Tugas Kelompok Perancangan Alat Proses
TANGKI LIQUID DAN GAS
Disusun Oleh :
Kelompok V (Lima)
1. Arjunita
(0607114240)
2. Irena firdha
(0607114182)
3. Jerry
(0607120672)
4. Yance andre .L.
(0607114034)
Program Studi Teknik Kimia S1
Fakultas Teknik
Universitas Riau
Pekanbaru
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Teknik kimia melibatkan aplikasi dari ilmu pengetahuan dalam industri proses yang terfokus pada konversi suatu material ke bentuk lain baik secara fisiska ataupun kimia. Proses-proses ini membutuhkan penanganan dan penyimpanan material dalam jumlah besar yang terdiri atas bermacam variasi konstruksi, tergantung pada kondisi material yang dignakan., sifat-sifat kimia dan fisika material tersebut serta kebutuhan operasi. Untuk penanganan, seperti wadah penampungan gas dan liquid digunakan tangki. Oleh karena itu, kami sebagai mahasiswa/i Teknik kimia, perlu mempelajari dan mengetahui beberapa hal tentang Tangki Liquid dan gas. Selain itu hal yang melatarbelakangi dibuatnya makalah ini adalah agar kami sebagai kelompok V (lima), dapat memenuhi tugas yang telah diberikan oleh dosen pengajar mata kuliah Perancangan Alat Proses, yaitu bapak Aman ST.
1.2 Tujuan
Makalah dengan judul ’ Tangki Liquid dan Gas’ ini dibuat bertujuan untuk menjelaskan dan memberikan beberapa informasi atau pengetahuan yang berkaitan dengan sebuat alat proses yang disebut dengan tangki yang memiliki beberapa kegunaan dan jenisnya.
BAB II TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Tangki merupakan salah satu bagian terpenting dalam setiap alat proses. Pada sebagian besar alat proses, tangki sangat diperhatikan dengan beberapa modifikasi sesuai keperluan yang memungkinkan alat beroperasi pada fungsi yang dikehendaki.
Biasanya tahap awal dari perancangan tangki adalah pemilihan tipe/bentuk yang paling sesuai dengan konsisi operasi yang diinginkan. Faktor terpenting yang sesuai yang mempengaruhi pemilihan ini adalah:
1. Fungsi dan lokasi tangki
2. Sifat alamiah dari fluida yang akan digunakan 3. Suhu dan tekanan operasi
4. Volume yang dibuthkan atau kapasitas untuk proses yang akan digunakan
Tangki dapat diklasifikasikan berdasarkan fungsional operasi, suhu dan tekanan operasi, konstruksi material, dan geometri dari tangki itu sendiri.
Tipe tangki yang paling banyak dijumpai dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk geometri tangki.
1. Open and closed tanks
2. Flat-bottomed
3. Tangki silindris dengan atap dan dasar tertutup rapat
4. Spherical
Tangki pada setiap klasifikasi ini banyak digunakan sebagai tangki penyimpanan dan tangki pemroses untuk fluida. Range dari setiap proses untuk tangki dapat disesuaikan, dan tidak mudah untuk memenuhi semua kebutuhan dalam berbagai aplikasi.
Sangat mungkin untuk menunjukkan beberapa kegunaan umum dari tipe/bentuk umum tangki.
Liquid yang tidak berbahaya dalam jumlah yang besar, seperti larutan garam atau larutan yang encer, dapat disimpan dalam sebuah kolam jika hanya dalam jumlah yang kecil, atau dalam bak terbuka yang terbuat dari besi, kayu, atau tangki yang terbuat dari beton untuk jumlah yang besar. Jika fluidanya bersifat toksik, mudah terbakar, atau kondisi penyimpanan dalam bentuk gas, atau jika tekanannya lebih besar dari tekanan atmosferik, system tertutup sangat diperlukan. Untuk penyimpanan fluida pada tekanan atmosferik, biasanya digunakan tangki silinder dengan dasar yang datar dan tutup yang berbentuk kerucut. Bentuk lingkaran digunakan untuk tekanan tangki dimana volume yang dibutuhkan besar. Untuk volume yang lebih kecil dengan tekanan, tangki silindris dengan tutup lebih ekonomis.
