PERENCANAAN TANGKI MINYAK MENTAH DENGAN KAPASITAS 350 BARREL DI BAKAU FIELD, SELAT PANJANG
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
OLEH :
PADOHA ARITONANG 04.331.0026
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ISLAM RIAU PEKANBARU 2010
FAKULTAS TEKNIK MESIN
AGENDA DITERIMA PARAF
UNIVERSITAS ISLAM RIAU PEKANBARU
: : :
TUGAS AKHIR PERENCANAAN TANGKI MINYAK MENTAH DENGAN KAPASITAS 350 BARREL DI BAKAU FIELD, SELAT PANJANG NAMA
: PADOHA ARITONANG
NO. INDUK MHS
: 043310026
DOSEN PEMBIMBING I
: Ir.Syawaldi.MSc.
BIDANG STUDI
: Material Teknik
DOSEN PEMBIMBING II
: Dody Yulianto,ST,MT.
Spesifikasi Tugas: -Survey lapangan, perhitungan rancang bangun tangki -Pemilihan jenis matrial yang akan digunakan -Jenis-jenis pengerjaan yang dilakukan, meliputi 1. Perhitungan tebal sheel plate, bottom plate dan roof plate. 2. Perhitungan tekanan yang terjadi pada tangki. 3. Perhitungan pengerolan pada tangki 4. Perhitungan pengelasan pada tangki Diberikan tanggal : Selesai tanggal
April 2010
: Pekanbaru
April 2010
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dosen Pembimbing I
Sehat Abdi S, ST, MT.
Ir.Syawaldi, MSc.
KATA PENGANTAR
Dengan segala kerendahan hati penulis haturkan rasa syukur yang dalam kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya yang berupa kemampuan,kesehatan dan kesempatan sehinga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dalam rangka melengkapi kurikulum yang sudah ditetapkan dan sekaligus merupakan syarat untuk
mendapatkan gelar
Sarjana pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik di Universitas Islam Riau Adapun judul yang diangkat oleh penulis adalah “Perencanaan Tangki Minyak Mentah Dengan Kapasitas 350 Barrel Di Bakau Field, Selat Panjang”, membahas tentang perencanaan tangki. Dengan menyadari sepenuhnya bahwa dalam tugas akhir ini masih dijumpai kekurangan, sehingga belum mencapai kesempurnaan sebagaimana yang diharapkan. Hal ini tidak terlepas dari keterbatasan kemampuan dan pengalaman penulis. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis menerima kritik dan saran untuk menuju kearah kesempurnaan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Prof. DR. Ir. H. Sugeng Wiyono, M.MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Islam Riau. 2. Bapak Sehat Abdi Saragih, ST. MT dan bapak Dody Yulianto, ST. MT selaku Ketua dan Sekretaris Jurusan Fakultas Teknik Mesin Universitas Islam Riau. 3. Bapak Ir. Syawaldi,MSc selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dalam pembuatan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Dody Yulianto, ST,MT selaku Pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam memberikan bimbingan dan dorongan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 5. Dosen dan seluruh Karyawan Tata Usaha Fakultas Teknik Universitas Islam Riau. 6. Semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung. Akhirnya semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis adalah amal dan penulis mendoakan semoga Tuhan YME memberkahi dengan pahala yang berlipat ganda.
Pekanbaru, Desember 2010
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................... i KATA PENGANTAR ........................................................................................ ii DAFTAR ISI....................................................................................................... iv DAFTAR TABEL............................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xiii BAB. I
PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1. Latar Belakang Masalah ................................................................. 1 1.2. Rumusan Masalah ........................................................................... 2 1.3. Maksud dan Tujuan.......................................................................... 2 1.4. Manfaat............................................................................................. 2 1.5. Ruang Lingkup................................................................................. 3 1.6. Sistematika Penulisan....................................................................... 3 BAB. II LANDASAN TEORI....................................................................... 6 2.1. Pengelasan .......................................................................................... 6 2.1.1 Sifat Mampu Las (Weldability) ................................................. 7 2.1.2 Las Busur Listrik Electroda Terbungkus (SMAW)................... 8 2.1.3 Kawat Las .................................................................................. 10 2.1.3.1 Pemilihan Elektroda ....................................................... 11 2.1.3.2 Klasifikasi elektroda ....................................................... 12 2.1.4 Sambungan Las ......................................................................... 15
2.1.5 Prosedur dan Teknik Pengelasan............................................... 20 2.1.5.1 Perencanaan Prosedur Pengelasan.................................. 20 2.1.5.2 Persiapan Pengelasan...................................................... 21 2.1.6 Proses Pengelasan...................................................................... 22 2.1.6.1 Las Ikat (Tack Welding) ................................................. 22 2.1.6.2 Las Temu ........................................................................ 23 2.1.6.3 Las Sudut ........................................................................ 24 2.1.6.4 Cacat Pada Pengelasan ................................................... 26 2.1.7 Kekuatan Sambungan Las ......................................................... 27 2.1.7.1 Kekuatan Statis ............................................................... 27 2.1.7.2 Efisiensi Sambungan ...................................................... 29 2.1.7.4 Perhitungan Kekuatan Sambungan Las.......................... 30 2.1.8 Inspeksi Visual Las.................................................................... 30 2.1.9 Pengujian Pemeriksaan Las ....................................................... 32 2.1.9.1 Peranan dan Tujuan dari Pengujian dan Pemeriksaan 32 2.1.9.2 Jenis Pengujian dan Pemeriksaan .................................... 34 2.2 Tangki Penimbun ............................................................................... 35 2.2.1 Jenis Tangki Penimbun Berdasarkan Letaknya......................... 35 2.2.2 Jenis Tangki Berdasarkan Tekanannya ..................................... 36 BAB. III DASAR-DASAR PERENCANAAN TANGKI ........................... 42 3.1 Pembuatan Badan Tangki................................................................... 42 3.1.1 Shell Plate (Pelat Dinding) ........................................................ 42 3.1.2 Pelat Dasar Tangki (Bottom Plate)............................................ 43
3.1.3 Roof Tangk (Atap Tangki)......................................................... 44 3.1.4 Tekanan ..................................................................................... 44 3.2 Proses Pemotongan............................................................................. 47 3.3 Proses Pengerolan............................................................................... 49 3.4 Proses Pengelasan............................................................................... 53 3.4.1 Perhitungan Sambungan Antar Shell......................................... 55 3.4.2 Penyambungan Badan dan Tutup Tangki.................................. 56 3.5 Dasar Pemilihan Bahan ...................................................................... 57 BAB. IV HASIL PERENCANAAN TANGKI ............................................. 58 4.1 Data Umum Perencanaan ................................................................... 58 4.2 Perhitungan shell plate ....................................................................... 59 4.3 Perhitungan Ketebalan Plat Dasar (Bottom & Annular Plate) ........... 61 4.4 Perhitungan Atap ................................................................................ 62 4.4.1 Menentukan Ketebalan roof plate ............................................. 63 4.4.2 Desain Pembebanan................................................................... 63 4.5 Perhitungan Tekanan ........................................................................... 64 4.5.1 Volume Badan Tangki............................................................... 64 4.5.2 Volume Tutup Tangki ............................................................... 64 4.5.3 Tekanan dalam Tangki .............................................................. 65 4.5.4 Beret Muatan Tangki ................................................................. 66 4.5.5 Tegangan Izin Pada Tangki ....................................................... 66 4.5.6 Tegangan Circumferensial ........................................................ 67 4.5.7 Tegangan Lngitudinal................................................................ 68
4.6 Proses Pemotongan............................................................................. 69 4.7 Proses Pengerolan............................................................................... 73 4.7.1 Proses Pengerolan Pada Tebal Plat 6 mm ................................. 77 4.7.2 Proses Pengerolan Pada Tebal Plat 8 mm ................................. 90 4.8 Perhitungan Pengelasan................................................................... 104 4.8.1 Perhitungan Las Ikat Sambungan Logitudinal pada shell ...... 104 4.9 Penyambungan Badan dan Tutup Tangki........................................ 108 BAB. V PENUTUP..................................................................................... 110 5.1 Kesimpulan...................................................................................... 110 5.2 Saran ................................................................................................ 114 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 116
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Spesifikasi Elektroda Terbungkus Dari Baja Lunak...................
17
Tabel 2.2.
Spesifikasi Elektroda Terbungkus Untuk Bejana Suhu Rendah Menurut (AWS A5.1 – 64T).......................................................
18
Tabel 3.1.
Ketebalan Shell Plate ..................................................................
42
Tabel 3.2.
Ketebalan Dasar Tangki..............................................................
43
Tabel 3.3.
Parameter Pemotongan Dengan Gas...........................................
49
Tabel 4.1.
Hasil Perhitungan Desain Tangki
...........................................
61
Tabel 4.2.
Parameter Pemotongan Dengan Gas...........................................
72
Tabel 4.3.
Hasil Perhitungan Pengerolan Pada Ketebalan 6 mm.................
90
Tabel 4.4.
Hasil Perhitungan Pengerolan Pada Ketebalan 8 mm................. 103
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Diagram Sistem Rancangan ........................................................ 5 Gambar 2.1. Las Busur Elektroda Terbungkus ................................................ 8 Gambar 2.2. Pemindahan Logam Cair ............................................................. 9 Gambar 2.3. Elektroda terumpun dan tidak terumpun ..................................... 11 Gambar 2.4. Jenis-jenis sambungan las dasar .................................................. 16 Gambar 2.5. Alur Sambungan Las Tumpul ..................................................... 22 Gambar 2.6. Suatu las temu yang khas ............................................................ 24 Gambar 2.7. Pemotongan melintang las sudut ................................................. 24 Gambar 2.8. Sepotong las-lasan ....................................................................... 25 Gambar 2.9. Diagram lingkaran mohr untuk las sudut .................................... 26 Gambar 2.10. Penguatan pada las ...................................................................... 28 Gambar 2.11. Kosentrasi tegangan..................................................................... 28 Bagan 2.12. Pengujian dan pemeriksaan logam .............................................. 34 Gambar 2.12. Fixed cone roof tank .................................................................... 36 Gambar 2.13 Fixed dome roof ......................................................................... 37 Gambar 2.14. Tangki Horizontal........................................................................ 37 Gambar 2.15. Tangki Tipe Noded Spheroid ...................................................... 38 Gambar 2.16. Tangki Bola ................................................................................. 39 Gambar 2.17. Komponen tangki ........................................................................ 40 Gambar 2.18. komponen sheel ........................................................................... 41 Gambar 2.19. Komponen support ...................................................................... 41
Gambar 3.1. Proses Rollling............................................................................. 50 Gambar 3.2. Geometri dan Sambungan las ikat............................................... 55 Gambar 4.1. Proses Rollling............................................................................. 74
DAFTAR NOTASI
Simbol
Notasi
Satuan
t1
Tebal desain dinding tangki
Inch
D
Diameter nominal tangki
Feet
H
Tinggi tangki
Feet
SG
Berat jenis cairan
-
SD
Tekanan yang di ijinkan
lb/in2
r
Jari-jari dalam tangki
m
V
volume
m3
γ
Berat jenis fluida
kg/m3
y
Kekuatan luluh
kg/mm2
1
Tegangan logitudinal
kg/mm2
L
Panjang pelat
m
ID
Diameter dalam tangki
m
F
Gaya pengerolan
kg
B
Panjang pelat roll
mm
S
Kekuatan Tarik
kg/mm2
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Pada saat ini kebutuhan akan suatu alat guna membaantu kelancaran dalam
suatu proses pengolahan yang mana dalam hal ini pada industri migas semakin hari semakin meningkat seiring dengan perkembangan zaman saat ini. Salah satu kebutuhan pada industri migas salah satunya yaitu tangki, yang mana tangki pada indutri tersebut digunakan sebagai tangki penimbun minyak mentah (Storage Oil Tank) sebelum minyak tersebut dilanjutkan ke proses selanjutnya. Beberapa tangki penyimpanan minyak di lingkungan industri perminyakan dapat mengalami kerusakan yaitu berubah bentuk dan bisa juga mengalami kemiringan. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh beberapa faktor yaitu :
Beban luar : misalnya pipe fitting , vibrasi dari primemover
Pengaruh luar : misalnya gempa , angin , petir dan bencana alam lainnya
Kondisi fisik dari tangki yang berubah .
Kondisi geografis dimana jauhnya daerah pengolah yang akan dituju. Faktor-faktor diatas akan dapat menyebabkan kegagalan fungsi tangki
(sebagai penyimpan minyak) , yaitu kemungkinan terjadi retak pada sambungan pelat tangki yang dilas. Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya kebocoran tangki yang dapat menimbulkan bahaya kebakaran. Kekuatan dan kelemahan dari tangki tergantung pada pemilihan material dan sistem pengelasan yang digunakan. Pengelasan adalah proses penyambungan
antara dua bagian logam atau lebih dengan menggunakan energi panas yang menyebabkan logam disekitar lasan mengalami sirkulasi thermal, sehingga logam disekitar lasan mengalami perubahan metalurgi yang rumit, deformasi dan tegangan-tegangan
thermal,
atau
secara
ringkas
juga
dapat
diartikan
penyambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Berdasarkan pertimbangan diatas maka penulis mengangkat judul “Perencanaan Tangki Minyak Mentah Dengan Kapasitas 350 Barrel”. Pada pembahasan tugas akhir ini, tanki yang dirancang adalah untuk tempat penyimpanan minyak mentah sementara, kemudian diangkut ke gathering station dan akan diolah lagi menjadi bahan bakar. Karena pentingnya tanki ini maka perlu dilakukan suatu perencanaan untuk mencari kekurangan dan kelemahannya.
1.2
Perumusan masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam perencanaan tanki penyimpanan
minyak mentah ini adalah
1.3
-
Proses fabrikasi pelat dan profil baja pada tanki penimbun
-
Proses pemasangan pelat dan profil baja pada tanki penimbun
-
Proses pengelasan
Tujuan Perencanaan Adapun Tujuan umum dari perencanaan tangki minyak mentah ini adalah
untuk membuat suatu tangki penyimpanan minyak mentah yang sesuai dengan standar API, kemudian untuk mengetahui proses pembuatan tangki.
