Cara Mengetahui Rating Flange Berdasarkan ASME B16.5

Cara Mengetahui Rating Flange Berdasarkan ASME B16.5
Penah penasaran bagaimana cara menghitung dan mengetahui rating flange? Saya pun penasaran. Berawal dari menulis artikel, jenis jenis flange yang di dalamnya ada salah satu berbedaan flange di bedakan beradasarkan rattingnya. Seperti kita tau, ratting standar menurut asme b16.5 adalah 150#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500# dan 2500#. Pertanyaanya adalah, bagaimana kita tau rating tersebut?

Apakah ratting tersebut hanya kita ambil data mentahnya dari PID? dari orang proses? saya kira tidak juga, tidak semua hal kita serta merta ambil mentah dari orang proses, kadang pun kita perlu tau, darimana rating tersebut dan sampai batas mana rating tersebut dapat di gunakan.

ASME b16.5 tahun 2003 tetang flange rating

Apa batasan rating flange?

Rating pada flange sebenarnya merupakan batasan dari pressure yang bekerja (working pressure) dalam pount per squerec inches, disingkat psi. tapi orang lebih cenderung simple menyebutnya dengan pound.

Menurut ASME b16.5, kita mengetahui rating pressure (Pr) sebuah flange dari hubungan Antara working pressure (PT) dan alowabel stress (st) nya dengan rumusan :

rumus flange rating berdasar asme b16.5
Sekarang bagaimana caranya menentukan flange rating, dengan melihat ASME B16.5. Misalnya, kita punya data dari department proses sebagai berikut :

Diketahui :
Material : A105
Temp : 100F
Max Desing Pressure : 740Pig

Ditanya :
Ratting?

Sebelum menjawab pertanyaan, ASME yang saya gunakan disini adalah ASME tahun 2003. Kemudian hal yang pertama yang harus di cari untuk mengetahui rating flange adalah, silahkan kita lihat di table list material specification, yaitu table 1A (silahkan masuk ke halaman 4). Kita temukan, A105 itu masuk dalam kelompok material berapa, ternyata masuk dalam kelompok material 1.1

tabel 1A asme b16.5 untuk mengetahui flange rating

Setelah ketemu, kita cari material kelompok 1.1, atau table 2-1.1 (silahkan ke halaman 23). Maka kita akan menemukan table di bawah ini. Untuk data di atas, ternyata masuk ke range 300 lb, berarti masuk rating 300#. Mudah bukan, jadi dar data yang di atas kita temukan rating flangenya adalah 300#.

tabel group 1.1 asme b16.5 untuk mengetahui flange rating
Kadang kala, kita perlu mengkonfersi inputan sesuai dengan nilai yang tertera pada ASME. Dari data di atas, Temp 100F = 38C, 740 Psig = 51 Bar. Berarti benar kalau nilainya berada pada range 300#.

Berapa saja nilai rating yang umum

Rating sendiri terdiri dari beberapa nilai, yaitu rating 150, 300, 400, 600, 900 sampai dengan yang tertingi 2500. Biasanya untuk menujukan kalau itu rating, diberikan akhiran ‘#’ (crash) atau pagar. Rating yang biasa di gunakan adalah 150#, 300#, 600# sampai dengan 900#. Untuk rating 400# dan 2500# saya sendiri belum pernah menememukannya dalam sebuah project, mungkin karena pengalaman saya yang masih minim.

Pengertian Rating flange

Apabilan flange rating menunjukan nilai 150#, tidak serta merta design pressurenya 150 Psi.

Nilai rating 150#, 300#, 400#, 600#, 900#, dst bukanlah nilai design pressurenya, nilai tersebut hanya penggolongan class rating, yang secara tidak langsung berhubungan dengan nilai design pressure.

Dan nilai pressure yang disajikan di table ASME b16.5 murni untuk menahan pressure pressure internal saja. Kalau ada external load, (force dan moment) di flange tersebut karena perilaku pipa yang disambungkan, atau valve yang tergantung pada posisi tersebut. Nilai design pressurenya juga berkurang karena sebagian kemampuan flange di gunakan juga menahan external load.

