TUGAS – 07 1. Jelaskan mengenai definisi dari “Standar, Kode dan Spesifikasi” dan berilah beberapa contoh untuk ke tiga istilah tersebut diatas. Jawab : Standard adalah kumpulan dokumen-dokumen berisikan kode (codes), spesifikasi (specification), saran aplikasi (recommended practice), klasifikasi, dan petunjuk (guide) yang telah dipersiapkan oleh suatu institusi organisasi dan di sahkan (approved ) sesuai dengan prosedur yang ada (berlaku). Contoh: •
SNI (Standar Nasional Indonesia)
•
ASME ( American American Society of Mechanical Engineers)
•
EN ( European European Norm)
•
ISO ( International International Standard Organization)
Code adalah suatu standard yang berisikan kondisi dan persyaratan yang berhubungan dengan
bidang khusus (a particularly subject ) dan mengindikasikan bahwa prosedur yg digunakan telah sesuai dengan persyaratannya. Kode ini harus diikuti (mandatory) karena menyangkut kepentingan umum yang mengarah kepada kebijakan otoritas pemerintahan. Contoh: •
AWS D1.1 (Structural Welding Code-Steel)
•
ASME ( Boiler Boiler and Pressure Vessel Code)
•
APD (Welded Pipeline and Vessel)
Spesifikasi adalah suatu standar yang berisikan penjelasan yang rinci dan akurat tentang
persyaratan teknis dari material, produk, sistem atau jasa. Contoh: •
AWS A5.X (Filler Metal Specification)
•
ASME sec.IIC ( Material Consumable of Welding)
2. Sebutkan beberapa Standar yang mengatur tentang “Kualitas Pengelasan” menurut Standar USA maupun Standar Eropa, serta sebutkan Jenis (type) dan Batasan (restriction) yang ditetapkan dalam standar tersebut. Jawab : Standar Eropa dan Amerika dalam mendukung kualitas lasan, yaitu: •
ASME ( American Society of Mechanical Engineers) o
ASME Sec IX (Qualification Standard for Welding and Brazing Procedure, Welder, and Welding & Braze Operator ).
o
ASME Sec II C (Standard for Material and Consumable of Welding).
•
•
•
Basic Construction Code/Standards: ASME sec I, ASME B31.1, ASME B31.3 ASME sec VIII Div 1&2
Examination and Testing ASME V
Quality of Welds •
Welding Personal and Welding Procedure ASME IX
Welding Material ASME IIC •
•
EN ( European Norm) / European Standard o
EN 288 (Standard & Qualification Welding Procedure)
o
EN 287 (Standard & Qualification of Welder )
o
EN 1418 (Standard & Qualification of Welding Operator )
•
•
Examination and testing ISO 5817 ISO 30042 EN 970
Quality manual and certificate EN ISO 9000 Quality requirements for welding EN 720
•
Welding Personal EN 237 EN 1418 EN 719 •
•
•
•
•
Quality of Welds
• •
Safety in welding EN 60074 EN 50078
• •
• •
•
Welding procedure EN 288 EN ISO 15607-5614
Materials Metal 10025 Consumable EN 440, EN 449
AWS ( American Welding Society)
3. Sebutkan contoh aplikasi dilapangan (misalnya untuk Boiler & PV, dll) yang diatur menurut standar USA dan Eropa, serta sebutkan Kode Nomor Standar yang mengatur Prosedurnya maupun Juru lasnya (welder). Jawab : Application
Application
code
/ Welding standard
standard
Procedure approval
Welder approval
BS 5500
BS EN 288
BS EN 287
ASME VIII
ASME IX
ASME IX
pipe- BS 2633
BS EN 288 (part 3)
BS EN 287 (part 3)
BS 4677
BS EN 288 (part 4)
BS EB 287 (part 2)
ANSI/ASME B31.3
ASME IX
ASME IX
BS 2971
ASME IX
ASME IX
BS EN 288 (part 3)
BS 4872/BS EN 287
Pressure vessel
Process work
Structural fabrication
AWS D1.1
AWS D1.1
AWS D1.1
AWS D1.2
AWS D1.2
AWS D1.2
BS 5135
BS EN 288 (part 3)
BS EN 287
BS 8118
BS EN 288 (part 4)
BS EN 287 BS 4872
Storage tanks
BS 2654
BS EN 288 (part 3 & 4)
BS EN 287
BS 2594
BS EN 288 (part 3 & 4)
BS EN 287
