BAB III. PERENCANAAN BAGIAN – BAGIAN UTAMA CHEMICAL INJECTION PACKAGE DAN PERHITUNGAN PERENCANAAN
III.1 Bagian – Bagian Utama Chemical Injection Package
Pada bab ini dilakukan perencanaan untuk mendesign bagian –bagian utama Chemical Injection Package yang terdiri dari :
III.1.1 Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) III.1.2 General Arrangement Drawing
III.1.3 Storage Tank
III.1.4 Dosing Pump (Chemical Injection Pump) III.1.5 Level Gauge
III.1.6 Level Switch III.1.7 Pressure Gauge III.1.8 Pressure Relief Valve III.1.9 Calibration Gauge
III.1.10 Pressure Control Valve (Pressure Regulator) III.1.11 Shutdown Valve
III.1.12 Isolation Valve (Ball Valve, Check Valve dan Y Strainer) III.1.13 Structural Skid
III.1.14 Pipe Fitting (Flange, Elbow dan Tee) III.1.15 Pipe
III.1.16 Instrument Tubing dan Tubing Fitting.
III.I.1 Piping and Instrumentation Diagram (P & ID)
Sebelum melakukan perencanaan untuk pemilihan bagian – bagian utama
Chemical Injection Package maka tahapan pertama yang harus dilakukan adalah
membuat Piping and Instrumentation Diagram (P&ID), yang akan menjadi dasar dalam membuat perencanaan bagian – bagian utama Chemical Injection
Package.
Untuk mendesign Piping and Instrumentation diagram beberapa parameter utama yang penting adalah :
- Mampu memahami fungsi semua material – material utama (equipment) yang akan kita design meliputi, pumpa, tangki, level gauge, level switch, ball valve dan lain – lain dan bagaimana mendesign atau memilih equipment tersebut.
- Memahami spesifikasi yang ada meliputi spesifikasi piping, valve dan instrument (jika ada) dan spesifikasi – spesifikasi penunjang lainnya.
Dari spesifikasi yang ada di Request For Quotation (RFQ) , maka Piping and
Instrumentation Diagram dapat dirancang seperti yang ditunjukkan di lembar
III.I.2 General Arrangement Drawing
Untuk membuat General Arrangement Drawing maka harus ditentukan dulu merek (brand) dan type dari semua instrument atau material – material yang ada didalam P & ID, karena material tersebut akan dituangkan dalam gambar sesuai dimensi material yang sebenarnya, yang bisa dilihat dari spesifikasi atau catalog produk itu sendiri sesuai part number dan merek (brand) yang dirancang.
Gambar General Arrangement Drawing dapat dilihat di lembar terpisah dari document ini.
III.1.3 Storage Tank
Sebelum merancang storage tank (rectangular type) dengan volume 2 M3 dan dengan material 316L Stainless Steel, maka harus dilakukan perhitungan ketebalan plate untuk storage tank. Perhitungan ketebalan plate sesuai standard API 650 (Welded Steel Tank for Oil Storage) dapat dilihat bab III di dokumen ini. Selanjutnya dapat di buat data sheet untuk storage tank yang menggambarkan detail design storage tank meliputi, nozzle, ketebalan plate, nozzle – nozzle yang ada di tangki dan lain - lain. Detail data sheet yang menggambarkan detail spesifikasi storage tank dapat dilihat pada lampiran 1. Dari data sheet maka dapat dirancang gambar storage tank yang dapat dilihat di lembar tepisah dari dokumen ini.
III.1.4 Dosing Pump (Chemical Injection Pump)
Dalam memilih Chemical Injection Pump sesuai Stnandard API 675 (Positive Displacement Pump Controlled Volume) yang sesuai dengan kebutuhan beberapa parameter utama yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
01. Discharge Pressure, data ini sangat dibutuhkan untuk memilih pumpa yang sesuai dengan discharge pressure yang diinginkan. Tujuannya agar chemical yang diinjeksikan sampai ke delivery point. Discharge pressure pumpa harus lebih besar dari operating pressure di pipeline itu sendiri. 02. Flow Rate , flow rate dibutuhkan agar pemilihan pumpa sesuai dengan
flow rate yang diinginkan. Penentuan jumlah flow rate ini supaya corrosion inhibitor yang diinjeksikan sesuai kebutuhan untuk mengcover kebutuhan corrosion inhibitor untuk memproteksi korosi di pipa. Pemilihan flow rate ini dilakukan pada tahapan process engineering.
