Laporan Kerja Praktik
PT. INDUSTRI KERETA API (PERSERO) MADIUN, JAWA TIMUR
SP OT WEL WE L D I NG H E A T TI NT PADA “ EVALUASI PEMBERSIHAN SPOT WA L L KERETA API 438 CAR MENGGUNAKAN PERMUKAAN SI D E WAL NDI NG & AC A C I D PI C K L I N G ” KOMBINASI METODE GRI NDI Oleh : Mutiara Monica 13714057
Diajukan sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah MT4091 Kerja Praktik
PROGRAM STUDI TEKNIK MATERIAL FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2017
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
LEMBAR PENGESAHAN
SP OT WEL WE L D I NG H E A T TI NT PADA “ EVALUASI PEMBERSIHAN SPOT WA L L KERETA API 438 CAR MENGGUNAKAN PERMUKAAN SI D E WAL NDI NG & AC A C I D PI C K L I N G ” KOMBINASI METODE GRI NDI
Oleh : Mutiara Monica NIM: 13714057
Telah disetujui dan disahkan di Madiun pada
2017 oleh:
Dosen Pembimbing Kerja Praktik
Pembimbing Kerja Praktik
Dr. Eng. R. Dadan Ramdan
Tarmuji
(NIP: 197711112010121003) 197711112010121003)
(NIP: 99990078)
Manager Process
Manager Database SDM
M. Evan Wiryawan
Sugiyanto
(NIP: 991000012)
(NIP: 999200043)
II
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
LEMBAR PENGESAHAN
SP OT WEL WE L D I NG H E A T TI NT PADA “ EVALUASI PEMBERSIHAN SPOT WA L L KERETA API 438 CAR MENGGUNAKAN PERMUKAAN SI D E WAL NDI NG & AC A C I D PI C K L I N G ” KOMBINASI METODE GRI NDI
Oleh : Mutiara Monica NIM: 13714057
Telah disetujui dan disahkan di Madiun pada
2017 oleh:
Dosen Pembimbing Kerja Praktik
Pembimbing Kerja Praktik
Dr. Eng. R. Dadan Ramdan
Tarmuji
(NIP: 197711112010121003) 197711112010121003)
(NIP: 99990078)
Manager Process
Manager Database SDM
M. Evan Wiryawan
Sugiyanto
(NIP: 991000012)
(NIP: 999200043)
II
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan men yelesaikan laporan kerja kerj a praktik PT. praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) yang berjudul “Evaluasi Pembersihan Spot Welding Heat Heat Tint pada pada Permukaan Side Wall Kereta Api 438 Car Menggunakan Kombinasi Metode Grinding & Acid & Acid Pickling . ”
Banyak pengalaman baru yang penulis dapatkan selama kegiatan kerja praktik yang belum pernah dirasakan di bangku bangku kuliah. Penulis dapat melihat langsung bagaimana proses kerja dan alat-alat yang digunakan untuk manufaktur kereta api. Selain itu penulis juga dapat mengamati secara langsung langkah kerja, kerjasama tim, dan etos kerja yang diperlihatkan selama berada di lingkungan. PT. Industri Kereta Api (Persero). Dan hal yang terpenting adalah bagaimana penulis dapat mengaplikasikan teori-teori yang telah dipelajari di perkuliahan untuk memecahkan suatu masalah nyata di perusahaan tersebut. Kegiatan kerja praktik yang telah dilakukan ini tentunya tidak akan terlaksana dengan baik jika tidak dibantu oleh beberapa pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Tuhan Yang Maha Esa yang memberikan rahmat dan nikmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan ini. 2. Bapak Dr.Ir. Hermawan Judawisastra selaku Ketua Program Studi Teknik Material, Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara, Institut Teknologi Bandung. 3. Bapak Dr.Eng. Raden Dadan Ramdan selaku dosen penanggung penanggung jawab kerja praktik program studi Teknik Material, Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara, Institut Teknologi Bandung.
III
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
4. Bapak Tarmuji selaku Pembimbing kerja praktik di Teknologi Produksi PT. Industri Kereta Api (Persero). 5. Bapak Median Ari Widodo, Bapak Andri Dwi Cahyono, Bapak Adli Bianto, Bapak Agus Purnomo dan Bapak Zainal Mahfud yang telah membantu observasi lapangan di workhop PT. Industri Kereta Api (Persero). 6. Anissa Isnaini, Helmi Majid, Achmilda Cahya H, Dika Rianto, dan teman-teman saat kerja praktik di PT. Industri Kereta Api (Persero). 7. Serta semua pihak lainnya yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dan mendukung penulis dalam pelaksanaan kegiatan kerja praktik di PT. Industri Kereta Api (Persero). Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada laporan ini. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan laporan ini. Penulis berharap laporan ini dapat membantu para pembaca untuk mengenal lebih dekat dunia industri kereta api dan material serta dapat dijadikan referensi untuk keperluan pendidikan dan dapat bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.
Madiun, 4 Juli 2017
Penulis
IV
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
ABSTRAK
PT. Industri Kereta Api (Persero) merupakan badan usaha yang bergerak di bidang industri manufaktur sarana kereta api dan transportasi terpadu pertama di Asia Tenggara. Bahkan produknya telah diekspor ke beberapa Negara seperti Bangladesh, Filipina, Malaysia, Thailand, Singapura dan Australia. Dalam memenuhi permintaan pasar yang tinggi diperlukan peningkatan kualitas produk agar dapat bersaing dengan industri manufaktur kereta api yang lain di tingkat internasional. Peningkatan kualitas produk dapat dilakukan dengan pemilihan material yang berkualitas dan penggunaan teknik produksi yang tepat. Penggunaan teknik produksi yang tepat dapat mengatasi berbagai masalah pada proses manufaktur. Salah satunya adalah penanganan masalah fenomena heat tint akibat spot welding yang terjadi pada side wall kereta api 438 car bermaterial stainless steel 304 (austenitic stainless steel). Fenomena heat tint tersebut tentunya sangat mengganggu tampilan body kereta api dan dapat menimbulkan korosi seperti pitting corrosion, stress corrosion cracking dan crevice corrosion jika diaplikasikan pada lingkungan yang agresif. Hal tersebut dapat diatasi dengan berbagai metode pembersihan heat tint seperti grinding, sand blasting, nylon brushing, water jetting, acid pickling, passivation, electropolishing, dll. Namun untuk kasus ini, dipilih kombinasi metode grinding dan acid pickling (campuran HNO3 dan HF) karena lebih efektif untuk menghasilkan permukaan yang bersih dan dari segi biaya lebih ekonomis.
Kata kunci : heat tint, spot welding, side wall, korosi, grinding, acid pickling
V
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
DAFTAR ISI
COVER .................................................................................................................................. I LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................................II KATA PENGANTAR ................................................................................................... III-IV ABSTRAK .......................................................................................................................... V DAFTAR ISI .............................................................................................................. VI-VIII DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... IX-X DAFTAR TABEL .............................................................................................................. XI BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................................... 1.1 Latar Belakang ....................................................................................................... 1 1.2 Tujuan dan Ruang Lingkup ................................................................................... 2 1.3 Metodologi Pekerjaan ............................................................................................ 2 BAB II STUDI LITERATUR ................................................................................................ 2.1 Profil Perusahaan PT. INKA (Persero) ............................................................. 4-26 2.1.1 Sejarah Singkat PT. INKA (Persero) ............................................................. 4 2.1.2 Struktur Organisasi PT. INKA (Persero) ...................................................... 5 2.1.3 Proses Produksi PT.INKA (Persero) ............................................................. 9 2.1.4 Deskripsi Produk PT.INKA (Persero) ......................................................... 12 2.2 Deskripsi Material Stainless Steel SUS 304 ........................................................ 26 2.3 Mekanisme Pembentukan Lapisan Anti Karat Material Stainless Steel ............. 27 2.4 Jenis-Jenis Korosi pada Stainless Steel .......................................................... 28-34 2.4.1 Uniform Corrosion (Korosi Merata) .......................................................... 28 2.4.2 Pitting Corrosion (Korosi Sumuran) .......................................................... 28 2.4.3 Crevice Corrosion (Korosi Celah) ............................................................. 31
VI
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
2.4.4 Galvanic Corrosion ..................................................................................... 31 2.4.5 Intergranular Corrosion .............................................................................. 33 2.4.6 Stress Corrosion Cracking .......................................................................... 34 2.5 Jenis - Jenis Cacat Permukaan pada Stainless Steel ....................................... 34-37 2.5.1 Heat Tint dan Oxide Scale (Kerak Oksida) ................................................ 35 2.5.2 Weld Defect (Cacat Las) ............................................................................. 36 2.5.3 Rough Surface (Permukaan Kasar) ............................................................. 37 2.5.4 Iron Contamination (Kontaminasi Besi) .................................................... 37 2.5.5 Organic Contamination (Kontaminasi Organik) ........................................ 37 2.6 Faktor - Faktor yang Mempengaruhi Terbentuknya Heat Tint ........................... 38 2.7 Metode – Metode Surface Finishing untuk Material Stainless Steel ............. 38-47 2.7.1 Grinding dan Polishing ............................................................................... 38 2.7.2 Blasting ....................................................................................................... 40 2.7.3 Brushing ..................................................................................................... 40 2.7.4 Water Jetting ............................................................................................... 41 2.7.5 Pickling ....................................................................................................... 42 2.7.6 Passivation & Decontamination .................................................................. 46 2.7.7 Electropolishing ......................................................................................... 46 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................................................ 3.1 Perumusan Masalah ............................................................................................. 49 3.2 Studi Literatur ..................................................................................................... 49 3.3 Wawancara dan Diskusi ...................................................................................... 49 3.4 Observasi Lapangan ............................................................................................ 49 3.5 Penentuan Parameter ........................................................................................... 50 3.6 Pengumpulan Data .............................................................................................. 52 3.7 Analisis ............................................................................................................... 52 3.8 Kesimpulan ......................................................................................................... 53 BAB IV DATA DAN ANALISIS ........................................................................................... 4.1 Data ................................................................................................................. 54-63 VII
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
4.1.1 Hasil Observasi Lapangan ............................ .................................................. ............................................. ......................... .. 54 4.1.2 Deskripsi Larutan Pickling Larutan Pickling & & Sand Sponge ....................................... Sponge ................................................ ......... 55 4.1.3 Pengamatan Laju Korosi ......................................... ............................................................... .................................... .............. 57 4.2 Analisis .......................................... ................................................................ ............................................ ............................................. ......................... .. 64 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................... ............................................................... ........................................ .................. 5.1 Kesimpulan ........................................... .................................................................. ............................................. ....................................... ................. 68 5.2 Saran .......................................... ................................................................. ............................................. ............................................. ............................ ..... 68 DAFTAR PUSTAKA ........................................... .................................................................. ............................................. ....................................... ................. 69 LAMPIRAN ........................................... ................................................................. ............................................ ............................................ .................................... .............. 6.1 MSDS 6.1 MSDS (Material Safety Data Sheet) HF ......................................... .............................................................. ..................... 70 6.2 MSDS 6.2 MSDS (Material Safety Data Sheet) HNO Sheet) HNO3 ........................................... ......................................................... .............. 77
VIII
