ISSN: 2721-6225 (print)
ISSN: 2745-6331 (online)
page 1-14

## ANALISIS BENTUK DAN KEKUATAN SUPPORT PIPA PADA REINJECTION LINE AKIBAT ADANYA PENAMBAHAN CONTROL VALVE DI PLANT 3 TRAIN C PT. BADAK LNG

## ANALYSIS OF SUPPORT PIPE SHAPE AND STRENGTH ON REINJECTION LINE DUE TO ADDING CONTROL VALVE IN PLANT 3 TRAIN C PT. BADAK LNG
Arifad Rahman 1) , Mastiadi Tamjidillah 1)
1 Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia email: arifat.rahman@gmail.com * , mastiadit@ulm.ac.id
Received:
26 Juni 2023 Accepted: 14 Oktober 2023 Published: 14 Oktober 2023

## Abstract
This  study  aims  to  analyze  the  shape  and  strength  of  pipe  support  in  the  LGP reinjection  pipeline  line  at  PT.  BADAK  LNG  due  to  the  increase  in  sustained loads that occur due to the addition of the control valve. The pipe line before and after the addition of the control valve is redesigned for voltage comparison, then the  maximum  load  obtained  is  calculated  due  to  the  addition  of  a  control  valve that  is  sustain  load  172.93  N/mm 2 and  expansion  load  of  7.72  N/mm 2 .  While  the maximum  load  is  calculated  because  the  addition  of  a  control  valve  with  pipe support  is  a  sustain  load  of  97.84  N/mm 2 and    expansion  load  of  8.88  N/mm 2 . While  the  allowable  value  of  A33-6  material  itself  is  sustain  137.90  N/mm 2 and expansion  of  206.84  N/mm 2 .  After  it  is  known  that  the  sustain  voltage  increase exceeds the allowable material limit, it is necessary to add one more pipe support to  hold  the  reinjection  pipe  line.  Additional  pipe  shoe  support  using  ASTM  A36 standard material with a thickness of 4 mm. Maximum stress on the control valve calculated after the analysis is 66.49 MPa with an allowable material of 250 MPa so that the control valve is safe.
Keywords: Sustain Load, Expansion Load, Pipe Support, Control Valve

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  bentuk  dan  kekuatan  penopang  pipa pada  jalur  pipa  reinjeksi  LGP  di  PT.  BADAK  LNG  akibat  kenaikan  beban berkelanjutan yang terjadi akibat penambahan control valve. Saluran pipa sebelum dan  sesudah  penambahan  control  valve  didesain  ulang  untuk  perbandingan tegangan,  kemudian  dihitung  beban  maksimum  yang  didapat  akibat  penambahan control valve yaitu beban sustain 172,93 N/mm 2 dan beban ekspansi 7,72 N/mm 2 . Sedangkan  beban  maksimum  dihitung  karena  penambahan  control  valve  dengan penyangga  pipa  adalah  beban  sustain  sebesar  97,84  N/mm 2 dan  beban  ekspansi sebesar  8,88  N/mm 2 .  Sedangkan  nilai  ijin  material  A33-6  sendiri  adalah  sustain 137,90 N/mm 2 dan ekspansi 206,84 N/mm 2 . Setelah diketahui  kenaikan tegangan sustain melebihi batas material yang diijinkan, maka perlu ditambahkan satu buah penyangga  pipa  lagi  untuk  menahan  jalur  pipa  reinjeksi.  Tambahan  penyangga sepatu  pipa  menggunakan  bahan  standar  ASTM  A36  dengan  ketebalan  4  mm. Tegangan  maksimum  pada  control  valve  yang  dihitung  setelah  analisa  adalah 66,49 MPa dengan bahan yang diijinkan sebesar 250 MPa sehingga control valve aman.
Kata kunci: Beban Sustain, Beban Expansion, Pipa Pendukung, Katup Pengatur
DOI: 10.20527/jtamrotary.v7i`1.216 How  to  cite :  Rahman,  A.,  &  Tamjidillah,  M.,  “Analisis  Bentuk  Dan  Kekuatan  Support  Pipa  Pada Reinjection Line Akibat  Adanya Penambahan Control  Valve Di Plant 3 Train C  PT. Badak LNG” . JTAM ROTARY, 6(1), 1-14, 2024.