API 620/650
ASME IX
ASME IX
4. Apa yang dimaksud WPS? Mengapa WPS harus dibuat dalam pengelasan? serta sebutkan beberapa isi dari WPS. Jawab : WPS (Welding Procedure Specification) adalah suatu perencanaan untuk pelaksanaan pengelasan yang meliputi cara pembuatan konstruksi pengelasan yang sesuai dengan rencana dan spesifikasinya dengan menentukan semua hal yang diperlukan dalam pelaksanaan tersebut. Karena itu mereka yang menentukan prosedur pengelasan harus mempunyai pengetahuan dalam hal pengetahuan bahan dan teknologi pengelasan itu sendiri serta dapat menggunakan pengetahuan tersebut untuk effesiensi dari suatu aktivitas produksi. WPS (Welding Procedure Specification) digunakan untuk memberitahukan kombinasi variabel-variabel yang digunakan untuk membuat lasan tertentu. Secara garis besar, WPS mengatur langkah-langkah yang diperlukan dalam membuat lasan pada kondisi khusus. Isi yang diatur dalam WPS: •
Proses (SMAW, FCAW)
•
Spesifikasi elektroda (AWS A5.1, A5.20)
•
Klasifikasi elektroda (E7018, E71T-1)
1
5
•
Diameter elektroda ( /8 in, /32 in)
•
Karakteristik listrik yang digunakan (AC, DC+, D -)
•
Spesifikasi logam dasar (A36, A572, Gr50)
•
Temperatur minimum preheat dan interpass
•
Arus pengelasan
•
Kecepatan kawat umpan
•
Tegangan busur listrik
•
Kecepatan pengelasan
•
Posisi pengelasan
•
Tipe gas pelindung dan kecepatan alir
•
Detail joint design
5. Apa yang dimaksud dengan PQR? Mengapa PQR harus dibuat? dan sebutkan isi dari dolumen PQR. Jawab : PQR (Production Qualification Record ) merupakan catatan atau rekaman dari semua parameter essential variable pada saat test coupon dilaksanakan. PQR hanya dibutuhkah untuk WPS yang
membutuhkan kualifikasi. Sebuah kupon tes diwelding dan PWHT diperlakukan sesuai dengan WPS. Dan hasil weldingan diuji melalui berbagai non destruktif test, mekanik test, tes korosi dan metalografi seperti yang dipersyaratkan oleh spesifikasi yang berlaku oleh kode dan standard international. PQR adalah catatan dari parameter pengelasan yang sebenarnya digunakan selama pengelasan kupon pengujian dan hasil pengujian laboratorium. Hal-hal yang diatur dalam PQR meliputi: •
Record parameter welding lengkap sesuai standar.
•
Record parameter welding yang bukan essensial tapi mungkin di butuhkan dalam produksi
atau mutu. •
Data Material certificate test coupon
•
Data consumable certificate yang digunakan dalam welding test coupon
•
Data lulus uji NDT seperti MPI atau DPI, UT atau RT
•
Data lulus test destructive test ( Mechanical test ) dari badan independent test
6. Jelaskan 3 (tiga) variabel yang ada di WPS dan sebutkan contoh dari masing variabel-variabel tersebut. Jawab : 1. Variabel Esensial Merupakan variabel dasar yang sangat mempengaruhi proses pengelasan. •
QW-401.2 Essential Variable (procedure)
Perubahan kondisi pengelasan akan mempengaruhi sifat-sifat mekanik pada produk las •
QW-401.2 Essential Variable (performance)
Perubahan kondisi pengelasan akan mempengaruhi kemampuan welder dalam mendepositkan weld metal.
Variabel esensial ini meliputi : •
Base metal
•
Filler metal
•
Joint design
•
Welding process
2. Variabel Non-esensial Merupakan variabel yang memberi sedikit pengaruh atau tidak sama sekali pada sifat mekanis hasil lasan. Variabel tersebut meliputi :
•
Arc Voltage
•
Welding Amperage
•
Travel speed
3. Supplementary Essential Variable / Additional Variable Merupakan variabel jika terdapat kondisi yang akan merubah ketangguhan dari sambungan las, HAZ, atau logam induk. Variabel tersebut adalah hasil uji impak.
