perancangan khusus pada pressure vessel

Perancangan khusus pressure vessel mengacu pada lingkungan pemasangan tertentu pada pressure vessel. Perhitungan struktur dengan pendekatan mekanika teknik diperlukan untuk merancangnya.

Berikut adalah contoh perancangan khusus pada pressure vessel:

Tangki Bawah Tanah

Tangki penyimpanan bawah tanah dapat dikubur, atau dipasang di lubang bawah tanah, biasanya disebut “sumps”. Bejana akan mengambang jika lubang terisi air atau air tanah yang merambah pada tangki yang terkubur. Desainer harus yakin bahwa penjangkaran cukup kuat dan cukup berat untuk menahan gaya apung.

Daya apung tangki dihasilkan ketika air tanah merambah di bawah tangki dan menyebabkan tangki mengapung. Tekanan apung ditentukan dengan perpindahan tangki dikalikan dengan berat ekivalen air dari perpindahan. Ini adalah mekanisme yang sama yang memungkinkan kapal dan perahu untuk mengapung. Berat perpindahan lebih besar dari berat bejana.

Gaya apung dilawan oleh berat kapal, lapisan penutup (fill), berat orang mati (jika digunakan) dan berat setiap paving di atas tangki. Bejana itu sendiri harus dirancang untuk menahan tekanan eksternal yang dari beban berlebih. Kode ASME, Bagian VIII, metode Divisi 1 untuk tekanan eksternal harus digunakan untuk menganalisis cangkang.

Defleksi Menara

Perhitungan ini cocok digunakan pada menara bejana yang berdiri vertikal. Biasanya defleksi menara disebabkan oleh angin kencang yang menghempas ke menara. Permodelan perhitungan defleksi ini dimodelkan dengan cantilever beam dan rumus-rumus yang digunakan menggunakan pendekatan mekanika teknik.

Ring Girder

Girder melingkar menopang berat tangki dan terpasang hampir di setiap peralatan tangki di industri. Balok cincin akan menerima beban dari bejana terdistribusi secara merata di seluruh kelilingnya, dan akan didukung pada kerangka baja struktural setidaknya di empat titik.

Gaya seismik horizontal ditransfer dari shell atau skirt pendek ke balok cincin dengan gaya geser tangensial. Girder melakukan fungsi mentransmisikan gaya geser horizontal dari cangkang tangki ke batang dan tiang dari struktur pendukung.

Balok cincin (girder) mengalami kompresi, lentur, dan puntir akibat berat tangki, isi, dan angin horizontal atau gaya gempa. Maksimal momen lentur akan terjadi pada tumpuan. Momen torsi akan menjadi nol pada tumpuan dan maksimum pada jarak sudut dari titik tumpuan.

Lapisan Tahan Api (Refractory)

Lapisan tahan api digunakan sebagai penghalang panas, isolator, atau sebagai lapisan tahan abrasi, atau keduanya. Komponen lapisan ganda digunakan untuk isolasi dan penahan abrasi.

Selama 80 tahun terakhir, para insinyur telah telah menyempurnakan sistem di mana mereka dapat menghubungkan lapisan bahan keramik pada baja untuk melindungi baja dari efek suhu tinggi dan abrasi. Setiap refraktori memiliki suhu maksimum. Di atas suhu maksimum bata pelapis digunakan. Batas tahan api sebagai pengganti batu bata adalah sekitar 1800 F. Batu bata memiliki kapasitas untuk menyegel dan mengembalikan bentuk setelah pemanasan tanpa spalling. Sedangkan Monolitik padat lapisan tidak bisa. Selain itu, batu bata bisa dibuat lebih tebal daripada yang bisa dicor dari lapisan refraktori.

Konfigurasi- konfigutasi pressure vessel di atas tentu dibutuhkan desain struktur yang khusus karena instalasinya yang tidak lazim. Analisis struktur sangat diperlukan untuk merancang bejana yang andal. Metode analisis yang sering digunakan adalah metode Finite Element Analysis (FEA). Finite Element Analysis adalah metode memanfaatkan komputer untuk menyelesaikan persamaan struktur yang sudah didiskritisasi dari yang tadinya sebuah object kontinyu menjadi object dengan jumlah elemen dengan jumlah terhingga (finite element) sehingga persamaan tersebut dapat diselesaikan secara numerik. Hingga kini, FEA sudah digunakan untuk simulasi termal, mekanika fluida, hingga elektromagnetik. >>KLIK DI SINI UNTUK MEMPELAJARI LEBIH LENGKAP JASA SIMULASI FEA KAMI!

>>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR KONSTRUKSI LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Moss, Dennis dan Michael Basic. 2013. Pressure Vessel Design Manual: Fourth Edition. Oxford: Butterworth-Heinemann.

Author: admin