Bagian dasar bagi banyak peralatan proses sebagai tempat penyimpanan fluida dengan berbagai modifikasi yang diperlukan untuk memungkinkannya berfungsi.

Presentasi berjudul: "Bagian dasar bagi banyak peralatan proses sebagai tempat penyimpanan fluida dengan berbagai modifikasi yang diperlukan untuk memungkinkannya berfungsi."— Transcript presentasi:

1 Bagian dasar bagi banyak peralatan proses sebagai tempat penyimpanan fluida dengan berbagai modifikasi yang diperlukan untuk memungkinkannya berfungsi seperti yang diinginkan. DEFENISI TANGKI

2 Pemilihan Tipe / Bentuk Tangki Faktor terpenting yang sesuai yang mempengaruhi pemilihan ini adalah: 1. Fungsi tangki 2. Sifat alamiah dari fluida yang akan digunakan 3. Suhu dan tekanan operasi 4. Volume yang dibutuhkan atau kapasitas untuk proses yang akan digunakan

3 Tangki bedasarkan Geometri Open Tangki Tangki silindris dengan Flat Bottoms Tangki Silindris dengan atap datar dan dasar tutup rapat Tangki Spherical

4 Open tank biasanya digunakan sebagai Tangki pengendap, dekanter, reaktor,reservoir, dll. Range diameter dari 100-200 ft Umummnya terbuat dari Baja Beberapa Tangki dilapisi dengan rubber, kaca, atau plastic

5 1.Terjadi deformasi plastis yang berlebihan 2.Instabilitas Elastis 3. Instabilitas Plastis 4. Brittle rupture 5. Creep 6. Korosi

6 Ekonomis karena beroperasi pada tekanan atmosferik Pada kasus yang menggunakan umpan yang dipengaruhi oleh gravitasi, dan dengan dasar yang datar yang dilengkapi dengan saluran udara atau lubang angin

7 Untuk Perangan yang lebih kuat berdasarkan tekanan uap fluida Diameter 12 ft dan panjangnya 200 ft Digunakan untuk berbagai jenis atap

8 Contoh bentuk Tangki silindris dengan alas dan tutup yang rapat

9 Tangki SPHERICAL Untuk volume besar dan tekananan biasa dalam bentuk lingkaran Range kapasitas berkisar antara 1000-25000 bbl

10

11 Contoh peralatan untuk penyimpanan liquid dan gas dalam kuantitas yang besar

12  Tentukan fungsi bejana  Hitung kapasitas tangki VLiquid (VL) = (F/ ρ ) x Lama Penyimpanan Vtangki (Vt) = (100% + 20%) x VL  Tentukan Diameter dan Tinggi tangki (Dari Appendix E Brownell & Young)  Hitung tinggi liquid = Vl/A  Tentukan Poperasi, Pdesain, efisiensi sambungan,  Tentukan ts = (PR/(f.E-0,6)) + C  Tentukan Pmax

13 Tipe-tipe tutup bejana Tutup bejana ini tebagi menjadi 6 bentuk yaitu: a. Bejana ½ Bola (Hemispherical) Tutup bejana yang setengah bola ini biasanya digunakan pada tekan tinggi. Th = PR/(2SE-0,2P)

14 Bejana Ellips Piring (Ellipsoidal) Head tipe ini digunakan pada bejana yang beroperasi pada tekanan > 200 sampai 400 psig. th = PD/(2SE-0,2P) Tutup bejana Ellipsoidal yang standar dihasilkan dengan suatu perbandingan poros utama dan kecil sebesar 2:1. Cara perancangan tutup tipe Ellipsoidal adalah sebagai berikut :

15 Torispherical Head Suatu bentuk torispherical, yang mana sering digunakan sebagai penutup akhir dari bejana silindris, dibentuk dari bagian dari suatu torus dan bagian dari suatu lapisan. Bentuknya mendekati dari suatu bentuk lonjong tetapi adalah lebih murah dan lebih mudah untuk membuatnya. Keterangan : * (on demand) d = inside diameter D = outside diameter S = thickness R = dishing radius r = knuckle radius h = straight flange H = total depth Th=0,885PL/(2SE-0,2P)

16 Bejana Piring Standar (Flanged Standart Dished & Flanged Shallow Dished Heads) Tutup jenis ini umunya digunakan untuk bejana horizontal yang menyimpan cairan yang mudah menguap (volatile), seperti: nafta, bensin, alkohol dan lain-lain. Sedangkan pada bejana silinder tegak biasanya digunakan

17

18 Bejana Konis (Conical Head) Tutup bejana konis biasanya digunakan sebagai penutup atas pada tangki silinder tegak dengan alas flat bottom yang beroperasi pada tekan atmosperik. Disamping itu juga digunakan sebagai tutup bawah pada alat-alat proses seperti: evaporator, spray dryer, crystallizer, bin, hopper, tangki pemisah dan lain-lain