03. NPSH (Net Positive Suction Head), NPSH dibutuhkan untuk memastikan agar cairan yang diinjeksikan sampai ke delivery point yang diinginkan. 04. Driven pumpa, driven pumpa untuk memastikan apakah menggunakan
Dari data spesifikasi kita dapat memilih pumpa yang sesuai dengan melihat katalog dari William pump, dengan part number ‘’CV500V300-CR-TG’’ dengan data – data sebagai berikut :
Type Pumpa : V Series
Maximum flow rate : 8.71 Liter per Hour (Liter per Jam)
Maximum Discharge Pressure : 3250 Psig
Gambar. III.4 William pump (V Series William Pump hal. cover)
Gambar. III.5 Detail William pump (V Series William Pump hal 1)
Gambar. III.6 V Series William pump performane Specification
Gambar. III.7 Performance Curve Pump V500V300 (V Series William Pump hal 4)
III.1.5 Level Gauge
Karena Level Gauge merupakan kelengkapan (accessories) tangki storage chemical injection , maka untuk merancang level gauge harus mengikuti design dari tangki storage chemical injection yang meliputi beberapa parameter utama seperti :
01. Design pressure dan temperature, digunakan untuk memilih level gauge yang sesuai dengan design pressure dan temperature, supaya tahan terhadap pressure dan temperature operasi di tangki storage chemical injection..
02. Ukuran (Size ) dan rating, supaya Level gauge yang di design sesuai ukuran dan connection nozzle di tangki.
03. Center to centernya (Jarak antara center to center nozzle). Pada saat melakukan process design level gauge jarak Center to Center ini harus dipastikan terlebih dahulu dengan jarak center to centernya nozzle di tangki storage chemical injection, agar pada saat diinstall center to center nozzle sesuai.
Dari data – data yang ada di tangki dapat dipilih level gauge dengan Part Number Jerguson – 313-TCH-300L, dan gauge cocks nya dengan part number Jerguson 67 dengan data – data sebagai berikut :
Type : Size to size
Ukuran (Size) : 2’’ RF 150#
Detail spesifikasi (Data sheet) untuk Level Gauge dapat dilihat dilampiran 1.
Gambar. III.8 Level Gauge
III.1.6 Level Switch
Level Switch juga merupakan kelengkapan (accessories) tangki chemical
injection, sehingga dalam merancang level switch harus memperhatikan design tangki chemical injection. Beberapa parameter utama yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
1. Specify Gravity, untuk menentukan material floatnya (internal level switch) yang sesuai
2. Design Pressure dan temperature, untuk menentukan rating flange yang dipilih termasuk penentuan ketebalan pipa yang akan digunakan untuk displacernya.
3. Ukuran (size ) dan rating, untuk disesuaikan dengan nozzle yang ada di tangki.
4. Type level switch , untuk menentukan apakah level switch yang akan dipilih Displacer atau float.
5. Type switchnya , untuk menentukan sinyalnya pneumatic atau electric 6. Jenis materialnya, apakah carbon steel atau stainless steel.
Dari spesifikasi dapat dilihat size yang dibutuhkan adalah 3’’ rating 150# RF, karena design pressurenya adalah atmospheric, sinyal pneumatic, float type dan design temperaturenya adalah 30 0C.
Dari data ini dapat dipilih level switch Number 403C-G3F-C-,J dengan data – data sebagai berikut :
Type : Float
Size : 3’’ RF 150#, 316 Stainless Steel
Untuk detail spesifikasi (data sheet) dapat dilihat di lampiran 1.
Gambar. III.9 Level Switch
III.1.7 Pressure Gauge
Untuk merancang Pressure Gauge beberapa parameter utama yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
1. Operating Pressure, untuk menentukan range pressure gauge yang kita pilih. Engineering standard praktis pemilihan range ini berkisar antara 20% - 30% diatas operating pressure.
2. Size (ukuran ) dan type koneksinya, koneksi pressure gauge harus disesuaikan dengan connection di line pipingnya, begitu juga typenya, apakah bottom connection atau back connection.
