TUGAS

BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA

Disusun oleh :

Kelompok 3

Agatha Prastika K(I0512003)Dery Biyantoro(I0512015)Heni Tri Agline(I0512026)M. Akvis Fauzi(I0512038)Rosadela Lucky A(I0512055)Teknik Kimia

Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

2015

Pembahasan Soal Material Cost1. Pipa yang terbuat dari carbon steel rusak setelah 3 tahun digunakan. Berdasarkan hasil pengukuran, ternyata ketebalan dinding pipa berkurang karena korosi uniform menjadi setengah dari tebal awal. Pipa yang digunakan nominal 100 mm (4 in) schedule 40, inside diameter 102,3 mm (4,026 in), outside diameter 114,3 mm (4,5 in). Perkirakan kecepatan korosi pipa tersebut dalam satuan in/tahun, mm/tahun dan g/m2/hari. Diketahui :

Pipa carbon steel

Nominal 100 mm (4 in) schedule 40

ID= 102,3 mm (4,026 in)

OD= 114,3 mm (4,5 in)

T= 3 tahun

Ketebalan dinding pipa berkurang karena korosi uniform menjadi setengah dari tebal awal carbon steel = 0,284 lb/in3 = 7,86 g/cm3

Ditanya :

Kecepatan korosi pipa tersebut dalam satuan in/tahun, mm/tahun, dan g/m2/hari =?

Jawaban :

ID

OD

OD pipa setelah mengalami korosi (OD)OD = ID + tebal

= ID + (OD ID) = 102,3 mm + (114,3 102,3) mm

= 102,3 mm + 6 mm

= 108,3 mm = 4,263 inVolume,

V = L (OD2 ID2)

= L in (4,2632 4,0262) in2 = 1,542 L in3

Luas,A = ID L

= 4,026 in L in

= 12,642 L in2

Kecepatan korosi pipa,ipy =

dimana :

W= mass loss in time t,lb

t

= waktu, tahun

A = luas, in2

= densitas material, in/ft3

~ Kecepatan korosi pipa dalam satuan in/tahun :

ipy = =

=

= 0,041 in/tahun

~ Kecepatan korosi pipa dalam satuan mm/tahun :

1 ipy = 25 mmpy

Kecepatan korosi

= 0,041 ipy = 1,025 mmpy

= 1,025 mm/tahun

~ Kecepatan korosi pipa dalam satuan g/m2 hari :

100 = 0,02

Kecepatan korosi

= 0,041 in/tahun

= 20,5 g/m2 hari

2. Pipa pada soal sebelumnya digunakan untuk mengalirkan air limbah (yang tidak berbahaya) menuju bak penampung. Keputusan harus diambil untuk menentukan material pengganti pipa tersebut. Tiga alternatif diberikan sebagai berikut:a) Diganti dengan jenis pipa yang sama (carbon steel schedule 40) dengan umur penggantian tiap 3 tahun.b) Diganti dengan pipa sejenis yang lebih tebal (carbon steel schedule 80, outside diameter 114,3 mm (4,5 in), inside diameter 97,2 mm (3,826 in)).c) Diganti dengan pipa stainless steel 304 schedule 40, yang tidak terkorosi. Estimasi harga pipa per satuan panjang adalah sebagai berikut: carbon steel schedule 40 (US$5), carbon steel schedule 80 (US$8,3), stainless steel 304 schedule 40 (US$24,8). Biaya instalasi dan fitting untuk semua material diasumsikan sama (US$16,5 per satuan panjang). Jika diasumsikan umur hidup pabrik selama 7 tahun, pilihlah salah satu dari ketiga pilihan di atas yang paling sesuai! Diketahui :

Estimasi harga pipa per satuan panjang :

carbon steel schedule 40

= US$5

carbon steel schedule 80

= US$8,3

stainless steel 304 schedule 40 = US$24,8

Biaya instalasi dan fitting

= US$16,5Asumsi : umur hidup pabrik selama 7 tahun

Ditanya :

Material pengganti pipa yang paling sesuai = ?

Jawaban :

Alternatif material pengganti pipa :a. carbon steel schedule 40umur penggantian

= 3 tahun

jumlah penggantian

= 3

estimasi harga pipa

= US$5 per satuan panjang

biaya instalasi dan fitting

= US$16,5Total biaya = 3(US$5 + US$16,5)

= US$64,5

b. carbon steel schedule 80OD

= 114,3 mm (4,5 in)

ID

= 97,2 mm (3,826 in)estimasi harga pipa

= US$8,3 per satuan panjang

biaya instalasi dan fitting

= US$16,5~mencari umur penggantian

OD = ID + (OD ID)

= 3,826 in + (4,5 3,826) in

= 4,163 in

V = L (OD2 ID2)

= L in (4,1632 3,8262) in2

= 2,113 L in3

A = ID L = 3,826 in L in

= 12,014 L in2

ipy = t = = jumlah penggantian

= 2Total biaya = 2(US$8,3 + US$16,5)

= US$49,6

c. stainless steel 304 schedule 40 umur penggantian

= -

jumlah penggantian

= 1

estimasi harga pipa

= US$24,8 per satuan panjang

biaya instalasi dan fitting

= US$16,5Total biaya = 1(US$24,8 + US$16,5)

= US$41,3

Jadi, material pengganti pipa yang sesuai adalah stainless steel 304 schedule 40 karena total biaya yang dikeluarkan lebih rendah dan umur penggantiannya lebih panjang dibanding material lain.3. Tentukan pilihan-pilihan material konstruksi yang sesuai untuk tugas berikut (berdasarkan ketahanan korosi):a) Asam sulfat 98% w/w pada 70oCb) Asam sulfat 5% w/w pada 30oCc) Asam klorida 30% w/w pada 50oCd) Larutan NaOH pekat pada 50oCe) Asam nitrat 5% pada 30oCf) Larutan NaCl 10% w/wJawaban :

a. Asam sulfat 98% w/w pada 70oCmaterial konstruksi yang sesuai :

High Si-Iron

Platinum

b. Asam sulfat 5% w/w pada 30oCmaterial konstruksi yang sesuai :

Alumunium Bronze

Copper

High Si-Iron

Lead

Platinum

Silver

Titanium

Tantalum

Zirconium

c. Asam klorida 30% w/w pada 50oCmaterial konstruksi yang sesuai :

High Si-Iron Nikel Copper Alloys Platinum Silver Tantalum Titanium Zirconiumd. Larutan NaOH pekat pada 50oCmaterial konstruksi yang sesuai :

-

-

e. Asam nitrat 5% pada 30oCmaterial konstruksi yang sesuai :

Platinum

Stainless Steel

Molybdenum

Austenitic

Tantalum

Titanium

Zirconium

f. Larutan NaCl 10% w/wmaterial konstruksi yang sesuai :

Copper

Aluminium

Zinc

Ceramic coating