## DESIGN KONSTRUKSI BEJANA TEKANUNTUK SEPARATOR GAS (KAP. 9 MMSCFD), OIL (KAP. 200 BARREL/HARI) DAN WATER (KAP. 200 BARREL/HARI)
Ir. Aznam barun 1 ,. Fitroh Malik 2
Lecture 1 ,College Student 2 ,Departmen of machine, Faculty of Engineering, University muhammadiyah Jakarta,Jalan cempaka Putih Tengah 27 Jakarta Pusat 10510, Telp 021-4244016,4256024, Email : aznam_barun@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Separator  adalah  suatu  bejana  dimana  campuran  fluida  yang  tidak  larut  kedalam satu  sama  lainnya  dapat  dipisahkan.  fluida  hidrokarbon  tersebut  dialirkan  dari reservoir  ke  permukaan  melalui  banyak  sumur.  Dari  kepala  sumur  fluida hidrokarbon  tersebut  dialirkan  ke  peralatan  pemisah  dan  selanjutnya  dialirkan  ke tempat pengumpulan, pengolahan ataupun penjualan. Persyaratan jual untuk minyak dan  gas  serta  peralatan  pengolahan  fluida  hidrokarbon  yang  hanya  dapat  bekerja untuk  satu  fasa  hidrokarbon  saja,  maka  tiap-tiap  fasa  perlu  dipisahkan  terlebih dahulu sebelum dikirim ke peralatan pengolahan ataupun pengapalan.Karena fluida dari  sumur  minyak  atau  sumur  gas  terdiri  dari  campuran  minyak,  air,  gas,  uap minyak,  uap  air  dan  padatan  maka  untuk  memisahkan  masing-masing  komponen perlu  peralatan  khusus,  yaitu  separator.  Proses  pemisahan  dengan  pemecahan Emulsi dengan metode Metode gravitasi

## Kata Kunci : Separator 3 (Three) Phase

## 1.PENDAHULUAN
Dengan meningkatnya jumlah penduduk dunia dan seiring pula dengan meningkatnya kebutuhan  bahan  bakar,  maka  untuk  mengatasi  kebutuhan  tersebut  harus  disesuaikan dengan  penggunaan  yang  seefisien  mungkin.  Dan  telah  banyak  tambang  –  tambang minyak  bumi  diketemukan  dipermukaan  bumi  diberbagai  Negara,  yang  nilai  jualnya berbeda. Hal ini disebabkan oleh berbagai macam, antara lain: Biaya hidup yang berbeda pada  berbagai  Negara  tersebut,  Peralatan  yang  cukup  mahal  ,  Kualitas  minyak  mentah yang dihasilkan , Lokasi dan transportasi, Dan lain – lain. Hal ini yang menjadi tantangan bagi  Para  ilmuwan  untuk  saling  berlomba  mendapatkan  cara  seefisien  mungkin  agar kebutuhan bahan bakar dipenuhi dengan kualitas yang tinggi dan harga jual yang murah. Penelitian  ini  mencoba  merencanakan  alat  pemisah  minyak  mentah  yang  bernama separator three phase. Alat ini digunakan untuk memisahkan air, minyak mentah dan gas dari suatu tambang minyak.Tujuan desain ini adalah merencanakan salah satu bagian dari peralatan  test  proses  pemisahan  –  minyak  mentah  atau  hasil  pemisahan  antara  gas, minyak  mentah  dan  air  yang  benar-benar  bersih,  yang  selanjutnya  dapat  diproses  lebih lanjut.

## 2. DIAGRAM ALIR
Tidak Tidak Ya
Gambar 2.1. Diagram alir desain konstruksi bejana tekan
Persiapan Literature Mulai, start 1 Penentuan data perencanaan Perhitungan Aliran Dasar Penentuan dimensi Bejana Tekan Kesimpulan Selesai Mulai, start 3
Perhitungan Konstruksi Bejana tekan
Penentuan konstruksi  Bejana tekan
Penentuan Tekanan Tes Mulai, start 4 Analisa Mulai, start 2

