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

Page 1

ASME SECTION VIII

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 S . E . t min t min req = 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 2 . S . E . t min t min req = atau P = 2. S . E – 0.4 P R - 0.4 . t min

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

Page 2

ASME SECTION VIII

(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 2 . S . E . t min t min req = 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 S . E . t min t min req = atau P = S . E – 0.4 P Ro - 0.4 . t min

`

2. Spherical Shell. Formulanya : P . Ro 2 . S . E . t min t min req = atau P = 2. S . E – 0.8 P Ro - 0.8 . t min

3. 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.

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

Page 5

ASME SECTION VIII

(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 S = 18800 Psi. dari ASME Sect. II D. Find : t min Req. 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 < 0.385 S.E

P . R (1000 Psi) . (36 in.) t min req =

S . E – 0.6 P (18800 Psi) . ( 1 ) – 0.6 . (1000 Psi).

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

Page 6

ASME SECTION VIII

= 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 < 1.25 S.E

P . R (1000 Psi) . (36 in.) t min req =

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 36 in. + 0.125 in. 36.125 in.

Find : t min Req.

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

Page 7

ASME SECTION VIII

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 < 0.385 S.E

P . R (1000 Psi) . (36.125 in.) t min req = + CA = + 0.125 in

S . E – 0.6 P (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 CA = 0.0625 in. Material SA. 285 Gr.A ; Temperature = 850°F S = 7800 Psi. dari ASME Sect. II D. Find : 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.