PAKET INFORMASI TERSELEKSI
PERMINYAKAN
Seri: LPG
S
alah satu alasan kenapa masih rendahnya jumlah
dan mutu karya ilmiah Indonesia adalah karena
kesulitan mendapatkan literatur ilmiah sebagai
sumber informasi.Kesulitan mendapatkan literatur
terjadi karena masih banyak pengguna informasi yang
tidak tahu kemana harus mencari dan bagaimana
cara mendapatkan literatur yang mereka butuhkan.
Sebagai salah satu solusi dari permasalahan tersebut
adalah diadakan layanan informasi berupa Paket
Diseminasi Informasi Terseleksi (PDIT).
Paket Diseminasi Informasi Terseleksi (PDIT) adalah
salah satu layanan informasi ilmiah yang disediakan
bagi peminat sesuai dengan kebutuhan informasi
untuk semua bidang ilmu pengetahuan dan teknologi
(IPTEK) dalam berbagai topik yang dikemas dalam
bentuk kumpulan artikel dan menggunakan sumber
informasi dari berbagai jurnal ilmiah Indonesia.
Paket Diseminasi Informasi Terseleksi (PDIT) ini
bertujuan untuk memudahkan dan mempercepat
akses informasi sesuai dengan kebutuhan informasi
para pengguna yang dapat digunakan untuk keperluan
pendidikan, penelitian, pelaksanaan pemerintahan,
bisnis, dan kepentingan masyarakat umum lainnya.
Sumber-sumber informasi yang tercakup dalam
Paket Diseminasi Informasi Terseleksi (PDIT) adalah
sumber-sumber informasi ilmiah yang dapat
dipertanggungjawabkan karena berasal dari artikel
(full text) jurnal ilmiah Indonesia dilengkapi dengan
cantuman bibliografi beserta abstrak.
DAFTAR ISI
ANALISA KEGAGALAN TABUNG GAS
LPG KAPASITAS 3 KG
Tarmizi;Sri Mulyati Latifah;
Jurnal riset industri.Vol.6, No. 1, 2012: 61-74
Abstrak:
ANALISA PEMBUATAN TABUNG GAS
LPG 3 KG
Mustafa
Jurnal teknologi. Vol.3, No. 1, 2010: 61-69
Abstrak:
ANALISIS FAKTOR-FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI KEPUTUSAN
PEMBELIAN/ PENGGUNAAN LPG
David C. Sundoro; Roos K. Andadari
Transformatif : jurnal ekonomi, bisnis dan
kewirausahaan. Vol. 1, No. 2, 2012: 217-232
Abstrak:
ANALISIS KEBIJAKAN KONVERSI
PENGGUNAAN MINYAK TANAH
KE LIQUID PETROLEUM GAS (LPG)
DENGAN PENDEKATAN SYSTEM
DIAGRAM
Ginanjar Yoni Wardoyo
Jurnal sosial-politika. Vol. 14, No.2, 2007: 129-143
Abstract :
This article observed the government “Policy of
Convercy Kerosene” into Liquid Petroleum Gas
(LPG). As in invention for energy development
and utilization and minimize for energy in RAPBN
(national economizing). In the other hand,
this policy create new budget for the support
infrastructure development such as a gas station.
While, there was economic and social impacts
for the poor society who have been depend
on kerosene for longtime. According to this
phenomena, the solutions are how the conversion
program planned comprehensively among all
aspects concerning to community welfare.
ANALISIS KEPUASAN KONSUMEN
DALAM PEMAKAIAN LPG 3 KG DI KOTA
DUMAI
Sirlyana; Tioma Hita
Unitek : universal teknologi. Vol. 2, No. 1, 2012:
23-32
Abstrak:
ANALISIS KESETARAAN NILAI
KALOR LPG DENGAN BIOGAS DARI
BIODIGESTER SKALA RUMAH TANGGA
Samnur; Andi MUhammad Irfan
Teknologi : jurnal teknik mesin. Vol. 14, No. 2,
2011: 103-110
Abstrak:
Pilih/klik judul
untuk melihat full text
i
DAFTAR ISI
ANALISIS PERILAKU KONSUMEN
PROGRAM KONVERSI MINYAK TANAH
KE LPG 3 KG DENGAN MODEL FISHBEIN
Christine Natalia; Ermina Christantia
Jurnal metris. Vol. 13, No. 1, 2012: 9-16
Abstrak:
ANALISIS SUMBER KETIDAKPASTIAN
PENGUKURAN METODE UJI SNI
7369:2008 REGULATOR TEKANAN
RENDAH UNTUK TABUNG BAJA LPG
Bayu Utomo; Himma firdaus; Hari Tjahjono
Jurnal standardisasi : majalah ilmiah standardisasi.
Vol. 14, No. 2, 2012: 144-153
Abstrak:
EFFECT OF TIO AND NIO ADDITION
ON ELECTRICAL CHARACTERISTICS
OF FE2O3 THICK FILM IN AIR AND
LPG ATMOSPHERES / PENGARUH
PENAMBAHAN TIO DAN NIO
TERHADAP KARATERISTIK LISTRIK
FILM TEBAL FE2O3 DI ATMOSFER
UDARA DAN LPG
Soewanto Rahardjo
Jurnal keramik dan gelas Indonesia. Vol. 20, No. 2,
2011: 91-99
Abstrak:
FORMULASI TINGGI NYALA BAHAN
BAKAR LPG DI DAERAH STABILITAS
NYALA
Prasetyo, Totok
Gelagar : jurnal teknik. Vol. 14, No. 1, 2003: 73-79
Abstrak:
Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi nyala dan
stabilitas nyala bahan bakar LPG yang keluar dari
tabung pembakaran pada tekanan dan temperatur
atmosfere diselidiki secara eksperimental. Tinggi
nyala pada penelitian ini diteliti berdasarkan
stabilitas internal (variasi campuran bahan
bakar-udara), serta pengaruh difusi thermal dan difusi
massa terhadap tinggi nyala tersebut. Percobaan
dilakukan dengan menggunakan peralatan
bunsen burner dengan 3 variasi diameter tabung
yaitu do 14, 16 dan 22,5 mm, dan kecepatan
keluar antara 0,81 hingga 2,1 m/det. Berdasarkan
percobaan dalam penelitian ini diperoleh
formula (persamaan) untuk memprediksi tinggi
nyala bahan bakar LPG dalam ekspresi L/do=13.
Lepangkat 0.4.YF pangkat 0.15.Fr pangkat 0.3.
DAFTAR ISI
IMPLEMENTASI ANALYTICAL
HIERARCHY PROCESS (AHP) DALAM
PENENTUAN KOORDINATOR
LAPANGAN PADA FCG UNTUK PROYEK
KONVERSI MINYAK TANAH KE LPG 3
KG WILAYAH DISTRIBUSI KABUPATEN
SURAKARTA
Rindra Yusianto; Putut Satriya Baskara
Jurnal techno science. Vol. 2, No.2, 2008: 230-241
Abstrak:
Salah satu sumber kerumitan masalah
pengambilan keputusan adalah adanya beragam
kriteria pemilihan. Oleh karena itu, Analythical
Hierarchy Process (AHP) merupakan teknik untuk
membantu menyelesaikan masalah ini. Dalam
perkembangan AHP tidak saja digunakan untuk
menentukan prioritas pilihan-pilihan dengan
banyak kriteria, tetapi penerapannya telah meluas
sebagai metode alternatif untuk menyelesaikan
bermacam-macam masalah. Seperti halnya dalam
penelilian ini yaitu dalam penentuan koordinator
lapangan pada Frontier Consulting Group (FCG)
untuk proyek konversi minyak tanah ke LPG 3
kg wilayah distribusi Kabupaten Surakarta. Pada
akhirnya hasil dari metode ini diharapkan dapat
membantu pihak perusahaan dalam meningkatkan
produktivitas koordinator lapangannya.
