1206239182

Helena Septian1206239182

TUGAS 01PERALATAN MEKANIK INDUSTRI

1. Jelaskan secara singkat sejarah tentang pipa.

Pipa adalah benda silinder berlubang dan untuk memindahkan zat cairan, gas, uap, zat padat yang dicairkan maupun serbuk halus. Pipa ditemukan dahulu saat manusia kesulitan membawa air dari sumber air ke pemukiman mereka. Pada awalnya, pipa pertama dibuat dari bambu (bamboo) sehingga kota-kota dijaman pertengahan sering menggunakan kayu gelondongan yang dilubangi yang berfungsi memenuhi ketersediaan air di kota.

Namun, selanjutnya pada peradaban Mesir dan Aztec, pipa terbuat dari lempung yang dibakar. Pipa logam pertama dibuat pada masa Yunani dan Romawi, dibuatlah pipa logam dari timbal dan perunggu (Cu-Sn). Penggunaan pipa besi di Inggris dan Perancis mulai umum di awal abad ke 19. Pipa besi dibuat setelah adanya penemuan serbuk senjata (gun powder), sejak saat itu berbagai produk pipa dari logam berkembang pesat dan menjadi produk khusus saat ini.

Aliran pertama pipa besi (cast-iron) untuk Philadelphia dibangun pada 1817, dan untuk kota New York pada tahun 1832. Baru pipa digunakan untuk pengangkutan bahan bakar (minyak & gas) dimulai di Inggris menggunakan lembaran besi yang dibentuk menggunakan silinder kemudian sisi-sisinya di las. Lalu pada tahun 1887 di Amerika dibuatlah pipa pertama berbahan baja (Betlehem steel). Pada pertengahan abad 19 barulah pipa seamless (tanpa celah / sambungan) dicoba untuk diproduksi untuk beberapa kebutuhan. Di Jerman dikembangkan proses yang dinamakan Mannesmann process pada tahun 1885 dan mulai digunakan di Inggris pada tahun 1887. Di Amerika dibangun pabrik pipa seamless pada tahun 1895.

Namun pada masa ini, pipa terbuat dari beberapa material seperti beton cor, gelas, timbal, kuningan, tembaga, plastik, aluminium, besi tuang, dan baja. Pipa yang paling umum digunakan terbuat dari baja karbon.

2. Sebutkan standar dan spesifikasi apa saja yang dipakai untuk pipa baja.

API (American Petroleum Institute) Spec. 5L ASTM (American Society for Testing and Materials) JIS (Japan Industrial Standard) SNI (Standar Nasional Indonesia) BS (British Standard)

3. Menurut standar API 5L, pipa dibedakan atas jenis apa saja ? a. Berdasarkan grade dan spesifikasi produk, pipa dibedakan atas: PSLGradePSLGradeDelivery Condition

1L175 atau A252L245 atau BR/N/Q/M

L210 atau A L320 atau X46 N/Q/M

L245 atau B L360 atau X52 N/Q/M

L175P atau A25P L290 atau X42 R/N/Q/M

L245R atau BR L390 atau X56 N/Q/M

L290 atau X42 L415 atau X60 N/Q/M

L320 atau X46 L450 atau X65 Q/M

L360 atau X52 L485 atau X70 Q/M

L390 atau X56 L555 atau X80 Q/M

L415 atau X60 L625 atau X90 M

L450 atau X65 L690 atau X100 M

L485 atau X70 L830 atau X120 M

R : dalam kondidsi seadanyaQ : Quenching and tempering sehingga baja semakin kerasM : Heat treating of weld area only/ and stress relieving of entire pipe N : Normalizing

b. API Spec. 5L 44th edition, October 2007, pipa baja penyalur minyak dan gas bumi berdasarkan lingkungan operasi adalah sebagai berikut : Onshore Offshore Sweet service Sour service

4. Apa perbedaan antara a. Onshore dan Offshore dan b. Sweet & Sour Service ? API Spec. 5L 44th edition, October 2007, pipa baja penyalur minyak dan gas bumi berdasarkan lingkungan operasi adalah sebagai berikut : Onshore merupakan pipa yang digunakan di darat, terutama di wilayah berbatasan port; darat. Sementara offshore merupakan pipa yang jauh dari pantai, lepas pantai, jauh dari pantai, jauh dari tanah. Sweet service merupakan pipa dengan kandungan CO2 yang tinggi sedangkan Sour service merupakan pipa yang mengandung sejumlah besar hidrogen sulfida (H2S) yang tinggi sehingga menyebabkan pitting corrosion.

