Gaya Tekanan

Waktu baca: 3 menit

Semua pipa yang berada di bawah tekanan mengalami gaya longitudinal, yang cenderung memisahkan bagian-bagian penyusun pipa tersebut.

Gaya tekanan longitudinal yang bekerja pada ujung pipa yang belum dipasang:

Pertimbangkan kasus gaya tekan yang bekerja pada ujung pipa yang tertutup di hilir sambungan fleksibel. Gaya (F) yang diperlukan untuk mencegah terlepasnya sambungan pipa diberikan oleh: –

F = \frac{p\,\pi\,d^{2}}{4}

Di mana d = diameter luar pipa
p = tekanan dalam.

Contoh:

d = 508 mm (diameter luar).
p = 16 bar = 1,6^N/mm²

Maka F =

F = \frac{1.6 \times \pi \times 508^{2}}{4} = 324293\ \text{N} = 324.3\ \text{kN} = 33.07\ \text{tonnes}

Penting untuk memahami besarnya gaya dorong ujung yang dapat timbul akibat tekanan internal dalam pipa. Gaya-gaya longitudinal ini sangat penting pada pipa yang disambung secara fleksibel, seperti yang disambung dengan produk fleksibel Viking Johnson (misalnya Dedicated, QuickFit, MaxiFit, dan MegaFit). Perancang pipa harus mempertimbangkan dengan cermat tidak hanya besarnya gaya-gaya ini, tetapi juga cara menahannya untuk mencegah kegagalan pipa.

Gaya dorong tekanan akan timbul pada setiap perubahan arah, misalnya pada tikungan, sambungan T, dan sebagainya, serta pada ujung tertutup, katup, dan reducer. Kecuali jika gaya dorong tersebut ditahan secara lokal pada titik di mana gaya tersebut timbul, komponen pipa dapat bergeser akibat beban tersebut, yang berpotensi menyebabkan kegagalan.

Gaya tekan longitudinal yang bekerja pada tikungan:

Pada bagian tikungan, terdapat gaya (R) yang cenderung mendorong tikungan ke arah luar, dan harus ada penahan yang cukup untuk menahan gaya resultan (R) tersebut.

R = \frac{p\,\pi\,d^{2}}{2}\sin\frac{\text{ø}}{2}

di mana d = diameter luar pipa
p = tekanan dalam

dan ø = sudut tikungan

CATATAN: Satuan pengukuran apa pun yang konsisten dapat digunakan.

Pada sistem yang tertanam di bawah tanah, blok dorong dapat digunakan untuk menahan gaya (R).

Blok dorong beton untuk menahan gaya pada tikungan dan mencegah pipa terlepas pada sambungan fleksibel A:

Penggunaan Sambungan Terkunci B pada tikungan untuk mentransfer gaya F ke pipa lurus sehingga menghilangkan kebutuhan akan blok dorong:

Sebagai alternatif penggunaan blok dorong, sambungan fleksibel “A” dapat diganti dengan fitting yang dibatasi “B” yang akan mengalihkan gaya “F” dari bagian pipa yang melengkung ke bagian pipa lurus. Selama bagian pipa lurus, atau sambungan pipa, dan sebagainya di bagian-bagian tersebut, mampu menahan gaya “F”, maka blok dorong dapat dihilangkan.

Bahkan pipa berdiameter kecil pun dapat terlepas dari sambungannya pada tekanan sedang jika tidak dilengkapi dengan penahan eksternal yang memadai, terutama jika sistem pipa tersebut mengalami fluktuasi suhu atau tekanan, getaran, atau beban eksternal.

Pada pipa permukaan atau pipa di atas tanah, umumnya diperlukan untuk mempertimbangkan sepenuhnya gaya dorong yang dihasilkan oleh tekanan internal dan menahannya dengan blok penahan gaya dorong, jangkar, atau batang pengikat.

CATATAN: Kopling fleksibel dan kopling peredam/berundak Viking Johnson tidak tahan terhadap beban dorong longitudinal, dan pipa akan terlepas kecuali beban tersebut ditahan dengan cara lain

Waktu baca: 3 menit

Filter