Sedangkan tujuan Khusus dari perencanaan ini adalah untuk memberikan gambaran/pemahaman mengenai tekanan dan ukuran material yang digunakan untuk menampung fluida minyak dengan kapasitas 350 barrel juga sebagai syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Universitas Islam Riau.
1.4
Manfaat Dengan adanya pembahasan ini, diharapkan diketahui langkah-langkah
dalam proses fabrikasi,tata cara pengelasan dan profil matrial yang digunakan dalam perencanaan tanki penyimpanan minyak mentah. Selain itu, diharapkan dapat menjadi tambahan referensi bagi pengembangan ilmu pengetahuan khususnya pada perencanaan tanki penyimpanan minyak mentah.
1.5
Ruang Lingkup Agar didapat pemahaman yang baik maka didalam penulisan ini diadakan
pembatasan masalah. Pembatasan masalah ini adalah untuk menyederhanakan permasalahan agar dapat memberikan arahan permasalahan secara jelas dan mudah Untuk menganalisa masalah tersebut, maka perlu diambil batasan-batasan masalah yang meliputi : -
Perhitungan diameter tangki, tinggi tangki.
-
Perhitungan tekanan yang terjadi pada tangki.
-
Perhitungan tebal sheel plate, bottom plate dan roof plate.
-
Perhitungan pengerolan pada tangki
-
Perhitungan pengelasan pada tangki
1.6
Sistimatika Penulisan Dalam sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari lima Bab,dimana
isi dari masing-masing Bab saling berkaitan,sebagai berikut : Bab I
: Pendahuluan Berisi
pembahasan
mengenai
latar
belakang,perumusan
masalah,tujuan dan manfaat, ruang lingkup,dan sistematika penulisan Bab II
: Landasan Teori Berisi
pembahasan
uraian
teori
yang
berkaitan
dengan
perencanaan tanki penyimpanan minyak mentah. Bab III
: Metodologi Berisi tentang metode yang digunakan untuk membahas fabrikasi,tata cara pengelasan,system pengerolan, pemasangan.
Bab IV
: pengujian dan pengetesan Berisi tentang jenis-jenis pengujian yang dilakukan
Bab V
: Kesimpulan dan Saran Berisi kesimpulan dan saran
Untuk langkah rancangan suatu tanki maka dibuat suatu diagram alir rancangan dimana diagram alir ini ditunjukkan pada gambar 1.1
Mulai
Survey Data Lapangan Ya
Dapat Ya Pengolahan data dan perhitungan
Hasil perhitungan
Gambar Rancangan
Tidak
Sesuai
Kesimpulan
Selesai
Gambar 1.1 Diagram alir Sistem Rancangan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Perencanaan Perencanaan yaitu suatu proses pengembangan dari sebuah ide menuju
kepada relisasi bentuk fisik. Langkah- langkah dalam merencanakan suatu produk adalah sebagai berikut 1. Fungsi Fungsi dari perencanaan 2. Permasalahan Permasalahan
dalam
perencanaan
yaitu
bagaimana
mendapatkan
karakteristik geometri yang sesuai dengan fungsi yang diharapkan dan pengumpulan dari berbagai elemen bahan yang membentuk sistem sehingga memenuhi fungsi utama yang di minta. 3. Pengumpulan Informasi Dalam pengumpulan informasi mengenai perencanaan dapat diambil dari beberapa sumber seperti terdapat pada jurnal,handbook,artikel,dan kursus akademis. Dalam mendapatkan Informasi tersebut ada beberapa permasalahan yang harus diperhatikan yaitu: a. Dimana mendapatkan bahan b. Bagaimana cara mendapatkannya c. seberapa akurat info tersebut d. Bagaimana cara menafsirkan info yang spesifik e. Kapan mempunyai info yang cukup
f. apa hasil keputusan dari info yang di dapatkan 4. Konsep perencanaan Konsep perencanaan menentukan elemen,mekanisme dan proses dengan menggunakan model formula analitik dan eksperimental. 5. Evaluasi/penilaian bertujuan menilai dari arti hasil desain proses tersebut meliputi atas langkah-langkah perhitungan dan bagaimana kinerjanya. 6. Desain Komunikasi Bertujuan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan atau klien, biasanya dipresentasikan kepada pelanggan atau melalui sponsor.
2.2
Pengelasan Pengelasan adalah proses penyambungan antara dua bagian logam atau
lebih dengan menggunakan energi panas yang menyebabkan logam disekitar lasan mengalami sirkulasi thermal, sehingga logam disekitar lasan mengalami perubahan metalurgi yang rumit, deformasi dan tegangan-tegangan thermal. Atau secara ringkas juga dapat diartikan penyambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Hal ini erat hubungannya dengan ketangguhan, cacat las dan retak serta mempunyai pengaruh yang fatal terhadap keamanan dari kontruksi yang di las. Adanya energi panas yang diterima oleh logam pada proses pengelasan mengakibatkan perubahan-perubahan mulai dari struktur mikro sampai dengan ekspansi dan kontruksi secara mikro. Perubahan struktur mikro ini, akan berpengaruh pada sifat-sifat mekanik logam
tersebut. Sifat-sifat mekanik ini diantaranya adalah kekuatan, keuletan, ketangguhan, dan kekerasan. Disamping untuk pembuatan, proses pengelasan (Welding) dipergunakan juga untuk reparasi, misalnya untuk mengisi lubang-lubang pada coran, membuat lapisan keras pada perkakas, mempertebal bagian yang sudah aus dan macammacam reparasi lainnya. Pengelasan bukan tujuan utama dari kontruksi, tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Oleh karena itu, rancangan las dan cara pengelasan harus betul-betul memperhatikan kesesuaian antara sifat-sifat las dengan kegunaan kontruksi. 2.2.1
Sifat Mampu Las (Weldability) Kualitas hasil pengelasan sangat dipengaruhi oleh banyak faktor antara
lain masukan panas, bahan, jenis las, dan sikap atau posisi juru las (welder). Dengan diikuti prosedur-prosedur pengerjaan diatas akan menghasilkan sifat mampu las yang baik. sifat mampu las yang baik apabila dalam penggunaannya tidak mengalami kegagalan kerja atau pengurangan kekuatan. Sifat mampu las yang baik apabila elektroda dan bahan lasan sama-sama mencair sehingga dihasilkan kekuatan yang sangat baik, baiknya hasil pengelasan apabila kekuatan dari daerah lasan lebih kuat dari logam induk. 2.2.2 Las busur listrik elektroda terbungkus.(SMAW) Las busur listrik elektroda terbungkus adalah cara pengelasan yang banyak digunakan dewasa ini. Dalam cara pengelasan ini digunakan kawat elektroda logam yang dibungkus dengan fluks. Sedangkan pola pemindahan cairan dipengaruhi oleh besar kecilnya arus dan juga komposisi fluks yang digunakan.
Dalam Gambar 2.1 dapat dilihat dengan jelas bahwa busur listrik terbentuk di antara logam induk dan ujung elektroda, karena panas dari busur ini maka logam induk dan ujung elektroda tersebut mencair dan kemudian membeku bersama.
Gambar 2.1 Las busur elektroda terbungkus SMAW (Shielded Metal Arc Welding), yaitu las busur nyala listrik terlindung maksudnya adalah suatu proses pengelasan dengan
menggunakan
busur nyala listrik sebagai sumber panas untuk mencairkan logam. Jenis ini yang paling lazim dipakai dimana-mana untuk hampir semua keperluan pengelasan. Proses SMAW adalah proses pengelasan dengan menggunakan busur logam yang terbungkus oleh fluks atau dalam dunia pengelasan disebut dengan las elektroda terbungkus.Proses pemindahan logam elektroda terjadi pada saat ujung elektroda mencair dan membentuk butir-butir yang terbawa oleh busur listrik yang terjadi. Apabila digunakan arus listrik yang besar maka butiran logam cair yang terbawa menjadi halus seperti terlihat pada Gambar 2.2 (a), sebaliknya bila arusnya kecil maka butirannya menjadi besar seperti terlihat pada Gambar 2.2 (b).
Gambar 2.2 Pemindahan logam cair Pola
pemindahan
logam
cair
seperti
diterangkan
diatas
sangat
mempengaruhi sifat mampu las dari logam. Secara umum dapat dikatakan bahwa logam mempunyai sifat mampu las tinggi bila pemindahan terjadi dengan butiran halus. Di dalam pengelasan ini hal yang penting adalah bahan fluks dan jenis listrik yang digunakan. Untuk las busur listrik elektroda terbungkus, fluks memegang peranan penting karena fluks dapat berperan sebagai : a) Pemantap busur dan penyebab kelancaran pemindahan butir-butir cairan logam. b) Sumber terak atau gas yang dapat melindungi logam cair terhadap udara disekitarnya. c) Pengatur penggunaan. d) Sumber unsur-unsur paduan.
Las busur listrik elektroda terbungkus, busurnya ditimbulkan dengan menggunakan listrik arus searah (Direct Current) dan tenaga listrik arus bolakbalik (Alternating Current). Untuk tenaga listrik arus searah (Direct Current),
arus listriknya dihasilkan oleh generator, dimana kutup positif (Katoda) dipasangkan pada tenaga las dan kutup negatif (Anoda) dipasangkan pada benda kerja. Sumber arus listrik untuk tenaga las arus bolak-balik (Alternating Current), diperoleh dengan cara membuat mesin las dengan kontruksi transformator yang khusus. Berdasarkan sistem pengatur arus yang digunakan, mesin las busur listrik dengan tenaga arus bolak-balik (Alternating Current) dapat dibagi dalam empat jenis yaitu : 1. Jenis inti bergerak 2. Jenis kumparan bergerak 3. Jenis reaktor jenuh 4. Jenis saklar
2.2.3 Kawat Las (Elektroda) Fungsi dari elektroda adalah sebagai pembangkit busur dan bahan tambahan, pada umumnya elektroda yang dipakai pada pengelasan las busur listrik dibagi dalam dua jenis/klasifikasi yaitu : a.
Elektroda terumpan. Elektroda terumpan ialah elektroda terbungkus yang mempunyai flux
sebagai bahan pembungkus elektroda, dimana dalam pemakaiannya pada proses las busur listrik terbungkus, elektroda akan habis terbakar sebagai bahan pengisi. Elektroda terumpan berfungsi sebagai : -
Bahan pengisi
-
Pembangkit busur.
b.
Elektroda tidak terumpan. Elektroda tidak terumpan adalah elektroda yang tidak mempunyai bahan
pembungkus elektroda, dimana dalam pemakaiannya elektroda tidak habis, yang menggunakan batang wolfrom sebagai elektroda dan berfungsi sebagai pembangkit busur saja. Dimana khusus elektroda tidak terumpan bahan pengisi filter wire rod (kawat telanjang) yang berfungsi sebagai bahan pengisi bukan sebagai elektroda. Untuk lebih jelas mengenai elektroda tidak terumpan (a) dan terumpan (b) dapat dilihat pada Gambar 2.3 KAWAT LAS PIPA GAS
PIPA GAS
GAS PELINDUNG
GAS PELINDUNG
ELEKTRODA WOLFRAM
KAWAT PENGISI BUSUR
BUSUR
LOGAM LASAN
LOGAM LASAN
LOGAM INDUK
Gambar 2.3. Elektroda terumpan dan tidak terumpan 2.2.3.1Pemilihan elektroda. Elektroda sebagai logam pengisi dalam proses pengelasan sangat menentukan hasil las. Begitu juga flux dan gas sebagai shielding yang berkaitan dengan sifat mekanis logam las yang dikehendaki. Untuk itu pemilihan elektroda yang tepat sangatlah penting berkaitan dengan : -
Jenis proses las
-
Posisi pengelasan
-
Jenis material
-
Biaya operasional
-
Desain sambungan
-
Juru las.
-
Perlakuan panas
Tujuan dari semua ini adalah agar dapat memilih suatu elektroda yang tepat, haruslah sesuai dengan standar, yang mana hasil las yang sesuai persyaratan dapat diterima dan dapat dipertanggung jawabkan.
2.2.3.2 Klasifikasi elektroda. Elektroda terbungkus pada umumnya digunakan dalam pelaksanaan pengelasan tangan. Dinegara-negara industri, elektroda las terbungkus sudah banyak yang distandarkan berdasarkan penggunaannya. Misalnya standar di Jepang didasarkan pada standar JIS, di Amerika serikat didasarkan pada standar AWS. Standarisasi elektroda baik dalam JIS maupun AWS didasarkan pada jenis fluks, posisi pengelasan dan arus las. Dua angka pertama baik di JIS maupun AWS menunjukkan kekuatan terendah dari logam las, hanya saja dalam JIS satuannya adalah (kg/mm2) sedangkan dalam AWS satuannya adalah (psi). Dua angka terakhir menunjukkan jenis fluks dan posisi pengelasan. Menurut system standarisasi Amerika yaitu AWS (American Welding Society) dinyatakan dengan tanda EXXXX, yang artinya sebagai berikut :
E , Menyatakan elektroda las busur listrik.
XX, (Dua angka) sesudah E menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam ribuan lb/in2 (psi).
X, (Angka ketiga) menyatakan posisi pengelasan, taitu : -
Angka 1 untuk pengelasan segala posisi
-
Angka 2 untuk pengelasan posisi datar dan dibawa tangan
Angka 3 untuk pengelasan posisi dibawah tangan.
X, (Angka keempat) menyatakan jenis selaput dan arus yang cocok dipakai untuk pengelasan.