## PENDAHULUAN
Gas alam saat ini menjadi kebutuhan penting dalam kehidupan manusia. Peningkatan permintaan  akan  gas  alam  semakin  meningkat  seiring  berjalannya  waktu.  Hal  ini menjadikan  gas  alam  sebagai  pemeran  penting  memasok  kebutuhan  energi  dalam kehidupan  manusia.  Badak  LNG  adalah  salah  satu  perusahaan  yang  bergerak  dalam industri  pengolahan  gas  alam  dengan  produk  berupa Liquefied  Natural  Gas (LNG)  dan Liquefied  Petroleum  Gas (LPG).  Berlokasi  di  Bontang  Kalimantan  Timur,  Badak  LNG berdiri  sejak  26  November  1974  dari  proyek  kerjasama  antara  Pertamina,  VICO,  JILCO, dan  Total  E&P  Indonesie.  Badak  LNG  merupakan  salah  satu  perusahaan  pengolah  gas alam  terbesar  di  dunia  yang  menghasilkan  gas  alam  cair.  Gas  alam  ini  diperoleh  dari sumur-sumur yang terletak di Muara Badak atau kurang lebih 57 km dari lokasi kilang PT Badak LNG.
Untuk mengolah gas alam kilang PT Badak LNG memiliki delapan buah proses train (A-H).  Setiap train memiliki  lima  buah plant untuk  memproduksi  LNG  dan  LPG  antara lain, Unit Pemisah CO 2 , Unit Penghilangan H 2 O dan H g , Unit Fraksinasi , Unit Refrigerasi , dan Unit Pencairan Gas Alam. Walaupun setiap train memiliki konstruksi yang serupa dan pengolahan yang sama, namun kapasitas setiap train berbeda-beda.
Plant 3 merupakan salah satu plant yang berfungsi sebagai unit fraksinasi pada train C. Gas alam yang telah bersih dari kontaminasi akan dipisahkan menjadi berbagai macam Fraksi, yaitu metana, etana, propana, dan butana. LPG dari tangki di-reinjeksikan ke Plant 3  untuk  menentukan  kadar  propana  dan butana  yang  menjadi  LNG  dialirkan  melalui line pipa reinjeksi LPG yang telah ditentukan. Namun, saat ini jalur pipa reinjeksi LPG masih menggunakan  cara  manual  dalam  pembukaan  dan  penutupan  LPG,  yakni  menggunakan valve manual.  Hal  ini  tentu menimbulkan  banyak  kerugian  salah  satunya  kesulitan  dalam mengatur pembukaan dan penutupan aliran LPG sesuai kebutuhan plant.
Mengatasi hal ini, dilakukan pengembangan berupa penambahan line pipa baru yang dilengkapi control valve atau remote valve untuk mempermudah pengaturan keluar masuk LPG. Namun penambahan line pipa baru ini malah menyebabkan distribusi tegangan yang terjadi diluar batas yang diizinkan material dan perlu dilakuan penambahan support untuk mengurangi  tegangan  yang  terjadi.  Dalam  hal  ini  perlu  dilakukan  analisis  distribusi tegangan  serta  bentuk  dan  kekuatan support pada  penambahan line pipa  tersebut  untuk mengetahui  apakah  tegangan  yang  diterima  oleh  pipa  masih  dalam  batas  tegangan  yang diijinkan  oleh  material  pipa.  Dari  paparan  tersebut  maka  penulis  melakukan  penelitian dengan judul “Analisis Bentuk Dan Kekuatan Support Pipa Pada Reinjection Line Akibat Adanya Penambahan Control Valve Di Plant 3 Train C PT BADAK LNG”.

## Sistem Perpipaan
Sistem  perpipaan  merupakan  salah  satu  metode  transportasi  yang  membawa  suatu benda  dari  satu  titik  ke  titik  yang  lain.  Pada  umumnya  dalam  sistem  perpipaan  lebih banyak  digunakan  untuk  mengalirkan  fluida  (cair atau  gas).  Dalam  dunia  industri,  sistem perpipaan  dibagi  menjadi  dua  kategori  berdasarkan  tujuan  penggunaannya,  yaitu  pipa jaringan  ( pipeline )  dan  perpipaan  proses  ( process  piping ).  Jalur  perpipaan  ( pipeline ) berfungsi  untuk  mentransportasikan  fluida  dari  sumber  ( sources )  seperti reservoir , steam plant ,  sumur  minyak  dan  gas,  dan  unit  pengolahan  menuju  pusat  distribusi  lokal. Sedangkan  perpipaan  proses  berfungsi  untuk  mentransportasikan  fluida  antar  fasilitas pabrik  dalam  suatu  proses  pembuatan  suatu  produk  atau  dalam  proses  pembangkitan tenaga.
Dalam  perancangan  sistem  perpipaan  harus  memperhatikan  beberapa  aspek kelayakan  seperti  segi  teknis  maupun  ekonomis.  Aspek  teknik  perancangan  sistem
perpipaan  dapat  ditinjau  dari  segi  mekanis  perancangan  perpipaan.  Segi  mekanis tersebut akan  menunjang  perancangan  perpipaan  untuk  tetap  pada range aman  dengan  cara melakukan analisis tegangan. Kelayakan segi mekanis juga diatur oleh Code and Standard yang  berlaku  guna  menjamin  keamanan  dan  keselamatan  saat  sistem  perpipaan dioperasikan.  Sedangkan  aspek  ekonomis  dimana  dalam  perancangan  sistem  perpipaan bergantung dengan kebijakan finansial dari perusahaan atau industry dengan tetap didasari kelayakan dari segi mekanis.

