3/20/2014
TANGKI TIMBUN
Oleh
Tangki Timbun
1
3/20/2014
Tang angki ki ya yang ng ber berfun fungs gsii se seba baga gaii temp tempat at penyimpanan/wadah untuk zat cair atau gas, baik berupa bahan baku, bahan jadi atau bahan pencam pencampur pur..
Tangki Timbun
Tipe Tangki Timbun
Type of Storage Tank
Open Top Tank (Atmospheric)
Fixed Roof Tank (Atmospheric)
Floating Roof Tank
Others (Pressurized)
Flat Roof
Internal Floating Roof
Cylindrical Tank
Cone Roof
External Floating Roof
Spherical Tank
Dome Roof
Umbrella Roof
Tangki Timbun
2
3/20/2014
Tipe Tangki Timbun Berdasarkan Letak : 1. Di atas tanah (Above Ground Tank) 2. Di bawa bawah h tana tanah h (Und (Under er Grou Ground nd Tank ank atau atau Burried Tank) 3. Setengah pendam (Semi Burried Tank) Tank)
Above Ground Ground Tank Under Ground Tank
Semi Burried Tank
Tangki Timbun
Standart Stand art Tangki Tangki Standart yang yang umum dipakai dalam pembuatan tangki : Country
ID
Title
API Sp Spec 12 12D
Specifications for Field Welded Tanks for Storage of Production Liquids
API API Spe Specc 12F
Shop Shop Welde elded d Tanks Tanks for for Stora Storage ge of Produc Productio tion n Liquids Liquids
API Std 620
Design and Construction of Large, Welded, Low Pressure Storage Tanks
API Std Std 650 650
Welde elded d Ste Steel Tan Tanks ks for Oil Oil Stor Storag agee
UL Std 142
Standard for Steel Aboveground Tanks for Flammable and Combustible Liquids
British
BS 2654
Manufacture of Vertical Storage Tanks with Buttwelded Shells for the Petroleum Industry
German
DIN 4119 4119 Part 1 &2
Above Ground Cylindrical Flat Bottomed Storage Tanks of Metallic Materials
American
Tangki Timbun
3
3/20/2014
Eleventh Edition , June 2007 Addendum 2 : November 2009 Tangki Timbun
Konstruksi Dasar
Tangki Timbun
4
3/20/2014
Tahapan Pembangunan Tangki Timbun
Needs Fabrication Basic Design + Engineering Spec
Erection
Design
Final Testing
Procurement
Commisioning Tangki Timbun
Ruang Lingkup Tangki Timbun
5
3/20/2014
Ruang Lingkup Menetapkan persyaratan minimum untuk bahan, desain, fabrikasi, konstruksi, dan pengujian untuk tangki penyimpanan vertikal, silinder, di atas tanah, tertutup dan terbuka atas, pengelasan baja karbon atau baja stainless dalam berbagai ukuran dan kapasitas untuk tekanan internal mendekati tekanan atmosfer (tekanan internal tidak melebihi berat pelat atap). Berlaku hanya untuk tangki yang seluruh bagian dasarnya didukung secara seragam/merata.
Tangki Timbun
Ruang Lingkup
Tangki pada layanan non-refrigerated yang memiliki desain suhu maksimum 93 °C (200 °F) atau kurang.
Pemanufaktur sepenuhnya bertanggung ‐ jawab atas dipenuhinya persyaratan Standar ini. Pemeriksaan
oleh inspektur Pembeli tidak meniadakan kewajiban Pemanufaktur untuk memberikan kontrol kualitas dan inspeksi yang diperlukan untuk memastikan kesesuaian terhadap standar tersebut.