Sebagai contoh elektroda yang digunakan penulis pada proses pengelasan ini adalah E7018, artinya elektroda dengan kekuatan tarik minimum dari deposit las adalah 70.000 lb/in2, dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi dan jenis selaput elektroda rutil-kalium serta pengelasan dengan arus AC atau DC+. Posisi pengelasan pada las busur listrik elektroda terbungkus terdiri dari lima posisi yaitu posisi datar (F), vertikal (V), atas kepala (OH), horizontal (H), dan horizontal las sudut (H-S). Spesifikasi elektroda terbungkus dari baja lunak yang didasarkan pada jenis fluk, posisi pengelasan, jenis listrik yang mengacu pada standar asosiasi las Amerika (AWS), dapat dilihat dalam Tabel 2.1. dan pada Tabel 2.2 dijelaskan tentang spesifikasi kawat las busur listrik dengan gas dan terendam. Untuk jenis selaput elektroda las ada 9 macam, yang diklasifikasikan dengan angka 0 sampai 8. 1. Elektroda E 6010 dan E 60 11 Elektroda ini mempunyai tembusan (penetrasi) dalam, dapat dipergunakan pada semua posisi pengelasan. Selaput yang tipis (selulosa) menghasilkan gas pada waktu proses pengelasan dan juga menghasilkan slag yang tipis dan mudah dilepaskan. Biasanya deposit las mempunyai sifat mekanik yang baik dan bila diradiografi mempunyai grade 2 menurut klasifikasi AWS. 2. Elektroda E 6012 dan E 6013
Elektroda ini menghasilkan tembusan sedang (Medium), hasil cairan slag semi globular akan membantu persiapan pengelasan. Dapat dipakai pada arus yang relatif lebih tinggi(E 6012), menghasilkan permukaan las agak
cembung.
Dapat
dipakai
pada
tegangan
rendah
(E6013),
menghasilkan permukaan las agak rata, baik dipakai pada pekerjaan pelat tipis. 3. Elektroda E 6020 Busur las yang dihasilkan bersifat mengorek sehingga embusan agak dalam. Slag tebal tetapi mudah dibuka, membantu perlindungan cairan las dari pengaruh atmosfir. Cairan las sangat lebar, sehingga hanya dipakai pada posisi bawah tangan dan horizontal saja. Deposit las lebih tinggi dibandingkan dengan elektroda konvensional yang lain dan hasil las sama. 4. Elektroda E 6027, E 7018, E 7024, E 7028 Elektroda yang selaputnya mengandung serbuk besi. Makin banyak persentase serbuk besinya, selaput semakin tebal. Dapat dipakai pada arus pengelasan yang lebih tinggi. Deposit lasnya tinggi, disebabkan persentase serbuk besi 40 % (E 7018) untuk posisi vertikal, Overhead & Horizontal kampuh. Selaput mengandung serbuk besi 40 -55 %, sehingga dipakai pada posisi flat dan horizontal sudut saja, dikarenakan fluitditas dari cairan selaput tinggi (E 6027, E 7024, E 7028) 5. Elektroda E 7016 Elektroda ini mengandung hydogen yang rendah yaitu kurang dari 0,1 % saja. Bila menggunakannya harus dipanaskan sampai temperatur
200ºC-260ºC. Karena hidrogennya rendah maka hasil las bebas dari porositas.
2.2.4 Sambungan las. Sambungan las dalam kontruksi baja pada dasarnya di bagi menjadi empat yaitu : a)
Sambungan tumpul. Sambungan tumpul adalah jenis sambungan yang paling efisien. Sambungan
ini dibagi lagi menjadi dua yaitu sambungan penetrasi penuh dan sambungan penetrasi sebagian. seperti terlihat dalam Gambar 2.4 (a). Sambungan penetarsi penuh dibagi menjadi sambungan tanpa pelat pembantu dan sambungan dengan pelat pembantu. b)
Sambungan T dan bentuk silang. Pada kedua sambungan ini secara garis besar dibagi dalam dua jenis yaitu
las dengan alur dan jenis las sudut seperti yang terlihat dalam Gambar 2.4 (b) dan (c). Dalam pelaksanaan pengelasan mungkin sekali ada batang yang menghalangi, hal ini dapat diatasi dengan memperbesar sudut alur. c)
Sambungan sudut. Dalam sambungan ini dapat terjadi penyusutan dalam arah tebal pelat yang
dapat menyebabkan terjadinya retak lamel. Hal ini dapat dihindari dengan membuat alur pada pelat tegak seperti terlihat dalam Gambar 2.4 (d) d)
Sambungan dengan pelat penguat.
Sambungan ini dibagi dalam dua jenis yaitu sambungan dengan pelat penguat tunggal dan pelat penguat ganda seperti terlihat dalam Gambar 2.4 (e) e)
Sambungan sisi Sambungan sisi dibagi dalam sambungan las dengan alur dan sambungan las
ujung seperti terlihat dalam Gambar 2.4 (f) f)
Sambungan tumpang Sambungan tumpang dibagi dalam tiga jenis seperti ditunjukkan dalam
Gambar 2.4 (g). Karena sambungan ini efisiensinya rendah maka jarang sekali digunakan untuk pelaksanaan penyambungan kontruksi utama.
Gambar 2.4. Jenis-jenis sambungan las dasar Tabel 2.1 Spesifikasi elektroda terbungkus untuk baja bejana suhu rendah menurut (JIS Z 3241 – 1977). a). Parameter elektroda Klasifikasi
Jenis Fluks
Posisi Pengelasan
Jenis Listrik
DL – 5016 – A – 1 DL – 5016 – A – 2 DL – 5016 – B – 1 DL – 5016 – B – 2 DL – 5016 – C – 1 DL – 5016 – C – 2 DL – 5016 – D – 2 DL – 5016 – D – 3 DL – 5016 – D – 4 DL – 5016 – E – 2 DL – 5016 – E – 3 DL – 5016 – E – 4 DL – 5018 – A – 1 DL – 5018 – A – 2 DL – 5018 – B – 1 DL – 5018 – B – 2 DL – 5018 – C – 1 DL – 5018 – C – 2 DL – 5018 – D – 2 DL – 5018 – D – 3 DL – 5018 – D – 4 DL – 5026 – A – 1 DL – 5026 – A – 2 DL – 5026 – B – 2 DL – 5026 – B – 2 DL – 5026 – C – 1 DL – 5026 – C – 2
Hidrogen rendah
F, V, OH, H
AC atau DC ( + )
Serbuk besi hidrogen rendah
F, V, OH, H
AC atau DC ( + )
Serbuk besi hidrogen rendah
F, H-Fill
AC atau DC ( + )
sumber: Teknologi Pegelasan Logam
Catatan : * arti simbol :
F = datar V = Vertikal OH = Atas kepala H = Horizontal H-S = Las sudut horizontal
** arti simbol :
( + ) = Polaritas balik ( - ) = Polaritas lurus ( ± ) = Polaritas ganda
DL – 5016 – A – 1 Komposisi kimia logam las
Suhu uji tumbuk Elektroda untuk baja suhu rendah b). Komposisi kimia Pembagian menurut komposisi 1
Maksimum C (%) 0,10
Maksimum P (%) 0,030
Maksimum S (%) 0,030
Ni (%) Kurang dari 20
2
0,10
0,030
0,030
Antara 2,0 dan 3,0
3
0,10
0,030
0,030
Antara 3,0 dan 4,0
4
0,25
0,030
0,030
Lebih dari 4,0
Sumbar: Teknologi Pengelasan logam c). Sifat mekanik Pembagian menurut komposisi 1
Kekuatan tarik (kg/mm2) 50
Kekuatan tarik (kg/mm2) 37
50
37
2 3 4
Perpanjangan (%) 20
20
Laku panas Tanpa perlakuan panas Dipanaskan pada 620˚C selama 1 jam didinginkan dalam tungku sampai 315˚C dengan laju 180˚C/jam dan kemudian didinginkan di udara
Sumber: Teknologi Pengelasan Logam d). Kekuatan tumbuk Pembagian menurut suhu
Suhu uji (˚C)
Energi terserap (Charpy) (kg-m)
A B C D E
- 30 - 45 - 60 - 75 - 105
Rata-rata 2,8 terendah 2,1
Sumber: Teknologi Pengelasan Logam
Tabel 2.2 Spesifikasi elektroda terbungkus untuk bejana suhu rendah menurut (AWS A5.1 – 64T) N o
Klasifikasi AWSASTM
Jenis fluks
Posisi pengelas an
Jenis listrik
Kekuata n tarik (kg/mm2)
Kekuata n luluh (kg/mm2)
Perpan jangan (%)
1 2 3 4 5
6
8 9 10 11 12 13
Kekuatan tarik terendah kelompok E 60 setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau 42,2 kg/mm2 E 6010 Natrium F, V, OH, DC polaritas 43,6 35,2 22 selulosa tinggi H balik E 6011 Kalium selulosa F, V, OH, AC atau DC 43,6 35,2 22 tinggi H polaritas balik E 6012 Natrium titania F, V, OH, AC atau DC 47,1 38,7 17 tinggi H polaritas lurus E 6013 Kalium titania F, V, OH, AC atau DC 47,1 38,7 17 tinggi H polaritas ganda E 6020 Oksidasi besi H-S AC atau DC 43,6 35,2 25 tinggi polaritas lurus F AC atau DC polaritas ganda E 6027 Serbuk besi, H-S AC atau DC 43,6 35,2 25 oksidasi besi F polaritas lurus AC atau DC polaritas ganda Kekuatan tarik terendah kelompok E 70 setelah dilaskan adalah 70.000 psi atau 49,2 kg/mm2 E 7014 Serbuk besi, F, V, OH, AC atau DC 17 titania H polaritas ganda E 7015 Natrium F, V, OH, DC polaritas 22 hidrogen rendah H balik E 7016 Kalium F, V, OH, AC atau DC 22 hidrogen rendah H polaritas balik E 7018 Serbuk besi, F, V, OH, AC atau DC 50,6 42,2 22 hidrogen rendah H polaritas balik E 7024 Serbuk besi, H-S, F 17 titania E 7028 Serbuk besi, H-S, F AC atau DC 22 hidrogen rendah polaritas balik
Sumber: Inspeksi Teknik
Klasifikasi AWS – ASTM E 6010, E 6011, E 6027, E 7015, E 7016, E 7018 E 7028 E 6012, E 6013, E 6020, E 7014, E 7024 Sumber: Inspeksi Teknik
2.2.5
Kekuatan tumbukan terendah 2,8 kg-m pada 28,9 ˚C 2,8 kg-m pada 17,8 ˚C Tidak di isyaratkan
Prosedur dan Teknik Pengelasan Mutu hasil pengelasan selain tergantung dari pelaksanaannya, juga
ditentukan oleh persiapan sebelum pengelasan. Karena itu pengawasan pengelasan
dilakukan semenjak persiapan pengelasan pada waktu pengelasan dan sesudah pengelasan. Untuk itu perlu adanya prosedur tertulis yang telah dirancang sesuai dengan standar yang telah ditentukan. Untuk memberikan petunjuk kepada juru las membuat lasan sesuai dengan persyaratan.
2.2.5.1 Perencanaan prosedur pengelasan Prosedur pengelasan adalah suatu perencanaan untuk pelaksanaan pengelasan yang meliputi cara pembuatan kontruksi las yang sesuai dengan rencana dan spesifikasinya dengan menentukan semua hal yang diperlukan dalam pelaksanaan tersebut. Untuk membuat rencana kontruksi las yang baik, prosedur pengelasan harus memperhatikan keempat faktor dibawah ini, antara lain : a) Manusia, dalam hal manusia harus mengingat kemampuan dan keterampilan pekerjaannya. b) Mesin, dalam hal mesin harus memperhatikan kemampuan mesin lasnya. c) Cara, dalam hal cara adalah pemilihan cara yang tepat untuk melaksanakan seluruh kontruksi. d) Menejemen, dalam hal menejemen harus mampu mengatur pelaksanaan sesuai dengan persyaratan yang telah ditentukan, yaitu hatur mengatur beberapa sarana penting yang dapat mepengaruhi hasil lasan, seperti pelaksanaan yang aman, pemeriksaan mutu dan pemeriksaan proses. Pemilihan proses pengelasan harus dititik beratkan pada proses yang paling sesuai untuk tiap-tiap sambungan las yang ada pada kontruksi, dalam hal ini tentu
dasanya adalah efisiensi yang tinggi, biaya yang murah, penghematan tenaga dan penghematan energi. Apabila proses pengelasan telah ditentukan untuk tiap-tiap sambungan, maka tahap berikutnya adalah menentukan syarat-syarat pengelasan, urutan pengelasan dan persiapan pengelasan.
2.2.5.2 Persiapan pengelasan Mutu dari hasil pengelasan disamping tergantung dari pengerjaan lasannya sendiri juga sangat tergantung dari persiapannya sebelum pelaksanaan pengelasan. Oleh karena itu persiapan pengelasan harus dapat perhatian dan pengawasan yang sama dengan pelaksanaan pengelasan. Persiapan umum dalam pengelasan meliputi penyediaan bahan, pemilihan mesin las, penunjukan juru las dan menentuan alat perakit. Setelah penentuan proses pengelasan, maka geometri sambungan harus ditentukan dengan memperhatikan tingkatan teknik dari bagian pembuatan yang akhirnya tertuju pada bentuk alur (kampuh). Pembuatan alur (kampuh) ini dapat dilakukan secara termal dengan alat pemotong gas atau dingin dengan mesin. Adapun jenis alur (kampuh) untuk sambungan tumpul dapat dilihat dalam Gambar 2.5. Pada umumnya untuk pengelasan pelat dengan
tebal 6 mm
digunakan alur (kampuh) persegi, untuk pelat dengan tebal antara 6 mm sampai 20 mm digunakan alur (kampuh) V tunggal dan untuk tebal pelat diatas 20 mm digunakan alur (kampuh) V ganda, U tunggal atau U ganda.
Gambar 2.5 Alur Sambungan Las Tumpul. 2.2.6 Proses Pengelasan Proses pengelasan yang biasa digunakan pada baja adalah las busur listrik dengan elektroda terbungkus, dengan pelindung gas CO2 dan dengan listrik terendam.
