ANALISIS PERHITUNGAN BEJANA TEKAN HORIZONTAL BERBASIS FINITE ELEMENT ANALYSIS BERDASARKAN ASME BPVC

Bejana tekan merupakan peralatan yang digunakan untuk menyimpan fluida bertekanan yang banyak diaplikasikan pada industri minyak dan gas, petrokimia, serta pembangkit listrik. Kesalahan dalam perancangan bejana tekan dapat menyebabkan kegagalan struktur yang membahayakan keselamatan manusia dan lingkungan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perhitungan dan simulasi bejana tekan horizontal berbasis Finite Element Analysis (FEA) berdasarkan standar ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) 2021 Section VIII Division 1. Objek penelitian ini membahas mengenai bejana tekan horizontal dengan variasi empat jenis head, yaitu hemispherical, ellipsoidal, torispherical, dan conical, serta empat variasi ketebalan shell 3 mm, 5 mm, 10 mm, dan 15 mm dengan material SA-387 Grade 11, SA-387 Grade12, SA-240 type 304, dan SA-240 type 321. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak ANSYS untuk memperoleh nilai total deformasi, equivalent stress (von Mises), dan safety factor. Hasil simulasi menunjukkan bahwa nilai equivalent stress tertinggi sebesar 386,46 MPa terjadi pada head tipe torispherical dengan ketebalan 3 mm, sedangkan nilai terendah sebesar 37,32 MPa terjadi pada head tipe hemispherical dengan ketebalan 15 mm. Nilai safety factor terendah sebesar 0,5345 terjadi pada head tipe torispherical dengan ketebalan 3 mm, sementara nilai tertinggi sebesar 7,3675 pada head tipe hemispherical dengan ketebalan 15 mm. Untuk nilai deformasi, deformasi maksimum sebesar 2,97 mm terjadi pada head tipe torispherical head dengan ketebalan 3 mm, sedangkan deformasi minimum sebesar 0,20 mm terjadi pada head tipe hemispherical dan ellipsoidal dengan ketebalan 15 mm. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa peningkatan ketebalan shell serta penggunaan hemispherical head memberikan pengaruh paling dalam menurunkan tegangan dan deformasi serta meningkatkan faktor keamanan bejana tekan. Seluruh desain yang memiliki nilai safety factor lebih besar dari 1 dinyatakan aman sesuai kriteria ASME BPVC 2021