ii DESAIN JALUR SISTEM DISTRIBUSI CPO TA

DESAIN JALUR SISTEM DISTRIBUSI CPO TANK FARM 1 MENUJU
TANGKI TIMBUN PADA TANK FARM 2 DI PT. WILMAR NABATI
INDONESIA

Nama Mahasiswa

: Dendy Aditya Janua Altin A.

NRP

: 6810 040 028

Program Studi

: Teknik Perpipaan, PPNS

Jurusan

: Teknik Permesinan Kapal, PPNS

Dosen Pembimbing I

: Ir. Eko Julianto, M.sc., MRINA

Dosen Pembimbing II

: Yuning Widiarti, ST., MT

ABSTRAK
Masalah yang sering dihadapi perusahaan adalah mengatasi peningkatan
permintaan pasar karena bahan baku yang terbatas. Dalam mengatasi masalah
tersebut, perusahaan harus membangun tempat penyimpanan baru yang akan
digunakan sebagai penyimpanan cadangan bahan baku. Dalam hal ini, perusahaan
akan membutuhkan jalur perpipaan sebagai alat transportasi yang paling efektif
untuk menyalurkan bahan baku dari kapal tanker menuju tangki timbun.
Dalam penulisan tugas akhir ini, akan mendesain sistem jalur distribusi CPO
dari tank farm 1 menuju tangki timbun pada tank farm 2 sesuai dengan ASME B31.3.
serta dilakukan penghitungan desain diantaranya yaitu: perhitungan diameter pipa,
perhitungan tebal minimum pipa, perhitungan pipe support span.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pipa yang digunakan adalah NPS 8 sch
20 dengan jenis material SA-106 Gr.B. Jenis fitting yang digunakan dalam desain

distribusi CPO ini adalah SA-234 Gr.WCB. Untuk span pada pipa horizontal tanpa
fitting, dalam desain ini adalah sebesar 13,74 m. jika terdapat fitting diantara 2 titik
support, maka maximum span yang digunakan sebesar 10,48 m. Daya pompa yang
dibutuhkan sebesar 27 kW.

Kata Kunci: Desain jalur distribusi CPO, Detail desain, Daya pompa

ii

DESIGN OF DISTRIBUTION SISTEM LINE OF CPO FROM TANK
FARM 1 TO STORAGE TANK OF TANK FARM 2 AT PT. WILMAR
NABATI INDONESIA
Nama Mahasiswa

: Dendy Aditya Janua Altin A.

NRP

: 6810 040 028

Program Studi

: Teknik Perpipaan, PPNS

Jurusan

: Teknik Permesinan Kapal, PPNS

Dosen Pembimbing I

: Ir. Eko Julianto, M.sc., MRINA

Dosen Pembimbing II

: Yuning Widiarti, ST., MT

ABSTRACT
The problem that is often faced by the company is addressing the increasing
market demand for raw materials is limited. In addressing these issues the company
build a new storage area to be used as a backup storage of raw materials. In this case

the company will require the piping as the most effective means of transportation to
deliver raw materials from the tanker to the shore tank.
In this final project, will be designing the distribution sistem lines of CPO from
the tanker to the storage tanks in accordance with ASME B31.3. as well as the count of
the design such as: pipe diameter calculation, the calculation of the minimum thickness
of pipes, pipe support span calculations. In this final project task also performed
calculations of the design bill of materials.
The results showed that the pipe used is NPS 8 sch 20 with the type of material
SA-106 Gr. B. Types of fittings used in the design of the distribution CPO is SA-234 Gr.
WCB. Span of horizontal pipe without fittings, in this design is equal to 13,74 m. if
there is a fitting between the 2 points of support, the maximum span were used is
10,48 m. Required pump power of this design is 27 kW.
Keywords:

Design

CPO

distribution

line,

Detail

design,

Pump

power

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat,
ridho, dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik
dan lancar. Penulis juga mengucapkan shalawat serta salam kepada Rasulullah
Muhammad SAW yang telah memberikan teladan bagi seluruh umat manusia.
Tugas akhir yang berjudul “DESAIN JALUR SISTEM DISTRIBUSI
CPO DARI TANK FARM 1 MENUJU TANGKI TIMBUN PADA TANK

FAMR 2 DI PT. WILMAR NABATI INDONESIA” ini disusun sebagai salah
satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan kuliah di Program Studi Teknik
Perpipaan dan memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan (S.ST.).
Penulis menyadari penyusunan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan
dan bimbingan berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan rasa terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Muhammad Mahfud, M.MT. selaku Direktur Politeknik Perkapalan
Negeri Surabaya.
2.

Bapak Subagio So’im, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Permesinan
Kapal, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

3.

Bapak Ir. Eko Julianto, M.sc., MRINA sebagai dosen pembimbing I yang
telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama pengerjaan Tugas
Akhir.

4.

Ibu Yuning Widiarti, ST., MT. sebagai dosen pembimbing II yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahan selama pengerjaan Tugas Akhir.

5.

Seluruh staf pengajar Program Studi Teknik Perpipaan yang telah
memberikan banyak ilmu kepada penulis selama masa perkuliahan.

6.

Bapak Heri Santoso yang telah memberikan ilmu dan membantu saat proses
survei di lapangan untuk mendapat data.

7.

Senior Teknik Perpipaan yang telah memberikan ilmu dalam pengerjaan
tugas akhir.

8.

Ibu tercinta di rumah, terima kasih telah memberikan begitu banyak nasehat,
kasih sayang, doa, dukungan moril serta materil, dan segalanya bagi penulis.

9.

Teman-teman seperjuangan TP angkatan 2010 yang telah memberikan
banyak warna kehidupan, kebersamaan, dan canda tawa selama kuliah di
PPNS.

iv

10. Terima kasih kepada Umu Sholehatur Rahma Zunita Sari, S.Pd dan Yuni Nur
Widayanti, S.Pd yang telah memberi banyak masukan dalam penulisan tugas
akhir ini.
11. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik
yang membangun agar dapat menjadi lebih baik lagi. Akhir kata, semoga Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan khususnya dalam

bidang teknik perpipaan.

