Makalah Proses Pembuatan Pipa Baja [PDF]

Citation preview

Makalah Tugas Teknik Pembentukan Proses Pembuatan Pipa Baja Baja Sistem Dua Bagian Las Dengan Menggunakan Metode Lsaw



Dosen Pengampu : Adytio Noor Setyo Hadi Darmo, S.T., M.Eng.



Disusun Oleh: Ari Bagaskara 1510502013



Progran Studi Teknik Mesin (S1) Fakultas Teknik Universitas Tidar 2018



i



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility). Proses pembuatan pipa baja dalam industri manufaktur dapat dikategorikan kedalam kegiatan proses dan perakitan (assembly), dimana untuk membuat pipa baja berdiameter besar yang memiliki ukuran mulai dari 24” sampai dengan 48” dihasilkan melalui proses pembentukan (shaping procesess) dan pembersihan permukaan (surface processing operation) serta pengelasan (permanent joining processes). Material pipa baja di buat dari dua bentuk baja, round billet dan slab. Billet adalah baja bulat padat yang dapat digunakan untuk membuat pipa tanpa sambungan (seamless). Sedangkan jenis pipa lainnya dibuat dari slab, yaitu berupa baja yang berbentuk kotak padat memanjang, slab di dipanaskan dan di proses menjadi bentuk lembaran plat dan koil. Salah satu metode pembuatan pipa berdiameter besar yaitu dengan dengan metode pengelasan memanjang atau yang lebih dikenal dengan LSAW (Longitudinal Sub Merged Arc Welding) menggunakan bahan berupa lembaran plat baja yang kemudian mengalami proses pembentukan dan pengelasan sampai menjadi bentuk pipa baja sesuai dengan standar yang digunakan.



1.2 Tujuan Untuk mengetahui proses pembuatan pipa baja sistem dua bagian las dengan menggunakan metode lsaw.



1



1.3 Batasan Masalah Makalah ini membahas tentang proses pembuatan pipa baja khususnya proses pembuatan pipa sistem dua las dengan menggunakan metode lsaw.



2



BAB II Tinjauan Pustaka 2.1 Sejarah Baja Proses



pengerasan



pada



besi



dengan



heat



treatment



mulai



diperkenalkan untuk pembuatan senjata pada zaman Yunani 1000 SM. Proses pemaduan yang dibuat mulai ada sejak abad 14 yang diklasifikasikan sebagai besi tempa. Proses ini dilakkan dengan pemanasan sejumlah besar bijih besi dan charchoal dalam tungku atau furnance, dengan proses ini besi akan menyerap cukup karbon untuk menjadi baja sebenarnya. Setelah abad ke 14 tungku atau furnance yang digunakan mulai mengalami peningkatan ukuran dan draft yang digunakan untuk pembakaran gas melewati “charge,” pada pencampuran material mentah. Pada tungku yang lebih besar ini, bijih besi pada bagian bagian atas furnance akan direduksi pertama kali direduksi menjadi besi metalik dan menghasilkan banyak karbon sebagai hasil dari serangan gas yang dilewatinya. Hasil dari furnance ini adalah pig iron, yaitu paduan yang meleleh pada temperatur rendah. Pig iron akan dproses lebih lanjut untuk membuat baja. Pembuatan baja modern menggunakan blast furnance yang juga digunakan untuk memurniakan besi oleh pembuat besi yang lampau. Proses pemurnian besi cair dengan peledakan udara diakui oleh penemu Inggris Sir Henry



Bessemer



yang



mengembangkan



Bessemer



furnance,



atau



pengkonversi, pada tahun 1855. Sejak tahun 1960 telah diproduksi baja dari besi bekas secara kecil-kecilan pada furnance elektrik, sehingga dinamakan mini mills. Mini mills adalah komponen yang sangat sangat penting bagi produksi baja Amerika. Mills yang lebih besar digunakan pada produksi baja dari bijih besi.



2.2 Sifat Baja Beberapa sifat - sifat baja secara umum adalah : 1. Keteguhan (solidity) Mempunyai ketahanan terhadap tarikan, tekanan atau lentur 2. Elastisitas (elasticity)



3



Kemampuan / kesanggupan untuk dalam batas –batas pembebanan tertentu, sesudahnya pembebanan ditiadakan kembali kepada bentuk semula. 3. Kekenyalan (tenacity) Kemampuan/kesanggupan untuk dapat menerima perubahan perubahan bentuk yang besar tanpa menderita kerugian-kerugian berupa cacat atau kerusakan yang terlihat dari luar dan dalam untuk jangka waktu pendek. 4. Kemungkinan ditempa (meleability) Sifat dalam keadaan merah pijar menjadi lembek dan plastis sehingga dapat dirubah bentuknya. 5. Kemungkinan dilas (weklability) Sifat dalam keadaan panas dapat digabungkan satu sama lain dengan memakai atau tidak memakai



bahan tambahan, tampa merugikan sifat-sifat



keteguhannya. 6. Kekerasan (hardness) Kekuatan melawan terhadap masuknya benda lain.



