Memahami Design Piping Around Equipment

Berbicara mengenai desain pipa di equipment, terutama yang saya khususkan di sini adalah vertikal vessel, maka kita perlu tau aturan apa saja yang ada dalam penyusunan pipa di sekitar equipment, terutama vertical vessel. Apa yang saya tulis di sini, bisa jadi jauh dari sempurna karena kurangnya pengalaman penulis, tapi paling tidak penulis berusaha memberikan sediki guide agar pembaca bisa mengerti common design, atau rule sederhana yang berlaku ketika mendesain pipa di sekitar vertical vessel.

Saya akan combine, ya membahas mengenai sisi piping nya juga sisi mechanicalnya. Namun untuk lebih detail memahami vertical vessel, tidak ada salahnya membaca artikel yang pernah saya tulis di pengertian pressure vessel

Design Piping Around Equipment

Bagian Bagian Presure vessel

Bagian Bagian Presure vessel
Tak kenal maka tak saya, itu pribasahasanya. Sebelum membahas pipingnya, kita bahas dulu bagian pressure vessel. dari atas ke bawah, paling atas kita kenal dengan head (yang lonjong bagian atas, seperti parabola), lalu shell (selubung yang melingkari), kemudian di tutup dengan head lagi, dan terakhir yaitu skirt atau bisa jadi mengunakan leg.

Disamping semua bagian itu, ada lagi yang namanya nozzle. Dengan nozzle ini, vessel akan terkoneksi dengan piping nantinya. Dalam nozzle kita mengenal dua jenis, yaitu nozzle untuk piping dan satu lagi nozzle untuk akeses manusia, atau lebih di kenal dengan man hole atau hand hole yang keduanya bisa mengunakan davit atau hinge.

Nozzle Orientation & Elevation

Nozzle Orientation & ElevationUntuk nozzle, yang perlu di perhatikan bahwa nozzle mimiliki dua variable, yaitu elevation dan orientation. Elevation berkenaan dengan tingginya, terutama untuk tower atau column dimana vessel ini cukup tinggi. Yang kedua orientation, biasanya di sebutkan dengan sudut untuk menunjukan posisi nozzlenya, tentunya dalam sudut. Seperti kita tau, dalam satu lingkaran terbagi menjadi 360 derajat, pada derajat berapakah nozzle itu akan di pasang, itu perlu di tuliskan dalam gambar drawingnya. Ini adalah bahasa dalam penulisan atau penggambaran vessel, kalau kita ingin memahami gambar vessel, tentu kita harus bisa memahami gambar vessel yang terdiri dari elevation dan orientation itu tadi.

Berkaitan dengan nozzle untuk piping, biasanya kita akan membagi vessel itu dua area, access side dan piping side. accesse side adalah dimana nozzle biasanya tidak untuk di tempatkan di sini, kalau pun ada hanya sebatas nozzle yang berkaitan dengan operation atau instument instrument tentu yang perlu untuk di lihat. Sedangkan untuk piping side, adalah nozzle nozzle yang nantinya di sambungkan dengan piping, jadi semua area piping terdapat di piping side. Lebih detailnya, akan saya bahas detailnya di akhir akhir artikel ini.

Overview Piping design

Sekarang mari lihat gambar di samping bagian bawah, kurang lebih seperti itulah konfigurasi piping pada vertical vessel (kalau kurang jelas, silahkan di click agar gambarnya menjadi lebih besar). ada nozzle, ada piping, ada platform, ada lader ada main hole dan juga ada support. Semua itu tidak asal serta merta di buat, melainkan ada standardnya dan kebutuhan khususnya. Vessel sendiri memiliki standard drawing untuk vesselnya (mechanical dept), sedangkan piping pun punya standard juga (piping dept). Batasnya mana antara piping dan mechanical? batasnya adalah ketika sesuatu itu nempel pada equipment, itu scopenya mechanical. Misalnya, grating, platform, lader, nozzle sudah pasti, dan satu lagi, yaitu clip support. Support bisa saja jadi bagian dari piping, namun yang menyediakan clip nya adalah milik atau scope mechanical.

Piping Design Elevation View Around Vertical VesselNamun, support yang akan nempel di mechanical harus di infokan oleh team piping dimana lokasi support tersebut. Kebutuhannya, ya untuk menempelkan clip support nya ke shell si vessel atau ekuipment. Tapi ada saja kejadian lucu, pengalaman saya pernah menemui clip support (yang harusnya di posisi itu di pasang support), tapi tidak di pasang support nya oleh piping. Kenapa tidak di pasang? karena clip nya tertinggal, dan sudah di hidrotest si ekuipmentnya, jadi tidak mungkin bisa di pasang klipnya. Jadi terpakasa piping puter otak agar si piping aman, karena kebetulan ini adalah critical line, maka harus di koordinasikan oleh team stress untuk menghitung pipanya apakah masih aman tanpa satu support tersebut.