Surabaya, Juli 2014

Penulis,

Dendy Aditya J. A. A
6810040028

v

DAFTAR ISI

ABSTRAK .............................................................................................................. ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv
DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1

Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2

Perumusan Masalah .................................................................................. 1

1.3

Tujuan Penelitian ...................................................................................... 1

1.4

Luaran Penelitian ...................................................................................... 2

1.5

Manfaat Penelitian .................................................................................... 2

1.6

Batasan Penelitian .................................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 3
2.1

Karakteristik CPO .................................................................................... 3

2.2

Laju Aliran Massa .................................................................................... 4

2.3

Jenis Aliran ............................................................................................... 4

2.3.1

Aliran Laminer .................................................................................. 4

2.3.2

Aliran Turbulen ................................................................................. 5

2.4

Pemilihan Material ................................................................................... 5

2.4.1

Pipa.................................................................................................... 5

2.4.2

Flange ................................................................................................ 6

2.4.3

Gasket .............................................................................................. 12

2.4.4

Pemilihan Valve .............................................................................. 13

2.4.5

Fitting .............................................................................................. 16

2.5

Dimensi Pipa .......................................................................................... 18

2.5.1

Diameter Pipa .................................................................................. 18

2.5.2

Wall Thickness ................................................................................ 19

2.6

Line Numbering ..................................................................................... 20

2.7

Tumpuan Pipa......................................................................................... 21

vi

2.8

Pompa ..................................................................................................... 21

2.8.1

Bilangan Reynolds .......................................................................... 22

2.8.2

Head ................................................................................................ 23

2.8.3

Daya Pompa .................................................................................... 24

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 26
3.1

Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir ................................................... 26

3.2

Penjelasan Diagram Alir ........................................................................ 27

BAB IV PEMBAHASAN ..................................................................................... 28
4.1

Pemilihan Material Pipa ......................................................................... 28

4.2

Pemilihan Material Fitting dan Equipment ............................................ 28

4.2.1

Elbow .............................................................................................. 28

4.2.2

Tee Joint .......................................................................................... 29

4.2.3

Flange .............................................................................................. 29

4.2.4

Gasket .............................................................................................. 29

4.2.5

Twin Flexible Joint ......................................................................... 30

4.3

Pemilihan Katup ..................................................................................... 30

4.3.1

Ball Valve........................................................................................ 30

4.3.2

Gate Valve....................................................................................... 30

4.4

Pemilihan Tumpuan Pipa ....................................................................... 30

4.5

Perhitungan Diameter Pipa ..................................................................... 31

4.6

Perhitungan Tebal Pipa .......................................................................... 32

4.7

Perhitungan Support Pipa ....................................................................... 33

4.8

Perhitungan Daya Pompa ....................................................................... 36

4.9

Desain Sistem Perpipaan ........................................................................ 40

4.9.1

Layout Desain ................................................................................. 40

4.9.2

Desain Isometri ............................................................................... 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 45
5.1

Kesimpulan ............................................................................................. 45

5.2

Saran ....................................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 46
LAMPIRAN .......................................................................................................... 47

vii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Slip-On ................................................................................................ 8
Gambar 2.2 Weld-Neck Type Flange (WN) ........................................................... 8
Gambar 2.3 Socket Weld ........................................................................................ 9
Gambar 2.4 Blind Flange ........................................................................................ 9
Gambar 2.5 Flat Face ............................................................................................ 10
Gambar 2.6 Raised Face ....................................................................................... 11
Gambar 2.7 Ring Type Joint ................................................................................. 11
Gambar 2.8 Gasket ................................................................................................ 12
Gambar 2.9 Ball valve........................................................................................... 14
Gambar 2.10 Butterfly valve ................................................................................. 14
Gambar 2.11 Check valve ..................................................................................... 15
Gambar 2.12 Gate valve ........................................................................................ 15
Gambar 2.13 Globe valve ..................................................................................... 16
Gambar 2.14 Jenis-Jenis Fittings .......................................................................... 17
Gambar 2.15 Diagram Moody (Liu, 2003) ........................................................... 22
Gambar 3.1 Diagram Alir Penyelesaian Tugas Akhir .......................................... 26
Gambar 4.1 Posisi Support pada Desain Sistem Distribusi CPO ......................... 35
Gambar 4.2 Layout Sistem Perpipaan Jalur Distribusi CPO ................................ 40
Gambar 4.3 Isometri Jalur Sistem Distribusi ........................................................ 41
Gambar 4.4 Pandangan Atas Jalur Distribusi CPO............................................... 42
Gambar 4.5 Pandangan Depan Jalur Distribusi CPO ........................................... 42
Gambar 4.6 Pandangan Samping Sistem Distribusi CPO..................................... 43
Gambar 4.7 Isometri Pipeline 8-CPO-01-001 ....................................................... 43
Gambar 4.8 Isometri Pipeline 8-CPO-02-001 ....................................................... 44

viii

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jenis material dan penggunaanya berdasarkan suhu kerja (ASMESectionII-A, 2010)................................................................................................... 6
Tabel 2.2 Pressure-temperature rating ................................................................... 7
Tabel 2.3 Basic quality factor for longitudinal weld join ..................................... 19
Tabel 2.4 Wall thickness correction factor ........................................................... 20
Tabel 2.5 Headloss Coefficient K ......................................................................... 24
Tabel 4.1 Pipe Schedule ........................................................................................ 33
Tabel 4.2 Tabel Span Support Pipa ....................................................................... 35
Tabel 4.3 Headloss coefficient K untuk Setiap Fitting pada Sisi Suction ............. 37
Tabel 4.4 Headloss coefficient K untuk Setiap Fitting pada Sisi Discharge ......... 38

ix

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
PT. Wilmar Nabati Indonesia merupakan perusahaan yang
memproduksi minyak goreng dan pupuk organic dari bahan baku CPO.
Bahan baku disuplai dari Sulawesi dengan kapal tanker berkapasitas
900 ton yang datang 3 kali dalam sebulan. PT. Wilmar Nabati Indonesia
memiliki tangki penyimpanan berkapasitas 32000 ton untuk memenuhi
kebutuhan produksi sebesar 2000 ton/hari.
Dalam dua tahun terakhir, PT. Wilmar Nabati Indonesia
membutuhkan lebih banyak bahan baku sekitar 3500 ton/hari. Untuk
memenuhi peningkatan proses produksi, perusahaan membangun 16
unit tangki. 16 tangki tersebut saat ini sudah ada dan terletak pada tank
farm 2, namun sistem perpipaan yang mendistribusikan CPO dari tank
farm 1 menuju tangki timbun pada tank farm 2 belum ada.
Pada tugas akhir ini, akan dilakukan desain sistem distribusi CPO
dari tank farm 1 menuju tangki timbun pada tank farm 2. Debit CPO
yang diharapkan mengalir ke tangki timbun sebesar 250 m3/jam dengan
kecepatan 2.5 m/s. Tekanan kerja desain distribusi CPO sebesar 4 bar
dengan suhu kerja fluida 45oC. Pompa sebagai penggerak fluida sudah
tersedia dengan kapasitas 330 kW.

