perancangan storage

Review Storage VesselJenis Bahan yang disimpan pada Storage Vessel:Liquid (Non Volatile dan Volatile)Gas (Atmospheric dan Under Pressure)Liquified Gaseous atau Gas yang dicairkan (Cryogenic atau disimpan pada T rendah dan Non Cryogenic)

Bentuk dan Jenis VesselBerdasarkan bentuk geometrik:a. Vessel berbentuk bola: pressure vessel yang digunakan untuk menyimpan gas-gas yang dicairkan seperti LPG, LNG, O2, N2 dan lain-lain. Tangki ini dapat menyimpan gas cair tersebut hingga tekanan 75 psi. volume tangki dapat mencapai 50.000 barrel.

Bentuk dan Jenis Vesselb. Vessel berbentuk silinder: digunakan untuk menyimpan bahan-bahan yang mudah terbakar, meledak, dan mudah menguap seperti gasoline. Bahan disimpan dengan tekanan rendah 0,5 psi sampai 15 psig.

Bentuk dan Jenis VesselJika didasarkan pada fungsi / penggunaan vessel, di industri dijumpai ada vessel yang berfungsi untuk:a. Berlangsungnya suatu proses kimia (vessel proses mis. Reaktor, menara pemisah / destilation tower dll.)b Untuk melakukan penyimpanan bahan kimia. Secara umum vessel yang pada penggunaannya sebagai tempat penyimpanan (storage vessel), dikenal dengan sebutan tangki storageC. Baik vessel ataupun tangki storage pada pemakaian dapat pada beban tekanan yang tinggi (pressure vessel, stoarage vessel: tangki bola), ataupun pada beban tekanan yang rendah (under vacuum pressure), bahkan pada tekanan atmospherik (tang penyimpan silinder tegak )

Storage Tanks - Atmospheric Tanks 1. Open top (no roof) - has no roof and may store or process non-volatile liquids such as water, brine, etc. 2. Fixed roof - Tengki jenis fixed roof adalah tengki silinder dengan konfigurasi atapnya bersatu dengan dinding shellnya. dari bentuk roofnya dapat berbentuk cone (kerucut) atau dome (kubah). Tengki ini biasanya digunakan untuk fuida bertekanan rendah.- Generally used for gas oil, water, chemicals.

Storage Tanks - Atmospheric Tanks 3. Floating roof - Atap pada flouting roof tidak menyatu dengan dinding (shell). Roof ini dapat bergerak naik atau turun tergantung dari level fluida didalamnya. Fouting ini akan berada diatasnya jika isi fluida didalamnya tinggi ( hight ) dan akan berada dibawah ketika level fluida didalamnya rendah (low).Untuk zat cair yang sangat volatil, untuk meminimasi loss dan konsequences, dipakai konstruksi floating roof. - Generally used for crude oil, gasoline, napthas

Hard Top Fan Floating Roof Tank

General - Tanks/VesselsHorizontal vs. Vertical

Vertical preferred when:small liquid loadlimited plot spaceease of level control is desiredDiletakan secara outdoor system

12

Horizontal preferred when:large liquid loads are involved, consequently hold-up will set the sizeindoor sistem dengan cara dikubur di bawah tanah

Perancangan VesselKomponen Vessel:1. Kulit (Shell) merupakan bagian yang menyelimuti seluruh bagian dari bejana tekan.Kulit bejana tekan ini meliputi:a. Kulit silinder (cylindrical shell)b. Kulit bulat (spherical shell)2. Head merupakan bagian penutup akhir dari suatu pressure vessel yaitu;Sphere and hemispherical head2:1 Ellipsoidal or semi elliptical headFlanged and dished head (F&D Head)Cone and conical section

Perancangan VesselKomponen Vessel:3. NozzlePada umumnya terdiri dari potongan pendek sebuah pipa yang dilas di kulit bejana tekan atau bagian head dengan sebua flange sebagai penghubung akhir ke pipa dengan menggunakan baut. 4. Penyangga: Struktur penyangga vessel

The five principle methods of NDT used are:Visual testing (VT)Penetrant testing (PT)Magnetic particle testing (MT)Ultrasonic testing (UT) Radiographic testing (RT)

Selection Of The Type Of Vessel:The operating temperature and pressure. Function and location of the vessel.Nature of fluid. Necessary volume for storage or capacity for processingDesign LoadsMaterialsAllowable Stress

Perancangan Storage VesselKondisi Operasi:Kondisi Desain:P desain = (1,10 1,2) P operasiT desain = T operasi + 50 FDimensi DasarLow Pressure Tanks (50 75 psig): L/D = 3 sampai 4P > 100 psig : L/D = 4 sampai 6

Perancangan Storage VesselBahan Konstruksi: Pemilihan bahan didasarkan pada:Cukup kuat untuk menahan beban yang adaTahan terhadap perubahan suhu yang ekstremTahan terhadap bahan kimia yang berkontakHargaBiasanya terbuat dari metal, alloy, bahan yang dilapisi bahan yang sesuai dengan bahan yang disimpan.Jika tidak korosif cukup dipilih bahan baja dengan C rendah.