Mungkin ada yang bertanya, kenapa ko setelah di hidrotest tidak boleh dilakukan pengelasan? ya karena hidrotest itu salah satu tujuannya pun untuk mengukur kekuatan lasan, melihat ada tidaknya kebocoran terutama pada las lasan nya. Kalau anda pernah melihat, sebelum di hidrotest itu ada putih putih di sekitar las lasan, kaya cet atau bekas spray, ya itulah (wah saya mau meyebutkan namanya, tapi pada saat saya nulis artikel ini saya lupa istilah itu yang putih putih.. heheh). Ya gini aja deh, intinya tanda tersebut fungksinya sebagai metode untuk mengetes ada tidak kebocoran di area itu, ya kaya semacam buktilah.

Kalau sudah di hidrotest, berarti barang itu segel, sudah oke. Melakukan pengelasan, berarti membuka segel, jadi harus di hidrotest lagi, bisa jadi las san yang baru itu bocor atau kurang baik pada saat di hidrotest. So, gampangnya, hidrotest selesai, semua pengelasan selesai (pengelasan yang berhubungan dengan ekuipment). Tapi kalau hanya sekedar ngelas di grating, platform yang tidak langsung kena di ekuipment, itu boleh boleh saja.

Bisa jadi si di hidrotest ulang, kalau sekedar vessel kecil atau spool pipa kecil, atau kalau emang company sepakat dengan pembuktian rumusan kekuatan las san yang akan kita lakukan, bisa aja tanpa hidrotest lagi. Tapi bagaimana kalau hidrotest itu di tank, tau sendiri tank itu diamternya sangat besar, berapa volume air yang dibutuhkan untuk hidrotest tank? belum lagi biayanya, berapa biayanya?

Plan View Piping design around equipment.


Kalau ada kata kata plan, itu dari pandangan atas. Gampangnya ambil saja dari kata dasarnya, plan yang artinya datar, ya berarti pandangan mendatar dari sembuah item, ekuipment atau piping sistem. Vessel atau column, biasanya letaknya di sebelah dari pipe rack, karena aksese akses pipanya dari vessel akan di distribusikan ke tempat lain atau ekuipment lain melalu pipe rack ini. Di pipe rack ini adalah semua pipa tersusun rapih, seperti jalur kereta pipa lah.

Di pipe rack, semua pipa akan di susun rapih dan satu jalur. Jadi pipa itu tidak acak acakan dan berserakan. Seperti jalur mobil yang kita sebut jalan, coba bayangkan kalau mobil tidak di buat jalan, akhirnya tidak berarturan dan kacau. di jalan inilah, piperack, itu semua pipa terkumpul. Tidak cuma pipa, bahkan jalur electrical dan instrument pun masuk di pipe rack ini. Bahkan akese manusia di pertimbangkan untuk pipe rack, biasanya di bagian bawah ini buat akses jalan. Lain kesempatan kita akan bahas mengenai pipe rack.

Acssess Side and Piping Side

Kembali ke akeses side dan piping side, piping side adalah kumpulan dari pipa pipa yang di buat teratur menuju ke pipe rack. Tujuannya, supaya lebih mudah penyusunan dan supportnya pun lebih enak. Distribusinya pun lebih mudah, karena melewati jalur pipe rack, tinggal di taruh di sana nanti ikuti jalurnya, pipa itu bisa sampai tujuannya (gampangannya gitulah).

Acssess Side and Piping Side
Kalau melihat gambar di atas, piping side adalah bagian atas (kalau vessel di bagi dua dengan garis yang ada tulisannya tower, maka bagian atas itulah piping side), setengah dari sisi vessel yang dekat dengan rack. 

Satu lagi, akeses side. Yaitu cuma untuk akeses, terutama manusianya. Dalam piping atau industri oil and gas, semua di perhitungkan, dan yang paling penting adalah savety. jadi setiap desain harus mempertimbangkan savetynya, karena berapapun biaya ekuipment bisa jadi masih bisa di ganti atau di beli, tapi kalau manusia? ada yang mau menghargai nyawa? bahkan kalau di gaji gede sekalipun, kalau itu ga savety, sama aja nyearhin nyawa. Makanya gaji di oil and gas biasanya gede gede, karena faktor resikonya pun gede.


