Pressure Vessel (Bejana Tekan)

Pressure vessel adalah wadah tertutup yang dirancang menampung fluida gas atau cair bertekanan tinggi yang secara substansial berbeda dari tekanan lingkungan. Pressure vessel memiliki aplikasi luas dalam industri seperti migas, bahan kimia, petrokimia, menara distilasi, reaktor nuklir, sistem penyimpanan gas alam, dan tangki penyimpanan air panas.

Berbagai macam ukuran dan bentuk pressure vessel diproduksi untuk berbagai macam tujuan. Pada umumnya, jenis bentuk yang sering dijumpai adalah model silinder panjang dengan dua kepala. Pressure vessel bekerja pada tekanan internal yang lebih tinggi atau lebih rendah dari tekanan udara. Selain itu, suhu pengoperasian sistem ini juga berbeda.

Contoh sederhana pressure vessel adalah pressure cooker (panci presto) pada peralatan masak. Pressure cooker dibuat dengan logam tahan panas dan kuat tekanan tinggi seperti stainless steel. Pressure cooker bekerja menahan tekanan uap panas didalam panci supaya tekanan uap tidak bocor hingga bahan masakan melunak dengan utuh karena tekanan panas. Oleh karena itu tutup pressure cooker cukup sulit dibuka karena menggunakan magnet kuat agar tekanan tidak bocor.

Pressure vessel dirancang bekerja mencapai tingkat tekanan yang diperlukan pada aplikasi tertentu. Pressure vessel dapat memberi tekanan baik secara langsung melalui katup, gauge (alat ukur), atau secara tidak langsung melalui perpindahan kalor. Tingkat tekanan potensial berkisar dari 15 psi hingga sekitar 150.000 psi, sedangkan temperatur seringkali di atas 400 ° C (750 ° F). Pressure vessel dapat menampung fluida mulai dari 75 liter (20 galon) hingga ribuan liter.

Komponen-komponen utama pressure vessel:

Komponen bejana tekan. Sumber: atrinsanat.com

Shell: Komponen utama pressure vessel untuk menampung tekanan. Shell biasanya berbentuk silinder, kerucut, atau bulat.

Head: Head berguna untuk menutup shell. Heads umumnya berbentuk melengkung. Alasan berbentuk melengkung adalah lebih kuat menahan tekanan dan memungkinkan head menjadi ringan dan murah.

Nozzle: Komponen silinder yang menembus ke dalam shell atau head. Nozzle digunakan untuk memasang pipa inlet dan outlet, memasang alat ukur (ketinggian, temperatur, tekanan).

Support: Support digunakan untuk menopang semua beban pressure vessel supaya berdiri kokoh.

Jenis-jenis pressure vessel yang sering dijumpai di industri

Process Vessel: vessel ini hanya dirancang menampung dan menyimpan cairan dan digunakan untuk operasi terintegrasi di fasilitas petrokimia, kilang, pabrik gas, fasilitas produksi minyak dan gas, dan fasilitas lainnya.

Autoclave: vessel ini biasanya berbentuk silinder karena bentuknya yang bulat lebih mampu menahan tekanan tinggi dengan aman. Autoclave dirancang menampung barang-barang yang ditempatkan di dalam dan kemudian tutupnya ditutup rapat.

Vessel bertekanan tinggi: vessel yang paling tahan lama di pasaran yang mampu bekerja di bawah beban terberat dan memberikan ketahanan terbaik terhadap korosi, suhu, dan tekanan. High-pressure vessel biasanya terbuat dari stainless steel. Vessel ini sangat cocok digunakan pada: mixer berkecepatan tinggi, reaktor kimia, dan sistem ekstraksi superkritis.

Heat Exchanger: alat yang mentransfer kalor dari satu media ke media lainnya. Heat exchanger paling sering digunakan di fasilitas industri seperti besi dan baja, minyak bumi, petrokimia, gas, pembangkit listrik, makanan, farmasi, kulit, tekstil, AC, kapal, dan industri kelautan. Pelajari selengkapnya mengenai heat exchanger >>klik di sini!

Tangki air bertekanan: Dalam sistem sumur air tangki, tangki ini menghasilkan tekanan air dengan menggunakan udara tekan untuk memaksa turun di atas air. Karena tekanan ini, air dipaksa keluar dari tangki melalui pipa di dalam rumah Anda saat katup dibuka.

Tangki vakum: Tangki vakum berfungsi menyaring udara atau cairan melalui suction, outgassing, pumping, atau kombinasi teknik. Tangki ini menggunakan tekanan untuk mencegah kontaminasi, pemurnian, dan dehidrasi.

Boiler: bejana bertekanan tertutup yang digunakan memanaskan cairan. Cairan pemanas ini digunakan untuk memasak, pembangkit listrik, pemanas sentral, pemanas air, dan sanitasi.

Pemilihan material pressure vessel

Material yang sering dipakai dalam perancangan pressure vessel yaitu:

  • Baja karbon (dengan kandungan karbon di bawah 0.25%)
  • Baja karbon mangan (lebih kuat dari baja karbon)
  • Baja-baja paduan rendah
  • Baja-baja paduan tinggi
  • Austenitic stainless steel
  • Bahan tak mengandung besi (aluminum, tembaga, nikel, and paduan)

Dalam perancangan pressure vessel, ada standar dan kode yang mengatur. ASME Boiler and Pressure Vessel Code (ASME Code) adalah standar terkenal untuk peralatan dan komponen bertekanan di seluruh dunia dan memberikan sertifikasi produsen dan jaminan kualitas. ASME menetapkan standar desain, bahan, pembuatan, inspeksi, pengujian, dan pengoperasian boiler dan bejana tekan (termasuk ketel listrik, ketel pemanas, komponen pembangkit listrik tenaga nuklir, dan tangki transportasi). Lebih dari 100 negara menggunakan standar dan kode ASME. Penambahan tanda sertifikasi ASME ke peralatan tekanan memberi kepercayaan lebih kepada mitra bisnis, pengguna, dan pemerintah.

Karena kompleksitas desain pressure vessel, perhitungan secara analitis terlalu rumit atau bahkan tidak dapat dilakukan, sehingga salah satu metode yang paling umum digunakan adalah menggunakan standar-standard yang sudah ada, namun terkadang standard-standard tersebut tidak dapat mencakup secara detail dan komprehensif desain dari pressure vessel yang unik atau custom, sehingga digunakan metode permodelan komputer untuk menghitung parameter-paramter struktur, atau dikenal juga dengan istilah Finite Element Analysis (FEA).

>>KLIK DI SINI UNTUK SIMULASI FEA PADA PRESSURE VESSEL!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan layanan dibawah CV. Markom dengan solusi terutama CFD/FEA.

Sumber:

https://yenaengineering.nl/pressure-vessels-everything-you-need-to-know/ (diakses pada tanggal 15 April 2021)

https://atrinsanat.com/knowledge/pressure-vessels-components/ (diakses pada tanggal 15 April 2021)

https://www.wattco.com/2015/02/what-is-a-pressure-vessel/ (diakses pada tanggal 15 April 2021)

https://www.pressure-vessels.net/#read (diakses pada tanggal 15 April 2021)

https://www.gsmindustrial.com/custom-fabrication/asme-pressure-vessels-and-tanks/ (diakses pada tanggal 15 April 2021)

Author: admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *