PEMBUATAN TABUNG LPG
3KG
KATA PENGANTAR
Puja dan puji syukur kita panjatkan kepada tuhan yang maha esa yang dengan rahmat dan kesehatannya yang diberikannya, tugas ini dapat diselesaikan dengan judul “PEMBUATAN TABUNG LPG 3KG” untuk melengkapi tugas Pemilihan Bahan Dan Proses.
Dengan dibuatnya tugas ini,diharapkan dapat membantu proses pembelajaran, Pembahasan makalah ini meliputi cara cara pembuatan Tabung Lpg 3kg.
Makalah ini disusun berdasarkan pembuatan tabung lpg 3kg. Dalam aktivitas, saya belajar untuk memahami fenomena sosial dan politik yang terjadi disekitarnya melalui berbagai kegiatan,seperti diskusi dan penelitian.
Pada kesempatan ini,penulis mengucapkan terimah kasih kepada dosen atas dukungan,pengertian. Oleh karna itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan sebagai upaya penyempurnaan makalah ini.
Medan 20 januari 2014 Penulis
DAFTAR ISI Kata pengantar...i Daftar isi...ii BAB 1 PENDAHULUAN...…1 A. Latar belakang...1 B. Tinjauan Pustaka...…4 1. Tabung gas LPG……….4
2. Proses pembuatan tabung gas LPG 3kg………..4
3. Proses Pembentukan Logam/Baja/Defenisi Drawing………5
4. Pengelasan………..6
C. Metodologi Analisa………8
D. Prosedur Analisa Perhitugan Gaya dan Daya……….9
E. Metodologi Penelitian……….…..21
F. Metodologi Kemasan Dan Pemberian Logo/Label………..23 KESIMPULAN
BAB I
PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Program konversi minyak tanah ke LPG merupakan program pemerintah yang bertujuan untuk mengurangi subsidi BBM, dengan mengalihkan pemakaian minyak tanah ke LPG. Program ini diimplementasikan dengan membagikan paket tabung LPG beserta isinya, kompor gas dan accessoriesnya kepada rumah tangga dan usaha mikro pengguna minyak tanah. Secara teori, pemakaian 1 liter minyak tanah setara dengan pemakaian 0.57 kg LPG. Dengan menghitung berdasarkan harga ekonomi minyak tanah dan LPG, subsidi yang diberikan untuk pemakaian 0.57 kg LPG akan lebih kecil daripada subsidi untuk 1 liter minyak tanah. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui penyebab dari kebocoran tabung gas LPG kapasitas 3 kg yang terjadi di daerah lasan (circumferensial welding). Untuk itu dilakukan pengkajian kualitas dan performance di daerah lasan pada badan tabung secara metalurgi, dengan melakukan pengujian komposisi kimia dan pengujian mekanik yaitu: uji tarik, uji bending, uji kekerasan, dan metallografi. Sifat mekanik dari tabung pada dasarnya dipengaruhi oleh komposisi kimia dan struktur mikro. Dari hasil uji komposisi kimia, badan tabung mempunyai nilai CE < 0,40%, sehingga mempunyai kemampuan untuk dilas. Tetapi nilai sensitivitas retaknya (P ) mendekati nilai kritis (2,3%) sehingga nilai kekuatan tarik dan keuletannya pada sambungan las relatif turun yang menyebabkan adanya retakan dari hasil uji bending. Perbedaan perubahan nilai kekerasan rata-rata yang sangat besar yaitu dengan adanya kenaikan antara weld metal dengan fusion line sebesar 11,60% (25,11 HV) dan terjadi penurunan antara fusion line dengan HAZ sebesar 0,56% (1,21 HV). Perbedaan yang sangat besar inilah yang memicu terjadinya retak saat pengujian bending pada face bend, dimana lokasi retakan ada di fusion line.
Kebocoran yang terjadi di daerah lasan (circumferensial welding) disebabkan oleh penipisan dinding tabung akibat proses joggling sehingga pada saat pengelasan arus yang digunakan akan terlalu besar dan akan menyebabkan terjadinya cacat burn through di daerah akar las, sehingga mengubah dimensi ketebalan dinding tabung yaitu dengan adanya cacat yang menyerupai takikan. Hal ini merupakan inisiasi terjadinya retak yang merambat menembus dinding tabung sehingga terjadi kebocoran. Pemerintah Indonesia telah melakukan program konversi bahan bakar minyak tanah ke bahan bakar LPG dimulai sejak tahun 2007. Hal ini dikarenakan bakar tersebut dipercepat,yang pelaksanaan pekerjaannya dilakukan oleh Pertamina. Hal ini berdampak pada kebutuhan pengadaan tabung gas LPG 3 kg yang meningkat dengan drastis yang tidak diimbangi dengan pengadaan (supply) tabung gas LPG 3 kg yang sesuai dengan standar. Sementara itu kontrol kualitas pada tabung gas LPG 3 kg secara umum kurang diperhatikan sehinggga banyak kejadian produk tabung gas LPG 3 kg mengalami kerusakan (failure) seperti bocor (leak) dan meledak (burst).
