• Tidak ada hasil yang ditemukan

PERENCANAAN PENGELASAN UPPER DRUM KAPASITAS 3500 KG/JAM DENGAN TEKANAN 33 KG/CM²

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "PERENCANAAN PENGELASAN UPPER DRUM KAPASITAS 3500 KG/JAM DENGAN TEKANAN 33 KG/CM²"

Copied!
14
0
0

Teks penuh

(1)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Upper drumadalah bejana bertekanan berbentuk silinder yang terletak di

bagian atas boiler yang merupakan fiturstandar dariboilerpipa air.Upper drum

merupakan tempat untuk menampung air dalam volume yang besar dan

memisahkan antara uap dan air setelah pemanasan yang terjadi di dalam

boiler.(

http://en.wikipedia.org/wiki/Upper_drum

)

Upper drum terdiri dari beberapa bagian, diantaranya Kulit

(Shell)

merupakan

bagian yang menyelimuti seluruh bagian dari upper drum,

Head merupakan

bagian penutup ujung dari suatu upper drum, nozzle merupakan penghubung dari

upper drum menuju pipa-pipa yang didalamnya mengalir uap jenuh untuk proses

selanjutnya.

(

http://syae007.wordpress.com/2010/01/09/bagian-upper-drum

/

)

Untuk uppaer drum yang bertekanan rendah (kurang dari 40 kg/cm²)

dibuat dengan cara dilengkungkan menggunakan mesin pelengkung plat atau

mesin pengerol plat. Setelah plat dirol, maka lengkungan plat tersebut disambung

dengan

menggunakan

sambungan

keling

ataupun

sambungan

las.

(Djokosetyardjo, 2003)

Bila sambungan-sambungannya dilakukan dengan cara dilas, maka hanya boleh

dilakukan dengan menggunakan las listrik atau dengan las gas air (water gas

(2)

2

Sambungan las adalah sambungan antara dua logam dengan cara pemanasan,

dengan atau tanpa logam pengisi, (Santika, 2007). Menurut (Sonawan, 2004)

material dikatakan tebal jika lebih dari 1 inchi segingga pada sambungannya

diperlukan jenis kampuh, untuk ketebalan lebih dari 30 mm kampuh Double V

merupakan yang memenuhi persyaratan.

Upper Drum harus dibuatdengan menggunakan metode,material

dankonstruksiditentukanoleh(American Society of Mechanical Engineers)

ASMEBoiler and Pressure Vessel Codedan diperiksasesuaidengan standarAMSE.

Pada section IX 2010 dijelaskan mengenai prosedur standar spesifikasi

pengelasan, persyaratan umum pengelasan, kualifikasi prosedur pengelasan dan

kualifikasi kekuatan las. Section II menjelaskan mengenai jenis material, dimana

plat baja karbon rendah SA516 Grade 70 merupakan material standar ASME,

karena identik dengan spesifikasi (American Society of Testing Material) ASTM

A 516 yang mempunyai kekuatan tarik sebesar 70 ksi.

Kawat las jenis E.7018 adalah jenis hydrogen rendah, dapat dipakai untuk

semua posisi pengelasan dan pada mesin las AC atau DC.Kawat las jenis ini

mempunyai syarat-syarat yang diperlukan untuk menghasilkan las yang baik pada

jenis baja karbon rendah dan mempunyai kekuatan tarik minimum 70 ksi

(Sonawan, 2003), untuk kawat las yang berdiameter 4 mm dapat dioperasikan

pada arus 150-200 Ampere dan tegangan 22-26 volt. (Marihot, 1984)

1.2. Rumusan Masalah

Bagaimana merencanakan pengelasan pada upper drum dengan kapasitas

(3)

3

1.3. Tujuan Perencanaan

Mendapatkan hasil pengelasan sesuai standart ASME pada upper drum

dengan kapasitas 3.500 kg/jam dengan tekanan 33 kg/cm².

1.4. Manfaat Perencanaan

Perencanaan ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :

Dapat mengaplikasikan teori di perkuliahan untuk merencanakan suatu

fabrikasi Upper Drum pada dunia industri.

Perencanaan pada penulisan ini diharapkan dapat dijadikan acuan atau

pertimbangan dalam pencegahan terjadinya kecelakaan pada Upper Drum.