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2.1 Logo PT. INKA (Persero).............................................................. (Persero)...................................................................... ........ 4 2. Gambar 2.2 Struktur Organisasi PT. INKA (Persero) ........................................... ............................................... .... 6 3. Gambar 2.3 Proses Perakitan Carbody Carbody ................................................... ................................................................... ................. 11 4. Gambar 2.4 Kereta Ekonomi AC (K3 AC) ................................................... ............................................................. .......... 12 5. Gambar 2.5 Kereta Eksekutif (K1 – (K1 – ARGO) ARGO) .......................................... ........................................................... ................. 13 6. Gambar 2.6 Lokomotif Diesel Hidrolik CC300 ........................................... ..................................................... .......... 14 7. Gambar 2.7 Kereta Rel Listrik (KRL) ............................................ ................................................................... ......................... .. 16 8. Gambar 2.8 Kereta Rel Diesel Indonesia (KRD-I) ............................................ ................................................. ..... 17 9. Gambar 2.9 Railbus 2.9 Railbus .......................................... ................................................................ ............................................ ................................ .......... 19 10. Gambar 2.10 Kereta Inspeksi .......................................... ................................................................. ....................................... ................ 20 20 11. Gambar 2.11 Track Motor Car ..................... Car ........................................... ............................................. .................................... ............. 21 12. Gambar 2.12 Inobus 2.12 Inobus Articulated Bus ............................................ ................................................................... ......................... .. 22 13. Gambar 2.13 Gerbong Ballast Gerbong Ballast (ZZOW) (ZZOW) .............................................. .................................................................. ..................... 23 14. Gambar 2.14 Gerbong Oil Tank ......................................... ............................................................... .................................... .............. 24 15. Gambar 2.15 Gerbong Pulp Gerbong Pulp Wagon ........................................... .................................................................. ............................ ..... 25 16. Gambar 2.16 Mekanisme Self Healing Stainless Stainless Steel ........................................... ........................................... 27 17. Gambar 2.17 Piting 2.17 Piting Corrosion pada Corrosion pada Stainless Steel ............................................. ............................................... .. 28 18. Gambar 2.18 Proses Inisiasi Pitting Inisiasi Pitting Corrosion Corrosion .................................................... ...................................................... ... 29 19. Gambar 2.19 Proses Propagasi Pitting Propagasi Pitting Corrosion Corrosion .............................................. .................................................. ..... 29 20. Gambar 2.20 Grafik Pengaruh Temperatur terhadap Pitting Corrosion ............... Corrosion ................. .. 30 21. Gambar 2.21 Grafik Pengaruh Konsentrasi Cl - terhadap Pitting terhadap Pitting Corrosion ...... Corrosion ........... ..... 30 22. Gambar 2.22 Mekanisme Crevice Corrosion Corrosion ................................................ ......................................................... .......... 31 23. Gambar 2.23 Contoh Galvanic Corrosion ......................................... .............................................................. ..................... 32 24. Gambar 2.24 Seri Galvanik G alvanik pada Air Laut 10 °C .......................................... .................................................... .......... 32 25. Gambar 2.25 Mekanisne Galvanic Corrosion Corrosion ........................................... ........................................................ .............. 33 26. Gambar 2.26 Mekanisme Intergranular Mekanisme Intergranular Corrosion ....................................... Corrosion ................................................ ......... 34 27. Gambar 2.27 Jenis - Jenis J enis Cacat Permukaan .......................................... ........................................................... ................. 34 28. Gambar 2.28 Heat 2.28 Heat Tint Akibat Tint Akibat Pengelasan ............................................ ............................................................. ................. 35 29. Gambar 2.29 Weld Spatter ............................................ .................................................................. ........................................... ..................... 37 30. Gambar 2.30 Proses Grinding ................... Grinding .......................................... .............................................. ....................................... ................ 39 31. Gambar 2.31 Proses Polishing Proses Polishing ...................... ............................................ ............................................. .................................... ............. 39 32. Gambar 2.32 Proses Sand Blasting .......................................... ................................................................. ................................ ......... 40 33. Gambar 2.33 Proses Nylon Proses Nylon Brushing . ................................................. ...................................................................... ..................... 41 34. Gambar 2.34 Proses Water Jetting .................... Jetting .......................................... ............................................. ................................ ......... 41 35. Gambar 2.35 Proses Pickling Proses Pickling Menggunakan Menggunakan Metode Immersing Metode Immersing ........................... ........................... 43 36. Gambar 2.36 Proses Pickling Proses Pickling Menggunakan Menggunakan Metode Swabbing .......................... ............................ ... 44 37. Gambar 2.37 Proses Pickling Proses Pickling Menggunakan Menggunakan Metode Spraying .............................. .............................. 44 38. Gambar 2.38 Proses Electropolishing Proses Electropolishing ...................... ............................................ ............................................. ......................... .. 47 39. Gambar 2.39 Mekanisme Electropolishing Mekanisme Electropolishing .......................................................... ............................................................ ... 47 IX
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
40. Gambar 3.1 Proses Pre-Cleaning Proses Pre-Cleaning ........................................... .................................................................. ................................ ......... 51 41. Gambar 3.2 Proses Grinding ........................................... .................................................................. ....................................... ................ 51 42. Gambar 3.3 Proses Pickling Proses Pickling ...................... ............................................. ............................................. ....................................... ................. 52 43. Gambar 4.1 Side Wall Kereta Kereta Api 438 Car .......................................................... ............................................................. ... 54 44. Gambar 4.2 Heat 4.2 Heat Tint pada pada Side Wall ...................... Wall ............................................ ............................................. ......................... .. 54 45. Gambar 4.3 Proses Pembuatan Larutan Pickling Larutan Pickling .................... .......................................... ................................ .......... 56 46. Gambar 4.4 Ultrafine 3M Ultrafine 3M Sand Sponge ......................................... ............................................................... ......................... ... 56 47. Gambar 4.5 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 1-3 ...................... 57 48. Gambar 4.6 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 4-6 ...................... 57 49. Gambar 4.7 Pengamatan Korosi di Lingkungan Lingkungan Udara Hari Ke 7-9 ..................... 58 50. Gambar 4.8 Pengamatan Korosi di Lingkungan Lingkungan Udara Hari Ke 10-12 ................. 58 51. Gambar 4.9 Pengamatan Korosi di Lingkungan Lingkungan Udara Hari Ke 13-15 ................. 59 52. Gambar 4.10 Pengamatan Korosi di Lingkungan Lingkungan Udara Hari Ke K e 16-18 ................ 59 53. Gambar 4.11 Pengamatan Korosi di Lingkungan Lingkungan Udara Hari Ke K e 19-21 ................ 60 54. Gambar 4.12 Pengamatan Korosi di di Larutan Garam Hari Ke 1-3 ......................... ......................... 60 55. Gambar 4.13 Pengamatan Korosi di di Larutan Garam Hari Ke 4-6 ......................... ......................... 61 56. Gambar 4.14 Pengamatan Korosi di di Larutan Garam Hari Ke 7-9 ......................... ......................... 61 57. Gambar 4.15 Pengamatan Korosi di di Larutan Garam Hari Ke 10-12 ..................... 62 58. Gambar 4.16 Pengamatan Korosi di di Larutan Garam Hari Ke 13-15 ..................... 62 59. Gambar 4.17 Pengamatan Korosi di di Larutan Garam Hari Ke 16-18 ..................... 63 60. Gambar 4.18 Pengamatan Korosi di Lingkungan Lingkungan Udara Hari Ke K e 19-21 ................ 63
X
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
DAFTAR TABEL
1. Tabel 2.1 Kandungan Kimia Stainless Steel SUS 304 ............................................ 26 2. Tabel 2.2 Sifat Mekanik Stainless Steel SUS 304 ................................................... 27 3. Tabel 2.3 Warna Heat Tint ..................................................................................... 36
XI
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Tidak dipungkiri bahwa kehidupan manusia tidak dapat terlepas dari penggunaan material. Material diklasifikasikan menjadi 4 jenis yaitu: logam, polimer, keramik dan komposit. Material dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat memenuhi kebutuhan dengan kriteria tertentu. Sebagai contoh, pada material logam dibutuhkan sifat-sifat seperti: kekerasan tinggi, tahan korosi, tahan aus, dll untuk menghasilkan produk yang berkualitas baik. Dewasa ini, material stainless steel telah diaplikasikan secara meluas mulai dari peralatan makan sehari-hari, alat – alat produksi pada industri makanan dan farmasi, peralatan medis, pipa untuk industri minyak dan gas, hingga digunakan sebagai material dari body kereta api. Stainless steel digunakan dalam berbagai aplikasi karena permukaannya yang baik dari segi visual dan selain itu juga memiliki ketahanan korosi yang baik. Ketahanan korosi yang baik tersebut dikarenakan kandungan unsur k romium tinggi (≥10.5%) sehingga ketika terpapar udara (O 2) dapat membentuk lapisan kromium (III) oksida Cr 2O3 pada permukaan baja yang biasa disebut dengan lapisan pasif. Lapisan pasif tersebut dapat melindungi baja dari korosi. Stainless Steel yang baik memiliki permukaan yang bersih, halus dan bebas dari cacat. Namun, tidak semua stainless bebas dari cacat permukaan. Cacat permukaan biasanya terjadi karena proses manufakur seperti pemotongan, pengelasan, dll. Salah satu cacat permukaan yang terjadi pada saat pengelasan adalah heat tint . Fenomena heat tint tersebut tentunya sangat mengganggu penampilan produk dan dapat menimbulkan beberapa korosi seperti pitting corrosion, stress corrosion cracking dan crevice corrosion jika diaplikasikan pada lingkungan agresif. Untuk mengatasi hal tersebut maka diperlukan proses pembersihan permukaan dengan metode yang tepat.
1
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
1.2 Tujuan dan Ruang Lingkup 1.2.1
Tujuan a. Menentukan metode yang tepat untuk membersihkan heat tint akibat spot welding pada side wall kereta api 438 car b. Menentukan apakah hasil pembersihan tersebut dapat diaplikasikan pada lingkungan udara dan lingkungan air laut.
1.2.2
Ruang Lingkup Penelitian ini merupakan studi tentang pembersihan heat tint akibat spot welding yang terbatas pada bagian side wall kereta api 438 car bermaterial stainless steel SUS 304 untuk diaplikasikan pada lingkungan udara dan air laut.
1.3 Metodologi Pekerjaan 1.3.1
Perumusan Masalah Pada produksi kereta api, penting untuk menjaga tampilan permukaan side wall agar tetap bersih dari segala cacat permukaan yang muncul saat proses manufaktur misalnya heat tint . Fenomena heat tint terjadi karena proses spot welding . Bila tidak diatasi, heat tint dapat memicu timbulnya beberapa korosi jika diaplikasikan pada lingkungan agresif. Oleh karena itu, perlu dilakukan penanganan agar tidak memberikan kerugi an yang besar pada perusahaan.
1.3.2
Studi Literatur Studi literatur dilakukan sebelum dan sesudah penelitian dengan mencari dan membaca buku standar, jurnal, dan buku-buku atau artikel lain yang utamanya berkaitan dengan surface finishing pada material austenitic stainless steel.
1.3.3
Wawancara dan Diskusi Keterangan dan informasi tentang bidang yang dipelajari dapat diperoleh dari diskusi dan wawancara dengan narasumber yang bertanggung jawab, kompeten di bidangnya, dan pembimbing kerja praktik di PT. Industri Kereta Api (Persero)-Madiun, Jawa Timur.
2
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
1.3.4
Observasi Lapangan Observasi lapangan dilakukan untuk mendapatkan data yang dibutuhkan melalui penelitian secara langsung terkait dengan masalah heat tint pada side wall kereta api di tempat workshop produksi kereta api itu sendiri.
1.3.5
Penentuan Parameter Pengujian a. Sampling Sampling dilakukan dengan mengambil sampel berupa pelat stainless steel SUS 304 yang telah di spot welding . b. Penentuan Parameter Parameter yang perlu ditentukan untuk mendukung penelitian ini adalah jenis metode yang digunakan untuk pembersihan heat tint dan variasi lingkungan yang diaplikasikan untuk pengujian korosi sederhana.
1.3.6
Pengumpulan Data Data yang diperoleh penulis adalah temperature spot welding , kondisi
lingkungan saat pengelasan, alat-alat yang digunakan untuk pembersihan heat tint, gambar hasil pengujian korosi sederhana pada lingkungan udara dan lingkungan air laut. 1.3.7
Analisis Data yang diperoleh kemudian dianalisis untuk menentukan metode manakah yang paling optimal dalam membersihkan heat tint akibat spot welding pada side wall kereta api 438 car serta untuk menentukan apakah hasil dari metode tersebut dapat diaplikasikan pada lingkungan udara dan air laut.
1.3.8
Kesimpulan Dari analisis yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan yang menjawab tujuan dari penelitian ini.
3
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
BAB II STUDI LITERATUR
2.1 Profil Perusahaan PT. INKA (Persero) merupakan Badan Usaha Milik Negara Industri Strategis yang bergerak dibidang manufaktur kereta api. Produk PT. INKA (Persero) banyak diekspor ke negara- negara lain di dunia seperti: Bangladesh, Filipina, Malaysia, Thailand, Singapura dan Australia. PT. INKA (Persero) memiliki visi yaitu menjadi perusahaan kereta api dan transportasi urban kelas dunia di Indonesia. Selain itu, PT. INKA (Persero) memiliki misi yaitu menciptakan solusi terpadu untuk kereta api dan transportasi urban dengan keunggulan kompetitif dalam bisnis dan sesuai teknologi produk untuk mendorong pengembangan transportasi berkelanjutan. PT. INKA (Persero) memiliki logo perusahaan sebagai berikut:
Gambar 2.1 Logo PT. INKA (Persero) Sumber: http://www.inka.co.id
2.1.1 Sejarah Singkat PT.INKA (Persero) Berawal dari sebuah bengkel kereta milik PJKA (Perusahaan Jawatan Kereta Api) yang menjadi pusat perawatan lokomotif uap, PT. Industri Kereta Api lahir menjadi sebuah industri kereta api yang berpusat di Jl. Yos Sudarso No. 71 Madiun. PT INKA didirikan pada tanggal 18 Mei 1981 (Akte Notaris Imas Fatimah, SH No. 51) berikut perubahan-perubahannya dan yang terakhir Akte Perubahan No.1 tanggal 2 September 1992. Berubahnya status
4
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
BPIS menjadi Holding Company, dimana PT. INKA menjadi salah satu BUMNIS mengalami perubahan status dari PT (Persero) Industri Kereta Api menjadi perseroan terbatas PT. Industri Kereta Api atau disingkat PT. INKA, yang ditetapkan melalui Akte Notaris Toety Juniarto, SH No. 76 pada tanggal 17 September 1998. Selanjutnya melalui Peraturan Pemerintah nomor 52 tahun 2002, dengan dibubarkannya PT BPIS maka status PT INKA berubah kembali menjadi Perusahaan Perseroan (Persero), yang ditetapkan melalui Akte Notaris Lenny Janis Ishak, SH No 3 tanggal 4 November 2002. Dengan berlakunya Undang-Undang Nomor 40 Tahun 2007 tentang Perseroan Terbatas, telah dilakukan perubahan Anggaran Dasar Perusahaan, dituangkan dalam akta Akta Notaris Lenny Janis Ishak, SH No. 26 tanggal 25 Juni 2008. Hingga kini PT. INKA (Persero) terus berkembang menjadi industri manufaktur sarana kereta api dan transportasi terpadu pertama di Asia Tenggara. Perkembangan produk PT. INKA telah dimulai sejak tahun 1982 dengan produk berupa gerbong barang dan diikuti dengan produksi kereta penumpang (1985), kereta rel listrik (1987), gerbong barang untuk Malaysia (1991), kereta rel listrik VVVF (1994), kereta eksekutif Argo Bromo (1995), lokomotif untuk Filipina (1996), kereta eksekutif Argo Bromo Anggrek (1997), Ballast Hopper Wagon untuk Thailand (1998), kereta rel listrik Indonesia (2001), Power Generating Car & Bogie Refer Wagon untuk Malaysia (2002), Container Wagon Bodies & Blizzard Center Sills untuk Australia (2004), kereta penumpang untuk Bangladesh (2006), kereta rel diesel & Railbus (2007), Articulated Bus (2008), VIP Car (2009), kereta ekonomi AC (2010), lokomotif diesel hidrolik CC 300 (2011), dan kereta listrik Indonesia (2011). Selama beberapa tahun PT. INKA (Persero) telah mengembangkan kereta penumpang meliputi kereta kelas eksekutif hingga ekonomi. 2.1.2 Struktur Organisasi PT. INKA (Persero) PT. INKA (Persero) memiliki struktur oganisasi yang disusun sesuai visi dan misi perusahaan. Sehingga, perlu diterapkan struktur organisasi yang efektif dan efisien agar seluruh bagian dalam perusahaan dapat bekerja secar a maksimal untuk mencapai tujuan perusahaan. Berikut ini adalah bagan yang menunjukan struktur organisasi yang dimiliki oleh PT. INKA (Persero) : 5
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
) o r e s r e P ( A K N I . T P i s a s i n a g r O r u t k u r t S 2 . 2 r a b m a G
6
d i . o c . a k n i . w w w / / : p t t h : r e b m u S
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Adapun tugas dan tanggung jawab masing – masing bagian dalam struktur organisasi tersebut adalah sebagai berikut: a. Direktorat Utama Direktorat utama bertugas menetapkan visi, misi, dan strategi perusahaan. Selain itu juga bertugas merumuskan kebijakan umum, pengendalian perusahaan, kebijakan jaminan mutu dan pengawasan intern. b. Direktorat Keuangan & Sumber Daya Manusia Direktorat keuangan & sumber daya manusia bertugas menetapkan kebijakan untuk divisi keuangan, divisi human capital, divisi perencanaan perusahaan & general affairs. c. Direktorat Komersial & Teknologi Direktorat komersial & teknologi bertugas menetapkan kebijakan untuk divisi pemasaran dan divisi teknologi. d. Direktorat Produksi Direktorat produksi bertugas menetapkan kebijakan produksi yang meliputi perencanaan & pengendalian produksi, fabrikasi, dan finishing. e. Divisi Sekretaris Perusahaan Divisi sekretaris perusahaan bertugas untuk membantu tugas direktorat utama dalam mengelola dan menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi departemen humas, protokoler & PKBL dan departemen manajemen risiko & legal. f. Divisi Audit Internal Divisi audit internal bertugas untuk mendukung dan membantu direktorat utama dalam mengawasi keberjalanan kegiatan manajemen operasional dan keuangan perusahaan. g. Divisi Logistik Divisi logistik bertugas untuk merencanakan dan mengendalikan pengadaan barang produksi & jasa produksi. h. Divisi Pengendalian Kualitas
7
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Divisi pengendalian kualitas bertugas untuk mengatur kegiatan berhubungan dengan pengendalian kualitas produk yang meliputi quality engineering dan final testing . i.
Divisi Keuangan Divisi keuangan bertugas membantu tugas direktorat keuangan & sumber daya manusia dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi akuntansi, pendanaan, perbendaharaan dan pengendalian anggaran.
j.
Divisi Human Capital Divisi human capital bertugas membantu tugas direktorat keuangan & sumber daya manusia dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi pengembangan operasi & sistem, peningkatan kesejahteraan SDM, dan pengembangan kualitas SDM & diklat.
k. Divisi Perencanaan Perusahaan & General Affairs Divisi perencanaan perusahaan & general affairs bertugas membantu tugas direktorat keuangan & sumber daya manusia dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi kegiatan di departemen perencanaan perusahaan, departemen general affairs & sekretariat dan departemen teknologi informasi. l.
Divisi Pemasaran I Divisi pemasaran I bertugas membantu tugas direktorat komersial & teknologi dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi pemasaran kereta api dalam negeri, pengembangan pasar dan riset.
m. Divisi Pemasaran II Divisi pemasaran II bertugas membantu tugas direktorat komersial & teknologi dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi pemasaran kereta api luar negeri dan pemasaran produk pengembangan. n. Divisi Teknologi Divisi teknologi bertugas membantu tugas direktorat komersial & teknologi dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi penelitian, pengembangan dan rekayasa teknologi, pembuatan desain mekanik, pembuatan desain elektrik serta pengembangan teknologi produksi. 8
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
o. Divisi Perencanaan & Pengendalian Produksi Divisi Perencanaan & Pengendalian Produksi bertugas untuk membantu tugas direktorat produksi dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi perencanaan & pengendalian proses produksi, perencanaan & pengendalian material, perencanaan & pengendalian fasilitas produksi serta pemeliharaan. p. Divisi Fabrikasi Divisi fabrikasi bertugas untuk membantu tugas direktorat produksi dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi metal working dan assembling. q. Divisi Finishing Divisi finishing bertugas untuk membantu tugas direktorat produksi dalam menjalankan kegiatan perusahaan yang meliputi pengecatan, pemasangan interior, pemasangan instalasi sistem dan pelayanan purna jual. 2.1.3 Proses Produksi PT. INKA (Persero) Proses
produksi
kereta
api
secara
umum
di
PT.
INKA
(Persero) melalui beberapa tahap sebagai berikut : a. Pengerjaan Plat Pengerjaan plat meliputi proses pemotongan plat, pengelasan, minor assembling I dan minor assembling II. Proses pemotongan plat menggunakan plasma cutting untuk plat dengan ketebalan < 2 mm dan menggunakan gas cutting untuk plat dengan ketebalan ≥ 2mm. Proses pengelasan dilakukan dengan menggunakan metode spot welding, plug welding, tack welding, dll. Proses minor assembling I dilakukan dengan merakit part-part kecil untuk kebutuhan carbody dan proses minor assembling II dilakukan dengan merakit part-part kecil untuk kebutuhan interior.
b. Perakitan Tahap perakitan meliputi proses perakitan underframe, perakitan end wall , perakitan side wall , perakitan roof , perakitan carbody, reforming
9
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
minor assembly, sealing dan pemasangan bogie. Proses perakitan carbody meliputi tahapan- tahapan seperti berikut :
End Wall
Under rame
Side Wall
Roof
10
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.3 Proses Perakitan Carbody Sumber: Dokumen Desain 438 Car PT. INKA (Persero)
c. Pengecatan Untuk pengecatan kereta dengan material stainless steel melalui beberapa tahap yang meliputi:
Sand blasting Proses sand blasting dilakukan menggunakan pasir silika untuk membersihkan karat pada permukaan dan memberi profil permukaan agar cat dapat menempel dengan baik
Primer Primer yang digunakan adalah jenis epoxy etching primer dan diaplikasikan dengan ketebalan 20 mikron. Primer berfungsi untuk mencegah terjadinya karat.
Dempul Dempul yang digunakan adalah jenis polyester . Pendempulan berfungsi untuk meratakan dan menyamakan ketebalan permukaan.
Surfacer Surfacer yang digunakan adalah jenis polyurethane dan diaplikasikan dengan ketebalan 40-60 mikron. Surfacer berfungsi untuk menutup pori-pori pada dempul.
11
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Top Coat Top coat yang digunakan adalah jenis polyurethane base coat & clear coat dan diaplikasikan dengan ketebalan 6080 mikron. Warna yang digunakan sesuai dengan desain detail dari masing- masing kereta.
d. Pemasangan Komponen Pemasangan komponen dilakukan dengan memasang komponen listrik, komponen mekanik, dan komponen interior (bagasi, lavatory, AC, dll).
e. Quality Control Quality control dilakukan untuk menjaga kualitas produk kereta api yang telah dibuat. quality control meliputi tes dinamik dan tes statis.
2.1.4 Deskripsi Produk PT. INKA (Persero) a. Kereta penumpang Kereta penumpang terdiri dari kereta kelas ekonomi hingga eksekutif
Kereta Ekonomi AC (K3 AC)
Gambar 2.4 Kereta Ekonomi AC (K3 AC) Sumber: http://www.inka.co.id
Tahun pembuatan
:
2010
Kecepatan maksimum
:
100 km / jam
12
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Lebar sepur
:
1.067 mm
Beban gandar
:
14 ton
Panjang kereta
:
20.920 mm
Lebar kereta
:
2.990 mm
Tinggi kereta
:
3810 mm
Jarak antar pusat bogie
:
14.000 mm
Berat kosong
:
33 ton
Badan kereta
:
Monocoque, Mild steel
Bogie
:
TB-398
Sistem pengereman
:
UIC 540, Air Brake
Alat perangkai
:
Automatic coupler AAR NO. 10A Contour.
Sistem listrik
:
380VAC, 3 phase, 50Hz, LBS
Kereta Eksekutif (K1 – ARGO)
Gambar 2.5 Kereta Eksekutif (K1 – ARGO) Sumber: http://www.inka.co.id
Tahun pembuatan
:
2009
Kecepatan maksimum
:
100 km / jam
Lebar sepur
:
1.067 mm
Beban gandar
:
14 ton
Panjang kereta
:
20.920 mm
13
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Lebar kereta
:
2.990 mm
Tinggi kereta
:
3.610 mm
Jarak antar pusat bogie
:
14.000 mm
:
775 +10/-0 mm
Tinggi pusat alat perangkai dari atas rel
Berat kosong maksimum :
36 ton
Badan kereta
Monocouqe,
:
Mild steel Sistem kelistrikan
:
380 Volt, 3 fasa
Bogie
:
NT 60
Sistem pengereman
:
UIC 540, Air brake
Alat perangkai
:
Automatic coupler, AAR NO. 10A Contour.
Sistem listrik
:
380VAC, 3-phase, 50Hz, dengan LBS
b. Lokomotif Diesel Hidrolik CC 300 Lokomotif Diesel Hidrolik CC 300 memiliki mesin berkekuatan 220 HP dan turbo transmission serta generator dengan daya 380 VAC sehingga loko ini dapat memenuhi kebutuhan listrik di kereta penumpang tanpa kereta pembangkit
Gambar 2.6 Lokomotif Diesel Hidrolik CC300 Sumber: http://www.inka.co.id
14
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Lebar sepur
:
1.067 mm
Berat Maximum
:
84 Ton
Beban gandar
:
14 Ton
Traksi Maksimum
:
270 kN
Panjang Lokomotif
:
14.135 mm
Lebar lokomotif
:
2.642 mm’
Tinggi Lokomotif
:
3.575 mm
Kecepatan maksimum
:
120 km/jam
bahan bakar
:
3800 liter
Transmisi
:
Hydrodinamik
Susunan roda
:
C-C, Terhubung
Mesin
:
45° V-6, 4-stroke cycle,
Kapasitas tangki-
Turbocharged and aftercooled 1700 KW @ 1800 rpm Komponen Udara
:
Compressor Type 2 stage, air cooling, Reciprocating Kapasitas 600 L/mnt
Pengereman
:
Type pneumatic Clasp brake, high mounted cylinders
15
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
c. KRL Kereta Rel Listrik (KRL) dibuat untuk memenuhi kebutuhan transportasi komuter yang tinggi karena memberikan waktu tempuh yang efisien.
Gambar 2.7 Kereta Rel Listrik (KRL) Sumber: http://www.inka.co.id
Panjang kereta
:
TC 20,000 mm MC 20,000 mm
Lebar kereta
:
2,990 mm
:
3,820 mm
kereta dari rel
:
1,100 mm
Jarak antar bogie
:
14,000 mm
Jarak roda (max)
:
2,200 mm
dari permukaan rel
:
775 + 10mm/-0 mm (at empty)
Beban gandar
:
14 Ton
Kecepatan Max.
:
100 km/jam
Akselerasi
:
v = 0 km/h to approx. 40 km/h :
Tinggi keretadari rail(max) Tinggi lantai-
Tinggi coupler-
0.8 m/s2
16
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Pantographs Rated voltage minimum
:
1.500 V D.C.
Rated current minimum
:
1.500 A
Type
:
MJA.280-3
Standard
:
IEC 349-2, 2002
Self ventilated
:
IEC 01
Traction Motor
d. KRD-I dan Railbus Kereta Rel Diesel Indonesia (KRD-I) dan Railbus digunakan untuk transportasi antarkota jarak pendek
Kereta Rel Diesel Indonesia (KRD-I)
Gambar 2.8 Kereta Rel Diesel Indonesia (KRD-I) Sumber: http://www.inka.co.id
Tahun pembuatan
:
2007
Konfigurasi kereta
:
MeC – T – T – MeC
Kapasitas penumpang
:
MeC 224 penumpang, T 284 penumpang
Kecepatan maksimum
:
100 km/jam
Lebar sepur
:
1.067 mm
Beban gandar
:
14 tons
:
20.700 mm
Panjang total keretatermasuk alat perangkai 17
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Lebar kereta
:
2.990 mm
dari atas rel
:
3.530 mm
Tinggi seluruh kereta
:
3.830 mm
dari kepala rel
:
1.300 mm
Jarak antar pusat bogie
:
14.000 mm
perangkai dari atas rel
:
775 +10/-0 mm
Berat kosong
:
MeC 41 tons T 32 tons
Carbody
:
monocoque, mild steel
Bogie
:
Tipe Bolsterless
Sistem rem
:
Dynamic Brake (motor traksi)
Tinggi atap kereta-
Tinggi lantai-
Tinggi pusat alat-
dan Air Brake tanpa blending / terpisah Alat perangkai
:
Automatic tight locked coupler, Bar coupler AAR NO. 10A Contour
Propulsi
:
Diesel engine variable speed berdaya min. 380 kW dan transmisi tipe hidrodinamik
18
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Railbus
Gambar 2.9 Railbus Sumber: http://www.inka.co.id
Tahun pembuatan
:
2008
Konfigurasi kereta
:
TEMC+T+TMC
Kapasitas penumpang
:
TEMC 33 penumpang
:
T 36 penumpang
:
TMC 33 penumpang
Kecepatan maksimum
:
100 km/jam
Lebar sepur
:
1.067 mm
Beban gandar
:
14 tons
Panjang total rangkaian
:
41.912 mm
Lebar kereta
:
3.180 mm
:
3.810 mm
dari kepala rel
:
1.100 mm
Jarak antar pusat bogie
:
14.000 mm
perangkai dari atas rel
:
775 +10/-0 mm
Berat kosong
:
TEMC 22 tons, T 18 tons,
Tinggi seluruhkereta dr atas rel Tinggi lantai-
Tinggi pusat alat-
TMC 20 tons 19
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Carbody
:
Konstruksi hybrid, konstruksi baja dilas & komposit yang ringan
Bogie
:
Motor single Axle & bogie Trailer 2- Axle.
Sistem rem
:
Air Brake Equipment
Alat perangka
:
Automatic coupler, tanpa drafgear & rantai pengaman
Propulsi
:
Diesel engine CUMMINS, QSM 11, 400 BHP
e. Kereta Inspeksi dan Track Motor Car Kereta Inspeksi dan Track Motor Car digunakan untuk menunjang sarana kereta api
Kereta Inspeksi
Gambar 2.10 Kereta Inspeksi Sumber: http://www.inka.co.id
20
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Track Motor Car
Gambar 2.11 Tr ack Motor Car Sumber: http://www.inka.co.id
Panjang maksimum
:
6.350 mm
Lebar badan maksimum
:
2.800 mm
Tinggi atap dari kepala rel
:
3.400 mm
Jarak antar sumbu roda
:
4.100 mm
perangkai dari atas rel
:
775 +10/-0 mm
Berat maksimum
:
25 ton
Kecepatan maksimum
:
50 km/jam
Kemampuan
:
mampu menarik beban
Tinggi pusat alat-
300 ton pada jalan rel datar
f. Inobus Articulated Bus Inobus Articulated Bus merupakan inobus generasi terbaru yang digunakan untuk transportasi masal perkotaan. Inobus telah dioperasikan sebagai bagian dari armada transjakarta sejak tahun 2011
21
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Inobus Articulated Bus
Gambar 2.12 I nobus Ar ticulated Bus Sumber: http://www.inka.co.id
Jarak sumbu roda
:
5.026 / 7.442 mm
Penjang keseluruhan
:
± 18.400 mm
Lebar keseluruhan
:
2.500 mm
Tinggi keseluruhan
:
3.460 mm
Jarak pijak depan
:
2.100 mm
Jarak pijak roda tengah
:
1.860 mm
Jarak pijak roda belakang :
1.860 mm
Jarak terendah
:
208 mm
Julur depan
:
2.480 mm
Berat total
:
31.000 kg
Kapasitas angkut
:
150 -160 orang
Kecepatan maksimum
:
90 km/jam
Daya maksimum
:
320 HP @ 2.000 RPM
Torsi maksimum
:
1.356 Nm
Mesin
:
Dedicated CNG engine, turbocharged with Intercooler, Type IS320, EPA/CARB 2010, EURO 3 Comply, 6 silinder, 8,9 liter/8.900 CC
22
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Transmisi
:
Automatic transmission with integrated Retarder
Kelistrikan
:
Accu 24 V-200Ah, Alternator 24V-2x70A, Starter 24 V – 6kW
g. Gerbong Angkutan Barang Gerbong angkutan barang dihunakan untuk pengiriman material dengan jumlah banyak dan cepat untuk semua komoditi, ukuran dan jenis.
Gerbong Ballast (ZZOW)
Gambar 2.13 Gerbong Ballast (ZZOW) Sumber: http://www.inka.co.id
Tahun pembuatan
:
2008
Lebar sepur
:
1067 mm
Beban gandar
:
15 Ton
Kapasitas muat (maks)
:
35 Ton
Volumetric
:
28 m3
Berat kosong
:
18,5 Ton
Panjang rangka-
23
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
dasar gerbong
:
12500 mm
termasuk alat perangkai
:
13,300 mm
Lebar gerbong
:
2.000 mm
Lebar badan gerbong
:
2.459 mm
dari atas rel
:
850 mm
Jarak antar pusat bogie
:
8.800 mm
Kecepatan maks.
:
80 km/jam
Bogie
:
Super Service Ride Control Type
Sistem rem
:
Automatic Air brake
Panjang gerbong-
Tinggi Plate Form-
Gerbong Oil Tank (KKW)
Gambar 2.14 Gerbong Oil Tank Sumber: http://www.inka.co.id
Tahun pembuatan
:
2008
Lebar sepur
:
1.067 mm
Beban muat maks.
:
40 Ton
24
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Volumetric
:
50,6 m3
Berat kosong
:
20 Ton
Panjang rangka dasar
:
12.200 mm
termasuk alat perangkai
:
12.800 mm
Diameter dalam tangki
:
2.400 mm
Lebar gerbong
:
2.420 mm
Jarak antar pusat bogie
:
8.000 mm
Diameter roda
:
774 mm
Kecepatan maks
:
80 km/jam
Bogie
:
Barber Type
Sistem rem
:
Air brake
Alat perangkai
:
Automatic coupler
Panjang rangka dasar-
Gerbong Pulp Wagon
Gambar 2.15 Gerbong Pulp Wagon Sumber: http://www.inka.co.id
Tahun pembuatan
:
2008
Kapasitas muat max.
:
50 ton
25
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Kecepatan maksimum
:
80 km/jam
Lebar sepur
:
1.067 mm
Beban gandar
:
18 ton
termasuk alat perangkai
:
14.050mm
Lebar gerbong
:
2.700 mm
Jarak antar pusat bogie
:
1.676 mm
:
775 +10/-0 mm
Panjang total gerbong-
Tinggi pusat alat perangkai dari atas rel
Berat kosong (maximum) :
22.000 kg
Carbody
:
Mild Steel
Bogie
:
Jenis Barber – Three piece
Sistem pengereman
:
UIC 540, Air brake
Alat perangkai
:
Automatic coupler, AAR tipe E , AAR NO. 10A
Empty load device
:
Alat pengaturan tekanan pengereman – salah satu bogie
Mekanisme Loading/ unloading
:
Lewat atas/ roof (full opened)
2.2 Deskripsi Material Stainless Steel SUS 304 Stainless Steel SUS 304 merupakan Austenitic Stainless Steel yang memiliki kandungan kimia dan sifat mekanik material sebagai berikut :
Tabel 2.1 Kandungan Kimia Stainless Steel SUS 304 Sumber: Worldwide Guide to Equivalent Irons and Steels 5 th Edition
C
Cr
Mn
Ni
P
S
Si
0.08
18.00-
2.00
8.00-
0.045
0.030
1.00
max
20.00
max
10.50
max
max
max
26
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur Tabel 2.2 Sifat Mekanik Stainless Steel SUS 304 Sumber: Worldwide Guide to Equivalent Irons and Steels 5 th Edition
UTS
YS
E longation
H ardness
520 N/mm2
205 N/mm2
min 40 %
max 187 HB
*UTS: Ultimate Tensile Strength, YS: Yield Stength
2.3 Mekanisme Pembentukan Lapisan Anti Karat Material Stainless Steel Ketahanan korosi stainless steel yang tinggi disebabkan karena adanya lapisan pasif. Lapisan pasif merupakan lapisan oksida yang kaya akan kandungan kromium dan terbentuk secara alami pada permukaan stainless steel ketika dalam lingkungan yang terdapat oksigen. Lapisan pasif akan terbentuk sendiri ketika lapisan tersebut rusak, mekanisme ini disebut juga self healing.
Gambar 2.16 Mekanisme Self Healing Stainless Steel http://www.worldstainless.org/Files/issf/non-imagefiles/PDF/Euro_Inox/Passivating_Pickling_EN.pdf
Kandungan kromium pada stainless steel sangat berpengaruh pada mekanisme pembentukan lapisan pasif. Berbeda dengan baja paduan rendah, stainless steel harus memiliki kandungan kromium minimal 10,5% dan kandungan karbon maksimal 1,2%. Ketahanan korosi stainless steel dapat ditingkatkan dengan penambahan unsur paduan seperti nikel molybdenum, nitrogen dan titanium.
27
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
2.4 Jenis-Jenis Korosi pada Stainless Steel Stainless steel tidak dapat dianggap tahan korosi pada semua keadaan. Ada beberapa kondisi dimana lapisan pasif rusak dan tidak dapat memproduksi lapisan pasif kembali. Hal tersebut dapat menyebabkan permukaan stainless steel aktif menghasilkan korosi. Berikut ini adalah jenis-jenis korosi yang terjadi pada stainless steel: 2.4.1 Uniform Corrosion (Korosi Merata) Uniform Corrosion merupakan korosi yang terjadi ketika lapisan pasif rusak karena serangan lingkungan agresif yang ditandai dengan korosi pada seluruh permukaan secara merata. Korosi ini tidak terjadi pada stainless steel untuk industri bangunan karena idak mungkin diaplikasikan pada lingkungan agresif (memerlukan perendaman dalam asam). 2.4.2 Pitting Corrosion (Korosi Sumuran) Pitting
corrosion merupakan
korosi
yang
ditandai
dengan
munculnya lubang-lubang kecil pada logam.
Gambar 2.17 Pi ting C orrosion pada Stainless Steel EN1.4310 (AISI 301) dengan lingkungan terklorinasi Sumber: http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/ Module_05_Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels.pdf
Mekanisme tejadinya pitting corrosion pada logam adalah sebagai berikut:
Inisiasi (permulaan) korosi terjadi karena kerusakan lokal lapisan pasif yang disebabkan oleh adanya ion klorida pada permukaan stainless steel terutama pada bagian yang terdapat cacat atau inklusi non logam 28
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.18 Proses Inisiasi Pi tting Corrosion Sumber:http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/Module_05 _Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels.pdf
Propagasi (perambatan) korosi terjadi karena adanya reaksi elektrokimia pada rongga lubang yang tidak dilindungi dengan re-passivation.
Gambar 2.19 Proses Propagasi Pi tting Corrosion Sumber:http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/Module_05 _Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels.pdf
Faktor -faktor yang mempengaruhi pitting corrosion adalah sebagai berikut:
Temperature Semakin meningkatnya temperature akan menurunkan ketahanan terhadap pitting corrosion secara drastis. Potensial pitting E pit secara umum digunakan sebagai kriteria untuk pitting corrosion.
29
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.20 Grafik Pengaruh Temperatur terhadap Pi tting Corro Corr osion Sumber:http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/Module _05_Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels.pdf _05_Corrosion_Resistance _of_Stainless_Steels.pdf
Konsentrasi Klorida Semakin
meningkatnya
konsentrasi
Cl -
akan
menurunkan ketahanan terhadap pitting terhadap pitting corrosion. corrosion.
Gambar 2.21 Grafik Pengaruh Konsentrasi Cl - terhadap PittingCorrosion Sumber:http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/Module_05 _Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels.pdf _Corrosion_Resistance _of_Stainless_Steels.pdf
Unsur Paduan Ketahanan terhadap pitting corrosion corrosion meningkat dengan meningkatnya kandungan beberapa unsur paduan seperti N, Mo, Cr.
30
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
2.4.3 Crevice Corrosion (Korosi Celah) Crevice Corrosion merupakan Corrosion merupakan korosi yang lokal yang terjadi karena ketersedian oksigen yang sangat rendah pada celah. Contoh dari crevice adalah crevice adalah celah dan area kontak antara part, di bawah gasket bawah gasket atau seal atau seal . Tingkat keparahan korosi celah sangat tergantung pada geometri celah, sema kin dalam celah maka semakin parah korosi yang dapat terjadi. Mekanisme crevice corrosion adalah corrosion adalah sebagai berikut :
Awalnya, tidak ada perbedaan antara celah dan seluruh permukaan
Kemudian, keadaan berubah ketika celah menjadi kekurangan oksigen
Reaksi elektrokimia terjadi pada celah, menghasilkan peningkatan konsentrasi Cl- dan penurunan pH secara lokal sampai batas tertentu dimana pasivasi tidak dapat terjadi.
Kemudian logam pada celah mengalami korosi secara seragam.
Gambar 2.22 Mekanisme Crevice Corrosion Sumber:http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/ Module_05_Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels.pdf
2.4.4 Galvanic Corrosion Galvanic Corrosion merupakan Corrosion merupakan korosi yang terjadi ketika dua logam dengan potensial galvanik yang sangat berbeda dikontakkan pada elektrolit (kelembapan udara, air hujan, air laut, dll). Dimana logam yang lebih anodik akan mengalami korosi.
31
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.23 Contoh Galvanic Corrosion Sumber:https://www.hilti.pt/medias/sys_master/h34/h30/9157274632222/Hilti_ Corrosion-Handbook_EN.pdf
Dari seri galvanik, dapat diketahui bahwa semakin tinggi nilai potensial galvanik maka logam tersebut lebih katodik kat odik dan sebaliknya semakin rendah nilai potenisial galvanik maka logam tersebut lebih anodik.
Gambar 2.24 Seri Galvanik pada Air Laut 10 °C Sumber: R.Francis. 2001. “Galvanic Corrosion: Corrosion: a Practical Guide for Engineers”. Texas: NACE International Houston
32
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Mekanisme galvanic corrosion adalah sebagai berikut:
Tiap logam yang digunakan harus memiliki karakteristik potensial ketika direndam pada cairan elektrolit.
Dua logam dengan potensial galvanik yang sangat berbeda disambungkan dengan cairan elektrolit
Arus akan mengalir dari bagian yang paling elektronegatif (anoda) ke yang paling elektropositif (katoda).
Jika area anoda kecil, akan menunjukkan peleburan logam
Gambar 2.25 Mekanisne Galvanic Corr osion Sumber:http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/ Module_05_Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels.pdf
2.4.5 Intergranular Corrosion Intergranular Corrosion merupakan korosi yang disebabkan karena karbon dalam stainless steel berdifusi ke batas butir dan terjadi presipitasi kromium karbida (Fe,Cr) 23C6 pada batas butir yang menghasilkan daerah dengan pengurangan kandungan kromium (chromium depleted zone). Berkurangnya
kandungan
kromium
di
batas
butir
menyebabkan
pembentukan lapisan pasif menjadi berkurang sehingga ketahanan korosi stainless steel menjadi berkurang. Presipitasi kromium karbida biasanya terjadi ketika austenitic stainless steel terpapar panas pada temperature 950
1450 °F
33
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.26 Mekanisme I ntergranular Corr osion Sumber: http://www.ssina.com/corrosion/igc.html
2.4.6 Stress Corrosion Cracking Korosi yang ditandai dengan keretakan dan ke gagalan komponen secara tiba-tiba tanpa adanya deformasi. Korosi ini dapat terjadi ketika komponen tersebut:
Mengalami tegangan tarik (baik dari pembebanan maupun dari tegangan sisa)
Berada pada lingkungan yang agresif (tingkat klorida yang tinggi atau temperature diatas 50 °C)
Merupakan jenis stainless steel yang rentan terhadap stress corrosion cracking (contohnya: austenitic stainless steel)
2.5 Jenis - Jenis Cacat Permukaan pada Stainless Steel
Gambar 2.27 Jenis - Jenis Cacat Permukaan Sumber: https://www.voestalpine.com/welding/content/download/3617/58308/file/0502015-EN-NORDIC_Pickling_Handbook_WEB.pdf
34
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Selama proses manufaktur, stainless steel dapat mengalami beberapa cacat permukaan. Berikut ini adalah cacat - cacat permukaan yang dapat terjadi pada material stainless steel: 2.5.1 Heat Tint dan Oxide Scale (Kerak Oksida) Heat Tint atau temper colour adalah warna yang terbentuk ketika stainless steel dipanaskan pada temperature tinggi misalnya ketika dilakukan heat treatment atau pada daerah HAZ (Heat Affect Zone) hasil lasan. Warna tersebut terbentuk karena penebalan pada permukaan lapisan oksida secara progresif, sehingga ketika temperaturnya meningkat warnanya akan berubah. Sedangkan kerak oksida biasanya terbentuk ketika proses hot forming . Ketika terpapar temperature panas akan t erjadi pengurangan kandungan kromium pada logam tepat di bawah lapisan oksida. Daerah yang mengalami pengurangan kandungan kromium (chromium-depleted zone) tersebut sangat tipis dan biasanya dapat dihilangkan bersamaan dengan proses pembersihan heat tint . Namun, untuk benar-benar mengembalikan ketahanan korosi diperlukan pembersihan pada daerah tersebut secara menyeluruh.
Gambar 2.28 H eat Tint Akibat Pengelasan Sumber: http://weldingweb.com/showthread.php?661701-TIG-welding-colors
Berikut ini adalah table warna heat tint yang terbentuk pada stainless steel tipe 1.4301 (AISI 304) jika dipanaskan di lingkungan udara :
35
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Tabel 2.3 Warna H eat Tint Sumber: http://www.bssa.org.uk/topics.php?article=140
Colour F ormed
Approx Temperature ( °C)
Pale Yellow
290
Straw Yellow
340
Dark Yellow
370
Brown
390
Purple Brown
420
Dark Purple
450
Blue
540
Dark Blue
600
2.5.2 Weld Defect (Cacat Las) Penetrasi yang tidak sempurna, undercut , slag inclusions (inklusi terak), weld spatter dan arc strikes merupakan contoh dari cacat las. Cacat ini memiliki dampak yang buruk pada sifat mekanik dan ketahanan korosi lokal material. Karena cacat-cacat tersebut, sulit untuk menjaga permukaan tetap bersih. Maka dari itu, cacat-cacat tersebut harus dihilangkan yang biasanya dilakukan dengan menggunakan metode grinding .
