PERANCANGAN BEJANA TEKAN TIPE TORISPHERICAL HEAD SEBAGAI MEDIA PENYIMPAN BIOGAS SKALA RUMAH TANGGA

HARTONO, Dr. Ir. Abdul Rozaq, DAA.;Prof. Dr. Ir. Bambang Purwantana, M.Agr.

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK PERTANIAN

Pengemasan biogas dengan menggunakan bejana tekan sangat bermanfaat untuk kemudahan distribusi kepada masyarakat. Penggunaan bejana tekan memerlukan persyaratan keamanan untuk menghindari dari resiko ledakan akibat tekanan gas yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bejana tekan tipe Torispherical Head pada tekanan tertentu dan menganalisis distribusi tegangan pada dindingnya. Standar perancangan yang digunakan adalah ASME Section VIII : Rules For Cunstruction Of Pressure vessel. Tahap awal perancangan adalah dengan mendefinisikan fungsi bejana tekan beserta kapasitas operasinya. Fungsi dan kapasitas akan menentukan dimensi bejana tekan termasuk ketebalan dindingnya. Untuk pengujian, disimulasikan dengan menggunakan software SolidWorks 2014 yang meliputi distribusi tegangan dan kegagalan bentuk bejana tekan. Dari hasil perhitungan, diameter bejana tekan 3.78 in, tinggi silinder 8.66 in, ketebalan dinding 0.07874 in dengan jenis head yang digunakan adalah tipe torispherical. Tekanan Desain perhitungan 193 Psi, tegangan longitudinal 13,297.24 Psi, tegangan melingkar 26,594.48 Psi. Tegangan ekuivalen yang terjadi pada bejana 22,864.56 Psi tidak melebihi nilai yield strength material SA-285 grade C sebesar 29,732.7 Psi. Berdasarkan simulasi, tegangan maksimum yang terjadi pada bejana tekan terdapat di daerah radius kelengkungan head bagian atas sebesar 36,401.5 Psi tidak melebihi tegangan ijin maksimum sebesar 74,694 Psi. Dengan demikian tegangan yang terjadi pada bejana tekan masih dalam batas yang diinginkan. Maka disimpulkan bahwa bejana tekan dalam kondisi aman untuk digunakan.

Biogas storage using pressure vessel is advantegous for larger scale distribution, with safety requirements to prevent the risk of high gas pressure explosion. This present study aimed to design pressure vessel with torispherical type head at certain pressure, then to analyze stress distribution through out its wall. ASME Section VIII : Rules For Construction Of Pressure Vessel was applied as design standard. Initial stage of the design process was to define pressure vessel function and its operational capacity which later determine its dimension and wall thickness. Measurement was done by simulation using SolidWorks 2014 software on stress distribition and failure criteria. From the analysis, the pressure vessel had 3.78 inch in diameter, cylinder height of 8.66 inch, 0.07874 inch wall thickness, with torisphercal head type. Calculated pressure of the design was 193 Psi, with circumferential stress 26,594.48 Psi and longitudinal stress 13,297.24 Psi. Its equivalent stress of 22,864.56 Psi did not exceed SA-285 Grade C material yield strength of 29,732.72 Psi. Based on simulation, maximum stress was obtained at head’s upper crown radius of 36,401.53 Psi, far below maximum allowed stress of 74694 Psi. It can be concluded that the designed pressure vessel was safe to be applied due to stress value was still within allowed limit.

Kata Kunci : biogas,bejana tekan,distribusi tegangan,solidworks