Stabilitas Hidrodinamika pada Perpipaan Oleh Kelompok 4 Yuliani Sulaeman (D ) Putri Sri Wahyuni Kasba (D ) Islamiah (D ) Wahyudi Fadillah Thahar (D ) Gued Briyal Saputra Dara’ (D ) Andi Maulid Masri(D ) Andi Yudha Pratama (D ) Mohamad Fathurakhman (D )

4.1 Pendahuluan Pada bab ini membahas analisis stabilitas jaringan pipa laut di dasar laut beban dinamis (gelombang dan arus) dan memberikan panduan untuk stabilisasi pipa menggunakan lapisan beton. Itu tidak membahas metode alternatif seperti pra atau pasca penggalian teknik, penutup kasur, dll. Stabilitas diperiksa untuk kasus pemasangan dengan pipa kosong menggunakan kondisi periode pengembalian 1 tahun dan untuk seumur hidup (pipa dengan beton) menggunakan badai 100 tahun.

4.2 Prosedur Analisis Ada beberapa pendekatan dasar untuk menentukan bobot terendam yang diperlukan untuk pipa laut. Salah satunya adalah penggunaan Program AGA '' LSTAB.'' Terlepas dari program komputer yang dipilih, analisis stabilitas hidrodinamik melibatkan langkah-langkah berikut: Langkah 1: Kumpulkan atau tentukan kriteria lingkungan untuk kondisi 1 tahun dan 100 tahun, termasuk:  Kedalaman air  Spektrum gelombang  Karakteristik saat ini  Sifat tanah  Kondisi dasar laut

4.2 Prosedur Analisis Langkah 2: Tentukan koefisien hidrodinamik: seret (C D ), lift (C L ), dan inersia (C I ). Ini dapat disesuaikan untuk Nomor Reynolds, Nomor Keulegan, rasio gelombang ke mantap saat ini, dan embedment. Langkah 3: Hitung gaya hidrodinamik, biasanya, seret (F D ), lift (F L ), dan inersia (F I ). Langkah 4: Melakukan keseimbangan gaya statis pada kenaikan langkah waktu dan menilai stabilitas dan menghitung ketebalan lapisan beton untuk kombinasi terburuk gaya angkat, seret, dan inersia.

4.3 Metodologi Definisi Kriteria Lingkungan Instalasi pengukur lingkungan dan instalasi saluran listrik dapat diperkirakan berdasarkan pada proyek sebelumnya dalam rangka meningkatkan kemampuan siswa atau tujuan rancangan awal. Desain akhir, pengukuran arus tetap dalam kolom air harus dilakukan untuk memungkinkan prediksi dengan nilai ekstrapolasi ekstrim untuk periode pengembalian yang lama (1 tahun hingga 100 tahun). Kriteria gelombang (tinggi dan periode) dapat dikembangkan dengan teknik hindcasting berdasarkan data angin dan gelombang yang ada di daerah tersebut dan lebih jauh di lepas pantai. Metode penghindaran gelombang juga dapat melibatkan analisis refraksi dan shoaling, untuk memperhitungkan penyimpangan batimetri lokal.

4.3 Metodologi Langkah desain yang penting adalah estimasi gelombang desain ekstrem berdasarkan data gelombang rekaman atau hindcast. Ini umumnya melibatkan pemilihan dan pemasangan distribusi probabilitas yang sesuai untuk data tinggi gelombang dan ekstrapolasi ke gelombang desain yang sesuai dengan periode pengembalian yang telah ditentukan. Pilihan sebenarnya dari gelombang desain adalah matte penilaian teknik dan akan bervariasi sesuai dengan risiko yang dipilih untuk desain. Pemilihan gelombang desain harus dilakukan dalam tahapan berikut:  Data oseanografi dikumpulkan dalam waktu yang lama (setidaknya lima tahun, tergantung pada periode pengembalian desain) di lokasi yang diminati. Atau, teknik hindcasting dapat digunakan untuk menyediakan data selama periode waktu yang jauh lebih besar.  Rumus plotting digunakan untuk mengurangi data menjadi satu set poin yang menggambarkan distribusi probabilitas ketinggian gelombang. Dua formula tersebut adalah fungsi Gumbel atau eksternal dan fungsi Weibull.  Poin-poin ini diplot pada kertas probabilitas nilai ekstrim yang sesuai dengan fungsi distribusi probabilitas yang diinginkan.  Garis lurus dipasang melalui titik-titik untuk menyajikan tren.  Jalur diekstrapolasi untuk menemukan nilai desain yang sesuai dengan periode pengembalian yang dipilih atau probabilitas pertemuan yang dipilih.

