Dasar desain/perancangan pipa adalah sifat fisik, kondisi pembebanan dan operasi, lingkungan, dan faktor terkait bahan yang harus diperhatikan secara rinci untuk memastikan integritas tekanannya selama umur desainnya.
Sifat Fisik
Atribut fisik adalah parameter yang mengatur ukuran, tata letak, dan dimensi batas atau proporsi sistem perpipaan. Standar dimensi telah ditetapkan untuk sebagian besar komponen perpipaan seperti fiting, flensa, dan katup, serta untuk diameter dan ketebalan dinding pipa produksi standar. Standar-standar itu diidentifikasi di bagian ”Penggunaan Kode dan Standar dalam Desain Sistem Perpipaan.” Jenis sistem perpipaan tertentu memerlukan praktik desain khusus untuk konfigurasinya kontrol, untuk memastikan konstruksi, atau kinerja dalam layanan.
Misalnya sistem perpipaan suhu tinggi dan bertekanan tinggi biasanya dirancang dengan sambungan las jarak minimal satu diameter pipa terpisah untuk memfasilitasi pemeriksaan radiografi sendi. Sistem uap dan gas basah dirancang untuk menjaga agar pipa tetap bekerja beberapa pitch minimum untuk memastikan drainase kondensat atau fluida lain yang memadai yang dapat terpisah dari aliran gas. Saluran pipa yang sering tersumbat harus dirancang dengan jarak bebas yang memadai, dan disatukan secara mekanis, untuk memungkinkan siap bongkar pasang dan perawatan.
Kondisi Pembebanan dan Operasi
Pembebanan atau beban yang dimaksud adalah gaya, momen, perubahan tekanan, temperatur perubahan, gradien termal, atau parameter lain yang mempengaruhi keadaan stres sistem perpipaan. Contoh umum kondisi pembebanan meliputi tekanan internal, berat mati sistem perpipaan, temperatur steady atau transien, beban angin, atau beban salju dan es. Beban dapat berada di luar sistem perpipaan, seperti lingkungan perubahan suhu atau beban angin; atau mereka mungkin internal sistem, seperti sebagai tekanan fluida internal atau perubahan suhu.
Kondisi operasi adalah kombinasi beban atau rangkaian beban yang terjadi secara bersamaan, oleh karena itu sistem perpipaan harus dirancang untuk menahan gabungannya efek. Kadang-kadang, kondisi operasi ditentukan oleh kode desain perpipaan. Contohnya ditemukan di American Society of Mechanical Engineers ‘ (ASME) Boiler and Pressure Vessel Code, Bagian III, Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, Paragraf NCA-2142, di mana kondisi operasi didefinisikan secara langsung, dan Kode ASME untuk Perpipaan Tekanan, ASME B31.1, Perpipaan Listrik, Paragraf 104.8, di mana kondisi layanan ditentukan di bawah topik analisis komponen perpipaan karena efek beban berkelanjutan dan sesekali
Dimana kondisi operasi tidak ditentukan oleh kode tertentu, desainer harus meninjau berbagai kondisi pembebanan yang dihadapi sistem perpipaan dan merumuskan kombinasi yang harus diperhatikan dalam desain. Mengacu kepada kode desain perpipaan yang paling umum digunakan yang tercantum di bagian ” Penggunaan Kode dan Standar dalam Perancangan Sistem Perpipaan” akan memberikan panduan kepada perancang dalam menetapkan batas tegangan desain yang sesuai.
Faktor Lingkungan
Ketika digunakan dalam konteks bab ini, istilah faktor lingkungan merujuk pada kondisi operasi yang menghasilkan kerusakan induksi fisik atau kimia progresif pada sistem perpipaan yang dapat menyebabkan pelanggaran batas tekanan atau kegagalan struktural kotor. Kegagalan yang diakibatkan oleh faktor lingkungan biasanya lambat berkembang dan sering melibatkan sistem area lokal perpipaan. Contoh paling umum dari faktor lingkungan termasuk korosi, erosi, dan kerusakan fisik. Sedangkan mekanisme korosi dan erosi dapat bertindak secara independen, reaksi gabungan yang dikenal sebagai erosi/korosi, atau korosi dengan bantuan aliran, sering terjadi pada sistem perpipaan uap basah dan air muncul dari baja karbon biasa.
Pertimbangan Terkait Material
Pertimbangan terkait bahan adalah sifat kimia, metalurgi, dan sifat fisik material sistem perpipaan yang pada akhirnya dapat ditentukan kesesuaiannya untuk operasi tertentu. Pemilihan bahan yang tepat dapat menjadi pertimbangan desain penting yang akan menentukan kecukupan kinerja perpipaan sistem di mana suhu ekstrem, serangan kimia, atau erosi dalam pengoperasiannya.
Integritas Tekanan
Integritas tekanan adalah pemeliharaan kondisi anti bocor dalam sistem perpipaan batas-batas yang mengandung tekanan bertepatan dengan kontrol tingkat tegangan atau regangan dalam batas kriteria yang telah ditentukan. Integritas tekanan tidak identik dengan integritas kebocoran; yang terakhir hanya jaminan kondisi kedap bocor tanpa memperhatikan keadaan stres atau stabilitas struktural dari batas tekanan. Pemeliharaan integritas tekanan sistem perpipaan, dalam batas kriteria yang telah ditentukan, merupakan tujuan utama dari proses desain.
Integritas Tekanan
Integritas tekanan adalah pemeliharaan kondisi anti bocor dalam sistem perpipaan batas-batas yang mengandung tekanan bertepatan dengan kontrol tingkat tegangan atau regangan dalam batas kriteria yang telah ditentukan. Integritas tekanan tidak identik dengan integritas kebocoran; yang terakhir hanya jaminan kondisi kedap bocor tanpa memperhatikan keadaan stres atau stabilitas struktural dari batas tekanan. Pemeliharaan integritas tekanan sistem perpipaan, dalam batas kriteria yang telah ditentukan, merupakan tujuan utama dari proses desain.
Bagi anda yang memiliki proyek seputar perpipaan. Kami menyediakan jasa konsultasi teknik seputar analisis Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD).