## 3. METODE PENELITIAN
Didalam penulisan Perancangan konstruksi bejana tekan 3 phase separator ini, harus dibuat  data  desain  sebagai  acuan  perencanaan  antara  lain  Kapasitas  yang  diinginkan untuk:
 Qg = Kapasitas aliran gas = 9.000.000 ft3/hari
 Qa = Kapasitas aliran air = 200 barrel/hari
 Qm = Kapasitas aliran minyak = 200 barrel/hari
 Data rapat relative (specific grafity) untuk:
 Gas = 0.7
 Minyak = 0.83
 Air = 1.03
 Tekanan dan temperature bejana tekan
 Tekanan kerja P2 = 1000 Psig = 1014.7 Psia
 Tekanan perancanaan P1 = 1300 Psig = 1314.7 Psia
 Temperature kerja T2 = 140 F = 600 R
 Temperature perencanaan T1 = 200 F = 660 R
 Waktu yang dibutuhkan untuk aliran sepanjang bejana tekan pada kondisi normal, t = 5 menit
 Berat molekul gas, Mwg = 20.3
 Jenis bejana tekan: Separator 3 Phase Material
 Silinder = ASTM A.516 Gr.70
 Kepala Bejana tekan (head) = ASTM A.516 Gr.70
 Type Head = Ellipsoidal 2:1
 Neck Manhole = ASTM A.516 Gr.70
 Neck Nozzle = ASTM A106 Gr.B
 Flange = ASTM A105

## 4. DATA HASIL PENELITIAN

## 4.1 ANALISA PERHITUNGAN KEKUATAN DINDING BEJANA TEKAN
Berdasarkan  perhitungan  didapatkan  data-data  ukuran  dan  ketebalan  bejana  tekan,  yang  dapat digunakan sebagai analisa. Dengan Data sebagai berikut:
Diameter dalam bejana tekan ID = 28 in = 711 mm Panjang Bejana tekan, S/S L   = 10 ft = 3048 mm Ketebalan Pelat Shell ts   = 1.102 in  = 28 mm Ketebalan pelat head th   = 1.25 in = 31.75 mm Tekanan perencanaan P    = 1301 Psig = 91.49 Kgf/cm^2 Tekanan kerja Po  = 1000 Psig = 70.32 Kgf/cm^2 Tekanan tes Pt = 1726.712 Psig = 121.43 Kgf/cm^2
Temperature Perencanaan T  = 200 F = 660 R Temperature kerja To = 140 F = 600 R Faktor Korosi (Corrosion Allowance) Ca = 0.125 in = 3.175 mm
Maksimum tegangan yang diijinkan untuk Material Sa = SA.516 Gr.70 = 20000 Psig = 1406.45 Kgf/cm^2 Analisa kekuatan dinding bejana tekan meliputi:
- analisa kekuatan dinding bejana tekan terhadap kemungkinan pecah belah - analisa kekuatan dinding bejana tekan terhadap kemungkinan putus. - analisa kekuatan dinding bejana tekan terhadap tekanan tes ( hydrostatic test )
4.1.1. Analisa kekuatan dinding bejana tekan terhadap kemungkinan pecah belah ‘Sb = P*ID/(2*ts)
= 1301*28/(2*1.102) = 16528.13 Psig = 1162.32 Kgf/cm^2 Berdasarkan analisa diatas dinding bejana tekan akan mengalami tegangan maksimum yang diakibatkan oleh tekanan dalam bejana tekan yang searah terhadap sumbu dari bejana tekan sebesar 16528.13 Psig. Sedangkan material dari bejana tekan tersebut memiliki maksimum tegangan ijin 20000 Psig yaitu lebih besar daripada tegangan maksimu yang terjadi ( Sa ≥ Sb ). Maka dinding bejana tekan tersebut mampu  menahan tekanan yang ada pada bejana tekan tersebut dan dinyatakan aman
4.1.2 Analisa kekuatan dinding bejana tekan terhadap kemungkinan putus
‘Sb = P*ID/(4*ts) = 1301*28/(4*1.102) = 8264. 07 Psig = 581.16 Kgf/cm^2 Berdasarkan analisa diatas dinding bejana tekan akan mengalami tegangan maksimum yang diakibatkan oleh tekanan dalam bejana tekan yang tegak lurus terhadap sumbu dari bejana tekan  sebesar  325.25  Psig.  Sedangkan  material  dari  bejana  tekan  tersebut  memiliki maksimum  tegangan  ijin  20000  Psig  yaitu  lebih  besar  daripada  tegangan  maksimu  yang terjadi ( Sa ≥ Sb). Maka dinding bejana tekan tersebut mampu menahan tekanan yang ada pada bejana tekan tersebut dan dinyatakan aman.
4.1.3Analisa kekuatan dinding bejana tekan terhadap Tekanan Tes Sh = (P x R/(ts x E)) + (0.6 x P/E)
Analisa menggunakan rumus diatas untuk mengetahui tegangan yang terjadi pada dinding bejana  tekan  dan  dinding  pipa  bejana  tekan  yang  diakibatkan  oleh  tekanan  dalam  bejana tekan. Sedangkan material dari dinding bejana tekan tersebut memiliki kekuatan regangan (yield Strength) sebesar 38000 Psig dan untuk material pipa SA106 B sebesar 35000 Psig. Tegangan yang diijinkan maksimum 90% dari kekuatan regangan material ( Sh ≤ 0.9xSy). Maka dinding bejana tekan tersebut mampu menahan tekanan yang ada pada bejana tekan tersebut  selama  pengetesan  dan  dinyatakan  aman.  Berikut  table  4.1  memperlihatkan  hasil perhitungan  bahwa  semua  tegangan  yang  terjadi  (Sh)  ketika  bejana  tekan  dikenakan tekanan tes ( P ), Lebih kecil 0.9 x regangan (Sy). Maka Bejana tekan aman dites dengan tekanan 1727.72 Psig.
Tabel 4.1Teganngan yang terjadi selama Tes Air (Hydrotest) Tabel.4.1
No Identifies ( P=Ptest +Pstatic ) Td ( °F ) Stress Remark Psig Sh ( psig ) 0.9*Sy Sh ≤ 0.9Sy 1 Shell 1727.72 70 23168.34 34200.00 aman 2 Ellipsoidal Head 1727.72 70 19684.52 34200.00 amapn 3 N1 1727.72 70 24749.40 31500.00 aman 4 N2 1727.72 70 24749.40 31500.00 aman 5 N3 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 6 N4 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 7 N5 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 8 N6 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 9 N7 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 10 N8 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 11 N9 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 12 N10 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 13 N11 1727.72 70 25618.91 31500.00 aman 14 MH 1727.72 70 24503.23 34200.00 aman

