Pengaruh Radius Struktur Head Terhadap Kekuatan Material SA-516 Grade 70 Pada Particle Filter Pressure Vessel

Abstract

Kebutuhan minyak bumi sebagai BBM (Bahan Bakar Minyak) masih diperlukan sampai saat ini. Satuan Kerja Khusus Pelaksana Kegiatan Usaha Hulu Minyak dan Gas berusaha keras untuk menjaga keseimbangan supply and demand dengan menetapkan target produksi 1 barel minyak per hari pada 2030 mendatang (SKK Migas, 2020). Bejana tekan (pressure vessel) merupakan salah satu komponen penting dalam sistem pengolahan di industri minyak bumi. Salah satu bejana tekan yang digunakan untuk proses produksi adalah particle filter pressure vessel. Bejana tekan memiliki beberapa bagian utama yaitu shell, head, nozzle, dan support. Berdasarkan penelitian Kolekar dan Jewargi, (2015) bagian bejana tekan yang selalu mengalami tegangan kritis adalah bagian head. Penelitian ini akan mengkaji terkait kekuatan struktur head dengan berbagai jenis dengan radius yang berbeda. Struktur head yang diteliti pada penelitian ini adalah Ellipsoidal, Hemispherical, dan Torispherical dengan material SA-516 Grade 70. Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu simulasi static structural pada software Ansys 2020 R2 (student version). Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh radius pada struktur head pressure vessel. Penelitian ini membandingkan hasil analisis simulasi metode elemen hingga (finite element analysis) dengan validasi perhitungan lingkaran mohr. Data perancangan pada penelitian ini yaitu design internal pressure sebesar 10,25 kg/cm² atau 1,005 MPa, joint efficiency adalah 1, corrosion allowance sebesar 3,2 mm, maximum allowable stress material sebesar 1407,21 kg/cm², dan diameter dalam head sebesar 1050 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya perbedaan radius pada struktur head akan menyebabkan suatu konsentrasi tegangan, seperti yang terjadi pada struktur Ellipsoidal dan Torispherical