Perpustakaan Digital ITB

Ekspansi eksplorasi migas ke laut dalam lepas pantai Indonesia meningkatkan kebutuhan pipa fleksibel (unbonded flexible pipe). Lapisan terdalam komposit ini, yaitu carcass Stainless Steel 316L, berfungsi menahan tekanan radial eksternal, namun rentan mengalami kegagalan kelelahan (fatigue) akibat beban hidrostatik dan lingkungan siklik. Penelitian ini bertujuan merancang model prediktif berbasis makro-mekanik untuk mengevaluasi fatigue lifespan, memvalidasi keandalannya, serta menentukan faktor dominan pada sisa usia pakai carcass. Metodologi penelitian menggunakan simulasi numerik Metode Elemen Hingga (MEH) melalui perangkat lunak Abaqus pada geometri penampang carcass skala 1:1. Skenario terburuk diuji dengan beban tarik defleksi bervariasi (2, 3, dan 4 mm) selama 1 jam. Uji konvergensi dilakukan menggunakan 7 variasi ukuran mesh. Skenario korosi tidak disimulasikan, tetapi dihitung secara terpisah pada area kritis berdasarkan laju korosi referensi. Hasil menunjukkan uji konvergensi valid pada ukuran mesh global 0,2 mm dengan error terkecil 6,35% (tegangan maksimum simulasi 287,4 MPa berbanding referensi 306,89 MPa). Tegangan pasca-tekukan terkonsentrasi konsisten pada area lekukan kritis (dinding L4). Rentang tegangan (stress range) menjadi parameter paling dominan yang memengaruhi usia kelelahan. Perhitungan kerusakan linier tahunan menunjukkan status "Tidak Aman" (Damage > 1) pada asumsi pembebanan konstan periode 10 dan 20 tahun. Analisis korosi kategori sedang (3 mpy) berdasarkan ASTM G1 mengonfirmasi kehilangan massa 0,0608 gram/tahun yang signifikan mempercepat risiko kegagalan struktural.