2.2.6.1 Las Ikat (Tack Welding ) Las ikat adalah penyetelan bagian yang akan dihubungkan dengan lasan pendek. Jika prosedur las mengharuskan suatu pemanasan awal, maka walaupun
hanya tack weld, tetap diperlukan pemanasan awal, sebab jika ketentuan tersebut dilanggar akan berisiko terjadi retak, yaitu jenis retak dingin (toe crack) yang bersifat fatal. Mengapa tack weld yang dilaksanakan tampa aturan dianggap berbahaya dapat dijelaskan sebagai berikut; head input (masukan panas) yang dihasilkan oleh suatu tack weld sangat kecil. Akibatnya masukan panas yang sangat sedikit tersebut segera diserap oleh bahan induk baja yang relatif sangat besar sehingga terjadi pendingginan cepat (quenching). Akibatnya terjadilah perubahan struktur material disekitar tack weld berupa martensit yang keras dan getas. Keadaan ini mempermudah terjadinya retak dingin, apalai jika carbon coeficien material cukup besar. Tack welding yang terbaik dilaksanakan pada akar las di dalam kampuh, yaitu setelah pipa distel dan diikat (diklem), untuk nanti dilebur besama akar las. Cara pembuangan tack weld yang baik adalah dengan menggunakan bander potong acetylene, sedemikian dekatnya dengan permukaan plat tangki sehingga sisa tack weld sangat sedikit, yang kemudian diratakan dengan menggunakan batu grinda. Sebagai guna meyakinkan bahwa tack weld tidak menimbulkan cacat, diadakan uji penetran.
2.2.6.2 Las Temu
Pada Gambar 2.6 memperlihatkan sebuah alur las berbentuk V tunggal yang dibebani oleh gaya tarik F, untuk pembebanan tarik atau tekan, tegangan normal rata-rata adalah :
F hl
Dimana : h = Tinggi leher las (throat) l = Panjang pengelasan
Gambar 2.6 Suatu las temu yang khas
Maka tegangan rata-rata pada las temu karena pembebanan geser adalah :
F hl
Sedangkan kekuatan las temu sama dengan tegangan izin dikali dengan perkalian panjang las dengan tebal pelat sambungan. S = σ (l x t ) 2.2.6.3 Las Sudut Pada Gambar 2.7 memperlihatkan suatu alur las sudut sisi dan las sudut melintang. dimana kekuatan las sudut sisi atau melintang dianggap ditetapkan dengan tahanan geser leher las dengan mengabaikan arah beban terpasang.
Gambar 2.7 Potongan melintang las sudut
Dalam perencanaan teknik pengelasan selalu mendasarkan ukuran las pada besarnya tegangan pada luas leher DB, maka sepotong las-lasan telah dipilih dari Gambar 2.7 untuk memperlakukan leher las sebagai suatu persoalan pada analisa badan bebas seperti diperlihatkan pada Gambar 2.8
Gambar 2.8 Sepotong las-lasan
Untuk luas leher adalah : A = hl cos45˚ = 0,707 hl Dimana : l = panjang las-lasan. Jadi tegangan σx =
F F = A 0,707hl
Tegangan ini dapat dibagi menjadi dua komponen, tegangan geser τ dan tegangan normal σ yaitu : τ = σx cos 45˚ =
F F atau σ = σx cos 45˚ = hl hl
Sehingga harga-harga ini dimasukkan ke dalam diagram lingkaran mohr seperti ditunjukkan pada Gambar 2.9
Gambar2.9 Diagram lingkaran mohr untuk lasan sudut Sehingga tegangan utama terbesar terlihat sebesar : 2
2
F F F F σ1 = 1,618 hl 2hl 2hl hl
Tegangan geser maksimum adalah 2
τmax =
2
F F F 1,118 hl 2hl hl
Untuk keperluan perencanaan adalah biasanya mendasarkan tegangan geser pada luas leher dan mengabaikan tegangan normal sekaligus*. Jadi persamaan untuk tegangan geser rata-rata adalah τ=
F 0,707hl
Untuk kekuatan las sudut 45˚, dalam Newton adalah : P = τA
2.2.6.4 Cacat Pada Pengelasan Cacat yang biasanya terdapat pada pengelasan berupa cacat visual atau cacat permukaan seperti spatterns, pinhole, porosity, concavity, undercut, dan alin-lain. cacat non visual yang terdapat di akar las, yang walaupun dipermukaan namun praktis tidak tampak seperti incomplite penatration, blow hole, excessive penatration, dan lain-lain. cacat internal yakni cacat yang berada di dalam bahan las yang hanya dapat terungkap melalui uji tampak merusak, seperti slag inclusion, porosity, incomplite fusion, hollow bead, internal cold lap, dan lainlain.
2.2.7 Kekuatan sambungan las 2.2.7.1 Kekuatan statis a. Sifat tarikan Sifat yang dimaksud disini adalah sifat-sifat yang berhubungan dengan pengujian tarik. Dalam sambungan las sifat tarik sangat dipengaruhi oleh sifat dari logam induk, sifat daerah HAZ, sifat logam las dan sifat-sifat dinamik dari sambungan berhubungan erat dengan geometri dan distribusi tegangan dalam sambungan. b. Kekuatan logam lasan Dalam kontruksi las selalu digunakan logam las yang mempunyai kekuatan dan keuletan yang lebih baik atau paling tidak sama dengan logam induk. Tetapi karena proses pengelasan kekuatan dan keuletan logam dapat berubah. Dalam hal
logam las sifat ini dipengaruhi oleh keadaan, cara dan prosedur pengelasan. Disamping itu juga tergantung pada tempat pengambilan pelat uji. c. Sifat tarikan dari sambungan las tumpul Pada dasarnya kekuatan sambungan las tumpul sama dengan kekuatan logam induk, asal saja pemilihan bahan las dan cara pengelasannya betul. Dalam pelaksanaannya manik las dalam las tumpul mempunyai ketebalan yang lebih dari pada pelat yang dilas dan ini disebut penguatan las. Tebal penguatannya sendiri tidak boleh melebihi 3 mm.untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 2.10. PEN G U A TA N
Gambar 2.10. Penguatan pada las
Pada tempat pertemuan antara penguat las dan logam induk biasanya terjadi ketidak lanjutan yang menyebabkan terbentuknya pengumpulan atau konsentrasi tegangan yang besarnya sangat tergantung dari kaki las dan adanya takik las. Bila bentuk manik las rapi konsentrasi tegangan yang terjadi antara 1,3 sampai 1,8. Konsentrasi tegangan dan tegangan sisa pada kenyataannya tidak terlalu mempengaruhi kekuatan sambungan las tumpul. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 2.11. T E G A N G A N
1 ,7 1
1 ,0 0
1 ,6 0
Gambar 2.11 Konsentrasi tegangan
2.2.7.2 Kekuatan tumbuk
P E R M U K A A N
Kekuatan tumbuk dari suatu bahan adalah kemampuan bahan dalam menerima beban tumbuk yang diukur dengan besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan batang uji dengan palu ayun. Jadi jelas disini bahwa kekutan tumbuk adalah sifat logam yang sama dengan ketangguhan. Sifat ini perlu diperhatikan karena logam dengan kekuatan tarik yang sama belum tentu mempunyai kekuatan tumbuk atau ketangguhan yang sama dan logam yang kuat belum tentu ketangguhannya tinggi. Hal yang jelas adalah bahwa sifat ini menurun dengan menurunnnya temperatur dan menurun dengan mendadak pada suatu suhu tertentu yang disebut suhu transisi.
2.2.7.3 Efisiensi sambungan Efisien sambungan didefenisikan sebagai faktor penurunan terhadap tegangan boleh dari logam induk yang dirumuskan sebagai berikut : Efisiensi Sambungan
Tegangan boleh dari sambungan (σ bw ) tegangan boleh dari logam induk (σ b )
Besarnya efisiensi sambungan ditentukan berdasrkan bahan las, cara pengelasan, cara pemeriksaan dan keadaan tempat penggunaan sambungan.
2.2.7.4 Perhitungan kekuatan sambungan las Kekuatan sambungan las dihitung berdasarkan tegangan boleh dengan anggapan bahwa hubungan antara tegangan dengan regangan mengikuti hukum Hooke dengan syarat bahwa tegangan terbesar yang terjadi tidak boleh melebihi tegangan boleh yang telah ditentukan. Distribusi tegangan dalam las tumpul tidak terlalu sukar dihitung tetapi dalam sambungan las sudut sangat sukar, karena itu
dalam hal tegangan yang terjadi dianggap sama dengan yang terjadi dalam leher las. 2.2.8 Inspeksi Visual Las
Semua las harus diamati (inspeksi) untuk mengetahui mutu la. Inspeksi menentukan apakah standar mutu telah dipenuhi. Inspeksi dapat dilakukan setelah pengelasan atau saat pengelasan. Inspeksi setelah pengelasan sangat menentukan diterima tidaknya hasil las dan jika ada kesalahan saat pengelasan dilakukan untuk mendeteksi CACAT dan kesalahan pelaksanaan sehingga perlu dikoreksi 1. Inspeksi Visual Inspeksi visual harus dimulai sebelum terjadi busur pertama. bahan harus diperiksa apakah telah memenuhi kualitas, tipe, ukuran, kebersihan, dan bebas cacat yang telah ditetapkan. Inspeksi sebelum pengelasan untuk mengklarifikasi apakah proses dan prosedur pengelasan sudah sesuai seperti jenis dan ukuran, elektroda, tegangan,dan arus. Pengamatan visual dapat dilakukan dengan mata telanjang atau dibantu dengan kaca pembesar dan dapat mendeteksi retak pada permukaan las, porosity permukaan, inklusi terak pada permukaan, retak pada akar, dan underwelding. Inspeksi las harus dilakukan dan jika ada kesalahan harus dikoreksi secepat mungkin. Inspeksi terutama difokuskan pada sambungan vertikal dan horizontal pada shell, sambungan tumpul pada plat dasar, dan sambungan lainnya yang melewati plat shell. Sambungan harus dibersikan untuk menghilangkan terak dengan cara penggrindaan atau disikat untuk setiap kali pengelasan Inpeksi visual meliputi:
a. Las dibuat menurut persyaratan disain b. Profil las sedikit cembung dan panjang kaki las sama c. Profil las sambungan tumpul univorm, sedikit cembung dan tidak tumpang tindih pada ujung las d. Las tidak mengalami undercuting e. Tidak ada gumpalan atau rongga pada las yang disebabkan penggerjaan akhir f. Permukaan las harus bebas dari rongga dan terak yang terperangkap saat pengelasan 2. Inpeksi dengan Cairan Penetran Inpeksi dengan menggunakan cairan penetran digunakan untuk mendeteksi retak permukaan yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Cairan yang diginakan sebagai penetran harus mempunyai sifat fluorescent (berpendar) yang baik dan mempunyai kemampuan penetrasi yang baik pula. mula-mula permukaan yang akan diperiksa harus dibersihkan dan di keringkan terlebih dahulu setelah itu cairan penetran dioleskan atau disemprotkan di permukaan benda uji dan di biarkan beberapa saat agar cairan penetran memasuki rongga retak. Langkah selanjutnya adalah membersihkan permukaan benda uji dari sisa cairan penetran dengan cara menyemprotkan air. Setelah dibersihkan permukaan benda uji dikeringkan dan kemudian diberi developer. Developer akan menarik cairan penetran yang tertangkap dirongga retak menuju permukaan. Jika disinari sinar ultra violet developer akan berpendar yang menunjukkan adanya cacat.
2.1.6 Pengujian Pemeriksaan Las 2.1.6.1 Peranan dan tujuan dari pengujian dan pemeriksaan Pengujian dan pemeriksaan didalam industri dapat dibagi dalam dua kelas, yaitu pengujian dan pemeriksaaan untuk keperluan pembuat dan pengujian serta pemeriksaaan untuk keperluan pemakai. Di dalam kedua kelas tersbut jelas bahwa alat-alat dan cara-cara yang digunakan adalah sama, hanya kedudukkannya yang sedikit berbeda. Disamping pengujian untuk kepentingan kedua pihak tersebut, pada zaman sekarang masih ditambahkan lagi kepentingan untuk pihak ketiga seperti : Negara, Masyarakat akademik, Asosiasi industri dan masyarakat pada umumnya. Peranan pengujian dan pemeriksaan untuk masih-masih pihak diterangkan secara singkat di dalam pasal-pasal berikut. 1.
Peranan pengujian dan pemeriksaan bagi pembuat Bagi pembuat peranan dari pengujian dan pemeriksaan adalah untuk
menunjang usaha sebagai berikut :
2.
a)
Perbaikan kepercayaan, pengamanan mutu dan jaminan mutu.
b)
Perbaikan teknik pembuatan.
c)
Pengurangan biaya pembuatan.
Peranan pengujian dan pemeriksaan bagi pemakai Bagi pemakai atau pembeli peranan pengujian dan pemeriksaan adalah : a)
Kepastian mutu pada saat pembelian.
3.
b)
Kepastian dan ketahanan mutu selama penggunaan.
c)
Cara untuk melihat pembuat dan membandingkan hasil.
Peranan pengujian dan pemeriksaan bagi pihak ketiga Bagi pihak ketiga pengujian dan pemeriksaan mempunyai peranan sebagai
berikut :
4.
a)
Penilaian terhadap mutu produk.
b)
Jaminan untuk keamanan masyarakat.
Tujuan dari pengujian dan pemeriksaan Bila diperhatikan dari peranannya seperti dijelaskan diatas, dapat
disimpulkan bahwa di dalam pengelasan tujuan dari pengujian dan pemeriksaan adalah untuk menjamin mutu dan kepercayaan terhadap konstruksi las. Untuk hal ini pemeriksaan harus dilakukan terus menerus sejak dari tahap perencanaan sampai dengan tahap pemakaian.
2.3
Tangki Penimbun Tangki penimbun adalah suatu wadah penyimpanan yang biasanya
digunakann untuk menyimpan cairan dan gas. Cairan dibedakan menjadi dua macam, yaitu cairan yang mudah mengup seperti moniak dan bensin serta cairan yang tidak mudah seperti air dan solar. Berikut ini adalah pembagian jenis tangki, cairan yang akan diimpan beserta vapour – saving efficiency, dan bentuk atap.
2.3.1
Jenis tangki penimbun berdasarkan letaknya a.
Aboveground tank, yaitu tangki penimbun yan terletak di atas permukaan tanah. Tangki penimbun ini bias berada dalam posisi horizontal dan dalam keadaan tegak ( vertical tank )
b.
Underground tank, yaitu tngki penimbun yang terletak di bawah permukaan tanah.