1.2

Perumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah
bagaimana rancangan sistem distribusi CPO dari tank farm 1 menuju
tangki timbun pada tank farm 2.

1.3

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menghitung detail desain dan
membuat rancangan sistem distribusi CPO dari tank farm 1 menuju
tangki timbun pada tank farm 2.

1

1.4

Luaran Penelitian
Luaran tugas akhir dengan judul jaringan pipa distribusi CPO ini
berupa:
1. Gambar atau rancangan jalur distribusi.
2. Laporan tugas akhir

1.5

Manfaat Penelitian
1. Manfaat bagi Perusahan
Laporan tugas akhir ini diarahkan menjadi pembanding bagi
perusahaan dalam pembangunan sistem distribusi CPO dari tank
farm 1 menuju tangki timbun pada tank farm 2.
2. Manfaat bagi Almamater
Laporan tugas akhir ini menjadi sebuah referensi yang dapat diakses
melalui perpustakaan kampus.
3. Manfaat bagi Pribadi
Penelitian ini menjadi nilai tambah dalam menghadapi profesi
setelah lulus.

1.6

Batasan Penelitian
Batasan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
1. Kecepatan aliran CPO 2.5 m/s dengan debit 250 m3/jam.
2. Tekanan kerja CPO 4 bar dengan suhu kerja 45oC.
3. Pompa yang digunakan pada sistem ini memiliki daya 330kW.
4. Jenis material pipa yang digunakan adalah carbon steel.
5. Tidak menghitung biaya konstruksi desain dan bill of material.

2

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Karakteristik CPO
Berdasarkan definisi minyak sawit (Robert W. Fox, 2011) adalah
minyak makan yang diperoleh dari bagian mesokarp (daging) buah
sawit, yang saat belum diproses berwarna coklat kemerahan dan
memiliki konsistensi semisolid pada suhu kamar. komponen utama dari
minyak sawit adalah TAG (94%), asam lemak (3-5%), dan komponen
minor (1%) yang terdiri dari karotenoid, tokoferol, tokotrienol, sterol,
fosfolipid dan glikolipid, terpen dan gugus hidrokarbon alifatik, serta
elemen sisa lainnya.
CPO

memiliki

karakteristik

kimia

yang

istimewa

bila

dibandingkan dengan lemak nabati lainnya, dengan kandungan
triacylglycerol (TAG) dengan komposisi asam lemak jenuh dan tak
jenuh yang hampir seimbang Karakteristik kimia yang dimiliki suatu
sampel CPO akan berpengaruh terhadap sifat fisik yang dimilikinya.
Saat dialirkan di dalam pipa pada suhu yang cukup rendah, akan terjadi
kristalisasi fraksi stearin yang dapat menyebabkan hambatan pengaliran
dan penyumbatan pipa.
Sifat fisik minyak dan lemak sangat ditentukan oleh suhu yang
dialaminya (Robert W. Fox, 2011). Istilah minyak dan lemak
merupakan petunjuk mengenai sifat fisiknya, dimana pada suhu kamar
minyak berfase cair sedangkan lemak berfase padat Minyak sawit kasar
(Crude Palm Oil atau CPO) sebagai suatu bahan berbasis minyak dan
lemak, memiliki karakteristik yang khas terkait perubahan sifat fisiknya
akibat pengaruh suhu. Pada pengembangan sistem transportasi CPO
moda pipa, pengaruh suhu terhadap perubahan sifat fisik CPO sangat
penting untuk diketahui, khususnya pada saat CPO dialirkan dalam
sistem pipa yang mengalami perubahan suhu selama pengaliran.

3

Sifat fisik minyak dan lemak sangat ditentukan oleh komposisi
asam lemak dan susunan asam lemak tersebut di dalam triacylglycerol
(TAG). Karakteristik fisik dasar minyak sawit mencakup berat jenis
atau densitas (density), panas jenis (specific heat), panas lebur (heat of
fusion), dan kekentalan atau viskositas (viscosity). Karakteristik fisik
empiris minyak sawit antara lain titik leleh (melting point), kandungan
lemak padat (solid fat content atau SFC), serta sifat fase dan
polimorfisme lemak sawit. Terkait dengan sistem pengaliran CPO di
dalam pipa, sifat fisik yang berperan adalah densitas, sifat reologi, dan
sifat kristalisasi lemaknya yang dinyatakan dengan SFC.
2.2

Laju Aliran Massa
Laju aliran massa fluida yang mengalir dapat diketahui dengan
persamaan dibawah ini (Robert W. Fox, 2011) :
ṁ = ρ.V.A…………………………………………………………….(1)

Keterangan: ṁ = Laju Aliran Massa
ρ = Massa Jenis Zat
V = Kecepatan Aliran
A = Luas Penampang
2.3

Jenis Aliran

2.3.1 Aliran Laminer
Aliran laminar adalah aliran fluida yang bergerak dengan kondisi
lapisan-lapisan (lanima-lamina) membentuk garis-garis alir yang tidak
berpotongan satu sama lain. Hal tersebut d tunjukkan oleh percobaan
Osborne Reynold. Pada laju aliran rendah, aliran laminer tergambar
sebagai filamen panjang yang mengalir sepanjang aliran. Aliran ini
mempunyai Bilangan Reynold lebih kecil dari 2300. Dalam aliran
laminar ini viskositas berfungsi untuk meredam kecendrungan
terjadinya gerakan relative antara lapisan. Sehingga aliran laminar
memenuhi hukum viskositas Newton.

4

2.3.2 Aliran Turbulen
Aliran dimana pergerakan dari partikel – partikel fluida sangat
tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel
antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar momentum dari satu
bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam skala yang besar. Dalam
keadaan aliran turbulen maka turbulensi yang terjadi membangkitkan
tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga menghasilkan
kerugian – kerugian aliran.
2.4

Pemilihan Material

2.4.1 Pipa
Pemilihan material dalam desain sistem perpipaan dikelompokkan
menurut jenis material dan pengguunaanya berdasarkan suhu kerja
seperti pada table 1.1. Pemilihan material juga didasarkan pada jenis
fluida yang akan dialirkan, yaitu pada tingkat korosivitasnya. Pada
material carbon steel based piping, ketahanan terhadap korosi biasanya
dilakukan denan menambah ketebalan pipa (corrosion allowance) dan
menginjeksi corrosion inhibitor.
Ketebalan pipa yang digunakan ditentukan oleh laju korosi yang
diperkiran. Perkiraan perhitungan dan pemodelan laju korosi biasanya
dilakukan oleh metallurgist atau dengan menggunakan software.
Material yang digunakan untuk fluida Crude Palm Oil biasanya
digunakan jenis material carbon steel karena lebih sesuai dengan suhu
kerja CPO yakni sebesar 131oF.
Desain sistem perpipaan harus memenuhi ada 3 hal yang harus ada
didalamnya, yakni: Desain, Ekonomis, dan Estetika. Sesuai dengan
syarat yang pertama yakni desain, maka material yang dipilih dan
diameter serta schedule juga harus bisa menjamin keamanan dalam
sistem tersebut.

