MAKALAHLAS UNDERWATER

DISUSUN OLEH :

DANU MAMLUKATEKSEKUTIF III/A 2011030097KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah las Underwater ini. Penulis juga tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih kepada segenap pihak karena telah banyak membantu sehingga makalah ini dapat terselesaikan sebagaimana mestinya. Makalah Underwater ini disusun berdasarkan apa yang penulis dapatkan dari berbagai referensi yang penulis dapatkan. Dengan tersusunnya makalah ini, penulis berharap agar kiranya ini dapat digunakan sebagai salah satu sumber penambah ilmu, wawasan, dan pengetahuan. Disamping itu penulis mengharapkan bahwa makalah ini tidak hanya sebagai pelengkap tugas saja melainkan dapat disebut sebagai hasil karya yang setidaknya, dipelihara dan digunakan sebagaimana mestinya. Akhirnya penulis sadar bahwa makalah ini belumlah sempurna, oleh karena itu demi kesempurnaan makalah yang akan dibuat berikutnya, penulis sangat mengharapkan saran serta dukungan maupun kritik yang sifatnya membangun dari para pembaca sehingga dengan semua itu kesempurnaan makalah ini dapat tercapai.

Tangerang ,Febryari 2013Penulis

BAB I PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG Dengan semakin berkembangnya teknologi industry saat ini,tidak bisa mengesampingkan pentingnya penggunaan logam sebagai komponen utama produksi suatu barang, mulai dari kebutuhan yang paling sederhana seperti alat-alat rumah tangga hingga konstruksi bangunan dan konstruksi permesinan. Hal ini menyebabkan pemakaian bahan-bahan logam seperti besi cor, baja, aluminium dan lainnya menjadi semakin meningkat. Sehingga dapat dikatakan tanpa pemanfaatan logam, kemajuan peradaban manuasia tidak mungkin terjadi. Dengan kemampuan akalnya, manusia mampu memanfaatkan logam sebagai alat bantu kehidupannya yang sangat vital. Berbagai macam konstruksi mesin, bangunan dan lainnya dapat tercipta dengan adanya logam. Logam tersebut menimbulkan kebutuhan akan teknologi perakitan atau penyambungan. Salah satu teknologi penyambungan tersebut adalah dengan pengelasan. Teknik penyambungan logam sebenarnya terbagi dalam dua kelompok besar, yaitu : 1. Penyambungan sementara (temporary joint), yaitu teknik penyambunganlogam yang dapat dilepas kembali. 2. Penyambungan tetap (permanen joint), yaitu teknik penyambungan logam dengan cara mengubah struktur logam yang akan disambung dengan penambahan logam pengisi. Termasuk dalam kelompok ini adalah solder, brazing dan pengelasan. Dari teknik tersebut dijadikan sebagai dasar dibentuknya benda-benda logam seperti yang dimaksud pada uraian diatas.

Suatu alternatif teknik penyambungan yang banyak digunakan dewasa ini adalah pengelasan, yang merupakan suatu proses penggabungan dua logam sejenis maupun lain jenis. Dengan teknik ini diharapkan kekuatan logam hasil pengelasan minimum sama dengan kekuatan logam induknya. Hasil pengelasan banyak digunakan dalam bidang industry dan memiliki banyak keuntungan dibandingkan teknik penyambungan lain seperti keling atau mur-baut, antara lain dari segi teknis, pengelasan memiliki banyak variasi posisi pengelasan dan pengoperasian. Selain itu lebih cepat dan singkat dari segi ekonomi. Salah satu penerapan metode pengelasan saat ini adalah pengelasan bawah air atau biasa disebut

underwater welding yang merupakan pengembangan dari proses pengelasan yang umum dilakukan. Penerapannya terutama dalam bidang perkapalan ataupun perbaikan instalasi eksplorasi lepas pantai. Namun di Indonesia sendiri masih jarang digunakan. Salah satu contoh adalah jika sebuah kapal memerlukan perbaikan, maka kapal tersebut akan diangkat dari air menuju dok dan diperbaiki. Hal ini tentu akan memakan waktu dan biaya sehingga diperlukan suatu metode pengelasan yang relatif lebih cepat yaitu dengan underwater welding yang dapat dilakukan langsung di air.

