Analisis Keandalan Offshore Pipeline Dengan Free Span Di Perairan Kalimantan
Total View This Week0
Total View This Week0
Institusion
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Author
Irzani, Nadhif
Subject
TJ930 Pipelines (General). Underwater pipelines.
Datestamp
2023-07-27 04:01:55
Abstract :
Analisis keandalan offshore pipeline yang mengalami free span merupakan suatu proses untuk mengevaluasi kekuatan pipa dalam menerima tegangan yang terjadi dan defleksi dalam batas yang ditentukan. Metode analisis yang umum digunakan meliputi perhitungan tegangan yang terjadi pada pipa dengan mempertimbangkan beban lingkungan dan kekuatan material yang digunakan. Pada akhirnya, tegangan dan defleksi yang terjadi pada pipa akan ditinjau menggunakan batas aman yang ditentukan oleh ASME B.31.8 dan DNV RP F-105. Untuk kemudian dihitung nilai keandalan menggunakan metode Monte Carlo Simulation. Tahap awal dalam penelitian ini adalah penyaringan tegangan terhadap batas ijin dari ASME B.31.8. Hasilnya menunjukkan bahwa ketiga titik span tidak melampaui batas tegangan yang diijinkan, dengan tegangan antara 147,23 MPa, 166,88 MPa, dan 206,95 MPa. Selanjutnya, dilakukan simulasi pada ANSYS Static Structural untuk membandingkan hasil analisis teori dan analisis model. Analisis frekuensi natural menunjukkan adanya keterkaitan antara panjang bentangan pipa dan frekuensi natural dalam kondisi in-line dan cross-flow. Pada panjang span yang lebih pendek, frekuensi natural pipa cenderung lebih tinggi, sedangkan sebaliknya berlaku untuk panjang span yang lebih panjang. Untuk menentukan reliabilitas pipa terhadap tegangan dan rasio defleksi statis, dilakukan simulasi Monte Carlo dengan menggunakan mode kegagalan berdasarkan batas tegangan ijin ASME B.31.8 dan batas rasio defleksi statis DNV RP F-105. Setelah melakukan 10.000 simulasi terhadap tegangan ijin, pipa dengan panjang span 18,1 m dikategorikan andal, pipa dengan panjang span 19 m memiliki reliabilitas sebesar 0,9999, dan pipa dengan panjang span 20,7 m memiliki reliabilitas sebesar 0,989. Dalam simulasi rasio defleksi statis, ketiga titik span dikategorikan andal. ================================================================================================================================ The analysis of reliability for offshore pipelines experiencing free span is a process to evaluate the pipe?s strength in withstanding the occurring stresses and deflections within specified limits. Commonly used analysis methods include calculating the stresses on the pipe considering environmental loads and the strength of the materials used. Ultimately, the stresses and deflections on the pipe are examined using the safety limits determined by ASME B.31.8 and DNV RP F-105. The reliability values are then calculated using the Monte Carlo Simulation method. The initial stage in this study involves screening the stresses against the allowable stress limit specified by ASME B.31.8. The results indicate that all three span points do not exceed the permitted stress limit, with stress values: 147.23 MPa, 166,88 MPa, and 206.95 Mpa. Subsequently, a simulation is conducted using ANSYS Static Structural to compare the theoretical analysis results with the model analysis. The analysis of natural frequencies shows a correlation between the pipe?s span length and its natural frequency in both in-line and cross-flow conditions. In this regard, it is found that shorter span lengths tend to have higher natural frequencies, while the opposite is true for longer span lengths. To determine the reliability of the pipe against stress and static deflection ratios, a Monte Carlo simulation is performed using failure modes based on the allowable stress limit specified by ASME B.31.8 and the static deflection ratio limit specified by DNV RP F-105. After conducting 10,000 simulations for the allowable stress, the pipe with a span length of 18.1 m is categorized as reliable, the pipe with a span length of 19 m has a reliability value of 0.9999, and the pipe with a span length of 20.7 m has a reliability value of 0.989. In the simulation for static deflection ratios, all three span points are categorized as reliable.