2.3.2
Jenis tangki berdasarkan tekanannya a. Tanki Atmosferik (Atmospheric Tank), yaitu tangki penimbun yang bertekanan rendah. tanki ini dapat dibedakan dalam beberapa jenis yaitu : fixed cone roof tank Digunakan ujntuk menimbun atau menyimpan berbagai jenis fluida dengan tekanan uap rendah atau amat rendah ( mendekati atmosferik ) atau dengan kata lain fluida yang tidak mudah menguap namun pada literatur lainnya menyatakan bahwa fixed roof ( cone atau dome ) dapat digunakan untuk menyimpan semua jenis produk ( crude oil, gasoline , benzene, fuel dan lain – lain termasuk produk atau bahan baku yang bersifat korosif , mudah terbakar, ekonomis bila digunakan hingga volume 2000 m3, diameter dapat mencapai 300 ft ( 91.4 m ) dan tinggi 64 ft ( 19.5 m ). Tanki Umbrella Kegunaanya sama dengan fixed cone roof bedanya adalah bentuk tutupnya yang melengkung dengan titik pusat meredian di puncak tanki.
Tanki Tutup Cembung Tetap (Fixed Dome Roof) Bentuk tutupnya cembung ,ekonomis bila digunakan dengan volume > 2000 m3 dan bahkan cukup ekonomis hingga volume 7000 m3 ( dengan D < 65 m ) , kegunaanya sama dengan fix cone roof tank. Tanki Horizontal Tanki ini dapat menyimpan bahan kimia yang memiliki tingkat penguapan rendah ( low volatility ) , air minum dengan tekanan uap tidak melebihi 5 psi, diameter dari tanki dapat mencapai 12 feet ( 3.6 m ) dengan panjang mencapai 60 feet ( 18.3 m ). Tanki Tipe Plain Hemispheroid Digunakan untuk menimbun fluida ( minyak ) dngan tekanan uap ( RVP ) sedikit dibawah 5 psi. Tanki Tipe Noded Hemispheroid Untuk menyimpan fluida ( light naptha pentane ) dengan tekanan uap tidak lebih dari 5 psi Tanki Plain Spheroid Tanki bertekanan rendah dengan kapasitas 20.000 barrel. Tanki Tipe Noded Spheroid
Baik Fixed cone dan dome roof dapat memiliki internal floating roof, biasanya dengan penggunaan floating roof ditujukan untuk penyimpanan bahan – bahan yang mudah terbakar atau mudah menguap , kelebihan dari penggunaan internal floating roof ini adalah :
Level atau tingkat penguapan dari produk bisa dikurangi
Dapat mengurangi resiko kebakaran
b. Tanki Bertekanan (Pressure Tank), Tanki ini dapat menyimpan fluida dengan tekanan uap lebih dari 11,1 psi dan umumnya fluida yang disimpan adalah produk – produk minyak bumi. tanki bertekanan ini dapat dibagi dalam tiga jenis yaitu : Tanki Peluru (Bullet Tank) Tanki ini sebenarnya lebih sebagai pressure vessel
berbentuk
horizontal dengan volume maksimum 2000 barrel biasanya digunakan untuk menyimpan LPG, LPG , Propane, Butane , H2, ammonia dengan tekanan diatas 15 psig. Tanki Bola (Spherical Tank) Pressure vessel yang digunakan untuk menyimpan gas – gas yang dicairkan seperti LPG, O2, N2 dan lain – lain bahkan dapat menyimpan gas cair tersebut hingga mencapai tekanan 75 psi, volume tanki dapat mencapai 50000 barrel , untuk penyimpanan LNG dengan suhu -190 ( cryogenic ) tanki dibuat berdinding double dimana diantara kedua dinding tersebut diisi dengan isolasi seperti polyurethane foam , tekanan penyimpanan diatas 15 psig. Dome Roof Tank Untuk menyimpan bahan – bahan yang mudah terbakar, meledak , dan mudah menguap seperti gasoline, bahan disimpan dengan tekanan rendah 0.5 – 15 psig.
Terdapat komponen utama pembentukan tangki, dimana komponenkomponen tersebut antara lain : 1. Shell 2. Support 3. Accesories lainnya. Untuk mengetahui tentang kegunaan dari komponen-komponen pressure vessel, maka akan dibahas kegunaannya secara umum yaitu : 1. Shell Pada Gambar 2.12 dimana merupakan bagian utama dari pressure vessel yang berbentuk silinder dengan ketebalan plat yang konstan ( secara umum) sesuai dengan kebutuhan dan kondisi perencanaan dan berfungsi sebagai wadah untuk menampung tekanan.
Gambar 2.12 Komponen shell 2. Support Pada Gambar 2.13 dimana merupakan alat penumpu vessel sehingga dapat berdiri diatas tanah. Support dapat berupa skirt dan lug support yang digunakan pada vertical pressure vessel. Sedangkan untuk horizontal pressure vessel, sebagai tumpuannya digunakan jenis saddle support.
Gambar 2.13 Komponen support
BAB III DASAR-DASAR PERENCANAAN TANGKI
3.1
Pembuatan Badan Tangki Tangki yang berfungsi sebagai wadah penampung minyak mentah (crude
oil) sebelum dilakukan pemindehan untuk diproses selanjutnya. Untuk perencanaan dan pembuatan maka perlu melakukan beberapa perhitungan seperti tekanan (P), volume tangki (V), tebal plat tangki dan lain sebagainya. Sebelum pengerjaan dimulai kita harus membuat langkah-langkah apa yang akan dilakukan sebelum proses pengerjaan tangki dilakukan, langkah-langkah tersebut adalah Dimana diameter tangki adalah:
d
4 vt .............................................................................................. pers 3.1 Dimana : v : Volume tangki ( m3 ) d : Diameter tangki ( m ) t : Tinggi tangki (m) Sedangkan untuk kelilingnya adalah k d .............................................................................................. pers 3.2
Dimana : k : Keliling tangki d : Diameter tangki
3.2
Tekanan Tekanan adalah gaya yang terjadi dibagi dengan luas penampang, semakin
besar gaya yang terjadi maka tekanannya semakin besar dan sebaliknya semakin besar luas penampang dari tangki maka tekanan yang terjadi akan kecil. Sebelum membuat tangki kita perhitungkan dulu gaya-gaya yang akan timbul pada tangki tersebut. Data-data yang perlu diketahui adalah panjang tangki, diameter tangki, kapasitas dan tebal plat. Persamaan-persamaan yang dipakai dalam perhitungan ini adalah : 3.2.1
Volume Badan Tangki (V)
V . r 2 . T (m3)
pers 3.3 (litertur 11)
Dimana
:r
= Jari-jari dalam tangki (m)
T = Tinggi tangki (m) 3.2.2
Volume Tutup tangki (V)
.r 2 .d 3 V (m )........................................................................................... pers 3.4 2 (litertur 11)
3.2.3
Tekanan Dalam Tangki (P)
p .g.h
(N/m2) ..................................................................................... pers 3.5 (literatur 4, Hal 56)
Dimana : ρ
= Berat jenis minyak mentah (Kg/m3)
g
= Gravitasi (m/s2)
h
= Tinggi fluida (m)
3.2.4
Berat Muatan tangki (BM)
Massa = ρ x V Dimana
(kg).................................................................................. pers 3.6 (litertur 10) 2 3 : V .r .T (m )
V : Volume tangki (m3) ρ : Berat jenis fluida (kg/m3) 3.2.5
Tegangan Izin Pada Tangki
ijin
y (kg/m2) ........................................................................... pers 3.7 Sf 1 . Sf 2 (Literatur 9,Hal. 8)
Dimana :
3.3
σy = yield strength bahan tangki
Sf1
= safety factor (2)
Sf2
= safety factor (6)
Shell Plate ( Plat dinding ) Ketebalan plat dinding yang digunakan sebaiknya lebih besar dari
ketebalan plat dinding rencana, termasuk penambahan korosi. tetapi ketebalan tidak boleh kurang dari yang disyaratkan pada Table 3.1 Tabel 3.1 Ketebalan shell plate
Sumber : API Std 650 (1988,p3-6)
Perhitungan shell plate dilakukan melalui rumus perhitungan sebagai berikut : 2,6 D ( H 1) SG …………………………………..pers 3.1 CA Sd (Literatur 1, Hal 3.8) Dimana : t1 : tebal desain dinding tangki, inch t1
D
: diameter nominal tangki, feet
H
: tinggi tangki, feet
SG : berat jenis desain dari cairan yang ditampung Sd : tekanan yang di ijinkan 3.4
Plat Dasar Tangki ( bottom plate ) Plat dasar tangki sebaiknya tidak boleh kurang dari ketebalan plat yang
terdapat pada table 3.2, ditambah dengan corrosion allowance ( ketebalan plat yang diperhitungkan akan berkarat ). Tabel 3.2 Ketebalan Bottom Plates ( inch )
Sumber : API Std 650 (1988,p3-6) Tegangan test hidrostatis dihitung dengan rumus :
s
t
dimana : St D
2,6 D ( H 1) ………………………………………….pers 3.2 t (litertur 1, Hal 3.8)
: Tegangan tes hidrostatis, Psi : Diameter tangki, feet
3.5
H
: Tinggi tangki, inch
t
: Tebal shell plate dasar tangki
Roof Tank (atap tangki) Untuk menghitung ketebalan plat yang digunakan pada atap tangki dapat
dihitung dengan menngunakan table 3.1 dengan ditambahkan nilai korosi pada plat. 3.6
c
Tegangan Circumferensial (σc) P . D .T P.D 2.t .T 2t
(kg/m2)…………………………………...pers 3.9 (Literatur 3, hal 24)
Dimana :
3.7
l
P
= Tekanan Dalam Tangki (atm)
D
= Diameter Tangki (m)
T
= Panjang Tangki (m)
t
= Tebal Plat (m)
Tegangan Longitudinal (σl) P.D 4t
(kg/m2)…………………………………………….pers 3.10 (Literatur 3, hal 27)
3.8
Proses Pengerolan Proses pengerolan yang bisa dilihat pada gambar 3.1 adalah proses
lanjutan setelah lat dipotong sesuai dengan ukuran yang telah direncanakan, jadi proses ini memproses dimana plat yang datar dirubah menjadi lengkung. Tegangan pada plat pada saat proses pengerolan haruslah melebihi yield strength bahan tangki.
Plat dengan panjang (L) ditumpu oleh dua buah roll dan mendapat gaya tekan sebesar P dari roll bagian atas maka plat akan mengalami tegangan, bila roll atas diperbesar maka plat akan mengalami perubahan dari tegangan elastis menjadi tegangan plastis. Karena roll berputar maka seluruh luasan plat mendapat gaya tekan secara merata dan sama besarnya sehingga didapatkan bentuk dan diameter yang sama. Gaya tekan diberikan sedikit demi sedikit agar hasilnya halus dan tidak merusak plat selain itu juga memperpanjang umur roll.
Gambar 3.1 Proses Rolling. Untuk menghitung tahapan-tahapan dalam pengerolan digunakan persamaan sebagai berikut : BD
= R roll atas + t + R roll bawah
AE
= R roll + t + R dalam tangki
Segitiga AEC
B’D
1/ 2 . AC ...............................................................pers 3.12 AE (Literatur 7, hal. 217) = Turunnya roll B, dan dicari dengan cara :
B’D
= B’F + FD
Cos 0
= B’F + (ED – EF) = R roll atas + t + (AE . Sin α 0 – R tangki ) Jadi jarak penurunan roll dari awal proses sampai dengan akhir proses mempunyai lintasan sepanjang : BB’
= BD – B’D (mm)
FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : Cos 0
AD .........................................................................pers 3.13 AE (Literatur 7, hal. 218)
Panjang pelengkungan (L) L
1 2 . . ( IR K . t ) ……….....................................pers 3.14 360 (Literatur 7, hal. 222) Dimana : IR
K
= Jari-jari dalam tangki (Rluar tangki - t )
= Konstanta ; 0,5 bila IR > 2 . t 0,3 bila IR < 2 . t
t
= tebal plat (mm)
Besar gaya pengerolan (F) F
K . L . S . t2 ....................................................................pers 3.15 I (Literatur 7, hal. 223)
Dimana : K
= Konstanta pengerolan (0,5)
L
= Panjang pelengkungan (mm)
S
= Kekuatan tarik (53 Kg / mm2)
t
= Tebal plat (mm)
I
= Lebar daerah deformasi (panjang pelengkungan awal = 500 mm)
Kekuatan bahan adalah :
F.L ...................................................................... pers 3.16 B . t2 (Literatur 7, hal. 224)
Dimana : σ
= Tegangan yang dialami plat (Kg / mm2)
F
= Gaya pengerolan (Kg)
L
= Panjang pelengkungan sebelumnya (mm)
B
= Panjang awal plat yang akan di roll (mm)
t
= Tebal plat (4 mm)
3.9
Proses Pengelasan Prosedur dan persiapan pengelasan sangat memerlukan mutu dari hasil
pengelasan. Pengelasan ini secara umum meliputi :
Pemilihan jenis pengelasan
Pemilihan prosedur pengelasan
Pemilihan bentuk design geometrinya
Penunjukan juru las
a. Pemilihan jenis pengelasan Pemilihan ini harus dengan fungsi sambungan las hingga diperoleh efisiensi yang tinggi, baik ditinjau dari segi waktu, tenaga dan penghematan energi. b. Pemilihan prosedur pengelasan Las ikat (Las Bungkus Elektroda Terbungkus) Las ikat dilakukan dengan maksud untuk mempermudah pengelasan bagian-bagian yang telah disiapkan, dilakukan dengan las pendek pada tempat tertentu untuk keperluan penyetelan. Hal ini dimaksudkan supaya tidak terjadi penyetelan pada waktu pengelasan utama. Jarak antara las ikat yang satu dengan yang lainnya sekitar 200 mm dengan panjang pengelasan 60 mm (Prof. DR. Ir. Harsono Wiryo Sumarto, Teknologi Pengelasan Logam, hal 216 ). Untuk las ikat digunakan pengelasan las busur listrik elektroda terbungkus. Pengelasan ini bisa dipakai dengan tangan juga bisa digunakan secara otomatis. Las busur listrik bisa juga dipakai untuk pengelasan baja, besi cor, paduan, tembaga, paduan nikel dan lain-lain
Cara pengelasan ini digunakan kawat elektroda logam yang terbungkus dengan fluks yang sewaktu pengelasan ikut mencair. Sedangkan sumber panasnya menggunakan besar nyala listrik untuk mencairkan logam. Dalam ppengelasan ini fluks yang mencair mempunyai berat jenis lebih ringan dari bahan metal yang dicairkan, maka fluks mengapung diatas cairan metal tersebut sekaligus mengisolasi metal untuk beroksidasi dengan udara luar dan sewaktu membeku fluks juga ikut membeku dan tetap melindungi metal dari reaksi oksidasi. c. Bentuk alur dan geometri sambungan las Berdasarkan Welding Hand Book, hal 268, untuk plat dengan ketebalan 4 mm dengan jenis pengelasan busur redam, bentuk alur yang dianjurkan adalah I
dengan geometri seperti yang terlihat pada Gambar 3.2 Gambar 3.2 Geometri dan Sambungan Las Ikat Dari Gambar 3.2 adalah sambungan las ikat, sambungan las ikat ini sangat penting untuk menghindari pergeseran dua material yang akan di las atau disambungkan sehingga didapat hasil yang lebih baik. dalam pelaksanaannya, pengelasan ikat tidak dapat dilakukan secara berulang-ulang. Dari gambar dapat ditentukan : Jarak antar las (l0)
= 200 mm
Panjang lasan (l1)
= 60 mm
Jenis las
= SMAW
3.9.1
Perhitungan sambungan antar shell Karena tangki menggunakan 3 lembar plat berbentuk silinder, maka untuk
membentuk 3 buah silinder menjadi tangki harus menyambung ketiga plat yang berbentuk silinder tersebut. Jumlah las ikat yang dibutuhkan untuk menyambung tiga buah silinder itu yaitu : Jumlah las ikat
.D ……………………………………..pers 3.17 ( l1 l0 ) (Literature Welding Hand Book, hal 268)
a Pengelasan inti Pengelasan inti dibagi menjadi dua pengelasan yaitu pengelasan luar dan pengelasan dalam. 1. Pengelasan luar Panjang total lasan
= Panjang tangki + (π . D)
Luas penampang las = Lebar celah las x tebal las Volume pengelasan
= panjang total lasan x luas penampang las
2. Pengelasan dalam Pengelasan dalam adalah pengelasan inti yang dilakukan dari dalam yang bertujuan untuk menghaluskan permukaan bagian dalam. b. Kekuatan las
1
P ………………………………………………………...pers 3.18 h.l (Literatur 4, hal. 190)
Jadi syarat.
