BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.4. Desain Tangki berdasarkan Peraturan API Standar 650
2.4.1. Sambungan ( Joint )
a) Sambungan las tumpu-ganda (double-welded butt joint): suatu sambungan antara dua bagian berbatasan yang berada di bidang yang sama yang dilas di kedua sisi.
b) Sambungan las tumpu-tunggal dengan penopang (single-welded butt joint with backing): suatu sambungan antara dua bagian berbatasan yang berada di bidang yang sama dan dilas hanya pada satu bagian saja dengan penggunaan tulangan ataupun bahan penopang lainnya.
c) Sambungan las berimpit-ganda (double-welded lap joint): suatu sambungan antara dua bagian yang saling berimpit dengan tepi kedua bagian yang berimpit tersebut dilas dengan las fillet.
d) Sambungan las berimpit-tunggal (single-welded lap joint): suatu sambungan antara dua bagian yang saling berimpit dengan tepi salah satu bagian yang berimpit dilas dengan las fillet.
e) Las-tumpu (butt-weld): las yang digunakan pada lekukan antara dua bagian penumpu. Lekukan bisa berbentuk segiempat, bentuk-V (tunggal atau ganda), bentuk-U (tunggal atau ganda), ataupun siku-siku tunggal atau ganda.
f) Las fillet: las dari potongan melintang berbentuk segitiga yang menghubungkan dua permukaan dengan sudut yang kira-kira sama, seperti pada sambungan berimpit, sambungan T ataupun sambungan T. g) Las fillet-penuh: las fillet yang ukurannya sama dengan ketebalan
terkecil dari bagian yang disambung.
h) Las lekat (tack weld): las yang digunakan untuk menahan bagian dari pengelasan dari garis arah yang sesuai sampai las terakhir selesai dilakukan.
2.4.1.2. Ukuran las
a) Ukuran lekukan las harus berdasarkan penetrasi sambungan (yaitu kedalaman alur ditambah dengan akar penetrasi/root penetration).
b) Ukuran dari las fillet harus berdasarkan pada panjang kaki dari segitiga sama kaki terbesar yang dapat dilihat dalam potongan melintang dari las
fillet.
2.4.1.3. Batasan dalam sambungan
a) Las lekat tidak boleh dianggap mempunyai kekuatan dalam struktur jadi.
b) Ukuran minimum dari las fillet harus seperti dari yang tertera di bawah ini:
Pada pelat dengan ketebalan 5 mm (3/16 inci), las harus berupa las fillet -penuh, dan untuk pelat dengan ketebalan lebih 5 mm (3/16 inci), ketebalan las tidak boleh kurang dari 1/3 ketebalan pelat tertipis di sambungan dan tidak boleh kurang dari 5 mm (3/16 inci).
c) Sambungan las berimpit-tunggal hanya diijinkan untuk pelat dasar dan pelat atap.
d) Sambungan las-berimpit, seperti las lekat, harus berimpit sedikitnya lima kali ketebalan nominal dari pelat tertipis yang disambung, dengan sambungan berimpit las-ganda, himpitan tidak perlu melebihi 50 mm (2 inci), dan dengan sambungan las berimpit-tunggal, himpitan tidak perlu melebihi 25 mm (1 inci).
2.4.1.4. Sambungan yang Umum digunakan pada Tangki
a) Sambungan tangki yang umum digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.11, 2.12, 2.13A, 2.13B, dan 2.13C. Sambungan tumpu berbentuk V atau U asimetris bisa berada di luar atau di dalam badan tangki sesuai dengan keinginan pengusaha pabrik. Badan/cangkang tangki harus didesain sehingga seluruh rangkaian/bagian badan tangki (cangkang) benar-benar vertikal.
b) Sambungan cangkang vertikal:
1. Harus berupa sambungan las tumpu dengan penetrasi dan penggabungan sempurna dengan las-ganda atau jenis bahan lainnya yang mempunyai kekuatan sama seperti las-ganda.
Gambar 2.11 – Sambungan Vertikal Badan Tangki (API Standard 650, 2005: 3-2)
2. Pada bagian cangkang yang berbatasan, sambungan vertikal tidak boleh lurus tetapi harus menyimpang satu sama lain dengan jarak minimum sebesar 5t, dimana t adalah ketebalan terbesar pelat pada titik penyimpangan.
c) Sambungan horizontal cangkang:
1. Harus mempunyai penetrasi dan penggabungan sempurna, akan tetapi, sebagai alternatif, sudut puncak bisa dilekatkan pada cangkang dengan menggunakan sambungan las tumpu-ganda.
