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 statik 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 Oil Tank dimana tekanan P yang dialami sistem pipa dalam keadaan standar atau dalam keadaan normal P = P standar udara luar, dan temperatur yang diterima oleh sistem pipa adalah temperatur rendah � = 60℃ dimana memungkinkan terjadi tegangan termal akibat adanya perbedaan yang cukup besar dengan suhu kamar 27 ℃ akan tetapi dalam analisa pada skripsi ini dibatasi hanya untuk analisa beban statik tetap sehingga tegangan termal yang dialami pipa dapat diabaikan � �= 0 .

3.5.1 Kondisi Pipa Mendatar Horizontal

Pada sistem perpipaan Oil Tank terdapat banyak sususan pipa mendatar dan susunan pipa tegak, pada situasi dimana pipa terletak mendatar maka jenis pembebanan yang dialami adalah pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap panjang pipa, yang dapat dilihat pada gambar 3.4 : UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar 3.4 Kondisi Pipa Tegak Dianchor Pembebanan pada pipa mendatar merupakan jenis pembebanan seragam, yang bebannya 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 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 �� � W = W 1 + W 2 �� � �� � W A B L � � � � wL A B � 2 L � 2 � �� � �� � �� C = ½ Do = Ro y x � 2 � 1 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 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 Untuk persamaan 0 ≤ x ≤ � 2 Gambar 3.6 Potongan Diagram Benda Bebas untuk 0 ≤ x ≤ � 2 Dari diagram benda bebas diatas dapat diketahui momen maksimum dan gaya geser dengan persamaan ; A x � �� wx V M � 2 � 2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA + ∑ � � = 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 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 tengah dari pipa satuan yang dianalisa, dengan mensubstitusikan nilai persamaan momen yang diperoleh ke dalam persamaan tegangan untuk tegangan lentur maka nilai tersebut dapat UNIVERSITAS SUMATERA UTARA mewakili dari setiap nilai dari tegangan pipa dalam kondisi mendatar, diagram untuk momen dan gaya geser dapat dilihat pada gambar 3.7. Diagram momen dan gesernya dapat dilihat pada gambar 3.7. Gambar 3.7 Diagram momen dan gaya geser Sehingga persamaan tegangan yang dialami oleh benda berikut adalah : � = � � � � � = �� 2 � 8 � Dimana : � = �� 2 = �� � = � 64 ��² − ��² Untuk tegangan geser pada kondisi pipa mendatar yaitu dengan mensubstitusikan nilai gaya geser kedalam nilai tegangan, Gaya geser maksimum adalah : w �� 2 �� 2 V � 2 �� 2 − � 2 M � 2 � ��� = �� 2 8 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA � = � � � 2 − �� , maksimum untuk x = 0 � = � � � 2 − 0� = � � � 2 � Sehingga nilai tegangan geser maksimum yang diterima oleh pipa mendatar adalah : � ��� = � � � ��� = �� � 2 � �� R relatif kecil maka nilai tegangan gesernya dapat diabaikan, sehingga � 1,2 adalah : � 1,2 = � � � + � � 2 � ± �� � � − � � 2 � 2 + � �� 2 , Dimana nilai tegangan geser yang dialami pipa mendatar 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 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA oleh pipa, dengan mengasumsikan nilai tegangan geser dan tegangan terhadap sumbu y adalah nol.

3.5.2. Kondisi Pipa Tegak Vertikal