Tangki Timbun
6
3/20/2014
Material
Tangki Timbun
Material Harus memenuhi spesifikasi yang tertera dalam API ‐ 650 beserta limitasi dan modifikasi yang dibolehkan dalam standar tersebut. Material yang diproduksi dengan spesifikasi lainnya dapat diterima, sejauh material disertifikasi dengan persyaratan yang memenuhi salah satu dari yang ada di daftar yang tertera di API ‐ 650, serta disetujui oleh Purchaser. Material yang tidak beridentitas (Unidentified), baru/belum dipakai, boleh diterima, asalkan lulus uji yang disyaratkan di dalam Appendix N. Tangki Timbun
7
3/20/2014
Material
Material pelat dibagi dalam kelompok Group I sampai VI pada Table 4–3a/b. Pelat untuk shell dibatasi sampai tebal 1.75 inch (45 mm). Untuk insert atau flange boleh lebih dari 1.75 inch. Pelat dengan tebal di atas 1.5 inch (40 mm) harus dinormalized atau quench tempered, killed, dengan cara fine grain practice, dan disyaratkan impact test .
Tangki Timbun
Material
Pelat yang memenuhi persyaratan spesifikasi ASTM pada para 4.2.2 dapat diterima dengan batasan, terutama tebal maksimalnya. Pelat memenuhi persyaratan spesifikasi CSA pada para 4.2.3 dapat diterima dengan batasan, tebal maksimal dan kadar paduan yang dibolehkan untuk pengaturan butir (Grain Refinement). Pelat sesuai ISO 630 grades E275 & E355 dapat diterima dengan batasan tertera para 4.2.4.
Tangki Timbun
8
3/20/2014
Material Pelat yang memenuhi National Standard selain dari ASTM, CSA and ISO dapat diterima, sejauh persyaratan komposisi kimia dan sifat mekanis memenuhi salah satu yang tercantum dalam Table 4‐ 2 ( para 4.2.5). Material harus memenuhi persyaratan yang tertera dalam spesifikasi yang ada dalam daftar, namun tidak ada pembatasan tentang lokasi manufakturingnya.
Tangki Timbun
Material
Material harus sesuai untuk dikerjakan dengan las fusi. Apabila ada reparasi (surface defect), maka harus menggunakan elektrode las rendah Hidrogen, yang sifat komposisi kimia, kekuatan dan kualitasnya kompaktibel dengan material pelatnya. Dalam pemesanan (purchase order), Purchaser harus mencantumkan, apakah produser yang harus melakukan heat treatment plate tersebut.
Tangki Timbun
9
3/20/2014
Material
Apabila disyaratkan normalized plate, dapat digunakan controlled ‐ rolled plates (untuk peningkatan notch thoughness) tetapi harus mendapat persetujuan Purchaser, dan disyaratkan Impact test . Persyaratan sampel untuk Impact test harus diambil setelah heat treatment dan memenuhi persyaratan energi seperti disyaratkan.
Tangki Timbun
desain
Tangki Timbun
10
3/20/2014
Tahapan Desain
Basic Design Design Calculation Detail Design WPS Construction Drawing
Quality Plan
Tangki Timbun
Desain Sambungan Las Umum : 1. Semua sambungan las mengacu pada gambar 5-1 sampai 5-3C. 2. Sambungan las pada plat bottom harus dihilangkan jika mengenai plat shell.
Sambungan Vertikal Pelat Shell : 1. Harus butt joint penetrasi penuh. 2. Sambungan vertikal pada shell course yang berdekatan tidak boleh segaris, tetapi harus diberi jarak sejauh minimal 5 X tebal pelat tertebal. Tangki Timbun
11
3/20/2014
Desain Sambungan Las
Sambungan Horisontal Pelat Shell : 1. Harus butt joint penetrasi penuh, kecuali top angle. 2. Kecuali dispesifikasikan, centerline dua shell yang disambungkan horizontal harus segaris . Sambungan Lap Pelat Bottom : 1. Tumpukan 3 plat harus mempunyai jarak minimal 300 mm dari masing-masing plat, shell, sambungan butt pada plat annular dan sambungan antara plat bottom dan annular. 2. Pengelasan hanya dilakukan pada sisi atas saja. Tangki Timbun
Desain Sambungan Las
Sambungan Butt Plat Bottom : 1. Untuk sambungan yang menggunaan backing strip , tebalnya minimal 3 mm dan root opening tidak boleh kurang dari 6 mm. 2. Sambungan 3 plat harus mempunyai jarak minimal 300 mm dari masing-masing plat dan shell.