36
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.29 Weld Spatter https://www.millerwelds.com/-/media/miller-electric/images/articleimages/4/b/9/arctoolong1jpg.jpg?h=240&w=360
2.5.3 Rough Surface (Permukaan Kasar) Manik pengelasan yang tidak rata dan grinding atau blasting yang terlalu keras menyebabkan permukaan menjadi kasar. Permukaan kasar akan mengumpulkan endapan lebih mudah, sehingga meningkatkan risiko korosi dan kontaminasi produk. Grinding terlalu keras menyebabkan tegangan tarik tinggi yang dapat meningkatkan risiko stress corrosion cracking and pitting corrosion. Untuk beberapa aplikasi, terdapat kekasaran permukaan maksimum yang diijinkan (nilai Ra). 2.5.4 Iron Contamination (Kontaminasi Besi) Partikel besi bisa berasal dari: proses permesinan, cold forming, sand blasting, grinding dan pemotongan dimana alat yang digunakan sama dengan yang digunakan pada baja paduan rendah. Partikel ini menimbulkan korosi pada udara lembab dan merusak lapisan pasif sehingga mengurangi ketahanan korosi. Partikel yang lebih besar juga dapat menyebabkan crevices corrosion. Kontaminasi besi pada stainless steel dan daerah lasan dapat dideteksi dengan menggunakan uji ferroxyl . 2.5.5 Organic Contamination (Kontaminasi Organik) Di lingkungan yang agresif, kontaminan organik yang berupa minyak, cat, jejak tangan, residu lem dan kotoran dapat menyebabkan crevices corrosion. Kontaminasi tersebut dapat membuat proses pickling menjadi
37
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
tidak efektif karena kontaminan akan mencemari produk yang ditangani. Kontaminan organik harus dihilangkan dengan menggunakan metode pembersihan yang tepat yaitu menggunakan water jet bertekanan tinggi.
2.6 Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Terbentuknya Heat Tint a. Komposisi Stainless Steel Kandungan kromium merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi ketahanan oksidasi. Semakin tinggi kandungan kromium, stainless steel akan semakin memiliki ketahanan terhadap panas yang lebih baik. Sehingga akan mengurangi terbentuknya warna heat tint. b. Udara Tingkat oksigen yang tersedia untuk proses oksidasi j uga berpengaruh pada warna heat tint yang terbentuk. Normalnya dipanaskan di udara (20% oksigen). Pada saat dilas keefektifan dari gas pelindung atau pelapis elektroda dan parameter lasan yang lain seperti kec epatan pengelasan dapat mempengaruhi tingkat warna heat tint yang terbentuk sekitar manik las. c. Waktu Dengan meningkatnya waktu paparan panas, warna heat tint yang terbentuk semakin tajam. d. Hasil Akhir Permukaan Hasil akhir permukaan pada stainless steel dapat mempengaruhi laju oksidasi dan penampilan warna yang terbentuk. Semakin kasar permukaan dapat menyebabkan stainless steel teroksidasi pada la ju yang lebih cepat dan heat tint dapat muncul dengan warna yang lebih tajam.
2.7 Metode-Metode Surface Finishing untuk Material Stainless Steel 2.7.1 Grinding dan Polishing Metode Grinding dan Polishing adalah metode umum untuk menghilangkan surface defect (cacat permukaan), heat tint dan goresan. Saat grinding digunakan pada stainless steel, disarankan dimulai dengan grinding kasar (40-60 grit) dan diikuti dengan grinding yang lebih halus (180 grit keatas). Tahap terakhir harus menghasilkan permukaan yang mendekati permukaan aslinya atau mendekati permukaan yang diinginkan. Polishing diperlukan untuk 38
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
mencapai hasil akhir permukaan yang lebih mengkilap. Flapper wheel sering digunakan untuk menghilangkan heat tint akibat proses pengelasan dan kontaminasi permukaan. Discs, wheels dan belts harus bebas dari kandungan besi, besi oksida, zink atau material lain yang tidak diinginkan karena dapat mengontaminasi permukaan stainless steel. Alat grinding dan polishing yang digunakan pada logam lain disarankan tidak digunakan pada material stainless steel jika tidak diikuti dengan proses lain misalnya pickling .
Gambar 2.30 Proses Grinding Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=HksmVoSOXQ0
Gambar 2.31 Proses Polishing Sumber: http://www.edelstahlrostfrei.de/downloads/iser/PostFabricationSurfaceFinishing_EN.pdf
39
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
2.7.2 Blasting Proses blasting dapat menghilangkan heat tint (high temperature oxides) dan kontaminasi besi. Blasting biasanya dilakukan menggunakan glass beads dan pasir alumina atau silika yang bebas dari kandungan besi. Steel shot atau steel grit tidak disarankan untuk proses blasting pada permukaan stainless steel karena pengunaanya dapat menyebabkan melekatnya partikel besi di permukaan. Sedangkan pengunaan stainless steel shot atau stainless steel grit dapat mengurangi karat dan kontaminasi besi yang terbentuk, namun tidak dapat membersihkan residu kerak oksida besi yang melekat secara menyeluruh. Blasting sebaiknya tidak digunakan dalam waktu yang terlalu lama. Blasting dapat dilakukan dalam keadaan kering maupun basah. Pada proses kering digunakan udara bertekanan sebagai bead carrier . Sedangkan pada proses basah digunakan keran air untuk mengalirkan cairan blasting.
Gambar 2.32 Proses Sand Blasting Sumber: http://www.stainlessindia.org/UploadPdf/scoaches.pdf
2.7.3 Brushing Brushing dapat menghilangkan heat tint secara cepat dan efisien. Proses brushing biasanya dilakukan dengan menggunakan nylon brush untuk mencapai hasil yang maksimal. Proses ini tidak menimbulkan kekasaran permukaan yang signifikan. Namun, proses ini tidak dapat membersihkan secara menyeluruh pada daerah yang mengalami pengurangan kandungan
40
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
kromium (chromium-depleted zone). Alat brushing yang telah digunakan pada baja karbon sebaiknya tidak digunakan untuk stainless steel.
Gambar 2.33 Proses Nylon Brushing http://www.abtex.com/fiber-abrasive-finishing-system-article.html
2.7.4 Water Jetting Proses water jetting dilakukan dengan menggukanan air bertekanan hingga 70 MPa. Pada tekanan tersebut dapat membersihkan minyak, endapan kimia, kotoran, dan bahkan kerak yang membandel. Proses water jetting terbukti efektif dalam membersihkan berbagai kontaminan. Proses ini sering digunakan untuk membersihkan rakitan pipa yang dapat menahan tekanan tersebut.
Gambar 2.34 Proses Water J etting http://www.wunderbar-gmbh.com/?dslc_ projects=ultra-high-pressure-water-jet-cleaning&lang=en
41
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
2.7.5 Pickling Acid descaling atau pickling adalah metode untuk menghilangkan lapisan oksida yang sangat tebal dan melekat kuat pada permukaan akibat proses hot forming, heat treatment (seperti annealing atau hardening) ataupun pengelasan. Pickling merupakan cara kimia yang paling umum untuk memghilangkan kontaminasi besi dan oksida. Zat untuk proses pickling biasanya dibuat menggunakan campuran yang mengandung asam nitrat (HNO3), asam fluorida (HF) dan kadang-kadang menggunakan asam sulfat (H2SO4), asam klorida (HCl) yang sering digunakan untuk baja karbon. Namun H2SO4 dan HCl tidak cocok digunakan untuk material stainless steel karena dapat menyebabkan pitting corrosion. Proses pickling dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu immersing (direndam), swabbing (diusap) dan spraying (disemprot).
Immersing Proses ini dilakukan dengan cara merendam produk ke dalam tangki yang berisi larutan pickling selama beberapa menit. Sebelum dilakukan pickling , permukaan produk harus dibersihkan terlebih dahulu dari minyak, kotoran dan kontaminan lain dengan cara menyikat permukaan produk menggunakan air panas atau dengan cara menyemprotkan air dengan water jet bertekanan tinggi. Sebaiknya perendaman tidak dilakukan lebih dari 30 menit dan setelah itu produk harus dibilas dengan air, lalu dikeringkan. Larutan pickling akan merontokkan kerak akibat proses pengelasan maupun kerak akibat heat treatment , tetapi tidak dapat membersihkan produk secara menyeluruh. Maka dari itu perlu dilakukan brushing (penyikatan) permukaan stainless stell menggunakan stainless steel brush atau fibre bristle brush terlebih dahulu. Proses immersing pickling cocok digunakan untuk produk yang berukuran tidak terlalu besar.
42
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.35 Proses Pickling Menggunakan Metode I mmersi ng Sumber: http://www.edelstahlrostfrei.de/downloads/iser/PostFabricationSurfaceFinishing_EN.pdf
Swabbing Proses ini dilakukan dengan cara mengusapkan pasta pickling ke permukaan produk. Proses ini sangat efektif untuk menghilangkan oksida akibat heat treatment , terak dan cacat pengelasan. Sebelum dilakukan pickling , permukaan produk harus dibersihkan terlebih dahulu dari minyak, kotoran dan kontaminan lain. Kemudian pasta pickling diusapkan pada produk menggunakan paint roller ataupun nylon brush. Pasta pickling kemudian harus dibilas menggunakan air destilasi atau deionized water setelah 15-30 menit pengaplikasian (sebelum pasta mengering). Proses pickling tidak boleh dilakukan dibawah sinar matahari langsung. Proses swabbing pickling cocok digunakan untuk produk yang berukuran kecil.
43
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.36 Proses Pickling Menggunakan Metode Swabbing Sumber: http://blog.euromarc.co.nz/why-pickling-paste-is-so-dangerous
Spraying Proses ini dilakukan dengan cara menyemprotkan larutan pickling ke permukaan produk. Sebelum dilakukan pickling , permukaan produk harus dibersihkan terlebih dahulu dari minyak, kotoran
dan
kontaminan
lain.
Kemudian
larutan pickling
disemprotkan pada produk menggunakan alat penyemprot. Setelah itu produk harus dibilas dengan air, lalu dikeringkan. Proses spraying pickling cocok digunakan untuk produk yang berukuran besar.
Gambar 2.37 Proses Pickling Menggunakan Metode Spraying Sumber: http://www.edelstahl-rostfrei.de/ downloads/iser/PostFabricationSurfaceFinishing_EN.pdf
44
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Proses pickling dilakukan sesuai grade stainless steel itu sendiri. Parameter pickling yang digunakan dapat berbeda tiap- tiap grade stainless steel tergantung unsur paduan dan juga faktor fabrikasi.
Austenitic Stainless Steels Austenitic
stainless
steels
seperti grade 1.4301/304,
1.4307/304L, 1.4401/316, 1.4404/316L merupakan stainless steel yang cukup mudah untuk di pickling . Campuran asam nitrat dan asam fluorida dalam air merupakan larutan yang paling umum digunakan sebagai larutan pickling . Keefektifan larutan campuran asam dapat berbeda-beda bergantung pada konsentrasi asam, temperature dan waktu pengaplikasian. Konsentrasi asam yang digunakan bervariasi bergantung pada kondisi permukaan material biasanya sekitar 5% 25% asam nitrat dan 0,5% - 3% asam fluorida. Untuk kerak yang tipis pada permukaan biasanya digunakan 12% - 15% asam nitrat dan 1% asam fluorida.
High-Alloyed Austenitic Stainless Steels dan Duplex Stainless Steel
Merupakan grade stainless steel yang lebih tahan korosi
sehingga lebih membutuhkan campuran asam yang lebih kuat, temperature yang tinggi atau waktu yang lebih lama untuk pickling . Untuk grade ini disarankan dilakukan mechanical pre-treatment untuk menghilangkan oksida sebelum melakukan pickling. Heat tint akibat pengelasan dapat dihilangkan secara kimia dengan pickling , contohnya: stainless steel grade 1.4462/2205 dapat di pickling dengan menggunakan larutan campuran 20% HNO 3 dan 5% HF. Larutan ini akan melarutkan kromium oksida dan menyerang stainless steel sehingga chromium depleted layer akan hilang.
Ferritic Stainless Steel dan Martensitic Stainless Steel Ferritic stainless steel dan martensitic stainless steel seperti 1.4016/430, 1.4006/410 dan 1.4313 merupakan grade stainless steel yang memiliki kandungan kromium yang lebih sedikit daripada 45
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
austenitic stainless steel. Hal itu berarti grade ini memiliki ketahanan korosi yang lebih rendah sehingga lebih mudah di pickling . Kondisi pickling biasanya dilakukan mengunakan larutan pickling dengan asam yang lebih lemah atau waktu pengaplikasian yang lebih cepat.