5. Buat bagan diagram klasifikasi pipa secara umum.

6. Jelaskan perbedaan pipa SAW, ERW, HFW dan Seamless.

Pipa SAW (Submerged arc welding) : pipa hasilproses pengelasan busur dimana logam cair dilindungi oleh fluks selama pengelasan. Busur listrik yang digunakan untuk mencairkan logam tertutup oleh serbuk fluks yang diberikan disepanjang alur las dan proses pengelasan berlangsung didalam fluks tersebut. Bisa welding longitudinal dan spiral.

Pada dasarnya, pipa SAW dapat dibuat dengan cara seperti yang digambarkan dibawah ini:

Mula-mula lembaran baja yang tergulung dibuka dari gulungannya (Uncoiling) dan melewati tahap perataan sisi pipa sebelum dilas (Shearing of coil edges) kemudian di las bagian dalam dan luarnya (Inside Welding & Outside Welding). Proses selanjutnya adalah diinspeksi dengan Ultrasonic Test. Selanjutnya, pipa dipotong-potong menjadi bagian-bagian kecil dan dilakukan proses bevelling untuk meratakan ujung pipa. Pengujian dilakukan kembali dengan cara hydrostatic test dan x-ray inspection. Pada akhirnya, pipa melewati tahap inspeksi akhir dan dicap (marking).

Pipa ERW (Electric resistance welding) : pipa yang dibuat dari coil lembaran, yang dibentuk secara proses dingin menjadi silinder secara bertahap, dengan menggunakan beberapa buah forming roller. Arus listrik digunakan untuk memanaskan bagian tepi dari strip dan untuk pembentukan fusion weld. Bertindak sebagai elektroda adalah revolving copper disc yang akan menaikan temperatur hingga mencapai 1400oC sehingga diperoleh pengelasan yang efektif. Proses pengelasan ERW tidak membutuhkan filler metal. Sebagai akibat dari tekanan roller, baja akan terekstrusi pada kedua sisi luar maupun dalam dari pipa di bagian lasannya. Kemudian pipa akan melalui beberapa rangkaian finishing roller untuk memastikan ukuran yang tepat. Salah satu keterbatasan yang dimiliki oleh pipa ERW adalah, ukuran diameter luar dari pipa ditentukan oleh lebar strip dari material. Sedangkan, kecepatan dan efisiensi produksi untuk ukuran pipa kecil merupakan kelebihan yang dimiliki oleh proses ini.

Pipa HFW (High Frequency Welding) : system pengelasan yang menggunakan gelombang listrik (ferkuensi dan tahanan (resistance) yang tinggi) yang akan menghasilkan panas. Kemudian digunakan untuk pemanasan ujung strip dan ditekan dengan squeeze roll sehingga terjadi pengelasan.

Pipa seamless : pipa yang dibentuk tanpa membuat sambungan sama sekali, sehingga tidak ada bagian dari pipa yang pernah terganggu atau berubah materialnya akibat panas pengelasan. Pipa ini dibuat dari baja silinder pejal, yang dilubangi dalam kondisi hampir meleleh, biasa disebutbillet. Proses pembuatan pipa ini dinamakan rotary piercing, dimana bloom atau round billet dipanaskan di furnace kemudian dilanjutkan dengan menusuk batang baja yang mendekati suhu cair menggunakan sebuah mandrel/plug mill yang kemudian di-sizing agar mendapat pipa yang lurus dengan diameter sesuai. Lalu pipa didinginkan, diinspeksi, serta diuji.

7. Sebutkan beberapa aspek dalam pemilihan pipa baja dan jelaskan yg dimaksud dengan Schedule dalam pipa.Aspek Pemilihan Pipa : Segi Desain Segi proses produksi serta kualitas pipa Segi ketahanan korosi Segi commercial Segi regulasi : diurusi oleh imigrasi

8. Hitunglah tebal pipa (schedule-nya) yang direkomendasikan bila diketahui :a) Diameter pipa = 4,5 b) Operating pressure = 1000 psic) Jenis pipa = Carbon Steel Pipe API 5L LB ERWd) Corrosion Allowance = 0.05 int= tebal dinding yang dipersyaratkan untuk disebutkan saat pemesanan = ?P = tekanan internal pipa = 1.3 x Operating Pressure = 1.3 x 1000 psi = 1300 Psi = Diameter luar pipa = 4,5 S= minimum yield strength pipa = 35500 psiF = design factor = 0.80E= longitudinal joint factor = 1.00T= temperature derating factor = 1.00c = Corrosion Allowance = 0.05 intol = Mill Tolerance = 12.50 % of pipe wall

