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
2012
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
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
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
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
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 LAMPIRAN
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
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
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
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.html4. 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 “
