..sedikit berbagi ilmu..

ketika ilmu begitu bermanfaat

Analisa Dinamis Vibrasi SBC dengan ANSYS

SBC adalah small bore connection, merupakan sambungan pada pipa dengan diameter maksimal sekitar 2 inch. Sehingga pada system sambungan ke pipa utama tidak menggunakan tee melainkan langsung dilakukan pengelasan.

sbc

Gambar 1. Small Bore Connection

….

Ketika pipa utama dialiri aliran fluida yang bersifat turbulen, maka pipa pasti akan mengalami getaran / vibrasi. Dan jika pada pipa mempunyai SBC maka getaran ini akan menyebabkan SBC ikut bergetar. Akibatnya apabila sambungan antara pipa utama dan SBC tidak kuat maka bisa dipastikan akan terjadi kerusakan pada bagian tersebut dikarenakan getaran yang terjadi terus menerus. Untuk mengetahui apakah sambungan SBC relative kuat menahan getaran bisa kita analisa dengan menggunkan bantuan software ANSYS. Konsepnya sederhana, kita menghitung berapa tegangan / stress yang dihasilkan oleh getaran tersebut kemudian dibandingkan dengan allowable stressnya pada bagian sambungan tersebut. Kita asumsikan jenis sambungan SBC menggunakan BS7608 dengan weld class F2 maka kita akan memperoleh hasil dengan membaca kurva S-N bahwa untuk jenis ini maksimal bisa menahan beban dinamis sebesar 35MPa (peak to peak).

2Gambar 2. Kurva S-N

….

Selanjutnya kita hitung berapa beban dinamis yang terjadi dengan beberapa langkah di bawah ini:

1. Analisa Aliran Fluida dalam Pipa dengan ANSYS CFD

Untuk menganalisa pressure akibat fluida yang mengalir pada daerah sekitar SBC dilakukan dengan bantuan software ANSYS CFD, yang terdiri dari ANSYS ICEM untuk pemodelan dan meshing dan ANSYS CFX untuk analisa fluidanya.

3Gambar 3. Tampilan software ANSYS ICEM

…..

Pada analisis fluida yang dimodelkan dan dimeshing adalah fluidanya. Fluida dialirkan melalui pipa yang mepunyai sambungan SBC dan berada dekat pada elbow dengan boundary condition yang digunakan adalah inlet, outlet, dan wall. Gambar di atas adalah tampilan software ANSYS ICEM yang digunkan untuk pemodelan dan meshing model. Tahapan selanjutnya setelah pemodelan dan meshing adalah melakukan analisis dengan menggunakan ANSYS CFX. Jika terdapat error maka harus dilakukan perubahan pada model. Ada tiga tahapan yang hasrus dilakukan pada analisis menggunakan ANSYS CFX.

Tahapan-tahapan tersebut adalah:

1. Pemberian boundary condition dan memasukkan properti fluida yang telah ditentukan pada ANSYS CFX-Pre.

2. Running pada ANSYS CFX-Solver.

3. Pembacaan hasil output pada ANSYS CFX-Post.

Berikut ini adalah gambar tampilan ANSYS CFX-Pre, ANSYS CFX-Solver dan ANSYS CFX-Post.

4Gambar 4. Tampilan ANSYS CFX-Pre

…..

5Gambar 5. Tampilan ANSYS CFX-Solver

….6Gambar 6. Tampilan ANSYS CFX-Post

…..

2. Analisa Kekuatan Pipa secara Dinamis dengan ANSYS Multiphysics

Setelah kita mendapatkan data besaran pressure akibat fluida yang mengalir hasil dari output ANSYS CFD, kemuadian kita menganalisa kekuatan struktur terhadap beban pressure tersebut dengan menggunakan ANSYS Multiphysics. Jenis analisa yang dipilih adalah analisa dimanis harmonis karena beban pressure fluida tersebut mengenai pipa secara terus menerus. Oleh karena itu, perlu dicari terlebih dulu besaran frekuansi natural pipa tersebut. Setelah data didapatkan, tahap selanjutnya adalah memodelkan pipa dengan sambungan SBC pada software ANSYS Multiphysics. ANSYS menyediakan dua macam metode penyelesaian untuk analisa struktural, yaitu h-method dan p-method. H-method diguna-kan untuk semua tipe analisis. Sedangkan p-method hanya dapat digunakan untuk analisa struktural linear statis. Penelitian ini, metode yang digunakan adalah h-method.

7Gambar 7. Tampilan Model Struktur pada ANSYS Multiphysics

….

8Gambar 8. Tampilan Pipa yang telah Dimeshing pada ANSYS Multiphysics

9aGambar 9. Tampilan Output Sebaran Tegangan Von Misses

….

Pipa yang telah selesai dimodelkan kemudian dimeshing dan diberikan constrain serta pembebanan. Pembebanan yang diberikan berupa pressure akibat fluida yang mengalir yang merupakan output dari ANSYS CFX. Langkah selanjutnya adalah melakukan running. Jika running tidak dapat berjalan karena terdapat error maka model yang sudah dibuat hasus dievaluasi lagi. Hasil running dapat dilihat dalam menu general post processor. Hasil dapat diplot dengan output berupa sebaran tegangann von Mises yang terjadi akibat beban dinamis pressure fluida ke pipa. Kemuadian dari hasil running ini dilakukan analisis dan pembahasan yaitu dengan membandingkan apakah nilai tegangan von Mises ini masih dibawah tegangan dinamis yang diijinkan atau tidak.

..

