Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
BAB 11BAB 11
PIPE SUPPORT SYSTEMSPIPE SUPPORT SYSTEMS
BAB 11BAB 11
PIPE SUPPORT SYSTEMSPIPE SUPPORT SYSTEMS
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 1
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
11.1. PENDAHULUAN11.1. PENDAHULUAN
Untuk memenuhi fungsinya dan ketersediaan ruang di lapangan,
instalasi pipa memerlukan disain tumpuan yang memenuhi p p p y g
persyaratan.
Kriteria utama yg harus dipertimbangkan untuk memilih dan
mendisain penumpu pipa adalah
Mampu memenuhi fungsi tumpuan yang ditentukan.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 2
Jenis dan besarnya beban sistem pipa harus mampu dipikul
oleh tumpuan.
Memperhatikan limitasi ruang.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Beberapa hal lainnya yang perlu diperhatikan adalah :
Temperatur disain yang digunakan untuk memilih clamp, baut-U, tali
pemegang (straps) dan jenis material lain yang langsung berkontak
dengan pipa yang dipengaruhi oleh temperatur fluida dalam pipa.g p p y g p g p p p
Kekuatan komponen penumpu tersebut dapat menurun seiring
bertambahnya temperatur.
Efek ekspansi harus dipertimbangkan dalam menghitungn jarak gap
dan merancang gaya gesek.
Sistem penumpu pipa dengan isolasi panas jangan sampai
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 3
mengganggu kinerja isolator pipa.
Jenis penumpu yang dipilih harus dapat memudahkan maintenance,
seperti misalnya penggantian isolator.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Penumpu pipa dan jenis logam lain yang bersentuhan harus dipertimbangkan dengan baik untuk mengurangi efek galvanisasi (korosi).
Semua instalasi pipa termasuk tumpuannya harus diperiksa dan dimaintain secara terus menerus sejak awal start updimaintain secara terus-menerus sejak awal start-up.
Usahakan memilih sistem tumpuan yang memerlukan perawatan sesedikit dan semurah mungkin
Jenis tumpuan yang umum digunakan ada 4 macam, yaitu :
Weight support (Penumpu yang hanya menahan berat)
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 4
Weight support (Penumpu yang hanya menahan berat)
Rigid restraint (penyangga kaku)
Snubbers
Sway branches (penguat getar)
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
11.2. WEIGHT SUPPORT11.2. WEIGHT SUPPORTWeight support dimaksudkan untuk menyangga beban vertikal pada arah gravitasi saja.Penumpu ini digunakan pada :Penumpu ini digunakan pada :
Sistem perpipaan di mana hanya beban deadweight yang merupakan design load.
Lokasi penumpu di mana uplifting load seperti beban termal dan beban seismik tidak mampu mengatasi beban berat sendiri.
Jenis-jenis penumpu dapat dilihat pada Gb 9 1
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 5
Jenis jenis penumpu dapat dilihat pada Gb. 9.1
Weight support terdiri dari :Rigid support (penumpu kaku)Variable-spring support (penumpu pegas-variabel)Constant-spring support (penumpu pegas-tetap)
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 6
Gb. 9.1 Beberapa jenis weight supports
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 7
Gb. 9.1 Beberapa jenis weight supports (sambungan)
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 8
Gb. 9.1 Beberapa jenis weight supports (sambungan)
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 9
Gb. 9.1 Beberapa jenis weight supports (sambungan)
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Rigid SupportsPenumpu jenis ini dipilih jika terjadi pergerakan pipa di sekitar penumpu akibat beban temperatur. Bentuk penumpu kaku yang sering digunakan adalah berupa asembli pangantung dari batang/kawat baja (rod hanger), seperti pada Gb. 9.2. p g g g j ( g ), p p
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 10
Gb. 9.2 Asembli dari rod hanger
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Nominal rodDiameter, in
Root areathread, in2
Maximum safe load, pounds
Rod temperature =650oF
Rod temperature =750oF
3/81/25/8
0.0680.1260.202
6101,1301,810
5401,0101,610
Table 9.1 Load-carrying capacity of hot-rolled steel road (ASTM specification)
3/47/81
0.3020.4190.552
2,7103,7704,960
2,4203,3604,420
1 1/41 1/2
0.8891.293
8,00011,630
7,14010,370
1 3/42
2 1/4
1.7442.3003.023
15,70020,70027,200
14,00018,46024,260
2 1/22 3/4
3
3.7194.6195.621
33,50041,58050,580
29,88037,06645,085
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 11
3 1/43 1/23 3/4
6.7207.9189.214
60,48071,28082,890
53,90663,49373,855
44 1/44 1/2
10.60812.10013.700
95,400109,000123,000
85,00197,119109,593
4 3/45
15.40017.200
138,000154,000
122,958137,214
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan dan pemasangan penumpu kaku adalah sbb.
Pergerakan pipa akibat beban panas saat operasi tidak boleh me-ngakibatkan sudut kawat baja penggantung terhadap vertikal lebih dari 4o. Hal ini dapat dihindarkan dgn membuat offset sebesar +/- 4odari 4 . Hal ini dapat dihindarkan dgn membuat offset sebesar / 4sebelum operasi (kondisi dingin), Gb. 9.3 (b) atau dengan membuat sliding/roller-type support.Kawat baja penggantung dan aksesoris lain dari penumpu ini harus mampu menahan beban maksimum yang mungkin dialami pipa seperti berat sendiri, beban temperatur, dan beban gempa.Diameter kawat baja penggantung minimum untuk pipa kecil
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 12
(diameter pipa < 2 in.) adalah 3/8 in. Sedangkan untuk pipa besar (diameter >2,5 in.) adalah 1/2 in.Jenis kawat baja penggantung yang dipilih harus mempunyai fleksibilitas dan adjutability gerak yang cukup untuk memenuhi fungsinya.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
OFFSETPOSITION
OPERATINGCONDITION
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 13
Gb. 9.3 Limitasi defleksi sudut kabel penggantung pada rigid support
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Jenis penumpu lain yang digunakan untuk menumpu pipa vertikal adalah riser clamp.