Dapat mengetahui jumlah bahan yang digunakan sehingga dapat dilakukan

langkah-langkah preventif untuk menekan anggaran produksi sedikit

mungkin.

1.5. Batasan Masalah

Agar dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini lebih mengarah ke tujuan

perencanaan dan tidak meluas kemana-mana maka membatasi pokok

permasalahan sebagai berikut :

1.

Dinding dan head pada upper drum menggunakan material pelat baja

karbon rendah SA 516 Gr 70.

2.

Pengelasan yang dilakukan adalah pengelasan listrik SMAW dengan

elektoda terbungkus E 7018 diameter 4 mm dan las SAW.

3.

Arus listrik yang digunakan dalam proses pengelasan listrik yaitu 150 -

200 Ampere.

(4)

i

PERENCANAAN PENGELASAN UPPER DRUM KAPASITAS 3500

KG/JAM DENGAN TEKANAN 33 KG/CM²

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang sebagai

Salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Sat (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

RAHMAT MULYO UTOMO

NIM : 07510086

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

(5)
(6)

iii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan atas kehadirat Allah SWT, yang telah

memberikan rahmat dan hidayah – Nya, serta nikmat – Nya sehingga penyusun tugas akhir

ini dapat terselesaikan dengan sebaik – baiknya. Dan sholawat beserta salam selalu

terlimpahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, yang senantiasa memberikan

penerangan hati dan setiap langkah kita untuk selalu berbuat kebaikan.

Adapun tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai syarat dan salah satu

Kriteria dalam mencapai kelulusan di Universitas Muhammadiyah Malang, Selain itu tugas

akhir ini merupakan bentuk dari aktualisasi dari mata kuliah yang telah diberikan para dosen.

Dalam tugas akhir kali ini saya menlis dengan judul “ PERENCANAAN

PENGELASAN UPPER DRUM KAPASITAS 3500 KG/JAM DENGAN TEKANAN 33

KG/CM² ” adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan sambungan

pengelasan yang sesuai standart sehingga dapat menghindari terjadinya kecelakaan kerja serta

mendapatkan parameter kebutuhan bahan, material dan waktu pengelasan, sehingga dapat

mengkakulasi biaya pembuatan suatu UPPER DRUM.

Dalam skripsi ini kami dapat banyak mendapatkan pengarahan, bimbingan, dan

bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini kami mengucapkan terima

kasih sebesar – besarnya kepada :

1. Allah SWT yang telah mengatur segala kondisi serta keadaan nya sehingga diberikan

kemudahan untuk menyelesaikan tugas akhir sebagai syarat menempuh gelar sarjana.

2. Ayah dan Ibu yang selalu memberikan motivasi, doa serta masukan-masukan

(7)

iv

3. Bapak Ir.Mulyono, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

4. Bapak Nur Subeki, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing 1.

5. Bapak Ir.Ali Syaifulloh, MT selaku Dosen Pembimbing 2.

6. Kepada semua sahabat yang telah banyak memberikan bantuan, dorongan serta

motivasi sehingga skripsi ini dapat terselesasikan.

Kami menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu

penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Harapan kami semoga

laporan ini bisa memberikan manfaat dan menambah pengetahuan yang sebesar – besarnya

bagi pembaca.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Malang, 20 Januari 2012

(8)

v

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI ... iii

LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ... iv

ABSTRAKSI INDONESIA ... v

ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

BAB I : PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Perencanaan ... 3

1.4 Manfaat Perencanaan ... 3

1.5 Batasan Masalah ... 3

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan yang Digunakan ... 4

2.2 Pengelasan (Welding) ... 5

2.2.1 Prinsip Pengelasan ... 5

2.2.2 Deskripsi Umum Las ... 5

2.2.3 Klasifikasi Cara Pengelasan ... 5

2.2.4 Shielded Metal Arc Welding ... 6

2.2.5 Submerged Arc Welding ... 8

2.2.6 Posisi Pengelasan ... 10

2.3 Elektroda (kawat las) ... 13

2.3.1 Menghitung Berat Logam Las per Meter ... 14

2.3.2 Menghitung Kebutuhan Kawat Las ... 15

2.3.3 Memilih Kawat Las ... 16

(9)