5

Tabel 2.1 Jenis material dan penggunaanya berdasarkan suhu kerja (ASMESectionII-A, 2010)

2.4.2

Flange
Salah satu jenis sambungan pada sistem perpipaan (pipa dengan
pipa/spooling, pipa dengan valves, pipa dengan equipment) adalah
dengan menggunakan flange. Sambungan flange dibuat dengan cara
menyatukan dua buah flange dengan menggunakan baut dan mur, serta
menyisipkan gasket antara kedua flange.
Pemilihan material flange serta baut dan mur biasanya dilakukan
dengan mengacu pada material pipanya. Hal lain yang tidak kalah
penting adalah kekuatan dari flange yang akan digunakan. Ketahanan
dari flange terhadap tekanan adalah berbanding terbalik dengan suhu
(pressure-temperature rating). Makin tinggi suhu makin rendah
kemampuan flange untuk menahan tekanan.
Standar ASME B16.5 menjelaskan secara rinci bagaimana hubungan
tekanan dan suhu. Untuk setiap grup material yang berbeda-beda,

6

dikelompokkan pressure dan temperature rating kedalam klasifikasi
yang berbeda. Klasifikasi ini adalah 150#, 300#, 400#, 600#, 900#,
1500#, 2500#.
Tabel 2.2 Pressure-temperature rating

Pada perancangan perpipaan terdapat istilah “Flange as weakest
part”. Istilah ini atau istilah full rating dipakai bila nilai pressuretemperature tertentu pada ASME B16.5 diambil sebagai MAWP pada
sistem perpipaan tersebut. Dalam hal ini nilai MAWP tersebut juga
berarti input tekanan (P) pada perhitungan ketebalan pipa. Mengingat
bahwa

biasanya

ketebalan

pipa/schedule

(T)

memiliki

range

kontingensi di atas nilai ketebalan pipa hasil perhitungan rumus, maka
bila pada tekanan tiba-tiba naik di atas MAWP maka kebocoran akan
terjadi

pada

flange

terlebih

dahulu,

bukan

pada

pipa.

Di pasaran terdapat bermacam-macam tipe flange:
a.

Slip-On Type Flange (SO)
Flange tipe ini memiliki ketahanan yang rendah terhadap getaran
dan kejutan, serta konfigurasinya menimbulkan gangguan aliran di
dalam pipa. Las-lasan bagian dalam cenderung lebih mudah
terkorosi dibandingkan weld neck type flange.

7

Gambar 2.1 Slip-On

b.

Weld-Neck Type Flange (WN)
Flange tipe ini dipakai secara luas untuk berbagai aplikasi dan
rating. Dibandingkan dengan SO flange, WN flange lebih tahan
terhadap getaran, kejutan, geseran, impak, dan suhu tinggi.

Gambar 2.2 Weld-Neck Type Flange (WN)

c.

Lap-Joint Type Flange (LJ)
Flange tipe ini digunakan jika dengan pertimbangan ekonomis,
material stub-end dan flange secara individual dibedakan. Jika saat
installasi perpipaan pemasangan baut dan mur sulit karena
keterbatasan ruang, LJ flange dapat dipakai.

8

d.

Socket-Welding Type Flange (SW)
Flange tipe socket weld digunakan untuk system perpipaan yang
menggunakan pipadi bawah 2”.

Gambar 2.3 Socket Weld

e. Blind Flange
Blind flange merupakan flange yang digunakan untuk mengakhiri
jalur sistem perpipaan.

Gambar 2.4 Blind Flange

9

Flange juga dibedakan berdasarkan permukaan flange tersebut.
Berikut jenis flange berdasarkan permukaanya:
a. Flat Face
Flat face digunakan untuk rating 150# dan 300#, seperti
namanya flange ini memiliki permukaan yang datar maka sering
digunakan untuk equipment yang mempunyai masalah dengan
britle. Flange jenis ini juga digunakan untuk tujuan mengurangi
kemungkinan crack.

Gambar 2.5 Flat Face

b. Raised Face
Jenis flange ini, tersedia untuk semua rating, flange ini juga
merupakan jenis flange yang banyak digunakan. Raised face
merupakan flange dengan permukaan yang tidak rata.

Dengan

kondisi yang tidak rata tersebut maka flange jenis ini akan
menjamin cengkraman dengan gasket sehingga tingkat kebocoran
bisa diminimalkan.

10

Gambar 2.6 Raised Face

c. Ring Type joint
Flange jenis ini tidak menggunakan gasket. Flange jenis ini
juga tersedia dalam semua rating, tetapi biasanya digunakan untuk
pound rating 400# atau lebih. Flange ini tergolong jenis flange
mahal, flange ini paling efisien digunakan untuk proses piping
karena tingkat kebocoran sangat rendah. Kerugian jika memakai
flange tipe ini adalah pada saat melepaskan ring dari flange
tersebut sangat sulit.

Gambar 2.7 Ring Type Joint

11

2.4.3

Gasket
Gasket adalah suatu kombinasi material yang dirancang untuk
mengapit antar permukaan flange joint. Fungsi gasket yang utama
adalah

menahan

ketidakteraturan dari tiap permukaan

flange,

mencegah kebocoran fluida yang mengalir di dalam flange ke luar.
Gasket harus mampu menahan selama pengoperasian berlangsung,
dan membuat perlawanan terhadap fluida yang sedang ditahannya,
sesuai kebutuhan temperatur dan tekanan.
Gasket dapat digambarkan ke dalam tiga kategori utama jenis
nonmetallic, semimetallic, dan spiral wound. Untuk pemilihan gasket
berbahan metallic telah diatur dalam ASME 16.20, sedangkan gasket
yang berbahan non metallic diatur dalam ASME 16.21.

Gambar 2.8 Gasket

a. Gasket Nonmetallic
Gasket nonmetallic pada umunya merupakan gabungan
lembaran material yang digunakan pada flat face flange untuk
penggunaan kelas tekanan yang rendah. Gasket nonmetallic
dihasilkan dari

material nonasbestos

atau

pengkompresian

serabut asbes (CAF). Tipe nonasbestos meliputi arimid fiber, glass
fiber, elastomer, teflon (PTFE), dan gasket grafit fleksibel. Tipe
full face gasket pantas digunakan pada flat face flange, flat ring
gasket pantas digunakan pada raised face (RF) flange.