Gb. 9.4 Riser clamp dua-baut
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 14
Riser clamp ini diikat dengan pasangan baut dan mur.Kekencangan baut dibuat sedemikian rupa sehingga pada saat tidak beroperasi gaya gesek yang terjadi mampu menahan gaya berat.Tumpuan jenis ini tidak dapat menahan gaya ke atas akibat beban temperatur pada saat beroperasi.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Rigid support jenis sliding diberikan pada Gb. 9.5
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 15
Gb. 9.5 Jenis-jenis sliding support
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Jika tumpuan jenis sliding yang digunakan, maka hal utama yang harus diperhatikan adalah :
Gaya gesek yang terjadi antara pipa dan support harus lebih kecil dari gaya horisontal akibat beban temperatur untukkecil dari gaya horisontal akibat beban temperatur untuk menghindari kegagalan pada pipa.
Untuk memperkecil gaya gesek yang terjadi, tumpuan ini dapat dilengkapi dengan pelat pelumas (lubricating plate) yang diletakkan antara pipa dan support.
Dalam pemilihan lubricating plate, harus dijamin bahwa
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 16
materialnya cocok (tidak mengakibatkan korosi atau kerusakan lain) pada pipa. Contoh : Material Teflon sering digunakan, tetapi karena material ini mudah mengalami degradasi, maka harus diganti secara periodik
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Variabel-Spring Supports, VSSJenis tumpuan ini dipilih bila pergerakan pipa yang terjadi akibat beban termal cukup besar. Tumpuan ini dilengkapi dengan sistem pegas yang dapat p g p g p g y g pmemberikan gaya tumpuan yang bervariasi akibat gerakan pipa ke arah vertikal.Pegas awalnya diberi gaya (tekan) awal sebelum instalasi.Gerakan pipa ke atas akan menyebabkan pegas bertambah panjang dan mengurangi gaya pegas.Gerakan pipa ke bawah akan menambah kompresi pegas
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 17
Gerakan pipa ke bawah akan menambah kompresi pegas, sehingga gaya pegas menjadi bertambah.Jenis tumpuan ini diperlihatkan pada Gb. 9.6Jenis-jenis pegas standard yang digunakan pada tumpuan ini dapat dilihat pada Gb. 9.7
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 18
Gb. 9.6 Jenis-jenis tumpuan variable-spring
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 19
Gb. 9.7 Contoh pegas standard yang digunakan pada variable-spring supports
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Spring
size
Load @ Mid Point
Weight each
Rod
Size A
R.H. Thread
Length
Cassi-ng
lengthB
Cassing Dia.C
Bot’m rod
Engagement
F
Top rod
EngagementG
Height of pin
H R T
Lug hole/Eye nut opening Dia.
Rod Take-out Overall length X
Z
Type AE
Type BJ
Type A Type B
Min. Max. Min. Max.
012
69100128
444
½ 3411/1651/1647/16
315/16
1 7/16 21/8 13/16 ½ 1½41/841/847/8
613/16614/16711/16
53/1659/166 3/16
75/1686/1677/16
81/481/291/2
101/2101/2111/4
11/41
11/4
Table 9.2 Standard spring types A and B – typical dimensions
2 128 4 47/16 6 47/8 711/16 6 3/16 77/16 91/2 111/4 11/4
345
166223299
789
½ 343/1653/1657/16
53/4 1 7/16 21/8 13/16 ½ 1½41/8
51/1651/16
613/16711/16711/16
53/1665/1665/16
63/1679/1673/16
81/491/291/2
101/2101/2111/4
3/811/43/8
678
399532713
141617
½ 353/1663/1667/16
69/16 1 1/8 24/16 3/8 ½ 1½51/16513/16513/16
883/483/4
611/1677/1677/16
713/16813/1687/16
97/8104/8104/8
114/8123/8123/8
11/811/4
1
91011
95012351615
364344
¾ 471/8
8811/16
81/8 11/4 11/8 21/4 15/16 ½ 1½69/16
7513/16
915/16103/493/16
815/1691/8
83/16
103/8103/8911/14
121/8126/16113/4
137/8143/16131/8
17/1618/16113/16
121314
213828503800
384649
11
1¼
445
783/884/8
81/811/411/413/4
11/831/1631/16315/16
16/1616/16111/16
¾¾1
22
2½
61/1675/1679/16
101/4111/2124/8
87/16911/16107/16
121/414
51/4
1213/16141/16161/16
143/161513/161713/16
113/162
21/4
151617
513071259500
527185
1¼1½1¾
556
84/810
111/481/8
13/424/1624/16
11/813/413/4
315/16313/16
3
111/16113/1621/2
11¾
1½42
79/16713/1697/16
124/8131/2
143/16
107/1612
131/2
121/414
51/4
163/16173/8
19
1715/16193/8203/4
113/142
21/4
1819
1264516805
184204
22¼ 7
123/8133/8 123/4 3 21/8
441/2
34
¾¾
22/824/8
93/8104/8
157/8173/8
143/8161/8
171/8187/8
213/8234/8
234/8253/8
21/823/4
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 20
1920
1680522325
204258
2¼2½
7 133/8151/2
123/4 3 21/8 41/241/4
44
¾1
24/827/8
104/8141/8
173/8211/8
161/8181/2
187/8211/2
234/827
253/8263/4
23/43
2122
2988839591
299371
2¾3
8 171/2213/4
13 1313/16 3 41/45
44
1 31/833/8
153/4203/16
217/16267/16
203/4251/4
24283/4
291/4341/4
3136
31/431/2
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Pemilihan tumpuan ini dimaksudkan untuk memberikan setting beban yang akan memberikan urutan pembebanan yang benar mulai saat instalasi sampai pada kondisi operasinya.Secara simultan diinginkan bahwa beda antara “cold load” dan “operating/hot load” tidak terlalu berlebihan.Hubungan antara kedua beban tersebut menuruti rumus
Δ+= kloadhot load ColdYang mana
(N)lbsettingoninstallatiloadCold =
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 21
positif) diambil atas ke an(perpindah (mm) in. operasi, kondisi ke beroperasi tidak kondisi dari tumpuan pada pipa vertikal gerakan
pegas kekakuank(N) lb spring, by carried hardawre spport of Weight load Weightload Hot
(N)lbsetting, oninstallati loadCold
=Δ=
+=
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Selection of variable springsThe key criterion in selecting the size and series of a variable spring is a factor known as variability. This is a measurement of the percentage change in supporting force between the hot
d ld iti f i d i l l t d f f land cold positions of a spring and is calculated from formula
The cold load is calculated by adding (for up movement) or subtracting (for down movement) the product of spring rate
loadhotk
loadhotloadcoldloadhot
yVariabilit Δ=
−=
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 22
subtracting (for down movement) the product of spring rate times movement to or from the hot load. If an allowable is not specified, good practice would be to use 25% for non-critical piping and 10% for critical piping.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
To size a spring1. Calculate the maximum allowable spring rate from the formula:
movementloadhotyvariabilitrate Spring ×
=
2. Determine the size by finding the hot load in the chart.3. Stay in that size column and choose the series with a spring
rate equal to or less than the value calculated above.4. Calculate the cold load and check that both hot and cold
loads fall within the working range.