## 4.2 ANALISA UMUR DESAIN TOERI UNTUK BEJANA TEKAN
Bejana  tekan ini  didesain  untuk  pemakaian  25  tahun,  berdasarkan  perhitungan   didapatkan data-data  ukuran  dan  ketebalan  bejana  tekan,  yang  dapat  digunakan  sebagai  analisa  untuk menghitung umur bejana tekan  lalu didapat komponen terlemah berada pada dinding shell bejana tekan  karena  maksimum  tekanan  kerja  yang  diijinkan  berada  pada  kondisi  shell  bejana  tekan. Maka didapat data untuk shell dinding bejana tekan sebagai berikut:
Ketebalan Pelat Shell ts = 1.102 in = 28 mm Ketebalan Min. Perencanaan tdsn = 27.5 mm Ketebalan yang diperlukan tr = tdsn – Ca = 27.5-3.175 = 24.325 mm Faktor Korosi (Corrosion Allowance) Ca = 0.125 in = 3.175 mm
Berdasarkan Pressure Vessel Handbook, Eugene F. Megyesy, bahwa laju kecepatan korosi untuk 5 mil per tahun yaitu 1.5875 mm sama dengan 12 tahun umur pemakaian. Pengurangan ketebalan karena korosi adalah = ts – tr = 28 – 24.325
= 3.675 mm
Jadi Maksimal umur pemakaian bejana tekan ini adalah Umur bejana tekan = 3.675 mm x (12 tahun /1.5875 mm) = 27.78 tahun = 27 tahun Berdasarkan analisa diatas bejana tekan aman digunakan selama 27 tahun

