Support Pada Pressure Vessel ( Indonesia Version)

Jenis support yang digunakan tergantung pada orientasi dan tekanan dari pressure vessel. Support dari pressure vessel harus mampu menahan beban berat dari pressure vessel, beban angin dan beban gempa. Tekanan desain pada pressure vessel tidak menjadi pertimbangan dalam mendisain support. Temperatur dapat menjadi pertimbangan dalam mendesain support dari sudut pandang pemilihan bahan untuk ekpansi thermal yang berbeda.
Berbagai jenis support yang digunakan untuk menyokong pressure vessel adalah sebagai berikut:
 Saddle support
 Leg support
 Lug Suport
 Skirt Support
a. Saddle Support
Pressure vessel horisontal pada umumnya disokong oleh dua buah penyokong yaitu saddle support. Lebar saddle mendukung berat beban akhir pada suatu area yang luas pada shell untuk mencegah tegangan lokal yang berlebihan pada shell di atas titik pendukung. Lebar dari saddle diantara detail desain ditentukan berdasarkan ukuran spesifik dan kondisi desain pada pressure vessel.




Gambar 2. 7 Pressure Vessel Horisontal dengan Saddle Support

Salah satu support dari saddle normalnya dibuat tetap atau diankur pada pondasi. Sedangkan pendukung yang lain normalnya bebas untuk mengizinkan ekspansi termal longitudinal yang tak terkendalikan pada suatu vessel.

(1) Desain Saddle
Methode desain dari suatu penyokong pada vessel horisontal berdasarkan pada analisa L.P Zick yang dikeluarkan pada tahun 1951. )
Bagian terlemah pada saddle harus bisa menahan suatu gaya hosizontal (F). Bagian yang effective pada saddle untuk menahan beban ini adalah sepertiga dari radius vessel.



Gambar 2. 8 Gaya Horisontal pada Saddle Support



Tabel 2. 3 Nilai Konstanta K11 )



Sudut kontak minimum yang disarankan oleh ASME Code adalah 120o , kecuali untuk vessel yang sangat kecil.

(2) Tegangan di vessel pada kedua saddle
Tegangan yang terjadi pada vessel yang didukung oleh dua buah saddle disubyekkan pada :
• Longitudinal bending stress
• Tangential shear stress
• Circumferential stress



Gambar 2. 9 Pressure Vessel Horisontal disokong oleh dua buah Saddle


Tabel 2. 4 Nilai Konstanta K )
K1 = 3.14 if the shell is stiffened by ring or head (A< R/2)



Nilai konstanta K6 dapat dilihat pada lampiran.



(a) Tegangan Bending Longitudinal
Tegangan bending maksimum (S1) bisa terjadi salah satu dari dua tegangan yang terjadi yaitu tegangan tarik atau tekan.
Untuk menghitung tegangan tarik pada rumus S1, gunakan K1 untuk nilai factor K. Untuk menghitung tegangan tekan pada rumus S1, gunakan K8 untuk nilai factor K.
 Tegangan pada Saddle



 Tegangan pada Midspan



Pada tegangan tarik, penjumlahan S1 dengan tegangan internal pressure (PR/2ts) harus tidak lebih besar dari nilai tegangan izin dari material shell dikalikan dengan efisiensi sambungan.



(b) Tegangan Geser Tangensial
Jika wear plate digunakan, pada rumus S2 untuk tebal ts dapat diambil penjumlahan dari tebal shell dan tebal wear plate, wear plate yang diberikan diperpanjang R/10 inci diatas ujung dari saddle dekat dengan head dan perpanjang antara saddle dan stiffener ring yang berdekatan.
 Tegangan geser tangensial pada shell
Jika A > R/2





Jika A ≤ R/2




Gunakan rumus dengan factor K2 jika tidak menggunakan ring atau ring berdekatan pada saddle.
Gunakan rumus dengan factor K3 jika menggunakan ring pada saddle.

 Tegangan geser tangensial pada head



S2 harus tidak lebih besar dari nilai tegangan yang diizinkan pada material vessel dikalikan 0.8.
(c) Tegangan Keliling
Jika wear plate digunakan, pada rumus S4 untuk tebal ts dapat diambil penjumlahan dari tebal shell dan tebal wear plate. wear plate yang diberikan diperpanjang R/10 inci diatas ujung dari saddle dan A ≤ R/2.
Jika wear plate digunakan, pada rumus S5 untuk tebal ts dapat diambil penjumlahan dari tebal shell dan tebal wear plate. Lebar dari wear plate yang diberikan kurang atau sama dengan .
 Tegangan bemding keliling bagian ujung dari Saddle :
Jika L ≥ 8 R maka;



Jika L < 8 R maka;





S4 harus tidak lebih besar dari 1.50 dikalikan dengan nilai tegangan yang diizinkan dari material vessel.

 Circumferential Bending Stress pada bagian bawah dari Saddle:





S5 harus tidak lebih besar dari 0.50 dikalikan dengan nilai tegangan yield dari material vessel.

b. Leg Support
Pressure vessel vertikal yang kecil (lihat gambar 2.10) pada umumnya disokong oleh leg yang dilaskan pada bagian bawah shell. Perbandingan maksimum antara panjang dukungan leg dengan diameter vessel biasanya 2:1. Pad atau ring penguat pertama kali dilaskan pad shell untuk menyediakan penguat tambahan local dan distribusi beban, dimana tegangan local shell yang terjadi bisa berlebihan. Jumlah dari leg yang dibutuhkan tergantung dari ukuran dan beban yang diterima vessel. Dukungan leg juga biasanya digunakan pada spherical pressurized storage vessels.




Gambar 2. 10 Pressure Vessel Vertikal yang disokong oleh Leg

Support leg untuk vessel vertical yang kecil atau spherical pressurized storage vessels dibuat dari structur kolom baja atau pipa.

c. Lug Support
Lug yang dilaskan pada shell pressure vessel (lihat gambar 2.11) dapat juga digunakan untuk menyokong pressure vessel vertical. Penggunaan lug terbatas untuk vessel dengan diameter kecil sampai diameter menengah (1 – 10 ft). dengan rasio ketinggian terhadap diameter vessel adalah 2:1 sampai 5:1. Lug support sering digunakan untuk vessel yang berlokasi di atas struktur baja. Lug biasanya dibautkan pada bagian struktur Horisontal untuk memberikan kestabilan dalam melawan beban-beban; bagaimanapun juga, lubang baut sering diberi celah untuk memberikan kebebasan expansi panas radial pada vessel.




Gambar 2. 11 Pressure Vessel yang disokong oleh Lug

d. Skirt Support
Pressure vessel silindris vertical yang tinggi ( lihat gambar 2.12), pada umumnya disokong oleh skirt. Skirt support adalah bagian shell silinder yang dilaskan salah satunya pada bagian bawah dari badan vessel atau bagian bawah head (untuk vessel silindris). Skirt untuk vessel sferis dilaskan pada vessel dekat pada bagian tengah shell.




Gambar 2. 12 Pressure Vessel vertikal yang disokong oleh Skirt