Offshore Pipeline Buckling and Collapse

Pipa juga harus didesain agar kuat menahan buckling yang dapat terjadi pada pipa. Buckling dapat dibagi menjadi 2, yaitu local buckling dan global buckling. Local buckling pada pipa dapat didefinisikan sebagai perubahan bentuk pipa menjadi oval akibat gaya-gaya yang dialami pipa. Deskripsi tentang local buckling dapat dilihat pada Gambar 1

Contoh local buckling

Propagation buckling adalah situasi ketika pada potongan melintang pipa berubah konfigurasinya menjadi buckle yang memanjang dan berpropagasi sepanjang pipa dan menjadikan pipa gagal sepanjang lintasannya. Prinsip propagation buckling adalah tekanan yang lebih besar dibutuhkan untuk memulai terjadinya propagasi buckling (disebut tekanan inisiasi Pinit) daripada tekanan yang dibutuhkan untuk mempertahankan propagasi buckling (disebut tekanan propagasi buckle, Ppr). Fenomena propagation buckling dapat dilihat pada Gambar 2

Contoh Propagation Buckling

Untuk pemeriksaan ketahanan pipa terhadap terjadinya propagation buckling digunakan persamaan:

Dimana

Pe = tekanan eksternal

Pinit = tekanan inisiasi

Ppr = tekanan propagasi

Afab = faktor fabrikasi

Kriteria system collapse menunjukkan bahwa pipa akan mampu bertahan dari deformasi bentuk pipa selama masa layannya. Dalam perhitungan ketebalan minimum dinding pipa akibat system collapse, penentuan ketebalan pipa didasarkan pada kekuatan pipa dalam menahan tekanan eksternalakibat tekanan hidrostatis. Karena itu, kriteriaini sangat dipengaruhi oleh kapasitas plastis, kapasitas elastis, dan ovalitas dari baja.

Dalam DNV OS F101 2010 kriteria collapse mensyaratkan agar tekanan collapse dapat menahan tekanan eksternal yang bekerja pada pipa, atau dengan kata lain nilai tekanan eksternal tidak boleh melebihi nilai tahanan collapse (Pc), kriteria collapse dapat dirumuskan sebagai berikut

Pmin = tekanan internal minimum. Biasanya bernilai 0 untuk pipa bawah laut yang diletakkan di dasar laut

Pc = tekanan collapse

Pel = tekanan elastik

Pp = tekanan plastis

Fo = ovalitas baja

Untuk kriteria combined loading, pipa dikenai beberapa pembebanan secara langsung, dalam hal ini pipa dikenai kombinasi pembebanan terhadap momen tekuk (bending moment), gaya aksial efektif, tekanan internal berlebih (internal over pressure) dan tekanan eksternal berlebih (external over pressure) :

MSd = momen tekuk desain (diperoleh dari hasil analisis instalasi)

SSd = gaya aksial efektif desain (diperoleh dari hasil analisis instalasi)

Mp (t) = statis momen

Sp = gaya aksial statis

Pe = tekanan eksternal

Pmin = tekanan internal minimum

Pi = tekanan internal

Pb(t2) = burst pressure

Αc = parameterflow stress

Fy = yield stress

Fu = tensile stress

Αfab = faktor fabrikasi

Αc = faktor untuk memperhitungkan efek dari rasio diameter terhadap ketebalan dinding pipa

Daftar Pustaka :

http://www.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2012/11/15508024-Jessica_Rikanti-T..pdf