movement
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 23
5. If this condition is not met, move to an adjacent size and rework.If load, movement, variability, or available space prohibits the use of a variable spring, the use of a constant support should be considered.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Working range deflection, in. Hanger size
Long-range Mid-range Short-range 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
43 64 82 106 142 190 252 336 450 600 780
44 66 84 109 146 196 260 347 465 620 806
46 68 87 113 151 202 269 358 480 640 832
47 70 90 116 156 208 277 370 495 660 858
Res
erve
ran
ge
Table 9.3 Table for selection of variable spring
49 72 92 120 160 215 286 381 510 680 884
0.0 0.0 0.0 50 74 95 123 165 221 294 392 525 700 910
0.2 0.1 52 76 98 127 170 227 302 403 540 720 926
0.4 0.2 0.1 53 78 100 130 174 234 311 414 555 740 962
0.6 0.3 55 80 103 134 179 240 319 426 570 760 988
0.8 0.4 0.2 56 82 106 137 184 246 328 437 585 780 1,014
1.0 0.5 57 84 108 140 188 252 336 448 600 800 1,040
1.2 0.6 0.3 59 87 111 144 193 295 344 459 615 820 1,066
1.4 0.7 60 89 114 147 198 265 353 470 630 840 1,092
1.6 0.8 0.4 62 91 117 151 203 271 361 482 645 860 1,118
1.8 0.9 63 93 119 154 207 278 370 493 660 880 1,144
Re
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 24
2.0 1.0 0.5 65 95 122 158 212 284 378 504 675 900 1,170
2.2 1.1 66 97 125 161 217 290 386 515 690 920 1,196
2.4 1.2 0.6 68 99 127 165 221 297 395 526 705 940 1,222
2.6 1.3 69 101 130 168 226 303 403 538 720 960 1,248
2.8 1.4 0.7 71 103 133 172 231 309 412 549 735 980 1,274
3.0 1.5 72 105 135 175 235 315 420 560 750 1,000 1,300
3.2 1.6 0.8 74 108 138 179 240 322 428 571 765 1,020 1,326
3.4 1.7 75 110 141 182 245 328 437 582 780 1,040 1,352
3.6 1.8 0.9 77 112 144 186 250 334 445 594 795 1,060 1,378
Wor
king
rang
e
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Hanger size Total spring deflection, in.
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Short range Mid range Long range
1,020 1,350 1,800 2,400 3,240 4,500 6,100 7,990 10,610 14,100 18,750 25,006 0.0 0.0 0.0
1,054 1,395 1,860 2,480 3,348 4,650 6,200 8,256 10,964 14,570 19,375 25,839 0.1 0.2
1,088 1,440 1,920 2,560 3,456 4,800 6,400 8,522 11,318 15,040 20,000 26,673 0.1 0.2 0.4
1,122 1,495 1,980 2,640 3,564 4,950 6,600 8,788 11,672 15,510 20,625 27,506 0.3 0.6
1 156 1 530 2 040 2 720 3 672 5 100 6 800 9 054 12 206 15 980 21 250 28 340 0 2 0 4 0 8
Table 9.3 Table for selection of variable spring (cont’)
1,156 1,530 2,040 2,720 3,672 5,100 6,800 9,054 12,206 15,980 21,250 28,340 0.2 0.4 0.8
1,190 1,575 2,100 2,800 3,780 5,250 7,000 9,320 12,380 16,450 21,875 29,173 0.5 1.0
1,224 1,620 2,160 2,880 3,888 5,400 7,200 9,586 12,734 16,920 22,500 30,007 0.3 0.6 1.2
1,258 1,665 2,220 2,960 3,996 5,550 7,400 9,852 13,088 17,390 23,125 30,840 0.7 1.4
1,292 1,710 2,280 3,040 4,104 5,700 7,600 10,118 13,442 17,860 23,750 31,674 0.4 0.8 1.6
1,326 1,755 2,340 3,120 4,212 5,850 7,800 10,384 13,796 18,330 24,375 32,507 0.9 1.8
1,360 1,800 2,400 3,200 4,320 6,000 8,000 10,650 14,150 18,800 25,000 33,340 0.5 1.0 2.0
1,394 1,845 2,460 3,280 4,428 6,150 8,200 10,916 14,504 19,270 25,625 34,174 1.1 2.2
1,428 1,890 2,520 3,360 4,536 6,300 8,400 11,182 14,858 19,740 26,250 35,007 0.6 1.2 2.4
1,462 1,935 2,580 3,440 4,644 6,450 8,600 11,448 15,212 20,210 26,875 35,841 1.3 2.6
1 496 1 980 2 640 3 520 4 752 6 600 8 800 11 714 15 566 20 680 27 500 36 674 0 7 1 4 2 8
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 25
1,496 1,980 2,640 3,520 4,752 6,600 8,800 11,714 15,566 20,680 27,500 36,674 0.7 1.4 2.8
1,530 2,025 2,700 3,600 4,860 6,750 9,000 11,980 15,921 21,250 28,125 37,508 1.5 3.0
1,564 2,070 2,760 3,680 4,968 6,900 9,200 12,246 16,274 21,620 28,750 38,341 0.8 1.6 3.2
1,598 2,115 2,820 3,760 5,076 7,050 9,400 12,512 16,628 22,090 29,375 39,175 1.7 3.4
1,632 2,160 2,880 3,840 5,184 7,200 9,600 12,778 16,982 22,560 30,000 40,008 0.9 1.8 3.6
1,666 2,205 2,940 3,920 5,292 7,350 9,800 13,044 17,336 23,030 30,625 40,842 1.9 3.8
1,700 2,250 3,000 4,000 5,400 7,500 10,000 13,310 17,690 23,500 31,250 41,675 1.0 2.0 4.0
1,734 2,295 3,060 4,080 5,508 7,650 10,200 13,576 18,044 23,970 31,875 42,509 2.1 4.2
1,768 2,340 3,120 4,160 5,616 7,800 10,400 13,842 18,398 24,440 32,500 43,342 1.1 2.2 4.4
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Working range deflection, in. Hanger size
Long-range Mid-range Short-range 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3.8 1.9 78 114 146 189 254 341 454 605 810 1,080 1,404
4.0 2.0 1.0 80 116 149 193 159 347 462 616 825 1,100 1,430
4.2 2.1 81 118 152 196 164 353 470 627 840 1,120 1,456
