BAB I PENDAHULUAN. menyimpan fluida cair atau gas. Tangki menjadi bagian penting dalam industri

Transkripsi

1 BAB I 1.1 Latar Belakang PENDAHULUAN Tangki merupakan wadah penyimpan atau penimbun yang digunakan untuk menyimpan fluida cair atau gas. Tangki menjadi bagian penting dalam industri dasar, salah satunya industri Crude Palm Oil (CPO). Sebelum menjadi minyak Crude Palm Oil (CPO) buah kelapa sawit harus melewati proses loading ramp, sterilizer, tresher, digester, screw press, vibrayor screen, crude oil tank, cantinous clarifier, pure oil tank, oil purifier, vacuum dryer, dan yang terakhir disimpan pada CPO Storage Tank. Proses pengolahan kelapa sawit hingga menjadi Crude Palm Oil (CPO) dapat dilihat pada gambar 1. Gambar 1. Proses Pengolahan Kelapa Sawit Menjadi Crude Palm Oil (CPO) 1

2 2 Tujuan dari penyimpanan Crude Palm Oil (CPO) ini sebagai penyimpanan sementara untuk memudahkan pendistribusian, Crude Palm Oil (CPO) selanjutnya dipisahkan bedasarkan kualitasnya yang meliputi asam lemak, kelembaban dan kotoran serta penurunan indeks Crude Palm Oil (CPO). Crude Palm Oil (CPO) yang tidak memenuhi kriteria tersebut akan diproses menjadi biodiesel. Peningkatan jumlah produksi Crude Palm Oil (CPO) harus diimbangi dengan peningkatan kapasitas tangki penimbun, namun pada saat ini banyak industri Crude Palm Oil (CPO) masih kekurangan tangki penimbun sehingga menyebabkan produksi Crude Palm Oil (CPO) terganggu. Pada perancangan ini tangki yang dirancang berkapasitas kl serta analisa kekuatan tangki menggunakan software Ansys, kapasitas ini di rancang agar tangki lebih fleksibel dalam menampung jumlah produksi Crude Palm Oil (CPO) pada industri, sehingga tangki mampu menampung jumlah produksi banyak maupun sedikit serta lebih efisien dalam penggunaan lahan dan biaya pembuatan tangki dapat ditekan. 1.2 Rumusan Masalah Bagaimana desain dan dimensi komponen komponen utama tangki Crude Palm Oil (CPO) berkapasitas kl? Bagaimana desain tangki mampu menampung Crude Palm Oil (CPO) dengan kapasitas kl? 1.3 Tujuan Dari Perancangan Mendapatkan desain dan dimensi komponen komponen utama tangki Crude Palm Oil (CPO) berkapasitas kl. Menghasilkan desain tangki yang mampu menampung Crude Palm Oil (CPO) dengan kapasitas kl.

3 3 1.4 Manfaat Perancangan Desain tangki penimbun yang dirancang bisa terhindar dari bahaya kebocoran, ledakkan, kebakaran dan stabil konstruksinya sehingga dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama. Tangki yang didesain mampu menimbun produksi Crude Palm Oil (CPO) dalam jumlah banyak maupun sedikit dengan kapasitas maksimal kl. 1.5 Batasan Masalah Adapun batasan masalah pada perancangan ini adalah sebagai berikut : 1. Desain tidak termasuk perhitungan kekuatan las. 2. Tidak membahas perubahan struktur dan perubahan sifat mekanik, serta waktu dan biaya produksi. 3. Komponen tambahan tidak dibahas secara mendetail. 4. Standar utama perancangan tangki yang digunakan adalah API 650 edisi 11 Tahun 2007 dan API 650 edisi 13 Tahun Perhitungan beban gempa tidak dibahas pada perancangan ini. 6. Perhitungan beban struktur rangka atap tidak bahas pada perancangan ini. 7. Pada perancangan lebih difokuskan pada analisa shell plate tangki.

4 4 1.6 Konsep Desain Konsep desain pada perancangan tangki penimbun Crude Palm Oil (CPO) dilihat pada gambar berikut : A. Desain Tangki Crude Palm Oil (CPO) Gambar 2. Konsep Desain Tangki

5 5 Gambar di atas merupakan rancangan desain tangki yang akan digunakan untuk menampung Crude Palm Oil (CPO) berkapasitas kl. Dalam perancangan ini dipilih plate bahan konstruksi tangki adalah baja ASTM A36 katagori baja karbon rendah, dengan pertimbangan : - Merupakan jenis plate yang direkomendasikan sebagai material konstruksi storage vessel. - Memiliki Allowable Stress yang cukup besar 250 Mpa pada Yield Strength, 400 Mpa pada Tensile Strength, 160 Mpa pada Product Design Stress dan 171 Mpa pada Hydrostatic Test Stress. - Digunakan untuk bahan yang suhu 20º f sampai 650º f - Kuat dan tahan terhadap panas dan korosi - Harga relatif murah dan mudah didapatkan. (Brownell, 1959) (American Petroleum Institute, 2007)

