Paper Tangki Penyimpanan

16
PAPER TANGKI PENYIMPANAN (Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Alat Industri Kimia) Disusun Oleh BAYU KURNIAWAN 5511312010 D3 TEKNIK KIMIA

Transcript of Paper Tangki Penyimpanan

Page 1: Paper Tangki Penyimpanan

PAPERTANGKI PENYIMPANAN

(Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Alat Industri Kimia)

Disusun Oleh

BAYU KURNIAWAN

5511312010

D3 TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG2014

TANGKI PENYIMPANAN

Page 2: Paper Tangki Penyimpanan

Penyimpanan merupakan bagian dari industri proses produksi dalam industri kimia.

Tangki penyimpanan atau storage tank menjadi bagian yang penting dalam suatu proses

industri kimia karena tanki penyimpanan tidak hanya menjadi tempat penyimpanan bagi

produk dan bahan baku tetapi juga menjaga kelancaran ketersediaan produk dan bahan baku

serta dapat menjaga produk atau bahan baku dari kontaminan (kontaminan tersebut dapat

menurunkan kualitas dari produk atau bahan baku). Penyimpanan bahan diperlukan agar

proses produksi tidak tergantung pada pengumpanan dan pengeluaran bahan.

Jumlah bahan yang perlu disimpan disesuaikan dengan konsumsi (keperluan perhari,

stok wajib) atau dengan kondisi pengiriman (tanggal, harga). Cara penyimpanan juga

tergantung pada sifat bahan yang disimpan (misalnya kondisi agregat,daya terhadap udara

dan air, korosivitas, kemudahan terbakar dan beracun ), pada jenis penggunaan dan lamanya

penyimpanan serta jumlahnya.

A. TANGKI PENYIMPANAN BAHAN PADAT

Penyimpanan zat padat dalam storage sering mengalami kesukaran pada saat

pengeluaran kembali partikel padat tersebut. Beberapa faktor yang harus diperhatikan

terhadap zat padat dalam penyimpanan agar aliran pengeluarannya dapat lancar adalah antara

lain :

Ukuran zat padat yang disimpan

Ukuran partikel merupakan faktor yang paling umum dan dapat dikendalikan

serta merupakan faktor yang berpengaruh terhadap kemampuan alir dari material.

Umumnya, makin besar ukuran partikel, maka makin besar material dari halangan

dan makin mudah material mengalir.

Kelembapan zat padat tersebut

Kebanyakan material menyerap uap air sampai batas tertentu, tetapi penyerapan

uap air lebih lanjut akn menyebabkan masalah yang tak dapat diabaikan pada

aliran zat padat tersebut. Kadar uap air yang terkandung dapat dihilangkan

dengan cara pemanasan.

Temperatur

Page 3: Paper Tangki Penyimpanan

Temperatur tinggi akan merupakan masalah bagi pengairan material yang

mempunyai titik leleh rendah.

Sifat-Sifat Partikel Padat

a. Densitas : massa persatuan volume.

b. Gavitasi spesifik adalah rasio antara densitas material terhadap densitas bahan

referen dan tidak mempunyai satuan.

c. Densitas nyata adalah total massa per satuan total volume.

d. Kekerasan adalah ketahanan bahan untuk identitasnya. Kekerasan bahan mineral

atau logam biasanya dinyatakan dalam skala Moh’s, dimana makin besar

skalanya, maka semakin tinggi kekerasannya.

CONED FIXED SILO

Tempat untuk menyimpan bahan granular terdiri dari dua jenis utama silo dan

bunker. Perbedaan penting antara keduanya adalah dalam perilaku bahan disimpan.

Perbedaan perilaku dipengaruhi oleh geometri dan karakteristik dari bahan yang

disimpan. Tekanan material pada dinding dan lantai biasanya ditentukan oleh salah

satu metode untuk silo atau bunker. Silo dan bunker dibuat dari bermacam-macam

material struktur. Beton merupakan material yang sering dipakai untuk kedua

struktur tersebut. Beton dapat memberikan perlindungan yang diperlukan untuk

bahan disimpan, memerlukan sedikit perawatan, yang estetis, dan relatif bebas dari

bahaya struktural tertentu (seperti tekuk atau berubah bentuk/penyok) yang mungkin

terjadi pada silo atau bunker dengan bahan tipis.

