Nama : Cesario Fatriantama

NPM : 1206238495

Perhitungan tebal shell untuk external pressure

Sebuah kolom fraksinasi dengan ID = 12 ft dan panjang 20 ft mempunyai tray yang dipasang pada setiap jarak 35 in. Kolom dioperasikan pada tekanan vakum dan suhu 7500F. Material yang digunakan adalah SA-283 Grade B. Tentukan tebal shell tanpa dan dengan stiffener.

SA-283 Grade B mempunyai yield strength 27000 psi.

a) Tanpa stiffenerLangkah 1. Asumsi tebal shellt = 11/16 in

Langkah 2. Hitung tekanan dalam vessel

ldo

=(20x 12 )

[ (12x 12 )+( 1116x 2) ]

ldo

= 240145.375

ldo

=1.65

dot

=145.3750.6875

dot

=211.45

Dengan bantuan grafik pada gambar 8.8 diperoleh nilai B = 3500

Pallow=B

( dot )Pallow=

3500211.45

Pallow=16.55 psi

Diperoleh tekanan vessel sebesar 16.55 psi > 15 psi. Dengan begitu asumsi dapat digunakan dengan tebal shell 11/16 inch.

Langkah 3. Menghitung berat platW t=π xd x l x ρ

W t=3.14 x 12x 20 x28.05

W t=105504 lb

b) Dengan stiffener

Langkah 1. Asumsi tebal shellt = 3/8 in

ldo

= 35

[ (12x 12 )+( 38x 2)]

ldo

= 35144.75

ldo

=0.242

dot

=144.750.375

dot

=386

Dengan bantuan grafik pada gambar 8.8 diperoleh nilai B = 6500

Pallow=B

( dot )Pallow=

6500386

Pallow=16.84 psi

Diperoleh tekanan vessel sebesar 16.84 psi > 15 psi. Dengan begitu asumsi dapat digunakan dengan tebal shell 3/8 inch.

Langkah 3. Menghitung berat platW t=π xd x l x ρ

W t=3.14 x 12x 20 x15.30

W t=11530.08 lb

Langkah 4. Berat StiffenerAsumsi channel 7 in memiliki berat 12.25 lb/ft2 pada appendix G: I = 24.1 in, Ay = 3.58 in2

B=Pallow x do

t+( A y

l )B= 15x 144.75

0.375+(3.5835 )

B=2171.250.477

B=4550Menggunakan gambar 8.8 untuk mencari factor A, diperoleh nilai A = 0.0003

I=d2l

14 (t+ A y

l )∈I=144.752 x 35

14 (0.375+ 3.5835 )0.0003

I=52381.4 x (0.477 ) x0.0003I=7.495∈¿

Dari perhitungan diperoleh hasil inersia required < momen inersia provided sehingga asumsi dapat diterima.

n=(lvessel−2l jarak stiffener)

l jarak stiffener+1

n=(20 x12−2x 35)

35+1

n=17035

+1

n=5.85≈6Berat 6 buah stiffener

W t= jumlah x π xd x (wl )W t=6 x 3.14 x12 x12.25

W t=2769.48 lb

Langkah 5. Menghitung PenghematanDengan menggunakan stiffener, kita dapat meghemat penggunaan bahan sesuai dengan perhitungan yang sudah dilakukan diatas.

W t=105504 lb−11530.08 lb−2769.48 lb

W t=91204.44 lb

c) Perhitungan Desain HemisphericalAsumsi t = 5/16 in = 0.3125 in

r=OD2

r=(12 x12 )+(2x 0.3125)

2r=72.3125∈¿

r100t k

= 72.3125100x 0.3125

=2.314

Menggunakan gambar 8.8, dengan plot antara garis sebelah kiri dengan spere line. Diperoleh nilai B = 4000

Pallow=Br / t k

Pallow=4000

2.314 x 100Pallow=17.28 psi

Diperoleh tekanan allowable sebesar 17.28 psi, tekanan tersebut sudah memenuhi minimum 15 psi.

Gambar 8.8 Grafik hubungan untuk menentukan tebal vessel