## Beban Pada Sistem Perpipaan
Saat  pengoperasiannya  sistem  perpipaan  akan  mengalami  berbagai  macam  beban meliputi beban sustain , beban ekspansi, beban operasi, dan beban occasional . Setiap beban pada  sistem  perpipaan  diakibatkan  oleh  pembebanan  yang  berbeda-beda  tergantung  dari kondisi situasi operasi pada sistem perpipaan itu sendiri maupun dari lingkungan di sekitar sistem  perpipaan. Untuk menghasilkan rancangan sistem perpipaan yang aman, pada saat proses perancangan dan analisa sistem harus memperhatikan setiap komponen beban baik yang  berasal  dari  beban  internal  maupun  beban  eksternal  dalam  melakukan  perhitungan tegangan yang terjadi.
Dalam  perhitungan  beban  pipa,  nilai  yang  diambil  hanya  nilai  maksimum  atau tertinggi  yang  terjadi  pada  pipa  untuk  memperoleh  hasil  analisa  tegangan  yang  akurat sehingga  dapat  diketahui  apakah  sistem  perpipaan  tersebut  berada  pada  kondisi  operasi yang  aman  atau  tidak  aman.  Berikut  ini  beberapa  jenis  beban  yang  biasa  terjadi  pada sistem perpipaan.
Beban Sustain ( Sustain Load )
Beban sustain adalah  beban  yang  dialami  secara  terus  menerus  pada  instalasi perpipa.  Beban  sustain  merupakan  gabungan  beban  yang  diakibatkan  karena  tekanan internal  fluida  dan  berat  pipa  itu  sendiri.  Pada  perancangan  perpipaan,  rancangan  yang dibuat harus mampu menerima beban berat pipa dan beban berat dari fluida yang mengalir di  sistem  perpipaan  itu  sendiri.  Beban  tekanan  lebih  berpengaruh  pada  tegangan  yang terjadi pada dinding pipa dibandingkan tegangan  yang terjadi pada tumpuan. Hal tersebut diakibatkan  karena  beban  akibat  tekanan  dinetralisasi  oleh  tegangan  pada  dinding  pipa. Perpipaan  pada  umumnya  mendapatkan  tekanan  internal  dari  fluida  yang  mengalir  di dalamnya.  Dari  tekanan  internal  tersebut  akan  dilakukan  perhitungan  tegangan  yang terjadi.
(1)
Dengan:
S L = Sustain load (psi)
P = Operation pressure (psi)
d o = Actual outside diameter (in)
t = Tebal dinding pipa (in)
M i = In-plane bending moments (ft-lb) M i = In-plane bending moments (ft-lb) I i = Indeks beban sustain in-plane, dalam keadaan keterbatasan data I i dianggap lebih besar dari (0,75 i i ) atau 1 I o = Indeks beban sustain out-plane, dalam keadaan keterbatasan data I i dianggap lebih besar dari (0,75 i i ) atau 1 Z = Modulus penampang pipa (in 3 )
=
Beban Ekspansi ( Expansion Load )
Beban ekspansi adalah beban yang timbul akibat adanya ekspansi termal pada sistem perpipaan. Beban ekspansi termal dapat dibagi menjadi:
1. Beban ekspansi termal akibat pembatasan gerak oleh tumpuan saat pipa mengalami ekspansi.
2. Beban  termal  akibat  perbedaan  temperatur  yang  besar  dan  sangat  cepat  dalam dinding pipa sehingga mampu menimbulkan tegangan.
3. Beban  akibat  perbedaan  koefisien  ekspansi  pipa  yang  tersusun  dari  dua  atau  lebih material logam yang berbeda.
Adapun besarnya beban ekspansi pada pipa akibat adanya perbedaan temperatur dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
(2)
Dengan:
S E = Expansion stress (psi) S t = Torsional stress (psi)
S b = Resultant Bending Stress (psi)
Beban Operasi ( Operation Load )
Beban  operasi  adalah  beban  yang  diterima  oleh  pipa  selama  kondisi  operasi berlangsung,  beban  ini  merupakan  kombinasi  dari  beban sustain dan  beban  ekspansi termal.
(3)
Beban Berkala ( Occasional Load )
Beban  berkala adalah  beban  yang  terjadi  kadang-kadang  pada  sistem  perpipaan selama operasi normal. Beban berkala dapat diartikan pula sebagai beban sistem perpipaan yang  terjadi  dalam  sebagian  periode  dari  total  periode  operasi  sistem  perpipaan.  Beban berkala  yang  sering  diperhatikan  dalam  perancangan  sistem  perpipaan.  Ada  beberapa  hal yang dapat menimbulkan beban occasional , yaitu antara lain:
1. Salju,  terjadi  pada  sistem  perpipaan  yang  terletak  pada  tempat  yang  mengalami musim  salju.  Salju  yang  sangat  tebal  pada  bagian  tertentu  pipa  akan  menimbulkan bebanan berat berlebih yang harus ditahan oleh pipa.
2. Fenomena  alam,  contohnya  gempa  bumi  dan  angin  topan  akan  menimbulkan eksistasi  terhadap  pipa  yang  bersifat  dinamik.  Sistem  perpipaan  harus  dianalisa dinamik untuk mengetahui distribusi berat berlebih yang harus ditahan oleh pipa. Unsual plan operation, merupakan kesalahan yang terjadi pada kondisi operasi yang dimungkinkan oleh adanya human error dalam mengoperasikan sistem perpipaan.

## METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  untuk  melakukan  perancangan  dan  analisis  bentuk  dan kekuatan support pipa line reinjeksi LPG akibat penambahan control valve ini yaitu:

## Pengumpulan Data dan Requirement
Pengumpulan data dan requirement yang berkaitan dengan analisa sistem perpipaan seperti  Gambar Pipping  and  Instrument  Diagram (P&ID),  Data  tentang  Tegangan maksimum  yang  diijinkan  pada Pipping dan Control  valve ,  Gambar Isometric untuk mendapatkan  data  yang    dibutuhkan  dalam  perhitungan  seperti:  Jenis  Fluida, pipe  size , Operation  Pressure , Operation  Temperatur , Desaign  Pressure , Desaign  Temperatur , Density , SCH , Thickness , Pressure  Test , Insulation  Code , Insulation  Thickness , PWHT , NDE  (Non  Destructive  Examination/  Radiography  Test) .  Mencocokkan Control  valve sebagai acuan awal dalam memasukkan pipe span (jarak  antar support ) dari situ kemudian diperoleh  jarak control  valve yang  digunakan  pada critical  line ,  namun  dari  perhitungan tersebut belum tentu  dapat dikatakan aman sehingga perlu dilakukan beberapa percobaan untuk  memperoleh  jumlah support yang  optimal  ( Piping  handbook ).  Penentuan berdasarkan percobaan menggunakan software .
Semua  data  dan requirement tersebut  di  atas  digunakan  sebagai  acuan  dalam melakukan perancangan dan analisa distribusi tegangan yang terjadi pada sistem perpipaan fasilitas reinjeksi LPG. Kemudian data tersebut dijadikan acuan untuk merancang support pipa  dan  menganalisa  tegangannya  akibat  penambahan control  valve pada  reinjeksi  line LPG.

## Perancangan dan Analisis Sistem Perpipaan
Perancangan dan analisis piping menggunakan software untuk mengetahui tegangan perpipaan  yang  terjadi.  Perancangan  dalam  hal  ini  terdiri  dari  pemilihan  jenis  pipa  dan support ,  material  pipa  dan support ,  penentuan  diameter  pipa,  tebal  pipa  dan support , schedule yang akan digunakan, serta penentuan jalur perpipaan.
Penentuan  jenis  pipa  yang  digunakan  mengacu  pada  data  desain  PT  BADAK  LNG baik  P&ID,  Isometrik  dan  data  lainnya.  Penentuan  tebal  dinding  pipa  dihitung  sesuai dengan standar ASME B31.3 dimana komponennya sudah ditentukan sesuai standar yang ada seperti tegangan maksimum yang diijinkan, welding factor , tambahan ketebalan untuk threading dan corrosion allowance dari pipa. Perancangan lokasi instalasi pipa  dilakukan dengan mempertimbangkan pipa yang telah ada di lapangan. Instalasi pipa harus tepat agar tidak mengganggu sistem perpipaan lain dan proses yang telah ada.
Pada bagian akhir dalam perancangan pipa, diperhitungkan beberapa spesifikasi pipa yang akan menjadi data penunjang dalam analisis tegangan yang dibutuhkan sistem yaitu, berat  pipa,  momen  inersia,  dan section  modulus pipa.  Berat  pipa  ditentukan  berdasarkan ukuran pipa, densitas dari spesifikasi material yang dipilih, dan nilai percepatan gravitasi. Momen  inersia  pipa  ditentukan  berdasarkan  diameter  luar  dan  diameter  dalam  pipa. Besarnya nilai momen inersia pipa dihitung dengan persamaan yang telah ada. Sedangkan section modulus dihitung dengan membagi momen inersia dengan jari-jari luar pipa.

