BAB IV PEMBAHASAN DAN PERHITUNGAN 4.1. Perencanaan Tebal Plat Dinding Ketel Uap Tebal plat dinding ketel uap yang direncanakan harus disesuaikan dengan tekanan yang terjadi didalam ketel. Selain itu juga harus diperhitungkan terhadap dua kemungkinan yaitu : 1. Kemungkinan belah 2. Kemungkinan putus atau pecah melintang Jika didapat data sebagai berikut : a. Bahan b. Tekanan ( P ) c. Diameter ( D ) d. Panjang ( L ) = St 35 = 8

= 2 m = 200 cm = 5 m = 500 cm

Sehingga berdasarkan literatur I halaman 173 jika bahan plat St 35 dan P . D = 8 . 200 = 600 maka tegangan tariknya adalah = 1025

4.1.1. Tebal Plat Berdasarkan Kemungkinan Belah Tebal plat berdasarkan kemungkinan belah ( 8b ) dinding ketel uap adalah St 35.

=

= = 0,56 cm = 5,6 mm

Dari hasil diatas belumlah aman karena pada dinding ketel uap banyak terdapat lubang paku keling, pipa penguapan dan pipa pipa pemanas sehingga perlu dihitung persentase kekuatan bahan atau dinding ( Q1 ) Berdasarkan literatur yang ada jika P . D = 8 . 200 = 1600 dan

bahan St 35 maka didapat tegangan tariknya adalah 1025 persentase kekuatan bahan

dan

= 75 %, sehingga tebal plat ( 8b ) berdasarkan

kemungkinan belah yang direncanakan harus dihitung.

=

= = 1,04 cm = 10,4 mm 4.1.2. Tebal Plat Berdasarkan Kemungkinan Putus Tebal plat berdasarkan kemungkinan putus ( Sp ) dinding ketel uap adalah :

=

= = 0,39 cm = 3,9 mm Hampir sama dengan perhitungan tebal plat berdasarkan kemungkinan belah, bahwa hasil perhitungan diatas belumlah aman, karena belum

diperhitungkan persentase kekuatan bahan Q1 sehingga tebal plat dapat diketahui sebagai berikut :

=

= = 0,52 cm = 5,2 mm 4.1.3. Tebal Plat Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil perhitungan diatas tebal plat berdasarkan kemungkinan belah ( ) maupun kemungkinan putus ( = 1,04 cm = 10,4 mm = 0,52 cm = 5,2 mm maka dalam perhitungan selanjutnya angka yang akan digunakan adalah tebal plat berdasarkan kemungkinan belah karena hasilnya lebih besar sehingga untuk perhitungan lebih aman atau lebih tebal. Untuk menjaga terjadinya karat dan keausan maka dalam pelaksanaan tebal plat hasil perhitungan harus ditambah 1 mm sehingga dapat didapat : = = 10,4 + 1 = 11,4 mm 4.2. Gaya Yang Bekerja Pada Ketel Seperti yang telah dijelaskandiatas bahwa tangki ketel harus diperhitungkan dari dua kemungkinan belah dan putus : ) yaitu :

4.2.1. Gaya Yang Bekerja Membelah Dinding Ketel Gaya yang membelah dinding ketel ( F =L.D.P = 500 . 200 . 8 = 800.000 kg = 8.000.000 N Berdasarkan gaya sebesar 800.000 kg tersebut ditahan oleh dinding ketel dengan luas ( Fb ). Fb = a . L . S + 2 . S . D + 4 . S 2 = 2 . 500 . 1,04 + 2 . 1,04 . 200 + 1,04 2 = 1040 + 416 + 8 = 1460,33 cm2 = 0,15 m2 4.2.2. Gaya Yang Bekerja Didalam Dinding Ketel K = = = ) adalah :

. 40.000 . 8

= 251.200 kg Berdasarkan leteratur I pada halaman 173 gaya sebesar 251200 kg tersebut ditahan oleh dinding ketel dengan luas ( Fb ). Fb =

. (4.D.

+4.

)

=

. ( 4 . 200 . 1,04 + 4 . 1,04 2 )

= 0,785 . 836,33 = 656,52 cm2 = 0,06 m2

4.3. Perhitungan Kekuatan Kampuh Las Pada Sambungan Dinding Ketel Uap Didalam perencanaan sambungan las ini, sambungan las yang akan digunakan adalah las listrik dengan bentuk V, tertutup untuk sambung dinding ketel. Diketahui data data sebagai berikut : a. Panjang ketel uap yang direncanakan ( L ) b. Diameter ketel uap yang direncanakan ( D ) c. Tebal plat ketel uap yang direncanakan ( S ) d. Tekanan yang terjadi pada ketel ( P ) =5m =2m = 1,04 cm =8

Berdasarkan literatur I halaman 173, jika P . D = 8 . 200 = 1600

dan bahan St

35 maka didapat tegangan tariknya adalah TE = 1025

kemudian berdasarkan

leteratur 4 disebut bahwa tebal plat S sama tinggi dengan las ( h ) sehingga s = h = 104 cm = 10,4 mm. 4.3.1. Beban Tarik Bekerja Memutus Sambungan Las

4.3.2. Beban Tekan Yang Bekerja Membelah Sambungan Las Beban tekan yang bekerja membelah sambungan las adalah :

4.4. Proses Pembuatan Dinding Ketel Dan Sambungan Drum drum ketel uap ( Boiler Vessel ) untuk ketel uap yang bertekanan rendah atau kuarang dari 24 dibuat dari plat plat khusus. Untuk drum yang biasanya

disebut plat baja ketel ( pailer steel plote ) langkah pertama yang dilakukan dalam pembuatan dinding ketel adalah melengkungkan bahan plat dengan menggunakan mesin pelengkung plat atau mesin pengerol plat. Setelah plat tersebut dirol maka lengkungan lengkungan plat tersebut disambung dengan menggunakan sambungan las. Setelah dilakukan langkah tersebut diatas plat palt baja tersebut disambung sambung dengan menggunakan sambungan las amun sebelum itu dibuat bentuk kampuh lasnya agar dalam penyambungan lebih kuat, dan untuk pengelasan ini menggunakan kampuh U. Dengan menggunakan plat 1,04 mm maka membutuhkan ani listrik 300 340 A. Dengan sudut pengelasan 450. Untuk pengelasannya sendiri adalah menggunakan diameter kawat 1,6 dan teknik pengelasannya adalah : 1. Bila dalam suatu bidang terhadap banyak sambungan, sebaiknya diusahakan agar penyusutan dalam bidang tersebut tidak terhalang. 2. Sambungan dengan penyusutan yang terbesar dilas terlebih dahulu, baru kemudian sambungan dengan penyusutan yang lebih kecil. 3. Pengelasan hendaknya dilaksanakan sedemikian rupa sehingga mempunyai urutan yang simetris terhadap sumbu netral dari konstruksi agar gaya gaya konstruksi dalam kadaan yang seimbang.