Dengan semakin berkembangnya pola kehidupan masyarakat dewasa ini, maka masyarakat konsumen menuntut adanya penyediaan tabung gas LPG yang lebih aman dan terjaminnya perlindungan konsumen. Karena yang menjadi permasalahan yaitu kualitas dan kinerja tabung gas LPG 3 kg yang kurang memenuhi standar dan keselamatan bagi konsumen. Terutama disebabkan dengan beredarnya tabung gas LPG ilegal yang tidak memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI 1452:2007) ICS 23.020.30 Badan Standarisasi Nasional (BSN) yang berakibat pada keselamatan kosumen.
Penelitian ini dilakukan pada tabung gas LPG 3 kg berupa kajian kualitas tabung dari segi bahan baku material dan kinerja tabung gas LPG 3 kg. Dengan melakukan pengujian tabung gas LPG 3 kg yang sudah digunakan namun tabung mengalami kebocoran di daerah lasan. Dari data di lapangan kebocoran terjadapat pada daerah lasan (circumferential welding) yaitu sambungan lasan antara badan tabung bagian atas (top tube) dengan tabung bagian bawah (bottom tube). Kebocoran tersebut akibatadanya cacat (diskontinuitas) yang merupakan salah satu dari proses manufaktur yaitu proses pengelasan. Cacat yang terjadi secara kasat mata di bagian luar badan tabung gas LPG 3 kg terlihat adanya korosi pada daerah lasan, sedangkan pada bagian dalam badan tabung gas LPG 3 kg tampak adanya diskontinuitas las berupa sambungan las yang tidak sempurna.
Untuk itu dilakukan pengkajian karakteristik di daerah lasan (circumferential welding) secara metalurgi, dengan melakukan pengujian mekanik yaitu: uji tarik (tensile testing), uji bending (bend testing), uji kekerasan (hardness testing), struktur makro (macro-structure) dan struktur mikro (micro-structure).
Analisa kegagalan adalah langkah yang dilakukan untuk mengetahui penyebab terjadinya kegagalan pada suatu komponen (logam) atau kontruksi. Analisa kegagalan dilakukan dengan tujuan untuk :
- Mengetahui penyebab kegagalan. - Mencegah kegagalan yang sama supaya tidak terjadi dimasa datang.
- Dapat menjelaskan mekanisme kegagalan dan member ikan rekomendasi untuk menyelesaikan permasalahan.
- Sebagai dasar untuk menyempurnakan desain proses dari suatu komponen Faktor-faktor penyebab kegagalan adalah:
1. Pemilihan material yang salah; 2. Kesalahan dalam desain; 3. Kesalahan proses fabrikasi; 4. Kesalahan operasional; 5. Kesalahan dalam maintenance, 6. Kesalahan dalam kontrol kualitas 7. Lingkungan dan penggunaaan.
B. Tinjauan Pustaka 11. Tabung Gas LPG
Liquefied Petroleum Gas (LPG) dengan brand ELPIJI, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, Tabung gas elpiji berfungsi untuk mengemas dan mendistribusikan gas dari kilang gas kekonsumen yang dapat juga dimanfaatkan untuk isi ulang(refil).
Tabung baja LPG adalah tabung bertekanan yang dibuat dari plat baja karbon canai panas, digunakan untuk menyimpan gas LPG (liquefied petroleum gas) dengan kapasitas pengisian 3 kg (7,3 liter) dan memiliki tekanan rancang bangun minimum 18,6 kg/cm2. Bahan baku yang digunakan untuk badan tabung gas LPG 3 kg sesuai dengan SNI 07-3018-2006, “Baja lembaran pelat dan gulungan canai panas untuk tabung gas (Bj TG)” atau JIS G 3116 SG 30 (SG 295). Proses yang berhubungan dengan pembuatan tabung gas LPG 3 kg yaitu dengan teknik pembentukan logam prinsip dasarnya yaitu melakukan perubahan bentuk dengan cara memberikan gaya luar sehingga terjadi deformasi plastis pada benda kerja. Proses pembuatan tabung gas LPG berdasarkan temperatur termasuk proses cold working.
