PROSES PENYAMBUNGAN PIPELINE

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Indonesia adalah salah satu negara yang kaya akan minyak bumi dan gas alam. Minyak bumi dan gas alam merupakan salah satu sumber daya alam yang memiliki nilai ekonomi yang tinggi dan memberikan kontribusi yang sangat penting dalam kehidupan manusia untuk mencapai kesejahteraan.

            Perkembangan ilmu pengetahuan dan pengaruh perkembangan era globalisasi menuntut kemajuan dalam semua bidang termasuk bidang teknologi. Teknologi yang canggih dan modern juga memiliki peranan yang sangat penting untuk perkembangan suatu industri di masa yang akan datang. Secara ilmiah semua industri tidak akan mampu untuk menghasilkan suatu produk dengan kualitas tinggi dan terjamin tanpa didukung oleh peralatan yang memadai, faktor alam yang baik, jenis dan cara pengoperasian peralatan, serta faktor keahlian manusia (tenaga kerja).

  

1.2    Manfaat dan Tujuan Magang Industri

Pelaksanaan Magang Industri ini mempunyai banyak sekali manfaat dan tujuan, antara lain adalah  :

·         Dapat menambah wawasan tentang peralatan yang digunakan di PT. PTL-LTD BASE PT. NINDA PRATAMA VRIESINDO BATAM, terutama tentang bagian – bagian dari penyambungan pipe line oil and gas.

·         Sebagai syarat untuk memenuhi mata kuliah kerja praktek di Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe.

·         Mempererat kerja sama antara Perusahaan dengan Politeknik Negeri Lhokseumawe.

·         Menerapkan ilmu - ilmu yang didapat dibangku perkuliahan yang berupa teori kedalam kerja sebenarnya.

·         Dapat lebih mengetahui lagi proses pengolahan suatu industri serta cara kerja dilapangan.

·         Meningkatkan pengetahuan tentang sejarah sebuah perusahaan atau industri serta dasar pendirian suatu perusahaan.

            Sedangkan tujuan utama dari Magang industri ini adalah untuk memenuhi kurikulum atau persyaratan untuk proses pembelajaran semester 7 Jurusan Teknik Mesin, Porduksi Dan Perawatan Diploma IV di Politeknik Negeri Lhokseumawe.

BAB II

TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

BAB III

PELAKSANAAN TUGAS KHUSUS

3.1 Judul Tugas Khusus

Judul tugas khusus yang penulis pilih untuk penyelesaian magang di PT. Ninda Pratama Vriesindo adalah “PROSES PENYAMBUNGAN PIPELINE CRA LINED DAN CRA CLAD Ø 18” API 570 DNV F101 DI PROJECT ICHTHYS

GAS FIELD DEVELOPMENT BASE PT.NINDA PRATAMA VRIESINDO BATAM”.

3.2 Permasalahan Tugas Khusus

Teknologi yang digunakan dalam proses penyambungan pipa adalah menggunakan proses pengelasan Auto GMAW (vip)+AUTO-PGMAW+AUTO Gmaw.

            Luasnya masalah peralatan yang digunakan maka penulis hanya membahas mengenai proses pengelasan yang merupakan alat penyambungan pipa oil and gas.

3.3 Tujuan Tugas Khusus

            Tujuan dari tugas khusus ini adalah untuk mengetahui parameter-parameter yang diperlukan dalam proses penyambungan pipa oil and gas.

3.4 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Tugas Khusus

            Pelaksanaan magang industri dimulai sejak tanggal 01 November 2014 s/d 10 januari 2015 dan penulis mendapat penempatan 1 minngu dilapangan dan 2 bulan di workshop 2 (Proses Penyambungan Pipa).

3.5 Metode Magang Industri

            Metode yang diterapkan dalam Magang Industri ini adalah dengan membagi dalam beberapa tahap kegiatan. Adapun tahap kegiatan tersebut adalah:

1.         Orientasi

                Orientasi ini bertujuan untuk mengetahui atau mengenal tentang industri tersebut dan juga mempelajari kegiatan - kegiatan di Departement maupun bagian - bagian yang dikunjungi.

2.         Observasi

yaitu dengan mengamati proses di lapangan

3.         Melihat Objek

                            Melihat objek ini ditunjukkan agar dapat mengetahui masalah apa saja yang   mempengaruhi objek.

4.         Pengambilan Data

                Pengambilan data dimaksudkan untuk melengkapi Laporan Magang Industri yang merupakan tugas utama dalam Magang Industri.

5.         Konsultasi dan Diskusi

                          Dari konsultasi dan diskusi ini diharapkan adanya masukan - masukan yang sangat berguna untuk menyelesaikan dan menyempurnakan Laporan Magang Industri ini.