1.a Open Tangki
Open tangki biasanya digunakan sebagai surge tank diantara operasi, sebagai vats untuk proses batch dimana material tercampur, sebagai setting tank, decanter, reactor, reservoir dan lain-lain. Sebenarnya, tangki tipe ini lebih murah daripada tangki tertutup dengan konstruksi dan kapasitas yang sama. Untuk memutuskan menggunakan open tangki ini atau tidak tergantung pada fluida yang ditangani dan tergantung pada proses operasinya.
Untuk larutan tidak terlalu encer dengan jumlah besar dapat disimpan dalam sebuah kolam. Sebenarnya kolam tidak dapat juga dikatakan sebagai tangki. Untuk itu tempat penyimpanan sederhana dapat dibuat dengan material yang murah, seperti lempung. Tidak semua tipe lempung dapat digunakan untuk kolam penyimpanan; clay misalnya dengan sifat yang tak mudah tertembus oleh air atau kedap air dapat digunakan.
Sebagai contoh penggunaan dari kolam yang terbuat dari lempung pada proses dimana garam dikristalisasi dari air laut dengan evaporasi dengan bantuan sinar matahari. Apabila fluida yang digunakan lebih mempunyai nilai tempat penyimpanan yang lebih baik sangat diperlukan. Tangki sirkular besar yang terbuat dari baja atau beton banyak digunakan untuk kolam pengendapan dengan pengeruk yang berputar akan memisahkan endapan ke dasar tangki.
Tangki tipe ini, harus memiliki range diameter dari 100-200 ft dan dengan kedalaman beberapa feet.
Open tangki yang lebih kecil biasanya digunakan untuk bentuk sirkular dan terbuat dari baja ringan, pelat beton, dan kadang-kadang dari kayu. Material lain dapat digunakan pada penggunaan terbatas dengan korosi yang cukup tinggi atau masalah kontaminasi sering dijumpai. Bagaimanapun pada umumnya proses di industri sebagian besar tangki yang digunakan terbuat dari baja karena harga yang relative murah dan fabrikasi yang mudah. Pada beberapa kasus, beberapa tangki dilapisi dengan rubber, kaca, atau plastic untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Pada industri makanan umumnya tangki digunakan untuk fermentasi, dimana potongan kayu digunakan pada pembuatan wine dan sejenis minuman keras lainnya. Redwood atau Cyprus tank sering digunakan untuk reservoir penampungan air. Kayu juga digunakan untuk meletakkan baja untuk menangani larutan hidroklorat encer, laktat, asam asetat dan larutan garam. Kayu juga nerupakan kebutuhan mutlak karena harganya yang murah pada proses penyamakan, pemasakan bir, dan industri fermentasi.
Pada industri makanan dan farmasi biasanya diperlukan untuk menambahkan material pada open tangki dalam proses persiapan campuran. Tangki terbuka kecil atau ketel biasanya digunakan untuk keperluan-keperluan tertentu. Baja yang dilapisi kaca, tembaga, monel, dan tangki yang terbuat dari stainless-steel biasanya digunakan untuk ketahan terhadap korosi dan mencegah kontaminasi pada proses material.
b. Closed Tangki
Fluida yang mudah terbakar, fluida yang bersifat toksik, dan gas harus disimpan pada tangki tertutup. Bahan kimia berbahaya, seperti asam dan kaustik akan mengurangi resiko yang dapat ditimbulkan jika disimpan pada tangki tertutup. Minyak yang mudah terbakar dan produk lain yang sejenis mengharuskan untuk menggunakan tangki dan tangki tertutup pada industri perminyakan dan petrokimia.
Penggunaan tangki secara luas pada bidang ini telah menghasilkan usaha yang sangat penting bagi American Petroleum Institute untuk menstandarisasi perancangan untuk kebutuhan keamanan dan ekonomi. Tangki digunakan untuk menyimpan crude oil dan produk dari industri perminyakan umumnya dirancang dan dibuat sesuai dengan standar API 12 C, spesifikasi API untuk tangki penyimpanan minyak mentah. Ini merupakan referensi standar yang digunakan untuk perancangan tangki pada industri perminyakan, tapi juga berguna sebagai referensi untuk aplikasi lain.