12

b. Gasket Semimetallic
Gasket

semimetallic

adalah

gabungan

dari

material

nonmetallic dan logam. Logam mempunyai unsur kekuatan dan
keelastisan. Gasket semimetallic
pengoperasian temperatur

dan

dirancang untuk kondisi

tekanan

yang

paling

besar.

Gasket semimetallic umunya digunakan pada raise face.
c. Gasket Spiral Wound
Gasket spiral wound merupakan gasket

yang paling umum

digunakan pada raise face flange. Spiral wound digunakan dalam
semua kelas tekanan 150 sampai kelas 2500 Psi. Bagian gasket
yang mampu menahan antar permukaan flange adalah bagian
Spiral wound. Spiral wound dihasilkan dari lilitan potongan
sebelum dibentuk logam dan diisi material lembut di sekitar
logam. Di dalam dan luar diameter diperkuat oleh beberapa
tambahan lilitan logam tanpa pengisi
2.4.4

Pemilihan Valve
Valve atau juga disebut katup adalah sebuah alat untuk mengatur
aliran suatu fluida dengan menutup, membuka atau menghambat
sebagian dari jalannya aliran. Pemilihan katup yang digunakan
tergantung pada jenis fluida alir, besar tekanan, kebutuhan/kondisi
aliran yang dibutuhkan, fungsi yang dibutuhkan maupun aspek
pengoperasian.
a. Ball Valve
Secara umum ball valve dipakai untuk keperluan on/off. Ball
valve tidak boleh digunakan untuk keperluan regulasi/throttling.
Ball valve juga merupakan katub yang selalu digunakan dalam jalur
sistem perpipaan yang terdapat pigging sistem di jalurnya.

13

Gambar 2.9 Ball valve

b. Butterfly Valve
Butterfly valve tidak boleh digunakan pada produk hidrokarbon
dan hanya digunakan untuk kelas di bawah ANSI 150, kecuali
kondisi penutupan yang sempurna tidak diperlukan.

Gambar 2.10 Butterfly valve

c. Check Valve
Check valve tidak boleh dipasang pada aliran turun vertikal.
Pada aliran yang pulsatif, check valve jenis piston sebaiknya
digunakan. Pada masa sekarang, check valve jenis wafer semakin

14

banyak digunakan mengingat dimensinya yang kecil, dan ringan
dibandingkan jenis swing.

Gambar 2.11 Check valve

d. Gate Valve
Gate Valve umumnya dipakai untuk aplikasi on/off atau untuk
keperluan isolasi, small drain, dan venting. Gate valve tidak
direkomendasikan untuk digunakan pada aplikasi regulasi/throttling.

Gambar 2.12 Gate valve

e. Globe Valve
Globe Valve umumnya digunakan untuk aplikasi throttling/
regulasi, by-pass control valve, drain line, atau sample connections.
Globe valve dengan ukuran lebih besar dari 6” sebaiknya tidak
dipakai, kecuali untuk kondisi tertentu yang spesial.

15

Gambar 2.13 Globe valve

2.4.5

Fitting
Fittings diperlukan untuk mengubah arah baik 450 maupun 900, dan
melakukan percabangan, maupun merubah diameter aliran. Ada
beberapa cara penyambungan fittings, yaitu:
a. Butt-weld (BW)
Digunakan pada secara luas untuk proses, keperluan umum, dsb.
Cocok untuk pipa dan fitting berukuran besar (2” dan lebih besar),
dengan reliabilitas yang tinggi (leak-proof). Prosedur fabrikasinya
adalah dengan menyatukan masing-masing ujung sambungan
(bevel), diluruskan (align), tack-weld, lalu las kontinu. Beberapa
contoh fitting yang menggunakan BW antara lain:


BW Tee, dipakai untuk membuat percabangan 900 dari pipa
utama. Cabang dapat berukuran lebih kecil (reduced tee) atau
sama dengan pipa utama (equal tee)



Stub-in digunakan untuk membuat cabang langsung ke pipa
utama. Cabang berukuran lebih kecil.



Weldolet digunakan untuk membuat percabangan 900 pada pipa
utama.



Elbolet digunakan untuk membuat percabangan tangensial pada
suatu elbow.

16



Sweepolet digunakan untuk membuat percabangan 900.
Umumnya dipakai pada pipa transmisi dan distribusi (pipe line
sistem)

Gambar 2.14 Jenis-Jenis Fittings

b. Socket-weld (SW)
SW digunakan untuk ukuran kecil (dibawah 2”). Ujung pipa
dibuat rata, lalu didorong masuk ke dalam fitting, valve atau flange.
Dibandingkan dengan BW, SW memiliki kelebihan dalam hal
penyambungan dan pelurusan yang lebih mudah, terutama untuk
ukuran kecil. Tetapi, adanya sisa jarak 1/16 in antara pertemuan
ujung pipa dan fittings, valve, atau flange dapat menyebabkan
kantung cairan. Penggunaan SW juga dilarang per ASME B31.1.01967 jika terdapat erosi atau korosi cresive.
Beberapa contoh SW fittings:


Ful-coupling untuk menyambung pipa ke pipa



Swage Nipples (Plain Both Ends/PBE) digunakan untuk
menyambung SW item ke BW pipa atau fitting berukuran lebih
besar



SW Elbow digunakan untuk menghasilkan perubahan arah 900
atau 450.



Nipolet digunakan untuk sambungan ke valve berukuran kecil.

17



SW Tee dipakai untuk membuat percabangan 900 dari pipa
utama. Cabang dapat berukuran lebih kecil (reduced tee) atau
sama dengan pipa utama (equal tee)



Sockolet digunakan untuk membuat percabangan 900 pada pipa
utama.



