Pipe Stress Analysis (PSA) atau Analisa Tegangan Pipa dilakukan untuk menghitung atau menganalisa tegangan dalam sistem pemipaan atau piping system yang terkena beban-beban pada saat sistem beroperasi normal, seperti adanya beban akibat tekanan, beban berat, dan ekspansi termal, serta beban-beban yang sewaktu-waktu bisa muncul seperti angin, gempa bumi, dan water hammer.

Water hammer adalah efek kejut pada pipa dikarenakan aliran suatu fluida yang sedang mengalir dalam suatu pipa ditutup oleh valve atau katup. Yang mana pipa tersebut akan mengalami suatu getaran.

Dikarenakan pada semua sistem pemipaan terhubung pada peralatan mekanik seperti bejana tekan atau vessel, tangki, pompa-pompa, turbin, dan kompresor, analisa tegangan pipa juga melibatkan evaluasi pengaruh gaya dan momen pada pemipaan yang menghubungkan ke peralatan mekanik tersebut.

Pada saat tegangan pada pipa dikontrol menggunakan susunan penumpu dan penahan atau support dan restraint, ruang lingkup tegangan pada pipa juga mencakup penumpu-penumpu pipa. Ruang lingkup keseluruhan dalam pekerjaan ini secara umum ditujukan sebagai mekanik pemipaan atau piping mechanical.

Sebelum ditemukannya komputer yang cukup handal. Analisa tegangan pipa dilakukan oleh para engineer khusus.

Hanya perusahaan-perusahaan besar dan lembaga khusus yang memiliki personil untuk mengerjakan pekerjaan ini. Para ahli ini melakukan perhitungan menggunakan alat bantu hitung selama berminggu-minggu hanya untuk menganalisa fleksibilitas dari sebuah sistem pemipaan yang rumit dan kompleks untuk menyerap (menahan) atau mengabsrobsi ekspansi panas atau thermal expansion pada pipa.

Karena hanya beberapa para ahli atau engineer ini yang mengetahui bagaimana cara menganalisa tegangan pipa, kebanyakan para engineer yang melakukan pekerjaan ini menyebutnya sebagai sebuah subjek yang misterius.

Para engineer melihat ada expansion loops, offsets, dan support khusus seperti spring hanger dan constant effort support, akan tetapi pada kenyataannya masih belum memahami benar mengapa semua itu ada.

Batasan analisa tegangan pipa yang berhubungan dengan fleksibilitas pemipaan untuk menahan ekspansi panas atau thermal expansion disebut dengan analisa fleksibilitas pipa.

Dengan hadirnya komputer elektronik di era 70-an, dan personal komputer secara khusus di tahun 80-an, akhirnya setiap orang tahu bagaimana cara menganalisa tegangan pada pipa. Akan tetapi pada kenyataanya banyak universitas dan akademisi yang tidak menawarkan pelajaran berkaitan tegangan pipa.

Sehingga pengetahuan dan keahlian untuk menganalisa tegangan pada pipa dan juga tentang teknik pemipaan dipelajari dan dipraktekan sendiri.

Para praktisi yang menemukan program komputer terbaik dan paham secara manual akan melakukan pekerjaan yang terbaiknya. Dengan pesatnya perkembangan teknologi komputer, pada saat ini sebuah analisa fleksibilitas dikerjakan hanya dalam waktu beberapa menit menggunakan piranti lunak atau software yang tepat.

Oleh karena itu, tugas seorang stress engineer telah beralih dari perhitungan tegangan tradisional menjadi teknik tegangan. Penekanan tidak hanya pada perhitungan tegangan, akan tetapi lebih banyak pada bagaimana cara menggunakan alat analisa untuk merancang sebuah pabrik yang lebih baik.

Biar bagaimanapun, hanya karena untuk mendapatkan kalkulasi tegangan, para engineer kadang terlalu banyak tergantung pada komputer dan lupa tentang dasar-dasar dan kepekaan (sense) teknik yang umum. Tanpa adanya dasar-dasar yang baik, bisa menjadi tidak adanya aware atau suatu “kepedulian” dari output yang dihasilkan oleh komputer yang kurang cukup beralasan.

Pada saat sekarang, membuat perhitungan dengan sebuah komputer begitu cepat dimana sering kita mendengar tentang pendekatan “what-if” dalam teknik rekayasa. Apakah semua pendekatan “what-if” ini menyelesaikan pembuatan beberapa trial atau percobaan secara acak dan berharap bahwa salah satu dari hasil trial ini akan mengenai sasaran cepat atau lambat.

Permasalahannya adalah setelah beberapa kali melakukan trial, kebanyakan orang kehilangan kemampuan untuk memahami secara nalar (sense) dari percobaan-percobaan ini. Semakin banyak mereka mencoba, semakin banyak juga mereka bingung. Oleh sebab itu dibutuhkan suatu dasar-dasar dan pemahaman yang cukup baik untuk mengatasi problem-problem yang muncul dalam melakukan Analisa Tegangan Pipa atau Pipe Stress Analysis.

(Credit To : Liang-Chuan (L.C.) Peng and Tsen-Loong (Alvin) Peng – Pipe Stress Engineering)

Source : http://duniapiping.blogspot.com/