Sumber : Brownell & Young Process Equipment design. USA : Jon Wiley &Sons, Inc. Chapter 3, hal : Abdul Wahid Surhim

dokumen-dokumen yang mirip
Atmospheric Storage Tank

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Sebagai salah satu komoditi strategis didalam pembangunan tidak dapat

Jurnal FEMA, Volume 1, Nomor 4, Oktober 2013

BAB IV PERHITUNGAN ANALISA DAN PEMBAHASAN

PEMASANGAN STRUKTUR RANGKA ATAP YANG EFISIEN

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Tumpuan Rol

Perancangan Bejana (Vessel Design) 1. Faktor-faktor Mempengaruhi Desain Vessel

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

TUTUP BEJANA ( HEAD )

NAJA HIMAWAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN PRESSURE VESSEL KAPASITAS 0,017 M 3 TEKANAN 1 MPa UNTUK MENAMPUNG AIR KONDENSASI BOGE SCREW COMPRESSOR ABSTRAK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 3 SAMBUNGAN PAKU KELING

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Pengaruh Diameter Pin Terhadap Kekuatan dan Kualitas Joint Line Pada Proses Friction Wtir Welding Aluminium Seri 5083 Untuk Pre Fabrication

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. keliatan dan kekuatan yang tinggi. Keliatan atau ductility adalah kemampuan. tarik sebelum terjadi kegagalan (Bowles,1985).

Analisis Kekuatan Tangki CNG Ditinjau Dengan Material Logam Lapis Komposit Pada Kapal Pengangkut Compressed Natural Gas

TEORI SAMBUNGAN SUSUT

Integrity, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Perancangan Struktur Baja Kode : CIV 303. Sambungan Las.

BAB III PERANCANGAN PROSES

TUGAS PENYAMBUNGAN MATERIAL 5 RACHYANDI NURCAHYADI ( )

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Seiring dengan perkembangan teknologi dan kebutuhan, struktur sipil. yang mutlak harus dipenuhi seperti aspek ekonomi dan kemudahan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Prarancangan Pabrik Polipropilen Proses El Paso Fase Liquid Bulk Kapasitas Ton/Tahun BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES. Kode T-01 A/B T-05

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

KAPAL JURNAL ILMU PENGETAHUAN & TEKNOLOGI KELAUTAN

MACAM MACAM SAMBUNGAN

Oleh Wahyu Ade Saputra ( ) Dosen Pembimbing 1. Ir. Achmad Zubaydi, M.Eng., Ph.D 2. Ir. Soeweify, M.Eng

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1(Sept. 2012) ISSN: G-340


PERENCANAAN RANGKA ATAP BAJA RINGAN BERDASARKAN SNI 7971 : 2013 IMMANIAR F. SINAGA. Ir. Sanci Barus, M.T.

SKRIPSI PERANCANGAN TANGKI PENIMBUN SOLAR (HSD) TIPE FIXED CONE ROOF KAPASITAS BARREL

BAB 4 SAMBUNGAN LAS. Sambungan las (welding joint) merupakan jenis sambungan tetap. Sambungan las menghasilkan kekuatan sambungan yang besar.

Tugas Akhir. Studi Corrosion Fatigue Pada Sambungan Las SMAW Baja API 5L Grade X65 Dengan Variasi Waktu Pencelupan Dalam Larutan HCl

BAB I PENDAHULUAN. efisiensi waktu pada proyek konstruksi. Selain memiliki kelebihan baja juga

BAB I PENDAHULUAN. Dalam beberapa industri dapat ditemukan aplikasi sains yakni merubah suatu

PENGARUH POSISI PENGELASAN TERHADAP KEKUATAN TAKIK DAN KEKERASAN PADA SAMBUNGAN LAS PIPA

Dinding Penahan Tanah

ANALISA KEKUATAN TARIK PENYAMBUNGAN PELAT DENGAN KETEBALAN BERBEDA PADA TYPE SAMBUNGAN BUTT JOINT

a home base to excellence Mata Kuliah : Perancangan Struktur Baja Kode : TSP 306 Sambungan Baut Pertemuan - 12

DASAR-DASAR PENGELASAN

Struktur Rangka Ruang (Space frame)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Beton berlulang merupakan bahan konstruksi yang paling penting dan merupakan

BAB 2 SAMBUNGAN (JOINT ) 2.1. Sambungan Keling (Rivet)

SAMBUNGAN LAS 6.1 PERHITUNGAN KEKUATAN SAMBUNGAN LAS Sambungan Tumpu ( Butt Joint ).