Oleh karenanya lebih agar lebih mudah, kita membulatkan nilainya ke atas agar external pressurenya dapat terakomodir.

Pressure Temperature Rating

Telah di jelaskan bahwa untuk menentukan rating flange di butuhkan nilai temperature dan pressurenya, yang biasanya telah di tentukan oleh orang proses. Kemudian kita tentukan materialnya apa, lalu cari di table untuk mendapatkan nilai ratting flangenya.

Pressure Temperature Rating untuk flange
Namun untuk mencari satu persatu dalam taabel ASME cukup memakan waktu, agar lebih mudah silahkan lihat table di atas untuk mempermudah kisaran pressure yang bekerja pada rating tertentu.
Ada satu aturan umum yang sering digunakan, dimana tekanan operasional sebuah flange pada temperature ambient adalah kira kira 2.4 x nilai ratingnya.

P max = Rating x 2.4

Misalnya, pada rating 300 maka kemampuan untuk menahan pressurnya adalah sekitar 720 (300*2.4), begitu seterusnya. Namun, aturan ini hanya bisa di terapkan untuk flanger rating diatas 300.

Output Apa Saja yang Di Check Dalam Caesar

Output Apa Saja yang Di Check Dalam Caesar
Caesar adalah alat yang sering digunakan untuk permodelan pemipaan, tujuanya untuk kalkulasi agar di peroleh perhitungan yang memang aman untuk rooting pipa yang telah di modelkan. Lalu pertanyaanya adalah, bagaimana dan apa saja yang kita chek dalam Caesar agar mengetahui system itu aman?

Ada beberapa pertimbangan yang perlu di chek dalam Caesar, Diantaranya adalah:

1. Displacement

Maksudnya displacement adalah ketika si pipa itu bergerak kearah x dan z. biasanya ketika pipa panjang pada ujungnya akan di chek berapa panjangnya, apakah nilainya melebihi dari yang di syaratkan.

Output Displacement pada caesar
Mengapa perlu di chek? Tujuannya agar pipa tersebut tidak bersentuhan dengan pipa yang lain. Di dalam desain pemipaan, biasanya telah di sepakati nilai tertentu yang merupakan jarak peletakan pipa satu dengan lainya. Salah satu spec menyebutkan, jarak OD terluar antar pipa itu sebesar 80mm.

Namun bisanya kita melihat dalam Caesar, kalau displacementnya lebih dari sama dengan 25 mm, kita akan menuliskannya dalam sketch ISO nya. Terlebih, kalau Jaraknya 75mm lebih, bisanya kita pula menambahakan notifikasi 'long shoe' untuk supportnya.Tujuannya, kalau pipa itu benar benar berexpansi, maka dengan mengunakan long shoe si shoe tidak akan jatuh dari tumpuannya, tapi tetap aman.


Gambar di ata adalah contoh penulisan displacement pada sketch iso yang melebihi nilai 25mm


2. Sagging

Sagging adalah keadaan ketika pipa melendut, yaitu nilainya melebihi dari 12.5 (0.5”). Sebenarnya sama saja dengan displacement, hanya yang membedakannya kita ukur dalam Caesarnya adalah nilai Dari sustainnya. Nilai sustain load tidak boleh melebihi nilai 12.5mm, atau setara dengan setengan inch.

Output Sagging pada caesar
Nilai sustain load, tidak boleh melebihi setengah inch karena sustain load yang merupakan berat dari fluida dan pipanya, kalau nilainya melebihi angka tersebut artinya si pipa akan melendut dan fluida akan tertahan di dalamnya (tidak mengalir). Tentunya hal tersebut harus di cegah terlebih untuk pipa yang me require free draining.

Untuk mengetahui apakah pipa itu cukup aman tanpa mengalami free draining, kita biasanya mengunakan save span table. yaitu jarak antra support satu dengan yang lainya yang menopang si pipa. ada aturannya, tidak boleh melebihi jarak tertentu.