4 4 2 2 1 1 83 120 154 200 168 360 479 638 855 1 140 1 482
Wor
king
rang
e
Table 9.3 Table for selection of variable spring (cont’)
4.4 2.2 1.1 83 120 154 200 168 360 479 638 855 1,140 1,482
4.6 2.3 84 122 157 203 173 366 487 650 870 1,160 1,508
4.8 2.4 1.2 86 124 160 207 178 372 496 661 885 1,180 1,534
5.0 2.5 88 126 162 210 182 378 504 672 900 1,200 1,560
89 129 165 214 187 385 512 683 915 1,220 1,586
90 131 168 217 192 391 521 694 930 1,240 1,612
92 133 171 221 297 397 529 706 945 1,260 1,638
93 135 173 224 301 404 538 717 960 1,280 1,664
95 137 176 228 306 410 546 728 975 1,300 1,690
Spring rate, Pounds per inch of deflection30 42 54 70 94 126 168 224 300 400 520
Res
erve
ran
ge
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 26
15 21 27 35 47 63 84 112 250 200 260
7 10 13 17 23 31 42 56 75 100 130
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Hanger size Total spring deflection, in.
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Short range Mid range Long range
1,802 2,385 3,180 4,240 5,724 7,950 10,600 14,108 18,752 24,910 33,125 44,176 2.3 4.6
1,836 2,430 3,240 4,320 5,832 8,100 10,800 14,374 19,106 25,380 33,750 45,009 1.2 2.4 4.8
1,870 2,475 3,300 4,400 5,940 8,250 11,000 14,640 19,460 25,850 34,375 45,843 2.5 5.0
Table 9.3 Table for selection of variable spring (cont’)
1,904 2,250 3,360 4,480 6,048 8,400 11,200 14,906 19,814 26,320 35,000 46,676 1.3 2.6 5.2
1,938 2,565 3,420 4,560 6,156 8,550 11,400 15,172 20,168 26,790 35,625 47,510 2.7 5.4
1,972 2,610 3,480 4,640 6,264 8,700 11,600 15,438 20,522 27,260 36,250 48,343 1.4 2.8 5.6
2,006 2,655 3,540 4,720 6,372 8,850 11,800 15,704 20,876 27,730 36,875 49,177 2.9 5.8
2,040 2,700 3,600 4,800 6,480 9,000 12,000 15,970 21,230 28,200 37,500 50,010 1.5 3.0 6.0
2,074 2,745 3,660 4,880 6,588 9,150 12,200 16,236 21,584 28,670 38,125 50,844 3.1 6.2
2,108 2,790 3,720 4,960 6,696 9,300 12,400 16,502 21,938 29,140 38,750 51,677 1.6 3.2 6.4
2,142 2,835 3,780 5,040 6,804 9,450 12,600 16,768 22,292 29,610 39,375 52,511 3.3 6.6
2,176 2,880 3,840 5,120 6,912 9,600 12,800 17,034 22,646 30,080 40,000 53,344 1.7 3.4 6.8
2,210 2,925 3,900 5,200 7,020 9,750 13,000 17,300 23,000 30,550 40,635 54,178 3.5 7.0
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 27
680 900 1,200 1,600 2,160 3,000 4,000 5,320 7,080 9,400 12,500 16,670
340 450 600 800 1,080 1,500 2,000 2,660 3,540 4,700 6,250 8,335
170 225 300 400 540 750 1,000 1,330 1,770 2,350 3,125 4,167
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Constant-spring Supports, CSSTumpuan ini dipilih bila pergerakan pipa yang terjadi akibat beban termal terlalu besar (lebih dari 2 in.) dan tumpuan jenis VSS tidak mamp menahan beban tsbVSS tidak mampu menahan beban tsb.Tumpuan ini juga digunakan pada bagian pipa yang mengalami tegangan kritis atau pada bagian dekat peralatan yang mensyaratkan beban yang tetap kecil pada sambungannya.Contoh tumpuan jenis ini diperlihatkan pada Gb. 9.8.Penggunaan CSS adalah untuk memberikan gaya-reaksi
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 28
tumpuan yang konstan sehingga menghasilkan gaya yang seragam di sepanjang pipa.Beberapa contoh aplikasi CSS ditunjukkan pada Gb. 9.9
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 29
Gb. 9.8 Contoh constant-spring supports
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 30
Gb. 9.9 Contoh aplikasi constant-spring supports
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Table 9.4 Table of constant-support selection chartHanger
sizeLoad in pounds for total travel in inches
1.5 2.0 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5
1144173
108130
86104
7287
6274
5465
4858
4352
3947
3643
3340
3137
2935
2733
2 204 153 122 102 87 77 68 61 56 51 47 44 41 36
3 233 175 140 117 100 88 78 70 64 58 54 50 47 44
4 280 210 168 140 120 105 93 84 76 70 65 60 56 53
5 327 245 196 163 140 123 109 96 89 82 75 70 65 61
6 373 280 224 187 160 140 124 112 102 93 86 80 75 70
7 451 38 270 225 193 169 150 135 123 113 104 97 90 85
8 527 395 316 263 226 196 176 158 144 132 122 113 105 99
9 600 450 360 300 257 225 200 180 164 150 138 129 120 113
10 727 545 436 363 311 273 242 218 198 182 168 156 145 136
11 851 638 510 425 365 319 284 255 232 213 196 182 170 160
12 977 733 586 489 419 367 326 293 267 244 226 209 195 183
13 1 177 883 706 589 505 442 392 353 321 294 272 252 235 221
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 31
13 1,177 883 706 589 505 442 392 353 321 294 272 252 235 221
14 1,373 1,030 824 687 589 515 458 412 375 343 317 294 275 258
15 1,573 1,180 944 787 674 590 524 472 429 393 363 337 315 295
16 1,893 1,420 1,136 947 811 710 631 568 516 473 327 406 379 355
