Pressure vessel merupakan equipment yang sarat akan Loading / Beban, yang menyebabkan Tegangan / Stress pada setiap komponennya. Berdasar ASME VIII Div.1part UG-22, Loading dapat dikategorikan sebagai berikut : 1. Internal or External Pressure; 2. Weight of Vessel and Components, termasuk fluida yang ada di dalamnya; 3. Static reactions due to instrumentasi, piping, insulation, internal, supports, platform, etc yang menumpang pada vessel; 4. Cyclic reactions due to pressure & thermal variation; 5. Wind, Seismic or Snow (jika ada); 6. Impact reaction due to fluid shock; 7. Thermal expansion.

Tanya – ferdian rudi

Salam teman2 milis migas indonesia,

Menyambung imel saya yang dulu tentang wind load pada pressure vessel, sekarang mohon bantuan dari teman-teman yang sudah berpengalaman.

1. Tegangan / stress apa saja yang terjadi pada shell??

2. Apakah pengaruh tegangan ini hanya karena internal pressure, wind load, seismic load??
terima kasih atas bantuan teman2 semua.

Tanggapan 1 – Haryo Bawono

Mas Ferdian,

Pressure vessel merupakan equipment yang sarat akan Loading / Beban, yang menyebabkan Tegangan / Stress pada setiap komponennya. Berdasar ASME VIII Div.1part UG-22, Loading dapat dikategorikan sebagai berikut :

1. Internal or External Pressure.

2. Weight of Vessel and Components, termasuk fluida yang ada di dalamnya

3. Static reactions due to instrumentasi, piping, insulation, internal, supports, platform, etc yang menumpang pada vessel.

4. Cyclic reactions due to pressure & thermal variation.

5. Wind, Seismic or Snow (jika ada)

6. Impact reaction due to fluid shock

7. Thermal expansion.

Dari kategori loading tersebut tentunya akan menyebabkan Stress pada Vessel.

Jika pada shell akan terjadi :

(a) Longitudinal Stress,

(b) Circumferential Stress,

(c) Tangential Stress yang arahnya tergantung loading yang membebani.

Pada saat mendesain saddle support pada Horizontal Vessel, 3 stress tersebut (membran stress) harus dianalisis untuk menghindari buckling. Banyak parameter yang digunakan misalnya size dari saddle itu sendiri, jarak antara 2 saddle, hingga sudut kontak dari support. UG-29 mensyaratkan 120 degree.

CMIIW, ada teman2 yang ingin menambahkan?

Tanggapan 2 – ferdian rudi

Terima kasih saran dari mas haryo bawono.

Kalau boleh saya ingin manta petunjuk lagi.

1. jika vessel yang dirancang berada di udara bebas (tek atmosfir = 1 atm), apakah benar jika perhitungan stress pada shell dapat mengabaikan pengaruh dari external pressure?

2. menurut saya, pengaruh dari beban angin rasanya tidak terlalu besar, karena berat vessel itu sendiri sudah cukup besar, vessel juga di baut/las di skirt / alasnya. menurut teman saya beban angin akan cukup berpengaruh jika vesel berada di ketinggian lebih dari 10 meter. jika vesel diletakkan kurang dari 10 meter, apakah perhitungan beban angin bisa diabaikan??
Ini saja pertanyaan dari saya, mohon bantuan dari teman2 milis Migas.

‘Haryo Bawono’ haryo.bawono@gmail.com

Re: pressure vess

(1) Menurut sependek pengetahuan saya, Stress yang diakibatkan oleh Pressure baik external pressure (tek atmosfir) maupun internal pressure yang terjadi pada Sheel, TIDAK DAPAT diabaikan begitu saja. Semua tergantung dari Service/ Operating Condition dari vessel itu sendiri. Jika dalam pengoperasian tidak ada kejadian FULL VACCUM atau 1/2 VACCUM condition, tentunya tekanan dari luar sebesar 1 atm bisa kita abaikan, mengapa? Karena memang Internal pressure lebih besar dibanding External pressure. Namun sebaliknya apabila ada kondisi FULL VACCUM, dimana External Pressure lebih govern bekerja pada dinding Shell, maka tekanan 1 atm tadi tentunya turut ambil peran dalam perhitungan stress/ thickness dari shell tsb.

… yang benar, semua pressure tidak dapat diabaikan begitu saja, yang salah karena satu sisi mas Haryo mengabaikannya, meski dengan alasan internal pressure lebih besar. Seandainya saja pressure itu selalu memakai ‘absolute pressure’ maka tekanan luar selalu diperhitungkan, tetapi biar mudah, untuk closed sistem yang dipakai adalah gauge pressure yang sama dengan absolute pressure minus atmospheric pressure (tekanan absolut – tekanan luar, yang diruangan umum = 1 atm). Jadi selalu akan ada Pabs-1atm, kan ribet.
Coba juga dengan istilah atmospheric pressure vessel. Istilah ini menunjukkan bahwa vessel itu bertekanan Pabs = 1 atm (atau = tekanan luar) (atau P = 1 4.7 psia , atau P = 0 psig). Mohon dikoreksi

Tanggapan 3 – uci sanusi

Sekedar sharing tentang wind load, akhir2 ini sudah terjadi anomali kecepatang angin di wilayah indonesia. peraturan angin msh terbitan tahun 1987. bnyk tower2 dan papan2 reklame yg ambruk. Australia sendiri sdh meng update peraturan angin awal 2000.

Tanggapan 4 – vidya sinisuka

Terimakasih buat pencerahannya pak Haryo. Saya ada pertanyaan. Menurut formula Roark, stress yg terjadi pada spherical shell ada 2 yaitu meridional dan circumferential. Apakah maksud dari Tangential stress yg bapak sebutkan di point ke-3 ?

Kemudian setelah kita mendapatkan stress pada spherical shell, kita akan menghitung stress pada cylindrical shell. Apakah stresses dari spherical shell mempunyai hubungan pada cylindrical shell ? Maksudnya apakah kita perlu memasukkan stresses pd spherical shell tsb sbg uniform load pada cylindrical ?

Mohon pencerahannya. Terimakasih.

Tanggapan 5 – Haryo Bawono

Dear,

Stress yang saya kemukakan merupakan Stress yang terjadi pada Cylindrical Shell dalam mendesain Saddle Support. Sesuai Zick Analysis ada 3 stress yang menentukan :

1. Longitudinal Bending Stress

2. Tangential Shear Stress

3. Circumferential Stress

Analysis tsb (sesuai arah loadingnya) meninjau konstruksi vessel, terutama pada titik kontak dengan saddle. pemberian Stiffener Ring dapat dilakukan apabila Longitudinal Stress berlebih dari allowable stress. untuk lebih jelasnya bisa merefer Pressure Vessel Handbook Eugene F Megyesy.

Hubungan perhitungan spherical shell dengan cylindrical shell..?
Mohon maaf, saya agak bingung membayangkan equipment yang dimaksud. Bukannya sebuah vessel terdiri dari head dan shell.
apakah yang Vidya maksud adalah sebuah spherical tank? Barangkali ada rekans yang menambahkan ?

Tanggapan 6 – vidya sinisuka

Maaf sekali tidak membaca email sebelumnya bahwa perhitungan yg bapak jelaskan adalah ttg horizontal vessel. Benar sekali pak Haryo. Saya sedang mendesain enclosure spherical tank yaitu compression uninterrupted power supply module (UPS) yang kemudian membandingkan hasilnya dgn software ansys.