LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT
1.
TANGKI
Kode
: T-01
Fung Fungsi si
: Men Menyi yimp mpan an baha bahan n bak baku u metan metanol ol selam selamaa satu satu bula bulan n
Tuju Tujuan an
: a. Men Menentu entuk kan tipe tipe tang tangki ki b. Menentukan Menentukan bahan konstruksi tangki tangki c. Menentukan Menentukan kapasitas tangki d. Menentukan diameter dan tinggi tangki e. Menentukan tebal dinding tangki f. Menentukan jumlah plate dan tebal shell tiap plate plate g. Menentukan tinggi tinggi head dan tebal head tangki h. Menentukan diameter nole pengisian dan dan pengeluaran
a. Menentukan Tipe Tangki
!alam perancangan dipilih tangki silinder tegak dengan dasar datar (flate bottom) dan atasnya berbentuk kerucut (conical roof) dengan pertimbangan : ∗
Kondisi tangki pada tekanan 1 atm dan suhu "0 0#.
∗
Konstruksi sederhana sehingga harga lebih ekonomis.
∗
$ahan yang disimpan tidak mudah menguap.
b. Menentukan Bahan Kn!t"uk!i Tangki
!alam perancangan dipilih bahan konstruksi tangki carbon steel %& '(" )rade #* dengan pertimbangan : ∗
Memiliki allowable working stress cukup besar.
∗
Menyesuaikan dengan sifat fisis bahan baku.
∗
Kondisi penyimpanan pada suhu "0 0# dan tekanan 1 atm.
∗
+arganya relatif murah.
#. Menentukan Kapa!ita! Tangki
1. Menghitung density campuran metanol dan air Komponen
Massa ,kg
ρ ,kgliter
/olume ,liter
#+"+
'12*"
0*3(44
'35*10
+' 6umlah
1'3*" ''(4*4
0*2243
1'3*3'1 '(3'*('4
7ada kondisi suhu "0 0# ρ metanol 8 0*3(44 kgliter ρ air 8 0*2243 kgliter
ρ campuran 8
''(4*4 kg '(3'*('4 liter
8 0*322 kgliter 8 52*42 lbft " '. Menghitung kebutuhan metanol Kebutuhan metanol
8 ''(4*4 kgjam
!irancang untuk persediaan satu bulan* maka metanol yang harus disediakan : 8 ''(4*4 kgjam 9
'5 jam 1 hari
9 "0 hari
8 1454*"' kg 9 '*'0 lbkg 8 "4"0'04*14 lb ". Menghitung olume campuran masuk tangki : /olume tangki
8
"4"0'04*14 lb 52*42 lbft
"
8 3"03*0( ft " 8 '04(*3 m " $. Menentukan %ia&ete" $an Tinggi Tangki
;ntuk tangki berukuran besar dan tertutup digunakan persamaan ".1'* Brownell and Young !8
( "
+ ..................................................................................................,1
!ari persamaan ".1* Brownel and Young /8
. ! ' .+
π
...........................................................................................
5
,' '
( . + .+ π / 8 " 5
/ 8 *( 9 + "
1
/ " +8 *( 1
3"03*0( " 8 *( 8 '"*3 ft 8 3*1( m !iameter tangki : !8
8
( " ( "
+
9 '"*3 ft
8 4'*( ft 8 12*14 m !ari &ppendi9 <* Brownell and Young hal 346 * ukuran standar tangki yang digunakan adalah : ! 8 30 ft + 8 '5 ft / 8 14.50 bbl 8 "5(4*( m " %ehingga dalam perancangan direncanakan menggunakan satu tangki. +al ini dikarenakan ukuran standar tangki yang akan digunakan mencukupi kapasitas metanol yang masuk tangki* yaitu '04(*3 m ". e. Menentukan 'u&(ah P(ate $an Teba( She(( Tiap P(ate
!ari &ppendi9 < untuk ! 8 30 ft dan + 8 '5 ft* terdapat 5 buah course. !irencanakan menggunakan lebar plate komersial 4 ft sehingga untuk tinggi '5 ft dipakai plate dengan ketebalan berbeda.
4 ft 4 ft 4 ft 4 ft
$ahan yang dipilih adalah carbon steel %& '(" )rade # ( tabel 13.1, hal 21, Brownell) dengan karakteristik : F 8 1'40 psi < 8 ( = # 8 0*1' Tebal dinding tangki dihitung dengan persamaan ".14* hal 5* Brownell : ts 8
p 9 ! 'F 9 <
> # ...........................................................................................,"
!imana : ts 8 tebal shell* in F 8 stress yang diijinkan* psia < 8 effisiensi pengelasan ! 8 diameter tangki* in p 8 tekanan tangki* lbin' # 8 corrosion allo?ance* in p 8
ρ ( + - 1)
155
...........................................................................................,5
ρ 8 densitas air pada 40 0# 8 4'*"3 lbft "
+ 8 tinggi course* ft !ari persamaan " dan 5 diperoleh : ts 8
8
ρ ,+ - 1 9 !