3. Jenis materialnya , untuk memilih jenis material pressure gauge, umumnya 316 SS case atau black phenolic case.
Dari P & ID dapat dilihat size yang dibutuhkan adalah 1/2’’ bottom connection, rangenya 0 – 5000 Psi dilengkapi dengan cairan glycerin, case material black phenolic. Sehingga dipilih Pressure Gauge dengan part number 45-1279-SS-04L-0/3500PSI, dengan data – data sebagai berikut : Dial Size (Diameter) : 4-1/2’’
Type : Bourdon
Size : 1 / 2’’ NPT Lower / Bottom Connection
Case Material : Black Phenol (1279 Type)
Gambar III.10 Pressure Gauge bourdon type (Aschroof Pressure Gauge Type 1279 Series hal 72)
III.1.8 Pressure Relief Valve
Untuk merancang Pressure Relief Valve beberapa parameter utama yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
1. Discharge Pressure, untuk menentukan range pressure relief valve yang akan kita pilih.
2. Size (ukuran) , agar sesuai pada saat dipasang (install) di dischargenya pumpa
3. Jenis materialnya , umumnya di chemical injection adalah 316 Stainless steel.
Dari P & ID dapat dilihat ukuran (size) yang dibutuhkan adalah ¼’’ NPT connection, rangenya 2250 – 3000 Psi material 316 Stainless steel. Sehingga dipilih Pressure Relief Valve dengan part number SS-4R3A5-E dengan data – data sebagai berikut :
Size (Inlet & Outlet) : ¼’’ NPTM x ¼’’ NPTF
Spring Range : 2250 – 3000 Psig
Body Material : 316 Stainless Steel
Adjustable : External
Detail spesifikasi Pressure Relief Valve (data sheet) dapat dilihat di dilampiran 1.
Gambar III.11 Pressure Relief Valve
III.1.9 Calibration Gauge
Untuk merancang Calibration Gauge beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
01. Operating Pressure, untuk memilih calibration gauge agar sesuai dengan pressure yang akan dioperasikan.
02. Flow Rate Pumpa ,untuk memilih range calibration gauge, agar sesuai dengan flow rate pumpa.
03. Design Temperature, untuk memilih calibration gauge agar sesuai dengan temperature yang akan dioperasikan
04. Size (ukuran) dan type koneksinya, agar sesuai pada saat diinstall di suctionnya pumpa
05. Jenis materialnya , untuk memilih jenis material yang akan digunakan umumnya 316 stainless steel.
Dari P & ID dapat dilihat size yang dibutuhkan adalah ¼’’ NPT connection, dengan flow rate 0 - 8 GPH, material 316 Stainless steel. Sehingga dipilih
Calibration Gauge dengan part number 30030-S6-TES-GPH-S dengan data
– data sebagai berikut :
Size : ¼’’ NPTF
Body Material : 316 Stainless Steel
Range : 0 – 30 GPH
Glass scale : GPH (Gallon Per Hour)
Gambar III.12 Calibration Gauge
(Kenco Calibration Gauge type 300 Series)
III.1.10 Pressure Control Valve (Pressure Regulator)
Untuk mendesign Pressure Control Valve beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
06. Operating Pressure, untuk memilih range dari pressure control valve agar sesuai dengan setting pressure yang akan dioperasikan.
07. Size (ukuran) dan type koneksinya, agar sesuai pada saat dipasang (install) di suctionnya pumpa
08. Jenis materialnya , untuk memilih jenis material yang akan digunakan umumnya 316 stainless steel.
Dari P & ID dapat dilihat size yang dibutuhkan adalah 1 / 2’’ NPT connection, dengan range 0 – 130 Psi. Sehingga dipilih Pressure Control Valve dengan part number B38-444-A2MA dengan data – data sebagai berikut :
Size : ¼’’ NPTF
Body Material : 316 Stainless Steel
Range : 0 – 145 Psi
Detail spesifikasi (data sheet) Pressure Control Valve dapat dilihat dilampiran 1.
Gambar III.13 Pressure Control Valve
III.1.11 Shutdown Valve
Untuk merancang Shutdown Valve beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
01. Operating pressure dan temperature ntuk menentukan rating flange dan valve yang sesuai dengan kebutuhan.
02. Ukuran (size) dan type koneksinya, untuk menentukan size shutdown valve, juga type koneksinya Rise Face (RF), RTJ (Ring Type Joint) .