Coned Fixed Silo merupakan bangunan pada umumnya dipergunakan untuk

penyimpanan bahan-bahan granular seperti semen, pasir, tanahliat dan lain-lain.

Perancangan struktur silo ini dibuat dan dibangun dengan fungsi utama adalah sebagai

tempat penyimpanan semen sebelum pendistribusian kewilayah-wilayah

sekitarnya. Perancangan struktur silo menggunakan material beton bertulang dan

baja. Material beton bertulang dipergunakan mutu K-350 dan mutu baja tulangan

dipergunakan fy 300 MPa. Material beton bertulang dipergunakan pada elemen

dinding silo, balok dan kolom. Material baja yang dipergunakan ialah material baja

dengan mutu BJ-37 sedangkan untuk struktur Cone dipergunakan baja mutu BJ-41.

Bentuk struktur silo berbentuk bulat. Beban-beban yang bekerja dalam perancangan

struktur silo meliputi beban mati, beban hidup, beban gempa dan beban temperature.

Page 4: Paper Tangki Penyimpanan

Beban temperature pada silo ini dapat mencapai 70O C. Diameter silo umumnya

berukuran 20000 mm, elevasi puncak silo +44,800. Ketebalan dinding silo 400 mm,

kolom utama berukuran 2000 x 3000 mm. Pile Cap 35600 x 34400 x 2700 dengan

tiang pancang diameter 450 mm dan 600 mm. Dilengkapi dengan ventilasi pada

bagian atasnya untuk menjaga kestabilan tekanan karena penambahan atau

pengurangan padatan dalam tangki.

Page 5: Paper Tangki Penyimpanan

B. TANGKI PENYIMPANAN BAHAN CAIR

Semua alat dan bahan lambat laun akan mengalami kerusakan karena dimakan usia,

karena lamanya bahan- bahan tersebut, baik lama pemakaian maupun lama disimpan, atau

disebabkan oleh keadaan lingkungan. Sumber-sumber kerusakan yang disebabkan

keberadaan alat-alat dan bahan-bahan kimia di dalam lingkungannya dapat digolongkan

menjadi tujuh golongan, yaitu sebagai berikut:

Gambar 1. Coned Fixed Silo

Gambar 3. Unloading Coned Fixed Silo

Page 6: Paper Tangki Penyimpanan

a. Udara

Udara mengandung oksigen dan uap air. Bahan-bahan kimia yang sifatnya

higroskopis harus disimpan di dalam botol yang dapat ditutup rapat. Bahan-bahan

kimia semacam ini jika menyimpannya tidak benar, maka akan berair, bahkan

dapat berubah menjadi larutan. Bahan-bahan yang mudah dioksidasi, dengan

adanya oksigen di udara akan mengalami oksidasi. Misalnya bahan kimia Kristal

besi(II) sulfat yang berwarna hijau muda, akan segera berubah menjadi besi(III)

sulfat kristal berwarna coklat muda. Hal itu terjadi bila tempat penyimpanan tidak

segera ditutup atau tidak rapat menutupnya.

b. Cairan: air, asam, basa, cairan lainnya

Usahakan semua bahan kimia dalam keadaan kering. Tempatkan bahan dalam

tempat yang kering. Bahan mudah rusak bila dibiarkan dalam keadaan basah.

Bahan-bahan kimia harus disimpan dalam tempat yang kering. Apalagi bahan

kimia yang reaktif terhadap air. Logam-logam seperti Na, K, dan Ca bereaksi

dengan air menghasilkan gas H2 yang langsung terbakar oleh panas reaksi yang

terbentuk. Zat-zat lain yang bereaksi dengan air secara hebat, seperti asam sulfat

pekat, logam halideanhidrat, oksida non logam halide harus dijauhkan dari air

atau disimpan dalam ruangan yang kering dan bebas kebocoran di waktu hujan.

Kebakaran akibat zat-zat di atas tak dapat dipadamkan dengan penyiraman air.

Cairan yang bersifat asam mempunyai daya merusak lebih hebat dari air. Asam

yang sifatnya gas gas, misalnya asam klorida. bersama udara akan mudah

berpindah dari tempat asalnya. Cara yang paling baik adalah dengan mengisolir

asam itu sendiri, misalnya menempatkan tangki asam yang tertutup rapat.

c. Mekanik

Bahan-bahan kimia yang harus dihindarkan dari benturan maupun tekanan yang

besar adalah bahan kimia yang mudah meledak, seperti ammonium nitrat,

nitrogliserin, trinitrotoluene (TNT).

d. Sinar

Sinar, terutama sinar ultra violet (UV) sangat mempengaruhi bahan-bahan kimia.

Sebagai contoh larutan kalium permanganat, apabila terkena sinar UV akan

mengalami reduksi, sehingga akan merubah sifat larutan itu. Oleh karena itu

untuk menyimpan larutan kalium permanganat dianjurkan menggunakan tangki

yang berwarna coklat.

Page 7: Paper Tangki Penyimpanan

e. Api

Api/kebakaran dapat terjadi bila tiga komponen berada bersama-sama pada suatu

saat, dikenal dengan “segitiga api”

Ketiga komponen itu ialah:

Adanya bahan bakar (bahan yang dapat dibakar)

Adanya panas yang cukup tinggi, yang dapat mengubah bahan baker menjadi

uap yang dapat terbakar (mencapai titik bakarnya)

Adanya oksigen (di udara, di sekitar kita)

Maka pada saat yang demikian itulah, oksigen yang mudah bereaksi dengan

bahan bakar yang berupa uap yang sudah mencapai titik bakarnya akan

menghasilkan api. Api inilah yang selanjutnya dapat mengakibatkan kebakaran.

Maka untuk menghindari terjadinya kebakaran haruslah salah satu dari komponen

segitiga api tersebut harus ditiadakan. Cara termudah ialah menyimpan bahan-

bahan yang mudah terbakar di tempat yang dingin, sehingga tidak mudah naik

temperaturnya dan tidak mudah berubah menjadi uap yang mencapai titik

bakarnya.

f. Sifat bahan kimia itu sendiri

Bahan-bahan kimia mempunyai sifat khasnya masing-masing. Misalnya asam

sangat mudah bereaksi dengan basa. Reaksi-reaksi kimia dapat berjalan dari yang

sangat lambat hingga ke yang spontan. Reaksi yang spontan biasanya

menimbulkan panas yang tinggi dan api. Ledakan dapat terjadi bila reaksi terjadi

pada ruang yang tertutup.

Jenis tangki yang digunakan tergantung dari sifat bahan kimia cair yang akan

disimpan. Jika karakteristik bahan bersifat seperti air dapat menggunakan tangki jenis

Atmospheric Tank sedangkan jika yang disimpan merupakan bahan yang peka terhadap

pengaruh lingkungan seperti suhu, cahaya, udara dapat menggunakan Pressure Tank.

Atmospheric Tank merupakan jenis tangki yang digunakan untuk menyimpan bahan kimia

cair yang tidak mudah rusak oleh pengaruh lingkungan. Jenis Atmospheric Tank dapat

menggunakan Fixed Cone Roof Tank, jenis tangki ini dilengkapi dengan Vent yang berfungsi

untuk menjaga kestabilan tekanan pada saat penambahan atau pengeluaran larutan.

Dilengkapi dengan level indicator, untuk mengetahui volume cairan pada tangki. Serta

drainage yang berfungsi sebagai jalur pada saat melakukan pembersihan. Volume tangki

dapat mencapai 2000 m3, diameter dapat mencapai 300 ft (91.4 m) dan tinggi 64 ft (19.5 m)

Page 8: Paper Tangki Penyimpanan

Sedangkan untuk jenis bahan kimia cair yang memiliki sifat korosif, volatile, titik

didih rendah, peka terhadap cahaya, bereaksi dengan udara atau cahaya. Dapat menggunakan

tangki jenis Pressure Tank. Dapat menyimpan fluida dengan tekanan uap lebih dari 11,1 psi

dan umumnya fluida yang disimpan adalah produk-produk minyak bumi. Jenis Pressure Tank

yang digunakan ialah Spherical Tank. Speherical Tank merupakan pressure vessel yang

digunakan untuk menyimpan gas – gas yang dicairkan seperti LPG, O2, N2 dan lain – lain

bahkan dapat menyimpan gas cair tersebut hingga mencapai tekanan 75 psi, volume tanki

dapat mencapai 50000 barrel, untuk penyimpanan LNG dengan suhu -190 ( cryogenic ) tanki

dibuat berdinding double dimana diantara kedua dinding tersebut diisi dengan isolasi seperti

polyurethane foam, tekanan penyimpanan diatas 15 psig. Tangki jenis Spherical memiliki

keunggulan yaitu volume kapasitas penyimpanan yang besar.