Sambungan Plat Annular : Sambungan radial plat annular harus dilas butt.
Tangki Timbun
12
3/20/2014
Desain Sambungan Las Sambungan Fillet Pelat Shell ke Bottom/Annular : 1. Untuk tebal pelat bottom/annular maksimal 13 mm, ukuran las setiap sisinya tidak boleh melebihi 13 mm dan tidak kurang dari tebal nominal tertipis dari kedua pelat yang disambung atau minimal : Nominal Tebal Shell
Minimum Ukuran Fillet
5
5
> 5 to 20
6
> 20 to 32
8
> 32 to 45
10
Tangki Timbun
Desain Sambungan Las
2. Untuk tebal pelat bottom/annular lebih dari 13 mm, lihat figur 5-3C tetapi tidak melebihi tebal pelat shell. Sambungan Wind Girder : Sambungan ring harus dilas butt full penetration.
Sambungan Roof dan Top Angle : Dilas kontinyu pada sisi atas dengan pengelasan fillet atau butt.
Tangki Timbun
13
3/20/2014
Pertimbangan Desain Beban Desain : 1. Dead Load : berat tangki dan komponennya termasuk CA. 2. Design External Pressure : tidak kurang dari 0.25 kPa kecuali jika circulation vents sesuai dengan persyaratan Appendix H sebesar 0 kPa. 3. Design Internal Pressure : tidak lebih dari 18 kPa. 4. Hydrostatic Test : beban karena pengisian air pada desain ketinggian fluida. 5. Internal Floating Roof : berat dari komponen floating. 6. Minimum Roof Live : 1 kPa pada area proyeksi horisontal atap. Tangki Timbun
Pertimbangan Desain Beban Desain : 7. Seismic (Appendix E) 8. Snow 9. Stored Liquid 10.Test Pressure 11.Wind
Tangki Timbun
14
3/20/2014
Pertimbangan Desain Faktor Desain : Pemesan harus menentukan desain temperatur shell berdasarkan temperatur lingkungkan, desain temperatur maksimum, spesifik grafitasi dan CA serta faktor sismic. Desain Kapasitas : Pemesan harus menentukan kapasitas maksimal yang digunakan untuk menentukan desain level fluida.
Tangki Timbun
Desain Bottom Pelat Bottom : Harus mempunyai tebal minimal ¼” (6 mm) tidak termasuk CA. dan lebar minimal 72” (1800 mm). Pelat Annular : 1. Disyaratkan untuk pelat dasar dan shell course pertama dari material group IV, IVA, V atau VI dengan butt joint. 2. Jika maximum product stress ≤ 160 Mpa dan maximum hydrostatic test stress ≤ 171 Mpa maka menggunakan lap joint. 3. Lebar radius minimal 600 mm. 4. Outside projection plate minimal 50 mm. 5. Tebal minimum sesuai dengan Tabel 5-1a/b. Tangki Timbun
15
3/20/2014
Desain Shell
Pelat Bottom : Tebal shell harus lebih tebal dari tebal desain termasuk CA, namun minimal harus tidak kurang dari : Diameter Tangki
Tebal M inimum
m
ft
mm
ft
< 15
< 50
5
3/16
15 to < 36
150to < 120
6
1/4
36 to 60
120 to 200
8
5/16
> 60
> 200
10
3/8
Tangki Timbun
Desain Shell • Lebar pelat minimal 72” (1800 mm). • Tebal hidrostatik dihitung berdasarkan tanki diisi setinggi H dengan air. • Tebal suatu course tidak boleh lebih tipis dari shell di atasnya. • Shell harus dicheck stabilitas terhadap buckling akibat beban angin.bila kurang harus dinaikkan tebalnya.