KAJIAN PENERAPAN PRODUK TABUNG
BAJA LPG 3 KG
Biatna Dulbert; Untari P;Wahyu W
Jurnal riset industri. Vol. 3, No. 1, 2009: 56-63
Abstrak:
KAJIAN PENERAPAN SNI 7368:2007
SYARAT MUTU KOMPOR GAS LPG DAN
SNI TERKAIT LAINNYA UNTUK BAHAN
BAKAR DIMETHYL ETHER (DME)
Sri Kadarwati
Jurnal standardisasi : majalah ilmiah standardisasi.
Vol. 1,2, No. 2, 2010: 134-141
Abstrak:
Dalam rangka mengurangi biaya subsidi minyak
tanah, pemerintah Indonesia meluncurkan
program konversi minyak tanah ke LPG. Sebagai
akibatnya, pemakaian LPG untuk keperluan
rumahtangga meningkat drastis, sehingga terjadi
kelangkaan LPG di pasaran. Berkaitan dengan hal
tersebut, pemerintah bermaksud menggunakan
DME sebagai alternatif pengganti LPG, mengingat
DME mempunyai sifat yang hampir sama
dengan LPG. Di samping itu DME adalah gas
yang dapat terbarukan, tidak beracun, ramah
lingkungan, dan harganya lebih murah daripada
LPG. Permasalahannya adalah apakah kompor
dan asesorisnya yang didesain untuk digunakan
dengan LPG, juga dapat dan cukup aman digunakan
dengan bahan bakar DME. Namun, sampai saat
ini belum ada standar uji untuk kompor dan
asesorisnya dengan bahan bakar DME. Makalah
ini akan membahas hasil kajian penerapan SNI
7368:2007 dan SNI terkait yaitu SNI 7369:2009,
SNI 06-7213-2006 dan amandemennya, serta
SNI1591 :2008 untuk kompor DME. Hasil kajian
menunjukkan secara umum SNI 7368:2007 dapat
digunakan sebagai standar uji kompor gas DME
dengan sedikit revisi pada perhitungan asupan
panas dan efisiensi. Sedangkan untuk SNI lainnya
perlu studi lebih lanjut mengingat sifat DME yang
resisten terhadap karet.
DAFTAR ISI
KESIAPAN MASYARAKAT SAMARINDA
DALAM PELAKSANAAN PROGRAM
KONVERSI KEBUTUHAN ENERGI DARI
MINYAK TANAH KE LPG
Baihaqi Hazami
Lembusuana : media peneliti, sejarawan,
budayawan. Vol. 10. No. 106, 2010: 1-10
Abstrak:
PEMANFAATAN DIMETHYL ETHER
(DME) SEBAGAI SUBSITUSI BAHAN
BAKAR MINYAK DAN LPG
Mohamad Sidik Boedoyo
Jurnal teknologi lingkungan. Vol. 11, No. 2, 2010:
301-311
Abstrak:
PEMANFAATAN TUNGKU BERBAHAN
BAKAR LPG DAN MODIFIKASI RUANG
BAKAR UNTUK PEMBAKARAN
KERAMIK UKUR BERGLASIR
M. Dachyar Effendi
Enerlink : jurnal energi dan lingkungan. Vol. 6. No. 1,
2010: 1-6
Abstrak:
PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER
AT89S2051 MELALUI HANDPHONE
SEBAGAI MEDIA INFORMASI
Asep Saepullah;Hadi Syahrial; Arisantoso
Computer science research and its development
journal. Vol. 4, No. 2, 2012: 154-165
Abstrak:
PENGARUH INHIBITOR TEHADAP
KECEPATAN RAMBAT API
PEMBAKARAN LPG
Luh Putu Ike Midiani
Jurnal Logic Vol. 11, No. 3, Nopember 2011: 148-153
Abstrak:
PENGARUH PEMANASAN AWAL
LIQUID POEROLLEUM GAS (LPG)
TERHADAP KARAKTERISTIK NYALA API
DISFUSI
I Made Kartika Dhiputra;harinaldi;NK. Caturwati
Jurnal teknik mesin. Vol. 10, No. 1, 2010: 46-53
Abstrak:
PENGGUNAAN LIQUIFIED PETROLEUM
GASES (LPG) UPAYA MENGURANGI
KECELAKAAN AKIBAT LPG
M. Hasan Syukur
Publikasi karya ilmiah. Vol. 1, No. 2, 2011: 10-27
Abstrak:
PENGUJIAN MESIN DISEL (GENSET)
DENGAN SISTEM BAHAN BAKAR
GANDA SOLAR-LPG
Bambang Yunianto
Rotasi : media komunikasi ilmu dan profesi bidang
teknik mesin. Vol. 10, No. 3,2008: 1-4
Abstrak:
DAFTAR ISI
PERENCANAAN DISTRIBUSI LPG
DENGAN PERIODIC VEHICLE ROUTING
PROBLEM GUNA MINIMASI BIAYA
TRANSPORTASI (STUDI KASUS PT.
GADING MAS INDAH MALANG)
Annisa Kesy Garside; Nyimas Mirnayanti Jayasari
Sutadisastra
Performa : media ilmiah teknik industri. Vol. 9,
No.1, 2010: 29-38
Abstrak:
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI
KEBAKARAN PADA TERMINAL LPG
Endro Wahju Tjahjono; Mochammad Ismail
Majalah ilmiah pengkajian industri. Vol. 2, No. 1,
2008: 51-59
Abstract :
Domestic LPG market is increasing based on
the global critical condition of liquid fuel and
government regulation to subsided reduce. The
LPG is hydrocarbon forms that explosive substance
so that fire prevention be needed. For interests
prevent the danger of fire on LPG storage tank,
several fire extinguisher system very necessary.
Fire extinguisher system intends to be overcome
right away if fire accident and for minimize
financial loss. The result of the fire extinguisher
design system for LPG storage tank (3x200 MT)
be obtained minimum water requirement, water
tank area, pump and nozzle requirement.
PROGRAM ‘KONVERSI MINYAK TANAH
KE LPG’ SEBAGAI SUATU TEKNIK
PENGURANGAN EMISI
Endang Suarna
Jurnal rekayasa lingkungan. Vol. 6, No. 2, 2010:
215-221
Abstrak:
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI
DAN PENANGGULANGAN KEBOCORAN
GAS LPG BERBASIS SENSOR TGS2610
Rida Angga Kusuma
Telekontran : jurnal ilmiah online telekomunikasi,
kendali dan elektronika terapan. Vol. 1, No. 1,
2013: 51-58
Abstrak:
REKAYASA KONVERTER KIT
(PENGKONVERSI BBM KE BBG LPG)
PADA MOTOR KATINTING
Ismunandar;Barokah;Marinus S. Tappy
Matric : buletin Akademi Perikanan Bitung. Vol. 2.
No. 20, 2013: 21-30
Abstrak:
DAFTAR ISI
SIMULASI PROSEDUR KESELAMATAN
KETIKA TERJADI KEBOCORAN GAS
LPG DI DALAM GEDUNG BERBASIS
SERIOUS GAME
Eri Prasetyo Wibowo; Dani Mahardika; Beta Agus
Wardijono
Jurnal ilmiah ilmu komputer. Vol. 7, No. 2, 2011:
207-219
Abstrak:
SISTEM DETEKSI KEBOCORAN GAS
LPG MENGGUNAKAN SENSOR GAS
MQ-6 BERBASIS MICROCONTROLLER
AT89S51
Putu Putra Astawa; Gede Agus Sudiana
Jurnal manajemen dan teknologi informasi. Vol. 3,
No. 1,2012: 1-9
Abstrak:
Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 1, 2012, Hal. 61-74
61
ANALISA KEGAGALAN TABUNG GAS LPG KAPASITAS 3 KG
(FAILURE ANALYSIS LPG GAS CYLINDER CAPACITY 3 KG)
1
Tarmizi , Sri Mulyati Latifah
1
Balai Besar Logam dan Mesin tarmizi@kemenperin.go.id
ABSTRAK
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 cm 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.
