Kamis, 19 Juli 2018

VIRTUAL ANCHOR LENGTH CALCULATION FOR PIPELINES


Its been a long day since i've posted my last journal. Today I'm gonna share a bit of my internet research about Virtual Anchor length. This term is usually used in the offshore project especially in pipeline project. lately I am concern about this field of study, Pipeline, because now I'm working on the Pipeline division in one of the offshore consultant company.
So lets begin with the article. Because i realize that I'm just a newbie in the "blog world", so today i will just repost the article that i have found in the internet about this topic, please be advice :). next time I will be more interactive in posting some good knowledge.
A pipeline restrained by fixed anchors will experience a series of stresses including longitudinal, bending, and axial. Virtual anchor lengths are taken as the distance required for the frictional force provided by the soil surrounding the pipe to equal the forces applied by thermal/ pressure expansion and the soil’s resisting friction per unit length of pipe.
Anchors are placed strategically along the pipeline to help prevent movement. Unrestrained pipeline movement can cause damage to the connecting piping and equipment. The length of piping required to form the virtual anchor is known as the active length. It must be noted that the force required to fully restrain a pipe is not a function of its length. Factors that influence the required force to restrain pipe include temperature, pressure and percentage strain within the pipe.
Soil provides a constant frictional force along a buried steel pipeline. The magnitude of the frictional force depends on the burial depth, pipe weight, soil density, and coefficient of friction between the soil and steel. Therefore, starting from a free end, the total restraint exerted by the soil on the pipe gradually increases until it reaches the fully restrained load at the virtual anchor. At this point, the naturally occurring forces are balanced with a restraint point. Similarly, moving along the pipe away from the virtual anchor, the pipe expansion becomes gradually minimized until a point of zero expansion is reached indicating the pipe is fully held in place.
Axial expansion is calculated by taking the average of the full axial restraint at one end of the pipe and zero restraint at the opposite end of the pipe. When compared to above ground piping, the total axial expansion at the free end of a buried pipeline is half of the calculated value for similar scenario involving above ground pipe.

In reality most pipes do not have a totally free end but have some resistance due to soil restraint as the pipe exits the ground and from the connection to above ground piping. This acts to reduce the expansion at the ‘free’ end. Soils with lower friction resistance or pipes with less depth of cover have longer active lengths and thus have greater expansion at the free end.
Figure. Virtual anchor length - Visual representation
Source: http://www.whatispiping.com/virtual-anchor-length-calculation-for-pipelines

Selasa, 03 Juli 2018

Jenis dan Penjelasan Flange Pada Pipa

Flange merupakan metode joint terpopuler kedua yang kerap digunakan pada pipa setelah metode welding. Flange digunakan ketika joint pada pipa tersebut direncanakan akan dilepas lagi (dismantling joints). Hal ini menyediakan flexibilitas pada pemeliharaannya. Flange biasanya menghubungkan pipa dengan berbagai macam peralatan dan valves. Breakup Flanges digunakan pada pipa jika regular maintenance dibutuhkan pada saat operasi.

Adapun flange terdiri dari 3 komponen yang terpisah namun saling terkait satu sama lain yakni; the flange, the gaskets, and the bolting; yang disatukan/dikaitkan oleh suatu pengait yang disebut fitter. Kontrol yang sangat ketat dalam pengaplikasian semua komponen-komponen ini sangatlah dibutuhkan untuk mencegah adanya kebocoran saat pipa beroperasi.

Namun demikian tidak dianjurkan untuk menggunakan tipe koneksi flange pada pipe yang terkubur (burried pipe). Satu hal yang harus diperhitungkan juga adalah flange merupakan sumber utama kebocoran dan api pada proses pemasangannya. Ada beberapa jenis flange disesuaikan dengan kebutuhan penggunaannya. Berikut adalah klasifikasi flange yang biasa digunakan :

  1. Berdasarkan tipe koneksinya
  2. Berdasarkan tipe flange facing-nya
TIPE KONEKSI
berdasarkan tipe koneksinya, flange dapat dibagi sebagai berikut
  • Threaded Flanges
Threaded Flanges biasa juga disebut screwed flange. flange ini memeiliki ulir di dalamnya yang fit dengan pipa. Tipe koneksi pipa tini termasuk simple dan cepat (pemasangan) tapi tidak cocok pada kondisi pressure dan temperature yang tinggi. flange jenis ini biasanya digunakan pada pipa dengan kondisi utility service pada lingkungan udara dan air.