2. Tangki dengan Flat Bottoms
Perancangan tangki yang paling ekonomis yang beroperasi pada tekanan atmosferik adalah tangki slindris yang diposisikan vertical dengan dasar yang datar dan tutup berbentuk kerucut. Pada kasus yang menggunakan umpan yang dipengaruhi oleh gravitasi, tangkinya diletakkan pada ketinggian tertentu dari atas tanah, dan dengan dasar yang datar yang dilengkapi dengan kolom-kolom dan penampang kayu bersilang dengan tiang penyangga dari baja. Silindris, dasar yang datar, tutup berbentuk kerucut dan dilengkapi dengan saluran udara atau lubang angin yang menyebabkan fluida terekspansi dan terkontraksi sebagai akibat dari temperature dan volume yang fluktuatif.
Tangki dengan diameter yang lebih besar dari 24 ft dapat dilengkapi dengan tutup yang tersendiri; tangki dengan diameter yang lebih besar, lebih dari 48 ft, biasanya membutuhkan sekurang-kurangya 1 kolom sentral sebagai support. Tangki dengan diameter yang lebih besar biasanya dirancang dengan kolom yang banyak atau dengan pelampung, atau atap yang berjembatan yang akan naik atau turun sesuai dengan ketinggian fluida didalam tangki.
Jika atap yang berbentuk kubah digunakan, tekanan 2,5 sampai 15 lb per meter persegi dapat digunakan. Tangki ini biasanya diameternya tidak terlalu besar namun lebih tinggi untuk memberikan kapasitas yang lebih besar dari tangki dengan atap yang berbentuk kerucut.
3. Tangki silindris dengan atap dan dasar yang tertutup rapat
Cylindrical Tangki yang tertutup rapat pada dasar dan atapnya digunakan jika tekanan uap dari fluida yang disimpan memerlukan perancangan yang lebih kuat lagi. Ada kode-kode yang dikembangkan oleh American Petroleum Institute dan American Society of Mechanical Engineer untuk menetukan perancangan tangki. Tangki tipe ini biasanya memiliki diameter 12 ft. Field-erected tangki memiliki diameter melebihi 35 ft dan panjangnya 200 ft. Jika harus menyimpan fluida dengan jumlah besar, tangki yang berbentuk seperti baterai digunakan.
Bentuk atap yang tertutup rapat yang bermacam-macam digunakan sebagai atap pada tangki yang berbentuk silinder. Atap yang tertutup rapat ada yang berbentuk hemi-spherical, elips, torispheris, bentuk standar, bentuk kerucut, dan bentuk toriconical. Untuk beberapa keperluan tertentu lempengan tipis digunakan untuk menutup bagian atas tangki. Namun jarang digunakan untuk tangki yang besar. Untuk tekanan kode tidak diberikan oleh ASME, tangki biasanya dilengkapi dengan penutup yang standar., sesungguhnya tangki yang membutuhkan kode konstruksi dilengkapi oleh ASME-dished atau elliptical-dished. Biasanya yang sering digunakan sebagai atap untuk pressure tangki berbentuk elips.
Sebagian besar alat proses pada industri kimia dan petrokimia seperti kolom distilasi, desorber, absorber, scrubber, heat exchanger, pressure-surge tank, dan separator biasanya menggunakan tangki berbentuk silindris dengan kedua ujung yang tertutup rapat yang satu dengan yang lainnya.
Gambar 2.1 Desain tangki silindris dengan atap damn dasar tertutup rapat
4. Tangki spherical
Tempat penyimpanan untuk volume yang besar dengan tekanan yang sedang biasanya dibuat dalam bentuk lingkaran atau berbentuk lingkungan. Kapasitas dan tekanan yang digunakan dalam tangki tipe ini bervariasi. Range kapasitas berkisar antara 1000-25000 bbl, dan range tekanan berkisar 10 psig untuk tangki yang lebih besar dan 200 psig untuk tangki yang lebih yang kecil. Gambar 2.2 menunjukkan tangki yang berbentuk silindris yang diposisikan secara horizontal yang berbentuk seperti baterai dan tangki spherical untuk menyimpan produk minyak yang bertekanan diatas 100 psig.