7. Jelaskan mengenai persyaratan Pengujian Impak hasil lasan di WPS. Kapan variable tersebut masuk di “Essential Variabel” dan Kapan harus masuk di “Additional Variable”. Jawab : Dalam pengujian impak hasil lasan dibuat test coupon dan dilakukan pengelasan dengan parameter yang sesuai yang tercantum dalam WPS dan diseuaikan dengan kondisi pengelasan sesungguhnya pada lapangan. Kemudian mencatat semua variabel esesnsial, nonesensial, dan additional variable sesuai dengan kondisi lapangan. Setelah itu test coupon dipotong dan dijadikan specimen uji impak, biasanya yang dipakai adalah V-notch Charpy Impact test. Kapan variable tersebut masuk di “Essential Variabel” dan Kapan harus masuk di “Additional Variable”
Suatu additional variabel menjadi variabel esensial ketika welding procedure qualification membutuhkan tes impak. Kebutuhan akan tes impak ini ketika kombinasi dari material, ketebalan, dan suhu mempengaruhi ketangguhan dari material, kemudian WPS harus dikualifikasi menggunakan tes impak. 8. Apa yang dimaksud dengan F-Number, A-Number dan P-Number? Berapa P-Number untuk baja austenitik 316 sesuai dengan standar USA. Jawaab : P-Number adalah penandaan oleh ASME Boiler and Pressure Code untuk mengkategorikan
komposisi kimia dan kemampulasan dari logam yang digunakan untuk fabrikasi dari barang
penahan tekanan. F-Number adalah klasifikasi untuk logam pengisi. A-Number mengidentifikasi komposisi kimia. P-Number untuk Baja Austenitic 316:
UNS
Spec
Grade
A-167
Type 316- S31603
P
G
KSI
D1.1 group
S8
SG1
70
U
L
9. Bandingkan pengkodean untuk posisi pengelasan berdasarkan standar USA dan Eropa serta gambarkan skematis nya, menggambar gambar skematik Jawab : Pengkodean Posisi Las Eropa
Pengkodean Posisi Las Amerika
10. Buatlah RESUME (ringkasan) mengenai artikel “WHAT EVERY ENGINEER SHOULD KNOW ABOUT WELDING PROCEDURES" written by Duane K. Miller, Sc.D., P.E. Seperti terlampir dalam Folder Kuliah 08. Jawab :
Pengaruh dari Variabel-variabel pada Pengelasan Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik berpengaruh terhadap masukan panas (heat input). Peningkatan kuat arus akan mengakibatkan laju deposisi (deposition rate) yang lebih tinggi, penetrasi yang lebih dalam dan campuran yang lebih. Pada sistem pengelasan current voltage (CV welding), kenaikan kecepatan kawat pengumpan (wire feed) dapat meningkatkan kuat arus listrik. Pada sistem pengelasan constant current (CC welding), pengaturan pada mesin akan mempengaruhi kuat arus dasar meskipun perubahan pada panjang busur dapat mengubah kuat arus. Penambahan panjang busur dapat mengurangi kuat arus.
Potensial Busur (arc voltage)
Potensial busur mempengaruhi panjang busur. Peningkatan potensial akan menyebabkan panjang busur meningkat sehingga kebutuhan acr shielding juga naik. Pada CV welding besarnya potensial dapat disetting pada mesin sehingga panjang busur relatif tetap. Sedangkan pada SMAW dengan sistem CC, besarnya potensial ditentukan oleh panjang busur (arc length). Kenaikan arc length pada SMAW mengakibatkan potensial meningkat sedangkan kuat arus berkurang. Potensial busur juga menentukan lebarnya weld bead. Potensial pada proses pengelasan tidak konstan karena adanya resistansi kabel dan pengurangan potensial akibat adanya hambatan dari sumber tegangan hingga titik kerja. Oleh karena itu, agar bisa mendapatkan hasil lasan yang baik maka potensial harus dikontrol. Pada pengelasan SMAW biasanya potensial tidak bisa dimonitor karena potensial selalu berubah tergantung pada welder. Kecepatan Pengelasan
Kecepatan pengelasan (inchi/menit) merupakan laju pergerakan elektroda relatif terhadap sambungan. Kecepatan pengelasan berbuhungan terbalik terhadap ukuran weld bead. Bila kecepatan pengelasan meningkat maka ukuran weld bead berkurang sehingga masukan panas (heat input) juga berkurang. Kecepatan kawat pengumpan (wire feed speed)
Merupakan laju di mana elektroda melewati welding gun menuju busur, satuannya adalah inchi per menit. Laju deposisi (deposition rate) sebanding dengan kecepatan kawat pengumpan dan kuat arus. Peningkatan kecepatan pengumpanan kawat akan meningkatkan kuat arus. Untuk kecepatan pengumpanan yang rendah, rasio kecepatan pengumpanan kawat terhadap kuat arus relatif konstan dan linear sedangkan pada pengumpanan dengan kecepatan tinggi menyebabkan rasio meningkat dan mengakibatkan laju deposisi naik per amper. Perpanjangan elektroda (electrode extension)
Merupakan jarak antara ujung kontak dengan ujung eletroda. Peningkatan electrode extension pada potensial yang konstan mengakibatkan resistansi elektroda meningkat. Electrode ekstension yang panjang digunakan untuk mendapatkan laju deposisi yang lebih besar. Apabila electrode extension meningkat maka kuat arus akan berkurang.