Kembali ke accses side, apa si tujuannya? ya gampangannya itu di buat agar orang mudah untuk kabur. Coba liat di desainnya, biasanya itu akese side sebelah nya adalah jalan, jadi orang kalau terjadi sesuatu bisa langsung kumpul dan kabur ke muster point lewat akses side. Kenapa piping di larang atau di susun di piping side, karena kalau ada piping yang menghalagi akeses side, bisa jadi susah orang untuk lewat. Apalagi kalau kondisi darurat, orang akan panik, kalau banyak pipa pipa yang menghalagi, orang bisa terjebak. Bahkan pertimbangan main hole, arah bukaanya harus di pertimbangkan supaya tidak menghalagi orang ketika lari saat bahaya, terutama di platform milik si column.

Support at Vertical Equipment

Masalah support di vertical vessel sebenarnya banyak sekali case nya, lain kali ya di lain kesempatan dan artikel kita akan membahas supportnya. Hal yang menarik adalah saya ingin membahas mengenai support di paling ujung, di paling tinggi.

Support di Vertical Vessel
Biasanya, support di vessel untuk pipa yang lurus sampe ke bawah, itu mengunakan dummy, atau trunion di koneksi pipa terdekat dengan nozzle. sisanya, support di satu pipa itu (di bawah bawahnya) adalah guide (masih di vesselnya), tidak menahan secara vertical. Kenapa alasannya? Saya akan membahas dari sisi stress engineer.

Filosofinya begini, vessel dan pipa mengunakan material yang berbeda. Saat kondisi runngin, artinya pipa ya terisi fluida, dan si vessel pun terisi fluida. Tempratur yang ada di vessel, dan yang ada di pipa akan berbeda, disamping itu juga materialnya berbeda. Kalau tempraturenya berbeda, apa yang terjadi? muai nya pun berbeda. Sederhana saja, benda kalau di beri panas akan memuai, bertambah panjang, kalau muai nya berbeda maka panjang deltanya pun akan berbeda.

Pipa dan vessel akan memiliki muai yang bebeda, jadi untuk itu si pipa di beri "kebebasan" sedikit agar bisa menyesuaikan dengan si vesselnya, di buatlah support hanya pada di atas. Sampe dengan ke bawah, pipa itu tidak di support lagi (kecuali hanya guide), ada jarak tertentu dari center equipmentnya. Apa pengaruhnya kalau sampai di paksakan di support di bagian bawah atau di tempat lain selain di atas? perbedaan muai itu akan berpengaruh ke nozzle, kalau nozzlenya kuat, bisa jadi ada kebocorang (flange lekage istilah kerennya, bahasa stress nya). Kalau sambungkan flange nya kuat, bisa jadi nozzle nya nanti tidak kuat, karena setiap nozzle di hitung dan tidak boleh melebihi allowable nozzle, kalau lebih bisa rusah atau retak pada las lasang nozzle.

Case yang hampir mirip terjadi juga pada Tank, support pertama di darat biasanya agak jauh atau pipanya di beri sefleksibel mungkin (ada beberapa belokan). Kalau vessel berkaitan dengan muai, artinya pertambahan panjang ke atas. Kalau Tank kasusnya adalah sattlement, yaitu pada kurun waktu tertentu tanah yang menahan tank akan ambles, dan tank jadi turun kisaran 17mm selama leftime si plant.

Bayanging, misalnya setlement 17mm, berarti centerline si pipa itu akan turun 17mm, kalau tidak di konsider ini, bisa jadi nozzle nya atau rusak atau koneksi ini rusak. Nah kalau rusak mungkin bisa di perbaiki, cuma masalahnya kalau plan ini sudah berjalan, mau gimana di perbaiki? la wong satu hari plant shutdown aja kerugiannya bisa bermilyar milyar. Jadi semua desain di pehitungnkan, makanya dalam oil and gas akan banyak disiplin ahli ahli tertentu yang menghitung, merencanakan, mendesain sampai mengeksekusi dengan baik. Maka dari itu, disinilah perlunya pemahaman dalam Mendesain Piping Around Equipment

Penjelasan Bill Of Quantity dari Piping Material

Bill of Quantity secara umum adalah dokumen yang di gunakan dalam tender oleh industri konstruksi yang di dalamanya teradapat material, part and (ongkos untuk membayar) pekerjaan. Atau sederhanya istilah bill of quantities digunakan sebagai persyaratan sebuah perusahaan konstruksi untuk menghitung semua volume baik perkerjaan atau material yang akan di gunakan sebagai penawaran pada saat tendering.