Dimensi Storage VesselNilai D/H optimumUntuk Atmosferic storage vessel telah ada standar:

Dimensi Storage Vessel

Perancangan Pressure Vessel

PRESSURE VESSELSPressure vessels are the containers for fluids under high pressure.

They are used in a variety of industries like

Petroleum refiningChemical PowerFood & beveragePharmaceutical

PERANCANGAN PRESSURE VESSELSBila sebuah bejana tekan yang dirancang tidak tepat untuk menahan tekanan yang tinggi maka bahaya keamanan akan mengancam. Oleh karena itu, standar rancangan dan sertifikasi bejana tekan dibuat melalui beberapa design code seperti ASME Boiler and Pressure Vessel di Amerika, Pressure Equipment Directive of the EU (PED), Japanese Industrial Standard (JIS), CSA B51 di Canada, AS1210 di Australia dan standar internasional lain seperti Lloyds, Germanischer Lloyd

ASME Boiler and Pressure Vessel CodeASME BPV Code is the legally required standard for pressure vessel design, fabrication, inspection and testing in North America SectionIRules for construction of power boilersIIMaterialsIIINuclear power plant componentsIVRules for construction of heating boilersVNondestructive examinationVIRecommended rules for the care and operation of heating boilersVIIRecommended guidelines for the care of power boilersVIIIRules for the construction of pressure vesselsDivision 1Division 2Alternative rulesDivision 3Alternative rules for the construction of high pressure vesselsIXWelding and brazing qualificationsXFiber-reinforced plastic vesselsXIRules for in service inspection of nuclear power plant componentsXIIRules for construction and continued service of transport tanks

Advantages of Designing to CodeThe Code is a consensus best practiceIt is usually required by lawLocal requirements may vary (particularly overseas), but ASME code is usually recognized as acceptableAlways check for local regulations that may require stricter standardsCode rules are often applied even for vessels that dont require construction to codeSavings of not following code rules are negligible as vessel shops are set up to do everything to code

MAIN COMPONENTS OF PRESSURE VESSEL

Following are the main components of pressure Vessels in general

Shell HeadNozzleSupport

SHELL merupakan bagian yang menyelimuti seluruh bagian dari bejana tekan.Kulit bejana tekan ini meliputi:A. Kulit silinder (cylindrical shell)B. Kulit bulat (spherical shell)Untuk menghitung ketebalan pelat shell yang dibutuhkan pada sebuah bejana tekan, maka dilakukan perhitungan dengan formula yang sudah disediakan oleh ASME. Dalam perancangan bejana tekan standar yang digunakan adalah Standar ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 1 Rules For Construction of Pressure Vessels.

SHELL Untuk mendapatkan ketebalan pelat shell yang dibutuhkan, maka formula yang akan dipergunakan berdasar pada tekanan dalam bejana (internal pressure):t = ( PR / (SE- 0.6P) ) + CADimana :t = Tebal shell (inch)P = Design Pressure atau Allowable working pressure , psiS = Stress Value material, psiE = Joint efficiency (hal ini juga didasarkan pada jenis welding joint yang dipergunakan. Harga dari joint efficiency yang dipergunakan umumnya adalah 0.8 dan 1)R = Inside Radius, inchesCA = Corrosion Allowance, inches (pada umumnya harga yang dipakai adalah 0.125 atau 3 mm)

Perancangan Heads Tutup tangki (head) adalah bagian tutup atas suatu tangki yang penggunaanya disesuaikandengan tekanan operasi. Tutup bejana tersebut terbagi menjadi 5 bentuk yaitu:1. Hemispherical Head (Tutup Bejana bentuk Setengah Bola)Bentuk hemispherical atau setengah bola adalah bentuk yang ideal untuk head atau tutup bejana, Hal ini disebabkan tekanan dalam bejana tersebut dibagi rata di seluruh permukaan head. Jari-jari (r)dari head sama dengan jari-jari bagian silinder bejana.