1
1
MaterialTangki ( Kg / mm 2 ) , maka kondisi memenuhi
3.9.2
Penyambungan Badan dan Tutup Tangki Untuk proses penyambungan sama dengan proses penyambungan badan
tangki. Jadi untuk langkah-langkahnya sama dengan proses penyambungan badan tangki. Perhitungan penyambungan badan tangki dan tutup tangki : Jumlah las ikat
.D .t ……………………………………pers 3.19 ( l1 l0 ) (Literature Welding Hand Book, hal 268)
Panjang total lasan
= jumlah las ikat x panjang lasan
Luas penampang lasan = lebar celah las . tebal las Volume pengelasan 3.10
= Luas penampang lasan x Panjang total lasan
Dasar Pemilihan Bahan Dalam perencanaan ini penulis memilih bahan dengan standar ASTM A36
disebabkan mempunyai mampu keras yang baik meskipun berukuran besar dapat dikeraskan sampai ke dalam jadi dengan penemperan dapat diperoleh struktur yang lebih uniform. di samping itu kekuatan yang lebih tinggi dan keuletan yang lebih baik dapat diperoleh. Karena mempunyai mampu keras yang baik tidak perlu pendinginan yang cepat pada pengerasannya, hal ini menyebabkan rendahnya tegangan sisa.
BAB IV DATA DAN PERHITUNGAN PERENCANAAN TANGKI
Dalam perencanaan tangki ini ada beberapa langkah-langkah yang harus dilakukan sebelum melakukan pengerjaan, langkah-langkah tersebut meliputi : 4.1
Data Perencanaan Tipe tangki
: Tangki Penyimpanan sementara
Jenis Fluida
: Minyak mentah (Crude Oil)
Kapasitas
: 350 Barrel (55,65 m3)/ 55650 liter
Tinggi Tangki (H)
: 6000 mm (19,685 ft) maka diameter tangki adalah: 1 volume d 2 t 4 1 55.63m3 d 2 6m 4
d 0
55.63m3 4 3.435m 3.5m 6m
API
: 35 maka SG minyak mentah:
SG
SG
0
141.5 API 131.5
141.5 0.8498 35 131.5
Corrossion Allowance (CA)
: 2 mm ( 0,0066 ft )
Allowable Stress for Design Condition (Sd)
: 23.200 Psi
Allowable Stress for Hidrostatic Condition (St)
: 24.900 Psi
Gradient fluida
: 0,433 Psi/ft
Sketsa gambar tangki dapat dilihat pada gambar di bawah ini dimana
1500
meliputi gambar dinding tangki dan atap tangki.
1500
1500
6000
1500
Dinding tangki
3500
Ø3 50 0
Gambar 4.1 Sketsa Tangki Atap tangki 350
350
300
65 0
Gambar 4.2 Sketsa Atap Tangki
4.2
Perhitungan Tekanan Dalam perhitungan tekanan ini digunakan persamaan yang ada pada
bab III, data-data dalam yang akan direncanakan berdasarkan spesifikasi diatas. 4.2.1 Volume badan tangki Volume badan tangki meliputi volume yang mengisi tangki,yaitu minyak mentah (crude oil).Jadi untuk menghitung volume tersebut digunakan rumus sebagai berikut: V . r2 . T Dimana :
r
r
= Jari-jari tangki (m)
T
= Panjang tangki (m)
D 3,5m 1,75m 2 2
Sehingga volume badan tangki adalah : V 3,14.1,75m .6m 2
= 57,69 m3 ≈ 55,65 m3 4.2.2 Volume tutup tangki (V) Volume yang terdapat pada bagian atap tangki, sehingga dapat di cari dengan menggunakan rumus sebagai berikut: V
.r 2 .d 2
3,14 x(1,75m) 2 x3,5m V 16,83m 3 2 4.2.3 Tekanan dalam tangki (P)
Tekanan pada setiap bagian tangki, dalam hal ini tangki terdiri dari 4 bagian. Dimana H1= 6 m
H3= 3 m
H2= 4.5 m
H4= 1.5 m
Jadi tekanan pada setiap bagian tangki adalah: p1 .g .h1 849.8kg / m3 9.8m / s 2 6m
o 0.8498 1000kg / m3 N= Kg.m/s2
49968.24 N / m 2
p2 .g .h2
o 0.8498 1000kg / m3
849.8kg / m3 9.8m / s 2 4.5m 37476.18 N / m 2
p3 .g .h3
o 0.8498 1000kg / m3
849.8kg / m3 9.8m / s 2 3m 24984.12 N / m 2
p 4 .g.h4
o 0.8498 1000kg / m3
849.8kg / m3 9.8m / s 2 1.5m 12492.06 N / m 2
4.2.4 Berat muatan tangki Berat muatan tangki yaitu berat fluida yang mengisi tangki terdebut. Sehingga dapat digunakan rumus sebagai berikut: Massa .v
849.8kg / m3 55.65m3 47291.37kg
4.2.5 Tegangan izin pada tangki (σijin) Tegangan dimana bahan dapat menerima beban maksimum pada perencanaan ini,Sehingga dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut
y Sf 1 . Sf 2 (Elemen mesin, Sularso, hal. 8) ijin
Dimana : σy
= Yield strength Bahan (ASTM A36 = 25,31 Kg/mm2)
Sf1
= Safety factor (2)
Sf2
= Safety factor (6)
Bahan yang dipakai adalah ASTM A36 dimana tegangan luluhnya sebesar 36.000 psi.
36000
lb 0,4536kg 1in 2 kg x x 25,31 2 2 1lb in 645,16mm mm 2
Jadi tegangan luluhnya adalah 25,31 kg/mm2 sehingga tegangan izinnya adalah : Sehingga tegangan izin pada tangki adalah :
ijin
25,31kg / mm 2 6 x2
= 2,11 kg/mm2 4.3
Perhitungan Shell Plate
Ketebalan minimum shell plate ditentukan menurut persyaratan pada Table 3.1. Untuk diameter tangki 3500 mm (11,48 ft) termasuk dalam range diameter tangki < 50 feet maka tebal minimum shell plate yang diijinkan adalah 3/16 inch ( 4,76 mm ~5 mm). Susunan pelat dinding dimana lapisan pertama (1 st course) merupakan lapisan yang terletak tepat diatas annular plate dan memiliki ketebalan yang lebih besar dibandingkan lapisan-lapisan diatasnya. Sedangkan lapisan dinding pelat teratas (4 st course) merupakan lapisan dengan ketebalan terkecil namun tidak lebih kecil dari tebal minimum yang disyaratkan. Maka dalam perencanaan ini menggunakan bahan ASTM berdasarkan sifat-sifat sebagai berikut: Jenis material
: ASTM A36M (A36)
Tegangan yield
: 36.000 psi = 2531 kg/cm2
Tegangan tarik
: 58.000 psi = 4077.8 kg/cm2
Hasil perhitungan ketebalan minimum shell plate dari lapisan paling bawah dan lapisan bagian teratas dengan memakai metode one-foot method yang ditentukan berdasarkan persamaan sebagai berikut : Berdasarkan cairan yang direncanakan yaitu minyak mentah (crude oil), dihitung dengan menggunakan persamaan ( 3.1 ). Tebal dinding tangki terbagi atas 4 bagian yaitu 1st course, 2st course, 3st course, 4st course.Untuk perhitungan per course dapat dilihat dibawah ini. 1st Course
:
2,6 D( H 1) SG t1 CA x0,433Psi / ft Sd 2,6 x11,48 ft (19,685 ft 1)0,8488 t1 0,0066 ft 23200lb / in 2
= 0,020 ft2/lb/in2 + 0,0066 ft = 0,0269 ft2/lb/in2 x 0,433 Psi/ft = 0,01165 ft = 3,5 mm 2st Course
:
2,6 x11,48 ft (14,76375 ft 1)0,8488 t2 0,0066 23200lb / in 2
= 0,015 ft2/lb/in2 + 0,0066 ft = 0,0216 ft2/lb/in2 x 0,433 Psi/in2 = 0,00937 ft = 2,9 mm 3st Course
:
2,6 x11,48 ft (9,8425 ft 1)0,8488 t3 0,0066 ft 23200lb / in 2
= 0,00966 ft2/lb/in2 + 0,0066 ft = 0,01626 ft2/lb/in2 x 0,433 Psi/ft = 0,00704 ft = 2,2 mm
4st Course
:
2,6 x11,48 ft (4,92152 ft 1)0,8488 t4 0,0066 23200lb / in 2
= 4,28 ft2/lb/in2 + 0,0066 ft = 0,011 ft2/lb/in2 x 0,433 Psi/ft = 0,00471 ft = 1,4 mm 4.4
Perhitungan Ketebalan Plat Dasar Tangki (Bottom & Annular Plate) Untuk tebal minimum bottom plate diambil ¼ inch = 6,35 mm, sedangkan
untuk tebal annular plate tebal minimum platnya ditentukan menggunakan API Std 650 Tabel 3.2 dengan dua parameter yang harus diketahui yaitu : a. Tebal shell course yang diambil adalah t = 6 mm = 0,236 inch
b. Hydrostatic test stress pada shell plate pertama :
s
t
=
2,6 D( H 1) t
2,6 x11,48 ft (19,685 ft 1) 0,236inch
= 2363,18 psi Dari Table 3.2 (pada kolom ≤ 27.000 psi) didapat tb = ¼ inch maka : tb = ¼ inch CA
= 6,35 mm
= 2 mm + tb min = 8,35 mm ~8,00 mm
Jadi tebal minimum bottom dan annular plate yang digunakan adalah 8,00 mm. untuk keamanan diambil tebal bottom plate sebesar 10 mm. Nilai CA didapat berdasarkan ketentuan dari API yaitu sebesar ¼ dari tebal plate. hal ini bertujuan untuk menghindari kebocoran yang begitu cepat akibat dari korosi, karena korosi adalah salah satu masalah yang tidak pernah lepas dari baja ataupun besi. 4.5
Perhitungan Atap (Roof) Tipe atap yang digunakan adalah Fixed Cone Roof Tank yang terdiri dari
beberapa pelat atap. Dengan slope atap α = 22,50 dan corrosion allowance yang diberikan untuk plat atap sebesar 2 mm. Data-data pendukung dari profil atap adalah jumlah plat yang dibuat untuk atap adalah 16 buah dan panjang rata-rata 1,50 m. Tiap plat akan membentuk sudut 22,50 antar plat yang lainnya. 4.5.1
Menentukan ketebalan roof plate
Untuk menentukan ketebalan dari roof plate akan digunakan persamaan sebagai berikut : Ketebalan roof plate : t = 3/16 inch = CA tmin
= =
4,76 mm 2,00 mm + 6,76 mm ~ 8 mm
jadi ketebalan dari roof plate yang diambil adalah 8,00 mm, dimana ini dimaksudkan untuk mencegah korosi akibat dari perubahan dari cuaca maka untuk keamanan tebal atap diambil sebesar 8 mm. dari hasil perhitungan desain tangki diperoleh perbedaan ketebalan terhadap shell plate,Roof plate,bottom plate dapat dilihat dalam table 4.1 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Desain Tangki No
Bagian Tangki Penimbun
t min (mm)
t actual (mm)
1
Roof
5
8
2
Shell Course 1
3,5
8
3
Shell Course 2
2,9
8
4
Shell Course 3
2,2
6
5
Shell Course 4
1,44
6
6
Bottom
6
10
4.5.2 Desain pembebanan Beban yang diterima oleh tangki terdiri dari : Berat plat atap (roof plate) : 8,00 x 7,85 x
1 = 67,97 kg/m2 0 cos 22,5
Beban hidup : 25 lb/ft2 = 122 kg/m2 ( Berdasarkan API 650 ) Pengaruh tebal plat sangat menunjang dalam perencanaan tangki yaitu harus mampu menahan beban yang ada, mampu menahan guncangan pada saat dioperasikan, tidak mengalami perubahan bentuk, retak ataupun patah. Maka dalam aplikasinya penulis menggunakan 6 mm dan 8 mm pada shell plate, hal ini untuk menjaga faktor keamanan yang lebih besar. Kalau dibandingkan dengan menggunakan rumus dari API 650 hasilnya tidak jauh beda karena tebal plat yang dihitung adalah tebal minimum plat jadi penulis harus memilih tebal plat yang lebih aman dalam pengoperasian. Jadi penulis menyimpulkan memilih plat berdasarkan
API 650
karena beda elevasi
beda ketebalannya
karena
tekanannyapun berbeda. 4.6 Tegangan circumferensial (σc) Tegangan circumferensial yaitu tegangan melingkar pada tangki, dimana tegangan ini mempengaruhi kekuatan dinding tangki P.ID.l P.ID 2.t.l 2.t (Kekuatan Bahan, Ferdinand, hal.24)
c
Dimana :
P
= Tekanan dalam tangki (atm)
ID
= Diameter dalam tangki (mm)
l
= Panjang tangki (mm)
t
= Tebal plat (mm)
Tegangan circumferensial pada tangki untuk ketebalan 6 mm adalah :
c
1,27 x10 3 kg / mm 2 x3500mm 2.6mm
= 0,37 kg/mm2
Tegangan circumferensial pada tangki untuk ketebalan 8 mm adalah :
c
1,27 x10 3 kg / mm 2 x3500mm 2.8mm
= 0,28 kg/mm2 4.7 Tegangan longitudinal (σt) Tegangan longitudinal yaitu tegangan tegak lurus akibat adanya beban axial
Tegangan longitudinal untuk ketebalan 6 mm
c
P.D 2.t
c
1,27 x10 3 kg / mm 2 x3500mm 4 x6mm
= 0,185 kg/mm2
Tegangan longitudinal untuk ketebalan 8 mm 1,27 x10 3 kg / mm 2 x3500mm c 4 x8mm = 0,14 kg/mm2
4.8
Proses Pengerolan Proses pengerolan seperti pada gambar 4.1 adalah proses lanjutan setelah
plat dipotong sesuai dengan ukuran yang telah direncanakan, jadi proses ini
memproses dimana plat yang datar dirubah menjadi lengkung. Tegangan pada plat pada saat proses pengerolan haruslah melebihi yield strength bahan (dalam hal ini ASTM A 36 dimana yield strength 25,31 Kg/mm2 ). Plat dengan panjang (L) ditumpu oleh dua buah roll dan mendapat gaya tekan sebesar P dari roll bagian atas maka plat akan mengalami tegangan, bila roll atas diperbesar maka plat akan mengalami perubahan dari tegangan elastis menjadi tegangan plastis. Karena roll berputar maka seluruh luasan plat mendapat gaya tekan secara merata dan sama besarnya sehingga didapatkan bentuk dan diameter yang sama. Gaya tekan diberikan sedikit demi sedikit agar hasilnya halus dan tidak merusak plat selain itu juga memperpanjang umur roll. Pada proses pengerolan diperoleh data, sebagai berikut : Diameter roll
= 350 mm
Jarak roll tetap (bawah)
= 600 mm
Gambar 4.3 Proses Rolling BD
Untuk tebal plat 6 mm = R roll atas + t + R roll bawah = 175 mm+ 6 mm+ 175 mm
= 356 mm AE
= R roll + t + R dalam tangki = 175 mm+ 6 mm + 1744 mm = 1925 mm
Segitiga AEC :
Cos 0
1 / 2 . AC 1 / 2 . 600 AE 1925 0 81,03
B’D
= Turunnya roll B, dan dicari dengan cara :
B’D
= B’F + FD = B’F + (ED – EF) = R roll atas + t + (AE . Sin α 0 – R tangki ) = 175 + 6 + (1925 Sin 81,03 – 1750) = 332,46 mm
Jadi jarak penurunan roll dari awal proses sampai dengan akhir proses mempunyai lintasan sepanjang :
BB’
= BD – B’D (mm) = 356 mm – 332,46 mm = 23,54 mm 24 mm
BD
Untuk tebal plat 8 mm = R roll atas + t + R roll bawah = 175 mm+ 8 mm+ 175 mm = 358 mm
AE
= R roll + t + R dalam tangki
= 175 mm+ 8 mm + 1742 mm = 1925 mm Segitiga AEC Cos 0
1 / 2 . AC 1 / 2 . 600 AE 1925 0 81,03
B’D
= Turunnya roll B, dan dicari dengan cara :
B’D
= B’F + FD = B’F + (ED – EF) = R roll atas + t + (AE . Sin α 0 – R tangki ) = 175 + 8 + (1925 Sin 81,03 – 1750) = 334,46 mm
Jadi jarak penurunan roll dari awal proses sampai dengan akhir proses mempunyai lintasan sepanjang : BB’
= BD – B’D (mm) = 356 mm – 334,46 mm = 21,54 mm 22 mm
Untuk mempermudah pengerjaan dan mampunyai hasil yang halus, juga memperpanjang umur roll, maka proses pengerolan dilakukan secara bertahap, pada penulisan tugas akhir ini penulis menggunakan 5 tahap pengerolan, terdiri dari 4 tahap menggunakan penurunan roll sejauh 5 mm. Sedang 1 tahap lagi menggunakan jarak penurunan roll sejauh 4 mm dan 2 mm. Adapun perhitungan proses roll pada setiap tahap adalah sebagai berikut : 4.8.1
Proses Pengerolan Pada Tebal Plat 6 mm
a.
Perhitungan tahap I Roll diturunkan sejauh 5 mm, sehingga BB’ = 5 mm FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 356 mm ( 175 mm 6 mm 5 mm) 170 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 170)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 340R + 28.900 + 90.000 = R2 + 350R + 30.625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 340R + 118.900 = 350R + 30.625 10R
= 88275
R1
= 8827,5 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300 300mm 0,033 R1 Rroll 8827,5mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 88,11 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 88,11 ) 3,78 Panjang pelengkungan (L)
L
1 2 . . ( IR K . t ) 360
Dimana :
IR
= Jari-jari dalam tangki (Rluar tangki - t )
= (8827,5 mm – 6 mm) = 8821,5 mm K
= Konstanta ; 0,5 bila IR > 2 . t
t
0,3 bila IR < 2 . t = Tebal plat (mm)
Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : 3,78 . 2 . 3,14 . (8821,5mm 0,5 . 6) 360 0,06594 . (8824,5mm) 581,89 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll F
K . L . S . t2 I
Dimana : K
= Konstanta pengerolan (0,5)
L
= Panjang pelengkungan (mm)
S
= Kekuatan tarik (41 Kg / mm2)
t
= Tebal plat (mm)
I
= Lebar daerah deformasi (panjang pelengkungan awal = 600 mm)
Sehingga besar gaya pengerolan adalah :
0,5 . 581,89mm . 41kg / mm 2 . ( 6mm) 2 600 715,72 Kg
F
Kekuatan bahan adalah : Kekuatan bahan yaitu kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa terjadinya kerusakan.
F.L B . t2
Dimana : σ
= Tegangan yang dialami plat (Kg / mm2)
F
= Gaya pengerolan (Kg)
L
= Panjang pelengkungan sebelumnya (mm)
B
= Panjang awal plat yang akan di roll (mm)
t
= Tebal plat (6 mm)
Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
715,72mm . 581,89mm 416473,04 21600 600 mm . (6mm) 2
19,28 Kg / mm 2 b.
Perhitungan tahap II Roll diturunkan sejauh 5 mm, sehingga BB’ = 10 mm FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 356 ( 175 6 10 ) 165 mm
Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 165)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 330R + 27225 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 330R + 117225 = 350R + 30625 20R
= 86600
R1
= 4330 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300 300mm 0,067 R1 Rroll 4330mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 86,16 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 86,16 ) 7,68 Panjang pelengkungan (L)
1 2 . . ( IR K . t ) 360 Dimana : L
IR
= Jari-jari dalam tangki (Rluar tangki - t ) = (4330 mm – 6) = 4324 mm
K
= Konstanta ; 0,5 bila IR > 2 . t 0,3 bila IR < 2 . t (Modern Manufacturing Process, hal 576)
t
= tebal plat (mm)
Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : 7,68 . 2 . 3,14 . (4324 mm 0,5 . 6mm) 360 579,70 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll K . L . S . t2 I Sehingga besar gaya pengerolan adalah : F
0,5 . 579,70mm . 41kg / mm 2 . (6mm) 2 600mm 713,03 Kg
F
Kekuatan bahan adalah : Kekuatan bahan yaitu kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa terjadinya kerusakan. F.L B . t2 Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
713,03kg . 579,70mm 413343,49kg .mm 600mm . (6mm) 2 21600mm 3
19,14 Kg / mm 2
c.
Perhitungan Tahap III Roll
diturunkan
sejauh
5
mm,
sehingga
BB’
=
FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 356 ( 175 6 15 ) 160 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 160)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 320R + 25600 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 320R + 115600 = 350R + 30625 30R
= 84975
R1
= 2832,5 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu :
15
mm
AD AE 300 300mm 0,09975 R1 Rroll 2832,5 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 84,27 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 84,27 ) 11,46 Panjang pelengkungan (L)
1 2 . . ( IR K . t ) 360 Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : L
11,46 . 2 . 3,14 . ( 2826,5mm 0,5 . 6mm) 360 565,65 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll K . L . S . t2 I Sehingga besar gaya pengerolan adalah : F
0,5 . 565,65mm . 41kg / mm 2 . (6mm) 2 600mm 695,75 Kg
F
Kekuatan bahan adalah : kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa terjadinya kerusakan. F.L B . t2 Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
695,75kg . 565,65mm 600mm . (6mm) 2
18,22 Kg / mm 2 d.
Perhitungan Tahap IV Roll diturunkan sejauh 5 mm, sehingga BB’ = 20 mm FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 356 ( 175 6 20 ) 155 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 155)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 310R + 24025 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 40R
= 83400
R1
= 2085 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300 300mm 0,13 R1 Rroll 2085mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 82,53 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 82,53 ) 14,94 Panjang pelengkungan (L)
1 2 . . ( IR K . t ) 360 Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : L
14,94 . 2 . 3,14 . (2079mm 0,5 . 6mm) 360 542,61 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll K . L . S . t2 F I Sehingga besar gaya pengerolan adalah : 0,5 . 542,61mm . 41kg / mm 2 . (6mm) 2 F 600mm 667,41 Kg
Kekuatan bahan adalah : F.L B . t2 Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
667,41kg . 542,61mm 600mm . (6mm) 2
16,77 Kg / mm 2 e.
Perhitungan Tahap V
Roll diturunkan sejauh 4 mm, sehingga BB’ = 24 mm FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 356mm ( 175 mm 6mm 24mm ) 151 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 151)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 302R + 22801 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 48R
= 82176
R1
= 1712 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300mm 300mm 0,13457 R1 Rroll 2054,4mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 82,26 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 82,26 ) 15,48 Panjang pelengkungan (L) L
1 2 . . ( IR K . t ) 360
Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : 15,48 . 2 . 3,14 . (2048,4mm 0,5 . 6mm) 360 554,23 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll
K . L . S . t2 F W Sehingga besar gaya pengerolan adalah : 0,5 . 554,23mm . 41kg / mm 2 . (6mm) 2 F 600mm 681,70 Kg
Kekuatan bahan adalah : F.L B . t2 Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
681,70kg . 554,23mm 600 . (6mm) 2
17,49 Kg / mm 2 Hasil dari perhitungan pada pengerolan plat ini selengkapnya dapat dilihat pada table 4.2.
Tahap
Tabel 4.2 Hasil perhitungan pengerolan pada ketebalan 6 mm T IR R Cos α L α1 F (Kg) σ(Kg/mm2) (mm) (mm) (mm) (0) (mm)
I
5
8827,5 8833,5
II
5
III
5
IV
5
2085
V
4
1712
4330
88,11
3,78
581,89
715,72
19,28
86,16
7,68
579,70
713,03
19,14
84,27
11,48
565,65
695,75
18,22
2091
82,53
14,19
542,61
667,41
16,77
1718
82,26
15,48
554,23
681,70
17,49
4336
2832,5 2838,5
4.8.2
Proses Pengerolan Pada Tebal Plat 8 mm
a.
Perhitungan tahap I Roll diturunkan sejauh 5 mm, sehingga BB’ = 5 mm FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 358 mm ( 175 mm 8 mm 5 mm) 170 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 170)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 340R + 28.900 + 90.000 = R2 + 350R + 30.625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 340R + 118.900 = 350R + 30.625 10R
= 88275
R1
= 8827,5 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu :
AD AE 300 300mm 0,033 R1 Rroll 8827,5mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 88,11 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 88,11 ) 3,78 Panjang pelengkungan (L) L
Dimana :
1 2 . . ( IR K . t ) 360 IR = Jari-jari dalam tangki (Rluar tangki - t ) = (8827,5 mm – 8 mm) = 8819,5 mm
K
= Konstanta ; 0,5 bila IR > 2 . t
t
0,3 bila IR < 2 . t = tebal plat (mm)
Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : 3,78 . 2 . 3,14 . (8819,5mm 0,5 . 8) 360 0,06594 . (8823,5mm) 581,82 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll K . L . S . t2 I Dimana : F
K
= Konstanta pengerolan (0,5)
L
= Panjang pelengkungan (mm)
S
= Kekuatan tarik (41 Kg / mm2)
t
= Tebal plat (mm)
I
= Lebar daerah deformasi (panjang pelengkungan awal = 600 mm)
Sehingga besar gaya pengerolan adalah : 0,5 . 581,82mm . 41kg / mm 2 . ( 8mm) 2 600 1272,25 Kg
F
Kekuatan bahan adalah: kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa terjadinya kerusakan. F.L B . t2 Dimana :
σ
= Tegangan yang dialami plat (Kg / mm2)
F
= Gaya pengerolan (Kg)
L
= Panjang pelengkungan sebelumnya (mm)
B
= Panjang awal plat yang akan di roll (mm)
t
= Tebal plat (8 mm)
Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
1272,25mm . 581,82mm 740220,495 38400 600 mm . (8mm) 2
19,28 Kg / mm 2 b.
