PERANCANGAN BEJANA TEKAN VERTIKAL DAN SIMULASI PEMBEBANAN EKSENTRIK PADA NOZZLE (STUDI KASUS SEPARATOR UNIT KARAHA PT. PERTAMINAGEOTHERMAL ENERGY)

JUNDAN RAIS FATHONI, Ir. Joko Waluyo, M.T., Ph.D

2013 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Tugas akhir ini mengangkat materi perancangan bejana tekan vertikal separator pada Fluid Collection and Reinjection System (FCRS), unit Karaha PT. Pertamina Geothermal Energy. Separator berfungsi untuk memisahkan uap dan brine dari sumur produksi. Bejana tekan dirancang berdasarkan code ASME VIII divisi 1, yang meliputi pressurized dan non pressurized part. Perancangan pressurized part terdiri dari shell, head dan nozzle dengan pertimbangan tekanan dan temperatur desain. Non pressurized part terdiri dari support, lifting lug, tailing lug dan peralatan pendukung. Pada tugas akhir ini dilakukan simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle inlet dan outlet dengan analisis tegangan lokal berdasarkan Welding Research Council Bulletion 107 (WRC 107). Pada tugas akhir ini juga dilakukan variasi pembebanan eksentrik dan hubungannya terhadap rasio tegangan pada nozzle dan reinforcement pad. Dari hasil perancangan didapatkan tebal shell dan head adalah 20 mm dengan diameter 1700 mm. Ukuran nozzle yang dipakai adalah untuk inlet dan steam outlet 20” schedule 40, dan untuk brine outlet 4” schedule 160. Jenis flange untuk semua nozzle adalah WNRF dengan rating 300 lb dan semua nozzle diberi reinforcement pad. Support (skirt, anchor bolt dan basering) dirancang mampu menahan beban berat, gempa dan angin. Lifting lug dan tailing lug dirancang mampu mengangkat bejana tekan. Tegangan yang terjadi pada perancangan separator masih dibawah dari tegangan yang diijinkan pada material. Separator yang dirancang mempunyai berat pabrikasi 17054 kg dan operasi 21959 kg. Hasil simulasi pembebanan eksentrik pada nozzle inlet dan outlet dengan perhitungan analisis tegangan lokal, menunjukkan bahwa rasio tegangan pada nozzle dan reinforcement pad kurang dari satu, sehingga masih dalam batas aman. Dari hasil simulasi variasi pembebanan eksentrik pada nozzle inlet dalam kondisi sustained, dapat disimpulkan bahwa semakin besar gaya dan momen pada opening maka semakin besar juga rasio tegangan pada nozzle dan reinforcement pad.

-

Kata Kunci : Bejana tekan, ASME VIII divisi 1, nozzle, pembebanan eksentrik, analisis tegangan lokal