2.3 Klarifikasi Baja 1. Baja Carbon Rendah (Carbon Steel) Baja karbon adalah baja yang mengandung karbon sampai 1,7 %.Penggunaan baja karbon banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari untuk kepentingan yang umum. 2. Baja Paduan (Alloy Steel) Baja paduan adalah campuran antara baja karbon dengan unsur-unsur lain yang akan mempengaruhi sifat-sifat baja, misalnya sifat kekerasan, liat, kecepatan membeku, titik cair, dan sebagainya yang bertujuan memperbaiki kualitas dan kemampuannya. Penambahan unsur-unsur lain dalam baja karbon dapat dilakukan dengan satu atau lebih unsur, tergantung dari karakteristik atau sifat khusus yang dikehendaki. 3. Baja Tahan Karat (Stainless steel) Baja tahan karat adalah paduan besi dengan minimal 12% Chromium. Jadi tanpa tambahan apapun perpaduan Besi dengan 12% Chromium bisa disebut Stainless Steel. Komposisi ini membentuk thinprotectivelayer Cr2O3.



4



Proses



pembuatan



baja



tahan



karat terdapat 2tahap, yaitu pertama



menggunakansistem Electric ArcFurnace (EAF) untukmelelehkan scrap dan ferro alloy berkarbon tinggi sebagai bahan murah sumber krom, lalu lelehannya disempurnakan dengan proses yang menggunakan alat Argon Oxygen Decarburizer (AOD), dengan proses kedua ini akan menghilangkan kandungan Karbon dan pegotor lainnya.



5



BAB III PROSES PEMBUATAN 3.1 Alat 1. Las Alat yang digunakan pada proses pengelasan 2. Roll bending Mesin yang diunakan untuk proses pembentukan pipa 3.2 Bahan Bahan yang digunakan berupa lembaran plat baja dengan panjang dan tebal 12m x 8,7mm sebanyak 2 buah yang akan dibuat pipa baja ukuran 28” 3.3 Proses Pembuatan pembuatan pipa baja las dengan menggunakan bahan dua plat disambung dengan metode las dual seam weld, dimulai dari proses penggabungan plat dengan las, pembentukan plat menjadi pipa dan pengelasan pada pipa. Agar proses penggabungan plat dengan las berhasil dengan baik, maka sisi kedua plat dibuat sudut/bevel dengan menggunakan cutting torch atau gerinda, besar sudut harus mengacu pada WPS. Kemudian dilakukan clamping dan diberi beban pada plat dengan menggunakan plat pemberat yang berat masing–masing minimum 20 ton, agar plat tidak melengkung pada saat pengelasan. Saat pengelasan tahap dua, plat dibalik dengan menggunakan alat pembalik plat manual. Pengelasan tahap dua sama seperti dengan tahap satu namun harus dipastikan hasil lasan permukaan las tahap satu harus sejajar dengan permukaan plat. Selanjutnya dilakukan pembentukan pipa (Gambar 1).



Gambar 1. Proses Pembentukan Pipa



6



Pengelasan dimulai dengan tack weld yaitu pengelasan pertama yang berfungsi untuk mengikat dua sisi plat sebelum menuju pengelasan berikutnya, sekaligus dilakukan pemasangan tab (Gambar 2). Selanjutnya dilakukan pengelasan di bagian dalam dan luar pipa (Gambar 3).



Gambar 2. Tack Weld



Gambar 3. Pengelasan Pipa Pengisian las dengan menggunakan las semi auto SMAW dengan parameter sesuai dengan WPS dan kampuh hasil lasan digerinda hingga sejajar dengan permukaan plat (Gambar 4).



7



Gambar 4. Penampang Las Pipa Pemeriksaan las dilakukan secara visual dan menggunakan magnetic particle inspection, dimana proses diteruskan jika tidak ditemukan cacat lasan pada daerah sekitar las dan logam metal (Gambar 5).



Gambar 5. Inspeksi Hasil Las Tahap terakhir pipa diberi perlakuan end chamfering yaitu pembuatan sudut pada kedua sisi ujung pipa, dimana sudut yang dibuat disesuaikan dengan permintaan atau berdasarkan standar Sudut yang dibentuk sebesar 30 ͦ dengan root face 1.6 mm (Gambar 6).



Gambar 6. End Chamfering



8



BAB V PENUTUP 4.1 Kesimpulan Pengelasan dengan menggunakan metode ini jelas memerlukan biaya dan waktu yang lebih besar, bahan baku las seperti wire dan flux membutuhkan konsumsi yang lebih banyak dibandingkan dengan pengelasan biasa. Namun apabila dilihat dari sisi ketersedian bahan baku terutama bahan baku kandungan lokal maka hal ini sangat menguntungkan dapat membantu meningkatkan utilisasi pabrik pipa yang ada serta profit. 4.2 Saran Penulis berharap dengan adanya penyusunan makalah ini dapat menambah ilmu pengetahuan bagi pembaca khususnya proses pembuatan pipa baja, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca agar laporan ini dapat terselesaikan.



9