vi

2.3.5 Gereakan Elektroda ... 21

2.4 Kampuh Las ... 21

2.5 Fluks ... 23

2.6 Struktur Mikro ... 23

2.6.1 Sifat-sifat Mekanik ... 24

2.7 Masukan Panas (Heat Input) ... 26

2.8 Siklus Termal Daereah Lasan ... 27

2.9 Klasifikasi Prosedur Pengelasan ... 28

2.10 Proses Pengelasan ... 29

2.10.1 Las Ikat (Tack Weld) ... 29

2.10.2 Las Utama ... 31

2.11 Cacat Pengelasan ... 32

BAB III : METODE PERENCANAAN 3.1 Bahan Material Yang Digunakan ... 34

3.2 Gambar Upper Drum ... 35

3.3 Alat Yang Digunakan ... 39

3.3.1 Head Dishing Machine ... 39

3.3.2 Mechanical Plate Bending Roll Machine ... 40

3.3.3 Head Flanging Machine ... 41

3.3.4 Mesin Las SAW ... 42

3.3.5 Mesin Las SMAW ... 43

3.3.6 Mesin Las Oxy-Acetylene ... 44

3.4 Proses Fabrikasi ... 45

3.4.1 Langkah Penandaan (Marking) dan Pemotongan (Cutting) ... 45

3.4.2 Langkah rolling (pengerolan) ... 46

3.4.3 Proses Pemasangan Dinding Upper Drum ... 46

3.4.4 Langkah finishing ... 47

3.4.5 Langkah pemeriksaan (inspection) ... 47

3.4.6 Perbaikan ... 48

3.4.7 Rencana alur proses fabrikasi Upper Drum ... 48

(10)

vii

BAB IV : PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Perincian prosedur proses pengelasan ... 50

4.2 Proses Pengelasan ... 50

4.2.1 Persiapan Pengelasan ... 54

4.2.2 Pelaksanaan Pengelasan ... 56

4.2.2.1 Las Ikat (Tack Weld) ... 59

4.2.2.2 Las Akar ... 60

4.2.2.3 Pengelasan Utama ... 61

4.3 Analisa Perhitungan Kekuatan Sambungan Las ... 78

4.3.1 Kekuatan Las Melingkar ( Circumferential ) ... 78

4.3.2 Kekuatan Las Memanjang ( Longitudinal ) ... 80

4.3.3 Kekuatan Las Pada Temperatur Kerja 315° C (617° F) ... 83

4.4 Inspeksi ... 84

4.4.1 Pemeriksaan Selama Proses Pengelasan ... 85

4.4.2 Pemeriksaan setelah proses pengelasan ... 85

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 89

5.2 Saran ... 91

DAFTAR PUSTAKA

(11)

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Persentase Deposition Effisiensi ... 16

Tabel 2.2 Arti Angka Pada Batang Las AWS atau ASTM ... 17

Tabel 2.3 Arti Angka Terakhir dalam Penggolongan Kawat Las ... 18

Tabel 2.4 Besar Arus dan Tegangan pada kawat las E.7018 ... 20

Tabel 4.1 Calculation Of Electrode Consumption ... 58

Tabel 4.2 Joint Volume and Weld Metal Weights ... 59

(12)

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Mesin Las Listrik SMAW ... 6

Gambar 2.2 Skema Las SAW (ASWP, 200) ... 8

Gambar 2.3 Tractor Saw Machine ... 9

Gambar 2.4 Gantry SAW Machine ... 9

Gambar 2.5 Crane SAW Machine ... 10

Gambar 2.6 Posisi Pengelasan di Bawah Tangan ... 11

Gambar 2.7 Posisi Pengelasan Tegak (vertikal) ... 11

Gambar 2.8 Posisi Pengelasan Datar (Horizontal) ... 12

Gambar 2.9 Posisi Pengelasan di Atas Kepala (Over Head) ... 13

Gambar 2.10 Sambungan Las Bentuk Fillet ... 14

Gambar 2.11 Las Busur Dengan Electroda Terbungkus ... 20

Gambar 2.12 Gerakan Elektroda ... 21

Gambar 2.13 kampuh double V ... 22

Gambar 2.14 Diagram CCT (Kou, 1987) ... 25

Gambar 2.15 Panjang dan jarak las ikat ... 30

Gambar 3.1 Desain Upper Drum ... 35

Gambar 3.2 Detail Shell (dinding) ... 35

Gambar 3.3 Detail CW2, CW3, LW1, LW2 dan LW3 ... 36

Gambar 3.4 Detail Section “A-A” ... 36

Gambar 3.5 Detail Head ... 37

Gambar 3.6 Detail CW1 dan CW4 ... 38

Gambar 3.8 posisi saat pengelasan ... 38

(13)