' 9 155 9 F 9 <
>#
4'*"3 ,+ - 1 ,1' 9 30 ' 9 155 9 1'40 9 0*(
> 0*1'
8 0*01421( ,+-1 > 0*1' !irencanakan menggunakan shell plate dengan 3' in $utt-?elded course ,& !!endi" #, Brownell and Young). ;ntuk ukuran standart ! 8 30 ft dan + 8 '5 ft digunakan 5 course dengan ukuran berbeda. Cu"!e 1
ts 8 0*01421( ,+-1 > 0*1' 8 0*01421( , '5 -1 > 0*1' 8 0*1 in !ari ketentuan seperti pada hal "54* Brownell and Young dipilih tebal shell standar ( in. !irencanakan menggunakan 10 plate untuk tiap coarse dan allo?ance untuk ertical ?elded joint ,jarak sambungan antar plate 8 "' in* lebar 8 4 ft. @8
d - ?eld length
π
1'n
, Brownell and Young, hal )
!imana : @ 8 panjang tiap plate* ft ! 8 diameter dalam tangki > tebal shell A 8 jumlah plate Beld length 8 n 9 allo?able ?elded joint %ehingga :
@8
"*15 ,,30 9 1' + 0*4' - ,10 9 "' 1' 9 10
@ 8 '1*2( ft 6adi course 1 7anjang plate 8 '1*2( ft @ebar plate 8 4 ft Tebal plate 8 ( in Cu"!e )
ts 8 0*01421( ,+-1 > 0*1' 8 0*01421( , 1( -1 > 0*1' 8 0*51 in !ipilih tebal shell standar 1' in. @8
"*15 ,,30 9 1' + 0* - ,10 9 "' 1' 9 10
@ 8 '1*2( ft 6adi course ' 7anjang plate 8 '1*2( ft @ebar plate 8 4 ft Tebal plate 8 1' in Cu"!e *
ts 8 0*01421( ,+-1 > 0*1' 8 0*01421( , 1' -1 > 0*1' 8 0*"1 in !ipilih tebal shell standar "( in. @8
"*15 ,,30 9 1' + 0*"3 - ,10 9 "'
@ 8 '1*2( ft
1' 9 10
6adi course " 7anjang plate 8 '1*2( ft @ebar plate 8 4 ft Tebal plate 8 "( in Cu"!e +
ts 8 0*01421( ,+-1 > 0*1' 8 0*01421( , 4 -1 > 0*1' 8 0*'1 in !ipilih tebal shell standar 15 in. @8
"*15 ,,30 9 1' + 0*' - ,10 9 "' 1' 9 10
@ 8 '1*23 ft 6adi course " 7anjang plate 8 '1*23 ft @ebar plate 8 4 ft Tebal plate 8 15 in ,.
Menentukan Tp Ang(e untuk Cni#a( R,
Top angle untuk conical tangki dengan diameter lebih dari 40 ft adalah " 9 " 9 "( (hal 3, Brownell and Young) $ila digunakan 10 plate tiap angle* maka panjang tiap section : @8
"*15 ,,30 9 1' + "( - ,10 9 "' 1' 9 10
@ 8 '1*2( ft
g. Menentukan Tinggi Hea$ $an Teba( Hea$ Tangki
•
Menentukan Tinggi Hea$ Tangki
%udut %in
adalah sudut cone roof terhadap garis horisontal 8 !,5"0. ts 8 30,5"0 9 "( 8 11*4
Tinggi head dihitung dengan persamaan : tan
8 h,0*!
tan 11*4 8 h0* 9 30 h
8 0* 9 30 9 tan 11*4 8 3*14 ft
•
Menentukan Teba( Hea$ tangki
Tekanan penyimpanan 8 1 atm 8 15*3 psi Faktor keamanan 10 = %ehingga tekanan tangki menjadi 7
8 1*1 9 15*3 psi 8 14*13 psi
tebal head tangki ,Th dapat dihitung dengan persamaan :
7.!
Th 8
' cos θ ,f.< - 0*47
+ 0*1'
,7ers.
$ro?nell 14*13 9 30 9 1'
8
' 9 cos 11*4 ,,1'40 9 0*( - ,0*4 9 14*13
+
0*1'
8 0*33 in !igunakan Th standar 8 1"14 in
h. Menentukan %ia&ete" N--(e Pengi!ian $an Penge(ua"an
!igunakan persamaan : !i opt
8 "*2 ,Cf0*5,ρ0*1"
( $eters, hal 3%1)
!irencanakan ?aktu pengisian selama 10 jam Cf 8
3"03*0( 10 ""400
8 '*0" ft"s ρ
8 52*42 lb ft "
!i opt 8 "*2 ,'*0" 0*5 ,52*42 0*1" 8 (*21 in !igunakan pipa standar : ! nominal 8 10 in !
8 10*3 in
D!
8 10*0' in
Ball thickness 8 0*"4 in %chedule no. 50
4-15*
Ringka!an
Fungsi
: Menampung metanol untuk persediaan selama "0 hari
Kondisi
:
Temperatur
: "0 0#
Tekanan
: 1 atm
Bujud
: cair
Tipe
: %ilinder ertikal dengan flat bottom dan head conical roof
$ahan konstruksi : #arbon %teel %&-'(" )rade # 6umlah
: 1 buah
!iameter
: 30 ft
Tinggi
: '5 ft
6umlah #ourse
: 5 buah
#ourse 1
:
7anjang plate
: '1*2( ft
@ebar plate
: 4 ft
Tebal shell
: ( in
#ourse '
:
7anjang plate
: '1*2( ft
@ebar plate
: 4 ft
Tebal shell
: 1' in
#ourse "
:
7anjang plate
: '1*2( ft
@ebar plate
: 4 ft
Tebal shell
: "( in
#ourse 5
:
7anjang plate
: '1*23 ft
@ebar plate
: 4 ft
Tebal shell
: 15 in
Tinggi head
: 3*14 ft
Tebal head
: 1"14 in
Tinggi total
: "1*14 ft