Tangki Timbun
16
3/20/2014
Desain Shell
Metode penghitungan minimal tebal shell : 1. 1-Foot Method : a) Disyaratkan penghitungan tebal minimum shell pada design point 300 mm di atas dasar setiap shell. b) Tidak bisa diaplikasikan pada tangki yang berdiameter di atas 61 m. c) Tebal minimum pelat shell harus lebih besar dari hasil perhitungan formula :
Tangki Timbun
Desain Shell
Metode penghitungan minimal tebal shell : 2. Variabel Design Point Method a) Didasarkan pada design point hasil perhitungan tegangan relatif mendekati tegangan aktual circumferential shellnya. b) Diaplikasikan jika Pemesan tidak mensyaratkan 1Foot Method
Tangki Timbun
17
3/20/2014
FABRIKASI Tangki Timbun
Fabrikasi Umum : 1. Fabrikasi harus dilaksanakan menurut standar, dan hasil pekerjaan (workmanship) harus berkualitas dan diperiksa sebaik ‐ baiknya oleh Inspector Manufacturer, walaupun pembeli tidak melakukan inspeksi. 2. Meluruskan material tidak boleh dengan memanaskan atau dengan memukul kecuali dengan dijaga temperatur forgingnya selama proses itu berlangsung.
Tangki Timbun
18
3/20/2014
Fabrikasi
Pemotongan Plat : 1. Pemotong plat boleh dilakukan dengan cara mesin potong plat, chipping atau gas cutting. 2. Mesin potong pelat boleh digunakan memotong pelat dengan tebal maksimum 3/8” (9 mm) untuk butt ‐ joint dan 5/8” (16 mm) untuk lap-joint. 3. Jika dipotong dengan gas cutting, hasil potongan harus rata dan bebas dari kerak dan karat. 4. Pemotongan circumferential pada roof-plate dan bottom-plate boleh dilakukan dengan gas cutting secara manual.
Tangki Timbun
Fabrikasi
Prose Fabrikasi : 1. Shell plate harus dibentuk untuk memenuhi kelengkungan dan prosedur ereksi tanki. 2. Semua plate yang dipotong dan dibentuk harus dimarka sesuai manufacturing drawing. 3. Pelat & material tangki lainnya harus dikemas untuk dikirim agar tidak mengalami kerusakan.
Tangki Timbun
19
3/20/2014
Fabrikasi Inspeksi di Shop : 1. Inspektor Pemesan harus diizinkan melakukan inspeksi di fasilitas fabrikasi kapan saja selama fabrikasi berlangsung. Seyogyanya inspeksi dilakukan sebelum dikirim (prior to shipment). 2. Mill & Shop Inspection tidak membebaskan Manufacturer dari kewajiban mengganti kerusakan material atau hasil kerja yang tidak memenuhi syarat yang ditemukan di lapangan.
Tangki Timbun
KONSTRUKSI
Tangki Timbun
20
3/20/2014
Konstruksi
Tangki Timbun
Konstruksi Welding harus menggunakan proses SMAW, GMAW, GTAW, oxyfuel, FCAW, SAW, electroslag atau electrogas. Penggunaan proses oxyfuel, lectroslag atau electrogas hanya dapat digunakan atas persetujuan antara manufacturer & Pemesan. Proses oxyfuel, electroslag atau electrogas tidak boleh untuk material yang disyaratkan impact test. Semua pengelasan tangki mengacu pada Section 9 API Std 650 dan WPS yang mengacu pada ASME Section IX.
Tangki Timbun
21
3/20/2014
Konstruksi Minimum temperatur preheat mengacu pada Table 7-1a/b. Tackweld pada vertical joint harus dibuang jika pengelasan akan dilakukan secara manual. Jika menggunakan SAW, tackweld tidak harus dilepas, tetapi harus dibersihkan. Tackwelding harus menggunakan WPS yang berkualifikasi.