1. Hemispherical Head

Biasanya tutup atau head yang berbentuksetengah bola ini digunakan untuk bejana yang menggunakan tekanan tinggi. Suatu tutup bejana setengah bola adalah bentuk yang paling kuat, mampu menahan tekan dua kali lebih banyak dari bentuk tutup torisperikal dilihat dari ketebalan yang sama


Dari segi biaya, pembuatan suatu bejana setengah bola lebih tinggi dibandingkan dengan pembuatan torisphericalKarena tutup ini terdiri dari sejumlah kelopak bunga atau Gores. Jumlah Gores tergantung pada ukuran kepala dan ketebalan pelat yang akan digunakan. Aplikasi umum lainnya untuk stainless steel cooking kettles dengan steam jackets. Dari berbagai macam pengujian didapat bahwa untuk tekanan sama di bagian yang silindris dan tutup setengah bola dari suatu bejana, ketebalan dari tutup yang diperlukan adalah separuh silinder tangkinya. Persyaratan Thicknessnya jika thickness padaHemispherical Heads tidak lebih 0.356 L atau P tidak lebih dari 0.665 SE


Adapun formula untuk perhitungan Thickness Required yaitu:

P = tekanan desain atau tekanan maksimal yang bekerja pada ketel uap (psi atau Pa)S = nilai tegangan dari material (psi atau Pa)E = efisiensi dari pengelasanD = diameter bagian dalam ketel uap (inchi atau mm)L = diameter bagian dalam dari tutup tipe Torishperical(inchi atau mm)t = ketebalan tutup V (inchi atau mm)

2. Tutup bejana bentuk Elliptical (Bentuk Ellips)

Tutup bejana bentuk Elliptical dihasilkan dengan perbandingan axis mayor dan minor 2:1 sehingga kekuatan tutup mendekati sama dengan kekuatan pipa shell silinder yang sesuai dengan diameter dalam dan diameter luarnya. Karena alasan ini banyak perusahaan menstandarisasi pembuatan elliptical dished dengan perbandingan axis 2: 1


Adapun formula untuk perhitungan Thickness Required yaitu:

P = tekanan desain atau tekanan maksimal yang bekerja pada ketel uap (psi atau Pa)S = nilai tegangan dari material (psi atau Pa)E = efisiensi dari pengelasanD = diameter bagian dalam ketel uap (inchi atau mm)L = diameter bagian dalam dari tutup tipe Torishperical(inchi atau mm)t = ketebalan tutup V (inchi atau mm)

2. 3.3. Conical Head ( Bejana Konis )

Tutup bejana conis secara luas digunakan sebagai tutup bawah untuk jenis peralatanproses seperti evaporator, spray dryer, kristalizer, dan settling tank ( tangki pengendap). Selainitu biasanya digunakan sebagai penutup atas pada tangki slinder tegak dengan alas flat bottom yang beroperasi pada tekanan atmosferik. Keuntungan menggunakan tutup bejana conis bawah adalah dalam akumulasi dan pembuangan padatan pada alat tersebut

2. 3.3. Conical Head ( Bejana Konis )

Besarnya sudut yang dibentuk tutup bejana conis atas tangki silinder tegak dengan alas flat bottom adalah < 45 deg ( menurut Morris ), tetapi menurut Buthod dan Megsey < 30 deg.

3. Conical Head ( Bejana Konis )

Adapun formula untuk perhitungan Thickness Required yaitu

(sudut puncak tutup) 30, jika lebih dari 30 maka ada perhitungan khusus P = tekanan desain atau tekanan maksimal yang bekerja pada ketel uap (psi atau Pa)S = nilai tegangan dari material (psi atau Pa)E = efisiensi dari pengelasanD = diameter bagian dalam ketel uap (inchi atau mm)L = diameter bagian dalam dari tutup tipe Torishperical(inchi atau mm)t = ketebalan tutup V (inchi atau mm)

4. Tutup bejana datar (Flanged Head)Perancangan tutup bejana ini adalah yang paling ekonomis karena gabungan antara flangedan flat plate. Aplikasi nya dapat digunakan sebagai tutup bejan penyimpan jenis slinderhorizontal yanng beroperasi pada tekanan, P atm dan tutup bawah pada tangki silinder tegakdengan tutup atas conical yang berdiameter < 20 ft. Jenis ini dapat digunakan untuk menyimpanfuel oil, kerosen, minyak solar, atau cairan yang mempunyai tekanan uap rendah

4. Tutup bejana datar (Flanged Head)Adapun formula untuk perhitungan Thickness Required yaitu

P = tekanan desain atau tekanan maksimal yang bekerja pada ketel uap (psi atau Pa)f = stress yang diijinkan (psi atau Pa)C = Konstantad = diameter bagian dalam shell (inchi atau mm)c = faktor koreksith= ketebalan head (inchi atau mm)

***********

perancangan storage

Documents