Kata kunci : tabung gas, proses joggling, kebocoran
ABSTRACT
This research was conducted to determine the cause of leakage of LPG gas cylinder with 3 kg capacity of which occurred in the weld area (circumferensial welding). For that, the assessment of quality and performance was conducted in the area of the weld on the tube body by metallurgy, the chemical composition testing, and mechanical testing, namely : tensile test, bending test, hardness, the macro-structure and micro-structure. Which affect the mechanical properties of these cylinder is the chemical composition and microstructure, chemical composition of the test results have CE values < 0,40%, so it has the ability to weld. But the sensitivity of crack (PCM) approaches a critical value (2.3%) so that the value of tensile strength and ductile on the welded joints are relatively down induced cracks from bending test results. Differences in changes in the average hardness value is very large ie with the increase among weld metal fusion line amounting to 11.60% (25.11 HV) and a decline between the fusion line with HAZ 0.56% (1.21 HV). A very big difference is what triggered the crack during bending tests on the location of the bend face cracks in the fusion line.
Leaks that occur in the weld area (circumferensial welding) is caused by thinning of the walls of the cylinder due joggling process so that when the welding current used will be too large which will cause burn-through defects in the weld root, thus changing the dimensions of the cylinder wall thickness in the presence of defects that resembles a notch. Which is the initiation of cracks that propagate through the cylinder wall resulting in leakage.
Keywords : gas cylinder, joggling process, leakage
Negara Indonesia mempunyai cadangan
PENDAHULUAN
bahan bakar minyak tanah yang relatif sedikit dibandingkan bahan bakar gas yang Pemerintah Indonesia telah
melimpah ruah. Seiring dengan kenaikan melakukan program konversi bahan bakar
harga minyak dunia, pemerintah Indonesia minyak tanah ke bahan bakar LPG dimulai
dengan program konversi bahan sejak tahun 2007. Hal ini dikarenakan
62
bakar tersebut dipercepat, yang welding) secara metalurgi, dengan pelaksanaan pekerjaannya dilakukan oleh melakukan pengujian mekanik yaitu: uji tarik Pertamina. Hal ini berdampak pada (tensile testing), uji bending (bend testing), kebutuhan pengadaan tabung gas LPG 3 kg uji kekerasan (hardness testing), struktur yang meningkat dengan drastis yang tidak makro (macro-structure) dan struktur mikro diimbangi dengan pengadaan (supply) (micro-structure).
tabung gas LPG 3 kg yang sesuai dengan Analisa kegagalan adalah langkah standar. Sementara itu kontrol kualitas pada yang dilakukan untuk mengetahui tabung gas LPG 3 kg secara umum kurang penyebab terjadinya kegagalan pada suatu diperhatikan sehinggga banyak kejadian komponen (logam) atau kontruksi. Analisa produk tabung gas LPG 3 kg mengalami kegagalan dilakukan dengan tujuan untuk : kerusakan (failure) seperti bocor (leak) dan
- Mengetahui penyebab kegagalan.
meledak (burst).- Mencegah kegagalan yang sama
Dengan semakin berkembangnya
supaya tidak terjadi dimasa datang.
pola kehidupan masyarakat dewasa ini,- Dapat menjelaskan mekanisme
maka masyarakat konsumen menuntutkegagalan dan memberikan
adanya penyediaan tabung gas LPG yang
rekomendasi untuk menyelesaikan
lebih aman dan terjaminnya perlindungan
permasalahan.
konsumen. Karena yang menjadi
- S e b a g a i d a s a r u n t u k
permasalahan yaitu kualitas dan kinerja
tabung gas LPG 3 kg yang kurang
menyempurnakan desain proses
memenuhi standar dan keselamatan bagi
dari suatu komponen.
konsumen. Terutama disebabkan dengan Faktor-faktor penyebab kegagalan adalah: beredarnya tabung gas LPG ilegal yang
1. Pemilihan material yang salah;
tidak memenuhi Standar Nasional2. Kesalahan dalam desain;
Indonesia (SNI 1452:2007) ICS 23.020.303. Kesalahan proses fabrikasi;
Badan Standarisasi Nasional (BSN) yang
4. Kesalahan operasional;
berakibat pada keselamatan kosumen.
5. Kesalahan dalam maintenance,
Penelitian ini dilakukan pada tabung
6. Kesalahan dalam kontrol
gas LPG 3 kg berupa kajian kualitas tabung
kualitas;
dari segi bahan baku material dan kinerja
7. Lingkungan dan penggunaaan.
tabung gas LPG 3 kg. Dengan melakukan pengujian tabung gas LPG 3 kg yang sudah
Mekanika Retakan (Fracture Mechanics)
digunakan namun tabung mengalami
kebocoran di daerah lasan. Dari data di Mekanika retakan adalah suatu lapangan kebocoran terjadapat pada m e t o d e u n t u k m e n g a n a l i s a daerah lasan (circumferential welding) yaitu patahan/retakan secara matematik yang sambungan lasan antara badan tabung dapat menentukan besarnya beban yang bagian atas (top tube) dengan tabung mengakibatkan patah. Tegangan lokal di bagian bawah (bottom tube). Kebocoran dekat sebuah retakan atau takikan t e r s e b u t a k i b a t a d a n y a c a c a t bergantung dari tegangan yang bekerja (σ) (diskontinuitas) yang merupakan salah satu dan akar panjang retakan .Hubungan dari proses manufaktur yaitu proses antara tegangan yang bekerja dengan akar pengelasan. Cacat yang terjadi secara panjang retakan disebut faktor intensitas kasat mata di bagian luar badan tabung gas tegangan, K, factor intensitas tegangan I
LPG 3 kg terlihat adanya korosi pada daerah dalam kondisi kritis disebut K Tahap kritis IC.
lasan, sedangkan pada bagian dalam badan biasanya ditentukan oleh tegangan yang tabung gas LPG 3 kg tampak adanya diperlukan untuk pertumbuhan retak mikro diskontinuitas las berupa sambungan las sehingga terjadi perpatahan.
yang tidak sempurna.
Untuk itu dilakukan pengkajian karakteristik di daerah lasan (circumferential
63
Konsentrasi Tegangan dilas jika logam tersebut setelah dilas menghasilkan suatu ikatan logam yang Umumnya kegagalan bermula akibat kontinyu disebut dengan mampu las adanya konsentrasi tegangan, seperti (weldability). Dimana baik sifat maupun adanya takikan (notch) atau retakan (crack). letaknya dapat memenuhi persyaratan yang Efek takikan akan menyebabkan ketidak telah ditentukan.
kontinyuan secara geometris yang Kepekaan baja terhadap retak lasan berakibat pada tegangan tak merata dapat diperkirakan secara kasar dengan disekitar diskontinuitas tersebut. Pada menggunakan nilai kesataran karbon (Carbon Equivalent). Jika nilai Carbon beberapa daerah disekitar takikan tegangan
Equivalen (CE) ≤ 0,45% maka baja
akan lebih tinggi dari pada tegangan
rata-d i k a t a k a n m a m p u rata-d i l a s t a n p a rata yang jauh letaknya dari takikan
menggunakan tindakan pencegahan (diskontinuitas). Takikan akan menaikkan
khusus, seperti pemansan awal, tegangan (stress raiser) secara lokal diujung
pemanasan akhir atau menggunakan takikan. Parameter yang meningkatkan
elektroda hydrogen rendah. Rumus nilai tegangan lokal disebut faktor konsentrasi
C a r b o n E q u i v a l e n b e r d a s a r k a n
tegangan (stress concentration factor, K ). t
International Institute of Welding (IIW) dan
Besar faktor konsentrasi tegangan sangat
standar ASME-IX 2007 QW-403.26 bahwa dipengaruhi oleh bentuk takikan. Semakin nilai CE adalah sebagai berikut :
tajam takikan maka akan besar nilai konsentrasi tegangannya, seperti terlihat pada Gambar 1 dibawah ini. Efek takikan
mempunyai dampak yang penting terhadap
Untuk nilai sensitivitas retak atau perubahan pada proses patahan. Efek
derajat keretakan material (Critical Material p o k o k k e h a d i r a n t a k i k a n b u k a n Parameter, P ) dimana nilai sensitivitas cm
menimbulkan konsentrsasi tegangan saja
retak untuk pipa baja (pipe steel) Pcm ≤ akan tetapi menghasilkan keadaan 0,15%. Rumus nilai sensitivitas retak [7, ]
tegangan triaksial pada takikan (notch).