## 4.3. PERHITUNGAN
4.3.1 PERHITUNGAN UNTUK ALIRAN DASAR
4.1.1.1 BERAT SPESIFIK CAIRAN DAN GAS
- Untuk minyak,= 51,79 lb/ft^3 = 0,83 x 10^-3 kg/cm^3
- Untuk air, = 64,27 lb/ft^3 = 1,03 x 10^-3 kg/cm^3
- Untuk gas,γg = P x Mwg /(R x T x Z)
- Untuk berat spesifik air dan minyak, (γc)   = 58,03 lb/ft^3 = 0,93 x 10^-3 kg/cm^3
4.2.1.2 KAPASITAS GAS YANG DIGUNAKAN
- Kapasitas Aliran Gas, Qg’
Actual aliran massa gas = 1115.88 lb/menit = 507.218 kg/menit
Gas density = 3.6049 lb/ft^3 = 5,77 x 10^-5 kg/cm^3
Kapasitas aliran gas, Qg’ = 309.5 ft^3/menit = 8764.06 Liter/menit
4.2.1.3 KAPASITAS MINYAK DAN AIR ATAU CAIRAN YANG DIGUNAKAN - Kapasitas aliran minyak, Qm = 0,78 ft^3/menit.= 22 Liter/menit
- Kapasitas aliran air, Qa= 0,78 ft^3/menit.= 22 Liter/menit
- Jadi total volume cairan yang ada di dalam bejana tekanVliq =7,8 ft^3 = 220.871 - Volume of Vessel = 31.2 ft^3 = 883.484 Liter
4.2.1.4 UKURAN BEJANA TEKANVvessel ,Dmin  = 2.15 ft = 655.32 mm Jadi ditentukan :
Diameter dalam bejana tekan = 28 inch = 711 mm
Range L/D = 2 ~ 5 (See GPSA)
Dengan panjang bejana tekan 10 ft = 3048 mm
/D = 3048/711 = 4.29 , Jadi OK

## 4.3.2 PERHITUNGAN TEBAL DINDING BEJANA TEKAN
- Penentuan bahan dari bejana tekan tersebut :
Shell = SA516 Gr 70 Head = SA516 Gr 70 Neck Nozzle = SA106 Gr B Neck Manhole = SA516 Gr 70 Flange = SA105 Reinforce = SA516 Gr 70 Korosi yang diijinkan, Ca = 3.175 mm = 0.125 in
- Penentuan joint efisiensi
Joint efisiensi shell = 1
Joint Efisiensi Head = 1
Perhitungan tebal dinding silinder Shell
- Tegangan keliling silinder shell (searah sumbu sambungan silinder) dengan rumus : tdsn = ts + Ca = 0.956 + 0.125 = 1.081 in = 27.5 mm (A)
- Tegangan pada searah sumbu silinder shell (pada keliling sambungan) dengan rumus : tdsn = ts + Ca = 0.454 + 0.125 = 0.579 in = 14.7 mm (B)
- Minimum tebal dinding shell berdasarkan UG 16 b ASME Sec VIII tmin = 0.25 in + Ca = 0.25 + 0.125 = 0.375 in = 9.5 mm (C)
- Tebal Perencanaan dindind shell = maksimum A, B, C = 27.5 mm
- Aktual nominal tebal pelat diding shell, ts = 28 mm = 1.102 in  OK
-   Perhitungan  Tekanan  Maksimum  yang  diijinkan  di  shell  pada  kondisi  bahan  terkena  korosi dan pada kondisi tidak korosi, dengan rumus :
a. Kondisi Korosi
P MAWP = S x E x (ts – Ca)/(R + (0.6 x (ts – Ca) P MAWP = 20000 x 1 x (1.102 – 0.125)/(14.125 + (0.6 x(1.102 – 0.125)
P MAWP = 1328.24 Psig
b. Kondisi baru
P MAPCN = S x E x ts /(R + (0.6 x ts
P MAPCN = 20000 x 1 x 1.102 /(14.125 + (0.6 x1.102) P MAPCN = 1503.28 Psig
- Perhitungan Ellipsoidal Head (2:1)
dengan rumus :tdsn = t + Ca = 0.917 + 0.125 = 1.042 in = 26.5 mm (A)
- Minimum tebal dinding shell berdasarkan UG 16 b ASME Sec VIII tmin = 0.25 in + Ca = 0.25 + 0.125 = 0.375 in = 9.5 mm (B)
- Tebal Perencanaan dinding Head = maksimum A, B = 26.5 mm
- Aktual nominal tebal pelat dinding Head, th = 31.75 mm = 1.25 in  OK
-      Perhitungan  Tekanan  Maksimum  yang  diijinkan  di  head  pada  kondisi  bahan  terkena  korosi dan pada kondisi tidak korosi, dengan rumus :
a. Kondisi Korosi P MAWP = 1362.69
b. Kondisi baru  P MAWP = 1769.91 Psig