Berbicara mengenai BOQ, maka kita tidak terlepas dari istilah MTO & BOM. Asing kah dengan istilah tersebut?, kita akan membahas satu persatu dan apa kaitanya semua itu dengan BOQ (bill of quantity) yang sedang kita bahas.

MTO (Material Take Off)

contoh Material Take Off
MTO adalah singkatan dari Materal Take Off, apa itu Material Take off? MTO adalah proses perhitungan jumlah dari material yang ada dalam suatu project. Satu persatu material akan di hitung dan di kelompokan. Material apa saja? ya Pipa, Valve, Fitting dan Instrument lainya yang terdapat dalam plan. Karena di sini membahas mengenai piping, tentu yang di hitung adalah komponen komponen piping. Saya kurang tau apakah dalam electrical juga terdapat istilah tersebut, namun di mechanical, memang ada juga istilah tersebut karena untuk menghitung material yang akan di beli dalam membuat ekuipment, misalnya vessel.

Keterkaitan dengan BOQ, MTO adalah salah satu penyusun dalam Bill of Quantity. Yang membedakan, di dalam MTO hanya tertulis material, jenisnya dan jumlahnya namun tidak terdapat harganya. Di dalam BOQ, semua yang ada dalam MTO itu tercantum kembali dan di lengkapi dengan harga yang di tarwarkan, atau harga perkiraan. Jadi, ketika saya membahas MTO panjang lebar di sini, pada dasarnya saya juga sedang menjelaskan BOQ, so sambil di pahami ya.

Komponen Penyusun MTO.

Komponen membuat MTO adalah PID, Isometric. MTO bisanya di hitung dengan cara meng extrack dari model, maka akan keluar berapa jumlah fitting, dan panjang pipa serta ukurannya. Namun, untuk tahap awal, biasanya first step MTO maka ia menghitung secara manual, Yaitu dengan PID dan Iso Sketch. ISO Sketch ini adalah isometric drawing yang di sketch secra manual untuk mengetahui berapa jarak atau panjang pipanya, dari situ kita bisa mengukur kebutuhan pipanya dan kemudian tertuang dalam MTO.

Loh memang dari PID tidak bisa di hitung semua material nya? ya tidak lah, PID kan cuma diagram, tidak mencantumkan semua kebutuhan piping. Kebutuhan dari Instrument dan Piping Part Secara sepesifct memang ia, bisa di lihat dari PID, contohnya Control Valve, instument atau piping asembly ada di PID. Tapi dari PID kita tidak tau berapa panjang pipa nya.

Kalau cuma mengandalkan PID, tentu tidak bisa karena di PID tertulis hanya garis lurus padahal pada kenyataanya pipa itu bisa belak belok, bisa sangat panjang (menghubungkan antar area), dan juga akan kesulitan menentukan jumlah fitting nya. Makannya perlu di sketch.

HOLD for MTO

Dalam proses penyususunan MTO, tidak semua material dapat di takeoff. Ada beberapa material yang masih menunggu atau masih belum pasti. Misalnya seperti di bawah :

1. Control vavle.

Control valve pada awal awal fase engineering biasanya masih hold, biasanya karena di PID memang masih hold. Bisa jadi karena masih penawaran, atau masih dalam proses perihitungan lebih detail oleh team proses departement, atau alasan lainnya.

2. PSV

PSV pun masih hold juga, karena biasanya ketika membeli PSV, kita akan membeli langsung (memesan langsung) semua PSV ke vendor, jadi perlu perhitungan lebih jauh. Apa yang di hold? biasanya ukuran pipanya maisih hold, karena beberapa PSV sisi upstreamnya lebih kecil diameternya, sedangkan sisi downstreamnya lebih besar. Silahkan baca upstram downstream pada oil and gas untuk mengetahui istilah tersebut lebih lanjut. 

3. Reducer atau komponen yang menyambung ke Equipment Vendor

Semua size yang ke vendor, biasanya masih hold. karena vendor masih mengkalkulasi dan size finalnya masih belum keluar. Tapi tenang, tidak semua pipa terpengaruh size ini, hanya bagian inlet atau outletnya saja yang terpengaruh dan itupun di berikan spool dan reducer, jadi spool ini yang masih hold. Misalnya pada pompa, kebanyakan inlet outletnya masih hold dalam fase engineering.

