Pemilihan Material dan Diameter Pipa

Perancangan pipa melibatkan pemilihan diameter pipa, ketebalan dan material yang digunakan. Diameter pipa yang dipilih sebaiknya didasarkan pada pertimbangan kapasitas aliran yang diinginkan untuk mengangkut hasil produksi fluida dari sumur-sumur minyak atau gas. Hal ini membutuhkan suatu analisis menyeluruh dengan asumsi untuk keadaan kondisi operasi terburuk sepanjang masa layan dari pipa yang direncanakan. Setelah itu, desain dilanjutkan untuk memilih jenis bahan pipa yang akan dipakai, apakah akan menggunakan pipa dari baja, komposit, atau jenis fleksibel yang kemudian membuat keputusan detail mengenai komposisi dan spesifikasi dari material yang digunakan. Pertimbangan pemilihan material pipa harus didasarkan pada jenis fluida yang akan ditransportasikan, beban, temperatur, dan mode kerusakan yang mungkin selama proses instalasi dan operasi. Pemilihan material pipa harus dicocokan dengan semua komponen dalam sistem pipa bawah laut.

Pipa yang dipilih harus memenuhi beberapa kriteria sebagai berikut:

• Sifat mekanik bahan.

• Kekakuan material.

• Ketahanan terhadap retak/fraktur.

• Ketahanan terhadap fatigue.

• Weldability.

• Ketahanan terhadap korosi.

Sifat dari karakteristik material pipa ini nantinya akan digunakan dalam menghitung ketahanan pipa yang akan didesain. Dalam DNV 2007 nilai dari faktor kekuatan material (material strength factor) dapat dilihat pada Tabel 1, nilai dari faktor daya tahan material (material resistance factor) dapat dilihat pada Tabel 2, sedangkan nilai dari karakteristik properti material dirumuskan seperti pada Tabel 3.

Selain itu, pada proses fabrikasi pipa terdapat adanya perubahan suhu, perubahan suhu ini nantinya akan memberikan perbedaan antara tekanan dan tegangan, yang dikenal dengan nilai dari faktor fabrikasi (fab), biasanya nilai faktor fabrikasi diberikan, namun jika faktor tersebut tidak diketahui maka nilainya diberikan seperti dalam Tabel 4.

Tabel 1. Faktor kekuatan material

Tabel 2. Faktor daya tahan material

Tabel 3. Faktor Maksimum Fabrikasi

Tabel 4. Nilai karakteristik properti material

 

dimana:

fytemp = pengurangan nilai yield stress akibat temperature

futemp = pengurangan nilai tensile stress akibat temperature

Seamless = jenis pipa tanpa las

SLS = Serviceability Limit State

ULS = Ultimate Limit State

FLS = Fatigue Limit State

ALS = Accidental Limit State

UO = proses fabrikasi pipa dari pipa yang dilas

UOE = proses fabikasi pipa dari pipa yang dilas dan dimuaikan

RB = Three Roll Bending

SMYS = Specified Minimum Yield Strength

SMTS = Specified Minimum Tensile Strength

Perbedaan kelas material pada pipa mengacu pada sifat material dalam kondisi temperatur kamar. Temperatur berpengaruh terhadap sifat material, apabila tidak ada informasi mengenai pengaruh temperatur tehadap sifat material maka dapat digunakan grafik seperti yang dapat dilihat pada Gambar 1 untuk menentukan penurunan tegangan akibat temperatur.

 

Gambar 1. Grafik temperature vs stress derating

Mpa) untuk pipa dengan tekanan tinggi atau pipa untuk perairan dalam sedangkan untuk perairan dangkal yang memiliki tekanan rendah digunakan pipa dengan material grade X-42, X-52 atau X-56. Sedangkan jenis pipa sendiri dapat dibagi menjadi empat jenis yaitu Seamless, Submerged Arc Welded (SAW), Electric Resistance Welded (ERW), dan Spiral Weld.

Dari keempat jenis pipa diatas jenis Seamless dan SAW adalah yang sering digunakan dibandingkan jenis lainya. Tabel 5 menyajikan grade material berdasarkan American Petroleum Institute (API).

Tabel 5. Grade material berdasarkan API

Daftar Pustaka : http://digilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-ratnapuspi-31432-3-2008ta-2.pdf