Save span table biasanya digunakan untuk pipa lurus, dan pipa yang berbelok ada faktor pengalinya. Namun kalau rotingan yang banyak elbownya (berbelak belok), maka ia pelu di chek untuk saggingnya dengan metode seperti ini pada Caesar.


3. Nozzle loadnya

Seperti yang pernah di singung dalam memahami pembagian support pada pemipaan, bahwa support berfungsi agar beban pada pipa tidak di tumpu oleh nozzle atau yang bersifat kritikal, maka load pada nozzle perlu untuk di chek dari caesaranya.

Pengechekang Nozzle Load pada caesar
Load ini, nantinya akan di konfirmasi dalam nozzle allowabel dari ASME apakah beban tersebut dapat di akomodir oleh nozzlenya. Kalau tidak bisa, alias beban yang diberikan oleh pipa terlalu besar untuk dapat di terima oleh nozzle atau ekuipment, maka sang stress enginer perlu memikirkan kembali konfigurasi supportnya atau yang lebih extrim perlu di ganti rootingan pipanya.

nozzel allowable untuk vessel
Namun pengatian rooting pipa adalah option terakhir, disinilah peran stress enginer untuk memikirkannya, kalau hanya merubah rooting, justru kemampuan analisa stressnya jadi tidak berkembang, hanya jadi operator. jadi setiap ada masalah, usahakan untuk bisa di selesaikan.


4. Beban Support

Mirip dengan restrain load pada nozzle, nilai load yang ada di sini untuk menghitung beban yang di terima oleh si support. Maksudnya adalah, kuat tidak si support menahan beban yang berasal dari pipa, baik yang sustain ataupun occasional.

Pengechekang Beban restrain  Load pada caesar
Untuk mengkonfrontasinya, bisanya kita perlu membaca standard pipe support, di sana sudah tertera untuk tipe support seperti itu ia mampu menahan beban berapa. Tinggal nanti kita konfrontir dari hasil Caesar. Kalau nilainya lebih besar, coba chek konfigurasi supportnya apakah sudah tepat atau belum, yang kedua pertimbangakan untuk menambah support lagi agar dapat mengakomodir gaya yang berasal dari pipa.

Jadi intinya dalam pengecekan caesar ini adalah, untuk memastikan pipa aman. Caranya dengan melihat hasil outputnya, menganalisa permasalahanya dan kemudian mencari jawabannya. Setelah jawabannya ditemukan pun, tidak sertamerta selesai analisanya, perlu kembali di cek satu persatu apakah benar benar aman output caesar seperti yang dijelaskan sebelumnya. 

Mengenal PDMS (Plant Design Management System)

Mengenal PDMS (Plant Design Management System)
Dalam dunia Epc, kita akan sering mendengar istilah PDMS. PDMS adalah singkatan dari Plant Design Management System yang merupakan sebuah program untuk membuat modeling 3D struktur pengeboran minyak lepas pantai.

PDMS sangat penting peranannya karena ia mampu menunjukan model dari konsep 3D saat proses desain berlangsung. Model inilah nantinya yang akan digunakan oleh banyak pihak, baik internal si konseptor (perusahan EPC), Client selaku pemilik project maupun vendor yang nantinya memberikan atau melengkapi penbuatan dari pabrik seperti vessel, pompa atau HVAC.

PDMS merupakan software yang sangat diminati karena ia memberikan masukan yang akurat pada saat koordinasi desain beralangsung. Koordinasi tersebut adalah koordinasi antar disiplin dalam project oil and gas yang nantinya akan meminimalisir kesalahan dalam desain. Disamping itu PDMS dari Piping mampu menghasilkan piping isometric drawing secara otomatis dengan akurasi tinggi. Sehingga tidak perlu lagi membuat isometric drawing secara manual.

Saat proyek berlangsung, PDMS designer dari disiplin Struktur, Piping, Mechanical & Electrical secara bersama-sama membuat model sesuai disiplin ilmunya dibawah koodinasi seorang Administrator.