17 2,217 1,663 1,330 1,109 950 832 739 665 605 554 512 475 443 416
18 2,540 1,905 1,524 1,270 1,089 953 847 762 693 635 586 544 508 476 448
19 2,025 1,620 1,350 1,157 1,013 900 810 736 675 623 579 540 506 476
20 2,145 1,716 1,430 1,226 1,073 953 858 780 715 660 613 572 536 505
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Table 9.4 Table of constant-support selection chart (cont’)Hanger
sizeLoad in pounds for total travel in inches
1.5 2.0 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5
21 2,335 1,868 1,557 1,334 1,168 1,038 934 849 778 718 667 623 584 549
22 2,525 2,020 1,683 1,442 1,263 1,122 1,010 918 842 777 721 673 631 594
23 2,710 2,168 1,807 1,549 1,355 1,204 1,064 985 903 834 775 723 678 638
24 2,910 2,328 1,940 1,663 1,455 1,293 1,164 1,056 970 958 831 776 728 685
25 3,110 2,488 2,073 1,777 1,555 1,382 1,244 1,131 1,037 957 889 829 778 732
26 3,310 2,648 2,207 18,91 1,655 1,471 1,324 1,204 1,103 1,018 946 883 828 779
27 3,630 2,904 2,420 2,074 1,815 1,613 1,452 1,320 1,210 1,117 1,037 968 908 854
28 3,950 3,160 2,633 2,257 1,975 1,756 1,580 1,436 1,317 1,215 1,129 1,053 968 929
29 4,270 3,416 2,847 2,440 2,135 1,896 1,708 1,553 1,423 1,314 1,220 1,139 1,068 1,005
30 4,535 3,628 3,023 2,591 2,268 2,016 1,814 1,649 1,512 1,395 1,296 1,209 1,134 1,067
31 4,795 3,836 3,197 2,740 2,398 2,131 1,918 1,744 1,598 1,475 1,370 1,279 1,199 1,128
32 5,060 4,048 3,373 2,891 2,530 2,249 2,024 1,840 1,687 1,557 1,446 1,349 1,265 1,191
33 5,295 4,236 3,530 3,026 2,648 2,353 2,118 1,765 1,965 1,629 1,513 1,412 1,324 1,245
34 5 625 4 420 3 683 3 157 2 763 2 456 2 210 2 009 1 842 1 700 1 579 1 473 1 381 1 300
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 32
34 5,625 4,420 3,683 3,157 2,763 2,456 2,210 2,009 1,842 1,700 1,579 1,473 1,381 1,300
35 4,696 3,913 3,354 2,935 2,609 2,348 2,135 1,957 1,806 1,677 1,565 1,468 1,381
36 4,968 4,140 3,549 3,105 2,760 2,484 2,258 2,070 1,911 1,774 1,656 1,553 1,416
37 5,240 4,367 3,743 3,275 2,911 2,620 2,382 2,183 2,015 1,871 1,747 1,638 1,541
38 5,616 4,680 4,011 3,510 3,120 2,808 2,553 2,340 2,160 2,006 1,872 1,755 1,652
39 5,988 4,990 4,277 3,743 3,327 2,994 2,722 2,495 2,303 2,139 1,996 1,871 1,761
40 6,360 5,300 4,543 3,975 3,533 3,180 2,891 2,650 2,446 2,271 2,120 1,988 1,871
41 6,976 5,813 4,983 4,360 3,876 3,488 3,171 2,907 2,683 2,491 2,325 2,180 2,052
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Table 9.4 Table of constant-support selection chart (cont’)
Hanger size
Load in pounds for total travel in inches
1.5 2.0 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5
42 7,588 6,232 5,420 4,743 4,216 3,794 3,449 3,162 2,919 2,710 2,529 2,371 2,232
43 8,200 6,833 5,857 5,125 4,556 4,100 3,727 3,417 3,154 2,929 2,733 2,583 2,412
44 8,724 7,270 6,231 5,453 4,847 4,362 3,965 3,635 3,355 3,116 2,908 2,726 2,566
45 9,284 7,737 6,831 5,803 5,158 4,642 4,220 3,868 3,571 3,316 3,095 2,901 2,731
46 9 760 8 133 6 971 6 100 5 422 4 880 4 436 4 067 3 754 3 486 3 253 3 050 2 87146 9,760 8,133 6,971 6,100 5,422 4,880 4,436 4,067 3,754 3,486 3,253 3,050 2,871
47 10,376 8,647 7,411 6,485 5,764 5,188 4,716 4,323 3,991 3,706 3,459 3,243 3,052
48 10,988 9,157 7,848 6,868 6,104 5,494 4,995 4,578 4,226 3,924 3,663 3,434 3,232
49 11,600 9,667 8,286 7,250 6,444 5,800 5,273 4,833 4,462 4,143 3,867 3,625 3,412
50 10,367 8,886 7,775 6,911 6,220 5,855 5,183 4,785 4,443 4,147 3,886 3,659
51 11,067 9,486 8,300 7,378 6,640 6,036 5,533 5,108 4,743 4,427 4,150 3,906
52 11,847 10,154 8,885 7,896 7,108 6,462 5,923 5,473 5,077 4,739 4,443 4,181
53 12,623 10,820 9,468 8,415 7,574 6,886 6,311 5,826 5,410 5,049 4,734 4,455
54 13,400 11,486 10,050 8,933 8,040 7,309 6,700 6,185 5,743 5,360 5,025 4,730
55 14,713 12,611 11,035 9,809 8,828 8,026 7,356 6,791 6,306 5,885 5,518 5,193
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 33
56 16,023 13,734 12,018 10,682 9,614 8.740 8,011 7,396 6,867 6,409 6,009 5,855
57 17,333 14,857 13,000 11,555 10,400 9,455 8,666 8,000 7,429 6,933 6,500 6,118
58 18,423 15,791 13,818 12,282 11,054 10,049 9,211 8,503 7,896 7,369 6,809 6,503
59 19,510 16,723 14,633 13,007 11,706 10,642 9,755 9,005 8,362 7,804 7,316 6,886
60 20,600 17,657 15,450 13,733 12,360 11,238 10,300 9,508 8,829 8,240 7,725 7,271
61 21,890 18,763 16,418 14,593 13,134 11,940 10,945 10,103 93,82 8,756 8,209 7,726
62 23,176 19,665 17,383 15,451 13,906 12,642 11,588 10,697 9,933 9,270 8,691 8,180
63 24,463 20,968 18,348 16,309 14,678 13,344 12,231 11,291 10,484 9,785 9,174 8,634
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
11.3. RIGID RESTRAINT11.3. RIGID RESTRAINTTumpuan ini digunakan untuk menahan pergerakan pipa akibat beban berat, beban temperatur, dan beban lain .