6 6 B. Desain Komponen Tangki Crude Palm Oil (CPO) 1. Bottom Plate Gambar 3. Konsep Desain Annular & Bottom Plate

7 7 Gambar 4. Detail Konsep Desain Annular & Bottom Plate Bottom Plate dan annular plate adalah plate yang terdapat di dasar tangki. Plate dasar pada tangki harus mampu menahan tumpuan pada tangki, sehingga

8 8 pemasangan plate menggunakan sambungan las butt joint. Pada pengelasan antara shell plate dan bottom plate menggunakan sambungan las T joint. Plate harus dilas dengan kuat karena bagian dasar tangki akan mengalami tekanan yang sangat besar baik dari komponen tangki maupun Crude Palm Oil (CPO) yang ditampungnya.

9 9 2. Shell Plate Gambar 5. Konsep Desain Shell Plat

10 Gambar 6. Detail Konsep Desain Shell Plate 10

11 11 Shell plate adalah plate yang terdapat pada dinding tangki, plate tangki ini akan terbagi dalam beberapa tingkatan ketebalan yang berbeda yang disusun dari bawah sampai atas. Pemasangan shell plate disusun secara zig zag yang bertujuan untuk menghindari retakan yang memanjang dan pecahnya dinding serta distribusi beban plate lebih merata. Pengelasan pada shell plate ini menggunakan sambungan double vee groove

12 12 3. Rangka Atap Gambar 7. Konsep Desain Struktur Rangka Roof

13 13 Struktur rangka roof terdiri atas tiga column. Column adalah tiang tangki yang berfungsi sebagai penyangga rafter, girder dan roof plate. Pada column menggunakan profil baja WF 600 x 300 x 12 x 20. (SNI Baja Profil WF, 2005) Pada girder menggunakan profil baja WF 400 x 200 x 8 x 13 (SNI Baja Profil WF, 2005) dan pada rafter menggunakan profil baja UNP 250 x 90 x 9 x 10 (Badan Standardisasi Nasional Baja Profil U, 2006)

14 14 4. Roof Plate Gambar 8. Konsep Desain Roof

15 Gambar 9. Detail Konsep Desain Roof 15

16 16 Roof plate adalah plate yang terdapat di atas tangki, yang berfungsi sebagai atap untuk melindungi tangki dari hujan dan sinar matahari. Atap tangki berbentuk kerucut dengan sudut kemiringan, atap ini di tumpu oleh column, girder, dan rafter sebagai tumpuan plate. Plate pada atap disusun secara bertumpuk menggunakan jenis sambungan las lap joint pada setiap platenya

17 17 5. Top Angle Gambar Gambar Konsep Konsep Desain Desain Top Top Angle Angle Top angle terbuat dari profil siku yang menempel pada sisi atas course shell plate teratas. Kegunaan top angle adalah untuk memperkaku shell plate dan menopang roof plate pada posisi kemiringan.

18 18 6. Top Wind Girder Gambar 11. Konsep Desain Top Wind Girder Gambar 1.11 Konsep Desain Top Wind Girder Top wind girder diperlukan untuk menjaga bentuk dari tangki penimbun terutama pada saat menahan beban angin. Wind girder terbagi menjadi dua yaitu Top Wind Girder dan intermediate wind girder. Top wind girder selalu ada pada tangki letaknya pada ujung shell course bagian atas.

19 19 7. Intermediate Wind Girder Gambar Gambar 1.12 Konsep 12. Konsep Desain Desain Intermediate Intermediate Wind Wind Girder Girder Intermediate wind girder merupakan girder tambahan dimana posisi letaknya di bawah top wind girder atau lebih rendah. Intermediate wind girder berfungsi sebagai cincin untuk memperkaku shell plate saat menahan beban angin.

20 20 8. Manhole. Gambar 13. Konsep Desain Manhole Gambar 1.13 Konsep Desain Manhole Manhole diperlukan sebagai pintu masuk kedalam tangki untuk memudahkan proses perbaikan. Manhole terletak pada dinding tangki bawah agar mudah dijangkau.

21 21 9. Inlet Outlet Pipe Gambar 14. Konsep Desain Inlet Outlet Pipe Gambar 1.14 Konsep Desain Inlet Outlet Pipe Inlet outlet pipe berada bagian shell plate, berfungsi untuk memasukkan dan mengeluarkan Crude Palm Oil (CPO), inlet outlet pipe berbentuk pipa yang masuk ke dalam tangki.