Pengaruh Wind Load pada Pressure Vessel

Tulisan ini membahas tentang pengaruh adanya wind load terhadap pressure Vessel Design, diambil dan dirangkum dari Forum Migas Indonesia Bulan April 2008.

Untuk pressure vessel (vertikal), perhitungan wind load terletak pada bagian yang diterpa angin dan sebaliknya. Stress yang dialami vessel di titik yang diterpa angin (upwind) = tension akibat internal pressure - compression akibat berat vessel + tension akibat hempasan angin.


Stress yang dialami vessel di titik di balik terpaan angin (downwind) = tension akibat internal pressure - compression akibat berat vessel - compression akibat hempasan angin.

kedua nilai ini harus dibawah compression dan tensile strength dari vessel. Jika nilainya negatif, berarti stress yang dihasilkan adalah compression. Jika positif adalah tensile stress. Untuk desain, ketebalan vessel akan didapatkan dari perhitungan ini (perlu diingat, menambah tebal juga menambah berat, jadi perlu dihitung lagi, terutama untuk compressionnya)


Perhitungan Wind Load (Shear & Moment) pada Pressure Vessel akan mempengaruhi desain untuk Pondasi Vessel tersebut, terutama sizing & quantity dari Anchor Bolt.
Sebenarnya ada 2 yang paling menentukan Desain Pondasi yaitu : Wind Load & Seismic Load.
Untuk perhitungan Wind Load ada beberapa Code yang dipergunakan antara lain: ANSI / ASCE-7, UBC-97, etc.

Namun jika ditarik kesimpulan ringkas, inti dari perhitungan Wind load adalah :

Wind Shear = Luasan Area yang terkena Angin x Wind Pressure note :

1. Wind Pressure disetiap titik area berbeda-beda, semakin tinggi suatu area maka semakin tinggi pula Wind Pressure.
   
2. Wind Pressure ditentukan oleh Wind Speed, tergantung dimana lokasi Vessel itu erection.

Wind Moment = Wind Shear x Height of Vessel dari base plate.

Dari hasil perhitungan wind load tersebut dipergunakan sebagai basis untuk mendesain Pondasi Vessel.

Referensi lebih lengkapnya bisa di lihat pada Pressure Vessel Handbook, Eugene F Megyesy.

Wind Load punya pengaruh besar dalam desain sebuah pressure vessel, khususnya untuk desain supportnya baik itu saddle type, leg type, atau skirt type.

Selain itu dari perhitungan wind load dan perhitungan pada support, akan didapatkan parameter untuk menentukan jumlah dan size achcor bolt yang akan dipakai oleh civil sebagai "dudukan" vessel.

Adapun referensi-referensi buku yang bisa dipakai adalah:

• Pressure Vessel Handbook by Eugene F Megyesy
• Pressure Vessel Design Handbook by Hendry H Bednar
• Pressure Vessel Design Manual by Dennis Moss
  

Sedangkan International Standard Code untuk Wind Load yang kerap dipakai berkaitan dengan desain pressure vessel adalah:

• ASCE-7
• Uniform Building Code (UBC)
  

Jangan lupa untuk memasukkan dari sisi dinamisnya, terutama untuk pendesainan vessel yang tinggi dan langsing... Kalau tinggi langsing, kena angin yang sepoi sepoi saja akan ada goyang… nah kalo goyangannya itu punya frekuensi yang sama dengan frekuensi naturalnya… bisa repot. Masalah ‘bergetarnya’ sesuatu itu nampak kecil, tetapi kalo terus menerus, masalah fatigue harus jadi konsen. Pernah lihat cerobong yang tinggi langsing putih yang ada ‘pemecah anginnya’? .
Kalo ada vessel langsing,harus dicek vortex shed. Alur leeward ketika dia mulai pecah akan mengakibatkan vibrasi.