## Perancangan Support Pipa
Penentuan  jenis support yang  digunakan  mengacu  pada  data  desain,  penggunaan material  pada support sejenis  yang  dipakai  pada  sistem  perpipaan  lain  yang  memiliki fungsi yang sama, serta ketersediaan material di pasaran. Standar material yang digunakan dalam  pemilihan  jenis  material  adalah  ASTM  ( American  Standard  for  Testing  and Materials ).
Perancangan support dilakukan setelah rancangan pipa dan perhitungan aliran fluida telah  selesai,  hasil  dari  perancangan  pipa  dan  aliran  fluida  kemudian  dihitung  untuk menentukan  pemilihan support yang  dibutuhkan.  Perhitungan  meliputi  berat  pipa,  fluida dan  gaya  yang  akan  diterima  oleh support .  Penentuan  lokasi  penempatan support juga
sangat  berpengaruh  pada  sistem  perpipaan.  Pemilihan  bahan support ,  ketebalan support merupakan  hal  yang  sangat  penting  menentukan  kekuatan  dari support tersebut.  Hasil desain support kemudian dihitung tegangan dan kekuatannya apakah bisa menerima stress yang  diterima.  Dalam  hal  ini,  pendesainan  dan  percobaan  pemberian  beban  dilakukan menggunakan software INVENTOR ( Student Version ) untuk mempermudah dan agar hasil lebih akurat.

## Diagram Alir Perancangan
Diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data-data  yang  diperlukan  dalam  melakukan  pendesainan  sistem  perpipaan  fasilitas reinjeksi  LPG  dan support .  Data  tersebut  digunakan  dalam  perhitungan-perhitungan  dan analisa  distribusi  tegangan  yang  terjadi  pada  sistem  perpipaan  fasilitas  reinjeksi  LPG tersebut. Adapun data-data untuk perancangan yang diperoleh adalah sebagai berikut:

## Tabel 1. Data-data untuk perancangan perpipaan
Parameter Nilai Tekanan propana dan butana operasi 1,77 MPa Temperatur operasi -40 o C Temperatur instalasi 32,9 o C

## Perancangan Perpipaan
Perancangan  sistem  perpipaan  yang  dilakukan  oleh  penulis  terdiri  dari  pemilihan material  pipa,  penentuan  diameter  luar  pipa,  dan  penentuan  tebal  dinding  pipa. Perancangan ini mengacu pada sistem perpipaan yang telah ada sebelumnya dan dilakukan validasi dengan data desain yang ada.
Pemilihan  jenis  material  pipa  yang  akan  digunakan  mengacu  pada  data  desain, penggunakan material sejenis yang dipakai pada sistem yang sudah ada, dan ketersediaan material di pasaran. Standar material yang digunakan dalam pemilihan jenis material pipa adalah ASTM ( American Standard Testing and Material ).
Dalam  permodelan  Gambar  dengan  aplikasi  ini  penulis  mencoba  mendesain  dua Gambar, yaitu line pipa awal tanpa control valve dan dengan mengikuti piping plan yaitu menggunakan control  valve .  Hal  ini  untuk  melakukan  perbandingan  distribusi  tegangan pada  pipa  sebelum  dan  sesudah  penambahan control  valve .  Adapun  hasil  permodelan sistem perpipaan reinjeksi LPG dapat dilihat pada Gambar 2 & 3.
Gambar 2. Permodelan Sistem Perpipaan Tanpa Control Valve Menggunakan
Software
Gambar 3. Permodelan Sistem Perpipaan Dengan Control Valve Menggunakan

## Perhitungan Stress Sistem Perpipaan
Adapun  hasil  kalkulasi  perbandingan  beban  sustain  dan  ekspansi  pada  permodelan pipa reinjeksi LPG tanpa control valve dan dengan ditambah control valve yang dilakukan dengan software :
Gambar 4. Hasil Analisis Permodelan Sistem Perpipaan Tanpa Control Valve Menggunakan Software
Tabel 2. Hasil kalkulasi beban sustain dan ekspansi sistem perpipaan tanpa control valve menggunakan software
STRESS (N/mm2) ALLOWABE (N/mm2) RATIO STRESS (N/mm2) ALLOWABE (N/mm2) RATIO A07 25,98 0,19 4,71 0,02 A08 13,03 0,09 10,79 0,05 A09 16,70 0,12 11,81 0,06 A10 34,35 0,25 20,85 0,10 A11 32,76 0,24 7,76 0,04 A12 19,56 0,14 14,73 0,07 A13 54,10 0,39 8,16 0,04 A14 32,07
0,23 1,52 0,01 TITIK SUSTAIN EKSPANSI 137,90 206,84
Hasil  analisis  beban  sustain  dan  ekspansi  pada  permodelan  pipa  reinjeksi  LPG dengan ditambah control valve dapat dilihat pada Gambar 5 dan Tabel 3.
Gambar 5. Hasil Analisis Permodelan Sistem Perpipaan Dengan Control Valve Menggunakan Software
Tabel 3. Hasil kalkulasi beban sustain dan ekspansi sistem perpipaan dengan control valve menggunakan software
STRESS (N/mm2) ALLOWABLE (N/mm2) RATIO STRESS (N/mm2) ALLOWABLE (N/mm2) RATIO A07 27,79 0,20 1,86 0,01 A08 38,22 0,28 7,72 0,04 A12 22,71 0,16 4,46 0,02 A13 83,05 0,60 3,77 0,02 A14 31,31 0,23 1,60 0,01 B01 110,82 0,80 3,21 0,02 B02 44,58 0,32 0,00 0,00 B03 28,57 0,21 0,00 0,00 B04 10,65 0,08 0,00 0,00 B05 137,53 1,00 5,00 0,02 B06 126,68 0,92 3,82 0,02 B07 151,74 1,10 3,59 0,02 B08 161,07 1,17 3,47 0,02 B09 172,21 1,25 3,28 0,02 B10 172,93 1,25 3,21 0,02 B11 166,35 1,21 3,13 0,02 B12 8,83 0,06 0,00 0,00 B13 20,35
0,15 5,61 0,03 TITIK SUSTAIN EKSPANSI 137,90 206,84
Dari  hasil  kalkulasi  beban  sustain  dan  ekspansi menggunakan software  diatas  di ketahui  bahwa  terjadi  peningkatan  beban  sustain  melebihi  nilai allowable material  pipa yaitu  151,74  N/mm 2 ,  161,07  N/mm 2 ,  172,21  N/mm 2 ,  172,93  N/mm 2 dan  166,35  N/mm 2 pada  titik  B07,  B08,  B09,  B10  dan  B11  saat  penambahan control  valve sedangkan allowable beban  sustain  sebesar  137,90 N/mm 2 .  Nilai  beban  pada  beban  ekspansi  sendiri masih dalam keadaan aman dan bisa digunakan.
Peningkatan  beban  sustain  ini  terjadi  karena  adanya  peningkatan  berat  (pipa  dan fluida)    di  area  penambahan control  valve sehingga support pipa  yang  ada  tidak  cukup efektif  untuk  menahan  tekanan  dari  beban  sustain  yang  ditimbulkan.  Penambahan  jalur pipa  dan  beberapa valve membuat  berat  dan  tekanan  fluida  di  area  penambahan  juga berubah.  Hal  ini  tentu  tidak  dapat  dibiarkan  karena  berdampak  buruk  bagi line pipa reinjeksi  LPG  tersebut.  Untuk  mengantisipasi  hal  tersebut  dibutuhkan  solusi  untuk mengatasi peningkatan beban sustain yang timbul yaitu dengan penambahan support baru di  area  terdampak  beban  sustain.  Gambar  6  berupa  penambahan support baru  yang dipasang di area terdampak beban sustain:
Gambar 6. Penambahan Support Pada Area Terdampak Beban Sustain Akibat Penambahan Control Valve Menggunakan Software
Tabel 4. Hasil kalkulasi beban sustain dan ekspansi setelah penambahan support perpipaan dengan control valve menggunakan software
STRESS
(N/mm2) ALLOWABLE (N/mm2) RATIO STRESS (N/mm2) ALLOWABLE (N/mm2) RATIO
A07 22,68
0,16 1,96 0,01
A08 25,73 0,19 8,88 0,04
A12 14,70 0,11 4,71 0,02 A13 68,89 0,50 3,64 0,02 A14 31,73 0,23 1,64 0,01 B01 39,16 0,28 5,60 0,03 B02 50,35 0,37 2,53 0,01
B03 47,67 0,35 1,92 0,01 B04 19,03 0,14 0,53 0,00
B05 45,38 0,33 7,14 0,03
B06 20,92 0,15 4,62 0,02
B07 54,59 0,40 4,27 0,02
B08 68,65 0,50 4,10 0,02
B09 90,29 0,65 3,76 0,02
B10 95,71 0,69 3,63 0,02
B11 97,84 0,71 3,44 0,02
B12 12,60 0,09 0,16 0,00
B13 13,92 0,10 6,13 0,03 137,9 206,84 TITIK SUSTAIN EKSPANSI
Gambar  7  dan  Gambar  8  merupakan  perbandingan  tegangan  sustain  sebelum  dan setelah penambahan pipe support pada desain line pipa dengan control valve :