Proses yang berhubugan dengan pembuatan tabung LPG 3 kg yaitu: Shearing, Blanking, Notching, Pierching, Bending, Deep Drawing, Edge Trimming, Welding, Jogling, Turning, Treading and marking.
Ÿ Tabung Bagian Atas (top tube)
Bahan tabung baja LPG 3 kg sesuai dengan spesifikasi standar JIS G 3116-2000 kelas (SG 295), “steel sheets, plates, and strip for gas cylinders” yaitu baja lembaran khusus untuk tabung gas. Grade dan simbol yang digunakan adalah SG 295 ketebalan yang diizinkan adalah 1,6 mm sampai dengan 6,0 mm. Ketebalan rata-rata bahan badan tabung adalah 2,2 mm. Dengan Dimensi baja lembaran tersebut adalah 380 x 760 x 2,2 mm.
4
Ÿ Tabung Bagian Bawah (bottom tube)
Bahan badan tabung baja LPG 3kg sesuai dengan spesifikasi standar JIS G 3116-2000 kelas (SG 295) “steel sheets, plates, and strip for gas cylinder “, yaitu baja lembaran khusus untuk tabung gas. Dengan dimensi baja lembaran tersebut adalah 380 x 760 x 2,2 mm. Proses produksi untuk tabung bagian bawah (bottom tube) dilakukan setelah proses shearing dan blanking sama dengan pada tabung bagian atas.
33. Proses Pembentukan Logam/Baja/Defenisi Drawing
Deep Drawing atau biasa disebut drawing adalah salah satu jenis proses pembentukan logam, dimana bentuk pada umumnya berupa silinder dan selalu mempunyai kedalaman tertentu. Proses drawing dilakukan dengan menekan material benda kerja yang berupa lembaran logam yang disebut dengan blank sehingga terjadi peregangan mengikuti bentuk dies, bentuk akhir ditentukan oleh punch sebagai penekan dan die sebagai penahan benda kerja saat di tekan oleh punch pengertian dari sheet metal adalah lembaran logam dengan ketebalan maksimal 6 mm, lembaran logam(sheet metal) di pasaran dijual dalam bentuk lembaran dan gulungan.Pada umumnya berbebagai jenis material logam dalam bentuk lembaran dapat digunakan untuk proses drawing seperti stainless stell, alumunium, tembaga, perak, emas, baja maupun titanium. Gambaran lengkap proses drawing dapat dilihat pada Gambar 1 Proses drawing
Dalam satu unit die set terdapat komponen utama yaitu : 1. Blankholder
2. Punch 3. Die
Sedangkan komponen lainya merupakan komponen tambahan tergantung dari jenis die yang dipakai. Bentuk dan posisi dari komponen utama dapat dilihat pada Gambar 2
1. Pengelasan
Definisi las berdasarkan DIN (Deutche Industrie Normen) adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam panduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Secara umum pengelasan dapat didefinisikan sebagai penyambungan dari beberapa batang logam dengan memanfaatkan energi panas. Secara umum pengelasan adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilakukan dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan. Untuk keberhasilan penyambungan beberapa persyaratan yang harus dipenuhi:
- Benda padat tersebut dapat cair oleh panas
- Terdapat kesesuaian sifat lasnya,sehingga tidak melemahkan atau menggagalkan sambungan las
- cara-cara penyambungan sesuai dengan sifat benda padat dan tujuanpenyambungan. Ø Sumber panas yang dapat digunakan. -Bahan bakar minyak
- Campuran zat asam dengan gas (acetylene, propan, hydrogen) - Gas pembakaran bertekanan - Busur nyala listrik
- Tahanan listrik - Induksi listrik Busur nyala listrik dan gas pelindung - Sinar infra merahReaksi kimia eksothermis (termit)
- Ledakan bahan mesiu (cad explosion)
- Pemboman dengan elektron (electron bombardment) -Sinar laser
A.Las Busur Listrik
1. Prinsip Pengelasan Busur Nyala Listrik
Dua metal konduktif jika dialiri arus listrik yang cukup padat (dense) dengan tegangan yang relatif rendah akan menghasilkan loncatan elektron yang
menimbulkan panas sangat tinggi sehingga dapat mencairkan kedua metal tersebut dengan mudah. Arus (I) yang digunakan 10-500 Ampere (A) baik AC/DC Tegangan yang digunakan 17-45 Volt.