(P ) berdasarkan persamaan di bawah ini cm
adalah :
Proses Pembuatan Tabung Gas LPG 3 kg
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
2
minimum 18,6 kg/cm .
Bahan baku yang digunakan untuk badan tabung gas LPG 3 kg sesuai dengan
Gambar 1. Pengaruh takikan dan SNI 07-3018-2006, “Baja lembaran pelat
distribusi tegangan dan gulungan canai panas untuk tabung gas (Bj TG)” atau JIS G 3116 SG 30 (SG 295).
Metalurgi Las
Suatu logam dengan proses las dan untuk pemakaian tertentu dikatakan dapat
64
Analisa Kegagalan Tabung Gas LPG ... ( Tarmizi )
Proses yang berhubungan dengan
tabung antara tabung atas dan
pembuatan tabung gas LPG 3 kg yaitu
t a b u n g b a w a h d e n g a n
dengan teknik pembentukan logam prinsipmenggunakan proses SAW, dengan
dasarnya yaitu melakukan perubahansambungan berbentuk las tumpang.
bentuk dengan cara memberikan gaya luarProses pengelasan dilakukan dua
sehingga terjadi deformasi plastis padaputaran dalam waktu 4 menit.
benda kerja. Proses pembuatan tabung gas2. Checking secara visual dan dimensi.
LPG berdasarkan temperatur termasuk3. Repair adalah perbaikan jika ada
proses cold working.
yang rusak atau cacat.
Proses yang berhubugan dengan pembuatan tabung LPG
3 kg
yaitu:Pengujian Tabung LPG 3 kg Shearing, Blanking, Notching, Pierching,
Bending, Deep Drawing, Edge Trimming, Pengujian tabung baja LPG 3kg
Welding, Jogling, Turning, Treading and dilakukan setelah produk finishing setiap
marking. 500 buah tabung diambil 1 buah tabung
untuk mendapatkan pengujian berupa:
1. Uji ketahanan pecah dengan
Tabung Bagian Atas (top tube)
menggunakan tekanan air
Bahan tabung baja LPG 3 kg sesuai
minimum 110 kg/cm2, pecahnya
dengan spesifikasi standar JIS G 3116-2000tabung tidak boleh pada
kelas (SG 295), “steel sheets, plates, andsambungan las atau pada
strip for gas cylinders” yaitu baja lembaran
daerah pengaruh panas (HAZ).
khusus untuk tabung gas. Grade dan simbol
2. Uji tarik pengelasan sesuai
yang digunakan adalah SG 295 ketebalan
dengan SNI 07-0408-1989.
yang diizinkan adalah 1,6 mm sampai
3. U j i b e n g k o k / l e n g k u n g
dengan 6,0 mm. Ketebalan rata-rata bahan
badan tabung adalah 2,2 mm. Dengan
pengelasan sesuai dengan SNI
Dimensi baja lembaran tersebut adalah 380
07-0410-1989.
x 760 x 2,2 mm. Uji X-ray pada pengelasan sesuai dengan SNI 05-3563-1994 “Bejana tekan”, I-A, Bab BL “Persyaratan bejana tekan yang
Tabung Bagian Bawah (bottom tube) difabrikasi dengan pengelasan”, BL-51B.
Bahan badan tabung baja LPG 3kg sesuai dengan spesifikasi standar JIS G
3116-2000 kelas (SG 295) “steel sheets,
METODA PENELITIAN
plates, and strip for gas cylinder “, yaitu baja
lembaran khusus untuk tabung gas. Dengan Dalam penelitian ini dilakukan dimensi baja lembaran tersebut adalah 380 serangkaian pemeriksaan dan pengujian x 760 x 2,2 mm. Proses produksi untuk seperti yang ditampilkan pada Gambar 2, tabung bagian bawah (bottom tube) yang dimulai dengan melakukan dilakukan setelah proses shearing dan pengamatan visual pada tabung gas LPG 3
blanking sama dengan pada tabung bagian kg yang mengalami kebocoran kemudian
atas. dilanjutkan dengan pengambilan sampel uji komposisi kimia, uji mekanik (uji tarik dan uji lengkung sambungan lasan) dan uji
Bottom and Top Tube Assymbling metalografi. Kemudian dilakukan
pengamatan metalografi dengan mikroskop Proses penggabungan yang dilakukan
optik dan pengujian tarik dan lengkung antara tabung bagian bawah dan bagian
pada material tabung yang mengalami atas (bottom and top tube assymbling)
kebocoran. Pengambilan dan pembuatan dilakukan dengan proses sebagai berikut:
sampel uji mekanik sesuai dengan standar
1. Circumferential welding yaitu
ASME Section IX.Stud i Lite ra tur UJ I KO M PO SO SISI KIM IA P EN GU JIA N L A BO RA TO R IUM Ta b un g Ga s B oco r - T AB UN G LP G 3 kG U JI
ME TALO GR AFI M EKAN IKU JI
D ata & P em baha sa n
An alisa Pros es
K esim p ula n & Sara n P e m e ri ksaa n
V isu a l
65
bahan badan tabung gas LPG 3
kg dan pada sambungan lasan
badan tabung bagian atas
dengan tabung bagian bawah.
3) Uji bending dilakukan pada
sambungan lasan antara badan
tabung bagian atas dengan
tabung baian bawah.
4) Pengujian kekerasan dilakukan
pada badan tabung gas dan pada
sambungan las bagian atas
tabung dengan bagian bawah
tabung (top tube and bottom
tube) terutama di daerah weld
metal, HAZ dan base metal.
5) Pengujian struktur makro untuk
mengetahui daerah sambungan
las secara makro.
6) Pengujian struktur mikro untuk
Gambar 2. Diagram alir penelitian
mengetahui fasa-fasa yang
Dari diagram skema proses tersebut
terbentuk dari suatu material di
dapat dijelaskan langkah-langkah penelitian
daerah weld metal, HAZ dan
yang dilakukan adalah:
base metal.
1. Persiapan tabung gas LPG 3 kg yang
PENGAMATAN VISUAL
bocor yang didapat dari agen
penjualan LPG.
Tabung gas LPG 3 kg atau disebut
2. Studi literaur dilakukan untuk
tabung bertekanan yang terbuat dari plat
mendapatkan gambaran yang
baja karbon canai panas berfungsi untuk
menyeluruh proses pembuatan
menyimpan gas LPG (liquefied petroleumtabung gas LPG 3 kg yaitu proses
gas) dengan kapasitas pengisian 3 kg (7,3forming dan welding dengan
liter) dan memiliki tekanan rancang bangunmembandingkan hasil produk
minimum 18,6 kg/cm . Sebelum penelitian, 2dengan standar yang telah
dilakukan pengamatan pada tabung gasditetapkan.
