Analisa Thermal And Pressure Stress Pada Struktur LNG Storage Tank Harbour Tug 2 x 2500 HP

Ridho, Mohammad Hikmatul (2021) Analisa Thermal And Pressure Stress Pada Struktur LNG Storage Tank Harbour Tug 2 x 2500 HP. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
04211940005015-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2023.

Download (27MB) | Request a copy

Abstract

Kemakmuran industri perkapalan telah mendorong permintaan tinggi untuk bahan bakar kapal, hal ini juga dapat mempercepat kerusakan lingkungan kita. Berbagai masalah lingkungan yang disebabkan oleh industri perkapalan salah satunya emisi (Gas buang) yang dihasilkan oleh kapal. Semakin ketatnya pembatasan emisi, industri maritim di Indonesia perlu memperhatikan bagaimana cara agar emisi dapat dikurangi dan biaya operasional kapal dapat diturunkan, hal ini telah menarik perhatian lebih pada bahan bakar LNG sebagai solusinya. Karateristik LNG sendiri ialah mempunyai temperatur yang sangat rendah (Cryogenic) yaitu mencapai -163 °C, oleh karena itu untuk penyimpanan LNG sendiri membutuhkan tangki penyimpanan khusus (Storage tank) supaya dalam operasionalnya dapat aman. Maka dari itu pada penelitian ini akan membahas tentang Thermal and Pressure Stress pada Struktur LNG Storage Tank harbour tug 2 x 2500 HP, dengan menganalisa material yang digunakan pada LNG Storage Tank tersebut apakah aman, sehingga dapat digunakan pada kapal harbour tug 2 x 2500 HP. Metodologi yang digunakan adalah adalah FEA (Finite Element Analysis) atau metode element hingga dimana merupakan suatu cara untuk menyelesaikan permasalahan engineering dengan cara membagi obyek Analisa menjadi bagian-bagian kecil yang terhingga. Hasil dari Analisa ini didapatkan hasil berupa Von-mises stress dan Safety factor. Pada contoh hasil Analisa Thermal and Pressure stress atau (Total Stress), pada kondisi temperatur ambient 40 °C, temperatur LNG -164.5 °C dan tekanan 10 Bar didapatkan nilai maksimum von-mises sebesar 464.79 Mpa dan untuk minimumnya 0.06512 Mpa, sedangkan pada kondisi temperatur ambient 40 °C, temperatur LNG -196 °C dan tekanan 10 Bar didapatkan nilai maksimum von-mises sebesar 549.81 Mpa dan untuk minimumnya 0.15815 Mpa, dan untuk nilai safety factor (SF) sebesar 0.7 sampai dengan 0.8. Kesimpulannya struktur LNG storage tank dengan material inner ASME SA 240 Stainless Steel, Insulasi Perlite, dan Outer ASTM A516 Carbon Steel, Grade 70 tidak aman pada bagian shell tangki dikarenakan tegangan hasil analisis lebih besar dari tegangan yang diijinkan dan untuk nilai Safety factor tidak sesuai aturan ASME dimana nilai minimum Safety factor (SF) 3.5. Sedangakan aturan IMO untuk tangki tipe C setidaknya memiliki nilai Safety factor 1.5. Untuk bagian head tangki masih aman, karena nilai safety factor sudah sesuai dengan aturan standart IMO dan ASME ================================================================================================ The prosperity of the shipping industry has driven a high demand for marine fuel, it can also support our destructive environment. Various environmental problems caused by the shipping industry, one of which is emissions (exhaust gas) produced by ships. The increasingly stringent emission restrictions, the maritime industry in Indonesia needs to pay attention to how emissions can be reduced and ship operating costs can be lowered, this has attracted more attention to LNG fuel as a solution. The characteristics of LNG itself are that it has a very low temperatur (Cryogenic) which reaches -163 °C, therefore for LNG storage itself requires a special storage tank (Storage tank) so that its operation can be safe. Therefore, in this study, we will discuss Thermal and Pressure Stress on the LNG Storage Tank Harbor Tug 2 x 2500 HP structure, by analyzing the material used in the LNG Storage Tank, whether it is safe, so it can be used on a 2 x 2500 HP harbor tug ship. The methodology used is FEA (Finite Element Analysis) or the finite element method which is a way to solve engineering problems by dividing the object of analysis into finite small parts. The results of this analysis obtained results in the form of Von-mises stress and Safety factor. In the example of the Thermal and Pressure stress analysis or (Total Stress), at ambient temperatur conditions of 40 °C, LNG temperatur -164.5 °C and pressure of 10 Bar the maximum value of von-mises is 464.79 Mpa and for minimum 0.06512 Mpa, while at ambient temperatur conditions of 40 °C, LNG temperatur -196 °C and a pressure of 10 Bar the maximum value of von-mises is 549.81 Mpa and the minimum is 0.15815 Mpa, and for the safety factor (SF) value of 0.7 to 0.8. In conclusion, the LNG storage tank structure with inner ASME SA 240 Stainless Steel, Perlite Insulation, and Outer ASTM A516 Carbon Steel, Grade 70 material is not safe on the tank shell because the stress analysis results are greater than the allowable stress and the Safety factor value is also not appropriate. ASME rules where the minimum value of Safety factor (SF) is 3.5. While the IMO rules for type C tanks have at least a Safety factor value of 1.5. For the head of the tank, it is still safe, because the safety factor value is in accordance with IMO and ASME standard rules.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Bahan bakar kapal, Thermal and Pressure Stress, Struktur LNG Storage Tank harbour tug 2 x 2500 HP, FEA (Finite Element Analysis), ASTM A516 Carbon Steel, Safety factor (SF)
Subjects: V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering
Divisions: Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Mohammad Hikmatul Ridho
Date Deposited: 05 Sep 2021 14:23
Last Modified: 05 Sep 2021 14:23
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/91704

Actions (login required)

View Item View Item