03. Jenis materialnya , untuk memilih jenis material sesuai specifikasi.
04. Jenis actuatornya, untuk menentukan power utilities yang akan digunakan apakah pneumatic atau electric.
Dari Piping and Instrumentation Diagram (P & ID) dapat dilihat ukuran yang dibutuhkan adalah 1’’ RF Flange 150# connection, 316 Stainless Steel. Sehingga dipilih shutdown valve dengan part number FD9-FS-100 dan untuk actuator SS2S-XB dengan data – data sebagai berikut :
Size : 1’’ RF Flange 150# (Direct Mounting)
Type actuator : Pneumatic atau gas
Body Material : 316 Stainless Steel
Accessories : Limit Switch
Gambar III.14 Shutdown Valve (AT Control shutdown Valve hal 2)
III.1.12 Isolation Valve (Ball Valve, Check Valve dan Y Strainer)
Untuk mendesign Ball Valve beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
01. Operating Pressure dan temperature, untuk menentukan rating flange dan valve yang sesuai dengan kebutuhan , termasuk menentukan seal yang sesuai.
02. Ukuran (size) dan type koneksinya, untuk menentukan size shutdown valve, juga type koneksinya Rise Face (RF), RTJ (Ring Type Joint) .
03. Jenis materialnya , untuk memilih jenis material sesuai spesifikasi.
Dari P& ID dapat dipilih Ball Valve piping dengan rating 150# dan untuk instrument bisa dipilih dengan rating 6000 Psi. untuk part number piping ball valve adalah KITZ 150 UB sedangkan untuk valve instrument dipilih B8LJ2 SS dengan data – data sebagai berikut :
I. Piping Ball Valve
Size : 2’’ RF Flange 150#
Type : Full Bore
Body Material : 316 Stainless Steel
II. Instrument Ball Valve
Size : 1/2 ‘’ NPT
Type : Full Bore
Body Material : 316 Stainless Steel
Rating : 0-6000 Psi.
Y- Strainer dari Piping and Instrumentation Diagram (P& ID) dapat dipilih dengan rating 150# size ½’’ NPTF karena berada diline instrument dan berada disuction line pumpa injeksi. Dari P&ID dapat dipih Y-Strainer dengan Part Number 781-SS dengan data – data sebagai berikut :
Body Material : 316 Stainless Steel
Type Strainer : Y
Gambar III.15. Piping Ball Valve (Kitz Ball Valve hal cover)
Gambar III.16. Detail Piping Ball Valve (Kitz Ball Valve hal 10)
Gambar III.17 Instrument Check Valve
Gambar III.18 Instrument Ball Valve (Parker Ball Valve B Series hal cover)
Gambar III.19 Detail Instrument Ball Valve (Parker Ball Valve B Series hal 3)
Gambar III.20 Y- Strainer (Muller Y-Strainer 781 SS hal 30)
III.1.13 Struktural Skid
Untuk merancang structural skid beberapa faktor yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut
01. Dimensi tangki , agar skid yang dirancang agar mampu menopang tangki secara keseluruhan.
02. Ukuran / Dimensi Skid , dimensi skid harus mempertimbangkan faktor ekonomis juga faktor tempat (space) yang ada, karena jika di pasang (install) di platform umumnya tempatnya terbatas.
03. Maintenance access, design skid harus mempertimbangkan faktor – factor maintenance ability , artinya skid yang didesign mempermudah access operator apabila akan melakukan process maintenance di chemical injection package.
04. Material, secara umum material yang dipergunakan adalah Carbon Steel ASTM A-36 yang di coating
Gambar structural skid Chemical Injection Package yang dirancang sesuai dimensi tangki dan sudah mempertimbangkan faktor – faktor maintenannya dapat dilihat di lembar terpisah dari dokumen ini.
III.1.14 Pipe Fitting (Flange , Elbow dan Tee)
Standard umum yang digunakan untuk flange adalah ASME B.16.5. Untuk tee dan elbow yang digunakan adalah ASME A 234. Untuk mendesign flange, tee dan elbow beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
01. Operating Pressure dan temperature, untuk menentukan pipe fitting yang sesuai dengan operating pressure dan temperature yang ada.