x

Gambar 3.10 Mechanical Plate Bending Roll Machine ... 40

Gambar 3.11 Head Flanging Machine ... 41

Gambar 3.12 Mesin Las SAW ... 42

Gambar 3.13 Mesin Las SMAW ... 43

Gambar 3.14 Mesin Las Oxy-Acetylene ... 44

Gambar 3.15 hasil pengelasan ... 47

Gambar 3.16 Alur proses pengelasan Upper Drum ... 49

Gambar 4.1 Welding Map ... 51

Gambar 4.2 Alur Las Double V pada sambungan antara shell dengan shell ... 55

Gambar 4.3 Alur Las Double V pada sambungan antara shell dengan head ... 55

Gambar 4.4 sambungan longitudinal ... 56

Gambar 4.5 sambungan circumferensial ... 56

Gambar 4.6 Urutan Pengelasan ... 62

Gambar 4.7 Detail CW2, CW3, LW1, LW2 dan LW3 ... 63

(14)

xi

DAFTAR PUSTAKA

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Upper_drumhttp://syae007.wordpress.com/2010/01/09/b

agian-upper-drum/

2. http://baudngeblog.blogspot.com/2007/08/smaw-shielded-metal-arc-welding.html

3. http://garispandang.blogspot.com/2011/02/posisi-pengelasan.html

4. ASME, Boiler and Pressure Vessel Ccode Specifications for Welding Rods, Electrodes, and Filler , Section II, Part C, 2010

5. ASME, Boiler and Pressure Vessel Code Welding and Brazing Qualifications,

Section IX, 2010

6. Subeki, 2006

7. Toshie Okumura, Teknologi Pengelasan Logam “ Pradnya Pramita, Jakarta. 1988 8. Sonawan,Pengelasan Logam “ Alfabeta, Bandung. 2004

9. ESAB,Filler and Metal Welding Equipment for Manual and Automatic Welding “

Gambar

Gambar Upper Drum  .............................................................................

Referensi

Dokumen terkait

menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “ Perancangan Mesin Pengupas Kulit Kopi Basah Dengan Kapasitas 125 kg/jam”.. Saya menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai

“ Perancangan Mesin Penggiling Gipsum Kapasitas 25 kg/jam Dengan Penggerak Energi Matahari (Solar Cell) “.. Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak

kepada Dewan Penguji Tugas Akhir, dengan judul “ Perencanaan Pompa Sentrifugal Dengan Head 200 M, Kapasitas 0,25 M 3 /Menit Dan Putaran.. 3500 Rpm” Jurusan Teknik Mesin

Proyek akhir dengan judul “ Perancangan Mesin Pengupas dan Pemarut Nanas Dengan Kapasitas 50 kg/jam ” telah dilaksanakan dengan tujuan menghasilkan mesin

Perencanaan pesawat freezer khususnya komponen penguapannya (evaporator) untuk udang, daging dan jenis makanan lainnya dengan kapasitas 8 kg selama 3,,5 jam diperlukan ruangan

Jenis penelitian ini adalah penelitian analisis eksperimental terhadap optimasi kapasitas operasi mesin pengayak pasir dari 300 kg/jam menjadi 600 kg/jam dengan

Dalam perencanaan kontruksi mesin yang lebih efektif dan efisien sangat dibutuhkan hasil maksimal dengan kapasitas yang lebih baik, dalam pendekatan perencanaan ini

Jadi yang menjadi batasan masalah adalah perancangan dan pembuatan sebuah ketel pipa air mini kapasitas produksi uap 20 kg/jam dan tekanan 3 bar, serta pengoperasian untuk mengetahui