Dengan memasukan input nozzle load dengan tujuan melihat local stress di junction (pada area shell nya) juga pada Neck nya dan terakhir pada Flange nya, ada beberapa project yang cukup meminta pada bagian junction nya saja juga ada yang meminta komplit pada beberapa project sebelumnya saya prepare design and checking nozzle load nya di tiga bagian tsb. PV elite juga mempunyai bagian untuk mengecek bagian ini. Tetapi kalaupun semua software tidak ada yang provide, terpaksa kita generate spread sheet (manual cal) mengikuti standard yang kita pakai.

Tanya – muhammad rifai

Dalam etungan pressure vessel, biasanya nozzle load dimasukkan untuk menghitung kekuatan nozzle reinforcement dan nozzlenya sendiri,.. tapi selama ini saya amati , belum pernah ada yang nanyain impact dari nozzle load untuk mengurangi nilai MAWP dari flange-nya…. mungkin ada yang pengalaman untuk hal ini dan mau share.. kebetulan, untuk proyek sekarang ini saya review dokumen vendor dan saya komen untuk consider hal tersebut…kalau tak salah, Compress program ada opsi untuk ini…

Tanggapan 1 – ‘Firman’ firman.bhaktiwinaya

Dengan memasukan input nozzle load dengan tujuan melihat local stress di junction (pada area shell nya) juga pada Neck nya dan terakhir pada Flange nya…ada beberapa project yang cukup meminta pada bagian junction nya saja juga ada yang meminta komplit…pada beberapa project sebelumnya saya prepare design and checking nozzle load nya di tiga bagian tsb. PV elite juga mempunyai bagian untuk mengecek bagian ini. Tetapi kalaupun semua software tidak ada yang provide, terpaksa kita generate spread sheet (manual cal) mengikuti standard yang kita pakai. (kebetulan project sebelumnya memakai AS 1210 ed. 2010) dengan sangat terpaksa kita generate spread sheet manual. Kalau bapak review document vendor ya saya rasa sebaiknya review lah sesuai dengan kebutuhannya.

Tanggapan 2 – Riksha Lenggana

Saya mohon izin urun rembug sualan Nozzle Load pada Pressure Vessel.
Mohon maaf bila ternyata pendapat saya malah tidak membantu.

Kebetulan saya sedang menangani project milik QCLNG (Queensland Gas Company LNG), client kami ENERFLEX ostrali. Saya juga sedang berkutat dengan berbagai macam kalkulasi termasuk perhitungan Nozzle Load yang notabene para nozzle akan menerima loads dari piping yang connect ke vessel ini.

Sejauh logika saya hingga saat ini, yang namanya Nozzle Load tidak akan mempengaruhi MAWP, karena Nozzle Load lebih ke Mechanical Strength calculation.

Kenapa ? karena Tekanan yg terdapat pada PV tersebut tidak menimbulkan gaya-gaya (Longitudinal, Aksial, Transversal etc) pada Nozzle.

Karena posisi nozzle ada di bagian luar (Outside Projection) PV, maka beban yang paling logis diterima nozzle adalah beban dari koneksi piping itu sendiri. Termasuk beban Momen saat membuka tutup flange, ada vibrasi pada PV sehingga elevasi menjadi berubah dll.

Metode perhitungan Nozzle Load pun sepertinya berbeda ya Pak.

Saya menggunakan metode WRC107, Finite Element Analysis atau PD5500 Annex G (WRC 297) bila ingin menghitung Nozzle Load. Kebetulan saya menggunakan software PVElite & CodeCalc.

Mengenai MAWP sendiri, tentu nilai tekanan tersebut akan berubah seiring dengan berubahnya ketebalan material Shell / Head, dengan Internal Pressure yang sama.
Dan mengenai performa PV, bukankah sudah dibuktikan oleh Hydrotest. Perhitungan mengenai ketebalan required / Pressure required juga bisa kita refer ke UG-27 di ASME VIII Div.1.

Sekian menurut pendapat saya Pak Rifai, silahkan dikomentari kembali.

Tanggapan 3 – Asatta Siregar

Pak Rifai,

Selama ini dalam mereview kalkulasi pressure vessel saya belum pernah menemukan relasi antara nozzle load dengan MAWP dari flangenya. Secara sederhana kalo kita lihat di kalkukasi PV elite, MAWP flange itu relasinya terhadap rating dari flangenya saja. Misal sebuah flange ASME B16.5 rating 600 grade 1.1 beroperasi pada temperatur 50Cya maka MAWP nya sama dengan working pressure yang ada di table 2.1.1 ASME B16.5.