4.3 Metodologi Pembiasaan Gelombang Penggunaan teknik tralisi gelombang memungkinkan transformasi gelombang akurat data gelombang air dalam (namum diperoleh) menjadi lebih dangkal dan memungkinkan estimasi kapan tinggi gelombang maksimum / kriteria pemutusan mengambil alih. Analisis refraksi / kawanan gelombang lingkup dapat dilakukan dengan dua cara. Cara pertama adalah dengan cara manual, seperti yang ditunjukkan di bawah ini, dan menyediakan metode cepat dan bagus yang cocok untuk studi pendahuluan. Metode kedua melibatkan prinsip yang sama, tetapi dilakukan oleh komputer pada kisi yang terperinci.

4.3 Metodologi Prosedur analisis digunakan untuk menentukan ketinggian gelombang maksimum atau batas pada lokasi tertentu adalah:  1. Tentukan dan gambar kontur dasar di atas lautan.  2. Hitung kecepatan gelombang pada kontur dasar terpilih yang bergerak ke perairan dalam.  3. Pilih sudut serangan gelombang di lokasi yang diinginkan.  4. Hitung dan bangun sudut puncak gelombang yang bergerak ke air yang dalam.  5. Di air yang dalam, tentukan spasi ortogonal, bwo.  6. Lakukan analisis sudut puncak puncak gelombang kedua di jalur gelombang baru.  7. Di lokasi yang diinginkan, ukur jarak orthogonal, bw.  8. Hitung ketinggian gelombang di lokasi yang diinginkan.  9. Tentukan sudut baru serangan gelombang di lokasi yang diinginkan dan ulangi Langkah 4 hingga 9.

4.3 Metodologi Wave Shoaling Ketika gelombang bergerak ke air dangkal, tinggi gelombang dan panjang gelombangnya berubah. Proses ini digambarkan sebagai shoaling. Efek shoaling dapat diperkirakan dari teori gelombang tertentu berdasarkan asumsi berikut:  Gerak adalah dua dimensi.  Periode gelombang tetap konstan.  Rata-rata laju transfer energi adalah konstan dalam arah perambatan gelombang.  Teori gelombang berlaku di semua kedalaman air yang dipertimbangkan

4.3 Metodologi Pemilihan Koefisien Hidrodinamik Koefisien hidrodinamik telah menjadi subjek dari banyak investigasi teoritis dan eksperimental dan sering menjadi subyek argumentasi. Tujuan bagian ini adalah untuk menyediakan metode pemilihan CD, CL, dan CI untuk salah satu dari tiga situasi berikut:  Hanya saat ini stabil  Hanya gelombang  Arus dan gelombang stabil.

4.3 Metodologi Hanya Arus Stabil C D, C L, bergantung pada kekasaran pipa, dan angka Reynolds. Gambar 4.2 memberikan grafik dari koefisien lift (C L ), dan koefisien draft (C D ), untuk pertimbangan parameter ini (Jones, 1976). Kekasaran pipa, didefinisikan sebagai rasio antara rata – rata tinggi kekerasan dan diameter pipa, contohnya R r = K / D. untuk pipa berselimut FBE (lembut), R r harus diambil sebagai 0, dan untuk pipa berselimut lain, yang nilai K nya tidak diketahui, nilai pendekatan harus diestimasikan dengan mengetahui peningkatan drag hidrodinamika, ketika R r bertambah, dimana koefisien lift (C L ) menurun, nilai dari K diberikan pada pedoman berikut ini : FBE, yellow jacket (jacket kuning) :k = 0 (baik) Pelapisan beton, pelapisan abrasi : k = 0.1 in. (sedang) Biota laut (Bernacle) :k = 1.6 in. (kasar) (Teng and Nath, 1989) Biota laut (anemones) :k = 2.7 in. (kasar) (Teng and Nath, 1989)

Angka Reynolds didefinisikan sebagai rasio antara gaya inersia dan gaya viskositas contohnya, R e = U c D / V k. viskositas kinematic air laut (V k­ ) bertambah seiring turunnya temperature air. Di perairan dalam atau perairan dingin, nilai yang harusnya digunakan adalah sebagai berikut : V k = 1.7E-5 ft 2 s -1 (1.57E-6 m 2 /s ) at 40 0 F(5 0 C) Di perairan hangat, atau pipa panas nilai yang harusnya digunakan adalah sebagai berikut : V k = 1.0E -5 ft 2 s -1 (0.92E-6 m 2 /s ) Koefisien hidrodinamika bertambah seiring R e berkurang (untung rentang angka Reynolds yang biasa dijumpai), yang membenarkan penggunaan nilai V k tinggi yang konservatif. Gambar 4.2 Pemilihan Koefisien Hidrodinamika diagram alur untuk gelombang bergerak sendiri