pressure vessel design

PRESSURE VESSEL DESIGNMendesain kekuatan berdasarkan tekanan yang bekerja di dalam bejana. Tegangan tarik timbul secara merata bekerja pada dinding tabung tipis akibat tekanan dalam tanki.

Question:DIKETAHUI :1. Isi udara bertekanan ( Compressed Air )2. Tekanan 7 kgf/cm2G3. Temperatur = 40 0C4. Volume = 20 m3

Answer:DESAIN TANKI :1. Material SS 4002. Dimensi sesuai gambar di samping ( L = 4 m ; d = 2,5 m ; r2 = 0.25 m )3. Tebal bejana = 10,92 mm4. Tebal head = 13.4 mm

Berikut adalah step di dalam perhitungan:

1. Perhitungan volumePerhitungan volume dilakukan dengan cara menghitung volume dari tabung di tambah dengan volume 2 x segment of sphere. Dengan menggunakan metode optimasi maupun dengan asumsi perbandingan dari tinggi sphare/head, tinggi tabung, dan diameter bejana dengan tetap mempertimbangkan proporsianalitas dari bejana maka dimensi untuk kapasitas 20 m3 dapat ditentukan. Misal kan dari perhitungan diperoleh:- Diameter bejana (d) = 2 m- Tinggi sphare (a/2) = 0.5 m- Tinggi tabung = 6 mMaka kapasitas tanki = 20.9 m3

2. Pemilihan MaterialUntuk aplikasi udara bertekanan maka digunakan material SS 400.Strength of material (S)= 40 kgf/mm2.Safety factor = 4Allowable Stress = 40/4 =10 kgf/mm2

3. Perhitungan tebal plateTekanan design tanki :- p = 10 kgf/cm2G = 0.1 kgf/mm2G- d = 1000 mm- S = 10 kgf/mm2- E (Efisiensi Pengelasan) = 0.9 (dilakukan test radiografi dari bagian lasan)- c (Corrosion allowance) = 1 mm

dari data di atas maka tebal bejana dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:- Tebal body (t1) = (pdE/2S)+c = 11 mm- Tebal head (t2) = (rkpE/2S)+c = 11 mmdimana r=r1=1000 mmr2 = 500 mmk = r1/r2 = 2

4. InspeksiSetelah tanki dibuat maka harus dilakukan inspeksi sebagai berikut:1) Pressure testdilakukan dengan hydro test, dengan pressure 1.5 kali pressure design = 1.5 x 10 = 15 kgf/cm2G.2) Airtight (Vakum) dengan pressure =12.5 kgf/cm2G3) Test ketebalan, dilakukan dengan UT4) Ukuran diameter luar dan ketinggian5) Kondisi permukaan (Visual Test)6) Inspeksi las, dengan radiografi (RT)7) Inspeksi body (Visual Test)