## 4.3.3 PERHITUNGAN UKURAN PIPA NOZZLE DAN TEBAL DINDING
PIPA
4.2.3.1PERHITUNGAN  UKURAN  PIPA  UNTUK  MASUK  CAIRAN  (INLET NOZZLE)
-   Berat aliran dasar (Wg)
i. Gas, Wg = Qg’ x  g = 1115.7165 Lb/menit
ii. Minyak, Wm = Qm’ x  m  = 40.39 lb/menit iii. Air, Wa = Qa’ x  a = 50.13 lb/menit
- Berat spesifik campuran,  c =  3.878 lb/ft^3
- Kecepatan aliran campuran pada pipa yang diijinkan Vpipa = 60 / sqrt(  c) = 60/sqrt(3.878) = 30.47 ft/sec=1828.2 ft/menit
- Diameter pipa minimum, Dmin = 5.58 in
-    Diameter pipa minimum, Dmin = 6 in sch.80
4.2.3.2  PERHITUNGAN UKURAN PIPA UNTUK KELUAR GAS (GAS
OUTLET NOZZLE)
-   Kecepatan aliran gas pada pipa yang diijinkan Vpipa = 60 / sqrt(  g) = 60/sqrt(3,61) = 31.58 ft/sec = 1894.8 ft/menit
- Diameter pipa minimum, Dmin  = 5.472 in
- Diameter pipa minimum, Dmin = 6 in sch.80
4.2.3.3   PERHITUNGAN  UKURAN  PIPA  UNTUK  KELUAR  MINYAK  (OIL OUTLET NOZZLE)
- Kecepatan aliran minyak pada pipa yang diijinkan 3 ~ 8 ft/sec (180 ~ 480 ft/menit), ditentukan 180 ft/menit
- Diameter pipa minimum, Dmin  = 0.89 in
- Diameter pipa minimum, Dmin = 2 in sch.160
4.2.3.4  PERHITUNGAN  UKURAN  PIPA  UNTUK  KELUAR  AIR  (WATER  OUTLET NOZZLE)
- Kecepatan aliran air pada pipa yang diijinkan 3 ~ 8 ft/sec (180 ~ 480 ft/menit), ditentukan 180 ft/menit
- Diameter pipa minimum, Dmin  = 0.89 in
- Diameter pipa minimum, Dmin = 2 in sch.160
4.2.3.5 PERHITUNGAN TEBAL PIPA UNTUK NOZZLE – NOZZLE
Pipa  digunakan  sebagai  alat  saluran  untuk  pemasukan  dan  pengeluaran  aliran  yaitu cairan dan gas dimana pipa – pipa tersebut terhubung langsung dengan badan bejana tekan dan sekaligus menerima tekanan. Data yang direncanakan
- Tekanan yang direncanakan, P = 1300 + Static Head = 1301.01
- Temperatur yang direncanakan, T = 200  F - Diameter Luar pipa, Dn
- Jari – jari dalam Luar pipa, R
- Material Pipa/coupling
- Harga Tegangan Maksimum yang diijinkan untuk Pipa pada kondisi
- Temperatur yang direncanakan, Sn
- Joint Effisiensi, E
- Korosi yang diijinkan, Ca = 0.125 in