Analisis keandalan offshore pipeline yang mengalami free span merupakan suatu proses untuk mengevaluasi kekuatan pipa dalam menerima tegangan yang terjadi dan defleksi dalam batas yang ditentukan. Metode analisis yang umum digunakan meliputi perhitungan tegangan yang terjadi pada pipa dengan mempertimbangkan beban lingkungan dan kekuatan material yang digunakan. Pada akhirnya, tegangan dan defleksi yang terjadi pada pipa akan ditinjau menggunakan batas aman yang ditentukan oleh ASME B.31.8 dan DNV RP F-105. Untuk kemudian dihitung nilai keandalan menggunakan metode Monte Carlo Simulation. Tahap awal dalam penelitian ini adalah penyaringan tegangan terhadap batas ijin dari ASME B.31.8. Hasilnya menunjukkan bahwa ketiga titik span tidak melampaui batas tegangan yang diijinkan, dengan tegangan antara 147,23 MPa, 166,88 MPa, dan 206,95 MPa. Selanjutnya, dilakukan simulasi pada ANSYS Static Structural untuk membandingkan hasil analisis teori dan analisis model. Analisis frekuensi natural menunjukkan adanya keterkaitan antara panjang bentangan pipa dan frekuensi natural dalam kondisi in-line dan cross-flow. Pada panjang span yang lebih pendek, frekuensi natural pipa cenderung lebih tinggi, sedangkan sebaliknya berlaku untuk panjang span yang lebih panjang. Untuk menentukan reliabilitas pipa terhadap tegangan dan rasio defleksi statis, dilakukan simulasi Monte Carlo dengan menggunakan mode kegagalan berdasarkan batas tegangan ijin ASME B.31.8 dan batas rasio defleksi statis DNV RP F-105. Setelah melakukan 10.000 simulasi terhadap tegangan ijin, pipa dengan panjang span 18,1 m dikategorikan andal, pipa dengan panjang span 19 m memiliki reliabilitas sebesar 0,9999, dan pipa dengan panjang span 20,7 m memiliki reliabilitas sebesar 0,989. Dalam simulasi rasio defleksi statis, ketiga titik span dikategorikan andal. ================================================================================================================================ The analysis of reliability for offshore pipelines experiencing free span is a process to evaluate the pipe?s strength in withstanding the occurring stresses and deflections within specified limits. Commonly used analysis methods include calculating the stresses on the pipe considering environmental loads and the strength of the materials used. Ultimately, the stresses and deflections on the pipe are examined using the safety limits determined by ASME B.31.8 and DNV RP F-105. The reliability values are then calculated using the Monte Carlo Simulation method. The initial stage in this study involves screening the stresses against the allowable stress limit specified by ASME B.31.8. The results indicate that all three span points do not exceed the permitted stress limit, with stress values: 147.23 MPa, 166,88 MPa, and 206.95 Mpa. Subsequently, a simulation is conducted using ANSYS Static Structural to compare the theoretical analysis results with the model analysis. The analysis of natural frequencies shows a correlation between the pipe?s span length and its natural frequency in both in-line and cross-flow conditions. In this regard, it is found that shorter span lengths tend to have higher natural frequencies, while the opposite is true for longer span lengths. To determine the reliability of the pipe against stress and static deflection ratios, a Monte Carlo simulation is performed using failure modes based on the allowable stress limit specified by ASME B.31.8 and the static deflection ratio limit specified by DNV RP F-105. After conducting 10,000 simulations for the allowable stress, the pipe with a span length of 18.1 m is categorized as reliable, the pipe with a span length of 19 m has a reliability value of 0.9999, and the pipe with a span length of 20.7 m has a reliability value of 0.989. In the simulation for static deflection ratios, all three span points are categorized as reliable.
Download
book
BibTex
Latex, Jabref
cloud_download
Original Resource
url resource Institution