SKRIPSI / TUGAS AKHIR

Proses Desain dan Perancangan Bejana Tekan Jenis Torispherical Head Cylindrical Vessel di PT. Asia Karsa Indah.

Frekuensi yang digunakan berkisar antara 10 hingga 500 khz, dan elektrode dikontakkan dengan benda kerja sehingga dihasilkan sambungan la

LAMPIRAN A GRAFIK DAN TABEL. 1. Grafik untuk menentukan dimensi optimal bejana tekan. [Ref.5 hal 273]

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pengertian rangka

BAB 4 STUDI KASUS. Sandi Nurjaman ( ) 4-1 Delta R Putra ( )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. juga memiliki iki sifat elastis dan daktilitas yang cukup tinggi gi sehingga dapat

BAB II LANDASAN TEORI

A. Dasar-dasar Pemilihan Bahan

TUGAS AKHIR MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PT. PERUSAHAAN GAS NEGARA SURABAYA MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM PADA BALOK ANAK

ELEMEN PENGIKAT SAMBUNGAN PERMANEN ( PENGELASAN & PENYOLDERAN )

Soal :Stabilitas Benda Terapung

PENGARUH VARIASI JARAK DAN SUDUT KONTAK SADDLE TERHADAP DISTRIBUSI TEGANGAN PADA BEJANA TEKAN HORIZONTAL

PENDAHULUAN PERUMUSAN MASALAH. Bagaimana pengaruh interaksi antar korosi terhadap tegangan pada pipa?

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang. Air adalah kebutuhan dasar manusia untuk kehidupan sehari-hari.

BAB I PENDAHULUAN. mempunyai peranan yang sangat penting dalam rekayasa serta reparasi

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilakukan dibeberapa tempat, sebagai berikut:

Tabung baja LPG SNI 1452:2007

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pelat dasar kolom mempunyai dua fungsi dasar : 1. Mentransfer beban dari kolom menuju ke fondasi.

PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. menyebabkan keruntuhan tekan, yang pada umumnya tidak ada tanda-tanda awal

BAB III SPESIFIKASI ALAT

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II DASAR TEORI. Mesin perajang singkong dengan penggerak motor listrik 0,5 Hp mempunyai

STORAGE TANK DAN PRESSURE VESSEL

BAB II PEMBAHASAN MATERI. fluida incompressible (fluida yang tidak mampu mampat) dari tempat yang rendah

Analisa Pemasangan Ekspansi Loop Akibat Terjadinya Upheaval Buckling pada Onshore Pipeline

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 8. BEJANA TEKAN (Pressure Vessel)

Prarancangan Pabrik Polistirena dengan Proses Polimerisasi Suspensi Kapasitas Ton/Tahun BAB III SPESIFIKASI ALAT

BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

BAB III DATA DESAIN DAN HASIL INSPEKSI

BAB I PENDAHULUAN. Dewasa ini bangunan baja semakin banyak diminati. Sehingga baja

PRESSUREMETER TEST (PMT)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Umum. Berkembangnya kemajuan teknologi bangunan bangunan tinggi disebabkan

III. METODOLOGI PENELITIAN. 2. Badan Latihan Kerja (BLK) Bandar Lampung sebagai tempat pengelasan

P ndahuluan alat sambung

a home base to excellence Mata Kuliah : Perancangan Struktur Baja Kode : TSP 306 Sambungan Las Pertemuan - 14