2. Pelat cangkang yang berbatasan pada sambungan horizontal harus mempunyai garis tengah (centerline) yang sama, kecuali ditentukan sebaliknya.
Gambar 2.12 – Sambungan Horizontal Badan Tangki (API Standard 650, 2005: 3-2)
d) Pelat dasar:
1. Dengan las-berimpit
Biasanya berbentuk persegi panjang. Bentuk tambahan lainnya adalah potongan segiempat sama sisi ataupun tepi berbentuk gilingan (mill edges). Mill edges yang akan dilas ini harus mempunyai permukaan yang licin dan rata seluruhnya, tidak terdapat unsur-unsur yang merusak, dan mempunyai bentuk yang dapat digapai oleh las fillet-penuh. Himpitan tiga pelat pada dasar tangki harus berjarak sedikitnya 300 mm (12 inci) satu sama lain, dari badan (cangkang) tangki, dari sambungan las-tumpu pelat lingkaran, dan dari sambungan antara pelat lingkaran dan dasar
pelat lingkaran digunakan, pelat lingkaran tersebut harus dilas dengan las tumpu dan mempunyai jari-jari minimum 600 mm (24 inci) antara bagian dalam tangki dan sambungan las tumpu lainnya yang berada di pelat dasar. Pelat dasar hanya perlu dilas di bagian atasnya saja, dengan las fillet-penuh menerus di semua sambungannya. Kecuali pelat lingkaran digunakan, pelat dasar di bawah cincin cangkang dasar harus memiliki ukuran yang pas pada sambungannya dan dilas berimpit untuk membentuk suatu hubungan yang halus untuk pelat badan tangki, seperti yang terlihat pada Gambar 2.3B.
Gambar 2.13A – Sambungan Atap dan Pelat Dasar (API Standard 650, 2005: 3-3)
2. Dengan las-tumpu
Harus mempersiapkan tepi yang parallel untuk dilas tumpu dengan lekukan segiempat ataupun bentuk V. Las-tumpu harus dibuat dengan konfigurasi (susunan) sambungan las yang sesuai untuk
menghasilkan penetrasi las yang sempurna. Las-tumpu dasar yang diijinkan tanpa landasan penahan adalah sama seperti pada Gambar 2.11. Penggunaan landasan penahan dengan menggunakan las lekat setebal minimal 3 mm (1/8 inci) yang dilas ke bagian bawah pelat adalah diperbolehkan. Las-tumpu menggunakan landasan penahan diperlihatkan pada Gambar 2.13A. Jika lekuk segiempat dipergunakan, bukaan di dasar paling bawah tangki tidak boleh lebih dari 6 mm (1/4 inci). Pengatur jarak yang terbuat dari baja harus dipergunakan untuk mempertahankan bukaan di dasar tangki di antara pelat-pelat tepi yang berdekatan. Sambungan tiga-pelat di dasar tangki harus berjarak sedikitnya 300 mm (12 inci) satu sama lain dan dari badan tangki.
e) Sambungan antara pelat-pelat dasar lingkaran harus dilas-tumpu sesuai dengan ketentuan sambungan dasar las-tumpu di atas dan harus mempunyai penetrasi dan penyatuan yang sempurna. Landasan penahan, jika digunakan, harus cocok untuk menyatukan pelat-pelat lingkaran.
f) Las fillet cangkang ke dasar
i. Untuk pelat dasar dan pelat lingkaran dengan ketebalan nominal 12,5 mm (1/2 inci), dan lebih kecil dari 12,5 mm, sambungan antara tepi dasar dari lapisan tangki yang paling bawah dan pelat dasar harus berupa las fillet menerus yang digunakan pada setiap sisi pelat badan tangki. Ukuran dari setiap las tidak boleh lebih dari 12,5 mm (1/2
inci) dan kurang dari ketebalan paling kecil dari dua pelat yang dihubungkan atau lebih kecil dari ukuran di bawah ini:
Ketebalan Nominal Pelat Cangkang (Badan Tangki)
(mm) Ukuran Minimum Las Fillet (mm) 5 5 >5 sampai 20 6 >20 sampai 32 8 >32 sampai 45 10
ii. Untuk pelat lingkaran dengan ketebalan nominal lebih besar dari 12,5 mm (1/2 inci), ukuran las tambahan harus diatur sehingga kaki dari las fillet ataupun kedalaman lekukan ditambah dengan kaki las fillet
untuk las kombinasi sama dengan ketebalan pelat lingkaran (lihat Gambar 2.13C), tetapi tidak boleh melebihi ketebalan pelat badan tangki.