02. Type flange (RF, RTJ), elbow ( 45 Deg, 90 Deg) dan tee (equal tee, branch tee)
03. Ukuran (size), untuk menentukan size valve, sesuai dengan P&ID yang ada.
04. Jenis materialnya, untuk memilih jenis material sesuai specifikasi.
Dari Piping and Instrumentation Diagram (P & ID) dapat dilihat ukuran (size) yang dibutuhkan adalah Flange 2’’ RF, 150#, 316 Stainless Steel .
Gambar III.22 Elbow
(Sin Ghee Huat –Fitting hal 7)
Gambar III.23 Flange
(Sin Ghee Huat –Fitting hal 8)
III.1.15 Pipe
Standard umum yang digunakan untuk pipa adalah ASME B.36.10. Untuk mendesign pipa beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
01. Operating Pressure dan temperature, untuk menentukan schedule pipa yang akan kita pilih, yang nantinya menetukan juga ketebalan pipa tersebut.
02. Type pipa , apakah seamless, welded, atau ERW.
03. Ukuran (size) , untuk menentukan dimensi pipa yang dibutuhkan sesuai Piping and Instrumentation Diagram (P&ID)
04. Jenis materialnya, untuk memilih jenis material pipa, apakah stainless steel atau carbon steel.
Dari P&ID dapat dilihat size yang dibutuhkan adalah pipa 2’’ sch 40, Seamless 316 Stainless Steel .
Gambar III.24 Pipe Carbon Steel (Bakrie Pipe Hal 15)
Gambar III.25 Pipe Stainless Steel (Nippon Steel Pipe Hal 25)
PIPE SCHEDULE
NP INCHES OD MM 10 20 30 STD 40 60 XS 80 100 120 140 160 XXS 1/8 10.30 W –thk weight 1.73 0.37 1.73 0.37 2.41 0.47 2.41 0.47 ¼ 13.70 2.24 0.63 2.24 0.63 3.02 0.80 3.02 0.80 3/8 17.10 2.31 0.84 231 0.84 3.20 1.10 3.20 1.10 ½ 21.30 2.77 1.27 2.77 1.27 3.73 1.62 3.73 1.62 4.78 1.95 7.47 2.55 ¾ 26.70 2.87 1.69 2.87 1.69 3.91 2.20 3.91 2.20 5.56 2.90 7.82 3.64 1 33.40 3.38 2.50 3.38 2.50 4.55 3.24 4.55 3.24 6.35 4.24 9.09 5.45 1 ¼ 42.20 3.56 3.39 3.56 3.39 4.85 4.47 4.85 4.47 6.35 5.61 9.70 7.77 1 ½ 48.30 3.68 4.05 3.68 4.05 5.08 5.41 5.08 5.41 7.14 7.25 10.15 9.56 2 60.30 3.91 5.44 3.91 5.44 5.54 7.48 5.54 7.48 8.74 11.11 11.07 13.44 2 ½ 73.00 5.16 8.63 5.16 8.63 7.01 11.41 7.01 11.41 9.53 14.92 14.02 20.39 3 88.90 5.49 11.29 5.49 11.29 7.62 15.27 7.62 15.27 11.13 21.35 15.24 27.68 3 ½ 101.60 5.74 13.57 5.74 13.57 8.08 18.63 8.08 18.63 ___ ___ 4 114.30 6.02 16.07 6.02 16.07 8.56 22.32 8.56 22.32 11.13 28.32 13.49 33.54 17.12 41.03 5 141.30 6.55 21.77 6.55 21.77 9.53 30.97 9.53 30.97 12.70 40.28 15.88 49.11 19.05 57.43 6 168.30 7.11 28.26 7.11 28.26 10.97 42.56 10.97 42.56 14.27 54.20 18.26 67.56 21.95 79.22 8 219.10 6.35 33.31 7.04 36.81 8.18 42.55 8.18 42.55 10.31 53.08 12.70 64.64 12.70 64.64 15.09 75.92 18.26 90.44 20.62 100.92 23.01 111.27 22.23 107.92 10 273.10 6.35 41.77 7.80 51.03 9.27 60.31 9.27 60.31 12.70 81.55 12.70 81.55 15.09 96.01 18.26 114.75 21.44 133.06 25.40 155.15 28.58 172.33 25.40 155.15 12 323.90 6.35 49.73 8.38 65.20 9.53 73.88 10.31 79.73 14.27 108.96 12.70 97.46 17.48 132.08 21.44 159.91 25.40 186.97 28.58 208.14 33.32 238.76 