Mengenal Pipe, Fitting & Flange dan Jenis Sambungannya

Gambar: Piping Layout

Back to Basic, yep, kali ini kita akan mengupas seputar material Pipe, Fitting & Flange. Artikel ini dibuat khusus untuk kalian yang baru memasuki profesi Piping Engineering maupun bagi yang ingin mengenal lebih jauh tentang Pipe, Fitting & Flange. Ketiga istilah tersebut merupakan material dasar yang selalu digunakan di dunia Piping. Masing-masing telah diatur dalam Standar Internasional menyangkut size dimension, thickness, pressure, rating dsb. Material penyusunnya juga bermacam-macam seperti steel, PVC dan GRE/GRP yang disesuaikan dengan karakteristik apa yang akan dilalui didalamnya dan juga mempertimbangkan aspek ekonomis. Agar lebih fokus, pembahasan yang ditulis lebih kepada merujuk standar ASME (American Society of Mechanical Engineer).

1. Pipe

Ayah Engineer yakin bahwa hampir semua pembaca pernah melihat pipa, baik di rumah, jalan, sekolah, kampus, tempat kerja, dll. Mengutip dari laman wikipedia, bahwa pipa adalah sebuah selongsong bundar yang digunakan untuk mengalirkan fluida -cairan atau gas. Merujuk kepada ASME B36.10M (Welded and Seamless Wrought Steel Pipe), Pipa diidentifikasikan sebagai Nominal Pipe Size (NPS) dalam satuan "inch" yang menunjukkan lebih dekat kepada ukuran Outside Diameter (OD) dimana ukuran dari NPS 1/8 - NPS 12 memiliki size OD yang lebih besar dibandingkan ukuran NPS-nya. Namun untuk ukuran NPS 14 - NPS lebih besar memiliki ukuran OD yang sama dengan NPS-nya. Ada OD berarti ada Inside Diameter (ID) yang merupakan radius bagian dalam yang langsung kontak dengan fluida yang didalamnya. Selisih antara OD dan ID inilah yang dinamakan dengan Wall Thickness atau ketebalan pipa dan . Jika diilustrasikan seperti gambar dibawah:

Gambar: Profil Pipa

Thickness pipa yang diatur oleh ASME B36.10M dikelompokkan dengan istilah Schedule (SCH) yang pada awalnya terdiri dari SCH.STD (Standard), SCH.XS (Xtra Strong) dan SCH.XXS (Double Xtra Strong) dan diperluas mulai dari Schedule 10 hingga Schedule 160. Semakin besar nilai Schedule, semakin tebal pipanya dan berpengaruh pada Inside Diameter (ID) yang semakin kecil. Nomor Schedule ini merupakan nilai yang diperoleh dari 1000 P/S, dimana P adalah Pressure dan S adalah Allowable Stress yang keduanya dalam satuan Pounds per Square Inch (PSI).  

Kemudian kita akan menemui SCH.10S atau SCH.40S dimana ada penambahan huruf S yang bisa saja sama atau tidak sama dengan dengan Schedule yang tidak ada huruf S. Nah aturan penambahan huruf S ini merujuk pada ASME B36.19M dimana khusus mengatur pada Pipa berbahan material Stainless Steel yang tidak meng-cover seluruh NPS Pipa dari ASME B36.10M.  

Ayah Engineer perlu menambahkan juga, selain dari ASME, ada juga pipa yang memakai metric unit system yang diistilahkan dengan DN (Diameter Nominal) dengan satuan milimeter, misalkan DN50 artinya memiliki diameter 50 mm. Ukuran ini dikembangkan oleh International Standards Organization (ISO). Jika dibandingkan dengan NPS, maka inilah konfigurasinya :

Gambar: Tabel NPS - DN (Sumber Piping Handbook)

Material penyusun pipa yang biasa ditemui di proyek Oil & Gas adalah:
Grup ASME B36.10M
a. ASTM A53 (Carbon Steel)
b. ASTM A106 Gr.B (Carbon Steel)
c. ASTM A333 Gr.6 (Carbon Steel for Low Temperature)
d. ASTM A312 Gr.TP316L (Stainless Steel)
e. API 5L Gr.B (Carbon Steel) → hampir memiliki sifat properties yang sama dengan ASTM A106 Gr.B

2. Fittings

Fitting merupakan material penghubung antar pipa atau bisa juga fitting-to-fitting (fitting make-up) yang berfungsi sebagai penyambung dan pemberhentian aliran dan juga mengubah size atau aliran pipa. Fittings dikelompokkan sesuai tipe ujung penyambungnya, misal Butt-Welding (BW), Socket-Welding (SW), Screwed (atau Threaded). Contoh fittings yaitu 90⃘ & 45⃘ Elbows (Short dan Long Radius), Equal & Unequal Tees, Concentric & Eccentric Reducer, Swage Nipple, Cap, Stub-end, Sockolet, Weldolet, Coupling & Unions.

a. Butt-Welded (BW) Fittings
BW Fittings memiliki sudut 30⃘ pada bentuk ujungnya sebagai penyiapan area welding yang terdiri dari root gap area dan landing area. Standar BW Fittings diatur dalam ASME B16.9 yang mengatur dari jenis material, dimensi, toleransi, rating dan testing. Material yang dicover oleh standar tersebut adalah ASTM A234 (Carbon Steel), ASTM A403 (Stainless Steel) dan ASTM A420 (CS Low Temp.). Berikut ini gambar penyiapan area welding serta contoh BW Fittings.