Gambar 2.13B – Metode Untuk Mempersiapkan Pelat Dasar Las-Berimpit Di Bawah Badan Tangki
Gambar 2.13C – Detail Las Lekukan-Fillet Ganda Untuk Pelat Dasar Lingkaran Dengan Ketebalan Nominal Lebih Besar 13 mm
(1/2 inci)
(API Standard 650, 2005: 3-4)
iii. Pelat dasar atau pelat lingkaran harus memenuhi sedikitnya ketebalan 13 mm (1/2 inci) dari ujung las-fillet (toe) ke tepi luar pelat dasar atau pelat lingkaran.
g) Untuk sambungan cincin pengaku penahan angin, las-tumpu dengan penetrasi penuh harus digunakan untuk menggabungkan bagian-bagian cincin. Las menerus harus digunakan untuk semua sambungan horizontal bagian atas dan untuk semua sambungan vertikal. Bagian bawah sambungan horizontal boleh dilas kunci (seal welded) jika diperlukan. Las pengunci bisa dianggap untuk meminimalkan kemungkinan terperangkapnya air, yang dapat menyebabkan korosi. h) Sambungan atap dan sudut puncak
1. Pelat atap setidaknya harus dilas pada bagian atasnya dengan menggunakan las fillet penuh menerus di semua lapisannya. Las-tumpu juga diperbolehkan.
2. Pelat atap harus dipasang di sudut puncak tangki dengan las fillet
menerus pada sisi atasnya saja.
3. Bagian sudut puncak dari atap berpenopang tersendiri harus disambung dengan las-tumpu dengan penetrasi dan penggabungan sempurna.
4. Tepi atap berpenopang tersendiri berbentuk konus, kubah, ataupun payung, boleh diberi flens horizontal sehingga bisa menumpu rata pada sudut puncak untuk meningkatkan kualitas kondisi pengelasan. 5. Kecuali untuk tangki dengan puncak terbuka, untuk tangki
berpenopang tersendiri, dan untuk tangki dengan tepi diflens dari atap ke badan tangki, badan (cangkang) tangki harus dilengkapi dengan sudut puncak dengan ukuran tidak kurang dari yang tertera pada paragraph berikutnya :
i) Untuk tangki dengan diameter kurang dari atau sama dengan 11 m (35 ft) → 51 x 51 x 4,8 mm (2 x 2 x 3
/16 in) ;
ii) Untuk tangki dengan diameter lebih dari 11 m (35 ft) tetapi kurang dari atau sama dengan 18 m (60 ft) → 51 x 51 x 6,4 mm
(2 x 2 x ¼ in) ; dan
iii) Untuk tangki dengan diameter lebih besar dari 18 m (60 ft) → 76
x 76 x 9,5 mm (3 x 3 x 3/8 in).
Sesuai dengan pilihan yang dikehendaki, kaki sudut puncak bagian luar dapat diperpanjang keluar atau ke dalam.
6. Untuk tangki dengan diameter kurang dari atau sama dengan 9 m (30 ft) dan atap konus yang berpenopang, tepi atas dari badan (cangkang)
bisa diberi flens sebagai pengganti pemasangan sudut puncak. Jari-jari lekuk dan lebar tepi flens harus sesuai dengan Gambar 2.13A. Konstruksi ini bisa digunakan untuk tangki apapun dengan atap berpenopang tersendiri jika total luas bagian melintang dari titik temu memenuhi luas yang diperlukan untuk konstruksi sudut puncak. Tidak ada bagian tambahan, seperti suatu sudut ataupun tulangan, yang harus ditambah pada detail atap yang diberi flens ke badan (cangkang).
2.4.2.Pertimbangan Desain