Jika Anda melihat pabrik kimia, kilang minyak ataupun pabrik LNG, Anda pasti akan melihat pipa-pipa berbaris saling berhubungan antara vessel, tower, pompa dan lainnya. Diibaratkan sebagai pasta plus spageti metal raksasa yang tercecer.
Untuk seorang yang bekerja sebagai insinyur pipa atau piping engineer, penampakan yang bagus memang bukan tujuan desain tata letak pipa, tetapi ada keindahan dan kepuasan tersendiri saat melihat barisan pipa tersebut.
Tentu banyak hal yang mesti diperhatikan oleh piping engineer saat mendesain. Ruang lingkup seorang piping engineer bukan hanya pipa, tetapi juga menyangkut komponen pipa lainnya seperti fitting elbow, reducer, flange, valve, steam trap, strainer dan masih banyak lagi.
Dibawah ini adalah beberapa garis besar tentang bagaimana mendesain pipa secara umum.
1. Standar Desain
Biasanya standar untuk pipa di pabrik pembangkit listrik berbeda dengan standar untuk pipa di pabrik yang memproduksi LNG. Berbeda pula dengan standar untuk pipa transfer gas. Masing-masing tentu punya standar yang berbeda.
Contoh saja untuk pabrik pembangkit listrik menggunakan ASME B31.1 sebagai acuan mendesain. Untuk pabrik LNG menggunakan standar ASME B31.3. Sedangkan pipa transfer gas menggunakan ASME B31.8.
Selain ASME (American Society of Mechanical Engineers) yang dibuat oleh Amerika, beberapa negara juga membuat standarnya sendiri saat akan membuat pabrik di negara tersebut. Misalnya Australia, punya standar AS (Australian Standards), Jepang dengan JPI (Japan Petrochemical Industry) dan Inggris dengan BS (British Standards).
Selain standar itu, ada juga syarat dari pemilik pabrik, contohnya perusahaan minyak Shell dengan DEP-nya (Design and Engineering Practice), Exxon Mobil dengan GP (Global Practice). Standar yang akan dipakai, memang harus ditetapkan dari awal.
Baca juga : Ketahui 6 Aspek dalam Mendesain Sistem Pipa
2. Jenis, Tekanan, Suhu dan Besar Arus dari Fluida
Dengan standar yang telah ditetapkan, selanjutnya perhitungan ketebalan menentukan material dan pipa yang akan digunakan dan komponen pipa lainnya bisa dilakukan berdasarkan jenis, tekanan, suhu dan besar arus dari fluida yang akan mengalir saat pabrik sudah beroperasi.
Untuk menentukan material, piping engineer wajib memilih material yang sesuai seperti material ASTM (American Society for Testing and Materials). Contoh saja pipa untuk fluida hydrocarbon dengan suhu rendah sampai -50 C digunakan pipa carbon steel dengan kode ASTM A 333. Sedangkan untuk fluida hydrocarbon yang korosif dan bersuhu rendah biasanya diaplikasikan pipa stainless steel dengan kode ASTM A 312.
Mengenai dimensi pipa, valve, flange, forged fitting dan komponen pipa lainnya, tidak perlu didesain karena dimensi tersebut sudah ditetapkan di beberapa standar yang ada, tinggal memilih saja dan disesuaikan hasil perhitungan dari tekanan dan besarnya arus fluida.
Untuk mempermudah pekerjaan biasanya akan dibuat daftar yang dinamakan service class yang berisi detail material berdasarkan jenis, tekanan dan suhu fluida. Pada service class ini setiap komponen diberi kode tersendiri, hal ini bertujuan untuk mempermudah dalam mengontrol barang dan mempermudah saat konstruksi.
3. Jalur Pipa
Jika service class sudah dibuat, barulah desain dimulai dengan jalur pipa yang akan dibangun. Menentukan jalur pipa juga perlu pertimbangan yang sangat matang seperti hal berikut :
a. Efek perubahan suhu
Pipa biasanya akan mengalami pemuaian atau penyusutan tergantung suhu saat beroperasi. Untuk itu dibutuhkan fleksibilitas pipa untuk dapat menyerap perubahan panjang tersebut. Salah satu yang biasa dilakukan yaitu memperbanyak loop atau belokan dengan elbow. Sketsa jalur pipa yang telah didesain akan dimasukkan ke dalam komputer agar perhitungan dan simulasi efek perubahan suhu bisa dicek. Jika kemudian simulasinya tidak bagus, maka desainer harus mengulang desain jalur pipa itu.
b. Akses untuk operasi dan pemeliharaan
Akses juga perlu dipikirkan karena untuk mengoperasikan dan memelihara valve, pompa dan komponen lainnya. Jalur pipa harus diatur sedemikian rupa agar mendukung akses yang mudah dan juga agar tidak terjadi tabrakan antar pipa atau pipa dengan komponen lain. Ini akan sulit dilakukan jika desain dalam dua dimensi (2D). Karena itu harus diperlukan pengembangan menjadi 3D. Dengan kemajuan software komputer sekarang model 3D pun semakin mudah diterapkan, hal ini sangat berguna untuk melihat tampilan dan beberapa simulasi bersamaan sehingga lebih kinerja desain lebih efektif.
c. Penopang pipa
Tipe dan penempatan penopang pipa juga hal penting yang harus diperhatikan. Penopang juga mempunyai peranan penting dalam evaluasi efek perubahan suhu pada pipa. Kesalahan pada penopang dapat mengakibatkan kerusakan pada pompa dan kompresor.
d. Persyaratan lain
Flow meter untuk ketelitian ukuran membutuhkan panjang pipa lurus adalah salah satu contohnya. Pipa juga ada yang harus dibuat dengan kemiringan tertentu untuk memastikan cairan dan gas mengalir ke arah yang semestinya. Larangan adanya low pocket pada jalur pipa dengan fluida bersuhu rendah tidak boleh ditempatkan berdampingan dengan pipa fluida bersuhu tinggi, dan macam persyaratan lainnya juga harus diperhatikan.
Baca Juga : Jenis Beban Dalam Sistem Perpipaan
e. Ekonomis dan kemudahan konstruksi
Meskipun prosedur ini paling akhir, tetapi juga harus dipikirkan sejak awal. Untuk menyerap pemuaian atau untuk membuat akses yang baik, akan butuh elbow yang lebih banyak. Hal ini mengakibatkan proses las menjadi lebih banyak juga yang berarti kurang ekonomis dan lebih berat konstruksinya. Keahlian untuk memadukan perihal ekonomis dan konstruksi inilah yang dibutuhkan seorang piping engineer.
Demikianlah tugas seorang piping engineer secara umum. Karena banyaknya job desk, sulit untuk mengerjakan semua hal diatas. Pembagian tugas menjadi tiga di dalam piping engineer menjadi material, desain dan analisis adalah hal yang mungkin biasa ditemukan.
.webp)