## 4.3.4 PERHITUNGAN TEKANAN TES
Menurut ASME Sec VIII Div.1 1. Pengetesan di Workshop jika  maksimum  tekanan  kerja  yang  diijinkan  (MAWP)  bejana  tekan  dihitung  maka  tekanan test harus 1.3 x min MAWP
Jika  maksimum  tekanan  kerja  yang  diijinkan  bejana  tekan  tidak  dihitung  maka  tekanan  test harus 1.3 x tekanan perencanaan
2. Pengetesan di Lapangan jika  maksimum  tekanan  kerja  yang  diijinkan  (MAWP)  bejana  tekan  dihitung  maka  tekanan test harus 1.5 x min MAWP
Jika  maksimum  tekanan  kerja  yang  diijinkan  (MAWP)  bejana  tekan  tidak  dihitung  maka tekanan test harus 1.5 x tekanan perencanaan Ringkasan Maksimum Tekanan kerja yang diijinkan
Tabel 4.2.Tekanan Perencanaan dan Maksimum Tekanan Kerja
yang diijinkan( MAWP ) No Identifies
( P=Pd+Pstatic ) Td ( °F ) MAWP Psig ( psig ) ( kg/cm 2 ) 1 Shell 1301.01 200 1328.24 93.41 2 Ellipsoidal Head 1301.01 200 1362.69 95.83 3 N1 1301.01 200 1712.04 120.40 4 N2 1301.01 200 1712.04 120.40
5 N3 1301.01 200 3845.06 270.40 6 N4 1301.01 200 3845.06 270.40 7 N5 1301.01 200 3845.06 270.40 8 N6 1301.01 200 3845.06 270.40 9 N7 1301.01 200 3845.06 270.40 10 N8 1301.01 200 3845.06 270.40 11 N9 1301.01 200 3845.06 270.40 12 N10 1301.01 200 3845.06 270.40 13 N11 1301.01 200 3845.06 270.40 14 MH 1301.01 200 1547.50 108.83 15 Flange 600# 1301.01 200 1350.00 94.94
Min MAWP = 1328.24 Psig Jadi Tekanan test = 1.3 x min MAWP = 1.3 x 1328.24 = 1726.712 Psig = 121.4 Kg/cm^2