LPG 3 kg yang bocor. Tabung yang diteliti3. Identifikasi masalah dilakukan
dan diuji adalah tabung yang sudahdengan:
dipergunakan dan mengalami kebocoran,- Mengidentifikasi secara visual.
seperti terlihat pada Gambar 3.- P r e p a r a s i s a m p e l u n t u k
pengujian.
4. Pengujian laboratorium dilakukan
untuk mengidentifikasi kerusakan
yang terjadi dan penyebab
kerusakan tersebut. Pengujian yang
dilakukan adalah:
1) Pengujian spectrometer untuk
m e n g e t a h u i k a n d u n g a n
komposisi kimia material tabung.
2) Uji tarik dilakukan pada material
Gambar 3. Foto tabung LPG 3 kg yang bocor,arah panah menunjukkan lokasi kebocoran.
66
Gambar 5. Lokasi terjadinya kebocoran
Produksi tabung gas LPG 3 kg Sebelum pengujian struktur makro berdasarkan SNI 1452 2007 dengan dilakukan pengamatan secara visual spesifikasi tabung terdapat pada bagian terhadap tabung yang bocor. Dari pegangan tangan tabung. Untuk tabung pengamatan terhadap tabung secara yang bocor diproduksi bulan 03 tahun 2009 visual. Pada bagian luarnya secara visual dengan masa umur pakai sampai bulan 03 adanya kerusakan berupa kebocoran di tahun 2014. Kedua tabung tersebut derah lasan, sedangkan pada bagian dalam mempunyai masa uji ulang pada tahun I, II, tabung adanya cacat lasan akibat proses III dan IV, seperti terlihat pada Gambar 4. las (welding) tidak sempurna sepanjang 1/5 bagian keliling tabung, seperti terlihat pada Spesifikasi tabung gas LPG 3 kg yaitu:
Gambar 6.
§
Diproduksi untuk PERTAMINA
§
K o d e N a m a p e r u s a h a a n
pembuat tabung dan nomor seri
produksi LPG.
§
WC (water capacity) : 7,30 liter,
§
TW (tube weight)
: 5,00 kg,
2
§
TP (test pressure)
: 31 kg/ cm
§
Produksi
:03Tahun
2009
Gambar 6. Lokasi kebocoran pada bagian
dalam
Adapun lokasi pengambilan sampel untuk makro struktru seperti terlihat pada
Gambar 7. Pengamatan struktur makro
dilakukan pada daerah lasan yang bocor dengan pembesaran 7X.
Gambar 4. Spesifikasi tabung LPG yang bocor
Pada tabung yang bocor sebelumnya sudah digunakan untuk pengisian gas LPG 3 kg. Namun umur pakainya kurang dari setahun sudah mengalami kebocoran di daerah lasan yang menggunakan las cincin
Gambar 7. Lokasi pengambilan sampel
(welded circumferential joint) dengan sistem
metalografi tumpang (joggle offset) pada komponen
bagian bawah tabung (bottom tube).
Kebocoran tersebut yang secara visual Dari hasil uji makro struktur seperti dapat terilihat dengan jelas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8 ditunjukan pada Gambar 5 di bawah ini. menunjukkan terjadinya pelelehan logam las di daerah akar las (melt through) sehingga terbentuk takikan seperti yang ditandai lingkaran merah, hal ini bisa terjadi jika arus yang digunakan terlalu besar atau kecepatan pengelasan yang terlalu lambat, atau bisa saja arus dan kecepatan sudah sesuai dengan WPS (welding procedure
specification) karena parameter las yang
digunakan konstan dan tidak semua produk mengalami cacat. Dari hasil makro struktur
67
dapat dilihat bahwa terjadi penipisan tabung yang tidak cacat karena tidak ada dinding tabung akibat proses joggling takikan konsentrasi tegangan yang terjadi terutama didaerah kampuh las dimana hampir seragam/homogen kesemua arah terjadinya cacat tersebut terlihat perbedaan yang mengakibatkan adanya daerah ketebalan yang sangat mencolok antara elastis. Saat tabung diberi beban daerah ujung lasan dan daerah cacat. (digunakan) tabung tersebut mengalami Dengan terjadinya penipisan dinding tegangan triaksial, yaitu tegangan yang tersebut maka parameter las yang terjadi pada arah sumbu X, Y dan Z adalah digunakan walaupun sudah sesuai dengan tegangan tarik, dan pada sumbu Z adalah WPS mengakibatkan terjadinya cacat tegangan tekan (arah tebal tabung) sebagai karena dinding yang tipis tersebut menerima reaksi dari adanya tegangan tarik. Akibat parameter las lebih besar dari yang adanya tegangan tekan pada sumbu X seharusnya. menimbulkan penipisin dinding tabung sedangkan pada sumbu Y dan Z yang mengalami tegangan tarik yang akan menimbulkan perpanjangan pada material tabung tersebut.
Efek konsentrasi tegangan pada saat tabung digunakan (diberi beban) di daerah ujung takikan akan terjadi konsentrasi tegangan yang melebihi kekuatan luluhnya, sehingga didaerah
HNO 1:3 7X3 sekitar takikan akan lansung muncul daerah
Gambar 8. Struktur makro lokasi kebocoran plastis. Dan mengakibatkan timbulnya
tegangan tarik triaksial pada arah sumbu Dari hasil pengukuran ketebalan X, Y dan Z adalah tegangan tarik, hal ini menunjukkan terjadinya penipisan didaerah sangat berbahaya karena menimbulkan kampuh sistem tumpang (joggle offset) hasil tabung berperilaku getas (patah getas). pengukuran dapat dilihat pada Gambar 9. artinya tabung tersebut memiliki laju
regangan yang sangat tinggi (laju perambatan retak sangat tinggi) dan pengeresan regangan yang juga tinggi.
Berdasarkann analisa Mekanika Retakan (Fracture Mechanics) takikan akan menjadi retak awal dan dapat merambat hingga menembus dinding tabung dengan ketebalan dinding tabung
Gambar 9. Penipisan dinding tabung
2,2 mm. Dari hasil perhitungan panjang retak kritis, a = 10,7 mm, karena retak kritis c
K a r e n a a d a n y a c a c a t y a n g
melebihi tebal bejana yaitu 2,2 mm, retak menyerupai takikan akan menjadi
akan menembus dinding tabung berupa konsentrasi tegangan yang tidak
kebocoran baru kemudian pecah. Kondisi homogen/menaikkan tegangan secara
ini disebut “bocor sebelum pecah/rusak” lokal di ujung takikan yaitu adanya faktor
atau “leak before break”. konsentrasi tegangan. Faktor konsentrasi
tegangan sangat dipengaruhi oleh bentuk Kegagalan tabung akibat adanya takikan, jika takikan semakin tajam maka bocor jika dilihat dari perancangan design semakin besar nilai faktor konsentrasi tabung telah memenuhi kriteria “bocor tegangannya. Efek takikan akan sebelum pecah/rusak” atau “leak before menyebabkan ketidak kontinyuan secara break”, karena a >> t. Artinya jika ada c
geometris (any geometril discontinuities) retakan/takikan maka tabung tidak pada bahan/komponen. langsung pecah atau meledak, tetapi Efek konsentrasi tegangan pada retakan merambat menembus tebal
68
Tabel 1. Hasil uji komposisi kimia
dinding tabung dan tidak sempat pecah. Yang terjadi hanya kebocoran karena tabung dirancang bocor dahulu sebelum meledak.
