Nama dan Arah Tegangan Dalam Pipa

Arah tegangan merupakan konsep dasar yang harus di pahami oleh seorang piping stress engineer, begitu pula dengan penamaannya. Nama disini adalah nama tegangan, karena di dalam stress sering sekali di sebutkan istilah istilah seperti axial load, longitudinal load, lateral load dan lain sebagainya. Kalau kita tidak paham nama nama tegangan tersebut, bagaimana kita akan mengerjakannya? Bagaimana mengetahui kalau kerjaan kita bener?

Mungkin sebagian orang sudah familiar dengan istilah tersebut, karena masih kuliah misalnya atau baru saja lulus. Tapi sebagian lagi mungkin agak sedikit lupa dengan istilah istilah pada tegangan, oleh karenanya saya akan sedikit berbagi. Namun sebelum itu, ada baiknya adan membaca stress pada vessel karena beberapa penjelasan saya sertakan di sana.

Terminology tegangan dengan beban kadang sering di campur adukan, padahal keduanya memiliki makna yang berlainan. Mungkin karena sama sama hasil penerjemahan, jadi sering di campur. Yang namanya tegangan adalah definisi dari stress, sedangkan pengertian beban (gaya) itu diambil dari force atau load. Jadi beban adalah bagian dari tegangan, seperti kita tau kalau stress (tegangan ) adalah gaya (load) per satuan luas.

Stress (σ) = Force / Cross Sectional Area 

1. Tegangan Longitudinal / longitudinal stress

Tegangan longitudinal adalah tegangan yang arahnya sejajar dengan pipa, ia pararel dengan arah pipa. dapat di samakan pula dengan arah aksialnya, tapi perlu di bedakan Antara beban dengan tegangan seperti yang saya sebutkan di atas.

2. Circumferintal stress atau hoop stress

Tegangan circumferintal atau sebagian menyebutnya juga dengan hoop, yaitu tegangan yang arahnya tangensial terhadap area potong pipa. maksudnya seperti ini, kalau keadaan yang lebih buruk maka circumferintal ini akan membelah pipa menjadi dua bagian. Gaya yang membelah pipa itulah gaya cerkumferintal, kalau kita lihat las lasan pipa, disitulah kira kira gaya hoop stress yang akan terjadi.

Circumferintal stress kadang dikenal dengan tangensial stress, jadi gaya dengan arah ini memiliki tiga nama yaitu circumferintal stress, hoop stress dan tangensial stress.

3. Radial stress

Radial stress adalah tegangan yang arahnya menyebar ke semua penjuru pipa (melingkari dinding pipa). jadi tegangan ini melingkar, mengenai seluruh dinding si pipa. kadang memang membingungkan kalau di bandingkan dengan hoop stress pada awalnya, tapi jelas berbeda ko dua istilah ini.

Jadi ketika pipa itu di aliri fluida di dalamnya, ia menjadi bertekanan. Tekanan itu akan menyebar ke segala arah. Ke arah lurusnya pipa, ia akan menghasilkan tegangan longitudinal nantinya. Ke arah menyebar ke dinding pipa, ia akan menghasilkan radial stress. Dari tekanan menyebar ini, karena pipa hanya sebuah plat yang dibuat melingkar dan di las (kadang ada yang tidak mengunakan pengelasan) maka akan timbul gaya hoop stress, yang bisa membelah pipa menjadi dua bagian (secara extream nya).

Besarnya tegangan radial ini, sama dengan pressure yang bekerja didalam fluidanya Cuma arahnya saja negative karena sifatnya menahan.

4. Beban axial / axial load

Beban aksial adalah gaya yang searah dengan pipa, yang arahnya juga longitudinal. Kadang pula sering menyebutnya dengan axial stress, tidak masalah asal kita tau arahnya.

5. Beban lateral /lateral load

Beban lateral adalah beban horizontal, maksudnya beban yang searah permukaan bumi. Jadi sifatnya mendatar, segala beban yang arahnya mendatar itulah yang dinamakan beban lateral. Sebenarnya definisi beban lateral ini saya temukan di sipil, mungkin mengalami perluasan makana sehingga digunakan juga oleh mechanical dalam hal ini piping.

Arah beban lateral adalah tegak lurus dengan arah aksial, kalau aksial itu sifatnya lurus dengan pipa kalau lateral itu tegak lurusnya. Sehingga dalam piping stress, beban lateral ini biasanya akan di tahan oleh guide support yang sifatnya menahan kearah samping (supaya pipa tidak bergeser). Kalau beban aksial di tahan oleh anchor, sedangkan beban lateral di tahan oleh guide.

6. Tegangan geser/ shear stress

Tegangan geser itu arahnya memotong dari pipa, jadi tegah lurus dengan axial stress. sifatnya membelah si pipa. Kembali mengenai tegangan geser, karena sifatnya menggeser jadi seolah pipa itu di belah dari atas langsung.

7. Torsi / Moment stress

Kalau torsi atau moment arah tegangannya memuntir. Jadi kalau ada pipa salah satu sisinya di tahan dan sisi lain di puntir, itulah torsi.

Itulah beberapa beban yang perlu untuk di ketahui, dan kita juga perlu tau dimana arahnya. Mengenai rumus atau cara perhitungan tegangan, memanang segaja tidak saya bahas disini mungkin lain waktu, karena saya fokos ke arah tegangan pipa.

Share :

Facebook Google+ Twitter

Related Posts