BAB IV

TEORI DASAR WELDING

( ALAT PENYAMBUNGAN PIPA )

4.1 Pengertian Umum Pengelasan

Pengelasan merupakan penyambungan dua bahan atau lebih yang didasarkan pada prinsip-prinsip proses difusi, sehingga terjadi penyatuan bagian bahan yang disambung. Kelebihan sambungan las adalah konstruksi ringan, dapat menahan kekuatan yang tinggi, mudah pelaksanaannya, serta cukup ekonomis. Namun kelemahan yang paling utama adalah terjadinya perubahan struktur mikro bahan yang dilas, sehingga terjadi perubahan sifat fisik maupun mekanis dari bahan yang dilas.

Perkembangan teknologi pengelasan logam memberikan kemudahan umat manusia dalam menjalankan kehidupannya. Saat ini kemajuan ilmu pengethuan di bidang elektronik melalui penelitian yang melihat karakteristik atom, mempunyai kontribusi yang sangat besar terhadap penemuan material baru dan sekaligus bagaimanakah menyambungnya.

Jauh sebelumnya, penyambungan logam dilakukan dengan memanasi dua buah logam dan menyatukannya secara bersama. Logam yang menyatu tersebut dikenal dengan istilah fusion. Las listrik merupakan salah satu yang menggunakan prinsip tersebut.

Pada zaman sekarang pemanasan logam yang akan disambung berasal dari pembakaran gas atau arus listrik. Beberapa gas dapat digunakan, tetapi yang sangat popular adalah gas Acetylene yang lebih dikenal dengan gas Karbit. Selama pengelasan, gas Acetylene dicampur dengan gas Oksigen murni. Kombinasi campuran gas tersebut memproduksi panas yang paling tinggi diantara campuran gas lain.

Cara lain yang paling utama digunakan untuk memanasi logam yang dilas adalah arus listrik. Arus listrik dibangkitkan oleh generator dan dialirkan melalui kabel ke sebuah alat yang menjepit elektroda diujungnya, yaitu suatu logam batangan yang dapat menghantarkan listrik dengan baik. Ketika arus listrik dialirkan, elektroda disentuhkan ke benda kerja dan kemudian ditarik ke belakang sedikit, arus listrik tetap mengalir melalui celah sempit antara ujung elektroda dengan benda kerja. Arus yang mengalir ini dinamakan busur (arc) yang dapat mencairkan logam.

Terkadang dua logam yang disambung dapat menyatu secara langsung, namun terkadang masih diperlukan bahan tambahan lain agar deposit logam lasan terbentuk dengan baik, bahan tersebut disebut bahan tambah (filler metal). Filler metal biasanya berbentuk batangan, sehingga biasa dinamakan welding rod (Elektroda las). Pada proses las, welding rod dibenamkan ke dalam cairan logam yang tertampung dalam suatu cekungan yang disebut welding pool dan secara bersama-sama membentuk deposit logam lasan, cara seperti ini dinamakan Las Listrik atau SMAW (Shielded metal Arch welding),

4.2. Klasifikasi Proses Pengelasan

Sambungan las adalah ikatan dua buah logam atau lebih yang terjadi karena adanya proses difusi dari logam tersebut. Proses difusi dalam sambungan las dapat dilakukan dengan kondisi padat maupun cair. Dalam terminologi las, kondisi padat disebut Solid state welding (SSW) atau Presure welding dan kondisi cair disebut Liquid state welding (LSW) atau Fusion welding.

Proses SSW biasanya dilakukan dengan tekanan sehingga proses ini disebut juga Presure welding Presure welding. Proses SSW memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah dapat menyambung dua buah material atau lebih yang tidak sama, proses cepat, presisi, dan hampir tidak memiliki daerah terpengaruh panas (heat affected zone / HAZ). Namun demikian SSW juga mempunyai kelemahan yaitu persiapan sambungan dan prosesnya rumit, sehingga dibutuhkan ketelitian sangat tinggi.

LSW merupakan proses las yang sangat populer di kalangan masyarakat kita, sambungan las terjadi karena adanya pencairan ujung kedua material yang disambung. Energi panas yang digunakan untuk mencairkan material berasal dari busur listrik, tahanan listrik, pembakaran gas, dan juga beberapa cara lain diantaranya adalah sinar laser, sinar electron, dan busur plasma. Penyambungan material dengan cara ini mempunyai persyaratan material harus sama, karena untuk mendapatkan sambungan yang sempurna suhu material harus sama, jika tidak proses penyambungan tidak akan terjadi. Kelebihan metode pengelasan ini adalah proses dan persiapan sambungan tidak rumit, biaya murah, pelaksanaannya mudah. Kelemahannya adalah memerlukan juru las yang terampil, terjadinya HAZ yang menyebabkan perubahan sifat bahan, dan ada potensi kecelakaan dan terganggunya kesehatan juru las.

Tabel dibawah ini menunjukan berbagai macam proses las yang ditinjau dari kelompok SSW dan LSW, disamping itu juga dilihat dari jenis sumber panas yang digunakan beserta kode proses las berdasarkan standar ISO.

