Perencanaan
Bejana Bertekanan
Perancangan
Alat Industri
Dr. Srie Muljani
Faktor Korosi (C) = 1/16 – 1/8 in
Effisiensi Sambungan Las (e)
Double Welded Butt Joint type V dan U, faktor effisiensi ,
e = 80% (0.8)
Single Welded Butt Joint dengan backing up strip
e = 80% (0.8)
Single Welded Butt Joint tanpa backing up strip
e = 70 % (0.7)
Doublle Full Filled lap-joint dan Single full filled lap-joint
dengan plug. e = 65% (0.65)
Bejana Bertekanan Dalam
TEBAL SHELL
Code API ASME
Bejana SILINDER
P Di
t = ------------ + C
2 f e – P
Bejana SPHERICAL/BOLA
P Dm
t = ------------ + C
4 f e - P
Code ASME
Bejana SILINDER
P Di
t = ---------------- + C
f e – 0.6 P
Bejana SPHERICAL/BOLA
P R
t = ------------------- + C
2 f e – 0.2 P
t = tebal Shell (in)
P = tekanan operasi (psig)
Di = Diameter dalam (in)
f = ft = Stress yang dijinkan (psi)
e = effisiensi sambungan las
C = faktor korosi (in)
Stress pada Bejana Bertekanan Dalam Berdinding Tipis
Stress sejajar sumbu (longitudinal)
ft = Pi R/ 2 t = Pi D/ 4 t -------
f : stress longitudinal, p tekanan dalam, R : radius, dan t tebal shell.
Stress tegak lurus sumbu (circumferential)
ft= Pi R/ t = Pi D/ 2 t ------- t = Pi R /ft
f stress dalam arah radial
Stress yang ditimbulkan pada arah tegak lurus lebih besar dibanding arah sejajar maka dalam perencanaan digunakan persamaan stress untuk arah tegak lurus
jadi tebal shell :
t = Pi R / 2 ft
t = Pi R / ft
ft = Pi R / t
Tekanan Dalam pada Bejana Berdinding Tipis
Arah Stress (tegangan)
Stress sejajar sumbu
Stress tegak lurus sumbu
Bejana Berdinding Tipis
Tebal shell (dinding) bejana < 5 % diameter bejana
Bejana Berdinding Tebal
Tebal shell > 5 % diameter bejana
Perencanaan Bejana Tekanan Dalam
Pi
Po
Pi > Po
Pgauge = Pi - Po
Pdesign = Pgauge + Phidrostatis
Bejana BerTekanan
Tekanan Berdasarkan Operasi
Bejana Tekanan Dalam (Internal Pressure)
Bejana Tekanan Luar (Vaccum/External)
Tekanan Gabungan (luar dan dalam)
Tekanan berdasarkan pengaruh luar
Tekanan Angin
Tekanan karena Gempa Bumi
Tekanan karena Berat Bejana
Tekanan hidrostatis (berat liquid)
Faktor Yang Perlu Diperhatikan
Jenis Bejana
Bahan/Material Konstruksi
Stress (tegangan yang terjadi)
Harga (perhitungan ekonomi)
Faktor teknis :
Fungsi dan lokasi bejana
Sifat fluida
Suhu dan Tekanan
Volume / Kapasitas bejana
Tanpa Stiffener
Dengan Stiffeners
Stiffener dalam
Stiffener luar
Panjang L = jarak antar stiffener atau 1,11 d/t
L
Pi
Po
Bejana Tekanan Luar (Vaccum)
L
Pi < Po
Pgauge = Po - Pi
Tebal shell untuk bejana Tekanan Luar
Penentuan Pdesign
Asumsikan tebal shell : ts
Hitung Diameter Bejana
di = inside diameter
do = outside diameter (di + 2 ts)
Hitung Tinggi Bejana (H atau l)
Hitung l / do = ---
do / t = ---
Selanjutnya tentukan harga faktor B dari grafik 8.8 atau 8.9
Hitung Tekanan yang diijinkan :
Bandingkan : Pall dengan Pdesign
Bila Pall < Pdesign ---------- ts tidak dapat digunakan
Pall > Pdesign ---------- ts dapat digunakan
Pall = B / (do/t)
Contoh Soal
Bejana distilasi dengan diameter dalam 14 ft dan tinggi 21 ft dari tangen ke tangen. Bejana dilengkapi plate dengan jarak antar plate (tray) 39 in dan beroperasi pada tekanan full vaccum, temperatur 750 F. Bahan konstruksi carbon steel SA-283 grade B dengan yield strength 27.000 psi (tabel 5.1 B&Y) Tentukan tebal shell tanpa stiffener dan dengan stiffener yang berlokasi pada posisi plate (tray)
Tabel Beams, American Unit
