desain komponen lain-lain yang berhubungan dengan pressure vessel

Pressure vessel memiliki beberapa komponen dasar. Komponen-komponen tersebut adalah shell, head, nozzle, support, dll. Selain komponen-komponen dasar, pressure vessel memiliki beberapa komponen lain yang berhubungan. Berikut adalah komponen tambahan yang sering dipakai:

Davit

Davit adalah alat yang digunakan untuk mengangkat dan memindahkan benda berat. Davit bisa dipasang dalam keadaan stasioner atau portabel, manual atau ditenagai oleh motor, dan biasanya memiliki konfigurasi yang ditunjukkan seperti pada gambar. Umumnya davit bekerja seperti katrol.

Jenis-jenis davit

Desainer harus memilih tipe terbaik yang sesuai dengan kebutuhannya. Jika ada cukup ruang untuk memasang rantai atau ratchet hoist, maka pilihlah tipe 2 (tipe ini juga akan digunakan saat mendesain whell handle dengan batang berulir untuk mengangkat kepala bejana tekan), jika cranck atau motor dipasang di tempat lain, pilih tipe 1.

Perhitungan

Momen dan Gaya

Beban pada davit:

f_vertikal= C_vW_L ; C_v: faktor impact vertikal, W_L: kapasitas beban maksimal (lb)
f_horisontal=C_hW_L ; C_h: faktor impact horisontal

Bending moment pada tiang davit:

Tipe 1: M₁=2f_vL₁+0.5W₁L₁+f_hL₂
Tipe 2: M₁=f_vL₁+0.5W₁L₁+f_hL₂
Tipe 3: M₁=f_v(2L₁+L₅-L₂)+0.5W₁L₁+f_hL₂ ; W₁: berat pada siku dan lengan.

Gaya radial pada support:

Fr=M₁/L₃ (Cosφ)

Momen melingkar pada support:

M_φ=FrL₄sinφ

Beban aksial pada tiang davit:

tipe 1 dan 3 : P=2f_v+W_D
Tipe2: P=f_v+W_D ; WD: Berat total davit

Pipe Support

Pipe support merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat dikesampingkan dalam perancangan sistem perpipaan, karena tanpa pipe support (tumpuan), pipa dan komponennya akan sangat rentan terhadap kegagalan karena cenderung akan mengalami overstress. Saat ini pipe support tidak hanya mempertimbangkan dalam menghindari overstress saja, tetapi juga mempertimbangkan hal lain seperti efisiensi distribusi tegangan, kemudahan instalasi, dan biaya dalam pembuatan.

Pipe support harus ditempatkan sedekat mungkin dengan nozel yang dipasangnya. Ini membatasi efeknya perbedaan suhu antara pipa dan vessel. Jika saluran lebih dingin dari vessel, nozzle akan cenderung mengambil saluran. Untuk sebaliknya situasi (pipa lebih panas dari vessel), saluran cenderung masuk ke kompresi dan menambah beban ke support.

Nosel dan support akan berbagi penyokong dari berat saluran keseluruhan. Masing-masing akan berbagi beban sebanding dengan kekakuannya masing-masing. Prosedurnya adalah merancang penyangga pipa untuk seluruh beban, yang konservatif. Namun, desainer harus peka bahwa ketika support rusak, lebih banyak beban ditransfer ke nozzle.

Sambungan Baut

Tipe friction (gesekan)

Sambungan tipe gesekan adalah sambungan baut yang bertujuan memberikan tegangan yang memadai sehingga keduanya pelat yang disambung tidak akan tergelincir. Dengan cara ini baut tidak secara teknis bekerja dalam gaya geser, tetapi semata-mata dalam gaya tekan. Baut berkekuatan tinggi harus digunakan untuk sambungan tipe gesekan. Faktor-faktor berikut sangat penting untuk fungsi sambungan baut tipe gesekan:

• Kondisi permukaan akhir pelat bergabung pada permukaan kontak.
  1. Tidak dilapisi (Kelas A, B atau C)
  2. Permukaan yang di galvanized dan dibuat kasar yang dicelup panas (Kelas D)
  3. Blast cleaned, cat kaya seng (Kelas E atau F)
  4. Blast cleaned, seng atau tawas metalisasi (Kelas G atau H)
  5. Permukaan kontak dilapisi (Kelas I)
• Kekencangan sambungan didasarkan pada
  1. Kenyamanan pengencangan
  2. Pra-tekanan
  3. Slip Kritis
• Ukuran lubang relatif terhadap ukuran baut.
  1. STD: Standard round holes (Lubang bundar standar)
  2. OVS: Oversize round holes (Lubang bundar yang terlalu besar)
  3. SSL: Short slotted holes (Lubang berlubang pendek)
  4. LSL: Long Slotted holes (Lubang Berlubang Panjang)

Tipe Bearing (Bantalan)

Sambungan jenis bantalan adalah sambungan di mana baut berada pada gaya geser karena tidak ada gesekan yang cukup signifikan di sambungan untuk mencegah slip. Ada dua klasifikasi utama dari sambungan jenis bantalan:

• Sambungan dengan ulir pada bidang geser (Tipe N)
• Sambungan tanpa ulir pada bidang geser (Tipe X)

Jenis lubang/slot baut berikut dapat digunakan pada sambungan jenis bantalan:

• STD: Standard round holes, d +1/16”
• NSL: Long Slotted holes

Cat dapat digunakan untuk semua jenis sambungan bantalan.

Biaya untuk memasang sambungan tipe gesekan bervariasi tergantung pada tingkat tenaga kerja yang dibutuhkan untuk memproduksi sambungan. Secara umum, biaya relatif dari setiap jenis sambungan adalah: sebagai berikut (dari yang paling murah sampai yang paling mahal):

• Snug tightened (X): 1.0
• Pre-tensioned (X):1.2
• Snug tightened (N): 1.3
• Pre-tensioned (N): 1.6
• Slip Critical (N or X): 3.1

>>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR KONSTRUKSI LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Moss, Dennis dan Michael Basic. 2013. Pressure Vessel Design Manual: Fourth Edition. Oxford: Butterworth-Heinemann.

Author: admin