Tumpuan ini dipilih bila pergerakan pipa akibat beban temperaturTumpuan ini dipilih bila pergerakan pipa akibat beban temperatur cukup kecil sehingga tidak memerlukan tumpuan yang memungkinkan pergerakan, seperti jenis pegas atau snubber.
Rigid restraint dapat dibuat dengan menggunakan jenis barang jadi (rigid struts) atau dibuat dari profil baja (rigid frames).
Pemilihan rigid struts atau rigid frames umumnya didasarkan
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 34
pada beberapa aspek, yaitu : kendala ruang, jumlah arah di mana pipa harus ditahan secara simultan, deliver time, dsb.
Tumpuan rigid struts dan rigid frames masing-masing dapat dilihat pada Gb. 9.10 dan 9.11.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 35
Gb. 9.10 Contoh rigid struts assembly
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 36
Gb. 9.11 Contoh rigid frames assembly dengan U-bolt
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
U-bolt hanya memberikan tumpuan pada 2 arah, walaupun shear capacity dari U-bolt lebih kecil dari tensile capacity-nya. Oleh karena itu, penggunaan U-bolt umumnya dibatasi untuk kondisi di mana beban arah lateral adalah kecil, seperti misalnya sistem pipa yang tidak menerima beban gempa dan pergerakan akibat beban termal juga kecil.
Bila diinginkan untuk menahan pipa pada semua arah pada suatu lokasi saja, maka tumpuan jenis ini disebut anchor.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 37
Gb. 9.12 Contoh tumpuan jenis anchor
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
11.4. SNUBBERS11.4. SNUBBERSSnubber dipilih untuk memberikan kemungkinan pergerakan pipa yang lambat akibat pembebanan termal dan mampu memegang pipa seperti tumpuan kaku (rigid) jika pergerakan pipa akibatpipa seperti tumpuan kaku (rigid) jika pergerakan pipa akibat beban seismik atau beban lain yang berlangsung cepat.Jadi snubber dapat bertindak sekaligus seperti weight support dan rigid restraint.
Snubber ada 2 jenis, yaitu : Hydraulic dan Mechanical.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 38
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Hydraulic Snubbers
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 39
Gb. 9.13 Hydraulic Snubber
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Snubber hidrolik dibuat dari piston dan reservoir dua-bilik (double chamber resevoir).Pergerakan piston, akibat pergerakan pipa yang mengalami beban termal akan mendorong fluida dalam reservoir melalui lubang kecil diantara dua bilik.Bila laju piston mencapai suatu nilai tertentu (yang dapat distel), sebuah katup akan menutup lubang kecil tersebut sehingga fluida berhenti mengalir yang menyebabkan snubber bersifat seperti rigid restraints.Beberapa kelemahan hydraulic snubber adalah
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 40
Beberapa kelemahan hydraulic snubber adalah penyumbatan dini lubang kecil akibat kotoran/korosi atau benda lain dalam fluida, rentan terhadap kebocoran fluida, degradasi sifat fluida akibat radiasi, dsb.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Mechanical Snubbers
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 41Gb. 9.14 Mechanical Snubber
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Snubber mekanik sepenuhnya beroperasi secara mekanik, tanpa sedikitpun ada fluida (hidrolik).Snubber ini dirancang untuk dapat memberikan tumpuan rigid, jika limit percepatan yang ditetapkan telah dilewati.jika limit percepatan yang ditetapkan telah dilewati.Pada kondisi percepatan yang lebih kecil, tumpuan ini bersifat seperti spring support yang mengijinkan adanya gerakan bebas pada pipa.Kombinasi/konfigurasi beberapa snubber dan tumpuan lain dibuat untuk memperoleh tumpuan dengan karakteristik
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 42
tertentu. Contoh beberapa konfigurasi snubber ditunjukkan pada Gb. 9.15.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 43
Gb. 9.15 Contoh konfigurasi beberapa snubber
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Sway BracesSway Braces
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 44
Gb. 9.16 Sway braces
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Sway braces digunakan untuk mengurangi efek getaran pada sistem perpipaan.
Sway brace mirip dengan variable-spring support, tetapi pegas pada sway braces tidak menerima preload saat sistem beroperasiberoperasi.
Bila pipa mengalami getaran, maka sway braces akan terdefleksi dan memberikan gaya pengembali (restoring force) sebesar kekakuan pegas dikali perpindahan pipa.
Efek dari sway braces pada sistem perpipaan adalah untuk memperbesar nilai K dalam persaman getaran sistem pipa sbb.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 45
)()()()( tFtKXtXCtXM =++...