4.3. Reaksi Kimia Selama Proses Las

Dalam proses LSW bagian dari logam yang dilas harus dipanasi sampai mencair. Pemanasan logam dengan temperature yang sangat tinggi ini dapat megakibatkan terjadinya reaksi kimia antara logam tersebut dengan Oksigen dan Nitrogen yang ada dalam udara. Jika selama proses las cairan logam las (welding pool) tidak dilindungi dari pengaruh udara, maka logam akan bereaksi dengan Oksigen dan Nitrogen membentuk Oxides dan Nitrides yang dapat menyebabkan logam tersebut menjadi getas dan keropos karena adanya kotoran (slag inclutions), sedangkan kandungan unsur Karbon dalam logam akan membentuk gas CO yang dapat mengakibatkan adanya rongga dalam logam las (caviety).

Reaksi kimia lainnyapun bisa terjadi dalam cairan logam las (welding pool). Gas Hydrogen dan uap air juga dapat menyebabkan cacat las (welding defect). Hydrogen yang bereaksi dengan Oxides yang ada dalam logam dasar dapat menyebabkan terjadinya uap yang mengakibatkan terjadnya porositas pada logam lasan. 

4.4. Melindungi Cairan Logam Las dari Pengaruh Udara Luar

Type energi panas yang digunakan untuk pencairan logam dan teknik pelindungan cairan logam las sangat berpengaruh terhadap perubahan komposisi kimawi dalam deposit logam lasan. Ketika nyala oksidasi dalam las Karbit (Oxy-acetylene welding/OAW) akan merubah besi menjadi Oxides sehingga deposit las keropos karena Oxides tersebut tercampur di dalamnya. Untuk mengelas baja karbon akan lebih baik bila digunakan nyala Netral. Pengelasan logam dengan OAW, cairan logam dilindungi dari udara luar oleh reduksi gas hasil pembakaran gas Acetylene.

Dalam teknik pengelasan SMAW, proses pelindungan logam lasan dilakukan dua tahap. Ketika logam las dalam kondisi cair dilindungi oleh bermacam-macam gas hasil pembakaran elektroda las dan ketika sedang membeku cairan ini dilindungi oleh lapisan terak yang terbentu dari fluks yang membeku.

Pelindungan deposit logam las dalam pengelasan Metal inert gas (MIG) dan Tungsten inert gas (TIG), terjadi karena sifat inert gas yang tidak dapat mengikat elemen lain dalam udara sehingga tidak akan terjadi reaksi kimia. Jika las MIG menggunakan gas pelindung CO2, akan terjadi proses deoksidasi CO2 ketika terbakar dengan busur listrik, gas ini terpecah menjadi Karbon monoksida (CO) dan Oksigen (O2). Oksigen yang lepas tidak bersentuhan dengan logam lasan, sedangkan deoxidisers bereaksi dengan Oksigen membentuk lapisan slag yang sangat tipis di atas permukaan deposit logam lasan.

Dalam las OAW deposit logam lasan dapat dilindungi dari oksidasi dan pengaruh reaksi kimia lainnya dengan menggunakan Flux. Flux merupakan gabungan berbagai elemen yang berfungsi meminimalkan terjadinya oksidasi. Komposisi kimia flux bervariasi tergantung jenis logam yang akan dilas.

4.5. Perubahan Sifat Logam Setelah Proses Las

Pencairan logam saat pengelasan menyebabkan adanya perubahan fasa logam dari padat hingga mencair. Ketika logam cair mulai membeku akibat pendinginan cepat, maka akan terjadi perubahan struktur mikro dalam deposit logam las dan logam dasar yang terkena pengaruh panas (Heat affected zone/HAZ). Struktur mikro dalam logam lasan biasanya berbentuk columnar, sedangkan pada daerah HAZ terdapat perubahan yang sangat bervariasi. Sebagai contoh, pengelasan baja karbon tinggi sebelumnya berbentuk pearlite, maka seelah pengelasan struktur mikronya tidak hanya pearlite, tetapi juga terdapat bainite dan martensite. Perubahan ini mengakibatkan perubahan pula sifat-sifat logam dari sebelumnya. Struktur mikro pearlite memiliki sifat liat dan tidak keras, sebaliknya martensite mempunyai sifat keras dang etas. Biasanya keretakan sambungan las bearsal dari struktur mikro ini.

Gambar dibawah ini mendeskripsikan distribusi temperatur pada logam dasar yang sangat bervariasi telah menyebabkan berbagai macam perlakuan panas terhadap daerah HAZ logam tersebut. Logam lasan mengalami pemanasan hingga termperatur 1500^o C dan daerah HAZ bervariasi mulai 200° C hingga 1100° C (lihat Gambar 3). Temperatur 1500° C pada logam lasan menyebabkan pencairan dan ketika membeku membentk struktur mikro columnar. Temperatur 200° C hingga 1100° C menyebabkan perubahan struktur mikro pada logam dasar baik ukuran maupun bentuknya.