Alat Teknik Gratis
Tegangan yang Diizinkan berdasarkan Material
Hitung tegangan izin desain per ASME VIII Div.1 atau EN 13445-3. Sifat-sifat yang bergantung pada suhu, pemeriksaan kerusakan rambatan, faktor efisiensi sambungan las. 12+ tingkatan material.
Tegangan yang Diizinkan dalam Desain
EN 13445-3 (Baja Feritik)
ASME Bagian VIII Divisi 1
Penurunan Suhu
Baik kekuatan luluh maupun kekuatan tarik maksimum (UTS) menurun seiring dengan peningkatan suhu. Kalkulator ini menggunakan kurva penurunan linier berdasarkan data EN 10028 / ASME II-D:
- Di bawah 100°C: properti yang digunakan adalah nilai pada suhu ruangan.
- 100–400°C: penurunan bertahap (hasil turun lebih cepat daripada UTS)
- Di atas 400°C: pengurangan signifikan; rayapan mungkin menjadi faktor penentu.
Rezim Merayap
Ketika suhu desain melebihi suhu awal terjadinya creep, tegangan putus yang bergantung pada waktu akan berlaku. Suhu awal terjadinya creep yang umum adalah:
| Jenis Material | Awal Pergeseran (°C) | Desain Max Khas T |
|---|---|---|
| Baja karbon (S235, S355) | ~350 | 400°C |
| Tekanan C-Mn (P265GH, P355GH) | ~380 | 450°C |
| Baja Mo (16Mo3) | ~400 | 500°C |
| Baja CrMo (13CrMo4-5) | ~450 | 550°C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600°C |
| Baja tahan karat austenitik (304, 316L) | ~500 | 700°C |
Contoh Praktis
Diberikan: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, las E=1.0
Rp(250°C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (penurunan nilai karena suhu)
f_yield = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150,2, 170,8) = 150,2 MPa (hasil yang ditentukan)
Dengan E=1.0: σ_allow = 150,2 MPa
Perbandingan Material pada Suhu Ruangan
| Bahan | Rp0,2 | Ruang | f (EN) | S (ASME) |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 235 | 360 | 150 | 103 |
| S355JR | 355 | 510 | 213 | 146 |
| P265GH | 265 | 410 | 171 | 117 |
| P355GH | 355 | 490 | 204 | 140 |
| 16 Bulan 3 | 280 | 450 | 187 | 129 |
| 13CrMo4-5 | 295 | 460 | 192 | 131 |
| 10CrMo9-10 | 275 | 450 | 183 | 129 |
| 304 SS | 210 | 520 | 140 | 138 |
| Baja Tahan Karat 316L | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Dupleks | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Catatan: Kalkulator ini memberikan nilai perkiraan untuk desain awal. Selalu verifikasi dengan tabel kode aktual (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) untuk jenis material, bentuk produk, ketebalan, dan suhu spesifik Anda.
Tegangan izin adalah tegangan maksimum yang diperbolehkan pada suatu komponen desain. Nilainya adalah kekuatan material dibagi dengan faktor keselamatan yang ditetapkan oleh standar. Penggunaannya memastikan komponen tidak gagal di bawah pembebanan normal (atau abnormal) dengan margin keselamatan yang memadai.
Standar yang berbeda menggunakan faktor keselamatan yang berbeda, sehingga menghasilkan tegangan izin yang berbeda untuk material yang sama.
ASME VIII menggunakan faktor keselamatan UTS sebesar 3.5 (sebelum 2007 nilainya 4.0), sedangkan EN 13445 menggunakan 2.4. Ini berarti ASME lebih konservatif untuk kriteria UTS. Namun, keduanya menggunakan 1.5 untuk kekuatan luluh.
Untuk material berkekuatan tinggi dengan kekuatan luluh sebagai kriteria yang menentukan (misalnya S355, 2205), kedua standar memberikan hasil yang serupa. Untuk material berkekuatan lebih rendah dengan UTS sebagai kriteria yang menentukan, ASME jauh lebih konservatif.
Kekuatan luluh dan UTS sama-sama menurun seiring kenaikan suhu. Kekuatan luluh menurun lebih cepat. Di atas suhu awal rayapan, tegangan putus yang bergantung pada waktu dapat menjadi kriteria yang menentukan.
Contoh: S355 pada 400°C memiliki Rp ≈ 297 MPa (dibandingkan 355 pada RT), sehingga tegangan izin turun dari 213 menjadi ~173 MPa (EN).
Rayapan menjadi signifikan di atas: ~350°C untuk baja karbon, ~400°C untuk baja Mo, ~450°C untuk CrMo, ~500°C untuk SS austenitik. Di atas suhu-suhu ini, tegangan putus akibat rayapan untuk 100,000h yang dibagi dengan faktor keselamatannya dapat lebih rendah daripada tegangan izin berdasarkan kekuatan luluh.
Efisiensi sambungan las (E atau z) memperhitungkan potensi cacat las:
- E=1.0: Pemeriksaan radiografi atau ultrasonik menyeluruh pada semua las
- E=0.85: Pemeriksaan radiografi pada titik tertentu (sebagian)
- E=0.7: Tanpa NDE volumetrik (hanya visual)
Tegangan izin efektif = σ_allow × E. Penggunaan E=1.0 memerlukan lebih banyak NDE, tetapi memungkinkan dinding yang lebih tipis.
Prosedur yang dijelaskan pada halaman ini dikembangkan dan diuji langsung di lapangan oleh tim Vibromera menggunakan Balanset-1A, sebuah balancer dua saluran portabel dan penganalisis getaran untuk penyeimbangan rotor di lokasi.
Instrumen lapangan profesional. Digunakan di lebih dari 50 negara.