Potensi Penghasilan Seorang PDMS Desingner

Karena pentingnya peran PDMS, Banyak orang berkeinginan untuk menjadi PDMS Designer dalam dunia Oil & Gas. Disamping itu, tawaran salary untuk seorang PDMS designer pun terbilang cukup tinggi kisaran 6 – 15 juta/perbulan di dalam negeri. Untuk luar negeri, sangat terbuka kesempatan seorang PDMS designer senior untuk meraup penghasilan diatas $4000/bulan.

Apakah PDMS sebuah Software?

PDMS memang sebuah software, namun PDMS bukan hanya software/aplikasi untuk mendesign saja. Tetapi juga untuk memanage proses design itu sendiri, kalau dijabarkan ulang bisa diartikan bahwa PDMS adalah sistem (lebih cocok dibilang sistem daripada hanya sebuah software) untuk memanage proses design suatu plant / platform.

Dalam proses mendesign bukan hanya faktor design yang jadi pertimbangan, faktor manajemen dokumen, manajemen interdiscipline, manajemen database baik dari vendor maupun dari disiplin lain, manajemen integrasi suatu project, dll.

PDMS lebih cocok dibilang sebuah sistem karena PDMS merupakan tools untuk memanaje data-data yang diperlukan dalam mendesign suatu plant atau platform. Sebagai informasi bahwa PDMS terdiri dari banyak sekali turunan seperti P&ID's, PDMS Global, dll. yang jika semua turunan tersebut dipakai akan mempercepat design dari sebuah plant atau platform.

Contoh PDMS untuk Civil

Contoh PDMS untuk Civil
PDMS untuk disiplip civil, bisanya digunakan untuk pembuatan Piperack, Bracing, Column and beam (include details), Foundation, Slab, Walls and Floors.

Contoh PDMS untuk Piping

Bagian Piping adalah bagian yang paling banyak untuk memodelkan mengunakan PDMS, karena seperti pernah saya singgung kalau piping merupakan urat nadinya suatu plant. Piping mengunakan PDMS untuk memodelkan Pipe route and Components, Instrumentations, Support and Hangers, Material Take Off, Isometric Detail Drawing.

Contoh PDMS untuk Piping
Namun kesemuanya itu hanyalah sebuah model. Maksudnya kita belum bisa memastikan apakah model tersebut nantinya cukup kuat untuk di tompang oleh support, atau model (rooting pipa) tersebut apakan cukup aman bagi nozel atau ekuipment? Kesemuanya itu akan di jawab oleh bagian stress analysis. Oleh karenannya diperlukan satu sinergi antar keduannya.

Contoh PDMS untuk Mechanical

Contoh PDMS untuk Mechanical
Untuk bagian mechanical, biasanya PDMS digunakan untuk memodelkan Mechanical Equipment, Seperti Tank, Vessel, Column, Air fin Cooler, pump dsb. Termasuk pula nozzle orientation nya

Contoh PDMS untuk Electrical

Contoh PDMS untuk Electrical
Untuk electrikcal ia bisa menrancang dan memodelkan kabel tray pada PDMS.

Memahami Pembagian Support pada Pemipaan

Memahami Pembagian Support pada Pemipaan
Ketika pipa itu di bentangkan, kita akan memerlukan support untuk menahan si pipa. si pipa yang digunakan untuk mengalirkan fluida, pasti akan memiliki berat, berat itu yang perlu di topang oleh support. Tujuannya, agar berat yang berasal dari pipa tidak ditempakan atau di tumpu pada nozzle, sambungan las, ataupun tempat tempat kritikal lainya.

Nozzel dan sambungan las tersebut tidak di desain untuk menahan berat. Beban yang sangat berat yang di tumpu pada sebuah nozzle, akan berakibat pada lepasnya nozzle dari vessel atau bagian ekuipment.
tipe restraint guide

Pertanyaan selanjutnya, apakah support hanya di pertuntukan untuk menahan berat dari si pipa? tidak juga ternyata. Seperti yang pernah di pelajari dalam jenis beban dalam sistem pemipaan, maka berat tersebut dikategorikan sebagai beban sustain. Padahal, masih ada beban lain seperti expansion atau occasional yang perlu untuk di topang, untuk itulah kita butuh yang namanya pipe support.