25.40 186.97 14 355.60 6.35 54.69 7.92 67.90 9.53 81.33 9.53 81.33 11.13 94.55 15.09 126.71 12.70 107.39 19.05 158.10 23.83 194.96 27.79 224.65 31.75 253.56 35.71 281.70 16 406.40 6.35 62.64 7.92 77.83 9.53 93.27 9.53 93.27 12.70 123.30 16.66 160.12 12.70 123.30 21.44 203.53 26.19 245.56 30.96 286.64 36.53 333.19 40.49 365.35 18 457.00 6.35 70.57 7.92 87.71 11.13 122.38 9.53 105.16 14.27 155.80 19.05 205.74 12.70 139.15 23.88 254.55 29.36 309.62 34.93 363.56 39.67 408.26 45.24 459.37 20 508.00 6.35 78.55 9.53 117.15 12.70 155.12 9.53 117.15 15.09 183.42 20.62 247.83 12.70 155.12 26.19 311.17 32.54 381.53 38.10 441.49 44.45 508.11 50.01 564.81 22 559.00 6.35 86.54 9.53 129.13 12.70 171.09 9.53 129.13 ___ 22.23 294.25 12.70 171.09 28.58 373.83 34.93 451.42 41.28 527.02 47.63 600.63 53.98 672.26 24 610.00 6.35 94.53 9.53 141.12 14.27 209.64 9.53 141.12 17.48 255.41 24.61 355.26 12.70 187.06 30.96 442.08 38.39 547.71 46.02 640.03 52.37 720.15 59.54 808.22 26 660.00 7.92 127.36 12.70 202.72 ___ 9.53 152.87 12.70 202.72 28 711.00 7.92 137.32 12.70 218.69 15.88 271.21 9.53 164.85 12.70 218.69 30 762.00 7.92 147.28 12.70 234.67 15.88 292.18 9.53 176.84 12.70 234.67 32 813.00 7.92 157.24 12.70 250.64 15.88 312.15 9.53 188.82 17.48 342.91 12.70 250.64 34 864.00 7.92 167.20 12.70 266.61 15.88 332.12 9.53 200.31 17.48 364.90 12.70 266.61 36 914.00 7.92 176.96 12.70 282.27 15.88 351.70 9.53 212.56 19.05 420.42 12.70 282.27Gambar III.26 Table Schedule Pipe (Nippon Steel Pipe Hal 16)
III.1.16 Instrument Tubing dan Tubing Fitting
Tubing fitting untuk menyambung tubing ke instrument tertentu misalnya ball valve , dan lain – lain. Untuk mendesign tubing beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut :
01. Operating Pressure dan temperature , untuk menentukan ketebalan
(thickness) tubing yang akan dipilih agar sesuai dengan design yang diinginkan
02. Ukuran (size), untuk menentukan ukuran sesuai yang tercantum di P&ID. 03. Jenis material, umumnya yang digunakan adalah 316 stainless steel.
Gambar III.27 Instrument Tubing (Swagelok Tubing Fitting hal 25)
Gambar III.28 Instrument Tubing Fitting (Swagelok Tubing Fitting Cover)
III.2 Perhitungan Perencanaan
III.2.1 Perhitungan Perencanaan Ketebalan Plate Tangki (Wall thickness Calculation).
1.0 Tujuan
Dokumen ini bertujuan untuk memperlihatkan hasil perhitungan ketebalan dinding (wall thickness) storage tank (T-202) Chemical Injection Package.
2.0 Acuan Perhitungan
Referensi yang digunakan antara lain:
1. O26-GK05-1M-001, Data Sheet Storage Tank
2. GK05-KPI-0D-05-007 P & ID Chemical Injection Package 3. GK05-KPI-0D-05-001, General Arrangement Drawing 4. API Standard 650, Welded Steel Tanks for Oil Storage
3.0 Kriteria Perhitungan
Perhitungan wall thickness pada Corrosion Inhibitor tank ini dibuat berdasarkan API Standard 650 (Welded Steel Tanks for Oil Storage).