Gambar: Skema Butt Weld

Gambar: BW Fittings

b. Socket-Welded (SW) Fittings  
Tipe SW lebih mudah untuk difabrikasi dan di fit-up. Si pengelas atau welder pun tidak harus memiliki skill yang tinggi seperti yang diperlukan pada tipe BW joint. Tipe SW lebih disukai dibanding tipe Screwed atau Threaded karena dapat menghindarkan potensi kebocoran yang kadangkala terjadi pada tipe Screwed. Rating yang biasa ditemui pada SW Fittings ialah rating 3000# dan 6000#. Standar SW Fittings diatur dalam ASME B16.11 dan umumnya banyak ditemui material forging seperti pada ASTM A105 (Carbon Steel) dan A182 F316 (Stainless Steel).

Gambar: Contoh SW Fitting

 

Gambar: Skema Socket-Welded

c. Screwed or Threaded Fittings
Fitting ini memiliki ulir pada sistem penyambungannya sehingga cukup cepat dikerjakan. Namun karena ada potensi kebocoran pada sambungannya, terkadang diakali dengan seal weld agar tidak bocor. Tipe ini dikelompokkan berdasarkan ratingnya, yaitu 3000# dan 6000#. Berikut adalah gambar dari Screwed Fittings. Sama halnya dengan SW Fittings, Standar Screwed Fittings diatur dalam ASME B16.11 dan material forging yang banyak ditemui di pasaran.

Gambar: Contoh Screwed Fittings

3. Flanges
Flanges merupakan penghubung utama dari pipa ke Valve atau ke fitting yang memiliki variasi ukuran dan rating yang dihubungkan dengan bolting. Standard yang biasa digunakan pada Flanges yaitu ASME B16.5, mulai dari jenis, rating, ukuran dan tipe facing. Rating yang dikelompokkan meliputi rating 150#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500# dan 2500#. Pada ukuran, mulai dari 1/2", 3/4", 1", 2", 4", 6", 8", 10", 12", 14", 16", 18", 20", 22" dan 24". Namun masih ada beberapa standar lain yang digunakan, namun khusus yang akan dibahas lebih kepada ASME B16.5. Material digunakan adalah material forging, seperti ASTM A105 (Carbon Steel) dan ASTM A182 F316 (Stainless Steel) dan beberapa material lainnya.

Jenis Flange terdiri atas WN Flange, Socket Flange, Slip-On Flange, Lap Joint Flange, Hub Flange, Orifice Flange dan Blind Flange. Berikut ini detail penjelasannya.

a. WN Flange
WN (Welding Neck) Flange adalah jenis flange yang paling umum digunakan di industri skala besar, bentuknya perpaduan antara hub yang di-taper dengan transisi panjang pipa dengan thickness tertentu. Hub ini yang akan memiliki peranan penting dalam penguatan flange yang menahan kekuatan dan tahanan aliran yang ada di dalamnya. Tipe joint flange ini ialah Butt-Welded.

 b. SW Flange
SW (Socket Welding) Flange biasanya digunakan untuk ukuran dibawah 2 inch. Sesuai dengan namanya, tipe joint flange ini ialah Socket-welded. Berikut adalah gambar dari Socket-Welded Flange.

Gambar: SW Flange

Untuk menghindari pocket atau aliran yang masuk pada celah diantara sambungan flange dan pipa, bagian internal flange yang langsung kontak dengan pipa di-grinda seperti pada skema dibawah ini.

Gambar: Skema Joint SW Flange

c. Slip-on Flange
Sebenarnya untuk flange tipe ini, Ayah Engineer jarang menggunakannya. Namun dari berbagai sumber menyebutkan bahwa tipe ini lebih murah dibanding WN Flange dan lebih mudah diinstal karena tidak membutuhkan akurasi yang tinggi pada saat assembly. Akan tetapi, final cost untuk instalasi tidak jauh berbeda dengan WN Flange dan kekuatannya 2/3 dan durasi fatigue 1/3-nya dari WN Flange. Berikut gambar & skema join dari Slip-on Flange. 

Gambar: Slip-on Flange & Skema penyambungan

d. Lap joint Flange
Lap joint flange terdiri atas flange itu sendiri dan stub-end yang mengijinkan 2 material berbeda. Sebagai contoh, Ayah Engineer menemukannya pada line Cu-Ni dimana stub-end memiliki material yang sama dengan pipa, yaitu Cu-Ni sedangkan flange terbuat dari material Carbon Steel Galvanise. Tentu hal ini mengurangi cost dari material itu sendiri, sedangkan saat instalasi lebih mudah dilakukan saat alignment bolting hole. Berikut adalah contoh gambar Lap Joint Flange.

Gambar: Lap Joint Flange

e. Blind Flange
Blind Flange di desain untuk menutup atau memblokadekan aliran dari piping, nozzle atau valve. Karena fungsinya tersebut, maka tipe ini yang paling besar menerima stress. Namun thickness dari Flange ini sudah diatur di dalam ASME untuk menerima pressure dan temperature tertentu. Berikut adalah contoh Blind Flange tipe RF & Ring Joint.

Gambar: Tipe Blind Flange

f. Orifice Flange
Orifice flange digunakan untuk mengukur flow rate yang ada di dalam pipeline sehingga mengurangi hot tap pada pipa. Orifice flange memiliki variasi ukuran dan jenisnya yang meliputi weld neck, slip-on dan screwed. 

Gambar: Orifice Flange

Flange Facing
Flange kemudian dikelompokkan juga berdasarkan tipe facing atau permukaannya yaitu Raised face, Flat face dan Ring Joint.  

- Raised face (RF)
RF adalah tipe yang paling umum kita temukan di pasaran. ketinggian face ini dibedakan berdasarkan rating, yaitu 1.6mm untuk rating 150# dan 300#. Sedangkan 6mm untuk rating di atasnya. Jika diperhatikan lebih seksama, permukaan jenis RF dipolakan dalam bentuk concentric maupun spiral groove sedalam kira-kira 0.4mm.

Gambar: Raised face

- Flat face (FF)
FF adalah tipe facing yang rata alias tidak memiliki tambahan ketebalan permukaan. Perbedaan gasket yang digunakan pada RF dan FF ialah pada RF lingkaran gasket hanya sebesar diameter raised face-nya saja, namun pada FF lingkaran gasket yang digunakan sebesar outside diameter flange. Hal ini dilakukan untuk mengurangi bahaya crack pada flange FF ketika dikencangkan.

Gambar: Flat face

- Ring Joint (RJ)
Ring Joint adalah tipe flange yang digunakan untuk rating yang tinggi sehingga harganya cukup mahal. Sesuai namanya, facing flange ini mempunyai space untuk disisipkan ring gasket yang bisa berbentuk oval atau octagonal. 

Gambar: Ring Joint

Referensi:
1. www.wikipedia.org
2. Piping Handbook 
3. Gambar sebagian dari google

Read More »

Review Piping Layout Drawing

Another job Piping Engineer adalah mengecek Piping Layout. Dokumen ini biasanya disiapkan oleh Piping Designer. Piping Layout adalah suatu dokumen drawing 2D yang menunjukkan area atau potongan tertentu yang menampilkan posisi equipment package, piping line, escape route, safety & handling equipment, ladder etc, yang dilihat dari atas maupun dari samping. 

Piping designer yang sudah punya jam terbang cukup tinggi sudah mengetahui kaidah bagaimana membuat piping layout yang baik dimana ada beberapa aspek yang perlu dipertimbangkan, yaitu: safety concept, economical design dan easy access for operation & maintenance. 

Picture: Piping Layout Drawing

Lalu apa saja yang menjadi point pengecekan dari piping layout, berikut ini list yang diharapkan dapat menjadi referensi bagi para pembaca:

1. Cek akses pengoperasian valve, seperti posisi lever atau handwheel ball valve apakah dapat dijangkau dengan baik. Untuk mengeceknya, perhatikan elevasi piping line terhadap deck atau access platform.

2. Cek Gap between piping and structural item, contohnya penetrasi piping line yang berdekatan dengan beam terlebih jika line tersebut ada insulation.

3. Cek apakah ada line number yang missing. Misalkan di salah satu sudut posisi "Above Main Deck" tidak dimuncul, padahal seharusnya muncul karena penampakan di posisi "Below Main Deck" line tersebut ke arah keluar deck.

4. Cek apakah masih ada temporary facility yang masih dimunculkan, karena seharusnya tidak ada di piping layout. 

5. Cek apakah ada akses untuk operator maintenance untuk mobilisasi dari package satu ke package yang lain, jangan sampai terhalang oleh piping line.

6. Cek update layout & size of equipment package sesuai GA dari Vendor.

7. Pastikan escape route bebas dari laydown area dan piping line. 

8. Cek penomoran piping line (piping class, size & service).

9. Kualitas drawing yang bisa dibaca dengan jelas.

10. Cek pengimplementasian dari hasil PDMS Review. 

Itulah 10 point yang diambil dari pengalaman pribadi dan juga beberapa comment dari Client. Mungkin ada dari para pembaca memiliki pendapat lain dan silahkan untuk di-sharing agar dapat bermanfaat ilmunya. Dan diharapkan pihak yang terlibat langsung dalam pembuatan dokumen ini dapat diminimalisir kesalahan sehingga akan berdampak positif pada schedule project yang telah ditetapkan. 


Terima kasih & Salam.

Read More »

Menghitung Branch Reinforcement Pad (ASME B31.3)

Sebelum membahas Reinforcement Pad, terlebih dahulu kita kenalan dengan apa itu Branch Connection. Branch Connection yaitu cabangan pipa dari dari run (header) ke branch melalui fitting (tees, olet, lateral) atau pipe-to-pipe. Yang akan kita bahas adalah sambungan pipa ke pipa karena ketika menyambung antara header pipa dengan branch pipa harus dipastikan kekuatan sambungan atau pengelasannya. Oleh karena itu diperlukan kalkulasi Branch Connection yang hasilnya nanti apakah sudah cukup dengan kekuatan sambungannya saja atau perlu ada treatment lain, seperti Reinforcement Pad. Reinforcement pad merupakan salah satu perlakuan yang bertujuan untuk menguatkan sambungan dari header ke branch atau nozzle jika wall thickness yang dimiliki oleh run pipe dan branch pipe tidak cukup menahan pressure (lihat picture dibawah, reinforcement pad ditunjukkan pada warna yang lebih pekat).

pict: branch connection (source google image)

Di ASME B31.3 Para. 304.3.1 (b) disebutkan kriteria diperlukannya kalkulasi pada branch connection, yaitu:
1. Rasio Diameter run pipe (header), Dh, dengan thickness Th (Dh/Th) harus kurang dari 100 dan rasio Diameter branch, Db, dengan Diameter run pipe, Dh (Db/Dh) tidak boleh lebih dari 1.0.
2. Jika rasio Dh/Th ≥ 100, maka Db < 1/2 Dh.

Salah satu formula yang sering digunakan oleh Piping Engineer adalah menghitung Branch Reinforcement Pad, dan biasanya formula ini dibutuhkan untuk fabrikasi material Tee. Pengalaman penulis dalam mengaplikasikannya adalah ketika menghitung apakah perlu dibutuhkannya reinforcement pad atau tidak pada material Lateral Tee berdasarkan ASME B31.3.

Gambar 1. Source from ASME B31.3

Untuk mempersingkatnya, mari kita coba satu soal berikut sesuai contoh yang ada di ASME B31.3 bagian H301.

Basic Data:

Header NPS = 8" ; branch NPS = 4" dengan sudut 90deg; Tipe Reducing Tee (gambar 2) ; Header dan Branch menggunakan material & thickness yang sama, yaitu API 5L Grade A Seamless dengan Sch 40 ; Desain Pressure = 300 psig @ 400degF ; Corrosion Allowance = 0.10 inch. 

Pertanyaan: apakah perlu reinforcement pad atau tidak ?

Gambar 2. Tee

Jawab:

Kalau di ASME B31.3, satuan yang digunakan tidak SI. Tapi coba kita pakai satuan SI.
Saran dari penulis, sebaiknya untuk mengetahui wall thickness harus melihat langsung data dari dokumen ASME B36.10M agar lebih akurat.

➧ Required Calculation Parameters:
   ➞ P (Design Pressure) = 300 psig = 2.07 MPa
   ➞ TH (Nominal Run Pipe Wall Thickness) = 8.18 mm (ASME B36.10M)
   ➞ TB (Nominal Branch Pipe Wall Thickness) = 6.02 mm (ASME B36.10M)
   ➞ Dh (Outside Diameter of Header Pipe) = 219.1 mm (ASME B36.10M)
   ➞ Db (Outside Diameter of Branch Pipe) = 114.3 mm (ASME B36.10M)
   ➞ Tr (Nominal Reinforcement Plate Thickness) = 0 mm →lihat di hasil
   ➞ E (Quality Factor) = 1 (for API 5L Smls; Table A-1B)
   ➞ S (Stress Value for Material) = 110 MPa (for API 5L Grade A; Appendix A, Table A-1)
   ➞ Y(Coeff. from table 304.1.1) = 0.4 (as per Table 304.1.1)
   ➞ c (Corrosion Allowance) = 2.54 mm
   ➞ ẞ (Smaller angle between axes of run & branch = 90
 
➧ Calculation:

   ➞ Th (Header Wall Thickness dikurangi mill tolerance) = 8.18 mm - (8.18 x 12.5%) = 7.16 mm
   ➞ Tb (Branch Wall Thickness dikurangi mill tolerance) = 6.02 mm - (6.02 x 12.5%) = 5.28 mm
   ➞ TC (Throat thickness of cover filled weld) = 0.7(TB) or 6mm, whichever is less
        TC = 0.7(6.02) = 4.21 mm, maka Tc = 4.21 mm (karena lebih kecil dari 6mm)
   ➞ Minimum leg dimension of fillet weld 1 = Tc / 0.707 = 4.21 / 0.707 = 5.95 mm, or

   ➞ Minimum leg dimension of fillet weld 2 = 0, diasumsikan "0" karena dianggap tidak ada reinforce pad terlebih dahulu (jika hasilnya dibutuhkan maka rumusnya = 1/2 x TH / 0.707 )

   ➞ L4 (Height of reinforcement zone outside of run pipe)

        L4 = 2.5 (7.16 - 2.54)  = 11.55 mm; or 2.5 (5.28 - 2.54) + 0 = 6.85 mm (pilih yang lebih kecil) 

        L4 = 6.85 mm

   ➞ d1 (effective length removed from pipe at branch)

        d1 = [114.3 - 2(5.28 - 2.54)]/sin 90 = [108.82]/1 = 108.82 mm

   ➞ d2 ("half width" of reinforcement zone) 

        d2 = (5.28 - 2.54) + (7.16 - 2.54) + (108.82/2) = 61.77
        d2 = 108.82 mm (karena diambil dari nilai d1 yang lebih besar)

   ➞ th & tb (Wall Thickness pada header & branch, pembahasan sama dengan postingan beberapa waktu lalu, klik link ini) 

          th = 2.07 x 219.1 / 2 ((110 x 1) + (2.07 x 0.4)) = 2.05 mm
          tb = 2.07 x 114.3 / 2 ((110 x 1) + (2.07 x 0.4)) = 1.07 mm

    ➞ A1 (Required Reinforcement Area), for under internal pressure is = 2.05 x 108.82 (2 - 1) = 223.08 mm2

 

    ➞ A2 (Available area as result from excess thickness in the run pipe wall)

 

         A2 = (2 x 108.82 - 108.82) (7.16 - 2.05 - 2.54) = 279.67 mm2

    ➞ A3 (Available area as result from excess thickness in the branch pipe wall) 

         A3 = 2 x 6.85 (5.28 - 1.07 - 2.54)/1 = 22.88 mm2

   ➞ A4 (Area of other metal provided by welds and properly attached reinforcement in branch weld) 

         A4 = 2(1/2)((5.95)^2) mm = 35.40 mm2

Total: A2 + A3 + A4 = 337.95 mm2

A2 + A3 + A4 ≥ A1 → hasilnya masih lebih besar dari A1, artinya tidak perlu ada tambahan reinforcement pad sehingga nilai Tr = 0

Read More »

Piping Hook-Up Standard Dokumen

Welcome 2019!!!

Mengawali awal tahun 2019 dengan postingan yang berjudul "Piping Hook-Up Standard Dokumen". Lantas apa istimewanya dokumen tersebut? Bagi disiplin Piping, ini adalah salah satu dokumen wajib yang harus diterbitkan dalam suatu project. Tujuan dokumen ini dibuat adalah untuk memberikan lebih detail komponen piping apa saja yang terkoneksi dengan komponen Instrument yang tidak dapat dimunculkan di bagian isi P&ID, selain itu dokumen ini membantu piping engineer menghitung komponen piping material ke dalam MTO. Memang, di bagian cover P&ID ada yang mewakili isi konten dokumen ini, namun belum dirasa cukup mengingat space yang diberikan oleh P&ID dan ada hal-hal penting lainnya yang belum dijabarkan secara lengkap. Mari kita bedah apa bab/bagian yang umumnya disediakan oleh dokumen Piping Hook-Up Standard, namun mungkin teman-teman yang lain memiliki pengalaman catatan yang berbeda boleh dishare.

⏩ Singkatan (Abbreviation)

Technical document seringkali disisipkan singkatan agar mudah disebut dan diingat. Karena koneksi ke Instrument, maka istilah yang berkaitan dengannya akan banyak disebutkan. Berikut ini adalah contoh beberapa singkatan yang digunakan sesuai urutan alfabet:

- BW:  Butt Welding

- BLE: Bevel Large End

- INSTR: Instrument

- LIT: Level Instrument Transmitter

- LG: Level Gauge

- LT: Level Transmitter

- NPTF: National Standard Pipe Taper Female

- PDI: Pressure Differential Indicator
- PG: Pressure Gauge
- PI: Pressure Indicator

- PIT: Pressure Indicator Transmitter

- TOE: Threaded One End

- TBE: Threaded Both End

⏩ Isi / Skema (Schematic Drawing)

Inti dari Piping Hook-Up Standard ada di bagian skematik drawingnya. disana dijelaskan ada piping class, jenis koneksi dari header ke branch, size branch, rating, tipe koneksi dari scope piping ke instrument, size suction dan discharge piping, beberapa catatan dan info lain untuk case tertentu. Pada Postingan sebelumnya (klik link), terdapat contoh salah satu skema Piping Hook Up Standard. Namun disini akan dijelaskan lebih detail ke beberapa skema:

1. Pressure Tapping on Lines
Artinya alat instrument yang menunjukkan indikator pressure seperti PG, PI/PT, PDI/PDT dikoneksikan ke line piping seperti skema dibawah. Rating dan manifold valve yang ditampilkan hanya contoh, bisa berbeda dengan spec Client lainnya.

2. Pressure Tapping on Equipment
Kalau bagian ini, koneksi Instrument berada di Equipment, seperti Vessel, X-Mas Tree, dll. Berikut adalah contoh skema yang ditampilkan.

3. Typical Level Instrument on Equipment
Ketika mendengar istilah "Level", maka yang kita asumsikan seperti ukuran ketinggian. Nah di instrument ada alat yang gunanya untuk mengetahui level suatu fluida yang harus diketahui, contoh di Vent/Flare KO Drum untuk mengukur kandungan gas hydrocarbon di dalamnya. Berikut contoh skemanya, terlihat ada "cloud" yang artinya ada revisi dari sebelumnya.

4. Thermowell Installation
Berbicara tentang Thermowell, maka kita perlu menyiapkan ketinggian yang cukup agar stick yang dimilikinya dapat berfungsi dengan baik dan ini sudah ada kalkulasinya, jadi Piping hanya menyesuaikannya. Berikut skema yang ditampilkan:

5. Flow Orifice Flange Installation
Pemasangan Flow Orifice Flange cukup unik, dimana flange dilubangi untuk dimasukkan nipple dan block&bleed valve. Skema terlihat seperti dibawah ini:

6. Coriolis Flow Meter
Skema yang ditampilkan dibawah menunjukkan ke atas karena fluida yang dialirkan lebih dominan berbentuk gas. Sehingga jika fluidanya cair, maka pemasangan alatnya ke arah bawah.

7. Ultrasonic Flow Meter
Fungsinya hampir sama dengan Coriolis untuk mengukur besaran massa atau volume suatu aliran, namun hanya digunakan untuk fluida berbentuk gas dan biasanya yang menuju flare. Berikut skema yang ditampilkan:

8. Sample Connection Details
Berikut skema yang ditampilkan untuk beberapa tipe sample connection:

9. Hydrostatic Vents & Drains
Selanjutnya terdapat skema Hydrostatic Vents & Drains yang dibuat untuk keperluan hydrotest dimana lokasinya ada di titik paling atas atau bawah. Sistem penyambungannya tergantung jenis piping class, ada yang dengan cara welding, atau lem adhesive untuk material GRP, atau threaded. Berikut skemanya:

10. Drain Seal Pot Connection 
Skema poin 10 disediakan untuk menampung tetesan fluida dari ujung valve ketika maintenance.

11. Deck Drain Drip Tray
Skema berikutnya yaitu penampungan air sementara yang berasal dari air hujan atau saat maintenance (sama dengan poin 12).  

12. Drain Box Detail

Sekian dari Penulis, jika ada koreksi mohon disampaikan dan sangat terbuka untuk saya perbaiki.
Salam Hangat.

Read More »

Apa itu TBE (Technical Bid Evaluation) ?

Ketika kita masuk di dunia Oil & Gas project, maka kata "TBE" akan sering kita dengar karena merupakan bagian dari pekerjaan project tersebut. Untuk mengenal lebih jauh, pengertian TBE menurut situs www.theprojectdefinition.com :

Technical Bid Evaluation (TBE) is an evaluation and examination of bidders or subcontractors’ technical bid document or proposals. The TBE includes technical capability including quality, compliance with specifications, operating cost, and performance penalties to meet the project requirement as well as execution capability.  

Perhatikan ada kalimat 'technical' - 'bid' - 'evaluation' yang masing-masing memiliki definisi tersendiri, jadi TBE merupakan dokumen yang merangkum proposal aspek tekhnik dari beberapa vendor untuk dievaluasi oleh si pembeli produk, melalui divisi Engineering. Menjadi pertanyaan apakah bisa dilakukan hanya terhadap satu vendor? Bisa saja, tergantung dari kebjakan si pembeli produk atau memang hanya ada satu vendor yang masuk dalam Approved Vendor List (AVL). Nah muncul lagi istilah baru "AVL", secara bahasa kita dapat menerka maksudnya, yaitu daftar vendor yang disetujui oleh si pembeli atau contoh kali ini ialah perusahaan Oil & Gas, seperti PERTAMINA, PETRONAS, CHEVRON, dsb. Mereka memiliki AVL agar produk-produk yang dibeli benar-benar berasal dari pabrikan yang sudah teruji dan berkualitas. 

Secara praktis tahapan pengerjaan dokumen TBE adalah sbb:

1. Pastikan technical specification yang digunakan sebagai referensi
Contoh technical specification untuk dokumen Piping seperti Piping Material Specification/Class, Valve Specification, Valve Datasheet dan Piping Specialty (SP) Item Datasheet.

2. Buat tabulation sheet untuk dikirim ke setiap vendor
Biasanya tabulation sheet atau worksheet dibuat dalam bentuk Ms Excel. Formatnya dibagi beberapa kolom dengan setiap kolom berisi kategori deskripsi produk, kolom Requirement (berdasarkan spesifikasi project), kolom spesifikasi yang ditawarkan vendor, kolom Status dan kolom Remark. Konten deskripsi yang dipilih berdasarkan jenis produk yang akan dibeli. Contoh tabulation sheet untuk produk ball valve seperti pada gambar dibawah: 

   
3. Kirimkan technical dokumen ke Procurement untuk disebarkan ke beberapa vendor
Setelah format tabulation sheet selesai dibuat, kemudian diisi kolom "Requirement" sesuai dengan Spesifikasi Project yang telah disyaratkan. Tahapan selanjutnya adalah mengirimkan tabulation tersebut ke department Procurement agar segera difollow-up melalui buyer kepada beberapa bidder/vendor.

4. Verifikasi tabulation sheet dari Vendor
Tabulation yang sudah dikirimkan ke Vendor akan direview dan diisi oleh mereka sesuai spesifikasi produk yang dimiliki. Namun tidak jarang akan ada beberapa perbedaan spesifikasi antara yang disyaratkan (requirement)  dengan yang ditawarkan oleh vendor atau istilahnya disebut Deviasi.

5. Gabungkan tabulation sheet dari seluruh vendor 
Setelah menerima dari setiap vendor, maka dipastikan terlebih dahulu bahwa manufacturer yang disyaratkan sudah sesuai AVL. Jika sudah, selanjutnya kita gabungkan beberapa vendor dalam satu tabulation sheet.

Contoh Tabulation sheet di atas terdapat kolom "Status" yang biasanya terdiri atas beberapa point dibawah, namun bisa saja berbeda tergantung kebijakan Client.

- Accepted
artinya spesifikasi yang ditawarkan vendor sesuai dengan requirement.

- Rejected 
artinya spesifikasi yang ditawarkan vendor tidak sesuai dengan requirement dimana kualitas spesifikasi yang ditawarkan lebih rendah.

- Clarification
artinya vendor perlu klarifikasi lebih lanjut ke pihak manufacturer. Contohnya informasi masa produksi sampai ke tujuan (delivery time).

- Subject to Company Approval
artinya spesifikasi yang ditawarkan vendor tidak sesuai dengan requirement dimana perlu ada konfirmasi dan persetujuan lebih lanjut dari pihak Client. Contohnya, requirement untuk fire test specification adalah dilakukan berdasarkan API 6FA aau API 607. Tetapi dari Vendor hanya mengisikan "Fire Safe by Designed" yang artinya tidak perlu ditest lagi karena didesain dengan kebutuhan tahan api.

Pada baris terbawah disebutkan hasil dari tabulasi dari setiap vendor apakah "Accepted" atau "Accepted dengan catatan" atau bahkan "Rejected"

6. Kirimkan ke Client
Terakhir dokumen TBE dikirimkan ke Client untuk di-review dan di-comment. 

    

Read More »

Membuat RFQ (Request For Quotation) Untuk Kebutuhan Project

Pembahasan selanjutnya yang perlu dikuasai oleh Para Piping Engineer ialah membuat RFQ (Request For Quotation). Mengutip pada laman wikipedia.org, berikut pengertian RFQ:

"A request for quotation (RfQ) is a standard business process whose purpose is to invite suppliers into a bidding process to bid on specific products or services."

Foto: Google Image

Ayah Engineer mencoba menyederhanakan dan menspesifikasikan ke bidangnya, dalam hal ini Piping Engineering namun tidak menutup kemungkinan bidang / department lain juga sama dalam mengaplikasikannya. Pengertian dari RFQ adalah dokumen yang dibuat oleh seorang engineer berupa spesifik produk/material dan jasa, atau hanya produk/material saja, atau hanya service saja dalam proses bidding yang akan dikirim ke beberapa Vendor untuk mereka review dan berikan penawaran harga. Konten yang ada di dokumen RFQ bisa saja berbeda sesuai kebutuhan Client, namun biasanya seperti pada 9 poin di bawah, yaitu:

1. Introduction
Pada bab ini dideskripsikan project tertentu meliputi lokasi project tersebut, histori singkat dan general scope kepada Kontraktor.
 

2. Code & Standard
Vendor diwajibkan mengikuti Codes, Standards, Specifications, Regulations, dll, yang berlaku sesuai spesifikasi yang disyaratkan dengan status revisi terakhir setelah award dimenangkan. Jika ada Code/Standard/Specification yang berbenturan, biasanya yang paling ketat persyaratannya yang akan dipilih.

3. Scope of Supply & Services
Berisi tentang ruang lingkup yang perlu disediakan oleh Vendor yang biasanya berupa design, engineering, procurement, fabrication, load-out, testing & commissioning, dan performance guarantee produk sesuai project spesification yang tertulis.

4. General Requirement
Persyaratan umum sering dijumpai oleh produk konstruksi misalnya, produk haruslah sesuai dengan lokai pengoperasiannya (misalkan lokasi offshore), umur penggunaan seperti 25 tahun, Vendor harus mengikuti peraturan nasional dan internasional Codes & Standards, setiap produk harus baru dan belum pernah digunakan sebelumnya dengan dilengkapi sertifikat material test dari pabrikan, jika ada deviasi maka harus sesuai persetujuan Client melalui Kontraktor, produk yang ditawarkan haruslah mengikuti spesifikasi/ datasheet project.

5. Painting & Corrosion Protection
Hampir semua produk di kontruksi disyaratkan untuk dilakukan painting agar produk tersebut memiliki masa penggunaan yang lama dan umumnya Client sudah menyiapkan aturan atau spesifikasi painting terhadap produk-produk yang lokasi pemasangannya akan terekspose langsung dengan lingkungan. Contoh: "Spesification for Protective Coating".

6. Packaging & Preparation for Shipment
Aturan untuk pengemasan produk menjadi sangat penting apalagi ketika produk tersebut dibuat dari negara yang jauh yang melewati laut atau udara sehingga diharapkan ketika sampai tidak mengalami kerusakan.

7. Inspection, Testing & Certification
Agar suatu produk benar-benar aman dan sesuai dengan spesifikasi yang disyaratkan, maka pengujian produk tersebut harus dilakukan dengan disaksikan oleh pihak-pihak terkait meliputi si pembuat (manufacturer), pembeli (Kontraktor dan Client), pihak ketiga (3rd party) berupa biro class yang ditunjuk oleh client seperti LR (Llyod Register), BV (Berau Veritas), BKI (Biro Klasifikasi Indonesia), dll, yang merujuk kepada Code dan Standard, spesifikasi project yang berlaku, selanjutnya akan dikeluarkan test certificate sebagai bukti bahwa sudah dilakukan pengujian. Vendor harus melaksanakan berbagai macam test sesuai QA/QC plan.

8. Warranty / Guarantee
Garansi atau jaminan merupakan suatu bentuk tanggung jawab vendor terhadap produk yang ditawarkan benar-benar berkualitas dan telah mengikuti standard yang telah ditetapkan. Umumnya vendor akan memberikan garansi selama setahun setelah barang tersebut dioperasikan dalam bentuk mengganti part atau equiment yang bermasalah jika ditemui.

9. Attachment (lampiran): 

9.1. Attachment 1. List MTO
Seperti yang sudah dibahas pada materi sebelumnya, maka list MTO inilah nantinya yang akan dilampirkan didalam RFQ.

9.2. Attachment 2. Form A to G
Lampiran yang berisi dari Form A sampai Form G yang masing-masing berbeda konten dengan dilengkapi tanda tangan (sign) dan tanggal dari Vendor. Berikut detailnya:
- Form A, berupa Technical Questinonnare, sebagai bentuk pertanggungjawaban Vendor terhadap produk yang dibuat. Contohnya:

 

- Form B, berupa Deviation List, dimana Vendor harus membuat list dalam bentuk tabel berupa poin-poin apa saja yang berbeda dengan aturan/syarat yang telah ditetapkan sesuai spesifikasi project, disertai dengan alasan dan kelengkapan argumen jika dengan perbedaan itu, produk yang ditawarkan masih dapat bersaing.
- Form C, berupa List of Commissioning Spare
- Form D, berupa List of One Year Spare
- Form E, berupa List of Special Tools & Tackels
- Form F, berupa List of Construction Spare Consumables
- Form G, berupa Weight dan COG (Center of Gravitiy) dari produk. Contoh formatnya:

9.3. Inspection Requirement Table (IRT)
Pada lampiran ini berisi tentang persyaratan di setiap tahapan inspeksi. Untuk lebih detailnya, akan dibahas pada postingan yang lain.

9.4. Vendor Data Requirement List (VDRL)
Sesuai namanya, lampiran ini berisi dokumen-dokumen yang harus disediakan oleh vendor. Contoh diantaranya: GA drawings, Design & Manufacturing schedule, Quality Plan, Inspection & Test Plan, Experience list related to design & manufacturing, List of sub-Vendors & subcontracted work, NDE procedure, Fire Safe Test Procedure, Hydrotest Report, API Monogram (untuk valve), Material test Certificate, dll.

9.5. Client's Specification 
Lampiran spesifikasi yang dibuat dari Client untuk Piping misalnya Piping Design Specification, Piping Material Class/ Specification, Valve Specification (jika produknya valve), Specification for Protective Coating,Piping Fabrication, Installation and Testing Specification, Approved Vendor List,  dll.

9.6. Product Specification/Datasheet 
Untuk produk piping sendiri, setiap project menyediakan spesifikasi / datasheetnya, dan yang lebih detail dituangkan kedalam datasheet. Contoh produk yang dibuat datasheetnya adalah Piping Valve (Ball Valve, Gate Valve, Globe Valve, Check Valve, Butterfly Valve dan Needle Valve) dan Piping Specialty Item (Strainer, Flame Arrestor, Pipe Bend, Safety Interlock Device, Corrosion Coupon, Sight Glass, dll). Sedangkan untuk Bulk Piping sendiri, seperti Pipes, Fittings dan Flange tidak dibuatkan schedulenya karena lebih common dan sudah ada standarisasinya. 