-vlad-

About these ads

February 9, 2009 - Posted by | Piping/Pipeline | , , , ,

16 Comments »

  1. keren TA nya,,,,
    btw boleh tahu ngukur level getaran pd SBCnya pake apa??
    di TAnya diukur secara manual juga kan????
    trus boleh liat hasil plot time domain n frekuensi domainnya?

    emg di oil n gas sering yah dilakukan pengukuran level getaran???

    thank sob

    Comment by WAHYU KURNIAWAN | March 1, 2009 | Reply

  2. Thanks atas penilaiannya dan udah mampir :)
    Biasa kalo ukur getaran pake alat yg namanya accelometer, yg diperoleh biasa adalah defleksi, lalu defleksi ini dbandingkan dengan maksimal defleksi yang masih boleh diijinkan yg bisa dihitung dengan rumus yg ada pada guideline ANSI ASME OM-3.

    Pengukuran getaran sangat perlu dilakukan, meski level getaran kecil tp frekuensi tinggi kan bisa membahayakan dan bahkan merusak sistem, biasa disebut fatigue damage karena gerakan vibrasi kan bersifat repetitive motion..

    Kalo mau bukti coba aja search di om Google kecelakaan yang diakibatkan oleh getaran pada sistem perpipaan di industri migas hehe..

    Anyway thx for question..

    Comment by vladvamphire | March 1, 2009 | Reply

  3. ok deh,,,
    thank atas jawabnnya,,,
    btw mw nambah ty lg ne,,,,, cz TA sy jg ada kaitannya sm getaran so sekalian ja hehe

    btw kl d Total biasanya sistem akuisisi getarannya menggunakan apa??? apakah langsung beli portable or menggunakan LabVIEW??

    kl accelerometer biasanya mendeteksi percepatan,,, berarti disana alat akuisisinya bisa mengkonvert dari percepatan ke displacement/defleksi???

    maaf y jd ngrepotin,,,,,,,

    Comment by WAHYU KURNIAWAN | March 1, 2009 | Reply

  4. Ya seperti itu, biasa pas ukur vibrasi di lapangan nanti yang muncul di alatnya berupa angka yang satuannya mils.. sedangkan selanjutnya kan diproses pake FFT pake software gt dan muncul deh grafiknya..

    Comment by vladvamphire | March 6, 2009 | Reply

  5. Assalamu’alaikum…..cak medio!

    kemarin tu aq bales email Re peyan….!
    Mohon dibuka emailnya ya…..!

    there’s private thing that i wanna ask to you….!

    btw…. kapan tambah artikelx …..?sukses….blognya asyik

    Best regards!
    Asuh Rifqi P

    Comment by Asuh Rifqi P | March 11, 2009 | Reply

    • Ok bro..
      Sori agak telat replynya soale lg repot bgt hehe..

      Comment by vladvamphire | March 12, 2009 | Reply

  6. thank sob,,,,
    smga sukses ja
    bukunya sdh sampai

    Comment by WAHYU KURNIAWAN | March 15, 2009 | Reply

  7. Saya salut baca blogmu ini, creative !

    saya mau tanya mas, kalau model fluidanya dibuat kemudian di run dan didapat hasil, kemudian kita buat lagi model structurenya dengan messhing yang berbeda dengan meshingnya fluida. pertanyaannya bagaimana mentransfer nilai pressurenya ?

    SALAM

    TAMBUN

    Comment by tambun | April 17, 2009 | Reply

  8. Dear Tambun,
    Pressure dari output model fluida kan udah dapat tuh..
    Ya langsung aja dimasukkan sebagai pressure load di structure yang selanjutnya.. iya kan?

    Comment by vladvamphire | May 1, 2009 | Reply

  9. mas,aQ sandra OE’06…
    aQ mw pesen dunk bukunya…
    aQ pesen 2 mas…
    caranya gmn???

    Comment by Sandra Perdana | June 14, 2009 | Reply

    • Caranya? hmmm bukunya udah SOLD hehehe..
      Iya nanti saya cetak lagi.. tp ada beberapa revisi inside, jadi mungkin agak butuh waktu utk penyempurnaan.

      Salam.
      Vlad.

      Comment by vladvamphire | June 15, 2009 | Reply

  10. mas…
    saya santha ITS teknik kelautan….
    kira-kira permasalahan yang ada dalam pipeline yang ada sekarang apa mas???
    saya kebingungan dalam mencari ide TA….
    thanks mas….

    Comment by santha | February 2, 2010 | Reply

  11. pak saya mau tanya itu menggunakan program jenis apa ya ??
    yang di atas nya tertulis AI*Environment
    bisa di unduh d mana ?
    Terima kasih.

    Comment by Tep | March 1, 2010 | Reply

  12. Sangat menarik artikelnya….bagaimana melakukan permodelan beban dinamik tekanan pada pipa dengan Ansys?pada permodelan anda,berapa frekuensi yang digunakan untuk pembebanan pipa dan mengapa memakai frekuensi tersebut? apakah hasil numerik memakai ansys dibandingkan dengan hasil eksperimen, jika iya bagaimana perbedaannya?

    Comment by Matza | November 8, 2011 | Reply

    • Hi Matza,
      Wah saya sudah lupa sm ansys, maklum udah sangat lama tidak pegang ansys lagi dan sudah tidak terjun ke dunia vibrasi.. saya sekarang fokus di pipeline installation engineering..
      Thanks.
      Vlad.

      Comment by vladvamphire | November 8, 2011 | Reply

  13. saya ada tutorial SolidWorks, Catia, MasterCAM, Fluent, ANSYS
    bilamana berminat silahkan hubungi saya

    mustofaassidiqi@yahoo.com

    Comment by mustofa assidiqi | November 28, 2011 | Reply


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 127 other followers

%d bloggers like this: