Bejana tekan adalah wadah yang dirancang untuk menampung gas atau cairan pada tekanan yang jauh berbeda dari tekanan sekitar. Kapal-kapal ini digunakan di berbagai industri, termasuk minyak dan gas, pemrosesan kimia, pembangkit listrik, dan manufaktur. Bejana tekan harus direkayasa dan dibangun dengan mempertimbangkan keselamatan karena potensi bahaya yang terkait dengan cairan bertekanan tinggi.
Jenis Bejana Tekanan yang Umum:
1. Kapal Penyimpanan:
o Digunakan untuk menyimpan cairan atau gas di bawah tekanan.
o Contoh : Tangki LPG (Liquefied Petroleum Gas), tangki penyimpanan gas alam.
2. Penukar Panas:
o Bejana ini digunakan untuk memindahkan panas antara dua fluida, seringkali di bawah tekanan.
o Contoh: Drum boiler, kondensor, atau menara pendingin.
3. Reaktor:
o Dirancang untuk reaksi kimia bertekanan tinggi.
o Contoh: Autoklaf dalam industri kimia atau farmasi.
4. Penerima Udara/Tangki Kompresor:
o Bejana bertekanan ini menyimpan udara atau gas terkompresi dalam sistem kompresor udara, seperti yang dibahas sebelumnya.
5. Ketel:
o Jenis bejana bertekanan yang digunakan dalam pembangkitan uap untuk pemanasan atau pembangkit listrik.
o Boiler berisi air dan uap di bawah tekanan.
Komponen Bejana Tekan:
• Shell: Bagian luar dari bejana tekan. Biasanya berbentuk silinder atau bola dan harus dibuat untuk menahan tekanan internal.
• Kepala (Penutup Ujung): Ini adalah bagian atas dan bawah bejana tekan. Mereka biasanya lebih tebal dari cangkang untuk menangani tekanan internal dengan lebih efektif.
• Nozel dan Port: Ini memungkinkan cairan atau gas masuk dan keluar dari bejana tekan dan sering digunakan untuk sambungan ke sistem lain.
• Manway atau Pembukaan Akses: Pembukaan lebih besar yang memungkinkan akses untuk pembersihan, inspeksi, atau pemeliharaan.
• Katup Pengaman: Katup ini sangat penting untuk mencegah bejana melebihi batas tekanannya dengan melepaskan tekanan jika diperlukan.
• Penopang dan Dudukan: Elemen struktural yang memberikan dukungan dan stabilisasi pada bejana tekan selama digunakan.
Pertimbangan Desain Bejana Tekan:
• Pemilihan Material: Bejana tekan harus terbuat dari bahan yang mampu menahan tekanan internal dan lingkungan eksternal. Bahan umum termasuk baja karbon, baja tahan karat, dan terkadang baja paduan atau komposit untuk lingkungan yang sangat korosif.
• Ketebalan Dinding: Ketebalan dinding bejana tekan bergantung pada tekanan internal dan material yang digunakan. Dinding yang lebih tebal diperlukan untuk tekanan yang lebih tinggi.
• Analisis Stres: Bejana tekan dikenai berbagai gaya dan tekanan (misalnya, tekanan internal, suhu, getaran). Teknik analisis tegangan tingkat lanjut (seperti analisis elemen hingga atau FEA) sering digunakan dalam tahap desain.
• Ketahanan Suhu: Selain tekanan, bejana sering kali beroperasi di lingkungan bersuhu tinggi atau rendah, sehingga material harus mampu menahan tekanan termal dan korosi.
• Kepatuhan terhadap Kode: Bejana tekan sering kali diwajibkan untuk mematuhi kode tertentu, seperti:
o Kode Boiler dan Bejana Tekanan (BPVC) ASME (American Society of Mechanical Engineers)
o PED (Petunjuk Peralatan Tekanan) di Eropa
o Standar API (American Petroleum Institute) untuk aplikasi minyak dan gas
Bahan Umum untuk Bejana Tekan:
• Baja Karbon: Sering digunakan untuk bejana yang menyimpan material non-korosif di bawah tekanan sedang.
• Stainless Steel: Digunakan untuk aplikasi korosif atau suhu tinggi. Baja tahan karat juga tahan terhadap karat dan lebih tahan lama dibandingkan baja karbon.
• Baja Paduan: Digunakan pada lingkungan bertekanan tinggi atau bersuhu tinggi, seperti industri dirgantara atau pembangkit listrik.
• Material Komposit: Material komposit tingkat lanjut terkadang digunakan dalam aplikasi yang sangat terspesialisasi (misalnya, bejana bertekanan ringan dan berkekuatan tinggi).
Aplikasi Bejana Tekan:
1. Industri Minyak dan Gas Bumi:
o Tangki penyimpanan untuk bahan bakar gas cair (LPG), gas alam, atau minyak, seringkali bertekanan tinggi.
o Bejana pemisah di kilang untuk memisahkan minyak, air, dan gas di bawah tekanan.
2. Pengolahan Kimia:
o Digunakan dalam reaktor, kolom distilasi, dan penyimpanan untuk reaksi dan proses kimia yang memerlukan lingkungan tekanan tertentu.
3. Pembangkit Listrik:
o Boiler, steam drum, dan reaktor bertekanan yang digunakan dalam pembangkit listrik, termasuk pembangkit listrik tenaga nuklir dan bahan bakar fosil.
4. Makanan dan Minuman:
o Bejana tekan yang digunakan dalam pengolahan, sterilisasi, dan penyimpanan produk makanan.
5. Industri Farmasi:
o Autoklaf dan reaktor yang melibatkan sterilisasi tekanan tinggi atau sintesis kimia.
6. Dirgantara dan Kriogenik:
o Tangki kriogenik menyimpan gas cair pada suhu yang sangat rendah dan bertekanan.
Kode dan Standar Bejana Tekan:
1. ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC): Kode ini memberikan pedoman untuk desain, manufaktur, dan inspeksi bejana tekan di AS
2. ASME Bagian VIII: Memberikan persyaratan khusus untuk desain dan konstruksi bejana tekan.
3. PED (Petunjuk Peralatan Tekanan): Petunjuk Uni Eropa yang menetapkan standar untuk peralatan tekanan yang digunakan di negara-negara Eropa.
4. Standar API: Untuk industri minyak dan gas, American Petroleum Institute (API) memberikan standar khusus untuk bejana tekan.
Kesimpulan:
Bejana tekan adalah komponen penting dalam beragam aplikasi industri, mulai dari produksi energi hingga pemrosesan kimia. Desain, konstruksi, dan pemeliharaannya memerlukan kepatuhan yang ketat terhadap standar keselamatan, pemilihan material, dan prinsip-prinsip teknik untuk mencegah kegagalan besar. Baik untuk menyimpan gas terkompresi, menahan cairan pada tekanan tinggi, atau memfasilitasi reaksi kimia, bejana tekan memainkan peran penting dalam menjaga efisiensi dan keamanan proses industri.
Waktu posting: 20 Des-2024