Read More »

Wall Thickness Calculation Untuk Pipa - ASME B31.3 dan Contoh Report

Wall Thickness Calculation adalah dokumen yang bertujuan untuk memastikan bahwa nilai wall thickness yang dipilih sudah memenuhi kaidah International Standard Code dengan melampirkan hasil perhitungan dalam bentuk tabel. Jenis Code yang digunakan pun harus sesuai dengan jenis service yang dilalui oleh piping line. Pada kesempatan kali ini, Ayah Engineer memilih ASME B31.3 sebagai dasar rujukan formula untuk menghitung Wall Thickness pada pipa. Selain ASME B31.3, ada juga rujukan lain yaitu ASME B31.8 yang digunakan untuk service pipeline. 

Berikut formula yang dipakai pada ASME B31.3 2010 :

       dimana:
       ० t = nilai thickness sesuai design pressure
       ० P = nilai internal design pressure
       ० D = Outside Diameter (OD) pipa sesuai dengan tabel standard
       ० S = Stress value material dari tabel A-1
       ० E = Quality factor dari tabel A-1A dan A-1B
       ० W = Faktor pengurangan kekuatan welding sesuai para. 302.3.5(e)
       ० Y = Nilai Koefisien dari tabel 304.1.1

Setelah diketahui nilai t, kemudian perlu ditambahkan nilai corrossion allowance untuk mendapatkan nilai Tm (min. thickness required). Dari nilai Tm, ditambahkan lagi mill tolerance sebesar 12.50% (+ mechanical allowance jika disyaratkan), maka ini yang kita sebut actual min. thickness, T.

Contoh dokumen Wall Thickness Report:

  
       Perlu dijelaskan terlebih dahulu, report di atas disusun berdasarkan dari setiap piping line yang ada di dokumen line list di dalam suatu project / plant dan dikelompokkan berdasarkan Piping Class. Agar lebih detail, ada beberapa parameter yang harus diperhatikan yaitu:

a. Piping Class ⇒ Piping Class/Piping Spec akan menentukan nilai design pressure yang digunakan, contoh Piping Class/Spec "X" sesuai tabel diatas

b. NPS (Nominal Pipe Size) ⇒ Sesuai standard ASME B36.10M untuk material Carbon Steel, dapat dilihat Outside Diameter (OD) berdasarkan NPS. Nilai OD akan selalu sama berapapun schedule-nya
c. Design Code ⇒ Code yang menentukan jenis formula untuk mendapatkan wall thickness
d. Sch (Schedule / Wall Thickness) ⇒ nilai Schedule ini sudah ada dari Piping Class sesuai NPS, seperti yang sudah dijelaskan pada postingan lain, yaitu  Skill Wajib oleh Piping Engineer di EPCI Oil & Gas (Part #2)
e. Material ⇒ Material Pipa sesuai Piping Class, sebagai salah satu parameter nilai S dan E
f.  Pipe Design Pressure (psig) ⇒ Nilai pressure yang kita ambil sesuai Piping Class/Spec, contoh untuk class "X" di atas, ratingnya 150# dengan nilai temperature 100∘F, maka design pressure-nya 285 psig. Sebenarnya diagram rating pressure-temperature dari Piping Class/Spec ini sudah diberikan oleh code ASME B16.5 dimana diklasifikasikan berdasarkan jenis materialnya, salah satu contoh material A105 dibawah:

Dari tabel-2 di atas berdasarkan ASME B16.5, ada nilai maximum working pressure yang ditentukan berdasarkan rating pressure (150#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500#, 2500#) dan temperature (-20 - 100F, 200F, dst) dan inilah yang dinamakan full rating.
g. Design Temperature ⇒ besaran temperature didapat dari Piping Class berdasarkan design pressure-nya. Nilai ini sebagai parameter bersama jenis material untuk mendapatkan nilai S sebagaimana tabel A-1 ASME B31.3 dibawah:

g. Quality Factor (E) ⇒ Yaitu faktor kualitas untuk sambungan welding pipa berdasarkan material. Contoh material A106 Seamless Pipe dari tabel A-1B.

h. Coeff. (Y) ⇒ nilai material koefisien Y jika t < D/6 sesuai tabel 304.1.1. Disini ada syarat nilai Y jika t < D/6 , artinya ada nilai Y lain dengan syarat yang lain pula. Silahkan tengok di ASME B31.3 2010 page.20, yaitu t ≥ D/6 or P/SE > 0.385. Namun kita akan gunakan tabel 304.1.1 karena kita hitung dengan nilai thickness yang ada di Piping Class sudah sesuai kurang dari D/6. 

untuk pipa tebal (t ≥ D/6), nilai koefisien material tersebut adalah:

 

dimana di = diameter dalam

                 = do - 2t

 

 

i. Corr. Allow. ⇒ Corrossion Allowance, sesuai yang ada Piping Class
j. Mech. Allow. ⇒ Yaitu dalam bentuk threaded allowance dimana merujuk ke ASME B31.3 sebesar 0.0571 inch (average) untuk NPS 1/2" - 1" dan 0.0118 untuk NPS 2"  dan keatas.
k. Stress Value (S) ⇒ Sebelumnya telah dijelaskan variabel yang harus dilihat untuk menentukan nilai S. Jangan lupa untuk memperhatikan satuannya.

Pembahasan: Mari kita lihat contoh nomor 1 report dari Wall Thickness di atas dengan NPS 1/2" didapatkan nilai Thickness yang didalam kotak merah, dimana actual thickness setelah ditambahkan oleh beberapa variabel sebesar 0.186 inch. Kemudian dicarikan schedule yang tepat (selected schedule) sesuai ASME  B36.10M Seamless Pipe CS yang mendekati dan melebihi nilai actual thickness tadi, maka didapat schedule 160, yaitu sebesar 0.188 inch. Selanjutnya diverifikasi apakah schedule dari Piping Class apakah sudah sesuai atau belum. Maka untuk jawaban nomor 1 sudah sesuai dengan nilai schedule yang sama, yaitu schedule 160. 

Read More »