Bila nilai K meningkat, maka frekuensi pribadi sistem pipa akan membesar sehingga jauh dari frekuensi eksiasi.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Base PlateBase PlateBase plate adalah bagian yang tidak terpisahkan dari struktur tumpuan pipa.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 46
Gb. 9.17 Base plate
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Multiple Pipe Restraint Frames, MPRFMultiple Pipe Restraint Frames, MPRFUntuk menumpu pipa yang banyak sering digunakan multiple restraint. Keseimbangan gaya pada MPRF harus tetap dijamin.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 47
Gb. 9.18 Multiple pipe support frames
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
11.5. PROSES DISAIN TUMPUAN PIPA11.5. PROSES DISAIN TUMPUAN PIPA
1. PendahuluanProses disain dan pembangunan konstruksi suatu power plant atau pabrik proses memerlukan langkah langkah disain yang mungkinpabrik proses memerlukan langkah-langkah disain yang mungkin memerlukan waktu cukup lama. Untuk itu diperlukan manajemen pembagian pekerjaan yang baik dan alokasi waktu yang tepat untuk setiap tahap pekerjaan.
Untuk memperoleh hasil disain yang optimal, maka proses disain harus dilakukan jauh sebelum proses konstruksi dimulai. Hal ini dilakukan agar perancang mempunyai waktu yang cukup untuk melakukan iterasi
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 48
perancang mempunyai waktu yang cukup untuk melakukan iterasi perhitungan, sehingga diperoleh disain yang optimal.
Kadangkala dalam proses disain diperlukan suatu checklist, yang dibuat sendiri oleh perancang atau perusahaan. Checklist ini diharapkan dapat memudahkan perancang untuk mengecek hasil pekerjaan setiap saat.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
2. Persiapan informasi/data yang dibutuhkanProses mendisain tumpuan pipa tidak akan pernah berhasil dengan baik bila data/informasi yang dibutuhkan masih belum tersedia. Secara umum klasifikasi data yang diperlukan untuk mendisain tumpuan pipa antara lain :
Dokumen disain, seperti piping codes, standard disain yang digunakan, kriteria disain dari proyek yang dikerjakan, besar beban yang ditahan, katalog material dari vendor, standard disain dari industri, dll.
Gambar instalasi pipa yang memperlihatkan rute pipa dan instalai lain termasuk peralatan dan struktur sekitarnya.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 49
termasuk peralatan dan struktur sekitarnya.
Gambar 3 dimensi rute pipa dan struktur di sekitarnya untuk memperkirakan ruang dan jenis serta posisi penumpuan yang tepat.
Line list yang berisi schedule pipa, tekanan, temperatur, spesifikasi codes, kebutuhan isolasi, material pipa dan fluida kerja.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 50
Gb. 9.19 Contoh gambar 3D instalasi pipa dan struktur di sekitarnya
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
3. Memilih lokasi tumpuanBila data-data yang dibutuhkan telah diperoleh, maka perancang dapat menentukan lokasi penempatan tumpuan. Penempatan tumpuan ini dibatasi oleh ruang yang tersedia dan kondisi struktur yang ada sebagai tempat tumpuan
Kriteria penempatan tumpuan :
Pada pipa lurus, hindarkan penempatan tumpuan pada fitting atau komponen sambungan.
Letakkan tumpuan pada tempat yang memungkinkan adanya ruang untuk inspeksi dan perawatan.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 51
Letakkan tumpuan sedekat mungkin dengan beban yang terkonsentasi atau bagian yang mendapat beban besar, seperti katup, percabangan, flens, dll.
Letakkan tumpuan dekat dengan belokan pipa.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Setelah titik-titik tumpuan ditentukan dan proses perhitungan tumpuan telah selesai dilakukan, maka pada disain tumpuan digambarkan skets tumpuan secara lengkap, termasuk instalasi lain yang berada dekat dengan tumpuan.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 52
Gb. 9.20 Contoh penempatan tumpuan
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 53
Gb. 9.21 Contoh skets posisi tumpuan dan instalasi di sekitarnya
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
4. Membuat gambar isometri tumpuan
Langkah selanjutnya adalah membuat gambar isometri dari
disain tumpuan pipa.
Jenis tumpuan dipilih berdasarkan perhitungan awal analisis
tegangan pada instalasi pipa yang akan ditumpu.
Arah restraint dari masing-masing tumpuan yang
di k dk h di b k d j l hi
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 54
dimaksudkan harus digambarkan dengan jelas, sehingga
tidak terjadi kekeliruan saat perhitungan tegangan pipa.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
5. Analisis tegangan pada pipaBila lokasi tumpuan dan arah restraintnya telah ditentukan, maka selanjutnya perhitungan tegangan dapat dilakukan. Perhitungan ini dilak kan berdasarkan codes and standard ang dig nakanini dilakukan berdasarkan codes and standard yang digunakan oleh perancang dan industri.
Dari hasil perhitungan awal tegangan, tumpuan pipa dapat dikoreksi dan dioptimalkan untuk mendapatkan tegangan yang aman. Tumpuan dapat saja ditambah, dikurangi atau diganti. Tentu saja harus tetap memperhatikan berbagai aspek/ kompromi
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 55
Tentu saja harus tetap memperhatikan berbagai aspek/ kompromi antara ruang, biaya, dsb. Perhitungan tegangan dapat dilakukan dengan baik jika perhitungan beban termal dan beban lainnya telah dapat dilakukan dengan baik dan benar.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
6. Perhitungan beban pada tumpuanPerhitungan beban haruslah memperhatikan semua aspek beban
yang diterima oleh sistem pipa saat operasi seperti beban termal,
beban seismik, dll.
Kondisi beban yang digunakan dalam perhitungan beban
tumpuan adalah kondisi beban maksimum, yaitu beban saat
belum operasi dan saat operasi {yaitu beban berat (DW), beban
temperatur (TH), beban seismik (EQ)}.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 56
Jadi beban tumpuan haruslah memperhitungkan penjumlahan
semua beban yanga dialami pipa, yaitu (DW + TH + EQ).
