Distributor Perhitungan Flange, Bolt dan Gasket dari Vessel
Keterangan : Wm
1
= Beban berat bolt pada kondisi operasi lb Wm
2
= Beban berat bolt pada kondisi tanpa tekanan dalam lb H
= Total joint contact surface lb
d. Perhitungan luas baut minimum minimum bolting area Dihitung dengan Persamaan 12.92 Brownell Young 1959 :
2 1
1
in 20,644
20.000 83
412.885,98
b m
m
f W
A Keterangan :
Am
1
= Total luas bolt pada kondisi operasi in
2
Perhitungan ukuran baut optimum berdasarkan Tabel 10.4 BrownellYoung 1959 hal.188.
Dengan menggunakan ukuran baut = 0.8750 in diperoleh data sebagai berikut :
Root area = 0,419 in2
Bolt spacing standard BS = 3,00000 in
Minimal radian distance R = 0,93750 in
Edge distance E
= 0.75000 in Jumlah baut minimum
= = 49,2704 Sehingga digunakan baut dengan ukuran 0.8750 in sebanyak 50 buah.
Bolt circle diameter, BC = 123,5094 in.
Perhitungan diameter flange luar : Flange
OD A = bolt circle diameter BC + 2 E area
root Am
1
Flange OD A = 125,3844 in
Cek lebar gasket : A
b aktual
= N
bolt
x Root Area = 50 x 0,419 = 20,95 in
2
Lebar gasket minimum : N
min
=
G π
y 2
f A
allaw actual
b
= 71,9199
x 14
, 3
00 .
18 2
000 .
20 x
20,95 x
x = 0,2236 in N
min
0,5 in, pemilihan baut memenuhi
e. Perhitungan moment : 1 Untuk bolting up condition tanpa tekanan dalam
Beban desain diberikan dengan Persamaan : W
= ½ A
b
+ A
m1
f
a
Pers. 12.94, B Y,1959:242 = ½ 152,3150 + 150,8529 .20.000
= 415.942,9941 lb Keterangan :
W = Berat beban lb
A
m1
= Luas baut minimum in
2
A
b
= Luas aktual baut in
2
fa = Allowable stress psi
Hubungan lever arm diberikan pada Persamaan 12.101, Brownell Young 1959 :
h
G
= ½ C – G
= ½ 123,5094 – 120,5
= 1,5047 in Keterangan :
hG = Tahanan radial circle bolt in
BC = Bolt circle diameter in
G = Diameter gasket rata-rata in
Flange moment adalah sebagai berikut B Y, 1959, Tabel 12.4 :
Ma = W x h
G
= 415.942,9941 lb x 1,5047 in = 625.873,4284 lb-in
2 Untuk kondisi saat beroperasi Beban desain yang diberikan W = W
m1
= 415.942,9941 lb Untuk hydrostatic end force pada permukaan dalam flange H
D
H
D
= 0,785 B
2
p Pers. 12.96, B Y,1959:242 = 0,785.71,41991
2
. 88,20 = 353.156,3243 lb
Keterangan : H
D
= Hydrostatic and force pada area dalam flange lb B
= Diameter dalam flange OD shell in p
= Tekanan operasi psi The lever arm,
h
D
persamaan 12.100 BrownellYoung h
D
= ½ BC – B
= ½ 60616 in 73, – 71,41991 in
= 1,09313 in
The moment , M
D
dari persamaan 12.96 BrownellYoung : M
D
= H
D
x h
D
= 353.156,3243 lb x 1,09313 in = 386.045,7728 lb-in
Perbedaan antara flange-desin bolt load dengan hydrostatic end force
total adalah : H
G
= W – H = W
m1
– H = 358.126,4450 lb
– 252.377,5196 lb = 54.759,5433 lb
Momen komponen dihitung dengan persamaan 12.98 BrownellYoung:
M
G
= H
G
x h
G
= 54.759,5433 lb x 1,5047 in = 82.397,2121 lb-in
Perbedaan antara hydrostatic end force total dan hydrostatic force end
pada luas area dalam flange, H
T
Persamaan 12.97, Brownell Young :
H
T
= H - H
D
= 358.126,4450 lb – 353.156,3243 lb
= 4.970,1207 lb
Hubungan lever arm, h
T
Persamaan 12.102 Brownell Young, 1959:
h
T
= ½ h
D
+ h
G
= 1,2989 in
The moment Persamaan 12.97 BrownellYoung, 1959:
M
T
= H
T
x h
T
= 6,455.7882 lb-in Jumlah moment untuk kondisi saat beroperasi, M
O
Persamaan 12.97 Brownell Young, 1959:
M
O
= M
D
+ M
G
+ M
T
= 474.898,7731 lb-in Sehingga moment saat beroperasi sebagai pengontrol:
M
max
= M
O
= 474.898,7731 lb-in
f. Perhitungan tebal flange : t =
B f
M Y
a max
Persamaan 12.85 Brownell Young, 1959 K = AB = 131,8844120 = 1,0990
Dari Fig.12.22 dengan K = 1,0990 Brownell Young, 1959 Diperoleh nilai Y = 23
t = B
f M
Y
max
= in
120 x
psia 20.000
in lb
31 474.898,77
x 23
= 0,7111 in
Sehingga diambil ketebalan flange = ¾
Gambar F.8. Detail untuk Flange and bolt pada Head Reaktor