2.7.6 Passivation & Decontamination Passivation (Pasivasi) merupakan proses kimia untuk mempercepat pembentukan passive layer (lapisan pasif) dan menciptakan
kondisi
yang
optimal untuk pembentukannya. Prosedur pasivasi dilakukan mirip dengan pickling yaitu meliputi proses degreasing (penghilangan minyak dan kotoran), immersing (perendaman) dan rinsing (pembilasan dengan air). Namun, immersing dilakukan dengan menggunakan passivator yang berupa larutan asam nitrat (HNO3) atau zat kimia lain. Biasanya pasivasi dilakukan dengan menggunakan 20-40 % HNO 3 pada temperature 50-60 °C. Namun, HNO 3 sangat berbahaya bagi kesehatan maupun lingkungan, maka dari itu dapat digunakan asam sitrat sebagai
alternatifnya.
Proses ini juga dapat menghilangkan kontaminan seperti shop dirt , partikel besi dari alat pemotong dan pelumas dari proses permesinan. Karena pasivasi menghilangkan partikel besi yang menempel pada permukaan, maka penting dilakukan setelah pembersihan secara mekanik karena dapat mengurangi terbentuknya kontaminasi besi. Sehingga, metode ini dapat disebut juga sebagai decontamination.
2.7.7 Electropolishing Electropolishing merupakan metode yang diaplikasikan untuk membersihkan permukaan benda kerja dan mengurangi kekasaran mikro. Proses electropolishing mengikuti prinsip elektrolisis yang melibatkan aliran arus listrik dan larutan (biasanya asam sulfat dan asam fosfat) sebagai elektrolit. Proses ini biasanya dilakukan selama 2 sampai 20 menit.
46
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 2.38 Proses Electropolishing Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=OeXWteD5pn8
Electropolishing akan membersihkan logam dari benda kerja dengan cara melewatkan arus listrik ketika benda kerja terendam elektrolit pada komposisi yang spesifik. Benda kerja akan terkikis dan ion logam akan masuk ke dalam larutan elektrolit. Power source akan mengkonversi arus AC menjadi DC pada tegangan lemah. Tangki terbuat dari plastik atau logam yang dilapisi timbal yang biasanya digunakan untuk menampung cairan kimia. Plat katoda timah, tembaga atau stainless steel diturunkan ke dalam larutan elektrolit dan diletakkan ke bagian negatif (-) dari power source. Kemudian benda kerja dipasang pada rack yang terbuat dari titanium, tembaga atau perunggu dan diletakkan ke bagian positif (+) dari power source. Baik bagian positif maupun negatif keduanya harus terendam larutan elektrolit.
Gambar 2.39 Mekanisme Electropolishing Sumber: http://www.worldstainless.org/Files/issf/non-imagefiles/PDF/Euro_Inox/Electropolishing_EN.pdf
47
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
BAB III METODOLOGI
Perumusan Masalah
Studi Literatur
Wawancara dan Diskusi
Observasi Lapangan
Penentuan Parameter Pengujian
Pengumpulan Data
Analisis
Kesimpulan
48
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
3.1
Perumusan Masalah Roof , side wall , end wall , dan underframe merupakan penyusun utama body kereta api. Pada produksi kereta api, penting untuk menjaga tampilan permukaan side wall agar tetap bersih dari segala cacat permukaan yang muncul saat proses manufaktur sepeti heat tint , kontaminasi besi, cacat las, dll. Dalam kasus ini, fenomena heat tint muncul karena pengelasan spot welding . Bila tidak diatasi, heat tint dapat menimbulkan beberapa korosi seperti pitting corrosion, stress corrosion cracking dan crevice corrosion jika diaplikasikan pada lingkungan agresif. Oleh karena itu, perlu dilakukan penanganan agar tidak memberikan kerugian yang besar pada perusahaan. Salah satu cara untuk menangani masalah tersebut adalah dengan pembersihan heat tint pada permukaan side wall menggunakan kombinasi metode grinding dan acid pickling.
3.2
Studi Literatur Studi literatur dilakukan sebelum dan sesudah penelitian dengan mencari dan membaca buku standar, jurnal, dan buku-buku atau artikel lain yang berkaitan dengan korosi pada austenitic stainless steel, cacat permukaan austenitic stainles s steel, fenomena heat tint dan metode pembersihan permukaan austenitic stainless steel dengan berbagai metode khususnya pickling dan grinding . Selain itu penulis mendapatkan beberapa literatur yang diberikan oleh PT. Industri Kereta Api (Persero)Madiun, Jawa Timur yang membantu dalam proses penelitian ini.
3.3
Wawancara dan Diskusi Keterangan dan informasi tentang bidang yang dipelajari dapat diperoleh dari wawancara dan diskusi dengan narasumber yang bertanggung jawab, kompeten di bidangnya, dan pembimbing kerja praktik di PT. Industri Kereta Api (Persero)Madiun, Jawa. Dari wawancara dan diskusi ini diperoleh pengetahuan tentang metodemetode pembersihan heat tint yang sebelumnya telah digunakan oleh perusahaan beserta kelebihan dan kekurangannya, material yang digunakan untuk sidewall, dll.
3.4
Observasi Lapangan Observasi lapangan dilakukan untuk mendapatkan data yang dibutuhkan dari penelitian secara langsung yang berhubungan dengan masalah heat tint pada side 49
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
wall kereta api yaitu di tempat workshop produksi kereta itu sendiri. Penulis melakukan pengamatan cacat pada permukaan secara langsung. Selain itu, penulis melakukan pengamatan dan pengambilan data yang diperlukan seperti kondisi lingkungan saat pengelasan (temperature lingkungan, kelembaban, alat-alat yang digunakan, dll).
3.5
Penentuan Parameter Pengujian a. Sampling Sampling dilakukan dengan mengambil sampel berupa pelat stainless steel SUS 304 yang telah di spot welding . Waktu pelaksanaan sampling
: Senin, 19 Juni 2017
Tempat
: Workshop Produksi PT. INKA (Persero)
Keadaan Operasi
: Tidak ada parameter operasi yang dimodifikasi atau diubah, sehingga keadaan operasi menyesuaikan dengan keadaan asli di PT. INKA (Persero)
b. Penentuan Parameter Parameter yang perlu ditentukan untuk mendukung penelitian ini adalah jenis metode yang digunakan untuk pembersihan heat tint dan variasi lingkungan yang diaplikasikan untuk pengujian korosi sederhana.
Metode yang digunakan untuk pembersihan heat tint pada penelitian ini adalah: grinding, pickling, dan kombinasi grinding & pickling. Pembersihan heat tint pada permukaan stainless steel dilakukan dengan urutan langkah percobaan sebagai berikut:
Pre-Cleaning Proses pre-cleaning dilakukan untuk membersihkan kotoran dan minyak yang menempel pada permukaan sampel. Proses ini meliputi pembersihan dengan mengunakan sabun yang kemudian dibilas menggunakan air bersih lalu dikeringkan.
50
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 3.1 Proses Pre-Cleaning
Grinding Proses grinding dilakukan dengan menggunakan 3M sand sponge ultrafine (800 to 1000 grit). Setelah itu permukaan harus dibersihkan dari partikel-partikel debu hasil grinding .
Gambar 3.2 Proses Grinding
Pickling Proses pickling dilakukan dengan menggunakan campuran larutan pickling yang telah dibuat sebelumnya. Proses ini dilakukan dengan mengaplikasikan larutan pickling dengan menggunakan sikat ke permukaan sampel. Setelah dilakukan pickling , sampel harus dibilas dengan air destilasi atau deionized water dan kemudian dikeringkan.
51
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Gambar 3.3 Proses Pickling
Variasi lingkungan (udara dan air laut) Pengujian korosi dilakukan menggunakan sampel dari hasil pembersihan heat tint dengan tiga metode berbeda di:
Lingkungan udara, yang dilakukan dengan membiarkan sampel pada udara terbuka
Lingkungan air laut, yang dilakukan dengan merendam sampel pada larutan garam yang berkonsentrasi 5 wt%
3.6
Pengumpulan Data Data yang diperoleh penulis adalah gambar heat tint akibat spot welding pada side wall kereta api 438 car, temperature spot welding , temperature rata-rata udara saat pengelasan, kelembaban rata-rata udara saat pengelasan, komposisi larutan pickling , deskripsi sand sponge yang digunakan, gambar hasil pengujian korosi pada lingkungan udara dan larutan garam.
3.7
Analisis Data yang diperoleh kemudian dianalisis secara kualitatif untuk menentukan metode manakah yang paling optimal dalam membersihkan heat tint akibat spot welding pada side wall kereta api 438 car serta untuk menentukan apakah hasil dari metode tersebut dapat diaplikasikan pada lingkungan udara dan air laut.
52
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
3.8
Kesimpulan Dari analisis yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan yang menjawab tujuan dari penelitian ini (terdapat pada sub-bab 1.2)
53
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
BAB IV DATA DAN ANALISIS
4.1 Data 4.1.1
Hasil Observasi Lapangan
Temperatur spot welding
: max.700 °C
Temperatur rata-rata udara
: 30 - 35 °C
Kelembapan rata-rata udara
: 50 - 80 %
Gambar 4.1 Side Wall Kereta Api 438 Car
Gambar 4.2 H eat Tint pada Side Wall Kereta Api 438 Car Akibat Spot Welding
54
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
4.1.2
Deskripsi Larutan Pickling & Sand Sponge
Larutan pickling Sesuai ASTM A380, pembuatan larutan pickling dilakukan dengan mencampur 25% HNO 3 murni, 3% HF murni dan 72% air. Namun karena HNO3 dan HF yang digunakan bukan larutan murni (larutan teknis) yakni memiliki konsentrasi masing-masing 68% dan 55% (disumsikan sebagai persen volume). Maka dilakukan perhitungan sebagai berikut:
Larutan teknis HNO3 68% berarti dalam 100 mL larutan terdapat 68 mL HNO 3 dan sisanya yaitu pelarut (aquades)
mL
Larutan teknis HF 55% berarti dalam 100 mL larutan terdapat 55 mL HF dan sisanya yaitu pelarut (aquades)
32
45
mL
Untuk membuat larutan 100 mL dengan kandungan 25% HNO 3 murni, 3% HF murni dan 72% air.
Maka larutan HNO3,
68 32
=
=
68 32
25
= 11,8 mL aquades
Agar didapat 25 mL HNO 3 dalam campuran maka diperlukan larutan teknis HNO3 sebanyak 36,8 mL
Untuk larutan HF,
55 45
=
=
55 45
3
= 2,5 mL aquades
Agar didapat 3mL HF dalam campuran maka diperlukan larutan teknis HF sebanyak 5,5 mL.