2. Jenis Las Listrik
a. Las Listrik Dengan Elektroda Karbon Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda karbon dan logam atau diantara
dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda dengan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi.
b. Las Listrik Dengan Elektroda Berselaput (SMAW)
Las tistrik ini menggunakan alektroda berselaput sebagai bahan tambah. Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistri dan daerah Ias di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar. Las elektroda terbungkus adalah cara pengelasan yang banyak digunakan pada masa ini, Busur listrik terbentuk diantara logam induk dan ujung elektroda. Karena panas dari busur ini maka logam induk dan ujung elektroda tersebut mencair dan kemudian membeku bersama. Proses pemindahan logam elektroda terjadi pada saat ujung elektroda mencair dan membentuk butir-butir yang terbawa oleh arus busur listrik yang terjadi. Semakin besar arus listrik maka butir-butiran logam cair yang terbawa menjadi halus, begitu sebaliknya bila arusnya semakin kecil maka butirannya akan menjadi semakin besar. Secara umum logam mempunyai sifat mampu las tinggi bila pemindahan terjadi dengan butiran halus, sedangkan pola pemindahan cairan dipengaruhi oleh besar kecilnya arus dan juga komposisi dari bahan fluks yang digunakan.
C. Metodologi Analisa
Pada proses pembuatan tabung gas elpiji untuk mendisain suatu proses pembentukan logam, baik primer maupun sekunder, seperti pengerolan (rolling), penempaan (forging), penarikan (drawing). Salah satu pekerjaan yang harus kita lakukan adalah menentukan atau memilih kapasitas mesin (energi, gaya, torsi) serta perkakas dan peralatan yang akan digunakan untuk proses tersebut. Untuk dapat menentukan kedua hal tersebut, kita perlu memprediksi berapa beban eksternal yang diperlukan agar logam dapat mulai mengalir dan terdeformasi plastis serta bagaimana distribusi tegangan dan regangan pada permukaan benda kerja maupun perkakas. Dengan kata lain, di dalam mendisain proses pembentukan logam, kita perlu melakukan analisis untuk dapat memprediksi beban eksternal yang dibutuhkan serta distribusi regangan dan tegangannya, sehingga kita dapat menentukan atau memilih kapasitas mesin, perkakas, dan peralatan yang paling sesuai untuk proses tersebut.
Di dalam proses pembentukan logam terjadi berbagai macam fenomena fisik, seperti aliran logam friksi, panas yang timbul maupun ditransfer selama terjadi aliran plastis, hubungan antara mikrostruktur dan sifat-sifat, serta kondisi proses. Oleh karena itu, secara teoritis akan sulit untuk dapat melakukan analisis secara kuantitatif.
Aliran proses pembuatan tabung gas 1. Data 2. Fc Inside 3. Blanking 1-1 4. Blanking 1-2 5. Deep Drawing 6. Neckring Welding 7. Hand Guard Welding 8. Batt Welding 9. Joggling 10. Footring Welding 11. Circum Welding 12. X-ray 13. Feeding To Ht 14. Annealing 15. Shot Finish 16. Powder Coating 17. Paintig 18. Valve Asembling 19. Leak Test 20. Marking E. Metodologi Penelitian 1. Aliran Penelitian - Mulai - Studi - Annealing Sampel - Uji tarik - Uji Metolografi
- Data - Analisa - Kesimpulan - Selesai
1. Persiapan Bahan Pengujian
Bahan tabung gas LPG yang digunakan dalam penelitian adalah baja tabung JIS G 3116 SG 295 yang diambil dari PT.INDONUSA HARAPAN MASA
2. Proses Annealing Sampel
Proses annealing dilakukan dengan tujuan sebagai berikut : - Pembebasan tegangan sisa pada material tabung.
- Menjamin kualitas material tabung yang akan di proses pada tahap selanjutnya yaitu proses blasting.
Adapun langka proses annealing sampel adalah sebagai berikut : 1. Material tabung ditempatkan pada konveyor.
2. Melalui konveyor material tabung dimasukan ke dalam oven atau tungku pemanas.
3. Menyalakan oven dengan temperatur awal (4800 C) 4. Atur laju pemanasan pada oven sebesar 150C/menit.
5. Apabila temperatur sudah mencapai suhu tenggang 6300C maka di tahan selama 10 menit (sampel kedua), untuk sampel berikutnya di tahan selama 15 menit (sampel ketiga), dan berikutnya 20 menit (sampel keempat). 6. Kemudian didinginkan dalam dapur dengan laju minimum 430C/menit hingga suhu 2000C. A. Metodologi Kemasan Dan Pemberian Logo/Label
Kemasan LPG dalam tabung, digunakan untuk memudahkan perndistribusiannya kepada konsumen. Selain itu, tabung LPG dibuat sedemikian rupa untuk membuat aman konsumennya. Maka anda perlu mengenal lebih dekat tabung LPG itu sendiri.