Tangki Timbun
Konstruksi Pengelasan SMAW harus menggunakan kawat las type low hydrogen untuk pengelasan shell pertama ke pelat bottom/annular dengan ketentuan sbb : •Jika materialnya dari grup I – III; tebalnya di atas 12.5 mm (tebal tertipis dari material yang disambung) •Jika materialnya dari grup IV, IVA, V, VI; berlaku untuk semua ketebalan.
Tangki Timbun
22
3/20/2014
Konstruksi PENGELASAN BOTTOM : 1. Pengelasan pelat setelah diatur dan di-tack weld harus dengan urutan tertentu agar distorsi diusahakan seminimal mungkin. 2. Pengelasan shell ke bottom harus selesai dahulu sebelum pengelasan terakhir bagian bottom yang ditinggalkan sebagai kompensasi. eld boleh digunakan untuk penyetelan 3. Clips dan tack ‐w shell dengan bottom sebelum dilakukan pengelasan kontinyu sambungan shell-bottom.
Tangki Timbun
Konstruksi
1. Plat diletakkan sesuai gambar dan dilakukan tack-weld 2. Lakukan pengelasan centre sump 1 & 2 dilanjutkan 3 -11 3. Lakukan pengelasan radial seam hanya sisi luar annular plate 12a 4. Setelah selesai pemasangan lower shell, lakukan pengelasan lower shell dgn annular plate 12b 5. Dilanjutkan dgn pengelasan sisa radial seam 12c 6. Selanjutnya lakukan pengelasan 13 sampai 22 7. Terakhir, lakukan pengelasan 23 Tangki Timbun
23
3/20/2014
Konstruksi PENGELASAN SHELL : 1. Misalignment yang diizinkan untuk butt ‐ joint vertical : untuk plate 5/8” (16 mm) ke atas adalah 10% tebalnya atau 1/8” (3 mm) diambil yang terkecil dan untuk plat dengan tebal kurang dari 5/8” adalah 1/16” (1.5 mm). 2. Untuk sambungan horizontal, proyeksi plat sebelah atas terhadap pelat bawahnya tidak boleh melebihi 20% tebal plate atasnya atau maksimum 1/8” (3 mm); untuk plat atas yang tebalnya kurang dari 5/16” (8 mm), proyeksi maksimal diizinkan adalah 1/16” (1.5 mm). Tangki Timbun
Konstruksi PENGELASAN SHELL : 3. Untuk pengelasan dari dua sisi, sebelum pengelasan dari sisi yang lain dilakukan, dipastikan sisi balik pengelasan awal bersih dari kotoran, slag, dll. 4. Pengelasan sambungan circumferential dan vertikal pada material yang mempunyai tebal lebih dari 40 mm, disyaratkan untuk melakukan pengelasan multipass.
Tangki Timbun
24
3/20/2014
Konstruksi
PENGELASAN SHELL KE BOTTOM : 1. Semua slag atau non-metal yang ada pada pengelasan pass pertama harus dibersihkan dengan dilakukan inspeksi visual dan NDE atau vacuum box.
2. Metode inspeksi perlu disepakati terlebih dahulu dengan Pemesan. Tangki Timbun
INSpeksi, pengujian & perbaikan Tangki Timbun
25
3/20/2014
Inspeksi & Pengujian KETENTUAN UMUM : 1. Inspeksi dilaksanakan selama persiapan, pelaksanaan dan paska konstruksi. 2. Inspektor yang bertugas harus terkualifikasi sebagai inspektor tangki dan inspektor pengelasan. 3. Inspektor harus dilengkapi dengan peralatan keselamatan kerja dan peralatan inspeksi. 4. Pelaksanaan inspeksi harus dilengkapi dengan gambar kerja, dokumen material, WPS, report pengujian soil, dll. 5. Inspektor harus bebas untuk mengakses kemanapun sehubungan dengan pekerjaannya memeriksa dan menguji tangki yang telah dikonstruksi. Tangki Timbun
Inspeksi & Pengujian KETENTUAN UMUM : 6. Khusus untuk settlement dan strapping, Inspektor dibantu oleh civil engineer dan pihak meterologi. 7. Dalam hal keselamatan kerja, Inspektor dibantu oleh tim LK3 atau Safety Officer.