Ta k i k a n y a n g t e r j a d i p a d a sambungan las mempengaruhi juga terhadap tebal minimum yang diizinkan berdasarkan standar SNI 1452-2007 untuk tabung gas LPG 3 kg. Ketebalan minimum terbesar dinding tabung yang diizinkan adalah 1,97 mm, dengan ketebalan tabung ≥ 1,97 mm maka tabung dalam keadan aman untuk dipegunakan. Tetapi dengan adanya takikan maka tebal dinding tabung akan berkurang, dari hasil analisa perhitungan, maka tebal yang paling m i n i m u m d i i z i n k a n m a s i h a m a n dipergunakan adalah 1,57 mm.
Dari data di lapangan didapatkan tebal dinding tabung yang bocor sebesar 2,2 mm, tapi akibat adanya takikan dengan
tebal/panjang retakan 0,9 mm, maka di Dari pengujian komposisi kimia daerah takikan tersebut tebal dinding yang ditunjukkan pada tabel 1 tabung menjadi 1,3 mm. Karena ketebalan memperlihatkan bahwa kedua bahan badan dinding tabung menjadi 1,3 mm sehingga tabung masuk dalam rentang persyaratan ketebalan tabung tersebut berada dalam material baja berdasarkan JIS G 3116 SG keadaan yang sangat kritis yaitu berada 295 dan dan SNI 07-3018-2006. Dan bahan pada ketebalan yang paling minimum sekali badan tabung tersebut ditinjau dari unsur yang diizinkan berdasarkan SNI yaitu 1,57 kandungan karbon termasuk dalam mm dan berdasarkan standar JIS G 3116 klasifikasi baja karbon rendah (low carbon SG 295:2000 ketabalan minimumnya 1,6 steel).
mm. Artinya adanya takikan/retak yang Untuk melihat kemampuan las merupakan awal dari kebocoran sehingga (weldability) bahan badan tabung gas LPG jadi penyebab tebal dinding tabung menjadi 3 kg mengacu pada nilai kesetaraan karbon berubah ketebalannya yang tidak sesuai (Carbon Equivalen) berdasarkan rumus dari lagi dengan standar SNI 1452. 2007 dan JIS International Institute of Welding (IIW) dan G3116 SG 295: 2000. standar ASME–IX 2007 QW-403.26. Dari hasil analisa perhitungan tebal Dimana nilai CE dari hasil pengujian yang diizinkan berdasarkan SNI dan JIS spectrometri pada tabung yang bocor yaitu jika t ≤ tminimum (1,3 ≤ 1,57) maka (0,348%). Tabung tersebut mempunyai
ketebalan dinding tabung sangat berbahaya kemampuan untuk dilasnya baik karena dan riskan terhadap kebocoran dan nilai CE < 0,40%.
rusak/pecah juga terhadap kemungkinan- Dari hasil pengujian komposisi kimia kemungkinan lainnya. dapat dihitung nilai sensitivitas retak lasan (P . Nilai sensitivitas retak (P ) pada cm cm
tabung yang bocor (0,242 %) nilainya lebih
Hasil Uji Komposisi Kimia tinggi yang akan memicu terjadi retak
Hasil pengujian komposisi kimia (crack) pada lasan. Sehingga tabung yang pada tabung gas LPG 3 kg dari hasil bocor akan lebih sensitif terhadap retak pengujian spektrometri yang kesesuaian lasan. Namun tabung tersebut berada dengan SNI 07-3018-2006 dan JIS G 3116 - pada nilai sensitivitas retak (Pcm) yang 2000 SG 295 adalah sebagai berikut :
Unsur Komposisi (%) JIS G 3116 C 0,193 0,20 max Si 0,0341 0,35 max Mn 0,893 1,00 max P 0,0145 0,040 max S 0.0038 0,040 max Cr 0,0219 ---Mo 0,0010 ---Ni 0,0123 ---Al 0,0306 ---Co 0,0078 ---Cu 0,0122 ---V 0,0017 ---W 0,0017 ---Ti - ---Nb - ---B - ---Fe 98,8 CE 0,348 0,40 max Pcm 0,242 0,23 max
69
Parameter Uji Rumus Hasil
Tebal Awal, T0(mm) T01 2,24 T02 2,26 T03 2,24 T0range 2,24 Lebar Awal, W0(mm) W01 6,01 W02 5,99 W03 6,01 W0range 6,00
Luas Penampang Awal, A0
(mm2) A0 13,44
Tebal Akhir, Ti(mm) Ti 1,84
Lebar Akhir, Wi (mm) Wi 4,53
Luas Penampang Akhir,Ai
(mm2) Ai 8,34
Susut Penampang Akhir, % (A0-Ai)/A0x100% 37,95
Panjang Ukur Awal, Lo(mm) L0 25
Panjang Ukur Akhir, Li(mm) Li 27,20
Regangan, (%) (Li-L0)/L0x100% 8,8
Beban Tarik Maksimum, Fmax
(kgf) Fmax 890.4
Kuat Tarik,su (kgf/mm2) su 66,25
Beban Luluh, (kgf) F 0,2% 792,8
Kuat Luluh, sy (kgf/mm2) s 0,2% 58,99
Parameter uji Material Uji
Tarik 1 Tarik 2 G3116JIS
Kuat Tarik,
kg/mm2 42,00 37,80 44,00
Sampel Uji Sifat tampak Root Bend 1 Bagus Root Bend 2 Bagus Face Bend 1 Retak, 22,5 mm Face Bend 2 Retak, 23,60 mm
mendekati nilai kritisnya maksimal yaitu Pengujian Kekerasan
0,23 % max, akibatnya mempengaruhi Pengujian kekerasan menggunakan terhadap sifat mekanik hasil lasan yaitu nilai Micro Hardness Vickers dengan beban 100 kekuatan tarik dan keuletan (ductility) akan gf dengan waktu penekanan 10 detik. semakin rendah/kecil. Pengujian ini dilakukan dari arah pusat
lasan (weld metal) ke arah kiri menuju base
Pengujian Tarik metal, distribusi penjejakan kekerasan pada
Hasil pengujian uji tarik material tabung yang bocor seperti terlihat pada tabung gas LPG 3 kg dapat dilihat pada Gambar 10.
Tabel 2 dan Tabel 3 di bawah ini, dan
perbandingan kedua material tabung gas LPG 3 kg dengan standar JIS G 3116 SG 295- 2000.
Tabel 2. Hasil uji tarik material tabung
Gambar 10. Distribusi lokasi uji kekerasan Tabel 5. Grafik uji kekerasan
Berdasaran data grafik kekerasan
Gambar 10 dan Tabel 5 untuk tabung yang
Tabel 3. Hasil uji tarik lasan bocor perubahan yang terjadi antara nilai
kekerasan rata-rata material badan tabung terhadap nilai kekerasan rata-rata pada sambungan las cukup signifikan. Dengan
kenaikan kekerasan rata-rata pada daerah sambungan las sebesar 8,462% (18,31% HV) terhadap kekerasan rata-rata material
Pengujian Bending
badan tabung (210,65 HV). Kenaikan Hasil pengujian bending sesuai
kekerasan yang paling terbesar berada dengan ASME Section IX, seperti pada
antara fusion line dengan weld metal Tabel 4, dibawah ini.
sebesar 11.60% (25,11 HV).
