Analisis Tegangan Pada Elbow Pipe SA 213 Gr.T22 Di Shell and Tube Heat Exchanger

Abstract

Energi listrik berperan penting di era modern. Energi listrik berfungsi sebagai menerangi ruangan, memasak makanan, media informasi dan media transportasi. Selain itu, peningkatan jumlah penduduk juga mengakibatkan peningkatan konsumsi tenaga listrik. Dalam kurun 2007 – 2016 terjadi peningkatan jumlah penduduk sebesar 33.691.224 yang mengakibatkan peningkatan konsumsi tenaga listrik sebesar 118.397,25 MWh. Salah satu sumber energi yang menghasilkan energi listrik adalah pembangkit energi listrik tenaga panas bumi. Pembangkit tersebut memanfaatkan energi panas fluida dari inti bumi untuk meningkatkan temperatur fluida yang akan dialirkan ke turbin. Peran poses perpindahan panas dilakukan oleh heat exchanger yang mengakibatkan heat exchanger sangat berpotensi mengalami kegagalan. Kasus kegagalan heat exchanger sebesar 350 kasus dalam kurun waktu 2008 – 2013 dengan kebocoran pipa yang menjadi kasus terbesar yaitu sebanyak 155 kasus. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai tegangan dan pengaruh nilai tegangan tersebut terhadap batas ijin tegangan yang terjadi pada elbow pipe dengan material SA 213 Gr.T22 di Shell and Tube Heat Exchanger. Metode penelitian dilakukan pada software ANSYS 15. Variasi penelitian ini ialah elbow pipe radius 40 mm, 51 mm, 62 mm, 73 mm dan 84 mm dengan beban tekanan internal dan eksternal sebesar 20,4 MPa dan 2,04 MPa. Tegangan yang dihasilkan pada penelitian ini adalah equivalent stress pada setiap surface di semua variasi penelitian. Hasil penelitian menunjukkan nilai equivalent stress terbesar terjadi pada surface 5 elbow pipe radius 40 mm sebesar 81,528 MPa, radius 51 mm sebesar 79,309 MPa, radius 62 mm sebesar 76,212 MPa, radius 73 mm sebesar 77,934 MPa dan radius 84 mm sebesar 74,37 MPa.