1. Kode tabung LPG
Tabung LPG yang digunakan pada operasi penyaluran, berupa tabung bejana bertekanan dengan kapasitas isi 12 dan 50 Kg.
Tabung LPG dilengkapi dengan kode sebagai-berikut : a. Logo
b. Label
c. Tanda pengujian ulang (bulan,tahun) d. Berat kosong tabung
e. Tanda pengesahan dari pihak yang berwenang (Depnaker). f. Kode wilayah dan tanda lain yang dirasa perlu.
2. Persyaratan Tabung LPG
Ada beberapa persyaratan yang harus dimiliki oleh tabung LPG :
1. Harus memenuhi persyaratan keselamatan bejana bertekanan dan mempunyai sertifikasi sera cap pemeriksaan yang masih berlaku.
2. Katup keselamatan diset pada 24,8 kg/cm2
3. Bejana tekanan dilindungi terhadap karat, dengan melakukan pengecatan sesuai dengan ketentuan lembaga yang berwenang.
4. Pengujian pada tabung LPG dilakukan setiap 5 (lima) tahun satu sekali
5. Tabung yang terkena pengaruh panas, perubahan bentuk atau cacat goresan, akan diuji ulang segera walaupun belum lima tahun masa pemakaian
3.Memelihara Tabung LPG
Ada beberapa langkah yan gdapat dilakukan untuk memelihara tabung LPG anda agar awet dan tahan lama.
1. Periksa identitas tabung anda. Catat Nomor Serim Volume, Berat Jenis serta tahun pembuatan tabung.
2. Periksa kembali tabung anda, beri tanda bila ada kerusakan. Bila terdapat keretakan segera kembalikan ke dealer terdekat.
3. Timbang dengan cermat berat tabung kosong dengan tabung isi. Bila sesuai ketentuan artinya tabung dalam keadaan baik.
4. Dalam menempatkan tabung jangan pada tempat basah apalagi terkena air laut.
5. Sebaiknya dibuatkan tempat khusus untuk menaruh tabung LPG, dengan syarat mudah diraih dan cepat terlihat.
6. Dalam meletakkan tabung kosong LPG janganlah dalam keadaan terbalik. Hal ini dapat membahayakan kita semua dan merusak kondisi tabung.
1. Kemasan merupakan pelindung hasil produksi dari pengaruh luar. Berfungsi pula sebagai wadah produk dan alat untuk memudahkan konsumen mengenali produk yang dicarinya. Gas LPG dikemas dalam tabung baja yang kokoh. Tabungnya diberikan desain yang menarik dan berwarna, sebagai perlambang citra dan kualitas yang baik.
Pada kemasan/tabung LPG yang beredar di pasaran dicantumkan : 1. Nomor seri botol.
2. Kapasitas Nominal. 3. Berat botol kosong. 4. Berat isi LPG. 5. Tahun pembuatan. 6. Logo LPG.
7. Tanda uji ulang test pressure.
5. Bentuk kemasan
Kemasan gas LPG berbentuk tabung besi yang kokoh dan mampu menahan tekanan sampai dengan 10 KSC atau 30 Kg/Cm2. Tabung besi LPG sebelum dipasarkan telah diuji oleh : 1. Pabrik yang membuatnya, sesuai norma-norma ICC. 4. B. 240 (Interstate Commerce Commision).
2. Dinas Pembinaan Norma-Norma Keselamatan Kerja
Kesimpulan
Dari penulisan laporan analisa daya dan gaya proses deep drawing dan pengelasan pada proses pembuatan tabung gas LPG 3 kg dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Pada proses deep drawing dengan kecepatan tekan yang telah ditentukan (sesuai tabel) daya tekan maksimal tidak boleh melebihi : 167,330 kg.
2. Pada proses pengelasan neck ring, kekuatan tegangan normal nilainya 63.82 kg/cm2, karena masih diatas uji ketahanan hidrostastik (max 31 kg/cm2 selama 30 detik) maka masih dalam batas aman.
3. Pada proses pengelasan hand guard, kekuatan tegangan nornal mencapai 7.36 kg/cm2. Karena mendapat gaya tarik sebesar 8 kg, jadi masih aman.
4. Pada proses pengelasan foot ring, kekuatan tegangan normal mencapai 7.65 kg/cm2. Karena mendapat beban sebesar 8 kg jadi masih aman.
5. Pada proses pengelasan circum, tegangan normal mencapai 61.16 kg/cm2, karena masih diatas uji ketahanan hidrostastik, maka masih dalam batas aman.