Gambar 2.2 Salah satu bentuk tangki Spherical
Saat gas disimpan di bawah tekanan, volume penyimpanan yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan tekanan penyimpanan. Pada umumnya, saat sejumlah gas disimpan dalam tangki yang berbentuk spherical akan lebih ekonomis jika menggunakan volume dengan jumlah besar, operasi penyimpanan dengan tekanan rendah. Pada penyimpanan dengan tekanan tinggi volume gas menjadi berkurang, karena itulah tangki spherical menjadi lebih ekonomis. Jika kelonggaran diberikan pada biaya kompresi dan pendinginan gas, beberapanya akan hilang. Ketika menangani gas dengan jumlah kecil, lebih menguntungkan jika menggunakan tangki penyimpanan yang berbentuk silindris karena biaya pembuatan menjadi factor yang berpengaruh dan tangki silindris yang kecil lebih ekonomis dari tangki spherical yang kecil.
Walaupun spherical vessel memiliki aplikasi proses yang terbatas, mayoritas tekanan disebabkan oleh shell silindris. Head dapat dibuat flat atau datar jika dinding penopangnya sesuai, tetapi lebih banyak dijumpai yang berbentuk kerucut.
Head adalah bagian tutup suatu bejana yang penggunaan disesuaikan dengan tekan operasi bejana. Tutup bejana ini tebagi menjadi 6 bentuk yaitu:
a. Bejana ½ Bola (Hemispherical)
Suatu tutup bejana setengah bola adalah bentuk yang paling kuat, mampu menahan tekan dua kali banyak dari bentuk tutup torispherical dilihat dari ketebalan yang sama. Ongkos pembentukan suatu tutup bejana setengah bola, bagaimanapun lebih tinggi dibandingkan dengan yang untuk suatu tutup berbentuk torispherical. Tutup bejana yang setengah bola ini biasanya digunakan pada tekan tinggi.
Dari berbagai macam pengujian, didapat bahwa untuk tekanan sama di bagian yang silindris dan tutup setengah bola dari suatu bejana, ketebalan dari tutup yang diperlukan adalah separuh silinder tangkinya. Bagaimanapun, ketika pembesaran dari dua bagian berbeda, tekan discontinuitas akan di-set ke arah tutup dan sampingan silinder. Untuk tidak ada perbedaan di dalam pembesaran antara kedua bagian (ketegangan diametral yang sama) dapat ditunjukkan bahwa untuk baja (perbandingan Poisson D 0.3) perbandingan dari ketebalan tutup bejana setengah bola ketebalan jumlah maksimumnya, secara normal sama dengan 0.6 (Brownell dan Young 1959)
b. Bejana Ellips Piring (Ellipsoidal)
Tutup bejana Ellipsoidal yang standar dihasilkan dengan suatu perbandingan poros utama dan kecil sebesar 2:1. dari perbandingan ini, persamaan berikut ini dapat digunakan untuk menghitung ketebalan minimum yang diperlukan: P D JF D P c 2 . 2 . − = c. Bejana Torispherical
Suatu bentuk torispherical, yang mana sering digunakan sebagai penutup akhir dari bejana silindris, dibentuk dari bagian dari suatu torus dan bagian dari suatu lapisan. Bentuknya mendekati dari suatu bentuk lonjong tetapi adalah lebih
murah dan lebih mudah untuk membuatnya. Perbandingan radius sendi engsel dan radius mahkota harus dibuat kurang dari 6/100 untuk menghindari tekuk. Tekan akan menjadi lebih tinggi di bagian torus dibanding bagian yang berbentuk bola.