19

20

21 Rancanglah sebuah bejana untuk penyimpanan asam asetat. Waktu penyimpanan asam asetat selama 7 hari. Laju alir massa bahan baku tersebut adalah 260 kg/jam. Direncanakan bejana ini beroperasi pada suhu 25 °C dan tekanan 1 atm. Soal

22 Penyeselaian Pertimbangan dalam menentukan jenis bejana : 1. Fungsi menyimpan bahan baku 2. Cair,berbahaya,beracun dan mudah menyala 3. Suhu kamar dan tekanan atmospheric Berdasarkan pertimbangan diatas maka bejana yang paling cocok digunakan adalah Bejana silinder tegak dengan tutup atas bentuk Conical dan tutup bawah flat.Bahan konstruksi yang cocok untuk penyimpanan Asam Asetat adalah Carbon Steel SA-285 Grade A.Karena asam asetat bersifat korosif danmudah terbakar.

23 Data perhitungan Tekanan= 1 atm = 14,7 psi Suhu penyimpanan= 25 °C = 298,15 K Lama persediaan= 7 hari = 168 jam Laju alir massa F= 260000 gram/jam = 260 kg/jam Densitas asam asetat = 1.045 gram/cm 3 = 1045 kg/m 3 = 0.0712 kg/in 3 Kapasitas bejana V L = x lama penyimpanan dimana V L = Volume cairan F = laju alir massa ρ = massa jenis asam asetat V L = x 168 jam = 41,79904306 m 3 = 1476,12 ft 3

24 Laju alir bahan = 260 kg/jam = 43680 kg/7 hari Kapasitas bejana untuk 7 hari = = = 41,79904306 m 3 = 262,980 bbl Kapasitas bejana untuk 7 hari dengan factor keamanan 20 % adalah = 1,2 * 262,908 bbl = 315,49 bbl Dari appendix E (Brownwll and Young,1959) Kapasitas tangki = 380 bbl Diameter (D) = 15 ft= 180 in = 4,572 m Tinggi tangki (H)= 12 ft= 144 in = 3,6576 m Jumlah course= 2

25 Tebal Shell Spesifikasi bahan yang digunakan (Brownell & Young,1959) Jenis plate= Carbon Steel SA-285 Grade A Tegangan yang diizinkan (f)= 11250 lb/in 2 Jenis sambungan= doubled-walded balt-join Efisiensi sambungan = 80 % Factor korosi = 0,125 in Perhitungan tekanan P = Ph + Pop Pop = 1 atm = 14,7 psi g = 32,174 ft/s 2 g c = 32,174 lbm.ft/lbf.s 2 hl = 8,35737107 ft Ph = ρ x x hl = 65,2371 lb/ft 3 x x 8,35737107 ft = 545,2104832 lbf/ft2 = 3,78618 psi

26 P total = Ph + Pop = 3,78618 psia + 14,7 psi = 18,48618391 psi P desain dengan factor keamanan 20 % = 1,2 x P total = 1.2 x 18,48618391 psi = 22,18342069 psi P max = dimana f = tegangan yang diizinkan E = efesiensi sambungan Ts = tebal shell ri = jari-jari tangki Pmax = = 34,92457339 psi

27 T s = + C dimana t s = tebal shell P = tekanan desain dengan factor keamanan r = jari-jari tangki S = tegangan yang diizikan E = efisiensi sambungan C = factor korosi T s = + 0,125 in = 0,347162771 in = 0,02893 ft Tebal shell dengan factor keamanan 20 % = 1,2 x 0,347162771 in = 0,416595325 in

28 Tebal head Besarnya sudut pada roof dapat dicari dari persamaan Sin θ = Dimana t = tebal cone standar 1,25 in Sin θ = Sin θ = 0,334883734 θ = 19,565 °

29 Tinggi head OD = ID + 2 x ts = 140 in + 2 x 0,347162771 in = 180,6943327 in OA = (OD/2) x tan θ = (180,6943327 in/2) x tan 19,565 ° = 32,10900454 in Tinggi tangki keseluruhan = OA + diameter tangki + tebal shell = 32,10900454 in + 180 in + 0,347162771 in = 176,4757051 in Tutup bawah tangki Karena bagian bawah tangki berbentuk flat/ datar, maka tebal tutup bawah disamakan dengan dengan tebal shell atau bejana = 0,347162771 in = 0,02893 ft = 0,00882 m

30

31 D i,opt = 0,363 m v 0,45 ρ 0,13 = 0,363 (0,040637959 m 3 /s) 0,45 (1045 kg/m 3 ) 0,13 = 0,212036726 m = 8,3479 in Digunakan pipa standar 10 in dengan spesifikasi (appendix K : Brownell and Young,1959) Schedule No. 60 OD = 10 in ID = 9,73 in A = 2,81 ft 2

32

33 TERIMA KASIH