BAB VII PENUTUP Perancangan bejana tekan vertikal separator

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BAB VII PENUTUP Perancangan bejana tekan vertikal separator"

Siska Muljana
6 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB VII PENUTUP 7.1. Kesimpulan Dari hasil perancangan bejana tekan vertikal dan simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle (studi kasus separator unit karaha PT. Pertamina Geothermal Energy), secara garis besar dapat disimpulkan bahwa hasil perancangan aman untuk kondisi operasi dan hasil simulasi menunjukan bahwa nozzle masih dalam batas aman Perancangan bejana tekan vertikal separator Dari hasil perancangan bejana tekan vertikal separator pada lapangan geothermal, Fluid Collection and Reinjection System (FCRS) yang terletak di area Karaha, didapatkan ringkasan data-data perancangan seperti berikut. a. Data desain Pada perancangan separator, tekanan desain adalah 1560 KPa dan temperatur desain adalah C. Kecepatan angin desain adalah 12 m/s dan desain gempa adalah termasuk zona 4. Data desain dibuat lebih tinggi dari data operasi dan lingkungan, sehingga diharapkan separator mampu menahan kondisi operasi dan lingkungan. Ringkasan kondisi operasi mengacu pada Tabel 7.1.(a) b. Data shell Dari hasil perancangan, material shell adalah SA dengan ketebalan 20 mm. Tegangan yang terjadi masih dibawah tegangan yang diijinkan sehingga desain aman. Ringkasan data shell mengacu pada Tabel 7.1.(b) c. Data head Tipe head yang dipakai dalam perancangan adalah ellipsoidal head. Dari hasil perancangan, material head adalah SA dengan ketebalan 20 mm. Tegangan yang terjadi masih dibawah tegangan yang diijinkan sehingga desain aman. Ringkasan data head mengacu pada Tabel 7.1.(c) 263

2 d. Data nozzle Dalam perancangan separator ini, ukuran nozzle yang dipakai adalah untuk inlet dan steam outlet 20 schedule 40, dan untuk brine outlet 4 schedule 160. Selain nozzle tersebut, separator juga dilengkapi nozzle untuk instrumentasi, manhole, drain, PSV dan vent. Jenis flange untuk semua nozzle adalah WNRF dengan rating 300 lb dan semua nozzle diberi reinforcement pad. Dari hasil analisa kekuatan nozzle dan reinforcement pad disimpulkan bahwa desain mampu menahan beban operasi. Ringkasan data nozzle mengacu pada Tabel 7.1.(d) e. Data support Tipe support yang digunakan dalam perancangan adalah skirt. Skirt terbuat dari SA-36, mempunyai tinggi 2550 mm dan tebal 20 mm. Skirt, anchor bolt dan basering dirancang mampu menahan beban berat, gempa dan angin Ringkasan data support mengacu pada Tabel 7.1.(e) f. Data lifting lug Lifting lug dan tailing lug dirancang mampu mengangkat bejana tekan pada kondisi ereksi Ringkasan data lifting lug mengacu pada Tabel 7.1.(f) g. Peralatan pendukung Separator dilengkapi peralatan pendukung untuk menunjang proses operasi, diantaranya insulasi, platform dan ladder. Ringkasan peralatan pendukung yang dipakai mengacu pada Tabel 7.1.(g) h. Data berat Separator yang dirancang mempunyai berat pabrikasi kg dan operasi kg. Ringkasan data berat mengacu pada Tabel 7.1.(h) Pada perancangan bejana tekan ini, bejana tekan mampu menahan tekanan pada temperatur desain. Hal tersebut dibuktikan dengan membandingkan tegangan yang terjadi pada bejana tekan dengan tegangan yang diijinkan pada material. Bejana tekan juga dirancang mampu menahan beban angin dan gempa. Desain yang dihasilkan cukup optimal artinya pemilihan material dan ukuran sesuai dengan pertimbangan data operasi dan data lingkungan. 264

3 Berikut ini adalah hasil dari perancangan separator yang telah dianalisis kekuatannya berdasarkan standar perancangan ASME VIII divisi 1. (a) Data desain Tabel 7.1. Hasil perancangan bejana tekan separator Data Desain Code ASME SECTION VIII DIV. I 2010 Edition Tekanan operasi 1040 KPa Tekanan desain 1560 KPa Temperatur operasi C Temperatur desain C MAWP 2337 kpa Tekanan Hydrotest 3107 kpa Corrosion Allowance mm Konsiderasi Angin & Gempa UBC 1997 Kecepatan Angin desain 12 m/s Zona Gempa 4 (b) Data shell Data Shell Jenis Silindris Material SA 516 grade 70 Diameter dalam 1700 mm Panjang (TL/TL) 6120 mm Tebal 20 mm Radiography 100% Efisiensi Las 1 (c) Data head Data Head Jenis 2 : 1 elliptical head Material SA 516 grade 70 Diameter dalam 1700 mm Tebal 20 mm Radiography 100% Efisiensi Las 1 (d) Data nozzle Data Nozzle NR Service Jml Ukuran Material Pipa Repad (mm) N1 Steam Inlet 1 20 Sch 40 SA 53-B 1000 N2 Steam Outlet 1 20 Sch 40 SA 53-B 1000 N3 Brine Outlet 1 4 Sch 160 SA 106-B