Tutup torispherical yang standar adalah penutup yang paling umum digunakan sebagai penutup akhir untuk bejana yang beroperasi pada tekan 15 bar. Dia dapat digunakan untuk tekan yang lebih tinggi, tetapi di atas 10 bar, biayanya harus dibandingkan dengan suatu tutup ellipsoidal. Diatas 15 bar, suatu tutup
ellipsoidal pada umumnya terbuktikan sebagai penutup paling hemat untuk
digunakan.
Ada dua ujung batas tutup bejana torispherical: bahwa antar bagian yang silindris dan tutupnya, adan itu adalah pada ujung dari radius mahkota dan radius sendi engsel. Penekukan dan shear stress disebabkan oleh pembesaran diferensial yang terjadi pada titik-titik ini harus diperhitungkan di perancangan tutup bejana tersebut. Suatu pendekatan yang diambil adalah menggunakan persamaan dasar untuk suatu bentuk setengah bola dan untuk memperkenalkan konsentrasi tekan atau bentuk, faktor yang memungkinkan tekan bias ditingkatkan dalam kaitan dengan discontinuitas. Faktor konsentrasi tekanan adalah suatu fungsi dari radius sendi engsel dan radfius mahkota.
2 . . . . . 2 . . µ λ − + = C P J F C R P c Dimana:
Cs = factor konsentrasi stress untuk tutup torispherical Rc = radius mahkota
Rk = Radius sendi engsel
Untuk tutp yang dibentuk (tidak ada sambungan ditutup) faktor hubung J sebesar 1.0.
d. Bejana Piring Standar (flanged standart dished & flanged shallow
dished heads)
Tutup jenis ini umunya digunakan untuk bejana horizontal yang menyimpan cairan yang mudah menguap (volatile), seperti: nafta, bensin, alkohol
dan lain-lain. Sedangkan pada bejana silinder tegak biasanya digunakan sebagai bejana proses yang beroperasi pada tekan rendah (vakum).
Jika diinginkan diameter tutup ≤ diameter shall maka digunakan flanged
standart dished sedangkan jika diinginkan diameter tutup ≥ diameter shell maka
digunakan flanged shallow dished head.
e. Bejana Konis
Tutup bejana konis biasanya digunakan sebagai penutup atas pada tangki silinder tegak dengan alas flat bottom yang beroperasi pada tekan atmosperik. Disamping itu juga digunakan sebagai tutup bawah pada alat-alat proses seperti:
evaporator, spray dryer, crystallizer, bin, hopper, tangki pemisah dan lain-lain.
Besarnya sudut (α) yang dibentuk pada jenis konis pada tutup atas tangki silinder tegak dengan alas flat bottom adalah < 450C (menurut Morris), tetapi
menurut Buthod & Megsey < 300C. sebaiknya menggunakan α < 300C, karena
300C < α < 600C adalah kemiringan sudut yang dibentuk tutp konis untuk tutup
bawah bejana (bin, hopper) yang mengalirkan cairan 300C < α < 450C dan 450C <
α < 600C untuk mengalirkan butiran padatan.
f. bejana datar (flanged –only head)
Perancangan tutup bejana ini adalah yang paling ekonomis karena merupakan gabungan antara flange dan flat plate.
Aplikasi dari flanged-only dapat digunakan sebagai tutup bejana penyimpan jenis silinder horizontal yang beroperasi pada tekan atmosferik. Tipe bejana dengan jenis tutup ini dapat digunakan unutk menyimpan fuel oil (minyak bahan bakar), kerosin, minyak solar ataupun cairan yang mempunyai tekanan uap rendah, disamping itu dapat juga digunakan sebagai tutup atas konis, kisaran diameternya ≤ 20 ft.
Tutup bejana setengah bola, ellipsoidal dan torispherical secara bersama dikenal sebagai tutup bejana yang bundar. Mereka dibentuk dengan menekan atau memutar, diameter yang besar dibuat dari bagian pembentukan. Tutup
torispherical sering dikenal sebagai tutup bagian akhir. Ukuran yang lebih
Persamaan untuk ketebalan dinding pada table 2.1. Volume penuh Vo dan permukaan S sebagai V/Vo yang akan berhubungan dengan kedalaman atau ketinggian H/D pada vessel horizontal.
