Analisa Tegangan pada Pipa Miter Bend dengan Variasi Miter Angle dan Ketebalan Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstract

Sistem perpipaan merupakan salah satu bagian terpenting dalam dunia industri. Sistem perpipaan merupakan sarana aliran dan pengangkutan untuk mengalirkan beban-beban cair, baik cair maupun gas. Tentu saja, pipa harus dirancang untuk memenuhi kebutuhan, persyaratan, dan keselamatan di dunia industri analisis tegangan pipa adalah salah satu cara untuk memastikan bahwa pipa aman di bawah beban. Miter Bend adalah tekukan pada pipa yang terdiri dari pipapipa lurus yang disambung membentuk sebuah tekukan. Analisis tegangan pipa biasanya dilakukan dengan metode elemen hingga menggunakan perangkat lunak populer, termasuk ANSYS. Tujuan Penelitian ini untuk menganalisa tegangan menggunakan ANSYS pada tekanan 1000 psi dengan sudut miter 11.25°, 15°, dan 22.5° dan ketebalan Sch 40, Sch 60, dan Sch 140 pada material ASTM A105. Pengaruh ketebalan terhadap tegangan yaitu semakin tebal dinding pipa pada miter bend, maka semakin kecil tegangan yang dihasilkan, hal ini berbanding terbalik dikarenakan tegangan yang dihasilkan pada pipa teredam oleh ketebalan yang dimiliki oleh pipa. Pengaruh Sudut miter pada tegangan tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap tegangan sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut. Kombinasi parameter yang baik untuk miter bend dengan tegangan rendah ditemukan pada kombinasi sudut miter 11,25° dan ketebalan Sch 140 dengan tegangan 4550,8 psi dan merupakan satu-satunya kombinasi yang memenuhi standar yang digunakan. Dari hasil analisa simulasi, kemudian dilakukan evaluasi sebagai validasi dengan menggunakan perhitungan manual yaitu didapatkan hasil tegangan yang terjadi sebesar 5386,78 psi dimana dengan selisih yang tidak terlalu jauh dan keduanya masih jauh di bawah kekuatan material yang diizinkan, yaitu 36000 psi.