## 4.3.5 PERHITUNGAN PENUNJANG BEJANA TEKAN
Kekuatan  Penunjang  Bejana  tekan  juga  harus  diperhitungkan  karena  memastikan kekuatan Bending dari bejana tekan pada kedua penunjang. Hal yang harus di rencanakan antara lain:Data perencanaan untuk saddle
- Material penunjang bejana tekan = A36
- Lebar saddle, b = 5.9 in = 150 mm
- Tebal saddle, tw= 0.236 in = 10 mm
- Tebal Pelat Penguat, twear = 28 mm
- Tinggi saddle dari center shell ke Pelat bawah, hw = 1000 mm
- Jarak tambahan pelat penguat = 25 mm
- Jarak Saddle ke Sambungan Las Head ke Shell = 400 mm - Sudut Saddle,  = 120  F
- Konstanta K1=0.335, K2=1.171, K3=0.319, K4=0.88, K5=0.401, K6=0.053, K7=0.76, K8=0.603, K11=0.204
Sebelum  Menghitung  Kekuatan  bejana  tekan  pada  Saddle  dan  kekuatan  saddle  terlebih dahulu harus menghitung Berat bejana tekan tersebut - Berat Shell = 3.14 x D x ts x L x Rho = 3311.12 Lb = 1505.1 Kg - Berat Head = 1.084 x D^2 x th x Rho = 325.11 Lb = 147.8 Kg - Berat Shell & 2 Head = Berat 2 Head + Berat shell = 3961.34 Lb = 1800.6    Kg - Berat Accessories (Nozzle, Manhole dll) = 10% x Berat Shell & 2 Head = 396.134 Lb = 180.06 Kg - Berat bejana tekan = Berat Shell & Head + Berat Accessories = 4357.47 Lb = 1980.7 Kg - Berat isi air penuh = 0.25 x 3.14 x D^2 x L x Rho = 2777.87 Lb = 1262.7 Kg - Berat Total = Berat Bejana tekan  + Berat isi = 7135.34 Lb = 3243.3 Kg - Beban pada tiap saddle = Berat Total /2 = 3567.7 Lb = 1621.7 Kg
Perhitungan  tegangan  yang    terjadi  pada  bejana  tekan  diantara  dua  saddle  oleh  tekanan dalam perencanaan (internal pressure)
Sip = P x R / (2 x ts) = 8264.13 Psig
Perhitungan tegangan Bending pada longitudinal bejana tekan - tegangan yang terjadi di tengah S1span = Q (L2-4AL+2R^2-2H^2-16AH/3) /(4  R^2ts(L+4H/3)) = 57.91 Psig S1-span- tension (at the top) = Sip + S1 = 8322.04 Psig S1-span-compress (at the bottom) = Sip – S1 = 8206.22 Psig - tegangan yang terjadi di saddle S1span = ( QA/(KR^2ts(L+4H/3)) ) (4H/3+A-R^2/2A+H^2/2A) S1-saddle-tension (at the top) = Sip + S1saddle = 8409.92 Psig
S1-saddle-compression (at the bottom) = Sip – S1saddle = 8183.17 Psig
- Maksimum Tegangan yang terjadi harus lebih kecil dari hasil perkalian E x Sshell, maka akan tegangan longitudinal bejana tekan akan aman. E x Sshell = 1 x 20000 = 20000 Psig
Perhitungan Tegangan geser pada tangensial shell
S2 = (K2Q/Rts) (L-2A)/(L+4H/3) = 178.87 Psig tegangan yang terjadi tidak boleh lebih dari 0.8 x Sshell = 16000 Psig
Perhitungan penambahan tegangan di head :
S3 = K5 x Q/R x th = 81.75 Psig S3 ditambah tegangan Sip tidak boleh melebihi 1.25 x Sthead=86209 Psig
Perhitungan tegangan yang terjadi pada keliling silinder bejana tekan Tegangan yang terjadi pada pinggir saddle S4(L<=8R) = -(Q/(4ts(b+1.56R^0.5ts^0.5)))-(12K6QR/(Lts^2)) = -272.31 Psig S4 tidak boleh melebihi 1.5 x Stshell = 103450.5 Psig Tegangan yang terjadi pada pelat penguat S5 = -K7Q/(ts(b+1.56R0.5ts0.5)) = -162.06 Psig S5 tidak boleh melebihi 0.5 x Syshell = 18486 Psig
Perencanaan kekuatan Saddle
Gaya horizontal yang terjadi pada Pelat saddle
F = K11 x Q = 727.8 lb = 1601.16 Kg
Luas effective potongan saddle yang diperlukan A = 1/3 x R x tw = 2.203 in^2 = 1421.3 mm^2
Tegangan yang terjadi pada Pelat Saddle
Sw = F/A = 330.42 Psig
Sw tidak boleh lebih besar dari Maksimum Tegangan yang terjadi = 2/3 X Sy = 24000 Psig
Pelat saddle harus diberikan tulangan/penguat untuk menahan Tekukan/buckling

## 4.3.6 PERHITUNGAN LIFTING LUG
Data Perencanaan Berat bejana tekan, W = 7135.34 Lb = 3243.3 Kg Jumlah Lug, n = 2 Beban pada tiap Lug, Q = W/n = 7135.34/2 = 3567.67 Lb Radius Lug, R = 2 in = 50 mm
Diameter Lubang Lug = 25 mm Tegangan yang diijinkan Material Lug A36, S = 16600 Psig Korosi yang diijinkan, Ca = 0.125 in = 3.175 mm Panjang Lasan, A = 11.8 in = 300 mm beban yang diijinkan untuk material lassan, f = 9.6 Kips per in Tebal Lug t = Q/(2 x S x(R - D/2) + Ca= 3567.67/(2 x 16600 x (2 – ½) + 0.125 t = 0.197 in = 5 mm ditentukan tebal Lug = 12 mm Tebal lassan/tinggi lassan (Fillet Weld Leg) Beban pada lassan Fillet W = Q/A = (3567.67/1000)/11.8 = 0.302 Kips per lin.in
Tebal lassan = W/f = 0.302/9.6 = 0.0315 in = 0.8 mm ditentukan tebal lassa = 8 mm

