Kemampuan Pipa 6 inch
Rangkuman Diskusi Mailing List Migas Indonesia mengenai Pipeline untuk Bulan Februari 2006 ini membahas tentang kemampuan pipa 6 inch untuk menahan tekanan.
Dalam suatu kasus, direncanakan akan dilakukan closing ball valve 28" di mainline pipa gas (28") untuk kepentingan valve maintenance, namun gas tidak boleh shut down (harus on terus). Di upstream dan downstream dari ball valve 28" tersebut terdapat by pass, namun ukurannya hanya 6”. Data teknis lain sebagai berikut : jarak span pipa 6" (blind flange to blind flange) = 6 meter; MAOP = 1060 psig; design pressure = 1150 psig; SMYS = 65000
Terbersit keraguan untuk melakukan hal ini karena resikonya sangat besar, dikhawatirkan terjadi masalah vibrasi. Apakah pipa bypass 6" ini mampu menahan vibrasi tersebut?
Mengurangi/mengeliminsai vibrasi adalah dengan cara mengeliminir sumbernya.
Dalam kasus by pass 6" jika digunakan untuk mengalirkan 150 tentunya pressure drop akan sangat tinggi, bising sekali (> 120 dB) dan erosional velocitnya akan terlampaui.
Diskusi lebih lengkap bias dilihat dalam file berikut:
Sebelumnya saya mohon maaf sudah berani mengirim email langsung ke Bapak2 karena saya bingung mau tanya siapa lagi, padahal pekerjaan ini sudah harus dimulai. Saya mohon pencerahan dari Bapak2 sekalian yang sudah banyak pengalaman di bidang pipeline karena saya adalah engineer baru yang belum banyak tahu soal pipeline.
Mohon informasi mengenai kemampuan pipa untuk menahan pressure..
Saya berencana akan melakukan closing ball valve 28" di mainline pipa gas (28") untuk kepentingan valve maintenance, namun gas tidak boleh shut down alias harus on terus. Di upstream dan downstream dari ball valve 28" tersebut terdapat by pass, namun ukurannya hanya 6" (seperti terlihat di attachment).
Data teknis lain sebagai berikut :
jarak span pipa 6" (blind flange to blind flange) = 6 meter
MAOP = 1060 psig
design pressure = 1150 psig
SMYS = 65000
Sampai saat ini saya masih ragu untuk melakukan hal ini karena resikonya sangat besar tapi saya tetap akan mencobanya. Makanya sekarang saya ingin memperoleh dukungan bahwa pekerjaan ini adalah SAFE. yang saya khawatirkan adalah masalah vibrasi yang akan terjadi ... Namun vibrasi tetap akan terjadi tapi apakah pipa bypass 6" ini mampu menahan vibrasi tersebut atau tidak, ini yang saya tidak tahu. Mungkin dari pengalaman Bapak2 pernah mengalami hal ini, saya mohon informasinya .... dan formula apa yang harus saya pakai untuk menghitungnya.
Jika untuk kondisi existing tidak memungkinkan (tidak SAFE) saya berencana untuk meng-install expander dan pipa bypass ukuran 12" di atas blind flange no 7. Tapi saya juga belum tahu apa akibatnya ... Mungkin bapak2 sekalian bisa memberikan masukan kepada saya.
Demikian atas respon dan jawabannya saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.
1. Barred Tee 28” x 16” STD
2. Reducer 16” x 6” STD
3. Equal Tee 6” x 6” STD
4. Elbow 45o, 1.5 DIA. Radius 6” STD
5. Flange 6”-600# RF. Bore STD
6. Flange 2”-600# RF. Bore XS
7. Blind Flange 6”-600# RF.
8. Blind Flange 2”-600# RF.
9. Gasket Spiral Wound 6”-600# (1/8” THK)
10. Gasket Spiral Wound 2”-600# RF.
11. Weldolet 2”-XS for 6” STD
12. Plug Valve 6”-600# RF.FE.GO
13. Plug Valve 6”-600# RF.FE.X.WE.GO
14. Plug Valve 2”-600# RF.FE.LO
15. Stud Bolt 5/8” x 4 ½” LG. (2”-600#)
16. Stud Bolt 1” x 6 ¾” LG (6”-600#)
17. Pipe, seamless /ERW 6”-STD.
18. Pipe, Seamless /ERW 28”—XS (0.5” THK)
19. Pipe, seamless /ERW 28”-STD. (0.413” THK.)
1. Hoop Stress
Data yang bapak berikan tidak memuat berapa corrosion allowance line yang bersangkutan dan berapa desain temperature dari fluidanya.
Untuk meghitung berapa ketebalan pipa yang dibutuhkan, sehingga dapat dijawab apakah pipa bapak mampu menahan beban pressure, maka saya mengambil asumsi berikut:
a. CA = 3 mm (assumed)
b. max temp 200 deg F (assumed)
c. Des. Working Pressure = 1150 psig
d. line pipe 6" SCH STD API 5L X65 (assumed)
c. line pipe bukan riser atau platform pipeline
Berdasarkan ASME B31.8 dan data di atas, faktor berikut saya ambil:
a.desain factor untuk hoop stress = 0.72
b. temperature derrating factor = 1
Wall thickness yang dibutuhkan adalah = 5.03 mm ====> SCH STD (7.11 mm) cukup.