Gambar 4. Fixed Cone Roof Tank

Page 9: Paper Tangki Penyimpanan

TANGKI PENYIMPANAN BAHAN GAS

Gas, sebagai salah satu sifat dan bentuk alam, memiliki karakteristik yang khas.

Berbeda dengan bentuk zat lainnya, karakteristik gas sangat erat kaitannya dengan tekanan,

temperatur dan volume. Karakteristik Umum Gas :

Ekspansibilitas (dapat dikembangkan)

Gas dapat mengembang untuk mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya.

Kompresibilitas (dapat dimampatkan)

Gas sangat mudah dimampatkan dengan memberikan tekanan.

Mudah berdifusi

Gas dapat berdifusi dengan cepat membentuk campuran homogen.

Tekanan

Gas memberikan tekanan ke segala arah.

Pengaruh suhu

Jika gas dipanaskan maka tekanan akan meningkat, akibatnya volume juga

meningkat.

Gambar 5. Spherical Tank

Gambar 6. Sketch of Spherical Tank

Page 10: Paper Tangki Penyimpanan

Pada umumnya gas yang disimpan dalam bentuk cairan karena memiliki keunggulan

dari Volume gas dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat

yang sama. Karena itu gas disimpan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam

bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan

yang dikandungnya, tangki tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya.

Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung

komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1. Tekanan di mana gas

berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan

temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2,2 bar) bagi butana murni

pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2,2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55

°C (131 °F). Gas yang biasa disimpan dalam bentuk cairan dapat menggunakan tangki

bertekanan yang terbuat dari loga campuran. Jenis tangki yang digunakan yaitu Spherical

Tank atau Bullet Tank.

Bullet Tank merupakan jenis tangki bertekanan yang biasa digunakan untuk

menyimpan gas dalam bentuk cairan. Bullet Tank berbetuk seperti tabung yang diletekkan

secara horizontal. Pada tangki jenis ini memiliki kekurangan yaitu luas penempatan yang

terlalu besar untuk volume penyimpanan yang tidak terlalu besar. Untuk mengatasi hal

tersebut beberapa pihak industri menimbunnya dalam tanah. dengan volume maksimum 2000

barrel biasanya digunakan untuk menyimpan LPG, LNG, Propane, Butane ,H2, ammonia

dengan tekanan diatas 15 psig.

Gambar 7. Bullet Tank

Page 11: Paper Tangki Penyimpanan

DAFTAR PUSTAKA

Mark Fintel, 1985. “Handbook of Concrete Engineering“ Second Edition

Claudius Peters, 1978. “Silo Technology”

Ibau Hamburg, 1976. “Silo Conversions and Modifacations for the Cement Industry”

Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah, 2002. ”Tata Cara Perencanan Struktur Beton Bertulang untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002”.

Departemen Pemukimandan Prasarana Wilayah, 2002. ”Standard Perencanaan Bangunan Baja Indonesia SNI 03-1729-2002”.

Gambar 8. Bullet Tank Gambar 9. Sketch Bullet Tank

Page 12: Paper Tangki Penyimpanan

Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah, 2002. ”Standar Perencanan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI-1726-2002”.

Sri Widharto, 2004. “Inspeksi Teknik Buku 2”. Pradnya Paramita.

D Cendana, 2011. “Repository USU Tipe - Tipe Tangki Penyimpanan Bahan”. Universitas Sumatera Utara.

Anonim, 2012. “Tipe – Tipe Tanki Penyimpanan” http://tentang teknikkimia. wordpress. com / 2012/06/06/ tipe-tipe-tanki-penyimpanan/