## 5.1. KESIMPULAN
Oleh sebab itu dipandang dari fungsi dengan tidak mengabaikan faktor keamanan, maka perencanaan tersebut dapat dibagi dalam 3 bagian besar yang terpenting :
1. Perencanaan shell Dalam perencanaan unit shell terdapat perbedaan tebal bahan yang dipakai, pada kenyataan  yang  telah  memenuhi  persyaratan/  klasifikasi  bahan  untuk  tekanan diatas 1300 Psi, maka dengan ini harus memakai bahan yang lebih tebal. Dengan tebal 28 mm maka didapat perhitungan tekanan kerja maksimum yang diijinkan bahan  yang  terkena  korosi  adalah  sebesar  1328.24  Psi.  dan  pada  kondisi  baru belum  terkena  korosi  tekanan  maksimum  yang  dijinkan  bisa  mencapai  1503.28 Psi.
2. Perencanaan head Dalam perencanaan unit head terdapat perbedaan tebal bahan yang dipakai, pada kenyataan  yang  telah  memenuhi  persyaratan/  klasifikasi  bahan  untuk  tekanan diatas 1300 Psi, maka dengan ini harus memakai bahan yang lebih tebal. Dengan tebal  31.75  mm  maka  didapat  perhitungan  tekanan  kerja  maksimum  yang diijinkan  bahan  yang  terkena  korosi  adalah  sebesar  1362.69  Psi.  dan  pada kondisi  baru  belum  terkena  korosi  tekanan  maksimum  yang  dijinkan  bisa mencapai 1769.92 Psi.
3. Perencanaan pipa Untuk  pipa  keluar  yang  pemilihannya  diperoleh  dari  hasil  perhitungan  yang memenuhi syarat untuk tekanan yang direncanakan adalah :
- Pipa saluran minyak mentah mempunyai ukuran 2 inch sch.160
- Pipa saluran saluaran air mempunyai ukuran 2 inch sch.160
- Pipa saluran saluaran gas mempunyai ukuran 2 inch sch.160
4. Perencanaan penunjang bejana tekan Pada  penunjang  sering  terjadi  kelengkungan,  karena  beban  dari  separator tersebut  maka  untuk  itu  perlu  diperhitungkan  tebal  dan  bahan  yang dipergunakan,  dari  perhitungan  atau  hasil  perhitungan  bahwa  beban  kritis  pada penunjang tidak melebihi beban yang diijinkan.

## 5.2. SARAN
Hal-hal lain yang perlu diperhatikan dalam merencanakan bejana tekan adalah Penyetelan pressure safety valve harus 10% lebih besar dari tekanan perencanaan selain itu  untuk  separator  hal  yang  perlu  diperhatikan  adalah  dalam  menentukan  level  alarm antara lain low level shutdown, low level, normal level, high level, highr level shutdown karena untuk mengatur permukaan cairan, harus diperhatikan kapasitas cairan yang adaa pada bejana tekan, karena apabila permukaan cairan sudah melampaui batas maka air dan minyak  mentah  akan  tercampur.  Dan  pada  pipa  saluran  gas  akan  kemasukan  minyak mentah,  untuk  mengatsi  hal  tersebut  adalah  dengan  cara  menutup  aliran  masuk  dengan menggunakan control valve yang dihubungkan ke level alarm.

## DAFTAR  REFERENSI
1. Dennis Moss, Pressure Vessel Design Manual,  Third Edition, USA, 2004.
2. Eugene F. Megyesy, Pressure Vessel Handbook,  Twelfth Edition, Tulsa, Oklahoma, 2001.
3. Ken Arnold & Maurice Stewart, Surface Production Operation,  Second Edition, Houston, 1999.
4. Robert. H. Humphreys, “Gas Processor Suppliers Association,   Twelfth Edition, Tulsa, Oklahoma, 2004.
5. The American Society of Mechanical Engineer, ASME Sec.VIII Div.1 , 2010 Edition, 2011 Addenda, Three Park Avenue, New York, 2011.