Tanggapan 4 – muhammad rifai

memang di asme ug-44 disana bilang kalo kita bisa pakai data dari asme b16.5 tanpa hitung ulang…tapi saya yakin, data di asme B16.5 tersebut hanya mengacu pada beban pressure saja… sedangkan ASME sendiri mewajibkan untuk memperhatikan beban lain yang ada meski dengan judgment dari desainer… artinya external load tersebut bisa/harus diperhatikan dalam mendesain vessel tergantung dari kitanya sendiri… mau dikonsider atau nggak…
cuma… kalau satu sisi kita minta untuk mengkonsider dalam etungan nozzle, kenapa pilih kasih… dengan tidak dikonsider untuk flange ratingnya… itu namanya nggak adil menurut saya…

memang ini debatable… temen2 di sini nggak ada yang (atau belum) rujuk kok.

Tanggapan 5 – tavilius.teddy

Minta stress analysis untuk include leakage screening pada flange interface.

Nozzle reaction lebih fokus terhadap junction integrity antara nozzle dan vessel.

Flange integrity fokus pada leakage rate yang disebabkan overbending pada bolts dan loss of compression pada gasket saat seating maupun operation. Jika menggunakan pendekatan pressure equivalent, memang allowable loads pada flange akan di batasi oleh rating nya, semakin besar beban luarnya, maka margin untuk MAWP harus dibikin lebih kecil. Ada berbagai metoda lain yang lebih fair memperhitungkan actual structural capacity dari si flange.

Jadi tidak untuk dicampur konsep keduanya.

Tanggapan 6 – tavilius.teddy

menambahkan komentar saya sebelumnya, Metoda paling komprehensive adalah menggunakan ASME BPVC Div-1, Mandatory Appendix-2. ASME NC.3658.3 juga bisa dipakai buat quick screening, keduanya sudah tailor made inside CAESARII.

Ini bagian dari normal routine pekerjaan stress analysis, paling tidak kalau saya stressor nya.

Tanggapan 7 – petrus lioe

sekedar menambahkan,

mgkn untuk referensi bisa juga coba dianalisa menggunakan metode BLICK atau EN 1591. kedua metode ini lebih moderat dibanding Pressure equivalent dan ASME BPV. atau sekalian menggunakan finite element software yang sudah memiliki flange analysis seperti FE/Pipe.

Tanggapan 8 – muhammad rifai

trimakasih mas Teddy,

boleh nanya, tentang metode pressure equivalen…

yang saya pernah liat, ada rumusannya lalu dibandingkan dengan 1.5 x flange MAWP
yang saya tanyakan :

– mengapa mesti 1.5 kali

– kalau dari hasilnya kurang dari 1.5 x flange MAWP, apa bisa dikatakan kalau sambungan itu fail

terima kasih

Tanggapan 9 – tavilius.teddy

Mas Rifai,

memakai pressure equivalent method, allowable yang dipakai adalah:

1. Full rating flange, setelah menambahkan pressure equivalent dari beban luar (axial force dan bending moment) dan design pressure/MAWP. Dari sini terlihat, kalau pipe spec atau MAWP mengambil full rating: pressure equivalent akan menghasilkan pressure total melebihi rating flange. Tidak ada lagi margin tersedia untuk external load. Ini menimbulkan pertanyaan, apakah flange akan fail atau akankah terjadi leakage? kalau metoda ini dipakai apa adanya, tentunya kita akan menarik kesimpulan semua flange yang sekarang terinstall fail dan perlu diganti atau up rating!! Metoda ini jadi tidak begitu populer…….

2. daripada mengambil full rating Reverse strength di propose sebagai allowable….detail metoda ini bisa dibaca di paper nya LC Peng, bisa di unduh secara bebas di internet ( http://www.pipestress.com/papers/Eval-FlageConn.pdf
). Intinya, allowable load yang dipakai adalah 1.5 Sh nya si flange material….

Untuk quick screening saya lebih prefer NC3658.3 hanya saja user harus aware apa limitations nya…silahkan di baca di code terkait atau di CAESARII manual.

Note: 1. Techlock/Graylock/NORSOK compact flange: bandingkan dengan allowable axial force dan bending moment curve dari vendor.

2. API Flange,bandingkan dengan curves di API code.