1

Matakuliah : PEMILIHAN MATERIALNama : NOFRIALDI

OUTLINE MATERI

2

• Klasifikasi bejana tekan• Silinder dinding tipis• Hoop stress• Longitudinal stress• Desain pipa

TEGANGAN PADA BEJANA

Tegangan pada bejana tipis akibat tekanan dalam bejana (internal pressure)

- Hoop stress (tegangan tarik arah keliling) - Longitudinal stress (tegangan tarik arah memanjang)

3

HOOPE STRESS

4

ft = (p d )/ 2 t

p = tekanan dalam tabung

d = diameter dalam tabung

l = panjang tabung

t = tebal tabung

ft = tegangan tarik arah

keliling ( hoop stress)

dari bahan tabung

TEBAL BEJANA

Untuk perancangan tabung / silinder mesin :

t = (p d) / (2 ft ) + ( 6 – 12 mm)

Untuk rancangan bejana tekan yang besar :

t = (p d) / (2 ft )

Untuk rancangan bejana/ ketel uap, tebal dinding harus dikoreksi dengan tabel desain Boiler Code :

Diameter tabung (d) Diameter minimum ( t )

< 90 cm

90 < 135 cm

135 < 180 cm

> 180 cm

6 mm

7,5 mm

9 mm

12 mm

5

LONGITUDINAL STRESS

6

t

dppftl = (p d )/ 4 t

p = tekanan dalam tabung

d = diameter dalam tabung

l = panjang tabung

t = tebal tabung

ft = tegangan tarik arah keliling ( hoop

stress) dari bahan tabung

PRESSURE VESSEL PRESSURE VESSEL DESIGNDESIGN

BEJANA TEKAN DIFABRIKASI DENGAN LAS TEBAL PELAT BADAN BEJANA DENGAN TEKANAN INTERNAL: PR S E t a) BADAN SILINDRIS t = ATAU P = ( TEGANGAN MELINGKAR ) SE – 0.6 P R + 0.6 t

PR 2S E t b) BADAN SILINDRIS t = ATAU P = ( TEGANGAN MEMANJANG ) 2 S E + 0.4 P R – 0.4 t

PR 2 S E t C) BADAN BOLA t = ATAU P = 2 S E – 0.2 P R + 0.2 t

t = tebal minimu yang dikehendaki , inci S = nilai tegangan maksimum P = tekanan desain internal , psi yang diijinkan , psi R = jari jari dalam badan bejana . Inci E = efisiensi sambungan las

PRESSURE VESSEL PRESSURE VESSEL DESIGNDESIGN BEJANA TEKAN DIFABRIKASI DENGAN LAS TEBAL TUTUP ( HEAD ) : P. D 2 S E t a) TUTUP ELLIPSOIDAL t = ATAU P =

2 S E – 0.2 P D + 0.2 t

0.885 P L S E t

b ) TUTUP TORISPHERICAL t = ATAU P =

S E – 0.1 P 0.885 L + 0.1 t

P L 2 S E t

c ) TUTUP HEMISPHERICAL t = ATAU P =

2 S E – 0.2 P L + 0.2 t

P D 2 S E t cos α

d ) TUTUP CONICAL t = ATAU P =

2 cos α (SE – 0.6P) D + 1.2 t cos α

L = panjang total bagian vessel antara dua penopang

BEJANA TEKAN YANG DIFABRIKASI DENGAN LAS TEBAL PELAT BEJANA YANG BERTEKANAN EKSTERNAL

:a) BEJANA SILINDRIS : TEKANAN KERJA EKSTERNALMAKSIMUM 4 B

YANG DIIJINKAN ( Do/ t ≥ 10 ) P a =

3 ( Do / t )

TEKANAN KERJA EKSTERNALMAKSIMUM 2.167

YANG DIIJINKAN ( Do / t < 10 ) P a 1 = - 0.0833 B

( Do / t )

2 S 1

P a 2 = 1 -

Do / t D o / t

b ) BEJANA BOLA : TEKANAN KERJA EKSTERNAL MAKSIMUM 0.0625 E

YANG DIIJINKAN Pa =

( R o / t ) ²

PRESSURE VESSEL DESIGN

P a = TEKANAN KERJA EKSTERNAL

MAKSIMUM YANG DIIJINKAN

D o = DIAMETER LUAR Ro = RADIUS LUAR

B = FAKTOR PADA BAGAN SUB PART 3

ASME II D

PROBLEM

FUNGSI : SEBAGAI PENAMPUNG FLUIDA CAIR

CONSTRAINT : P = 150 Psi, T= 30 C OBJECTIVE :HARUS TAHAN KOROSI FREE VALRIABLE = PEMILIHAN

MATERIAL, STRESS, WALL THICKNESS?

10

SOLVING

MENGGUNAKAN MATERIAL ANTI KOROSI YANG PALING BAIK YAITU STAINLESS STEEL

MEMPUNYAI HARGA YANG PALING MURAH DIBANDINGKAN COPPER ALLOY

STAINLESS STEEL MEMPUNYAI TINGKAT TENSILE STRENGTH 480 S/D 590 MPA

11