Diameter elektorda
Diameter elektroda yang besar mengakibatkan kebutuhan arus listrik yang besar pula. Polaritas
Merupakan arah dari aliran arus listrik. Polaritas positif apabila ujung elektroda dihubungkan dengan terminal positif dari sumber tegangan DC sedangkan daerah kerja dihubungkan dengan terminal negatif. Polaritas negatif apabila elektroda dihubungkan dengan terminal negatif sedangkan daerah kerja dihubungkan dengan terminal positif. Masukan panas (heat input)
Sebanding dengan kuat arus dan lamanya arc voltage, serta berbanding terbalik terhadap kecepatan pengelasan. Masukan panas yang besar mengakibatkan luas daerah pengelasan dan HAZ yang besar pula. Rapat arus (current density)
Merupakan perbandingan antara kuat arus terhadap luas area elektroda. Peningkatan rapat arus mengakibatkan peningkatan laju deposisi dan penetrasi. Pemanasan awal dan temperatur interpas (preheating and interpass temperature)
Dilakukan untuk menghindari terjadinya retak. Preheating dan interpass temperatur yang diberikan di atas 550F.
Tujuan WPS: Variabel-variabel di atas merupakan faktor yang menentukan kualitas hasil lasan, sifat-sifat mekanis dan produktifitas proses. Efisiensi proses pengelasan sangat ditentukan oleh pengetahuan operator dan engineer yang membuat welding procedure specification dan mengkomunikasikan persyaratan persyaratan lasan kepada welder. WPS penting untuk mengkomunikasikan kepada welder, supervisor dan inspector mengenai syarat lasan yang diinginkan.
Kemampuan welder untuk melaksanakan WPS tergantung pada welder qualification test (D1.1-96 paragraf C4.1.2). seorang inspector harus memastikan bahwa pengelasan dilakukan sesuai dengan WPS, mengawasi teknik yang digunakan oleh welder (D1.1-96, paragraph 6.5.4). inspector tidak boleh mengubah WPS, melainkan mereka harus memastikan bahwa semua prosedur diikuti dengan baik (D1.1-96, paragraph 6.3.1). Structural Welding Code-Steel D1.1-96 membutuhkan WPS untuk setiap proses fabrikasi (D1.1-96, paragraph 5.5). Setiap fabricator dan penegak bertanggung jawab untuk mengembangkan WPS (D1.1-96, paragraph 4.1.1.1.4.6). Ketidaksesuaian antara WPS dengan proses dapat mengakibatkan deposisi lasan tidak memenuhi persyaratan yang diminta oleh kode atau spesifikasi pekerjaan. Apabila diperoleh hasil lasan yang tidak diinginkan maka harus dilakukan koreksi yang dapat mengakibatkan peningkatan biaya.
Kualifikasi Awal WPS: Prequalified WPS merupakan hal-hal yang dibuat oleh komite AWS D1 sebagai
acceptable
performance dan tidak memasukkannya ke pengujian kualifikasi apa prosedur pengelasan. Persyaratan kode yang dibebaskan oleh prequalifikasi adalah nondestructuive testing dan mechanical testing. Agar WPS dapat diprekualifikasi, haru dipenuhi kondisi berikut ini :
Prosedur pengelasan yang harus diprekualifikasi hanya SMAW, SAW, GMAW (kecuali GMAW-s) dan FCAW (D1.1-96, paragraph 3.2.1).
Kombinasi dari base metal/filler metal harus diprekualifikasi sebagaimana pada D1.1-96, paragraph 3.3, tabel 3.1
Temperatur minimum preheat dan interpass harus sesuai dengan D1.1-96, paragraph 3.3, tabel 3.2
Persyaratan khusus untuk setiap jenis pengelasan harus dikontrol. Pengelasan fillet harus sesuai dengan D1.1-96, paragraph 3.9, pengelasan plug dan slot harus sesuai dengan D1.196, paragraph 3.10, dan pengelasan groove harus sesuai dengan D1.1-96, paragraph 3.11, 3.12 dan 3.13. Preparasi dari dimensi groove diatur pada D1.1-96, gambar 3.3 dan 3.4.
Meskipun detail prekualifikasi sambungan telah ditentukan, prosedur pengelasan harus dikualifikasi dengan pengujian apabila kondisi prekualifikasi tidak diperoleh. Misalnya prekualifikasi yang digunakan untuk baja yang belum diketahui maka prosedur pengelasan harus dikualifikasi dengan pengujian. Status kualifikasi awal harus sesuai dengan parameter procedural sebagaimana terdapat pada D1.196, tabel 3.7, dan termasuk diameter maksimum elektroda, arus maksimum, root pass thickness maksimum, fill pass thickness maksimum, single-pass filler weld size maksimum dan single pass weld layer maksimum (D1.1-96, table 3.3). Kontraktor bertanggung jawab untuk memastikan bahwa parameter khusus dari prekualifikasi WPS sesuai dengan aplikasi khusus. Misalnya WPS yang diajukan untuk membuat ¼ inchi fillet weld pada 3/8 inchi A36 steel pada posisi mendatar. Jenis lasan dan steel diprekualifikasi. Filler metal yang dipilih adalah F7 A2-EM12K, sesuai dengan persyaratan pada D1.1-96, tabel 3.1. Tidak ada preheat khusus, diameter elektroda yang dipilih 3/32 inch, spesifikasi maksimum ditentukan pada D1.1-96, tabel 3.2. Single pass weld size maksimum tidak diatur pada D1.1-96, table 3.7 sehingga ¼ inchi ukuran fillet bisa diprekualifikasi. Arus yang dipilih adalah 800A, yaitu lebih rendah dari kuat arus maksimum yang ditentukan pada D1.1-96, tabel 3.7.
Panduan untuk Menyiapkan Kualifikasi Awal WPS Langkah awal saat membuat prequalified WPSs adalah membuat welding parameter yang sesuai untuk aplikasi umum. Ketebalan material yang digunakan menentukan ukuran elektroda dan kuat arus. Filler metal spesifik yangdipilih akan menunjukan persyaratan kekuatan dari sambungan. Bila parameter yang diharapkan telah diperoleh, maka perlu dilakukan penilaian bedasarkan kode pada D1.1-96 yang mengandung persyaratan-persyaratan bagi prekualifikasi. Apabila ada parameter yang menyimpang dari persyaratan ini, seorang kontraktor dapat melakukan dua hal : 1. Prosedur persiapan disesuaikan dengan batasan pada prekualifikasi, atau 2. Melakukan pengujian kualifikasi terhadap WPS Langkah selanjutnya adalah menulis dokumen dari syarat-syarat WPS yang telah diprekualifikasi.
Pengujian Untuk Mengkualifikasi Prosedur Pengelasan •
Pelaksanaan pengujian kualifikasi.
Prosedur pengelasan harus diuji karena dua alasan, pertama karena adanya kontrak dan kedua karena pada kondisi tertentu dapat menyebabkan penyimpangan terhadap kualifikasi awal. Langkah pertama dalam mengkualifikasikan prosedur pengelasan adalah prosedur yang ingin diuji misalnya proses pengelasan, logam pengisi, kualitas baja, jenis sambungan, ketebalan material, temperatur preheat, minimum interpass temperature level, kuat arus, potensial dan kecepatan pengelasan. Parameter-parameter tersebut dicatat pada Prosedure Qualification Record (PQR). Jenis-jenis pengujian kualifikasi terdapat pada D1.1-96, paragraph 4.4. •
Membuat WPS dari PQR yang baik
Dari sebuah PQR yang baik dapat dibuat lebih dari satu macam WPS yang sesuai dengan persyaratan pengujian. Perubahan yang cukup signifikan untuk menjamin pengujian tambahan sebagai variabel esensial terdapat pada D1.1-96, tabel 4.5, 4.6 dan 4.7. Tabel 4.1 dalam D1.1-96 berisi tentang jenis-jenis dan posisi pengelasan yang disyararkan untuk berbagai pengujian.