4.0 Kondisi Perhitungan dan Data
4.1 Internal Design Pressure, P = 14.7 Psi. Didalam storage tank ini hanya bekerja tekanan atmosfir.
4.2 Temperature Operasi, T-opr = 40ºC
4.3 Tekanan Operasi, P-opr = 14.7 Psi (atmospheric). 4.4 Temperature Design, T-des = T-opr + 20ºC = 60 ºC
Specific Gravity, SG (diassumsikan air ) = 1 4.5 Corrosion allowance = 0 mm
4.6 Nominal diameter tangki = 1.60 meter
4.7 Tinggi cairan = 1.25 meter (sama dengan tinggi tangki)
4.8 Material dinding tangki digunakan 316L SS , dengan Allowable Design Stress, Sd = 131 MPa (19,000 Psi) and Hydrostatic Test Stress, St = 155 MPa (22,500 Psi)
5.0 Metoda dan Rumus Dalam Perhitungan
Metoda yang digunakan dalam kalkulasi ini adalah 1-foot Foot
Method (API Std 650 bagian 3.6.3). Metoda 1-Foot Method ini menghitung tebal dinding yang diperlukan pada titik desain yaitu 0.3 m (1 foot) diatas dasar tangki dari setiap shell. Metoda ini tidak digunakan untuk perhitungan tangki yang berdiameter lebih dari 60 m (200 feet).
Dalam satuan SI : CA S g H D t d d + −
t t S H D t = 4.9 ( −0.3)
Dimana: td = design shell thickness, mm
tt = hydrostatic test shell thickness, mm
D = nominal tank diameter = 1.6 meter
H = design liquid level = 1.25 meter
G = specific grafity of the liquid = 1 CA = corrosion allowance = 0 mm
Sd = allowable stress for the design condition = 131 MPa St = allowable stress for the hydrostatic condition = 155
Mpa
6.0 Hasil Perhitungan
Menurut API 650 section 3.6.1 tebal plat minimum untuk tangki diameter sampai dengan 15 meter adalah 5 mm
Jadi ketebalan dinding yang dipilih adalah 6 mm
Hydrostatic minimum shell thickness 6mm AMAN td = 4,9 x1.6(1,25-03)x1.12 131 td = 0.06 mm tt = 4,9 x1.6(1,25-03) 155 tt = 0.04 mm + 0
MILTON ROY A Hamilton-Sundstrand Subsidiary
NPSH CALCULATION SHEET
Corrosion Inhibitor a.) NPSHR
Pump internal NPSHR without acceleration losses Formula : 0.153 x V 0.9 x Q 1.1 = 0.0020331 m D x S 3.1 Values V = Viscosity in cp 20 cp Q = Flowrate in LPH 4.7 LPH D = Density in kg/dm3 0.786 kg/dm3
S = Inner diameter of valve seat 18 mm
b1.) NPSHR (Acceleration Losses)
Acceleration losses without internal NPSHR (base on 1" suction pipe) Formula : 0.016 x L x Q x N = 0.057798347 m d2 Values L = Length of suction pipe in
metre 1 m
Q = Flowrate in
LPH 4.7 LPH
N = Stroke speed in spm 93 spm
d = Inner diameter of suction pipe in mm 11 mm
Note : The formula are imperial from Milton Roy Pump (Manufacture) Acceleration losses without internal NPSHR (base on 2" suction pipe) Formula : 0.016 x L x Q x N = 0.115596694 m d2 Values L = Length of suction pipe in
metre 2 m
Q = Flowrate in
LPH 4.7 LPH
N = Stroke speed in spm 93 spm
d = Inner diameter of suction pipe in mm 11 mm
b Total.) Total Acceleration loss 0.175428141 m
c.) Available NPSH(A) Formula : 10.2 x (Pa-Vp) + H = 10.79167939 m D Values D = Density in kg/dm3 0.786 kg/dm3
Pa = Pressure in vessel in bar
(abs) 1
bar (abs) Vp = Vapour pressure in bar
(abs) 0.2
bar (abs) H = Rel. elevation of pump in M (positive
or neg) 0.41 m
Conclusion : NPSHA- R > 2 , system