Pembagian Type Pipe Support

Kalau berbicara masalah pembagian, tentu tergantung siapa yang membagi. Lain orang lain pula pembagiannya, lain pula klasifikasinya. Dan saya akan membagian jenis support ini menurut materi yang pernah saya terima dari instrukur india.

Bahwasannya support itu di bedakan menjadi 3 jenis, yaitu seperti di bawah ini

klasifikasi support pada pipa

Kadang kala kita sering tertukang menyebutkan support sama dengan restrain, padahal sesungguhnya itu terminology yang berbeda. support lebih ke menahan deadweigh, atau sustain loadnya. Sedarangkan restrain, menahan expansion dari pipa.

Pipe Support/hanger

Untuk jenis support ini, ialah tipe yang menahan berat dari si pipa termasuk fluida yang bekerja di dalamnya. Pembukaan dalam artikel ini, adalah tipe dari pipe support. Pipe support ini berfungsi untuk meneruskan beban (load) yang diterima pipa ke struktur atau pondasi yang lebih kuat.

support pada pipa yang menopang deadweigh
Fungsinya, seperti yang sebelumnya disebutkan, agar si pipa tidak tertahan sepenuhnya oleh ekuipment. Dapat pula support ini berfungsi untuk menghindari sagging, yaitu pipa melendut ke bawah karena kuranya penopangan yang berakibat fluida akan tertahan dan tidak mengalir.

Tipe support ini, ada yang langsung ke struktur atau pipa, ada pula yang mengunakan shoe. Shoe digunakan manakala pipa terdapat insulasi dimana kalau pipa itu langsung di letakan di supportnya, insulasinya akan penyok atau rusak.

Untuk tipe hanger, sudah pernah saya singgung di materi penggunaan hanger and spring hanger jenis support ini, termasuk di dalamnya adalah trunion maupun dummy.

Pipe Restraint

trunion dan shoe support
Untuk pipe restrain, lebih di khususkan untuk menahan beban karena pergerakan pipa, atau lebih khusus ke expansion load. Pergerakan pipa disini, tidak hanya di sebebakan oleh perubahan tempratur pipa yang tinggi atau rendah, pergerakan pipa disini dapa pula disebabkan oleh external force seperti angin. Namun, untuk pipe restrain lebih di khususkan untuk menopang pergerakan oleh termal ataupun dinamik sipipa.

Jenis dari pipe restain itu akan ditahan oleh anchors. Anchor sendiri di bedakan menjadi dua bagian, fixed ancror dan directional ancor. Untuk fixed anchor, sipipa tersebut dilas langsung ke struktru. Sehingga mengakibatkan pipa tidak dapat bergerak kesegala arah, termasuk pula ketika pipa di sambungkan ke ekuipment, maka pipa teresut diangap di anchor.

fix anchor
Tipe kedua dari anchor ini adalah directional ancor, yaitu penahan yang menahan sisi ataru arah tertentu dari pipa. biasanya arah aksial. Apa itu arah aksial? Anda perlu membaca artikel nama dan arah tegangan dalam pipa directional ancor sering disebut juga dengan limit, atau stopper.

Satu jenis lagi restrain, yaitu yang menahan arah lateral, kita mengenalnya dengan guide. Untuk melihat gambar guide, gambar pertama kali dari artikel ini, adalah tipe dari guide, karena ia menahan si pipa agar tidak ke samping. Guide pula biasanya di pasang pada pipa lurus, dengan konfigurasi selang seling, guide-non guide-guide kembali dan begitu seterusnya. Lihat gambar kedua, dengan support yang berwaran kuning.

Disamping itu, selain arah yang telah disebutkan, restrain juga termasuk yang menahan ke arah semuanya, biasanya dengan mengunakan uclamp.

Vibration absorbers

Untuk jenis penopang ini, pada dasarnya adalah support yang digunakan untuk menahan vibrasi yang di sebabkan oleh angin, gempa atau aliran fluida. untuk penjelasannya, lain waktu kita akan memperdalam pembahasan mengenai tipe support pipa jenis ini.