Jika dilihat dari grafik di atas ada
Tabel 4. Hasil uji bending lasan
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
70
line dengan HAZ sebesar 0,56% (1,21 HV). nilai kekuatan tarik yang dihasilkan lebih
Perbedaan yang sangat besar inilah yang rendah dan tidak masuk dalam persyaratan memicu terjadinya retak/crack saat standar ASME IX QW-153 bahwa kekuatan pengujian bending pada face bend yang tarik minimal yang diizinkan kurang dari 5% lokasi retakan ada di fusion line. Karena kekuatan tarik minimum bahannya. Hal ini perubahan nilai kekerasan yang cukup dikarenakan bahwa pengujian kekerasan tinggi akan menurunkan keuletan, mengabaikan aspek-sapek takikan ataupun sehinggga terjadi retakan di daerah aspek lainnya dan pengujiannya terlokalisir. tersebut. Dengan panjang retakan pada Sedangkan pengujian tarik dilakukan
face bend sebesar 22,50 mm dan 23,60 mm. terhadap seluruh penampang spesimen
sehingga jika ada takikan/efek konsentrasi Jika perubahan nilai kekerasan
rata-tegangan akan mempengaruhi nilai rata pada daerah weld metal, fusion line,
kekuatannya. Selain itu yang mepengaruhi
HAZ, recrystallized zone dan base metal
nilai kekuatan adalah kandungan relatif kecil akan meningkatkan keuletan
komposisis kimia. daerah sambungan lasan tabung tersebut
walaupun tidak signifikan pada daerah Hasil uji struktur makro pada tabung tertentu. Tetapi jika perubahan nilai yang bocor akibat adanya cacat yang kekerasan rata-rata pada daerah weld menyerupai takikan di daerah sambungan
metal, fusion line, HAZ, recrystallized zone las meningkatkan kecenderungan tabung
dan base metal tinggi dan terjadi perbedaan berperilaku getas (patah getas) dengan yang fluktuatif sangat tajam dengan daerah cara:
lainnya, maka keuletan (ductitity)
1. Menghasilkan konsentrasi
sambungan lasan tabung tersebut akantegangan setempat yang tinggi.
turun dengan terjadinya retakan (crack) saat
2. Menghasilkan tegangan tarik
di uji bending.
triaksial.
Hubungan antara nilai sensitivitas retak
(P ) dengan niali kekuatan tarik pada cm
3. Menghasilkan pengerasan
daerah sambungan lasan adalah jika nilai
regangan setempat dan retakan yang
sensitivitas retaknya tinggi maka kekuatan
tinggi.
sambungan las akan turun. Karena tabung
4. Menghasilkan laju regangan di
tersebut mempunyai nilai sensitivitas yangdaerah takikan yang tinggi.
mendekati nilai kritis, maka hasil dari
Cacat yang menyerupai takikan kekuatan tariknya relatif lebih rendah
merupakan cacat geometri akibat dari dibandingkan dengan kekuatan tarik
kesalahan fabrikasi yang tidak sesuai materialnya sendiri. Sehingga lokasi
dengan prosedur las yang mana terjadi patahan hasil uji tarik kedua tabung tersebut
penipisan dinding tabung sehingga terjadi di HAZ yang nilai kekuatannya relatif
parameter las yang digunakan akan rendah. Dari hasil uji bending karena nilai
menjadi lebih besar sehingga terjadinya sensitivitas retak (P ) tinggi, maka keuletan cm
cacat las pada akar las. Jenis cacatnya daerah sambungan lasan akan turun, yang
yang terjadi pada tabung bocor dapat diindikasikan dengan adanya retakan pada
diindikasikan dari jenis cacatnya yaitu sambungan lasan.
lelehan akar las (burn through) yang terjadi Nilai kekerasan badan tabung akibat logam dasar yang mencair tetapi (material) tidak jauh berbeda dan nilainya tidak terisi oleh logam pengisi.
relatif sama, namun nilai kekerasan setelah proses pengelasan mempunyai perbedaan
yang signifikan di daerah lasan. Analisa Mekanika Retakan Hubungan nilai kekerasan dengan
kekuatan tarik pada sambungan las tabung Dari data Tabung gas LPG 3 kg yang yang bocor adalah jika nilai kekerasannya bocor dapat dianalisa dengan tinggi maka kekuatannya akan naik. Tetapi menggunakan kriteria “bocor sebelum
71
=
pecah” atau “leak before break”. Tabung Untuk mencari nilai K secara Ic
gas LPG 3 kg yang terbuat dari dari bahan spesifik pada tabung yang bocor baja karbon rendah (low carbon) tebal menggunakan rumus sebagai berikut :
1/2
dinding tabung 2,2 mm tegangan luluh 58,99 K = n (E. σ . ε )Ic y f
2
kg, tekanan saat dipakai 25,8 kg/cm . Retak Dimana : n = Koefesien pengerasan yang terdapat dalam bahan berbentuk semi regangan, E = Modulus Young, σ .= y
eliptik arah bidang utama retak, tegak lurus Kekuatan luluh, ε = Regangan sebenarnya f
pada tegangan melingkar. Retak yang saat patah. terdapat pada sambungan las yang berupa
takikan panjang retakannya 0,9 mm. Besar retak kritis yang menimbulkan kebocoran pada tabung gas dapat dihitung dengan ktiteria “leak before break”. Berdasarkan
2
data Tabel 2 bahawa A 13,44 mm dan A o f
2 2
8,34 mm , kekuatan tarik 66,25 kg/mm dan
2
kekuatan luluh 58,99 kg/mm dan modulus
2
elastisitas untuk baja 21000 kg/mm
Gambar 12. Geometri retak yang terjadi pada
Besar faktor intensitas tegangan ditentukan
posisi tabung sedang digunakan dengan rumus :
U n t u k m e n d a p a t n i l a i n menggunakan teknik literasi berdasarkan rumus:
Dimana : a = Kedalamam retak, σ = Tegangan nominal, Q = parameter bentuk
retak, dengan rasio a/2c, bisa dilihat dari Maka nilai n dapat ditentukan nilainya gambar hubungan antara Q dengan rasio
adalah 0,1
bentuk retak a/2c. K = n (E. σ . ε ) 1/2
Ic y f
1/2
K = 0,1 (21000 x 589.9 x 0,478)Ic
= 24, 31 Mpa
σ = 152, 45 MPa, berdasarkan persamaan
Dimana : P = Tekanan pada tabung, D = 2 K . Diameter dalam tabung, t = Tebal dinding I
tabung. Dimana σ/σ = 0,26 dan 2c = 3 maka Q = 1,6 o
maka besar panjang retak kritis (a ) yang c
menimbulakan kebocoran/perpatahan pada tabung adalah:
a =c
a = 10,7 mm.c
Jadi retak kritis (a ) 10,7 mm c
melebihi tebal tabung 2,2 mm, dengan
Gambar 11. Parameter bentuk retak Q untuk demikian retak akan menembus dinding
retak permukaan dan retak dalam eliptik. tabung berupa kebocoran baru kemudian
72
pecah. Kondisi ini disebut “bocor sebelum
t = 2,5 = 1,92 mm pecah/rusak” atau “leak before break”.
t min = 1,92 + 0,05 = 1,97 mm
Analisa Ketebalan Bahan yang Diizinkan
Berdasarkan SNI Ketebalan minimum dinding tabung
Ta k i k a n y a n g t e r j a d i p a d a
yang diizinkan adalah 1,97 mm, untuk bisa sambungan las mempengaruhi juga
dipergunakan, jika ketebalan tabung ≥ 1,97 terhadap tebal minimum yang diizinkan
mm maka tabung dalam keadan aman dan berdasarkan standar SNI 1452 2007 untuk
memenuhi standar SNI. Tetapi dengan tabung gas LPG 3 kg. Tebal dinding tabung
adanya takikan maka tebal dinding tabung kontruksi 2 bagian berdasarkan perhitungan
akan berkurang, dengan menggunakan rumus (AS 2469-1998) adalah sebagai
rumus persamaan di atas maka tebal yang berikut adalah:
paling minimum yang diizinkan dan masih aman dipergunakan akibat adanya takikan. Dimana untuk tabung gas LPG 3 kg berdasarkan JIS G 3116 SG 295 maka tegangan luluh minimal adalah 295 MPa, dengan diameter luar tabung 261,92 mm,
2
dengan tekanan uji 31 kg/cm . Diketahui Do = 261,92 mm, Ph = 3,1 MPa, f = 265,5 MPa, maka t dapat ditentukan :
t minimum = t + CA, Dimana : t adalah tebal minimum badan tabung (mm) diambil nilai terbesar hasil perhitungan, Di adalah
diameter dalam tabung (mm), Do adalah t = diameter luar tabung (mm), Rm adalah kuat
t = 1,52 mm tarik minimum (MPa), Ph adalah tekanan uji
(MPa), f adalah tegangan maksimal yang t minimum = 1,52 + 0,05 = 1,57 mm diperbolehkan, diambil 90% dari nilai yield
strength material tabung yang digunakan, Dari hasil perhitungan berdasarkan bila nilai f dari yielg strength lebih besar dari SNI ketebalan yang paling minimum untuk 60% nilai tensile strength (Rm), maka nilai f tabung yang masih diizinkan adalah 1,57 yang digunakan adalah 60% Rm, CA adalah mm. Dengan panjang takikan 0,9 mm
corrosion allowance sebesar 0,01 mm sehingga ketebalan menjadi 2,2 - 0,9 = 1.3
pertahun dengan perhitungan umur pakai 5 mm, berati tabung dalam keadaan kritis dan
tahun. tidak sesuai dengan standar SNI.
Dari data didapatkan bahan untuk tabung gas PLG 3 kg berdasarkan standar
KESIMPULAN DAN SARAN
JIS G 3116 SG 295 kekuatan tarik minimumadalah 440 MPa, diameter dalam tabung Kesimpulan
adalah 260 mm. Berapa tebal minimum Dari hasil penelitian dan pengujian badan tabung yang terbesar diambil. terhadap tabung gas LPG 3 kg yang tidak Diketahui : Rm = kekuatan tarik minimum bocor maupun tabung yang bocor dapat 440 MPa, Do = diameter luar tabung 260 ditarik suatu kesimpulan yaitu :
mm, maka t minimum didapatkan :
73
1. Persyaratan spesikasi bahan badan JIS Handbook, “Ferrous Materials &
tabung secara umum memenuhi
Metallurgy I”, Japanese Standards
standard JIS G3116SG 295.
Association, (2000), 674-678
JIS Handbook, “Ferrous Materials &
2. Dari hasil uji komposisi kimia tabung
Metallurgy II”, Japanese Standards
yang bocor mempunyai nilai CE <
Association, (1979), pp 495-501.
0,40%, sehingga mempunyai
Suratman, Rochim, “Panduan Proses
kemampuan untuk dilas, tetapi nilai
Perlakuan Panas” ITB, Bandung,
sensitivitas retaknya (P ) mendekati
cm(1994), pp 38-41.
nilai kritis (2,3%) sehingga nilai
Suratman, Rochim, “Panduan Proses
kekuatan tarik dan keuletannya pada
Perlakuan Panas” ITB, Bandung,
sambungan las menjadi turun.
(1994), pp 38-41.
3. Kegagalan terjadi akibat adanya ASM Metal Handbook, “Atlas of
penipisan dinding tabung didaerah
Microstructures of Industrial Alloys”,
kampuh las setelah proses joggling
Volume 7, 8 Edition, Materials Park,
thsehingga parameter las yang
Ohio 44073, (1972), pp 18.
digunakan menjadi lebih besar yang SNI 05-3563-1994, “Bejana Tekan”,
mengakibatkan cacat burn through
Badan Standarisasi Nasional, pp
yang menyerupai takikan yang
149, 191.
merupakan inisiasi terjadinya retak SNI 07-3018-2006, “Baja Lembaran,
yang merambat menembus dinding
Pelat dan Gulungan Canai Panas
tabung sehingga terjadi kebocoran.
untuk Tabung Gas (Bj TG)”, ICS
4. Kebocoran tabung tersebut akibat
77.140.10, Badan Standarisasi
kesalahan fabrikasi dan bukan
Nasional, pp 2-3.
kesalahan dari rancangan (design) SNI 1452:2007, “Tabung Baja LPG”, ICS
karena tabung sudah dirancang
23.020.30, Badan Standarisasi
dalam kondisi “leak before break”.
Nasional.
ASM Handbook, Volume 6, “Welding
Brazing and Soldering”, (1993),
602-Saran
625, 1084.
1. Perlu pengawasan yang ketat pada ASTM, Volume 03.01, Metals,
saat proses forming sebab
“Mechanical Testing“, E 8M-04,
parameter las yang digunakan
Standard Test Methods for Tension
konstan dan otomatis sehingga
Testing of Metallic Materials [metric],
apabila terjadi perbedaan ketebalan
(2004), 1-3.
akan menyebabkan cacat las.
Khan, Ibrahim Md., “Welding Science
2. Perlu pengawasan yang ketat pada
and Technology”, New Age
saat pengujian hidrostatik test sebab
Internasional Publisher, New Delhi,
cacat tersebut sebenarnya sudah
(2007), pp 105-106, 108, 180-183,
dapat terdeteksi pada saat uji Dieter, G.E., “Mechanical Metallurgy”, SI
tersebut sehingga tidak akan
Metric Edition, McGraw-Hill Book
beredar di pasaran.
Company (UK), Limited, Toronto,
(1988), 60-65, 262-271,
353-361.
DAFTAR PUSTAKA
Kou, Sindo, “Welding Metallurgy”,
ASME IX, “Welding and Brazing
Second Edition, John Wiley & Son,
Qualifications”, ASME Boiler &
Inc., (2003), 170-172.
Pressure Vessel Code, New York,
(2007), 4-10,
74
Easterling, Kenneth, “Introduction to the SNI 07-3018-2006, “Baja Lembaran,
Physical Metallurgy of Welding”,
Pelat dan Gulungan Canai Panas
Butterworths & Co. Ltd., London,
untuk Tabung Gas (Bj TG)”, ICS
(1983), 104-105, 156-181.
77.140.10, Badan Standarisasi
A S M H a n d b o o k , V o l u m e 9 ,
Nasional, pp 2-3.
“ M e t a l l o g r a p h y a n d SNI 07-0408-1989, “Cara Uji Tarik
Microstructures”, Formerly Ninth
Logam”, Badan Standarisasi
Edition, Metals Handbook, USA,
Nasional.
(1985).
SNI 07-0410-1989, “Cara Uji Lengkung
ASM Metals Handbook Ninth Edition,
Tekan”, ICS 77.040.10, Dewan
Volume 11, “Failure Analysis and
Standarisasi Nasional.
Prevention”, Metals park, Ohio, Shimadzu Micro Hardness Tester,
1986. pp 49, 51.
“Vickers Hardness Number Table”,
Krauss, George., “Steels: Heat
Shimadzu, Corporation Kyoto
Treatment and Processing
Japan.
Principles”, ASM International, Kusharyanto, “Pengantar Analisa
Material Park, Ohio 440073,
Kegagalan Logam”. Jurusan
(1990), pp 130-133.
Teknik Metalurgi, UNJANI,
Suratman, Rochim, “Panduan Proses
Bandung, 2007.
Perlakuan Panas” ITB, Bandung, ASM, “Handbook of Residual Stress and
(1994), pp 38-41.
Deformation of Steel” ASM
ASM Metal Handbook, “Atlas of
International, Material Park, Ohio,
Microstructures of Industrial
2002 (#06700G), pp 1/1, 1/13,
th
1/15.
Alloys”, Volume 7, 8 Edition,
Materials Park, Ohio 44073,
(1972), pp 18.
SNI 05-3563-1994, “Bejana Tekan”,
Badan Standarisasi Nasional, pp
149, 191.
23
ANALISIS KEPUASAN KONSUMEN DALAM PEMAKAIAN LPG 3 KG
DI KOTA DUMAI
Sirlyana
1*, Tioma Hita
21*
Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Dumai, Staf Pengajar Teknik Industri Sekolah
Tinggi Teknologi Dumai
2