PERANCANGAN TEKNIS BAUT BATUAN BERDIAMETER 39 mm DENGAN KEKUATAN PENOPANGAN kn LOGO

BAB IV PEMBAHASAN. 4.1 Data Perancangan. Tekanan kerja / Po Temperatur kerja / To. : 0,9 MPa (130,53 psi) : 43ºC (109,4ºF)

BAB VI PROSES PENGELASAN

BAB III ANALISA PERENCANAAN STRUKTUR

BAB V PELAKSANAAN PEKERJAAN. Pekerjaan persiapan berupa Bahan bangunan merupakan elemen

Transkripsi:

Sumber : Brownell & Young. 1959. Process Equipment design. USA : Jon Wiley &Sons, Inc. Chapter 3, hal : 36-57 3 Abdul Wahid Surhim

*Vessel merupakan perlengkapan paling dasar dari industri kimia dan petrokimia *Digunakan sebagai tempat penyimpanan, maupun proses dari berbagai macam gas, cairan, dan padatan *Pendesainannya mencakup dasar desain perlengkapan lainnya yang lebih kompleks *Diatur dalam API Standard 12 C [USA]

*Biasanya dibuat dari logam, alloy, clad-metals

*Tangki Penampungan merupakan salah satu investasi yang signifikan *Tangki yang lebih besar menghasilkan biaya yang lebih rendah per volume cairan yang disimpan

*Diameter standar dari steel tanks pada tekanan atmosferik adalah 10 220 ft dengan tinggi 6 64 ft *Rasio antara tinggi dan diameter dipengaruhi oleh proses yang terjadi, luas lahan, dan juga batasan tinggi *Ukuran tank juga dipengaruhi oleh kapasitas produksi ataupun seasonal variations *Proporsi optimum dari D dan H terdapat diantara 2 batasan *Batas bawah terjadi ketika nilai dari shell, bottom, dan roof per satuan luas tidak dipengaruhi nilai D dan H *Batas atas terjadi ketika ketebalan shell dipengaruhi oleh D dan H

Menyederhanakan persamaan dengan substitusi H dalam bentuk D akan diperoleh: *Untuk menentukan proporsi optimum tank menggunakan persamaan 3.3, perlu ditentukan variabel harga untuk diferensiasi

*Karena alasan stabilitas elastisitas, ketebalan dinding minimal untuk tanki 45ft = 3/16 in, sedangkan yang ukurannya lebih besar tebalnya ¼ in. Sehingga tangki dengan tebal dinding ¼ in dianggap bebas dari D dan H. Substitusi ¼ in ke persamaan 3.18 dan 3.19:

Dengan menggunakan Persamaan 3.3 dan mendiferensiasi biaya total C terhadap diameter vessel D, dengan volume V diketahi dan faktor biaya c1, c2, c3, c4, dan c5 sebagai konstanta diketahui akan diperoleh: *Untuk biaya minimum, dc/dd=0 sehingga:

*Biaya tangki ini merupakan fungsi D dan H sebagai berikut: *Setelah dilakukan penurunan rumus akan diperoleh:

*Biasanya dibuat dari pelat tunggal baja dengan proporsi D= H *Tebal pelat antara 3/16 in atau ¼ in dengan lebar kurang dari 60 in *Baja ringan SA-7, SA-283, Grade C or D

Mayoritas berbentuk silinder karena struktur yang kuat dan mudah dibentuk. Beberapa jenis stress dapat terjadi pada silinder ini antara lain: *Longitudinal > tekanan dari dalam tangki *Circumferensial> tekanan dari dalam tangki *Residual weld> panas terlokalisir *Stress akibat angin, salju, dan es, peralatan tambahan dan dampak masukan *Stress karena perbedaan suhu

*Untuk double-welded butt-joint: *Untuk konstruksi lap-welded:

Butt-Welding vs Lap-Welding *

*Pilih butt atau lap-welding tergantung bagaimana desain dan analisa keekonomian dalam pembuatan tangki *Untuk tipe lap-welded horizontal joint, tebal maksimum lempengan adalah 5/8 inci. *Untuk tipe lap-welded vertical joint, tebal maksimum lempengan adalah 3/8 inci.