SW elbowlet digunakan untuk membuat percabangan tangensial
pada suatu elbow

c. Screwed
Seperti SW, screwed piping digunakan untuk pipa berukuran
kecil. Umumnya tidak dipakai untuk proses, meskipun mungkin
pressure-temperature ratingnya memenuhi. SW dan screwed fitting
umumnya berkelas 2000, 3000, dan 6000 PSI.
d. Quick Connector and Couplings
Digunakan baik untuk koneksi permanen atau sementara,
tergantung pada kondisi servis, dan jenis sambungan. Biasanya
cocok dipakai pada saat perbaikan jalur, dan modifikasi proses.
2.5

Dimensi Pipa

2.5.1 Diameter Pipa
Diameter pipa yang aman dan bisa digunakan dengan optimal bisa
ditentukan menggunakan rumus berikut (ASME-B31.3, 2008) :
……………………….………………………………..(2)
Keterangan: Q = Debit fluida yang diinginkan
V = Kecepatan aliran fluida dalam pipa
A = Luas penampang pipa (m)
Dalam memilih besar kecepatan yang akan digunakan untuk
mentransfer fluida dari tank farm 1menuju tangki timpun pada tank
farm 2 bisa dilakukan berdasarkan pada API RP 14 E, didalamnya
disebutkan bahwa fluida yang mengalir dalam pipa harus lebih dari
3ft/s untuk meminimalisasi terjadinya endapan-endapan dari fluida dan
kecepatan fluida tersebut tidak boleh melebihi 15ft/s untuk mengurangi
kemungkinan terjadinya erosi, noise, atau water hammer. Pada desain
18

sistem perpipaan ini telah ditentukan bahwa aliran fluida yang
digunakan sebesar 2.5m/s atau 8ft/s.
2.5.2 Wall Thickness
Tebal pipa merupakan salah satu factor agar sistem perpipaan dapat
bekerja sesuai fungsinya dengan aman. Perhitungan ketebalan pipa bisa
dilakukan dengan memakai rumus berikut (ASME-B31.3, 2008):

tm =

……………………..……………………………..(3)

Keterangan,: tm = Minimum required thickness for internal pressure
P = Internal design pressure
S = Allowable stress in tension(ASME B31.3-AppendixA)
E = Longitudinal-joint quality factor (tabel 2.3)
Y = Wall thickness correction factor (table.2.4)
Tabel 2.3 Basic quality factor for longitudinal weld join, E (ASME-B31.8,
2008)

19

Tabel 2.4 Wall thickness correction factor

2.6 Line Numbering
Setiap jalur perpipaan harus dinamai sesuai dengan identifikasi
operasi kelas, material dan kelengkapan lainnya yang melekat pada
sebuah

jalur

perpipaan.

Seluruh

nomor/nama

ini

kemudian

dikumpulkan dalam satu dokumen yang dinamai line list. Penamaan
sebuah jalur perpipaan dapat dilakukan dengan banyak cara, salah
satunya seperti dibawah ini (Sugiarto, 2013):
a. Dua angka awal menunjukkan diameter pipa yang digunakan.
b. Product service code adalah beberapa karakter alfa-numerik yang
menyatakan jenis fluida kerja.
c. Pipping class menunjukan identifikasi kelas.
d. Sistem numbering menunjukkan nomor sistem dari keseluruhan
proses.
e. Sequence number terdiri dari 4 digit. Digit pertama bisa berupa
bilangan unik yang menyatakan identifikasi suatu proses sehingga
pengelompokan dan penomoran keseluruhan jalur perpipaan yang
kompleks bisa lebih teratur dan sistematis. Sequence number yang
dimulai dengan bilangan unik, 1 misalnya digunakan untuk low
pressure process ansi 150-600, dsb. 3 digit sisanya merupakan
nomor individual. Jadi meskipun 2 jalur memiliki 3 digit terakhir

20

yang sama, secar keseluruhan sequence number-nya tidak mungkin
sama karena adanya bilangan unik. Penentuan sequence number
seringkali terjadi kesalahan.
Sequence number berubah pada:
1. Koneksi dengan peralatan
2. Perubahan kelas tekanan
3. Cabang dari header atau manifold
4. Koneksi dengan nozzle
5. Saat perubahan sistem
Sequence number tidak berubah pada:
1. Koneksi dengan valves (bahkan bila terjadi perubahan ukuran
diameter)
2. Pada perubahan kelas insulasi
3. Penetrasi lantai atau dinding
f. Insulation kode menunjukkan jenis insulasi. PP misalnya untuk
personal protection, FP untuk Fire Protection, HC untuk Heat
Conservation, dsb. 2 digit pertama menunjukkan tebal insulasi.
Contoh line number dalam sistem perpipaan: 08-RPO-A1-02-1001
2.7

Tumpuan Pipa
Perhitungan jarak tumpuan pipa bisa menggunakan rumus berikut
(Kannapan, 1986):
√

………………………………………..………(4)

Keterangan:

2.8

L

=span (m)

S

= permissible stress per ASME B 31.3 (N/mm2)

Z

= section modulus (mm3)

w

= berat pipa+fluida (lb/ft)

Pompa
Untuk memindahkan CPO dari kapal tangker menuju storage tank
dibutuhkan pompa sebagai alat penyalur CPO. Dalam desain suatu

21

sistem perpipaan memerlukan perhitungan daya pompa untuk bisa
menentukan besar daya pompa yang dibutuhkan agar desain tersebut
dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Berikut adalah tahapan
menghitung daya pompa.
2.8.1 Bilangan Reynolds
Dalam menghitung daya pompa yang diperlukan pada suatu
sistem perpipaan, harus dilakukan perhitungan Reynold terlebih dahulu,
persamaan reynold sebagai berikut :
…………………………………………………(5)
Keterangan :
Rn = Bilangan Reynolds
= Viskositas kinematik (m2/s)
V

= Kecepatan aliran fluida (m/s)

D

= Diameter dalam pipa (mm)
Kemudian setelah melakukan perhitungan Reynolds, maka

berikutnya yang harus diketahui adalah koefisien gesek (f). koefisien
gesek didapatkan dari diagram moody, seperti pada gambar 2.16.

Gambar 2.15 Diagram Moody (Liu, 2003)

22

2.8.2

Head
Langkah berikutnya adalah menghitung besar headloss mayor dan
headloss minor. Headloss mayor dapat ditentukan dengan menggunakan
rumus (Liu, 2003):
…………………………………………………..(6)
Keterangan :
= Headloss mayor (m)
= Koefisien gesek
= Panjang pipa (m)
V

= Kecepatan fluida (m/s)

D

= Diameter dalam pipa (mm)

g

= Gravitasi (m/s2)
Untuk perhitungan headloss minor, dapat menggunakan rumus

berikut (Liu, 2003):
………………………………………………………(7)
Keterangan :
= Headloss mayor (m)
= Koefisien
V

= Kecepatan fluida (m/s)

g

= Gravitasi (m/s2)

