PERANCANGAN DAN ANALISA TEGANGAN PADA BEJANA TEKAN SPHERICAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Bejana tekan merupakan salah satu alat proses yang penting dalam industri. Oleh karena itu perancangan bejana tekan sangat kompleks dan dibutuhkan sebuah proses perancangan yang optimal agar bejana tekan yang dihasilkan optimal untuk operasinya dan efisien dalam nilai ekonomis. Dalam merancang bejana tekan, tahap awal yang dilakukan adalah mendefinisikan fungsi bejana tekan dan kapasitas operasi bejana tekan tersebut. Fungsi dan kapasitas akan menentukan ketebalan bejana tekan. Perancangan awal dimulai dengan menentukan ketebalan awal dinding bejana tekan berdasarkan tekanan internal dan tekanan hidrostatis bejana tekan. Ketebalan awal yang diperoleh setelah disesuaikan dengan tebal plat yang ada di pasaran adalah 1.75” untuk bagian atas dan 1.875” untuk bagian bawah. Setelah itu, pembebanan bejana tekan diberikan sesuai kondisi operasi dari bejan tekan tersebut. Beban yang diberikan antara lain tekanan internal, berat mati bejana tekan, tekanan hidrostatis dan tekanan akibat angin, momen pada flange dan beban akibat komponen bejana tekan. Konsentrasi tegangan dan diskontinuitas tegangan pada bagian lubang dan pada bagian pertemuan perbedaan ketebalan shell. Oleh karena itu, bagian-bagian kritis tersebut perlu mendapatkan perhatian khusus, agar konsentrasi tegangan dan diskontinuitas tegangan yang terjadi tidak mengakibatkan kegagalan pada struktur. Dari hasil analisa tegangan pada struktur bejana tekan menggunakan software analisa yang berbasis metode elemen hingga, ditemukan nilai tegangan von mises pada bagian kritis bejana tekan. Pada bagian manway 16.201 psi, 16295 psi pada inlet dan 16155 psi pada drain, nilai tegangan maksimum tersebut masih dibawah tegangan yang diijinkan, yaitu 17.500 psi, maka bejana tekan tersebut telah memenuhi kriteria yang diperlukan, dan layak untuk diproduksi. Kata kunci: bejana tekan, tegangan, metode elemen hingga.