*Pengelasan tipe butt-welded joints bisa dilakukan pada lempengan dengan berbagai ketebalan sampai dengan 1,5 inci untuk yang berbahan carbon-steel *Pengelasan tipe butt-welded joints juga bisa dilakukan pada lempengan dengan berbagai ketebalan sampai dengan 1 3 16 inci untuk yang berbahan low-alloy high-strength steel *Pengelasan butt-welding lempengannya harus dibentuk persegi terlebih dahulu, sedangkan lap-welding tidak perlu *Karena hal tersebut lap-welding terbilang lebih murah, namun pemasangan butt-welding sedikit lebih cepat

*Struktur single-bevel double-welded butt joint merupakan struktur pengelasan tangki yang kuat menahan angin (cocok untuk tangki yang tinggi) *Struktur square-groove double-welded butt joint dan double-bevel double-welded butt joint dipilih untuk pengelasan tangki standar karena lebih ekonomis

Panjang tumpukan pada lap-welding sekurang-kurangnya adalah 5 kali tebal lempeng di mana dalam prakteknya tidak ada yang panjangnya kurang dari 1 inci t 5t

*Adalah pipa pendek yang dilas pada tangki yang berguna sebagai lubang masuk atau keluarnya fluida menuju atau keluar tangki *Nozzle jenis ulir biasa digunakan bila disambungkan dengan pipa berdiameter maksimal 3 inci *Nozzle rata (tak berulir) digunakan untuk pipa berdiameter di atas 3 inci *Letak nozzle keluaran biasanya terletak sedikit di atas dasar tangki yang bertujuan agar endapan tidak ikut terbawa fluida *Di dasar tangki biasanya ada nozzle tambahan untuk menguras tangki

Adalah lubang yang biasanya ada pada tangki ukuran besar untuk keluar masuknya orang dalam rangka mengamati kondisi ataupun membersihkan tangki

*Semua asesoris yang terbuka seperti nozzle dan manhole dengan diameter di atas 2 inci yang dipasang pada tangki harus diberi lempeng penguat *Lempeng penguat ini berfungsi untuk mencegah terjadinya kelebihan tekanan (overstressing) di sekeliling bagian yang terbuka tersebut

Cincin penguat (stiffening rings) http://www.mixtecna.com/products/mixers/1000-series-top-entry-open-tank-mixers

Mengapa perlu struktur penguat? * Pada tangki besar biasanya rentan terjadi pembengkokan pelat tangki, biasanya terjadi karena faktor alam seperti angin atau gempa * Struktur penguat pada tangki besar terbuka biasanya berupa logam berbentuk balok cincin yang dipasang mengelilingi tangki di bagian agak atas tangki (seperti terlihat pada gambar sebelumnya) *Sebenarnya ada 2 cara untuk membuat tangki besar menjadi kokoh: 1. Memberi cincin penguat seperti disebutkan di atas 2. Menambah ketebalan tangki *Lebih dipilih poin 1 karena bila menambah ketebalan tangki biayanya lebih mahal

Top Angle Curb Angle One Angle Two Angles Formed Plate *

Untuk mendesain cincin penguat, bisa melihat tabel yang telah dibuat oleh API (American Petroleum Institute) di samping *Kita perlu tahu nilai Section Modulus (akan dijelaskan pada slide selanjutnya)

*Section Modulus bisa dinyatakan secara langsung sebagai kemampuan/daya tahan suatu balok terhadap pembebanan (Tui, 2010) *Karena pada dasarnya cincin penguat adalah balok yang dibentuk melingkar, kita perlu mencari nilai Section Modulus dalam mendesainnya sebagai struktur penguat *Persamaan untuk mencari nilai Section Modulus pada cincin penguat adalah sebagai berikut: di mana: z = Section Modulus (inci 3 ) D = diameter tangki (ft) H = tinggi tangki (ft) *Dengan memperoleh nilai Section Modulus ini kita bisa langsung melihat tabel sebelumnya untuk mengetahui berapa ukuran dari cincin penguat yang dikehendaki

*Diketahui: *Diameter tangki = 80 ft *Tinggi tangki = 40 ft *Ingin dipasang cincin penguat jenis Formed Plate *Cincin penguat dibuat dari 20 buah balok *Ditanya: Bagaimana desainnya?

