PERENCANAAN PENGELASAN UPPER DRUM KAPASITAS 3500 KG/JAM DENGAN TEKANAN 33 KG/CM²
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
welding). (Djokosetyardjo, 2003)
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
dankonstruksiditentukanoleh(American
menggunakan
Society
of
metode,material
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
3.500 kg/jam dengan tekanan 33 kg/cm².
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. Dinding dan head pada upper drum menggunakan kampuh double V 600.
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
i
ii
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
sehingga Tugas Akhir ini bisa terselesaikan dengan tepat waktu.
iii
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
Rahamat
iv
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
2.3.4
Kawat Las E 7018 ..................................................................................
18
v
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
32
BAB III
Cacat Pengelasan ....................................................................................
: 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
3.5
Alir Proses Garis Besar Fabrikasi Upper Drum .....................................
49
vi
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
vii
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
Tabel 4.3 Parameter pengelasan ......................................................................
62
viii
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
Gambar 3.9 Head Dishing Machine ................................................................
39
ix
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
Gambar 4.8 Detail CW1, CW4 ........................................................................
65
x
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 “
Sweden, 1984
xi
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
welding). (Djokosetyardjo, 2003)
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
dankonstruksiditentukanoleh(American
menggunakan
Society
of
metode,material
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
3.500 kg/jam dengan tekanan 33 kg/cm².
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. Dinding dan head pada upper drum menggunakan kampuh double V 600.
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
i
ii
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
sehingga Tugas Akhir ini bisa terselesaikan dengan tepat waktu.
iii
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
Rahamat
iv
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
2.3.4
Kawat Las E 7018 ..................................................................................
18
v
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
32
BAB III
Cacat Pengelasan ....................................................................................
: 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
3.5
Alir Proses Garis Besar Fabrikasi Upper Drum .....................................
49
vi
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
vii
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
Tabel 4.3 Parameter pengelasan ......................................................................
62
viii
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
Gambar 3.9 Head Dishing Machine ................................................................
39
ix
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
Gambar 4.8 Detail CW1, CW4 ........................................................................
65
x
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 “
Sweden, 1984
xi