55
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Untuk kandungan aquades yang dibutuhkan dalam campuran harus dikurangi dengan kandungan aquades yang terdapat dalam larutan teknis HNO3 dan HF 72 mL -(11,8 mL + 2,5 mL) = 57,7 mL
Jadi perbandingan HNO 3(68%) : HF(55%) : aquades = 36,8 mL : 5,5 mL : 57,7 mL
Gambar 4.3 Proses Pembuatan Larutan Pi ckling
Sand Sponge Alat yang digunakan untuk percobaan grinding adalah 3M Sand Sponge dengan ukuran kekasaran ultrafine (800 - 1000 grit) dengan mineral abrasive aluminium oksida (Al 2O3)
Gambar 4.4 Ultrafine 3M Sand Sponge
56
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
4.1.3
Pengamatan Laju Korosi
Pengujian korosi pada lingkungan udara Pengujian korosi dilakukan di udara terbuka setelah proses pembersihan heat tint selama ± 500 jam (≈ 21 hari). Berikut adalah gambar dari pengamatan korosi yang telah dilakukan dengan urutan kiri atas: permukaan dengan heat tint (tanpa perlakuan), kiri bawah: setelah dilakukan grinding saja, kanan atas: setelah dilakukan pickling saja, kanan bawah: setelah dilakukan grinding dan pickling . Hari ke 1-3
Gambar 4.5 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 1-3
Hari ke 4-6
Gambar 4.6 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 4-6
57
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Hari ke 7-9
Gambar 4.7 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 7 -9
Hari ke 10-12
Gambar 4.8 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 10 -12
58
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Hari ke 13-15
Gambar 4.9 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 13 -15
Hari ke 16-18
Gambar 4.10 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 16 -18
59
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Hari ke 19-21
Gambar 4.11 Pengamatan Korosi di Lingkungan Udara Hari Ke 19 -21
Pengujian korosi pada lingkungan air laut Pengujian korosi dilakukan dengan merendam sampel dengan larutan garam 5% (setelah proses pembersihan heat tint ) selama ± 500 jam (≈ 21 hari). Berikut adalah gambar dari pengamatan korosi yang telah dilakukan dengan urutan dari kiri ke kanan: setelah dilakukan grinding + pickling , setelah dilakukan pickling saja dan setelah dilakukan grinding saja. Hari ke 1-3
Gambar 4.12 Pengamatan Korosi di Larutan Garam Hari Ke 1-3
60
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Hari ke 4-6
Gambar 4.13 Pengamatan Korosi di Larutan Garam Hari Ke 4 -6
Hari ke 7-9
Gambar 4.14 Pengamatan Korosi di Larutan Garam Hari Ke 7-9
61
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Hari ke 10-12
Gambar 4.15 Pengamatan Korosi di Larutan Garam Hari Ke 1 0-12
Hari ke 13-15
Gambar 4.16 Pengamatan Korosi di Larutan Garam Hari Ke 1 3-15
62
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Hari ke 16-18
Gambar 4.17 Pengamatan Korosi di Larutan Garam Hari Ke 1 6-18
Hari ke 19-21
Gambar 4.18 Pengamatan Korosi di Larutan Garam Hari Ke 1 9-21
63
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
4.2 Analisis Dari wawancara dan observasi lapangan diketahui bahwa material yang digunakan sebagai bahan pembuat side wall kereta api 438 car adalah stainless steel SUS 304. Pembuatan side wall melalui berbagai proses manufaktur yaitu mulai dari pemotongan pelat yang kemudian disusun menjadi frame assy lalu diproses melalui tahapan yang sesuai dengan dokumen desain side wall 438 car PT. INKA (Persero):
64
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Pada saat proses manufaktur side wall , ada beberapa masalah timbul seperti: kontaminasi besi dan heat tint . Kontaminasi besi disebabkan penggunaan alat pemotong dan alat grinding yang tidak dipisahkan antara material stainless steel dan mild steel. Kontaminasi besi nantinya dapat memunculkan karat jika tidak dibersihkan secara menyeluruh. Adanya kontaminasi besi pada stainless steel dapat diuji dengan ferroxyl test . Sedangkan heat tint muncul karena proses pengelasan, salah satu contohnya adalah spot welding . Heat tint adalah warna yang terbentuk ketika stainless steel dipanaskan pada temperature tinggi. Warna tersebut terbentuk karena penebalan lapisan oksida secara progresif pada permukaan akibat panas. Ketika terpapar temperature tinggi akan terjadi pengurangan kandungan kromium pada logam tepat di bawah lapisan oksida. Daerah yang mengalami pengurangan kandungan kromium (chromium-depleted zone) tersebut sangat tipis dan biasanya dapat dihilangkan bersamaan dengan proses pembersihan heat tint . Heat tint akibat spot welding tersebut menyebabkan tampilan permukaaan side wall menjadi buruk dan dapat menimbulkan korosi lokal jika diaplikasikan pada lingkungan agresif seperti pitting corrosion, stress corrosion cracking dan crevice corrosion karena adanya chromium-depleted zone. Dimana pada daerah tersebut lapisan pasif yang dapat terbentuk menjadi lebih sedikit sehingga ketahanan korosi menjadi berkurang. Maka dari itu, heat tint pada permukaan side wall harus dibersihkan secara menyeluruh. Sebelumnya, untuk mengatasi hal tersebut perusahaan telah menggunakan beberapa metode seperti sand blasting, water jetting , dan electropolishing. Namun, metode - metode tersebut tidak terlalu efektif karena proses sand blasting menghasilkan permukaan yang kasar sehingga membutuhkan pendempulan untuk meratakan ketebalan permukaan. Sedangkan proses water jetting tidak dapat membersihkan permukaan secara menyeluruh dan proses
electropolishing
menghasilkan perbedaan warna yang sangat mencolok antara bagian yang telah dibersihkan dan warna material aslinya. Pada penelitian ini digunakan kombinasi metode grinding dan acid pickling untuk membersihkan permukaan dari heat tint. Larutan pickling dibuat mengikuti ASTM A380 Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts, Equipment, and Systems.
65
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Karena material SUS 304 termasuk austenitic stainless steel series 300 dengan kandungan kromium lebih dari 16% maka kandungan larutan pickling yg diperbolehkan adalah HNO3 15-25% ditambah 1-8% HF (by volume) dengan ketentuan saat diaplikasikan temperature maksimal 21-60 °C dan waktu maksimal 530 menit agar tidak terjadi over pickling . Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dilihat dari gambar 4.4 bahwa pembersihan dengan kombinasi metode grinding dan pickling menghasilkan permukaan yang sangat bersih. Sedangkan metode grinding masih meninggalkan beberapa heat tint dan metode pickling meninggalkan sedikit heat tint . Berdasarkan pengamatan laju korosi di udara selama 21 hari (gambar 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10 dan 4.11) tidak terjadi korosi secara signifikan. Hal tersebut menunjukkan hasil pembersihan stainless steel memiliki ketahanan korosi yang baik pada saat diaplikasikan pada lingkungan udara. Jadi hasil dari pembersihan menggunakan kombinasi metode grinding dan pickling merupakan metode yang paling cocok untuk diaplikasikan pada lingkungan udara. Pengujian ketahanan korosi dilakukan mengikuti ASTM B 895 Standard Test Methods for Evaluating the Corrosion Resistance of Powder Metallurgy (P/M) Stainless Steel Parts/Specimens by Immersion in a Sodium Chloride Solution. Dari hasil pengujian di larutan garam 5% (lingkungan air laut) diketahui bahwa pembersihan menggunakan metode grinding saja menghasilkan laju korosi yang paling cepat yang diikuti dengan hasil pembersihan dengan metode pickling saja. Sedangkan hasil pembersihan dengan kombinasi metode grinding dan pickling menghasilkan laju korosi yang paling lambat. Hal tersebut membuktikan bahwa pembersihan dengan menggunakan kombinasi metode grinding dan pickling memiliki ketahanan terhadap korosi yang lebih baik. Meskipun demikian, diperlukan proses lain agar material tidak terkorosi saat dipalikasikan pada lingkungan air laut misalnya coating .
66
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
Proses pembersihan heat tint dengan menggunakan kombinasi grinding dan pickling lebih efektif dan ekonomis dari metode-metode yang digunakan perusahaan sebelumnya. Namun, segi negatifnya adalah limbah hasil proses pickling dapat menimbulkan masalah bagi kesehatan dan lingkungan. Maka dari itu, dibutuhkan proses penetralan limbah hasil pembersihan heat tint yang biasanya mengandung asam kuat dan logam berat. Proses penetralan dapat dilakukan dengan menampung limbah, kemudian diberi slaked lime atau soda lime, lalu diaduk dan di uji dengan kertas lakmus hingga mencapai pH 9.5 (karena pada pH tersebut logam berat dapat mengendap).
67
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan a. Kombinasi metode grinding dan acid pickling dapat dijadikan solusi penanganan fenomena heat tint pada side wall kereta api 438 car. b. Hasil pembersihan dengan kombinasi metode grinding dan acid pickling dapat digunakan untuk pengaplikasian di lingkungan udara biasa namun tidak dapat digunakan untuk pengaplikasian di lingkungan air laut karena pada lingkungan tersebut korosi sangat mudah terjadi. Oleh karena itu dibutuhkan proses lain untuk memproteksi stainless steel dari lingkungan air laut contohnya dengan proses coating.
5.2 Saran a. Sebelum membuat larutan pickling, sebaiknya pekerja membaca MSDS (Material Safety Data Sheet) HNO3 dan HF terlebih dahulu karena bahan-bahan kimia tersebut berbahaya jika tidak ditangani dengan benar. b. Sebaiknya pada saat proses pickling , pekerja menggunakan peralatan pelindung diri lengkap yang meliputi sarung tangan, masker dan kacamata pelindung karena zat kimia yang digunakan bebahaya bagi kesehatan. c. Sebaiknya proses pickling dilakukan di ruang yang terbuka dan tidak terkena matahari langsung. d. Untuk hasil yang maksimal, sebaiknya pembilasan dilakukan dengan menggunakan deionized water atau air destilasi. e. Limbah hasil pembersihan heat tint biasanya mengandung asam kuat dan logam berat yang dapat mencemari lingkungan. Maka dari itu sebaiknya dilakukan proses penetralan. Proses penetralan dapat dilakukan dengan menampung limbah, kemudian diberi slaked lime atau soda lime, lalu diaduk dan di uji dengan kertas lakmus hingga mencapai pH 9.5 (karena pada pH tersebut logam berat dapat mengendap).
68
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
DAFTAR PUSTAKA
1. J.R Davis. 1994. “ASM Specialty Handbook Stainless Steel”. Ohio: ASM International. 2. ASTM A380 Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts, Equipment, and Systems. 3. ASTM B 895 Standard Test Methods for Evaluating the Corrosion Resistance of Powder Metallurgy (P/M) Stainless Steel Parts/Specimens by Immersion in a Sodium Chloride Solution. 4. R.Francis. 2001. “Galvanic Corrosion: a Practical Guide for Engineers” Texas: NACE International Houston. 5. Cverna,Fran. 2006 . “Worldwide Guide to Equivalent Irons and Steels 5 th Edition”. Ohio: ASM International. 6. https://www.voestalpine.com/welding/content/download/3617/58308/file/0502015-EN-NORDIC_Pickling_Handbook_WEB.pdf 7. https://www.hilti.pt/medias/sys_master/h34/h30/9157274632222/Hilti_CorrosionHandbook_EN.pdf 8. http://www.outokumpu.com/sitecollectiondocuments/outokumpu-stainless-steelhandbook.pdf 9. http://www.edelstahlrostfrei.de/downloads/iser/PostFabricationSurfaceFinishing_EN.pdf 10. http://www.worldstainless.org/Files/issf/Education_2/Module_05_Corrosion_Resis tance_of_Stainless_Steels.pdf 11. http://www.ssina.com/corrosion/igc.html 12. http://www.bssa.org.uk/topics.php?article=140 13. http://www.bssa.org.uk/topics.php?article=95 14. http://www.stainlessindia.org/UploadPdf/scoaches.pdf 15. http://www.worldstainless.org/Files/issf/non-imagefiles/PDF/Euro_Inox/Electropolishing_EN.pdf 16. http://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/faq-how-do-i-remove-heattint-formed-during-welding-or-improper-heat-treatment-of-stainless-steels/ 17. http://www.vecom.nl/english/documentation/tb/TB-2005-11-eng.pdf 18. Youtube: Electropolish Weld Cleaning Stainless Steel Tig Welds (https://www.youtube.com/watch?v=OeXWteD5pn8) 19. Youtube: Grinding Stainless Steel with a Depressed Center Grinding Wheel - AA Abrasives (https://www.youtube.com/watch?v=HksmVoSOXQ0) 20. http://blog.euromarc.co.nz/why-pickling-paste-is-so-dangerous 21. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9924296 22. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9926241 23. http://www.inka.co.id 24. bumn.go.id/inka/application 69
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
LAMPIRAN
6.1 MSDS (Material Safety Data Sheet) HF Sumber: http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9924296
70
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
71
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
72
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
73
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
74
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
75
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
76
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
6.1 MSDS (Material Safety Data Sheet) HNO3 Sumber: http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9926241
77
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
78
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
79
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
80
Laporan Kerja Praktik PT. Industri Kereta Api (Persero) Madiun, Jawa Timur
81