Rumus desain ketebalan menurut SNI 13-3474-2002/ASM B31.8 adalah

Jadi tebal pipa Carbon Steel Pipe API 5L LB ERW yang dianjurkan adalah 0.175 in9. Jelaskan beberapa cara (metoda) dalam melindungi pipa baja dari serangan korosi. Pemilihan material yang tepat : misalnya stainless steel, CRA (corrosion resistance alloy/cladding), HSLA steel sour service dll.Faktor yang diperhatikan dalam pemilihan material : Ketahanan material terhadap media korosif Cost atau biaya dari material tersebut Modifikasi flluida dengan penggunaan inhibitor. Inhibitor adalah zat kimia yang ditambahkan ke dalam suatu lingkugan dengan konsentrasi yang kecil, maka dapat meminimalkan atau mencegah terjadinya proses korosi. Inhibitor ini membentuk lapisan protective coating in situ sebagai reaksi dari larutan dengan permukaan korosi. Proses katodik Anoda korban : menggunakan prinsip dari galvanic corrosion. Jadi terdapat beda potensial pada deret galvanic antara sepasang logam atau paduannya. Aplikasi yang paling sering digunakan adalah pada offshore structure atau pada lambung kapal, dimana anoda korban seperti Zn, Mg ataupun Al digunakan untuk melindungi struktur baja yang digunakan. Impressed current systemsMetode alternative yang memiliki sumber arus dari luar (external powder supply) yaitu dengan arus DC. Seperti layaknya sacrificial system, maka structure yang akan dilindungi dibuat menajdi katoda; dan driving force yang digunakan adalah berasal dari powder supply-arus DC dpakasa mengalir antara anoda dengna struktur yang akan diproteksi-bukan karena adanya perbedaan potensial diantara keduanya. Pemberian lapisan penghalang (coating)Metode perlindungan korosi dengan memberikan lapisan pelindung pada material untuk menghindari kontak langsung antara lingkungan dengan material. Fungsi utama adalah untuk mengisolasi elemen reaktif material dari lingkungan yang korosif. Pemberian lapisan pelindung material bisa dilakukan pada sisi luar pipa (external coating) untuk kondisi luar yang korosif ataupun pada sisi bagian dalam pipa (internal lining) untk lingkungan fuida yang korosif.

10. Jelaskan analisa segi korosi dan segi harga (komersial) bila menggunakan pipa HFW Sch. 40 yang di coating (coated pipe) dengan Bare Seamless pipe Sch.80.Dari segi harga :

Dari tabel bisa dilihat perbandingan antara pipa HFW Internal coated schedule 40 4 dengan pipa bare pipes schedule 80 4. Jika dibandingkan dengan berat pipa schedule 40 yang tebalnya 6.02 mm yang berat 16.07Kg/m memiliki harga Rp330.000/meter dan harga internal coatednya Rp. 11.000/meter, maka dapat diperoleh harga per meternya adalah Rp341.000/meter. Harga ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan pipa schedule 80 dengan tebal 8.56 mm dengan berat 22.31 Kg/m dan juga harga bare pipanya Rp 809.945/m dapat diperoleh bahwa harga per meternya adalah Rp 809.945/m. Demikian juga dengan harga pipa HFW schedule 40 6 dengan pipa HFW schedule 80 4, harga pipa schedule 40 jauh lebih murah yaitu Rp593.380/m dibandingkan dengan pipa schedule Rp1.532.160/m. Dari analisa korosi:

Dari segi korosi, dianalisis pipa HFW Sch. 40 yang dicoating mengalami proses korosi yang sangat lambat karena logam tidak berkontak langsung dengan fluida atau lingkungan yang korosif, sedangkan pipa baja sch. 80 seamless mengalami proses korosi yang berlangsung cepat karena logam berkontak langsung dengan fluida atau lingkungan yang korosif. Sehingga pipa sch. 80 seamless lebih mudah rusak daripada pipa HFW sch. 40 yang dicoating. Jadi, ketebalan pipa tidak berpengaruh signifikan terhadap ketahanan korosi karena pipa baja yang digunakan pasti berkontak dengan fluida atau lingkungannya sehingga proses korosi tetap berlangsung.

KESIMPULAN:bahwa meskipun harga pipa schedule 40 jauh lebih murah dibandingkan pipa schedule 80, tapi kualitas ketahanan korosinya jauh lebih baik yang schedule 40.

REFERENSIDr. Ir. Winarto, 2013, M.Sc, Pipa Baja & Aplikasinya untuk Penyalur Minyak dan Gas Bumi, DTMM FTUI

Anon., n.d. J-Steel Australasia. [Online] Available at: http://www.jsteel.com.au/products/tubular-piles-and-pipes/electric-resistance-welded/ (diakses 11 September 2014).

Rainwater, S., 2008. Superior Consumables. [Online] Available at: http://subarcwelding.com/sub-arc-article.asp (diakses 11 September 2014).