Jawab: *Desain Formed Plate: *Mencari nilai Section Modulus: *Lihat Tabel:

Tiap balok akan memenuhi sudut lingkaran tangki sebesar: 360 o /20 = 18 o *Desainnya seperti gambar di samping *Menentukan nilai x: *Panjang inside chord untuk 2 balok:

Panjang outside chord untuk 2 balok: *Panjang 1 balok: *Jadi, dibutuhkan 20 balok dengan panjang masing-masing + 12 ft untuk membuat cincin penguat dengan lebar + 12 inci

*Tangki tertutup mempunyai struktur tambahan di bagian atas, sehingga hanya memerlukan cincin penguat berukuran kecil. Diameter Penyangga Kolom (ft) Ukuran minimum sudut penguat (in) Kurang dari 35 2 1 2 x2 1 2 x 1 4 35-60 2 1 2 x2 1 2 x 5 16 Diatas 60 3 x 3 x 3 8

*Self- supporting roof adalah atap yang hanya disangga hanya pada lingkaran luar tanpa adanya tambahan penyangga terstruktur. *Jenis atap ini menyebabkan tegangan pada lapisan atap dan juga pada shell, maka dari itu diperlukan sudut penguat pada bagian persimpangan atap dan shell untuk menyerap tegangan.

Gambar 3.19 Beban diatap kerucut Keterangan : α = luas area cincin penguat in 2 D = diameter tangki ft θ = sudut kerucut dengan horizontal lb P = beban atap ft 2 T 1 = tegangan kompresif pergaris pinggir kerucut T 2 = tegangan tarik per garis linkaran ( lb in ) T 3 = Komponen horizontalt 1 ( lb in ) F = tegangan tarik lingkaran cincin penguat lb W = total beban pada atap lb. = πd2 4 P f = tegangan tarik lb in 2 lb in

API Standard 12 C merekomendasikan Eq. 3.23 u/ menentukan luas penguat yang dibutuhkan (3.23)

Dik : -tangki steel dengan kapasitas minyak sebesar 55,000 bbl. -Beratap kerucut yang disangga dengan kolom internal, balok, dan kasau. Dit : Perhitungan desain tangki dan gambarnya Jawab:

Asumsi : * Biaya shell per luas area (C 1 ) = 2x biaya dasar perluas area (C 2 ) * Biaya atap (C 3 ) = 1,8 C 2 * Biaya lahan (C 4 ) dan persiapan (C 5 ) = 0.4 C 2 Substitusi ke pers 3.9 D = 2.5 H Substitusi ke persamaan 3.1 Jadi,tangki ini akan dibuat dengan diameter 100 ft dan tinggi 40 ft

Tebal dasar shell (pers 3.18) Sedangkan tebal t 3 dengan H= 24 ft adalah: t 1 = 0. 57 in Digunakan 10 pirirngan dengan tebal sambungan lasnya adalah 5/32 in. panjang pusat masing-masing piring : t 3 = 0. 34 in Tebal t 4 dengan H= 15 ft adalah: Tinggi piringan shell adalah 8ft (sesuai standar) Tebal shell kulit (pers 3.18) dengan tinggi 40 ft 8 ft = 32 ft. t 5 = 0. 25 in t 4 = 0. 25 in t 1 = 0. 46 in

Gambar 3.21. Detail shell untuk contoh desain 3.23

* Dengan menggunakan 10 kali panjang sudut atas, maka panjang setiap bagian sudut adalah : Gambar 3.20 Tampilan elevasi shell untuk contoh desain 3.2