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Sample Support Load and Movement Summary Sheet
Mark no: MS-R-43 Stress Iso: 4733
Function: Lateral support Node pt.: 27
System: Main steam Stress calculation: 341 Rev 1
Load caseForce Deflection Stress, psi
(kPa)F(x) F(y) F(z)
Table 9.5 Example of load calculation
Δ Δ ΔF(x) F(y) F(z)
Thermal (TH) ----Start-up
-- -- 1,543 -1.03 0.57 0.0 1,122(7,736)
Thermal ----Operation
-- -- 4,251 -2.97 1.51 0.0 3,113(21,464)
Dead Weight (DW)
-- -- -1,250 0.02 -0.07 0.0 1,237(8,529)
Seismic -- -- + 12,110 + 0.08 + 0.29 0.0 + 8,429(58,118)
DW + Seismic -- -- 10 860 0 10 0 22 0 0 9 666
xΔ yΔ zΔ
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 57
DW + Seismic -- -- 10,860 0.10 0.22 0.0 9,666(66,647)
DW – Seismic -- -- -13,360 -0.06 -0.36 0.0 9,666(66,647)
DW + TH(max.+) + seismic
-- -- 15,111 -2.87 1.73 0.0 --
DW + TH(max. –) – seismic
-- -- -11,817 -3.03 1.15 0.0 --
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
7. Tumpuan pipa : Conseptual DesignProses analisis tegangan yang telah selesai dilakukan akan memberikan feedback untuk merancang tumpuan. Dalam proses analisa tegangan ini telah ditentukan posisi tumpuan dan jenisanalisa tegangan ini telah ditentukan posisi tumpuan dan jenis tumpuan yang menghasilkan tegangan yang kecil dan aman pada struktur pipa dan penumpunya.
Dari data hasil perhitungan tegangan, posisi dan jenis tumpuan disketsa. Jenis dan tumpuan ini harus memenuhi sifat fisik yang diisyaratkan pada saat analisis tegangan .
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 58
Dalam tahap konseptual desain ini, gambar skets disain yang telah dibuat di periksa lagi dan dicocokkan dengan model pabrik yang dirancang atau langsung meninjau pabrik bila memang pabrik telah dikonstruksi.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Posisi pemasangan penumpu pada struktur utama harus dipikirkan dengan baik. Tumpuan sebisa mungkin dibuat standard. Aturan utama adalah memilih jenis tumpuan yang sederhana kuat dan mampu memenuhi sifat fisik seperti jenis tumpuan yang ditentukan pada saat perhitungan kekuatan pipaditentukan pada saat perhitungan kekuatan pipa.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 59
Gb. 9.22 Gambar skets disain tumpuan (conceptual design)
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Perawatan konstruksi pipa harus dipertimbangkan pula dalam proses penentuan jenis tumpuan pipa, agar pada saat perawatan semua bagian pipa dapat diamati dengan mudah.Penempatan tumpuan di dekat sambungan las pipa harus memperhatikan jarak minimum dari lasan. Jarak minimum ini diperkirakan dengan rumus :
pipatebaldengan.23min +=
tintL
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 60
pipa tebaldengan =t
Gb. 9.23 Posisi tumpuan di sekitarlasan sambungan pipa
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
8. Disain penumpu : Detail DesignSetelah posisi penumpu dan jenis tumpuan dipilih dengan baik, maka proses selanjutnya adalah menghitung kekuatan komponen dan jenis penumpu. Perhitungan dilakukan berdasarkan yang dialami oleh tumpuan dan struktur tempat tumpuan diletakkan. Data beban yang dialami oleh tumpuan ini dapat diperoleh dari proses perhitungan tegangan yang dilakukan sebelumnya.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 61
Tahap ini dapat dipermudah bila kita mengacu pada perhitungan standard dari vendor pensuplai jenis tumpuan yang kita pilih.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Dalam tahap ini segala keterbatasan dan perubahan
tumpuan dapat memberikan feedback lagi untuk stress
analisis dari sistem perpipaan yang didisain. Untuk itu
dibutuhkan komunikasi yang baik antar designer.
Proses iterasi perhitungan karena keterbatasan di lapangan
harus terus dilakukan sampai hasil perhitungan dapat
benar-benar dikerjakan dilapangan.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 62
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
9. Pembuatan gambar teknik dari hasil disainSetelah proses disain tumpuan selesai, harus dibuat gambar teknik yang standard dan komunikatif. Gambar teknik ini meliputi susunan umum tumpuan dan pipa yang ditumpu, potongan (bila dianggap perlu), detail bagian, dan inset lokasi penumpu pada instalasi pipa keseluruhan.
Gambar teknik ini harus mencantumkan dimensi, jenis bahan, dan proses pengerjaan, juga toleransi yang
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 63
, p p g j , j g y gdiperbolehkan dalam proses pembuatan dan pemasangan di lapangan.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Gb. 9.24
Contoh gambar teknik
tumpuan pipa
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 64
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
10. Checking (pemeriksaan)Proses Checking diperlukan untuk mengecek ulang hasil gambar teknik dengan hasil desain. Hal ini diperlukan untuk memeriksa apakah tumpuan yang didefisinisikan pada disain telah digambar dengan benar.
Setiap tahap dalam proses desain tumpuan ini harus dilakukan pengecekan.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 65
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
11. Pembuatan dan instalasiDalam kenyataannya proses pembuatan dan pemasangan
support ini tidak memberikan hasil yang persis sama dengan
gambar teknik Kenyataan di lapangan menunjukkan bahwagambar teknik. Kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa
mungkin saja ada perubahan yang significant dari hasil
rancangan yang telah dibuat sebelumnya.
Untuk itu perancang harus terus mengawasi dan menghitung
ulang dengan cepat segala perubahan ini agar keadaan di
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 66
lapangan yang membatasi rancangan semula dapat segera
diatasi tanpa menimbulkan resiko kerusakan dalam instalasi
pipa pada saat operasi. Perubahan ini sedapat mungkin tidak
merubah rute pipa yang telah ditentukan.
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Untuk itu pengalaman dan komunikasi serta penyediaan data
yang baik oleh perancang haruslah saling melengkapi dan
mendukung untuk memperoleh hasil optimal.
Referensi :
Paul R. SMITH, P.E.; Thomas J. VAN LAAN, ”Piping and Pipe Support Systems : Design & Engineering”, Mc Graw-Hill, 1987.
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 67
Bab 11 Pipe Supports SystemBab 11 Pipe Supports System
Desain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem PerpipaanDesain, Fabrikasi, dan inspeksi Sistem Perpipaan 68
TERIMA KASIH
Top Related