Perpustakaan Digital ITB

Pipa bawah laut memiliki kerentanan terhadap kerusakan struktural, salah satunya berupa retak yang dapat memicu kegagalan. Untuk mengevaluasi integritas pipa, dilakukan analisis mekanika retak dengan parameter utama Stress Intensity Factor (SIF). Pada penelitian ini dilakukan pemodelan retak semi-elliptical arah longitudinal pada pipa NPS 16 dengan tebal dinding 12.7 mm menggunakan Extended Finite Element Method (XFEM) di ABAQUS. Variasi kasus dilakukan berdasarkan panjang retak (50 mm, 75 mm, 100 mm), kedalaman retak (0.3t dan 0.7t), serta tekanan internal (9,928 MPa, 14,892 MPa, dan 19,856 MPa). Validasi hasil pemodelan terhadap perhitungan teoritis menunjukkan selisih yang kecil (0,17%-2,7%), sehingga menegaskan akurasi metode XFEM. Hasil pemodelan memperlihatkan bahwa kedalaman retak merupakan parameter yang paling dominan dalam meningkatkan nilai SIF. Pada retak dengan panjang 100 mm, peningkatan kedalaman dari 3,81 mm menjadi 8,89 mm menyebabkan nilai SIF naik sebesar 126 hingga 128 persen dibandingkan kondisi awal pada kedalaman 3,81 mm. Parameter panjang retak dan internal pressure juga mampu meningkatkan nilai SIF, tetapi tidak sesignifikan parameter kedalaman retak. Untuk parameter panjang retak, kenaikan niali SIF berkisar antara 18%-28% dibandingkan kondisi retak terpendek yaitu 50 mm. Untuk parameter internal pressure, kenaikan tekanan dari 9,928 MPa ke 14,892 MPa meningkatkan nilai SIF antara 49%-50% dibandingkan kondisi awal, sedangkan kenaikan tekanan hingga 19,856 MPa, mampu meningkatkan nilai SIF hingga 33% dibandingkan kondisi sebelumnya. Kedalaman retak menjadi faktor paling berpengaruh terhadap kenaikan SIF, diikuti panjang retak dan tekanan internal. Perbandingan SIF dengan fracture toughness material pipa bawah laut menunjukkan seluruh kasus masih berada di bawah batas kegagalan, sehingga retakan tidak berpropagasi.