Tangki Timbun
26
3/20/2014
Inspeksi & Pengujian INSPEKSI PENGELASAN BUTT : 1. Hasil pengelasan harus penetrasi & fusi penuh untuk sambungan antara plat shell ke plat shell. 2. Kualitas lasan diperiksa dengan radiografi atau ultrasonic dan visual sesuai untuk mengetahui adanya cracks, arc strikes, excessive undercut, surface porosity, incomplete fusion dan lainnya.
INSPEKSI PENGELASAN FILLET : Hasil pengelasan cukup dilakukan inspeksi visual. Tangki Timbun
Inspeksi & Pengujian INSPEKSI LASAN BOTTOM : Selesai proses pengelasan plat bottom, lasan diinspeksi dengan cara berikut : 1. Air pressure test atau vacuum test
Tangki Timbun
27
3/20/2014
Inspeksi & Pengujian INSPEKSI LASAN BOTTOM : 2. Setelah pengelasan course pertama selesai dapat dilakukan test dengan air di bawah dasar tanki setinggi 6” di sekeliling luar tank dengan menggunakan temporary dam.
Tangki Timbun
Inspeksi & Pengujian
INSPEKSI REINFORCEMENT PLATE : Selesai fabrikasi sebelum hydrotest, semua reinforcement plate dites dengan udara tekan antara pelat tangki dan reinforcement plate melalui telltale holes, dan diperiksa bocoran dengan larutan sabun atau linseed oil. Tekanan test 15 lbs/in2.
Tangki Timbun
28
3/20/2014
Inspeksi & Pengujian INSPEKSI LASAN SHELL : Setelah proses fabrikasi selesai dan sebelum pemasangan pipa permanen harus dilakukan pengujian terhadap kebocoran dengan cara hydrotest yaitu mengisi air sampai design liquid level atau jika kendala ketersediaan air dapat dilakukan dengan cara lasan bagian luar dilumuri dengan highly penetrating oil dan diperiksa kemungkinan bocoran dari sisi sebelah dalam atau dengan vacuum test atau juga air pressure test lasan dari kedua sisi. Atau kombinasi kedua test tersebut.
Tangki Timbun
Inspeksi & Pengujian
INSPEKSI LASAN ROOF : Untuk roof dengan type gas tight design harus ditest dengan cara berikut: 1. Menggunakan tekanan udara tidak melebihi berat plate atap dan dilakukan checking kebocoran dengan larutan sabun atau material lainnya yang sesuai. 2. Vacuum test menggunakan vacuum box Untuk atap tangki yang tidak didesain untuk gas‐ tight, inspeksi hanya menggunakan cara inspeksi visual.
Tangki Timbun
29
3/20/2014
Perbaikan
PERBAIKAN LAS : 1. Semua temuan cacat harus dilaporkan kepada Inspektor Pemesan. Persetujuan Inspektor dibutuhkan sebelum proses perbaikan dilakukan. Kriteria keberterimaan pada paragraf 8.2, 8.4 dan 8.5. 2. Pinhole atau porosity pada pengelasan bottom dimungkinkan untuk diperbaiki dengan menambah pengelasan. 3. Jika perbaikan las ketika tangki berisi air, maka proses perbaikan dilakukan dengan menurunkan level air minimal 300 mm di bawah tempat yang diperbaiki. Tangki Timbun
Toleransi Dimensi
TOLERANSI DIMENSI : 1. Toleransi dimensi (plumbness, roundness, local deviations, foundation, nozzles, manhole) mengacu pada paragraf 7.5.2 sampai 7.5.7. 2. Pengukuran dilakukan sebelum pengujian hydrostatic .
Tangki Timbun
30
