Analisis Distribusi Tegangan Pada Dinding Tangki Penyimpan Akibat Cacat Ketidakbulatan (Out of roundness)

Abstract

Pada suatu kasus rekonstruksi tangki berkapasitas 3000 kL dengan rancangan atap kubah ditopang sendiri (self-supported dome roof), ditemukan cacat geometri dalam bentuk ketidakbulatan yang melebihi toleransi standar. Salah satu alternatif penanganan, yaitu perbaikan terhadap cacat, dianggap memakan waktu dan biaya yang tidak sedikit, dan dikhawatirkan justru akan menurunkan sifat mekanik material pelat akibat perlakukan panas yang berlebih. Sebagaimana disarankan dalam API 579 Fitness for Service, evaluasi yang lebih rinci dapat dilakukan untuk memperkirakan dampak dari cacat tersebut pada integritas tangki saat beroperasi. Untuk itu, analisis tegangan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak elemen hingga dilakukan, dengan tujuan memperkirakan dampak ketidaksempurnaan geometri terhadap integritas tangki. Evaluasi dilakukan dengan cara membandingkan tingkat tegangan tangki yang memiliki cacat geometri dengan geometri tangki sempurna. Analisis elemen hingga melibatkan pemodelan tangki dengan geometri yang tidak sempurna, yang diperoleh dari pengukuran geometri akurat menggunakan Theodolit T16 Wild terhadap 336 titik pada dinding tangki, dan dimodelkan dengan bantuan perangkat lunak CAD, untuk digunakan dalam analisis elemen hingga. Dengan beban utama tekanan hidrostatik, diperoleh hasil tegangan sirkumferensial 117 MPa, yang meskipun lebih tinggi dibandingkan tangki dengan geometri sempurna, namun tetap lebih rendah dibandingkan tegangan ijin material (137,9 MPa). Dari observasi radius akhir setelah pembebanan tekanan hidrostatik, diperoleh hasil deformasi yang menyebabkan geometri yang cenderung lebih bulat dibandingkan geometri sebelumnya, meskipun tetap masih tidak sesempurna jika geometri tangki sempurna. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tangki dengan kondisi ketidakbulatan geometri sebagaimana terukur dinilai masih aman untuk dioperasikan secara normal sesuai rancangannya.