PERANCANGAN DAN ANALISA TEGANGAN SISTEM PERPIPAAN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Sistem perpipaan sangat penting di dalam dunia industri karena berfungsi untuk mengalirkan fluida kerja untuk proses. Perancangan pada sistem perpipaan yang dibuat mengacu pada code ASME B31.3. Pada perancangan sistem perpipaan ini berfungsi untuk proses pemurnian PTA (Purified Terephthalic Acid). PTA merupakan bahan dasar pembuatan polyester. Di dalam proses pembuatan PTA diperlukan tekanan sebesar 89 kg/cm2 G, tempertaur mencapai 288 oC, dengan debit 71,7 m3/jam. Untuk memenuhi kebutuhan desain, tekanan dan temperatur operasi dinaikan lebih dari 10 %, sehingga memperoleh tekanan desain sebesar 123 kg/cm2 G, dengan temperatur desain sebesar 315 oC. Untuk perancangan dan analisa tegangan pada sistem perpipaan menggunakan metode elemen hingga. Perancangan sistem perpipaan yang dibuat terdiri dari 6 jalur. Nilai tegangan tertinggi pada jalur pertama 68,6 MPa akibat beban sustain dan 74,3 MPa akibat beban operasi, pada daerah percabangan 62,7 MPa akibat beban sustain dan 63,7 MPa akibat beban operasi. Nilai tegangan tegangan tertinggi pada jalur ke dua 62,6 MPa akibat beban sustain dan 110,9 MPa akibat beban operasi. Nilai tegangan tertinggi pada jalur ke tiga 59,3 MPa akibat beban sustain dan 94 MPa akibat beban operasi. Nilai tertinggi pada jalur ke empat 75,8 MPa akibat beban sustain dan 98,3 akibat beban operasi. Nilai tertinggi pada jalur ke lima 59, 8 MPa akibat beban sustain dan 97,6 MPa akibat beban operasi. Pada jalur ke enam 80 MPa akibat beban sustain dan 92,5 MPa akibat beban operasi. Nilai tegangan tertinggi akibat acceptance test dengan tekanan 1,5 kali tekanan desain sebesar 121,7 MPa. Pada sistem perpipaan akan terjadi konsentrasi tegangan yang besar pada daerah percabangan dan belokan, jika nilai tegangan tersebut melebihi batas ijin material akan menyebabkan kegagalan pada struktur tersebut, oleh sebab itu di dalam perancangan sistem perpipaan harus memperhatikan kekuatan dan fleksibilitas dari struktur tersebut. Kata kunci : Sistem perpipaan, fleksibilitas, konsentrasi tegangan, metode elemen hingga