Analisis Tegangan Pipa Dan Stabilitas Support pada Crossing Pipeline (Studi Kasus Oil Pipeline 12" X-Ray Field)

Setiawan, Syahrul Sony Tri (2023) Analisis Tegangan Pipa Dan Stabilitas Support pada Crossing Pipeline (Studi Kasus Oil Pipeline 12" X-Ray Field). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 04311940000081-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Dalam industri migas, penggunaan pipa bawah laut terbukti lebih efisien dibandingkan dengan distribusi curah. Karena proses pemasangan dan masa pakai yang lama, penggunaan pipa di laut dalam tentu bukan tanpa masalah. Free span atau bentangan bebas merupakan salah satu kondisi permasalahan yang dihadapi pada jaringan pipa bawah laut. Panjang pipa yang melebihi batas yang diijinkan akan menyebabkan tegangan pada pipa. Pipa secara statis akan mengalami defleksi karena beban pada pipa itu sendiri. Ketika besarnya defleksi melebihi tegangan leleh pipa, buckling terjadi. Secara dinamis, dapat terjadi vibrasi pada pipa yang disebabkan oleh vortex (Vortex induced vibration / VIV) yang terbentuk akibat gaya hidrodinamis. Free span dapat disebabkan oleh adanya crossing pipeline. Dalam kasus pipa crossing, stabilitas support yang menopang pipa crossing juga harus dianalisis. Dari hasil perhitungan didapatkan panjang allowable span statis pada crossing pipeline pada KP 0.198 – KP 6.198 X-ray field adalah 17.52 m pada span 16.8 m dan 16.09 m pada span 15 m. Sedangkan panjang span efektif pada arah cross-flow adalah 17.87 pada span 16.8 m dan 16.09 pada span 15 m. Pada arah in-line sebesar 17.96 m pada span 16.8 m dan 16.19 m pada span 15 m. Tegangan yang didapatkan tidak melebih allowable stress pada codes ASME B31.4 dengan hoop stress sebesar 20.59 MPa pada perhitungan manual dan 21.07 MPa pada Autopipe. Besar longitudinal stress adalah 82.95 Mpa pada perhitungan manual dan 79.53 pada Autopipe. Tegangan ekuivalen didapatkan pada perhitungan manual sebesar 78.95 MPa dan pada Autopipe sebesar 84.4 MPa. Hasil overturning, sliding dan bearing capacity check pada concrete support yang menopang pipa crossing sesuai dengan safety factor yang telah ditentukan. Settlement yang dialami pipa sebesar 28.685 mm sehingga gap akhir setelah adanya settlement dan mempertimbangkan gerak osilasi pipa akibat vortex adalah 345.53 mm. Gap akhir memenuhi kriteria minimum gap 300 mm pada codes DNV OS F101. Hasil pemodelan aliran di sekitar pipa menggunakan software Ansys Fluent menunjukkan terbentuknya vortex di belakang arah datangnya aliran dengan frekuensi sebesar 0.177 Hz
===================================================================================================================================
In the oil and gas industry, the use of subsea pipelines is proven to be more efficient than bulk distribution. Due to the installation process and long service life, the use of pipes in the deep sea is certainly not without problems. Free span is one of the problem conditions faced in underwater pipelines. Pipe length that exceeds the allowable limit will cause stress on the pipe. The pipe will statically deflect due to the load on the pipe itself. When the magnitude of the deflection exceeds the yield stress of the pipe, buckling occurs. Dynamically, vibration can occur in the pipe caused by a vortex (Vortex induced vibration / VIV) formed due to hydrodynamic forces. Free span can be caused by crossing pipelines. In the case of crossing pipes, the stability of the supports supporting the crossing pipes should also be analyzed. From the calculation results, the length of the static allowable span at the crossing pipeline at KP 0.198 – KP 6.198 X-ray field is 18.61 m at 16.8 m span and 17.47 m at 15 m span. While the effective span length in the cross-flow direction is 17.87 at 16.8 m span and 16.09 at 15 m span. In the in-line direction it is 17.96 m with a span of 16.8 m and 16.19 m with a span of 15 m. The stress obtained does not exceed the allowable stress in ASME B31.4 codes with a hoop stress of 20.59 MPa on manual calculations and 21.07 MPa on Autopipe. The longitudinal stress is 82.95 Mpa on manual calculation and 79.53 on Autopipe. The equivalent stress obtained in manual calculation is 78.95 MPa and in Autopipe is 84.4 MPa. The results of overturning, sliding and bearing capacity check on the concrete support that supports the crossing pipe are in accordance with the predetermined safety factor. Settlement experienced by the pipe is 28.685 mm so that the final gap after settlement and considering the oscillatory motion of the pipe due to the vortex is 345.53 mm. The final gap meets the minimum gap criteria of 300 mm in the DNV OS F101 code. The results of modeling the flow around the pipe using Ansys Fluent software show the formation of a vortex behind the direction of flow with a frequency of 0.177 Hz

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Analisis Tegangan, Stabilitas Support, VIV, Crossing Pipeline
Subjects:	T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC1680 Offshore structures T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ930 Pipelines (General). Underwater pipelines. T Technology > TN Mining engineering. Metallurgy > TN879.5 Petroleum pipelines
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Ocean Engineering > 38201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Syahrul Sony Tri Setiawan
Date Deposited:	20 Jul 2023 08:36
Last Modified:	20 Jul 2023 08:36
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98712

Actions (login required)

View Item