Perhitungan Shell Internal Pressure (UG - 27) [PDF]

Citation preview

ASME SECTION VIII Perhitungan Shell Internal Pressure (UG – 27) Oleh : FARID MOCH. ZAMIL



1.



PENDAHULUAN. (a). Circumferential stress bekerja pada longitudinal joint dimana Circum Stressnya adalah : 2 x Longitudinal Stress.



(b). Perhitungan Minimum Thickness atau MAWP pada cilinder shell adalah sebagai berikut : 1. Circumferential Stress ( Longitudinal Joint ). Syarat : ( a ) Thickness tidak boleh lebih dari ½ inside radius. ( b ) P tidak boleh lebih dari 0.385 SE. Formulanya : P.R t



min req



=



S.E.t



min



atau P = S . E – 0.6 P



R + 0.6 . t min



` 2.



Longitudinal Stress ( Circumferential Joint ). Syarat : ( a ) Thickness tidak boleh lebih dari ½ inside radius. ( b ) P tidak boleh lebih dari 1.25 SE. Formulanya : P.R t



min req



=



atau 2. S . E – 0.4 P



Page 1



2.S.E.t



min



P = R - 0.4 . t min



ASME SECTION VIII Perhitungan Shell Internal Pressure (UG – 27) Oleh : FARID MOCH. ZAMIL



(c). Perhitungan Minimum Thickness atau MAWP pada spherical shell adalah sebagai berikut : Syarat : ( a ) Thickness tidak boleh lebih dari 0.365 R. ( b ) P tidak boleh lebih dari 0.665 SE. Formulanya : P.R t



min req



=



2.S.E.t



min



atau P = 2 . S . E – 0.2 P



R + 0.2 . t min



(d). Perhitungan bilamana Out Side Radius diketahui maka Appendix 1 (Supplementary Design ) Formula yang digunakan sebagai berikut : 1.



Cilinder Shell ( Circumferential Stress ). Formulanya : P . Ro t



min req



=



S.E.t



min



atau P = S . E – 0.4 P



Ro - 0.4 . t min



` 2.



Spherical Shell. Formulanya : P . Ro t



min req



= 2. S . E – 0.8 P



3.



Page 2



2.S.E.t atau



min



P = Ro - 0.8 . t min



Circumferential Stress (Longitudinal Joint). Syarat : ( a ) Thickness Cilinder Shell tidak boleh lebih dari 1/2 Ri. ( b ) P tidak boleh lebih dari 0.385 SE.



ASME SECTION VIII Perhitungan Shell Internal Pressure (UG – 27) Oleh : FARID MOCH. ZAMIL



(e). Adapun symbol dari perhitungan rumus diatas adalah sebagai berikut : t = Minimum reequired thickness pada shell, satuan inchi (mm). P = Internal Design Pressure, satuan Psi (kPa). Ri = Inside Radius pada shell untuk setiap course, satuan inchi (mm). Untuk Pipa Inside Radius (Ri) ditentukan oleh Nominal Outside radius minus nominal wall thickness ( OD – t ). S = Nilai Maximum Allowable Stress satuan Psi (kPa) ASME Sect.IID. E = Joint efficiensi untuk welded vessel, gunakan efficiensi yang telah disyaratkan pada UW – 12 ASME Sect. VIII Div. 1. Joint Efficiensi antara ligament dan opening gunakan efficiensi yang telah disyaratkan oleh UG – 53 ASME Sect. VIII Div. 1. Ro = Outside Radius pada shell untuk setiap course, satuan inchi (mm). 2.



CONTOH SOAL. (1). Sebuah Pressure Vessel mempunyai design data sebagai berikut : Internal Pressure = 1000 Psi. Inside Radius = 36 in. Material SA.516 Gr.70 Jonit Effeciensi = 1 Temperatur = 650°F. Given



:



P = 1000 Psi. Ri = 36 in. E = 1 Material SA. 516 Gr.70 ; Temperature = 650°F ASME Sect. II D. Find



:



S = 18800 Psi. dari



t min Req.



Solution : Step 1 : Check apakah P < 0.385 S.E



Step 2 : Gunakan Formula UG – 27 ( c ) ( 1 )



P < 0.385 S.E



P.R



(1000 Psi) . (36 in.)



t



min req



= S . E – 0.6 P



Page 5



0.385 (18800 Psi) ( 1 ). 7238 Psi. …….. OK.



(18800 Psi) . ( 1 ) – 0.6 . (1000 Psi).



ASME SECTION VIII Perhitungan Shell Internal Pressure (UG – 27) Oleh : FARID MOCH. ZAMIL =



1.978 in.



Step 3 : Check apakah P < 1.25 S.E



1.25 (18800 Psi) ( 1 ). 23500 Psi. …….. OK.



Step 4 : Gunakan Formula UG – 27 ( c ) ( 2 ) P.R t



min req



P < 1.25 S.E (1000 Psi) . (36 in.)



= 2 . S . E + 0.4 P



2 . (18800 Psi) . ( 1 ) + 0.4 . (1000 Psi).



= 0.947 in.



Step 5 : Karena t min req yang diperoleh dari UG – 27 ( c ) ( 1 ) lebih besar maka yang diambil = 1.978 in.



(2). Sebuah Pressure Vessel mempunyai design data seperti pada soal No. ( 1 ) dengan Corrosion Allowance (C.A) = 0.125 in. Given



:



Dengan adanya C.A maka,Radius dalam (inside radius) vessel akan menjadi lebih besar dimana : Ri = R + C.A



Find



Page 6



:



t min Req.



36 in. + 0.125 in.



36.125 in.



ASME SECTION VIII Perhitungan Shell Internal Pressure (UG – 27) Oleh : FARID MOCH. ZAMIL



Solution : Step 1 : Check apakah P < 0.385 S.E



0.385 (18800 Psi) ( 1 ). 7238 Psi. …….. OK.



Step 2 : Gunakan Formula UG – 27 ( c ) ( 1 ) P.R t



min req



=



P < 0.385 S.E (1000 Psi) . (36.125 in.)



+ CA = S . E – 0.6 P



+ 0.125 in (18800 Psi) . ( 1 ) – 0.6 . (1000 Psi).



= 2.1098 in.



(3). Sebuah Pressure Vessel mempunyai design data sebagai berikut : Internal Pressure = 2725 Psi. Inside Radius = 12 in. Material SA.285 Gr.A Jonit Effeciensi = 0.85 Temperatur = 850°F. Corrosion Allowance (CA) = 0.0625 in. Given



:



P = 2725 Psi. Ri = 12 in. E = 0.85 Material SA. 285 Gr.A ; Temperature = 850°F ASME Sect. II D. Find



:



CA = 0.0625 in. S = 7800 Psi. dari



t min Req.



Solution : Step 1 : Check apakah P < 0.385 S.E



0.385 (7800 Psi) ( 0.85 ). 2552.25 Psi. …….. NO.



Step 2 : Seperti pada Step 1 UG – 27 ( c ) ( 1 ) tidak dapat dipakai berdasarkan note 14 pada UG – 27, maka untuk perhitungannya t min Req menggunakan Appendix – 1-2.



Page 7