Perpustakaan Digital ITB

Pipa bawah laut sebagai sarana transportasi yang efektif untuk distribusi minyak dan gas bumi perlu dirancang dengan memenuhi standar kelayakan agar dapat beroperasi secara aman dan memiliki tingkat risiko kegagalan yang rendah. Salah satu kegagalan pipa bawah laut disebabkan oleh upheaval buckling yang terjadi akibat high temperature dan high pressure yang bekerja pada pipa saat kondisi operasi. Terjadinya upheaval buckling dipicu oleh lekukan yang terbentuk pada pipa saat digelar di dasar laut dengan permukaan yang tidak rata. Tegangan dan perpindahan yang besar akibat upheaval buckling dapat menyebabkan kegagalan pada pipa. Pada studi ini dilakukan analisis pemodelan upheaval buckling menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan perangkat lunak ABAQUS untuk mengetahui pengaruh besar perbedaan elevasi dasar laut dan besar suhu yang bekerja pada pipa terhadap besar tegangan dan perpindahan yang terjadi pada pipa. Selain itu, dilakukan desain tebal dinding pipa bawah laut berdasarkan standar DNV-ST-F101, API RP 1111, ASME B31.8, CSA Z662, dan EN 14161. Tebal dinding pipa bawah laut yang telah memenuhi kriteria adalah 12.7 mm. Desain tebal lapisan beton juga dilakukan berdasarkan standar DNV-RP-F109. Tebal lapisan beton yang telah memenuhi kriteria kestabilan adalah 55 mm dengan kedalaman trenching 15 mm. Berdasarkan hasil analisis pemodelan upheaval buckling, diketahui bahwa saat suhu 25?, pada dasar laut yang rata dan dengan perbedaan elevasi 0.1 m terjadi von-mises stress dan perpindahan vertikal sangat kecil, sedangkan pada perbedaan elevasi 5.4 m, von-mises stress dan perpindahan vertikal yang terjadi relatif besar mencapai 400 MPa dan 1.19 m. Saat suhu 150?, von-mises stress yang terjadi relatif besar merata di sepanjang pipa, baik pada perbedaan elevasi 0.1 m maupun 5.4 m, yaitu mencapai 470 MPa, bahkan pada dasar laut yang rata mencapai 490 MPa. Sedangkan perpindahan vertikal yang terjadi sangat kecil pada dasar laut yang rata, tetapi relatif besar mencapai 5 m saat terdapat perbedaan elevasi pada dasar laut. Hal tersebut menandakan bahwa saat suhu rendah bekerja pada pipa, besar perbedaan elevasi dasar laut akan mempengaruhi besarnya von-mises stress dan perpindahan vertikal yang terjadi, sedangkan saat suhu tinggi bekerja pada pipa, baik von-mises stress ataupun perpindahan vertikal yang terjadi akan sangat besar, tidak terpengaruh oleh perbedaan elevasi dasar laut.