Perhitungan tahap II Roll diturunkan sejauh 5 mm, sehingga BB’ = 10 mm
FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 358 ( 175 8 10 ) 165 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 165)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 330R + 27225 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 330R + 117225 = 350R + 30625 20R
= 86600
R1
= 4330 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300 300mm 0,067 R1 Rroll 4330mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 86,16 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 86,16 ) 7,68 Panjang pelengkungan (L)
1 2 . . ( IR K . t ) 360 Dimana : L
IR
= Jari-jari dalam tangki (Rluar tangki - t ) = (4330 mm – 8) = 4322 mm
K
= Konstanta ; 0,5 bila IR > 2 . t
0,3 bila IR < 2 . t Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : 7,68 . 2 . 3,14 . (4322 mm 0,5 . 8mm) 360 579,57 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll K . L . S . t2 F I Sehingga besar gaya pengerolan adalah : 0,5 . 579,57 mm . 41kg / mm 2 . (8mm) 2 F 600mm 1267,33 Kg
Kekuatan bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa terjadinya kerusakan. F.L B . t2 Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
1267,33kg . 579,57 mm 734504,36kg .mm 600mm . (8mm) 2 38400mm 3
19,13 Kg / mm 2
c.
Perhitungan Tahap III Roll
diturunkan
sejauh
5
mm,
sehingga
BB’
=
FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 358 ( 175 8 15 ) 160 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 160)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 320R + 25600 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 320R + 115600 = 350R + 30625 30R
= 84975
R1
= 2832,5 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300 300mm 0,09975 R1 Rroll 2832,5 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 84,27 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 84,27 ) 11,46 Panjang pelengkungan (L)
15
mm
L
1 2 . . ( IR K . t ) 360
Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : 11,46 . 2 . 3,14 . ( 2824,5mm 0,5 . 8mm) 360 565,45 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll K . L . S . t2 F I Sehingga besar gaya pengerolan adalah : 0,5 . 565,45mm . 41kg / mm 2 . (8mm) 2 F 600mm 1236,45 Kg
Kekuatan bahan adalah : kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa terjadinya kerusakan. F.L B . t2 Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
1236,45kg . 565,45mm 600mm . (8mm) 2
18,21 Kg / mm 2 d.
Perhitungan Tahap IV Roll diturunkan sejauh 5 mm, sehingga BB’ = 20 mm
FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 358 ( 175 8 20 ) 155 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras : A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 155)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 310R + 24025 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 40R
= 83400
R1
= 2085 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300 300mm 0,13 R1 Rroll 2085mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 82,53 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 82,53 ) 14,94 Panjang pelengkungan (L)
1 2 . . ( IR K . t ) 360 Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : L
14,94 . 2 . 3,14 . (2077 mm 0,5 . 8mm) 360 542,35 mm
L
Besar gaya pengerolan (F) Besar gaya pengerolan yaitu besarnya gaya yang diberikan kepada plat yang di roll K . L . S . t2 F I Sehingga besar gaya pengerolan adalah : 0,5 . 542,35mm . 41kg / mm 2 . (8mm) 2 F 600mm 1185,94 Kg
Kekuatan bahan adalah : F.L B . t2 Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
1185,94kg . 542,35mm 600mm . (8mm) 2
16,75 Kg / mm 2 e.
Perhitungan Tahap V Roll diturunkan sejauh 2 mm, sehingga BB’ = 22 mm FD BD BF BD ( Rroll atas t BB ' ) 358mm ( 175 mm 8mm 22mm ) 153 mm Untuk mencari R luar tangki menggunakan rumus Phytagoras :
A2 + B2 = C2 Maka = DE2 + AD2 = AE2 (Rluar tangki + FD)2 + (0,5 . AC)2 = (Rluar tangki + Rroll bawah)2 (Rluar tangki + 153)2 + (300)2 = (Rluar tangki + 175)2 R2 + 306R + 23409 + 90000 = R2 + 350R + 30625 Dari persamaan diatas dapat diketahui nilai R, yaitu 44R
= 82784
R1
= 1881,45 mm
Dari segitiga ADE dapat dicari nilai sudutnya, yaitu : AD AE 300mm 300mm 0,146 R1 Rroll 1881,45mm 175mm
Cos 0
sehingga nilai 0 adalah 81,60 Untuk mencari α1 dapat diketahui nilainya :
1 2 . ( 90 81,60 ) 16,8 Panjang pelengkungan (L) L
1 2 . . ( IR K . t ) 360
Sehingga panjang kelengkungan pada proses ini dapat diketahui, yaitu : 16,8 . 2 . 3,14 . (1873,45mm 0,5 . 8mm) 360 550,22 mm
L
Besar gaya pengerolan (F)
F
K . L . S . t2 W Sehingga besar gaya pengerolan adalah :
0,5 . 550,22mm . 41kg / mm 2 . (8mm) 2 600mm 1203,15 Kg
F
Kekuatan bahan adalah : kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa terjadinya kerusakan.
F.L B . t2
Sehingga kekuatan dari bahan adalah :
1203,15kg . 550,22mm 600 . (8mm) 2
17,24 Kg / mm 2 hasil dari pengerolan plat ini lebih lengkapnya dapat dilihat pada table 4.4 di bawah ini.
Tabel 4.3 Hasil perhitungan pengerolan pada ketebalan 8 mm T Cos α L Tahap IR (mm) R (mm) α1 0 (mm) () (mm)
F (Kg)
σ(Kg/mm2)
I
5
8827,5
8835,5
88,11
3,78
581,82
1272,25
19,28
II
5
4330
4338
86,16
7,68
579,57
1267,33
19,13
III
5
2832,5
2840,5
84,27
11,48
565,45
1236,45
18,21
IV
5
2085
2093
82,53
14,19
542,35
1185,94
16,75
V
2
1881,45
1889,45
81,60
16,8
550,22
1203,15
17,24
4.9
Perhitungan Pengelasan
Berdasarkan Welding Hand Book, hal 268, untuk plat dengan ketebalan 8 mm dengan jenis pengelasan busur redam, bentuk alur yang dianjurkan adalah I dengan geometri sebagai berikut :
Gambar 3.2 Geometri dan Sambungan Las Ikat
Dari gambar dapat ditentukan : Jarak antar las (l0) = 200 mm Panjang lasan (l1) = 60 mm
4.9.1
Jenis las
= SMAW
Electroda
= E 7018
Perhitungan las ikat sambungan longitudinal pada shell Perhitungan las ikat sambungan longitudinal pada shell untuk panjang shell I dan II adalah 1500 mm Jumlah las ikat = 7,31 buah ≈ 7 buah Jumlah jarak las
= 5,4 buah, dimana 5 buah berjarak 200 mm.
Jumlah las ikat untuk panjang shell I dan II adalah 2 x 7 buah karena digunakan dua lembar plat untuk membuat diameter tangki sebesar 3500 mm. Jadi jumlah las ikatnya adalah 14 buah untuk satu silinder sedangkan dalam perencanaan ini membutuhkan 4 silinder sehingga jumlah las ikat yaitu 14 x 4 = 56 buah. Begitu juga dengan jumlah jarak lasnya jadi 8 buah x 2 x 4 sehingga total jumlah jarak las 64 buah.
d.
Perhitungan sambungan antar shell Karena tangki menggunakan 8 lembar plat berbentuk silinder, maka untuk
membentuk 4 buah silinder menjadi tangki harus menyambung keempat plat yang berbentuk silinder tersebut. Jumlah las ikat yang dibutuhkan untuk menyambung empat buah silinder itu yaitu :
jumlah las ikat
=
= = 42 jumlah jarak las = = 17,4 ≈ 17 = 16 buah, dimana 15 buah berjarak 200 mm dan 1 buah berjarak 256 mm.
Perhitungan pengelasan Total las ikat shell
= 7+7+7+7 = 28 buah
Total las ikat antar shell
= 2 x 42 = 84 buah
Total las ikat
= 28+84 = 112 buah
Panjang total las ikat
= 112 x 60 = 6720 mm
Luas penampang lasan
=I.t = 1,5 x 4 = 6 mm2
Volume pengelasan
= 6 mm2 x 6720 mm = 40.320 mm3
e.
Pengelasan inti Pengelasan inti dibagi menjadi dua pengelasan yaitu pengelasan luar dan pengelasan dalam. 3. Pengelasan luar Panjang total lasan
= Panjang tangki + (π . D) = 6000 + (π x 3516) = 17045,84 mm
Luas penampang las = Lebar celah las . tebal las = 1,5 . 4 = 6 mm2
Volume pengelasan
= 16990 mm2 . 6 mm = 101.940 mm3
4. Pengelasan dalam Pengelasan dalam adalah pengelasan inti yang dilakukan dari dalam yang bertujuan untuk menghaluskan permukaan bagian dalam. Panjang total lasan
= 6000 + 2( + 3500 ) = 13006,28 mm
Luas penampang lasan= I.t = 1,5 .4 = 6 mm2 Volume pengelasan
= 6 . 13006,28 mm = 78037,70 mm3
f.
Kekuatan las kekuata las yaitu hasil dari kekuatan tarik pada bagian material yang di las dimana kekuatan las dapat dicari dengan rumus sebagai berikut:
Jadi σ1 < σ1 ASTM A 36 ( 41 Kg/mm2 ) maka kondisi diatas memenuhi syarat.
4.9 Penyambungan Badan dan Tutup Tangki Untuk proses penyambungan sama dengan proses penyambungan badan tangki . Jadi untuk langkah-langkahnya sama dengan proses penyambungan badan tangki. Perhitungan penyambungan badan tangki dan tutup tangki :
Jumlah las ikat =
=
.D .2 200 60 3.14.3500mm .2 260mm
= 84,54 buah ≈ 85 buah Panjang total lasan = 85 . 60 mm = 5100 mm Luas penampang lasan = lebar celah las . tebal las = 1,5 mm . 4 mm = 6 mm2 Volume pengelasan
= 6 mm2 . 5100 mm = 30600 mm3
Pengelasan inti untuk kedua ujung 1.
Pengelasan luar Panjang total lasan
= 2 ( . 3516 mm) = 22091,68 mm
Luas penampang lasan
= lebar celah las . tebal lasan = 1,5 mm . 4 mm
= 6 mm2 Volume pengelasan
= 22091 mm . 6 mm2 = 132550,1 mm3
2.
Pengelasan dalam Panjang total lasan
= 2 . ( . 3500 mm ) = 21991,15 mm
Luas penampang lasan
=I.t = 1,5 mm. 4 mm = 6 mm2
Volume pengelasan
= 21991,15 mm . 6 mm2 = 131946,89 mm3
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Dari hasil perhitungan perencanaan Tangki minyak mentah dengan kapasitas 350 Barrel, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
Dimensi Tangki Panjang Tangki
6000 mm
Diameter Tangki (ID)
3500 mm
Kapasitas Tangki
350 barrel = 55,63 m3
Jenis matrial
ASTM A36
Tebal Pelat Bagian Shell Tangki
Tebal Minimum
Tebal Actual
Roof Plate
5 mm
8 mm
Shell Course 1
3,5 mm
8 mm
Shell Course 2
2,9 mm
8 mm
Shell Course 3
2,2 mm
6 mm
Shell Course 4
1,4 mm
6 mm
Bottom Plate
6 mm
10 mm
Material Pelat
ASTM A36
Tekanan Dalam Tangki Volume badan Tangki
57,69 m3
Volume tutup Tangki
16,83 m3
Tekanan dalam Tangki
1270,65 Kg/m2
Berat muatan Tangki
47.141,11 Kg
Tegangan izin Tangki
2,11 Kg/mm2
Tegangan circumferensial untuk pelat 6 mm
0,37 Kg/mm2
Tegangan circumferensial untuk pelat 8 mm
0,28 Kg/mm2
Tegangan Longitudinal untuk pelat 6 mm
0,185 Kg/mm2
Pengerolan Untuk Pelat 6 mm Diameter roll
350 mm
Jarak roll
600 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap I
8821,5 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap II
4324 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap III
2826,5 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap IV
2079 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap V
1721 mm
Pengerolan Untuk Pelat 8 mm Diameter roll
350 mm
Jarak roll
600 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap I
8821,5 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap II
4324 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap III
2826,5 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap IV
2079 mm
Perhitungan Jari-jari Pelat Tahap V
1873,45 mm
Pengelasan Ikat Shell Total las ikat shell
28 buah
Total las ikat antar shell
84 buah
Total las ikat
112 buah
Panjang total las ikat
6720 mm
Luas penampang lasan Volume pengelasan
6 mm2 40.320 mm3
Electroda
E 7018
Pengelasan Inti Shell Panjang total lasan luar tangki
17.045,84 mm
Luas penampang las
6 mm2
Volume pengelasan
101.940 mm3
Panjang total lasan dalam tangki
13006,28 mm
Luas penampang las
6 mm2
Volume pengelasan
78037,70 mm3 70 Kg/mm2
Kekuatan las Electroda
E 7018
Pengelasan Badan dan Tutup Tangki Jumlah las ikat Panjang total lasan
85 buah 5100 mm
Luas penampang las
6 mm2
Volume pengelasan
30600 mm3
Panjang total las inti luar tangki Luas penampang las
22091,68 mm 6 mm2
Volume pengelasan
132550,1 mm
Panjang total las inti dalam tangki
21991,15 mm
Luas penampang lasan Volume pengelasan
6 mm2 131946,89 mm3
Dari hasil perencanaan ini dapat disimpulkan bahwa pemilihan ukuranukuran/dimensi pelat, pengerolan, pengelasan, sangat penting dalam perencanaan suatu tengki penimbun karena sangat berpengaruh kepada ketahanan tangki atau umur tangki. Dengan baiknya hal-hal yang disebut diatas secara jelas akan lebih ekonomis dan efisien dalam penggunaannya. Tekanan maksimum untuk kapasitas tangki 350 barrel didapat 1.270,65 kg/m2, melebihi tekanan ini maka tangki tersebut akan mengalami kerusakan atau terdevormasi.