4. Semua yang di hold di PID

Karena PID adalah kitabnya orang piping, semua yang di hold di PID maka di MTO pun di hold. Bisa satu line, bisa size nya, bisa rating nya dan bisa macam macam. tinggal di liat di PID.

Apa Yang Ada di MTO.

Material Take Off Piping
Karena setiap material adalah khusus, maka setiap item di hitung khusus pula. Misalnya, flange. Flange sendiri terdiri dari berbagai jenis, dari materialnya, dari rating nya, dari face nya dan belum dari jenis apakah itu blind flange kah, flange biasa, Reducer flange dan lain sebagainya. untuk mengetaui tetang flange, silahakan pelajari di artikel jenis jenis flange. Semua harus di klasifikasikan dan di perjleas dalam MTO itu sendri.

Itu baru dari flange, belum dari valve, dari fitting atau bahkan pipa itu sendiri. Untuk itu kita perlu mengerti apa saja yang perlu ada dalam MTO sehingga semua item tertulis baik jumlah atau pun jenis item nya. adapun apa yang ada di MTO adalah :
  1. Material Spect (clash)
  2. Rating
  3. Material
  4. Type
  5. Sub Type
  6. PN
  7. DN 1
  8. DN 2
  9. End 1
  10. End 2
  11. Unit (satuan)
  12. Jumlah

Untuk melihat contoh detail dari MOT yang memuat item item (penjelasan) di atas, gambar nya bukan yang ada di samping. Melainkan gambar yang ada di BOQ, gambarnya ada di paling bawah dari artikel ini. Gambar pertama dan kedua, hanya beberapa contoh dari penulisan MTO, karena memang tergantu prosedur yang di pakai dari perusahaanya masing masing.

Saya jelaskan secara umum saja semua nya di atas, pertama istilah material spect (class) ini biasanya tergantung project, beda project beda pengklasifikasian. Untuk Rating, pastilah sudah tau, kalau belum tau baiknya baca artikel saya di mengetahui rating flange berdasarkan ASME B16.5

Yang kedua adalah Type, tipe ini adalah penjelasan dari item di MTO, misalnya tipe STDkah,atau untuk elbow 90Deg atau 45Deg dan lain sebagainya. Lanjut ke bagian yang lain yaitu sub type, ini bagian kalau dimana item memiki ke khususan tertentu.

PN adalah Presure Nominal, sedangkan DN adalah diameter nominal. DN di bagi dua karena untuk reducer atau reducer flang, ia memiliki diameter yang berbeda, atau sejenis reducing tee pun punya DN yang berbeda pula. End adalah jenis untuk permukaan akhirnya, untuk pipa ialah ujung ujung nya.

Unit (Satuan) di MTO

Dalam MTO, semua material di tulis dalam satu dokument yang mencangkup jenis (seperti di sebutkan paragraf di atas). Pertanyaanya, untuk pengklasifikasian MTO secara sederhana ia bisa di bedakan dari satuanya, untuk pipa ia mengunakan satuan meter sedangkan untuk item (sekelas flange, valve atau fitting) ia mengunakan satuan PCS. 

BOM atau bill of material

bill of material pada isometric
Click for enlarge drawing
Kalau di sini mengenai piping material, maka BOM (bill of material), sebuatan untuk bill of quantity material di tunjukan untuk jumlah material, termasuk juga panjang material (untuk pipa) yang akan digunakan untuk erection (penyusunan di lapangan). Bill of material biasanya ada di isometric drawing, di bagian kanan untuk isometric drawing. walaupun tidak semua isometrick memuat nama bill of material, sebagian isometric menunjukan nama erection material.

Jadi untuk bill of material, hanya khusus untuk memuat material yang ada dalam satu sheet isometric saja, tidak keseluruhan dan tidak pula untuk di laporkan utuk di beli. Karena biasanya sudah di beli barang nya, di BOM itu tujuannya supaya orang contrution tau apa saja yang dibutuhkan jadi ia mempersiapkan atau mengambil barang barang itu di gudang untuk di susun dilapangan nanti.

Bill Of Quantity (BOQ)

Sesudah menjelaskan panjang lebar tentang MTO, sekarang kita ke BOQ. Sekali lagi, yang membedakan hanya ada harganya, itu saja. Dan supaya lebih jelas, saya tampilkan saja gambar nya sebagai contoh.

Bill Of Quantity Materail Piping

Terlihat jelas bukan, di atas terdapat semua bagian bagian dari MTO, dan juga yang paling penting, ada harganya. Itulah BOQ, atau yang kita kenal dengan istilah Bill Of Quantity