## Gambar 7. Grafik Perbandingan Tegangan Sustain Sebelum Dan Setelah Penambahan Support Permodelan Sistem Perpipaan Dengan Control Valve
Gambar 8. Grafik Perbandingan Tegangan Ekspansi Sebelum Dan Setelah Penambahan Support Permodelan Sistem Perpipaan Dengan Control Valve
Setelah  dilakukan  penambahan support baru,  hasil  dari  kalkulasi  menunjukkan bahwa pipa dalam keadaan aman atau tidak lagi menerima beban sustain secara berlebihan seperti  sebelum  penambahan support .  Hal  ini  membuktikan  bahwa  penambahan support baru  merupakan  solusi  untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut. Support yang  ditambah pada pipa line reinjeksi dengan penambahan control valve berjumlah satu support berjenis shoe dengan lokasi di 100 mm arah timur dari tee.

## Perancangan Support
Perancangan support yang dilakukan dari pemilihan jenis support , material support , dan  penentuan  tebal  plat support .  Perancangan  ini  mengacu  pada support yang  telah  ada sebelumnya dan dilakukan validasi dengan data desain yang ada.
Pemilihan  jenis support disesuaikan  dengan  kebutuhan  yaitu  jenis support  shoe, material support menggunakan material sejenis yang dipakai pada sistem yang sudah ada, dan  ketersediaan  material  di  pasaran.  Standar  material  yang  digunakan  dalam  pemilihan jenis material support adalah ASTM ( American Standard Testing and Material ) A36.
Tabel 5. Pemilihan material dan spesifikasi material support Parameter Nilai Tensile Strength, Ultimate 400 - 550 Mpa Tensile Strength, Yield 250 Mpa Density 7.85 g/cm 3 Elongation at Break (in 200 mm) 20.0 % Elongation at Break (in 50 mm) 23.0 % Modulus of Elasticity 200 Gpa Bulk Modulus (typical for steel) 140 Gpa Poissons Ratio 0.260 Shear Modulus 79.3 Gpa
ASTM A36 STEEL
Setelah  dilakakukan  penentuan  bahan support yang  digunakan,  tahap  selanjutnya yaitu  melakukan  tahap  pendesainan support .  Dalam  hal  ini  penulis  melakukan  pendesain menggunakan  aplikasi  Autodesk  Inventor  ( Student  Version ).  Adapun  hasil  permodelan support dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Permodelan Support Pada Autodesk Inventor ( Student Version )
Sesuai dengan piping plant  yang telah ada, diketahui tinggi line pipa reinjeksi  LPG dari  tanah  yaitu  400  mm.  Dengan  data  tersebut  penulis  melakukan  permodelan  dan mengatur  ketinggian support agar  sesuai  dengan  jarak line pipa  reinjeksi  LPG.  Untuk ketebalan  dari  bahan,  penulis  memilih  menggunakan  ketebalan  4  mm  sebagai  rancangan support dan dimensi ukuran lainnya dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Dimensi Permodelan Support Pada Autodesk Inventor ( Student Version )
Setelah  melakukan  permodelan, support kemudian  dianalisa  kekuatan  dan tegangannya  untuk  mengetahui  apakah  mampu  menerima  beban  dari line pipa  reinjeksi LPG  yang telah diberi control valve atau tidak. Sebelumnya diketahui bahwa untuk berat dari  pipa  STD  3  inci  yaitu  11,29  kg/m.  Dengan  berat  LPG  setengah  dari  air  yaitu  2,38 kg/m untuk pipa 3 inci, sehingga berat pipa reinjeksi LPG dengan aliran LPG adalah 13,67 kg/m.
Panjang pipa yang akan ditompa support berukuran 22,257 meter, ditambahkan berat valve dan control  valve maka  akan  diperoleh  berat  keseluruhan  598,503259  Kg  atau 5869,31  N.  Setelah  diperoleh  total  beban  yang  akan  diterima support maka  dilakukan pengujian  pada support dengan  menggunakan  Autodesk  Inventor  ( Student  Version )  dan mendapatkan hasil:
Gambar 11. Von Mises Stress Permodelan Support Pada Autodesk Inventor ( Student Version )
Gambar 12. Displacement Permodelan Support Pada Autodesk Inventor ( Student Version )
Setelah  dilakukan  analisis  menggunakan  Autodesk  Inventor  diperoleh  stress maksimal  yang  terjadi  adalah  66,49  MPa.  Hal  ini  bisa  dikatakan aman  karena  batas  stess maksimum dari bahan ASTM A36 sendiri sebesar 250 MPa. Sedangkan displacement yang terjadi  pada support sangatlah  kecil  yaitu  0,1514  mm  sehingga support bisa  dikatakan layak digunakan.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  ini,  yaitu:  maksimum  beban  yang  terhitung  karena penambahan control  valve yaitu  beban  sustain  172,93  N/mm 2 dan  beban  ekspansi  7,72 N/mm 2 dengan displacement maksimum  274,59  mm.  Sedangkan  beban  maksimum  yang terhitung karena penambahan control valve dengan pipe support yaitu beban sustain 97,84 N/mm 2 dan  beban  ekspansi  8,88  N/mm 2 dengan displacement maksimum  65,69  mm. Sementara untuk nilai allowable material A 33-6 sendiri  yaitu sustain 137,90 N/mm 2 dan ekspansi 206,84 N/mm 2 . Setelah penambahan control valve , pipe support dan material pipa
tidak  cukup  kuat  menahan  tekanan  tegangan  sustain  pipa.  Maka  dari  itu  perlu  dilakukan penambahan  satu support  pipe lagi  untuk  menahan line  pipe reinjeksi. Support tambahan berjenis pipe shoe yang menggunakan material stell ASTM A36 dengan ketebalan 4 mm. Maksimal strees pada control  valve yang  terhitung  setelah  dilakukan  analisis  yaitu  66,49 MPa  dan displacement sebesar  0,1514  mm.  Untuk  nilai allowable material  ASTM  A36 sebesar 250 MPa sehingga control valve dikatakan aman.

