Jurnal Teknik ITS (Mar 2013)
Analisis Kekuatan Tangki CNG Ditinjau dengan Material Logam Lapis Komposit pada Kapal Pengangkut Compressed Natural Gas
Abstract
Pada penelitian ini, dilakukan analisa perbandingan pada kekuatan pressure vessel compressed natural gas. Pressure vessel yang digunakan yaitu tipe satu dan tipe tiga, tipe satu adalah tabung menggunakan material logam yaitu Carbon Steel SA 516 Grade 70 dan Aluminium Alloy T6-6061. Pada tabung tipe tiga material menggunakan Aluminium Alloy T6-6061 dengan lapisan Komposit (Carbon Fibre – Epoxy) pada seluruh tabung (full wrapped). Sudut orientasi serat yang digunakan 54.73560 dan terdiri dari 4 lapis komposit yang membungkus aluminium. Variasi yang dilakukan pada tebal komposit yaitu 25% komposit, 50% komposit, dan 75% komposit. Pressure vessel mendapat perlakuan internal pressure sebesar 125 bar dan temperatur -300C. Analisa dilakukan dengan dua metode yaitu dengan perhitungan manual dan software finite element method (NASTRAN 2010). Dari hasil perhitungan tersebut tabung tipe satu dengan material logam terbukti aman karena memenuhi dari faktor keamanan yang ditentukan tetapi pressure vessel sangat berat. Pada tabung tipe tiga lamina dengan komposisi 75% komposit dan 50% komposit dinyatakan aman karena memenuhi dari kriteria tegangan maksimum. Sedangkan pada komposisi 25% komposit lamina mengalami kegagalan yang disebabkan terlalu rendahnya lapisan komposit. Dari keseluruhan hasil perhitungan dan analisa didapatkan komposisi ideal pressure vessel yaitu 75% komposit dan 25% aluminium dari tebal keseluruhan sehingga menghasilkan tegangan yang sangat kecil dan memiliki berat yang paling ringan.