Kode ASME memberikan persamaan yang berhubungan ketebalan dinding terhadap diameter, tekanan, ketegangan, dan efisiensi sambungan. Sejak ASME hanya menyebutkan hubungannya dengan shell yang tipis, beberapa pembatasan diletakkan pada aplikasinya. Untuk bentuk yang tidak biasanya, tidak ada metode perancangan yang sederhana, uji coba harus dilakukan untuk bentuk yang dibutuhkan. Persamaan diekpresikan dalam bentuk berdimensi. Walaupun jarang dipergunakan,persamaan yang tak berdimensi, misalnya Do, dapat diturunkan
dengan mensubstitusikan Do = 2t untuk D. Untuk perbandingan 2:1, ellipsoidal
head misalnya:
Sebagai tambahan pada shell dan head, kontirbusi berat pada vessel dapat memerlukan nozzle, manway, kebutuhan internal lainnya, dan struktur pendukung seperti lugs untuk vessel horizontal dan skirt untuk vessel vertical. Nozzle dan manway distandarisasi untuk perhitungan tekanan yang berlainan; dimension dan beratnya ditunjukkan pada catalog pabrik. Perhitungan alat ini akan membantu sekitar 10-20% dalam perhitungan berat vessel.
Kriteria dalam perancangan
Sebuah alat proses dapat rusak karena berbagai alsan :
1. Terjadinya deformasi elastis dan plastis yang berlebihan akibatnya alat gagal melaksanakan fungsinyadan rusak yang membahayakan
Deformasi elastic terjadi ketika benda mendapat beban dalam batas elastisnya. Hubungan antara stress f dan strain ε adalah linier dengan slope E (modulu Elastisitas). Begitu juga dengan lenturan (defleksi) harus dibatasi . Persamaan-persamaan yang digunakan :
(1) Stress axial ( tarik dan tekan ) ft = P/ A dan fc = - P/A
(2) Hubungan stress dan strain pada daerah elastic f = E x ε
2. Instabilitas elastic
Adalah suatu fenomena yang berkaitan dengan struktur yang memiliki kekakuan yang terbatas yang terkena beban tekan, momen lentur dan kombinasi beban tersebut. Contoh yang khas terjadinya “backing” pada bejana silindris dengan tekanan luar dan vakum. Hal ini biasanya berkaitan dengan bejana yang berdinding tipis. Bentuk instabilitas elastisitas yang paling sederhana adalah instabilitas pada kolom yang terjadi karena beban tekan axial pada ujung-ujung kolom tersebut.
Stress kritis (fcr)yang terjadi diperkirakan dengan rumus EULER : fcr = c2 E / (j/k)2
dimana:
c : konstanta yang harganya di pengaruhi kondisi ujung-ujung kolom j/k : rasio
3. Instabilitas plastis
Criteria yang paling banyak digunakan adalah mempertahankan stress yang terjadi berada dalam daerah elastis bejana konstruksi untuk mencegah deformasi plastis yang terjadi jika yield point terlewati.
4. Brittle rupture
Kecenderungan untuk mempergunakan bejana berkonstruksi baja berkekuatan tinggi dengan kualitas yang lebih rendah menaikkan kemungkinan failure karena “rupture”.
5. Creep
Criteria perencanaan yang telah diuraikan pada dasra keadaan strain (regangan) dibawah beban tidak berubah dengan waktu dan untuk bahan ferrous dibawah beban sampai suhu 650O R. diluar suhu tersebut maka
material akan mengalami “creep” dibawah beban. Yang mengakibatkan kenaikan strain dengan waktu. Laju creep tergantung pada material stress dan suhu operasi.
6. Korosi
Adalah peristiwa pengrusakkan pada metal yang disebabkan karena peristiwa kimiawi dan electron kimia.
Berbagai macam korosi yang dikenal, yaitu :
• Uniform corrosion
• Intergranular corrosion
• Galvanic corrosion
• Stress corrosion
Salah satu pencegahan korosi adalah penambahan tebal metal pada dinding bejana.