23

Tabel 2.5 Headloss Coefficient K

Setelah menghitung headloss mayor dan headloss minor, maka hal
yang harus dilakukan berikutnya adalah menghitung head perbedaan
tekanan sebagai berikut :
……………………….(8)
Keterangan :
= Kecepatan fluida pada sisi suction (m/s)
= Kecepatan fluida pada sisi discharge (m/s)
= Tekanan pada sisi suction (bar)
= Tekanan pada sisi discharge (bar)
= Ketinggian permukaan fluida pada sisi suction dari datum (m)
= Ketinggian permukaan fluida pada sisi discharge dari datum (m)
= Total headloss (m)
= head pompa (m)
2.8.3 Daya Pompa
Setelah mengetahui bilangan Reynolds dan head, langkah
berikutnya yang dilakukan adalah menghitung daya pompa yang
dibutuhkan dalam pendistribusian CPO dari tank farm 1 menuju tangki

24

timbun pada tank farm 2. Berikut adalah rumus yang digunakan dalam
menghitung daya pompa :
……………………………………………(9)
Keterangan :
P

= Daya pompa (kW)
= Densitas (kg/m3)
= Gravitasi (m/s2)
= Debit (m3/s)

25

BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1

Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir

Tahap I

Ya
Tahap II

Tidak

Tahap III
Gambar 3.1 Diagram Alir Penyelesaian Tugas Akhir

26

3.2

Penjelasan Diagram Alir
Penjelasan dari gambar 3.1 adalah:
a. Tahap I
Tahap I ini merupakan tahap awal dalam laporan tugas akhir
dan tahap ini merupakan tahap yang sangat penting dimana pada
tahap inilah penetapan tujuan dan identifikasi masalah. Tahap ini
juga mempelajari beberapa hal yang terkait dengan judul yang
dibahas dan nantinya akan dibutuhkan dalam pengerjaan tugas
akhir, serta mempelajari beberapa hal yang sudah berada di
lapangan. Pada tahap ini, hasil yang diharapkan adalah proposal
tugas akhir.
b. Tahap II
Tahap III ini dilakukan perhitungan karakteristik fluida yang
digunakan yakni CPO, pemilihan material pipa, perhitungan
dimensi pipa meliputi diameter dan tebal pipa serta perhitungan
daya pompa. Tahap ini diharapkan dapat menghasilkan gambar
desain mengenai sistem perpipaan jalur suplai CPO dari tank farm
1 menuju tangki timbun pada tank farm 2.
c. Tahap III
Tahap ini dilakukan perhitungan daya pompa yang dibutuhkan
untuk bisa mentransfer CPO pada desain tank famr 1 menuju tangki
timbun pada tank famr 2. Kesimpulan dan saran mengenai tugas
akhir juga dilakukan dalam tahap ini.

27

BAB IV
PEMBAHASAN
Dalam proses desain suatu sistem perpipaan terdapat beberapa hal yang
terpenuhi, diantaranya yaitu: keamanan, nilai ekonomis material dan tata
letak atau tata ruang dari desain tersebut.
4.1

Pemilihan Material Pipa
Material yang digunakan dalam sebuah desain bisa dipilih dengan
cara menyesuaikan suhu kerja. Dengan suhu kerja 55oC dapat dikatakan
bahwa desain ini bekerja pada suhu intermediate. Dari table 2.1 diatas
telah disebutkan beberapa material pipa yang digunakan sesuai dengan
suhu kerja pada suatu desain, sehingga dapat dilihat bahwa material
yang sesuai untuk desain yang bekerja pada suhu intermediate yaitu
pipa carbon steel SA-53 B, SA-106 B, dan SA-105 C.
Dengan pertimbangan ketersediaan barang dipasar Indonesia, maka
material yang digunakan adalah SA-106 B. Material SA-106 Gr.B
merupakan pipa dengan jenis seamless dan umumnya digunakan untuk
pendistribusian fluida ( gas atau cair ) dengan suhu dan tekanan kerja
intermediate.
Untuk fitting, jenis material yang digunakan adalah SA 234 Gr.
WPB sesuai dengan table 2.1. Fitting dengan jenis ini memang sering
digunakan apabila jenis material pipa yang digunakan adalah SA 106
Gr. B. pemasangan antara jenis material pipa ini sering dilakukan
berdasarkan pada suhu dan tekanan kerja.

4.2

Pemilihan Material Fitting dan Equipment

4.2.1

Elbow
Elbow merupakan suatu equipment yang digunakan dalam sistem
perpipaan yang berfungsi untuk merubah arah aliran fluida dalam pipa.
Dalam desain ini elbow yang digunakan adalah elbow dengan tipe long
radius. sedangkan untuk jenis material elbow dapat dipilih sesuai
dengan suhu kerja fluida tersebut. Sesuai dengan table 2.1 jika material

28

pipa SA-106 Gr.B maka jenis material untuk elbow adalah SA 234 Gr.
WPB.
4.2.2

Tee Joint
Tee merupakan equipment yang ada dalam sistem perpipaan yang
berfungsi untuk merubah aliran fluida dalam sistem perpipaan. Jenis
material tee dapat dipilih sesuai dengan suhu kerja fluida tersebut.
Sesuai dengan table 2.1 jika material pipa SA-106 Gr.B maka jenis
material untuk tee joint adalah SA 234 Gr. WPB.

4.2.3

Flange
Standar ASME B16.5 menjelaskan secara rinci bagaimana
hubungan tekanan dan suhu. Setiap grup material yang berbeda-beda,
dikelompokkan pressure dan temperature rating kedalam klasifikasi
yang berbeda. Klasifikasi ini adalah 150#, 300#, 400#, 600#, 900#,
1500#, 2500#.
Tekanan dan temperature desain pada sistem perpipaan jalur
distribusi CPO ini yang sebesar 101 psi dan 131OF maka berdasarkan
table 2.2 flange yang digunakan adalah flange klasifikasi 150#. Untuk
jenis flange, digunakan flange jenis Slip ON (SO) karena flange ini
biasanya digunakan untuk sistem perpipaan dengan tekanan rendah.
Tetapi, tipe flange yang digunakan pada twin flexible joint adalah weld
neck flange. Kelebihan weld neck flange adalah lebih tahan terhadap
getaran, kejutan, geseran, impak, dan suhu tinggi.
Jenis material flange yang digunakan pada sistem perpipaan ini
adalah SA 234 Gr. WCB. Jenis flange face yang digunakan adalah raise
face, pemilihan jenis flange ini berdasarkan bentuk yang dimiliki oleh
raise face yang terdapat tonjolan dan mampu menjamin kekuatan
cengkraman

dengan

gasket

sehingga

tingkat

kebocoran

bisa

diminimalkan.
4.2.4 Gasket
Dalam desain sistem distribusi

CPO ini, jenis gasket yang

digunakan adalah gasket tipe-F. Gasket tipe-F ini merupakan jenis

29

gasket yang memeang berpasangan dengan flange raised face. Bahan
material yang digunakan pada gasket ini adalah spiral wound.
4.2.5 Twin Flexible Joint
Equipment ini biasanya digunakan untuk mengantisipasi adanya
getaran pada jalur sistem perpipaan terutama pada bagian sambungan.
Pemakaian twin flexible joint pada desain ini bertujuan agar pada saat
CPO pertama kali dialirkan tidak terjadi gerakan akibat dari adanya
beban yang ditambahkan.
4.3

Pemilihan Katup

4.3.1 Ball Valve
Secara umum ball valve dipakai untuk keperluan on/off. Ball valve
tidak boleh digunakan untuk keperluan regulasi/throttling. Pemilihan
katup ini dikarenakan pada sistem distribusi CPO ini nantinya akan ada
sistem tambahan yaitu pigging sistem, dimana sistem tambahan tersebut
berfungsi untuk memastikan bahwa di dalam pipa tidak ada lagi fluida
yang tersisa.
4.3.2 Gate Valve
Gate Valve umumnya dipakai untuk aplikasi on/off atau untuk
keperluan isolasi, small drain, dan venting. Gate valve digunakan pada
desain sistem distribusi CPO ini sebagai small drain atau tempat
keluarnya CPO pada saat proses pigging sedang dilakukan.
4.4

Pemilihan Tumpuan Pipa
Dalam pemilihan jenis tumpuan pipa yang akan digunakan harus
berdasarkan pada pengklasifikasian suhu kerja pada sistem tersebut,
untuk hot sistem diatas 120oF (49oC), maka tipe tumpuan yang bisa
digunakan salah satunya adalah pipe stanchion saddle. Support tipe ini
memiliki bentuk permukaan yang cekung yang bertujuan untuk
menyesuaikan bentuk pipa dan menstabilkan posisi pipa.

30

4.5

Perhitungan Diameter Pipa
Perhitungan ini dilakukan untuk mengetahui diameter pipa yang
akan digunakan dalam desain jalur distribusi:
Diketahui:
: 250 m3/jam

Debit

Kecepatan : 2.5 m/s

Ditanya : Diameter pipa

……………………………………………(2)

Q=

= 0.069 m3/s

Q=VxA

A=
=
= 0.0276 m2

D2

A =
D2 =
D2 = 0.035
D =√

D = 0.187 m = 7.3 in
Dari perhitungan diameter yang sudah dilakukan, dapat diketahui
bahwa untuk bisa mencapai debit 250 m3/jam dengan kecepatan 2.5 m/s
maka diameter dalam (inside diameter) pipa adalah 7.3 in. dengan

31

memperhitungkan ketersediaan barang di pasar maka ID pipa yang
digunakan adalah 7.5 in dengan outside diameter pipa sebesar 8 in.
4.6

Perhitungan Tebal Pipa
Perhitungan tebal pipa ini digunakan apabila P/SE ≤ 0.385 :

=
= 0.005075
Dari perhitungan yang telah dilakukan diketahui bahwa P/SE ≤
0.385, maka perlu dilakukan perhitungan manual untuk mengetahui
tebal pipa yang akan digunakan sesuai dengan rumus perhitungan tebal
pipa yang ada di ASME B31.3 para. 304.1.2 eqs. (3a) :
diketahui:
PDesain

= 101,5 psi

DLuar

= 8,625 in

S

= 20000 psi

Y

= 0,4

E

=1

t

=[

=[

]………….………………..………………(3)

= 0,177 in = 4,5 mm

]

Dari perhitungan tebal minimum pipa yang telah dilakukan, tebal
minimum pipa adalah 0,177 in atau 4,5 mm.

32

Tabel 4.1 Pipe Schedule

Pemilihan tebal minimum pipa harus sesuai dengan standart, jika
dalam perhitungan tebal pipa didapatkan angka yang tidak sesuai
dengan standart tebal pipa maka harus dipilih schedule yang lebih besar
dari angka yang telah didapatkan dari perhitungan tebal pipa. Pada table
4.1, Pipa 8 in tidak tersedia tebal pipa dengan ukuran 4.5 mm, jadi
tebal pipa yang digunakan adalah 6.35 mm atau sch 20.
4.7

Perhitungan Support Pipa
Tahap berikutnya dalam mendesain sistem perpipaan adalah
dengan menghitung jarak maksimum support pipa, dari jarak ini lah kita
dapat mengetahui jumlah support yang dibutuhkan pada desain sistem
perpipaan tersebut.
Rumus dalam perhitungan jarak antar support pipa ini diperolah
dari hand book sam kannapan (eqs. 3.1)
Diketahui :
Z

: 13,39 in3(hand book pipe drafting design page. 272)

w

: berat pipa+fluida (lb/ft)

S

: 20000 psi (ASME B31.3-AppendixA)

33

: 0,94 g/cm3 = 58,68 lb/ft3
: 7860 kg/m3 = 0,284 lb/in3

baja
Ditanya

:L

w = Berat pipa+berat fluida
=(
=(
= 22,41 + 21,13
= 43,49 lb/ft
………………………………………………….(4)

L=√
=√

= 45,07 ft = 13,74 m
Dari perhitungan support yang telah dilakukan maka didapat jarak
maksimum peletakan support pada desain sistem distribusi ini adalah
13,74 m.
Apabila ada perubahan aliran dalam suatu jalur sistem perpipaan
maka harus dilakukan perhitungan span reduction factor. Dikarenakan
pada desain sistem distribusi ini terdapat katup pada salah satu ujung
jalur pipa maka harus dihitung pula span reduction factor. Berikut
adalah perhitungan span reduction factor :
f = L x 0,76
= 13,79 x 0,76
= 10,48 m
Dari perhitungan span reduction factor, didapatkan bahwa jika
diantara 2 span terdapat fitting (elbow atau tee) maka maximum
allowable span berubah menjadi 10,48 m. Berikut adalah posisi
support pada desain sistem distribusi CPO :

34

Gambar 4.1 Posisi Support pada Desain Sistem Distribusi CPO
Dari gambar diatas dapat dilihat posisi support yang dipasang pada
desain sistem distribusi CPO. Pada jalur 8-CPO-02-001 sampai 8-CPO-02016 terdapat 3 support yang dipasang pada tiap jalurnya, sedangkan pada
jalur 8-CPO-01-001 sampai 8-CPO-01-004 terdapat 2 support yang
dipasang pada tiap jalurnya. Table 4.1 dibawah ini merupakan detail letak
support pada semua