## REFERENSI
ASME, 2002, ASME B 31.3 Process Piping , New York: ASME Press. Crocker, Sabin, 1992, Piping Handbook 4th edition, New York: McGraw Hill Escoe, A.Keith, 1986, Mechanical Design of Process Systems Vol.1, Houston, Texas: Gulf Publishing Company.
Hibbeler, R.C., 2011, Mechanics of Material 8 th Edition , USA: Pearson Prentice Hall. Mulyana,  D.  A.  (2017).  Analisis  Fenomena  Water  Hammer  pada  Pipa  Steam  17  Bar (Doctoral dissertation, Fakultas Teknik).
Peng,  Liang-Chuan  (L.C.)  dan  Tsen-Loong  (Alvin)  Peng,  2009, Pipe  Stress  Engineering, New York: Three Park Avenue.
Rabbani, A. D. (2018). Analisa Kebocoran Pipa Pemanas Tangki Service Bahan Bakar Di Kapal MV. Bente (Doctoral Dissertation, Politeknik Ilmu Pelayaran Semarang).
Smith,  Paul  R.,  1987, Piping  and  Control  valve  System  Design  and  Engineering, San Francisco: Mc-Grawhill Book Company.
Suryaningrat,  W.  A.,  Mulyatno,  I.  P.,  &  Iqbal,  M.  (2015).  Analisa  Kekuatan  Fix  Stinger Pada S Lay Barge Untuk Instalasi Perpipaan Bawah Laut. Jurnal Teknik Perkapalan, 3(2).
Syahril,  M.  S.,  &  Suhadi,  A.  (2014).  Analisis  Kondisi  Aktual  Pipa  Radian  Furnace  Pada Unit Pengolahan Minyak Mentah. Jurnal sains dan teknologi indonesia, 16(2).
Vakharia,  D.P.  dan  Mohd.  Farooq  A.,  2009, Determination  of  maximum  span  between control  valve  using  maximum  bending  stress  theory, India:  National  Institute  of Technology.