BAB III PERHITUNGAN PERANCANGAN DESAIN ALAT
Contoh perhitungan :
Tangki penyimpanan PKO ( Palm Kernnel Oil) Fungsi : Penyimpanan PKO
Jenis : Tangki silinder beratap kerucut
Data perhitungan :
Temperatur PKO (T) : 30 oC
Tekanan (P) : 12045,8876 kg/jam Lama penyimpanan : 7 hari
Densitas (ρ) : 911,6 kg/m3
Sketsa tangki silinder beratap kerucut diperlihatkan pada gambar berikut :
Gambar 3.1 Sketsa Tangki silinder vertical beratap kerucut Hs
D θ
1. Perhitungan kapasitas tangki
Volume liquid (VL) =
x
lama penyimpanan=
= 2.219,95170 m3
Factor keamanan 10 %, maka :
Volume Tangki = 1,1 x 2.219,95170 m3
= 15.358,156 bbl
Tangki PKO di buat 2 tangki
Kapasitas 1 tangki PKO =
=
7679,078 bbl Digunakan tangki dengan kapasitas 8.060 bbl 2. Perhitungan dimensi tangkiBerdasarkan volume tangki dari app E Brownell & Young , 1959 diperoleh kapasitas tangki 8.060 bbl
Diameter , ID = 40 ft Tinggi, Hs = 36 ft Courses = 6
3. Perhitungan tebal shell, ts
Spesifikasi bahan konstruksi yang digunakan adalah : Jenis plate = Carbon steel 54- 285 brade C
Tegangan diizinkan , f = 13.750 psi
Jenis sambungan = doubled-welded butt-joint Effisiensi sambungan,,E = 80 % Factor korosi,C = 0,125 in dimana: H = tinggi shell (ft) ρ = densitas (lb/ft3) ID = diameter dlm shell (ft)
F = Tegangan yang diizinkan (Psi) E = welded joint Efficiency (%) C = Faktor korosi (in)
Courses 1, H = 36 ft = 0,426 = 0,43 in Courses 2, H = 36-6 = 30 ft ts2 = 0,375 in , digunakan 0,38 in Courses 3, H = 36-6 = 30 ft ts3 = 0,323 in, digunakan 0,34 in Courses 4, H = 24-6 = 18 ft ts4 = 0,27156 in, digunakan 0,28 in
Courses 5, H = 18-6 = 18 ft
ts5 = 0,21985 in, digunakan 0,22 in
Courses 6, H = 12-6 = 6 ft
ts6 = 0,168 in, digunakan 0,1875 in
4. Perhitungan tebal head,th
Jenis head yang digunakan adalah conical
Tebal head +C
=
= 0,2838 in = 5/16 in Sudut kemiringan tutup atas (roof) sin θ = ID/ (430 x th)
= 40/ (430 x 5/16) = 0,29767
θ = 17,3 o
tinggi head = tan θ x r
= tan 17,3o x20 ft
= 6,23 ft = 1,9 m
Tinggi total tangki, HT = Hs + tinggi head
= 36 + 6,23 ° = 12,87 m
5. Tutup bawah tangki OD = ID + 2 ts1
= 40 + 2 (0,43/12) = 40,072 ft
Untuk tangki berdiameter ≥ 20 ft, diameter tutup bawah di lebihkan 15 cm, maka OD = 40,072 + 15/(2,54 x 12)
= 40,56 ft
BAB IV KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil adalah :
1. Tangki adalah suatu alat proses yang sangat penting
2. Tangki merupakan bagian dasar peralatan proses dengan berbagai modifikasi yang diperlukan untuk memungkinkannya berfungsi seperti yang diinginkan. Contoh :
- autoclave - menara distilasi - menara absorbsi - HE
- Separataor
3. Faktor- factor yang perlu diperhatikan dalam merancang suatu ejana adalah :
a. sifat-sifat material yang digunakan b. stress (tegangan yang terjadi) c. stabilitas, elastis dan estetika d. tipe yang diinginkan
e. sifat fluida yang digunakan f. suhu dan tekanan operasi