  • Socket-Welded Flange
Socket-Welded Flange memiliki "female socket" di dalamnya yang cocok dengan pipa. fillet welding juga diaplikasikan dari luar pipa. Umumnya, flange jenis ini digunakan pada pipa dengan ukuran relatif kecil dan hanya cocok untuk pipa dengan temperature dan pressure yang rendah.


  • Slip-on Flanges
Slip-on Flanges memiliki lubang yang sesuai dengan diameter pipa. Flange yang terpasang pada pipa kemudian akan di las pada bagian dalam dan luar seperti yang di tunjukan pada gambar dibawah. Flange jenis ini cocok untuk kondisi low pressure dan low temperature. Flange ini tersedia dalam ukuran yang besar dan cocok untuk storage nozzle yang berukuran besar. biasanya pembuatan flange jenis ini di lakukan dengan proses "tempa" dan disediakan dengan Hub.

  • Lap Joint Flanges
Lap Flange memiliki dua komponen, stub end dan loose backing flange. Stub end terkoneksi langsung dengan pipa dengan cara di las seperti pada gambar dibawah. Sedangkan loose backing flange dapat bergerak bebas pada pipa. Material backing flange ini dapat berbeda dari material stub end nya, pada umumnya material yang digunakan adalah karbon steel untuk menghemat biaya. Flange jenis ini digunakan apabila diperlukan pelepasan secara berkala dengan area yang sangat terbatas.
  • Weld Neck Flanges
Weld neck Flange adalah flange yang paling umum digunakan pada sistem piping. Flange ini memberikan join integrity yang tinggi karena bentuknya dan butwelded dengan pipa. Tipe flange seperti ini banyak digunakan untuk kondisi temperatur dan tekanan yang tinggi. Flange tipe ini relatif lebih tebal dan lebih mahal dibanding tipe flange yang lainnya.

  • Blind Flanges
Blind flange adalah flange dengan bentuk menyerupai disc tanpa lubang pada area pipanya. Lubang pada flange ini hanyalah lubang untuk baut. Flange tipe ini digunakan dengan tipe flange yang lainnya untuk mengisolasi piping sistem atau untuk memutuskan aliran pada ujung pipa seperti pada gambar berikut.



TIPE FLANGE FACING-NYA
berdasarkan tipe flange facing-nya, flange dapat dibagi sebagai berikut

  • Flat Face (FF)
  • Raised Face (RF)
  • Lap joint 
  • Ring Joint
  • Male and Female type
  • Tongue and Groove 
bentuk bentuk dari tipe-tipe flange diatas dapat dilihat dari gambar berikut ini.

Flat Face
Seperti pada namanya, Flange jenis ini memiliki permukaan yang datar. Flange jenis ini digunakan bila flange counter yang digunakan juga datar. Biasanya Flange jenis ini dipilih untuk koneksi pada Cast Iron equipment, valve dan specialties. Gasket full face digunakan pada Flange jenis ini.

Raised Face
Pada flange jenis Raised flange memiliki bagian yang menonjol (raised) pada bagian bore-nya. Gasket ini kemudian akan menempati bagian raised pada Flange ini. ketinggian dari raised ini sendiri bermacam-macam sesuai dengan tempereature dan pressure kondisi yang selanjutnya disebut sebagai class flange. Untuk kelas #150 dan #300 maka ketinggian dari raised ini adalah 1/6" sedangkan untuk kelas flange #300 keatas maka ketinggian raised-nya adalah 1/4".

RTJ Face 
Ring Tipe Joint ini memiliki desain grove pada bagian dudukan metal gasket-nya. Flange tipe ini biasanya digunakan pada temperatur dan tekanan yang tinggi.