4 NR Service Jml Ukuran Material Pipa Repad (mm) N4 Drain 1 4 Sch160 SA 106-B 300 N5 Manhole 1 24 Sch 40 SA 53-B 1000 N6/N7 LI (Level Indicator) 2 2 Sch 160 SA 106-B 200 N8/N9 Level Switch 2 2 Sch 160 SA 106-B 200 N10 PI (Pressure Indicator) 1 2 Sch 160 SA 106-B 200 N11 PT (Pressure 2 Sch 160 SA 106-B Transmitter) Temperature Well- 2 Sch 160 SA 106-B 200 N12 T.Transmitter- T.Indicator 1 N13 Temperature Well-T. 2 Sch 160 SA 106-B 200 Indicator N14/N15 Note Sch 80 SA 106-B 200 N16 Vent 1 10 Sch 80 SA 106-B 200 Flange Flange WNRF (weld neck raised face flange) Rating Flange 300 lb Material Flange SA-105 Reinforcement Pad Material Reinforcement Pad SA 516 Grade 70 Tebal Reinforcement Pad 20 mm (e) Data Support Data Support Skirt Material SA 36 Diameter dalam 1700 mm Height 2550 mm Thickness 20 mm Anchor Bolt Material SA-193 B7 Diameter nominal 2 in Jumlah 12 Base ring Material SA 36 ID mm OD mm Bolt circle diameter mm Tebal 38.1 mm 266

5 (f) Data Lifting Lug Data Lifting Lug Material SA Jumlah 2 Tinggi 853 mm Lebar 240 mm Tebal 30 mm Material Pad SA Material Support A 283-C Tailing Lug Material SA Tinggi 390 mm Lebar 280 mm Tebal 83 mm (g) Peralatan pendukung Material Tebal (h) Data berat Peralatan Pendukung Insulasi Calcium Silicate 63.5 mm Ladder dan Platform Manhole David Berat Berat fabrikasi Kg Berat ereksi kg Berat operasi kg Berat hydrotest kg Simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle Berikut ini adalah hasil dari simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle yang telah dianalisis kekuatannya berdasarkan standar analisis tegangan local WRC 107. a. Nozzle inlet Rasio tegangan pada nozzle (attachment junction) : Rasio tegangan pada reinforcement pad : b. Nozzle steam outlet Rasio tegangan pada nozzle (attachment junction) :

6 Rasio tegangan pada reinforcement pad : c. Nozzle brine outlet Rasio tegangan pada nozzle (attachment junction) : Rasio tegangan pada reinforcement pad : Hasil simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle menunjukkan bahwa rasio tegangan pada nozzle dan reinforcement pad < 1,sehingga masih dalam batas aman. Pada beban eksentik, nozzle pada bejana tekan masih mampu menahan beban dari operasi perpipaan. Hal ini ditandai dengan tegangan yang diakibatkan oleh gaya dan momen radial, sirkumferensial, dan longitudinal tidak melebihi tegangan yang diijinkan. Dari hasil simulasi variasi pembebanan eksentrik pada nozzle inlet didapat bahwa penambahan variasi gaya (radial, sirkumferensial, longitudinal) dan momen (sirkumferensial, longitudinal, torsi) dapat menaikkan rasio tegangan dari nozzle dan reinforcement pad. Rasio tegangan diatas satu dapat merusak baik nozzle dan reinforcement pad. Sehingga dibutuhkan perancangan nozzle dan sistem perpipaan yang aman untuk menjaga tegangan akibat beban eksentrik perpipaan dibawah tegangan yang diijinkan. Perancangan ini dilengkapi dengan gambar teknik untuk memberikan informasi mengenai desain bejana tekan yang dirancang Saran Pada tugas akhir ini sudah dilakukan perancangan bejana tekan berdasar code ASME VIII divisi 1 dan simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle dengan analisis tegangan lokal WRC 107. Pengembangan lanjut yang dapat dilakukan yaitu simulasi perancangan dan pembebanan eksentrik pada nozzle dengan finite element analysis, simulasi bejana tekan terhadap variasi beban gempa dan beban angin, simulasi mekanika fluida dan termodinamika dalam internal separator serta simulasi dan analisis pembebanan mekanik lainnya. 268

dokumen-dokumen yang mirip

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dalam tugas akhir ini akan dilakukan perancangan bejana tekan vertikal dan simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle dengan studi kasus pada separator kluster 4 Fluid