pompa air umpan. Gambar isometrik ini mempermudah dalam
melakukan analisa dan pemodelan bentuk sistem perpipaan. Untuk lebih jelasnya bentuk permodelan isometrik sistem perpipaan Feed Water Pump dapat dilihat
pada gambar 4.1 :
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 4.1 Isometrik Pipa Dengan AutoCAD
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
1. Membuat file baru di CESAR II. Klik file-new, maka akan tampil kotak seperti dibawah ini. Masukkan nama file
kemudian tentukan folder penempatan file tersebut, lalutekan OK.
Gambar 4.2 KotakPenulisan Nama Kalkulasi pada awal dimulainya proses pemasukan
2. CAESAR II akan menampilkan kotak yang merupakan data satuan yang digunakan di CAESAR II. Tekan OK.
Gambar 4.3 Kotak Standard Satuan yang digunakan di CAESAR II
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Data yang ditampilkan dapat dirubah kedalam bentuks atuan ain yang diinginkan. Hal ini dapat mempermudah dalam penyamaan satuan – satuan
untuk nilai tegangan yang dihasilkan melalui analisa software terhadap satuan nilai tegangan bahan yang dipakai pada sistem perpipaan.
3. Penentuan Node dan Panjang Pipa Selanjutnya adalah proses pemasukan data, yang pertama adalah memasukkan
nilai node pertama elemen 10-20 beserta dengan dimensi yaitu1 m pada kolom DX. Interval node yang digunakan dalam pemodelan ini sebesar 10,
dengan pemakain node khusus seperti node 25,26dan seterusnya untuk pemodelan equipment – equipment tambahan.
Gambar 4.4 KotakPenulisan Node dan Panjang Pipa Selanjutnya memasukkan data-data daripipa diameter, schedule,, data
temperature dan tekanan.Pada kasus ini menggunakanpipa 6”, ketebalan7.112 mm, schedule 40,serta tidak mempunyai insulasi. Kemudian memasukkan data
temperature dan tekanan. Nilai tekanan dalam keadaan normal untuk fluida air yang digunakan pada temperature 35
C dengan nilai toleransi 12.5 .
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar4.5 KotakPenulisan Data Pipa, TemperaturdanTekanan
Selanjutnya memasukkan data material pipa. CAESAR II akan secara otomatis menghitung Modulus Elasisitasdan Poisson’s Ratio. Dalam kasus ini
menggunakan pipa High Carbon. Fluid density untuk fluida air adalah 0.00099kgcm
3
.Hasil pemodelan pipa lurus dan spesifikasinyaditunjukkan pada gambar 4.5.
Gambar 4.6 Pemodelan Pipa beserta Data Sifat atau Karakteristik Material Pipa Kemudian menentukan ASME code. Karena fluida yang dialirkan adalah air pada
temperature 35 C maka digunakan ASME Code B31.3dalam kasus ini.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 4.7 Kotak Penulisan Data Code yang digunakan 4. Pembuatan Tumpuan support
Proses pembuatan tumpuan sebagai permulaan dari kalkulasi piping stress maka umumnya digunakan Anchor sebagai support diawal dan diakhir dari
jalur pipa.
Gambar 4.8 Pemodelan Tumpuan Jenis Anchor
10
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
5. Pembuatan Sambungan flange Jenis dari sambungan yang digunakan dalam sistem perpipaan pada feed water
pump dalah Flange dengan class 150 yang telah disesuaikan dengan dimensi dan jenis pipa yang digunakan.
..
Gambar 4.9 Pemodelan flange
6. Pembuatan Katup Valve Pembuatan katup dengan jenis gate valve pada node 76-80, hasil pemodelan
gate valve dapat dilihat pada gambar 4.9.jenis valve yang digunakan merupakan jenis valve yang dipakai pada sistem perpipaan perminyakan yang
dianalisa.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 4.10 Pemodelan GateValve 7.
Pembuatan Bengkokan elbow Node 26-30 adalah pembuatan bengkokan dengan jenis elbow 90
, hasil pemodelan elbow dapat dilihat pada gambar 4.10.
Gambar 4.11 Pemodelan pembuatan elbow 8. Pembuatan Penumpu Vertikal
Penumpu vertical yang digunakan untuk menumpu pipa disepanjang sistem adalah penumpu dengan jenis y +, yang berat pipa hanya tertahan
pergeseranya dalam arah y atau vertical.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 4.12 Pemodelan Penumpu support
Analisa dilakukan dengan cara memodelkan sistem perpipaan kedalam software CAESAR II. Dengan memasukkan data – data yang didapat dilapangan
dan dengan memasukkan parameter- parameter perhitungan tagangan yang digunakan, dimana parameter untuk beban diperoleh dengan memasukkan jenis
pipa dan jenis fluida yang merupakan pembebanan berat. Pemodelan instalasi perpipaan yang dilakukan adalah pemodelan pada sistem perpipaan untuk
penyuplai air kedalam ketel, yang terbagi menjadi dua bagian yaitu sisi isap pada bagian pertama dan sisi tekan pada bagian kedua yang dibatasi oleh adanya
pompa. Pompa yang menghubungkan antara sisi isap dan sisi tekan diasumsikan sebagai penumpu tetap atau Anchor. Pemodelan instalasi pipa pada bagian ini
merupakan instalasi sistem perpipaan pada sisi isap atau sisi bagian pertama. Dapat dilihat pada gambar 4.13.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 4.13 Model yang ditampilkan hasil input data di CAESAR II. Setelah model dibuat, maka langkah berikutnya untuk melakukan static
analysis adalah dengan melakukan proses yang disebut dengan“error checking”.Ketika icon error checking telah di tekan maka CAESAR II akan
melakukan pemeriksaan terhadap input dan semua data yang telah di-input sebelumnya.
Gambar 4.14 Icon Error Checking pada Menu Bar Batch Run
Error Checking
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Hasil dari error checking adalah sebagai berikut : o
Warning : Jika dianggap kesalahan yang ditemukan tidaklah berbahaya dalam arti tidak mengakibatkan kesalahan fatal dalam
hitungan. o
Fatal Error : Jika kesalahan inputan sedemikian besardan dikhawatirkan hasil perhitungan akan sangat menyimpang dari code dan
standar yang digunakan. Pada kasus ini tidak terdapat warning ataupun fatal error.
Gambar 4.15 Hasil Output Error Checking Untuk analisa statis kita harus menentukan beban yang terjadi dalam sistem
perpipaan, dalam sistem perpipaan dikelompokkan menjadi tiga beban utama, yaitu :
1. Sustained Load
2. Thermal Load Expansion Load
3. Occasional Load
Untuk kasus ini kita ingin menganalisa pada keadaan Sustained Load.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 4.16 Analisa pada Keadaan Beban Statis
4.2 Hasil Analisa dengan Menggunakan Software CAESAR II v 5.10
Kategori