Silahkan mengkoreksi jika asumsi saya di atas keliru.
2. Vibrasi.
Bapak yakin sekali vibrasi pasti akan terjadi. Shahih saja dalam hal ini mengambil case vibrasi. Perlu analisis lebih jauh, untuk memastikan frekuensi, mode dan amplitudo getarannya. Ahli vibrasi di milis ini bias dimintai advice nya lebih lanjut. Tapi sepengetahuan saya, tolong dikoreksi jika keliru, beberapa cara yang bisa dipakai adalah:
a. mengurangi/mengeliminsai vibrasi dengan cara mengeliminir source-nya....jika pada pipa bapak yang terjadi adalah flow-induced vibration, besarnya parameter amplitudo akan sangat bergantung dari konfigurasi pipa, support, dan kecepatan alir gas nya (?). Dari sisi pipa nya, support reinforcement dalam hal ini dibutuhkan, hanya hati-hati dalam menambahkan support supaya tidak mengganggu flexibilitas systemnya.
b. sebaiknya branch dari main/header line di brace/reinforce ke main line nya untuk mencegah resonansi. dan main headernya sendiri dipastikan firmed untuk mencegah excessive vibration.
Besarnya stress yang terjadi pada percabangan akibat vibrasi, tergantung dari SIF di lokasi percabangan, dalam hal ini di ujung reducer no 2 dan segmen 17 adalah titik terlemahnya, besarnya amplitudo getaran (yang menyebabkan mechanical stresses: bending, etc), dan frekuensi (bersama stresses menyebabkan fatigue).
Dari uraian di atas, mudah-mudahan bapak bisa menarik kesimpulan lebih lanjut. Untuk case vibration di atas, saya merekomendasikan bapak, duduk di depan software stress analysis sebentar dan melakukan sedikit permodelan, untuk memastikan lokasi reinforcement yang dibutuhkan.
Tanggapan 2 : Anang Sunaryo - PD1
To Pak Dony,
Semoga yg saya sampaikan ini membantu,
Saya meninjau flowrate maksimum yg bisa melewati pipa 6" dengan asumsi gas yg melewati pipa tersebut adalah natural gas, dengan properti sbb:
Komposisi --> CH4 = 0.75, CO2 = 0.25
Temperature --> 35 'C
Pressure --> 1060 psig
Z --> 0.8376
Cp/Cv --> 1.6162
Viscosity --> 0.0147 cp
Density --> 79.5380 Kg/m3
Kalkulasi untuk maksimum flowrate pipa 6" adalah 46124.9631 kg/hr ( 40.13 MMSCFD) (lihat lampiran kalkulasi)
Jadi perlu dipertimbangkan flowrate yg mengalir di pipa 28" sebelumnya berapa. Kalau lebih dari 40.13 MMSCFD, maka saat memakai bypass 6", flowratenya perlu dikurangi.
Thanks.
**************************************************************************************************************
Lampiran 1:
------------------------------------------------------------
Case Name : Pipe 6" Natural Gas
Description: Pipe
Date : 13-Feb-2006 at 13:17:30
------------------------------------------------------------
F l o w s a n d P r e s s u r e s
------------------------------------------------------------
The unknown variable was Vol flowrate
Inlet pressure 1060.0000 psig
Outlet pressure 1059.0000 psig
Mass flowrate 46124.9631 kg/hr
Pressure Drop 0.0689 bar
Head Loss 8.8384 m
Gas Flowrate at 20 degC 1.0 atm 40343.9163 scm/hr
Gas Flowrate at 60 degF 14.7 psia 1.4027E+006 scf/hr
------------------------------------------------------------
P h y s i c a l P r o p e r t i e s
------------------------------------------------------------
Fluid phase: Gas
Mol Wt. 23.0350 kg/kmol
Compressibility 0.8376
Cp/Cv 1.6162
Temperature Viscosity Density Vap. Press
degC cP kg/m3 mmHg
35.0000 0.0147 79.5380 25.0000
------------------------------------------------------------
Segment 1 Type `Line'
Description: 6in-Pipe
Flow factor 1.0000
Flow at seg inlet 46124.9631 kg/hr
Nominal Pipe Size 6.0000 in
Internal Diameter 131.8006 mm
Schedule 160
Length 6.0000 m
Roughness 0.4600 mm
Inlet Elevation 0.0000 m
Outlet Elevation 0.0000 m
Segment Temp 35.0000 degC
Other Losses 0.0000
Pressure Drop 0.0689 bar
Head Loss 8.8384 m
Inlet pressure 1060.0000 psig
Outlet pressure 1059.0001 psig
Inlet Density 79.5380 kg/m3
Outlet Density 79.5380 kg/m3
Inlet Velocity 11.8069 m/s
Outlet Velocity 11.8069 m/s
Inlet Mach No 0.0304
Outlet Mach No 0.0304
Intlet Re 8.4079E+006
Viscosity 0.0147 cP
Equivalent Length 6.0000 m
Friction factor 0.0068 (fanning)
Overall line pressure drop per 100 m is 1.1490 bar (including fittings)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar