http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
PERENCANAAN TANKI TIMBUN KAPASITAS 80.
DI PT.
AGIP LUBRINDO PRATAMA (ALP)
PASURUAN Ae JATIM Agus Suprapto1.
Yusuf Arnold2.
Devi Susiati3.
Lalak Indiyono4
1,2,4
Program Studi Teknik Mesin Ae Universitas 45 Surabaya Program Studi Teknik Industri Ae Universitas 45 Surabaya Email: 2yusufarnol74@gmail.
com, 3devisusiati@univ45sby.
ABSTRAK
PT.
Agip Lubrindo Pratama (ALP) Pasuruan memerlukan penambahan kapasitas penyimpanan oli akibat meningkatnya permintaan produk pelumas.
Penelitian ini bertujuan merencanakan tangki timbun kapasitas 000 liter sesuai standar API 650 edisi ke-12.
Perencanaan meliputi penentuan dimensi tangki, ketebalan shell plate, roof plate, dan bottom plate.
Metode yang digunakan adalah studi literatur, pengumpulan data lapangan, dan perhitungan mekanis berdasarkan standar API 650.
Tangki direncanakan menggunakan tipe fixed support cone roof dengan diameter 3,8 m dan tinggi 7,5 m menggunakan material ASTM A36.
Hasil perencanaan menunjukkan ketebalan shell plate berturut-turut 8 mm, 8 mm, 6 mm, 6 mm, dan 6 mm.
Ketebalan bottom plate sebesar 10 mm dan roof plate sebesar 6 mm dengan sudut roof 4,76A.
Hasil pemeriksaan uplift menunjukkan tekanan sebesar 16 kPa sehingga tangki dinyatakan aman tanpa anchor.
Dengan demikian, desain tangki timbun kapasitas 80.
000 liter telah memenuhi persyaratan API 650 dan layak digunakan sebagai acuan perencanaan tangki penyimpanan oli.
Kata Kunci : API 650.
Oli Pelumas.
Storage Tank.
Shell Plate.
Roof Plate
PENDAHULUAN
Tanki merupakan wadah penyimpanan fluida yang sering digunakan di berbagai industri seperti perminyakan, petrokimia, dan industri lainnya.
Tanki timbun tidak hanya untuk penyimpanan fluida / produk dan bahan baku tetapi juga untuk menjaga produk atau bahan baku dari kontaminan yang dapat menurunkan kualitas dari produk dan bahan baku .
Tangki timbun (Storage Tan.
adalah salah satu komponen penting dalam perisdustrian di Indonesia, baik itu industri proses maupun industri distribusi.
Penggunaan tangki timbun sebagai media penampungan hasil produksi dan bahan baku dirasa menjadi poin yang krusial keberadaanya dalam suatu industri.
Dalam hal ini PT.
Agip Lubrindo Pratama yang merupakan perusahaan dengan produk oli pelumas berfungsi sebagai penerimaan, penimbunan dan pendistribusian dengan tujuan menjamin proses pendistribusian oli pelumas memenuhi target produksi serta permintaan pasar dan tersalurkan dengan baik dan merata, untuk menunjang kebutuhan perindustrian.
Dengan selalu memperhatikan aspek ekonomis akan profit yang berupa penekanan akan jaminan ketersediaan produk dan kelancaran peoses in and out di PT.
Agip Lubrindo Pratama Pasuruan.
http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
Saat ini PT.
Agip Lubrindo Pratama Pasuruan memiliki kapasitas penampungan total tangki hingga 45.
306 kL atau kurang lebih 15 tanki, digunakan menampung produk jenis pelumas automotive (Oli mesin diesel.
Mobil.
Sepeda motor.
Oli Transmisi dan lain-lai.
, dan Oli industrial (Oli Hidrolis.
Oli kompresor.
Oli Turbin dan lain-lai.
Dengan meningkatnya penjualan produk oli mesin otomotif dan proyeksi serta prospek pasar .
maka dalam waktu dekat diperlukan penambahan kapasitas tanki dengan kapasitas volume yaitu 80.
000 L.
Oleh karena itu diperlukan perencanaan dan pembuatan tanki timbun kapasitas 80.
000 L.
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana cara merencanakan Tanki Timbun dengan kapasitas 80.
000 L dengan memperhatikan parameter perencanaan tanki timbun sehingga dapat diketahui dimensi atau ukuran tanki timbun baik volume .
, tebal plat atap/roof, tebal plat shell/dinding dan tebal plat bottom/dasar.
Bahwa dalam hal ini yang dipakai terhadap ketebalan plat dinding, atap dan bottom berdasarkan rekomendasi dari pengalaman PT.
Agip Lubrindo Pratama pada tanki timbun yang sudah dianalisa umur pakainya.
Tujuan Perencanaan dan Pembuatan Tanki Timbun tersebut yaitu mengetahui tata cara dan tahapan perencanaan tanki timbun dan merencanakan konstruksi tanki timbun pada setiap bagianya .
olume Tanki.
Tebal plat roof .
Tebal shell .
, dan Tebal plat bottom .
TINJAUAN PUSTAKA
Tangki pada dasarnya dipakai sebagai tempat penyimpanan material baik berupa benda padat, cair, maupun gas.
Dalam mendesain tangki, seorang perencanaan harus merencanakan pembuatan tangki dengan baik terutama untuk menahan beban yang Jika tangki tidak direncanakan dengan baik, maka kerusakan pada tangki dapat mengakibatkan kerugian jiwa maupun materi yang cukup besar.
Desain dan keamanan tangki penyimpanan telah menjadi kekhawatiran besar.
Seperti yang dilaporkan, kasus kebakaran dan ledakan tangki telah meningkat selama bertahuntahun dan kecelakaan ini mengakibatkan cedera bahkan kematian.
Tumpahan dan kebakaran tangki tidak hanya mengakibatkan polusi lingkungan,tetapi juga dapat mengakibatkan kerugian finansial dan dampak signifikan terhadap bisnis di masa depan karena reputasi industri.
Penggolongan Tangki Berdasarkan Tekanan Secara umum tangki penyimpanan dapat dibagi menjadi dua bila diklasifikasikan berdasarkan tekanan internalnya .
Tanki Atmosferik (Atmospheric Tan.
Terdapat beberapa jenis dari tangki timbun tekanan rendah .
angki atmosferi.
ini yaitu :
Fixed Cone Roof Tank Tangki jenis ini digunakan untuk menimbun atau menyimpan berbagai jenis fluida dengan tekanan uap rendah atau amat rendah .
endekati atmosferi.
atau dengan kata lain fluida yang tidak mudah menguap .
namun pada literatur lainnya menyatakan bahwafixed roof .
one atau dom.
dapat digunakan untuk menyimpan semua jenis http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
rude oil, gasoline, benzene, fue.
termasuk produk atau bahan baku yang bersifat korosif , mudah terbakar, ekonomis bila digunakan hingga volume 2000 m3, diameter dapat mencapai 300 ft ( 91.
4 m ) dan tinggi 64 ft ( 19.
5 m ).
Gambar 1.
Fixed Cone Roof Tank Fixed Dome Roof Tutup tangki jenis ini berbentuk cembung,jenis tangki ini biasanya untuk penyimpanan cairan kimia berskala besar .
Ekonomis bila digunakan dengan volume> 2000 m3 dan bahkan cukup ekonomis hingga volume 7000 m3.
Gambar 2.
Fixed Dome Roof Tank Baik Fixed Cone Roof Tank maupun Fixed Dome Roof Tank dapat memiliki internal floating roof, biasanya dengan penggunaan floating roof ditujukan untuk penyimpanan http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
bahan Ae bahan yang mudah terbakar atau mudah menguap , kelebihan dari penggunaan internal floating roof ini adalah level atau tingkat penguapan dari produk bisa dikurangi dan dapat mengurangi resiko kebakaran.
Pressure Tank Tangki jenis ini dapat menyimpan fluida dengan tekanan uap lebih dari 11,1 psi dan umumnya fluida yang disimpan adalah produk Ae produk minyak bumi.
Tangki jenis ini terdiri atas :
Tangki Peluru (Bullet Tan.
Tangki ini sebenarnya lebih dikenal sebagai pressure vessel berbentuk horizontal dengan volume maksimum 2000 barrel biasanya digunakan untuk menyimpan LPG.
LNG .
Propana.
Butana .
H2, amoniak dengan tekanan diatas 15 psig .
Gambar 3.
Bullet Tank Tangki Bola (Spherical Tan.
Tangki bertekanan yang digunakan untuk menyimpan gasAegas yang dicairkan seperti LPG.
O2.
N2 dan lainAelain bahkan dapat menyimpan gas cair tersebut hingga mencapai tekanan 75 psi, volume tangki dapat mencapai 50000 barrel , untuk penyimpanan LNG dengan suhu -190 .
tangki dibuat berdinding double dimana diantara kedua dinding tersebut diisi dengan isolasi seperti polyurethane foam, tekanan penyimpanan diatas 15 psig .
Gambar 4.
Spherical Tank http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
Dome Roof Tank Fungsi tangki ini adalah untuk menyimpan bahanAebahan yang mudah terbakar, meledak, dan mudah menguap seperti gasoline, bahan disimpan dengan tekanan rendah 0.
5 Ae 15 psig .
Gambar 5.
Dome Roof Tank Persyaratan Untuk Elemen-Elemen Tangki Material Material yang dipakai dalam mendesain tangki ini adalah material yang direkomendasikan oleh Standar API 650 12 th ed 2013.
yang secara kekuatan dan komposisinya telah sesuai standar .
Mengacu pada data sheet yang telah diperoleh material yang digunakan untuk shell adalah A.
573-70, untuk roof yang digunakan adalah 283-C, untuk bottom menggunakan A.
283-C.
Artinya material yang digunakan A 283 dengan grade C untuk pelat.
Namun untuk struktur pendukung tetap menggunakan material A 36 or eq.
Plate Ketebalan pelat untuk shell, roof dan bottom disesuaikan dengan standar desain dari Standar API 650 12 th ed 2013.
ASTM yang digunakan adalah ASTM A 283 M / A 283 Grade C dengan ketebalan max 25 mm .
dan ASTM A 573 -70 dengan ketebalan max 40 mm .
,5 i.
Gambar 6.
Minimum Permissible Design Metal Temperature for Materials Used in Tank Sheels without Impact Testing SI http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
Ketebalan dan desain temperatur dari shell plates, shell reinforcing plates, shell insert plates dan bottom plates di las ke shell.
Pelat untuk manhole, nozzle, flanges dll.
Hidrostatis, tetapi ketebalan dinding tidak boleh kurang dari yang disyaratkan pada tabel dibawah ini.
Tabel 1.
Tabel Ketebalan Shell Plate Nominal Tank Diameter .
<15 15 - (<.
36 - 60
>60
Nominal Tank Diameter (See note .
3/16 5/14 (See note .
<50 50 - (<.
120 - 200
>200
Roof Plate Merupakan pelat yang menyusun bagian atap dengan ketebalan minimal 5 mm.
Menurut API Std 650, slope atap untuk supported cone roof tidaklebih dari A :12 inch, adanya penambahan tebal pelat tergantung permintaan owner .
Gambar 7.
Roof Plates Pembebanan Beban Ae beban yang mungkin terjadi pada tangki adalah sebagai berikut :
C Beban Mati (DL) : berat sendiri tangki ataupun komponen-komponen tangki termasuk juga korosi yang diijinkan.
C Tekanan luar rencana (P.
: tidak boleh lebih kecil dari 0,25 kPa dan melebihi dari 6,9 kPa.
C Beban hidup atap minimum (L.
: sebesar 1 kPa pada daerah proyeksi horizontal Beban hidup atap minimum dapat ditentukan dengan ASCE 7, tetapi tidak kurang dari 0,72 kPa.
C Tinggi cairan yang disimpan (F): ): beban yang terjadi ketika tangki diisi cairan dengan berat jenis yang telah direncanakan dan cairan tersebut diisi sampai batas ketinggian yang telah direncanakan.
http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
Tekanan Percobaan (P.
Untuk tekanan desain dan tes maksimum.
Ketika tangki telah dibangun seluruhnya, tangki tersebut harus diisi dengan air sampai sudut tertinggi tangki atau sampai ketinggian airrencana, dan tekanan udara internal rencana harus diaplikasikan padaruang tertutup diatas tinggi air dan dibiarkan selama 15 menit.
Tekananudara tersebut kemudian dikurangi menjadi sebesar satu setengah daritekanan rencana, dan semua sambungan las diatas tinggi air harusdiperiksa untuk mengecek adanya kebocoran.
Lubang angin tangkiharus diuji selama tes berlangsung atau setelah tes selesai dilaksanakan.
Untuk tangki berpondasi dengan tekanan desain sampai 18 kPa.
Setelah tangki diisi dengan air, badan tangki dan pondasi harus diperiksa keketatan sambungannya.
Tekanan udara sebesar 1,25 kalitekanan rencana harus diaplikasikan pada tangki yang dipenuhi airsampai pada ketinggian air rencana.
Tekanan udara kemudian dikurangimenjadi sebesar tekananrencana, dan tangki lalu diperiksa kembalikeketatan sambungannya.
Sebagai tambahan, semua sambungan di atasbatas air harus diperiksa dengan menggunakan soap film dan materiallain yang sesuai untuk mendeteksi kebocoran.
Setelah pemeriksaan, airharus dikosongkan dari tangki .
an tangki sedang dalam tekananatmosfi.
, pondasi harus diperiksa keketatan sambungannya.
Tekananudara desain kemudian harus diaplikasikan pada tangki untukpemeriksaan akhir pondasi.
Angin (W): Kecepatan angin rencana (V) adalah sebesar 190 km/jam.
dengan tekanan angin rencana pada arah horizontal sumbutangki sebesar 1,44 kPa dan pada arah vertikal sumbu tangki sebesar 0,86kPa.
METODE PENELITIAN
Studi Literatur Dalam perencanaan tanki timbun kapasitas 80.
000 Liter ini diperlukan sumber-sumber literatur, referensi dan data Aedata yang berkaitan dengan perencanaan tanki timbun untuk diajukan sebagai acuan dan dasar penyusunan tugas akhir.
Literatur dan referensi tersebut digunakan untuk menyelesaikan masalah yang ada, adapun literatur yang digunakan berupa handbook tentang pembuatan tangki timbun Standart API 650, journal dan literatur lain yang berhubungan dengan perancangan tangki timbun berjenis supporting cone roof dan lain sebagainya.
Pengumpluan Data Pengumpulan data perancangan tangki timbun Oli meliputi gambar dan desain tangki, produk yang diolah dan lain -lain.
Untuk data Aedata yang didapatkan yaitu :
Design code : API 650-12th Edition Type of tank : above ground welded steel tank Service .
iquid content.
: Oli () Nominal capacity : 80,000 liter.
Roof type : Fixed support cone roof http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
Tank diameter(D) : 3800 mm .
base on existing Tank height (H) : 7500 mm .
base on existing Liquid Specific Grafity (G) : 0.
Corrosion allowance (CA) Bottom plate : 3.
00 mm Shell plate : 3.
00 mm Roof plate : 1.
00 mm Joint Efficiency (E) : 0.
Material specification : ASTM A 36 Allowable Stress for design condition (S.
: 160 MPa Allowable Stress for hydrostatic condition (S.
: 171 MPa Gambar 8.
Flowchart Metode Penelitian http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
HASIL DAN PEMBAHASAN Semua perhitungan dalam tanki ini mengacu pada API standart 650 AuWelded Steel Tanks for Oil StorageAy Edisi kesepuluh.
November 1988.
Hasil perhitungan merupakan peraturan minimum, namun dalam pelaksanaan pembangunan tanki dapat menggunakan dimensi ataupun grade material yang lebih tinggi dengan mempertimbangkan faktor yang dipengaruhi oleh perubahan ini.
Perhitungan Shell Plate Ketebalan minimum shell plate ditentukan menurut persyaratan pada Table A-4a.
Untuk diameter tanki 3.
8 m, termasuk dalam range diameter tanki antara < 15ft .
, maka tebal minimum Shell Plate yang diinginkan adalah 5mm.
Susunan plat dinding dapat dilihat pada gambar 3.
dimana lapisan pertama .
st cours.
merupakan lapisan yang terletak tepat diatas annular plate dan memiliki ketebalan yang lebih besar dibandingkan lapisan-lapisan diatasnya.
Sedangkan lapisan dinding teratas .
th cours.
merupakan lapisan dengan ketebalan terkecil namun tidak lebih kecil dari tebal minimum yang Gambar 9.
Shell plate courses Hasil perhitungan ketebalan mimimum Shell Plate dari lapisan paling bawah sampai bagian teratas dengan memakai metode one-foot method yang ditentukan berdasarkan dua kondisi cairan sebagai berikut :
= 7500 mm D = 3800 mm H L = 7200 mm ( tinggi level liquid ) dan h1 = 1.
524 m ( lebar plat ) Maka direncanakan : Hd = 7.
Untuk Hd = Ht sebagai ukuran tinggi dari tanki Disini kita menggunakan tebal minimum plat A 36 sebesar 6 mm sesuai standart di Dari hasil kedua perhitungan diatas diambil tebal plat yang paling besar nilainya untuk tebal pelat dinding yang akan digunakan yaitu :
http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
1st course : t1 = 8 mm 2nd course : t2 = 8 mm 3rd course : t3 = 6 mm 4th course : t4 = 6 mm 5th course : t5 = 6 mm Tabel 2.
Berat total Shell Plate (Wsh.
No.
Description Course #1 Course #2 Course #3 Course #4 Course #5 Total Nom.
Thk mm Width mm Cicumferencial Surfacearea Weight Perhitungan Top Angel Diameter tangki yang direncanakan sebesar 3.
8 m kurang dari 11m maka digunakan profil siku untuk top angel tidak kurang dari 51x51x4.
8 mm sesuai dengan yang diisyaratkan API Std 650 Pasal 3.
e, dimana yang dipilih profil siku L 50x50x5mm.
Radius dari top angel = 1974 mm Berat per unit = 4.
43 kg Minimum panjang dari diameter tanki dari top angel Lg Lg = 2R , maka :
Lg = 2 x 3.
14 x 1974 = 12,397 mm Estimasi berat top angel keseluruhan :
Lg /1000 x berat top angel per unit = 12,397 / 1000 x 4,43 = 54.
92 kg/m Perhitungan Atap (Roo.
Tipe atap yang digunakan yaitu supported cone roof yang terdiri dari pelat atap, rafter, dan kolom.
Dengan slope atap 1 : 12 maka = 4.
Corrosion allowance yang diberikan untuk pelat atap sebesar 3.
00 mm.
Tebal roof = 6mm R = 1974 mm = 4.
Maka R dev = R : cos = 1974 : cos 4.
76 = 1981 mm Ddev = 2.
R =2 x 1981 = 3962 mm Cr = 2r = 3.
14 x 1974A mm= 12,397 mm y = 2 x Cr : Ddev = 2 x 12,397 : 3962 = 6.
26 rad ( 358 ) Y = 360 Ae 358 = 2 A = ( y : .
x : 4 x 3.
962A mm = .
: 360 ) x 3.
14 : 4 x 3.
962A mm = 12,254,035 mm Berat Roof Wr = A x t x p = 12,254,035 x 6 x 7.
85E-06 = 577 kg dimana : p = 7.
85E-06 kg/mmA .
ensity stell A .
berat dari weld of weld (W wel.
= 2 % x Wr = 0.
02 x 577 = 11.
54 kg Total berat roof = Wr W weld = 577 11.
40 = 588 kg http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
Gambar 10.
Perhitungan Roof
KESIMPULAN DAN SARAN
C Kesimpulan Maka sesuai hasil perhitungan perencanaan tanki timbun tersebut maka didapat tanki timbun dengan spesifikasi sebagai berikut :
Diameter Tanki : 3800 mm Diameter Bottom Plate : 4500 mm Tebal Bottom Plate : 10 mm Tinggi Shell : 7500 mm Tabel 7.
Tebal Shell Plate Course Number Design .
Owner .
Tebal Shell 1st Course 4,21 Tebal Shell 2nd Course 3,98 Tebal Shell 3rd Course 3,70 Tebal Shell 4th Course 3,44 Tebal Shell 5th Course 3,19 Sudut Roof : 4.
Tebal Roof : 6 mm Top Angle (Sabuk penguat di shell bagian ata.
: L50x50x5mm Rafter : UNP 100x50x5mm C Saran Dari proses perancangan Tanki Timbun Kapasitas 80.
000 Liter hendaknya perlu diperhatikan sebagai berikut :
Memperhatikan lokasi area penempatan tanki timbun sehingga tepat pereancanaan ukuran diameter dan ketinggian sesuai.
http://univ45sby.
id/ejournal/index.
php/industri/index Vol.
29 No.
Hal.
16-27 .
ISSN 1412 Ae 2146 (Ceta.
ISSN 2721 Ae 5431 (Onlin.
Jenis Material sesuai dengan yang ada dipasaran.
Analisa Beban yang tepat dan aman.
Memperhatikan jenis fluida yang dipakai.
Memperhatikan hasil analisa / pengamatan terhadap tanki timbun existing khususnya laju korosi material roof, shell dan bottom tanki sehingga perencanaan bisa mempertimbangkan pengurangan ketebalan plat dan umur pakai tanki timbun.
DAFTAR PUSTAKA