Kepala ASME F&D (singkatan dari American Society of Mechanical Engineers flanged disc heads) adalah komponen kunci dalam desain bejana tekan dan diproduksi sesuai dengan standar ketat yang ditetapkan oleh ASME. Kepala ini banyak digunakan dalam industri yang membutuhkan bejana tekan seperti kimia, minyak bumi, dan pembangkit listrik.
1. Fitur Geometris
• Kepala ASME F&D, juga dikenal sebagai kepala sferis, memiliki fitur geometris yang unik. Jari-jari cakram kepala F&D yang sesuai dengan ASME tidak boleh lebih besar dari diameternya. Ini adalah batasan dimensi kritis yang memastikan kepala dapat menahan tekanan internal yang diterapkan di dalam bejana tekan. Misalnya, jika diameter kepala adalah 100 inci, jari-jari cakram tidak boleh lebih besar dari 100 inci.
• Ada persyaratan khusus untuk jari-jari fillet (bagian melengkung yang menghubungkan flens cakram ke flens lurus). Jari-jari fillet tidak boleh kurang dari 6% dari diameter atau tiga kali ketebalan logam, mana saja yang lebih besar. Dengan asumsi diameter kepala 120 inci, jari-jari fillet harus setidaknya 7,2 inci (6% dari 120 inci). Jika ketebalan logam adalah 3 inci, tiga kali ketebalan adalah 9 inci, jadi dalam kasus ini, jari-jari fillet harus 9 inci untuk memenuhi standar ASME.
• Kepala juga memiliki flens lurus, yang merupakan bagian silindris pendek yang menempel pada cangkang bejana tekan. Flens ini menyediakan titik sambungan dan membantu dalam menjaga integritas struktural dari rakitan kepala - bejana.
2. Kapasitas Penahan Tekanan
• Kepala ASME F&D dirancang untuk menangani berbagai tekanan. Perhitungan desain, yang didasarkan pada Kode Bejana Tekan dan Boiler ASME (BPVC), khususnya Bagian VIII, memastikan bahwa kepala dapat dengan aman menampung tekanan internal bejana. Kode tersebut memperhitungkan faktor-faktor seperti sifat material kepala (misalnya, kekuatan luluh dan kekuatan tarik), ketebalan kepala, dan kondisi tekanan dan suhu operasi. Misalnya, kepala yang terbuat dari baja paduan berkekuatan tinggi dapat menahan tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang terbuat dari material kelas yang lebih rendah.
• Kepala ini dapat digunakan dalam aplikasi bertekanan rendah dan bertekanan tinggi. Dalam aplikasi bertekanan rendah, seperti beberapa tangki penyimpanan, mereka menyediakan solusi penutup akhir yang hemat biaya dan andal. Dalam aplikasi bertekanan tinggi, seperti pada reaktor kimia tertentu, desain yang sesuai dengan ASME memastikan keselamatan dan integritas bejana di bawah kondisi operasi ekstrem.
3. Manufaktur dan Sertifikasi
• Produsen kepala ASME F&D harus mengikuti proses manufaktur yang ketat. Ini termasuk pemilihan material yang cermat, di mana material yang digunakan harus berasal dari daftar material ASME yang disetujui. Proses pembentukan, yang dapat berupa hidro-forming atau bump-forming tergantung pada ukuran dan persyaratan, perlu dikontrol secara tepat untuk mencapai dimensi geometris yang benar.
• Setelah diproduksi, kepala diperiksa secara menyeluruh. Metode pengujian non-destruktif seperti radiografi (RT), pengujian ultrasonik (UT), pengujian partikel magnetik (MT), dan pengujian penetran (PT) sering digunakan untuk mendeteksi cacat internal atau permukaan.
• Untuk dianggap sebagai kepala ASME F&D, harus dicap dengan stempel U ASME yang sesuai (untuk bejana Bagian VIII, Divisi 1). Stempel ini menyatakan bahwa kepala telah dirancang, diproduksi, dan diuji sesuai dengan standar ASME, memberikan kepercayaan kepada pengguna akhir terhadap kualitas dan keandalannya.