Nominal size
Area of Section
Depth of Section
Width of Flange
Web Thickness
Axix
X - X
Axix
Y - Y
I
k
I
k
Tabel 7-2 s/d 7-6
Hesse "Process Equipment Design"
Stress Yang Diijinkan
Compressi Stress pada Kolom Penyangga
Beban Axsial ( terhadap sumbu x dan sumbu y) bersadar Standar AISC atau NES
L/k < 120 atau = 120
f = 17.000 – 0.485 (L/k)2 (psi)
L/k > 120
18.000
f = --------------------------- (psi)
1 + 1/18.000 (L/k)2
f = P / A
Standar
Tangki Penampung
Jenis kolom : Angle, I Beam, WF / Wide Flange Beam, Channel
Struktur KOLOM PENYANGGA
Bejana Pendek
Struktur Kolom Penyangga
Definisi
Bejana bertekanan adalah Suatu bejana tertutup, yang digunakan baik untuk menampung maupun sebagai bejana proses untuk gas atau liquid pada tekanan yang berbeda dari tekanan ambien (atmosfer)
Contoh bejana bertekanan :
Menara distilasi, bejana untuk oil refineries dan petrokimia, reaktor nuklir, bejana penampung untuk liquified gases antara lain ammonia, chlorine, propane, butane dan LPG.
Basic Design
Di sektor Industri bejana bertekanan dirancang agar beroperasi dengan aman berdasarkan tekanan dan temperatur, secara teknis disebut "Design Pressure" dan "Design Temperature".
Code Design
Suatu bejana yang dirancang untuk tekanan tinggi, faktor keamanan menjadi sangat signifikan, karena itu design dan sertifikasi dari bejana bertekanan didasarkan pada code design antara lain : ASME, ASTM, Pressure Vessel Code di North America, Pressure Equipment Directive of the EU (PED), Japanese Industrial Standard (JIS), CSA B51 di Canada dan standart internasional yang lain.
Bejana Bertekanan / Pressure vessel
faktor B dari grafik 8.8 atau 8.9 B&Y
L/do
do/t
B
A
temperatur
Pall = B / (do/t)
Tujuan Instruksional
Tujuan Instruksional Umum (TIU)
Setelah mengikuti mata kuliah PERANCANGAN ALAT mahasiswa dapat merancang bejana bertekanan baik bejana pendek, bejana bola dan bejana tinggi sesuai standar desain internasional yang berlaku dan mengedapankan keamananan dan keselamatan kerja serta mencegah kecelakaan kerja menggunakan manajemen K3 dengan benar
2. Tujuan Instruksional Khusus (TIK)
Mahasiswa diharapkan mampu :
Definisi bejana bertekanan, fungsi dan penggunaannya
Langkah perencanaan bejana pendek bertekanan dalam dan luar
Berbagai jenis tutup bejana (head) dan perencanaannya
Perencanaan kolom penahan (penyangga) bejana pendek
Perancangan total bejana pendek
Merancang tebal shell untuk bejana tinggi
Merancang skirt support dan pondasi bejana tinggi
Identifikasi kecelakaan akibat kegagalan perencanaan dan sop
Bejana
tinggi
Bejana Horizontal
Bejana Vertikal
Bejana Sperical
Bejana berJacket
Bejana Fermentor
Bejana Penampung
1. L,E Brownell & E. H Young, Process Equipment Design, Vessel Design
2. Ludwiq, 1979, Applied Process Design For Chemical and Petrochemical Plants, Vol III, New York
3. Hess and Rusthon, 1967 ,Process Equipment design, Princeton, New Jersey
Materi/Bahan Bacaan
Team Work Learning
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
Click icon to add picture
Click to edit Master text styles
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
#
Click to edit Master title style
#
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Click to edit Master text styles
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master subtitle style
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
#
#