Pengelasan dalam air dengan Proses SMAW(Shielded Metal Arc Welding) dapat dilakukan meskipun elektroda yang digunakan adalah elektroda yang lazim digunakan pada pengelasan di atmosfir dan bukan elektroda las yang khusus untuk pengelasan.B. SASARAN Sasaran dari pembuatan makalah ini adalah semua sector dimana orang-orang yang terkait dalam praktik industry khususnya dalam lingkup Akademi Fakultas Teknik Universitas Pamulang. Dengan sasaran utama adalah mahasiswa dan mahasiswi Teknik Mesin yang berperan penting dalam kegiatan akademi mata kuliah Proses ProduksiC. MAKSUD DAN TUJUAN Maksud dan tujuan dibuatnya makalah ini merupakan tugas utama dalam mengisi nilai akademik pelajaran teknologi manufaktur yakni las Underwater. Selain itu, sesuai sasaran yang dikemukakan diatas, sebagian besar tujuan dibuatnya makalah ini ialah membagi pengetahuan serta membantu rekan-rekan mahasiswa/mahasiswi Fakultas Teknik Universitas Pamulang yang kurang memahami mengenai las Underwater, dimana diharapkan dengan itu mahasiswa dapat menguasai teori pengelasan underwater serta kendala-kendalanya.BAB II ISI MAKALAHA. PENGERTIANPengelasan bawah air merupakan pengembangan metode pengelasan yang telah ada sebelumnya dan terdiri atas :

a) Wet Welding (pengelasan basah)

Pengelasan basah dilakukan langsung pada lingkungan yang basah dengan menggunakan elektroda khusus dan pengelasan dilakukan manual seperti pengelasan umumnya, dalam arti bahwa elektroda dan benda kerja berhubungan langsung dengan air. Gerakan lebih bebas sehingga metode pengelasan ini lebih efektif, efisien, dan ekonomis. Power supply adalah mesin arus searah (300 - 400 A) yang diletakkan di atas permukaan dan dihubungkan ke welder melalui kabel dan pipa. Arus yang digunakan adalah DCSP. Jika menggunakan arus DCRP, akan terjadi elektrolisis dan menyebabkan kerusakan yang cepat pada tiap komponen logam holder elektroda. Arus AC tidak digunakan dengan pertimbangan keamanan dan kesulitan dalam mempertahankan busur cahaya di

bawah air. Holder yang dipakai memiliki bahan penyekat/isolator tambahan yang tahan air dengan tipe bagian atas yang dapat memutar untuk menjepit elektroda sehingga memungkinkan untuk 2 ukuran elektroda. Elektroda yang digunakan mengacu pada klasifikasi AWS yaitu E6013 yang tahan air. Aliran yang terjadi harus melalui isolator sehingga tidak ada kontak antara air dan bagian logam. Jika terjadi kebocoran pada isolator dan air menyentuh penghantar logam, arus akan bocor dan tidak mampu

menghasilkan busur cahaya. Selain itu pada kabel tembaga akan cepat rusak terutama pada titik awal kebocoran.

b) Dry Welding/Hyperbaric Welding (pengelasan kering)

Pengelasan ini dilakukan pada sebuah ruang khusus yang dibuat di daerah sekitar pengelasan. Ruangan tersebut diisi gas (biasanya helium yang mengandung 0.5 bar oksigen) pada tekanan tertentu.

Sekeliling lingkungan tersebut dilapisi pipa yang diisi campuran udara oksigen dan helium pada atau sedikit di atas tekanan sekitar daerah pengelasan. Cara ini menghasilkan sambungan las kualitas tinggi yang sesuai dengan persyaratan kode dan X-ray. Daerah di

bawah lantai ruangan bersinggungan dengan air. Jadi daerah pengelasan kering namun di sekitarnya merupakan tekanan hidrostatik .B. PRINSIP KERJA WET WELDING Benda yang dilas, pada satu sisi dihubungkan ke aliran listrik dan elektroda las pada sisi yang lain. Kedua aliran tersebut dihubungkan bersamaan sesaat lalu secara perlahan dilepaskan. Arus listrik

menimbulkan busur cahaya melebur logam yang terbuka dan menghasilkan lubang lasan. Pada saat yang sama ujung elektroda melebur dan cairannya diarahkan ke lubang tadi. Selama proses ini, fluks melindungi elektroda yang melebur untuk menghasilkan gas

pelindung yang digunakan untuk menstabilkan busur dan melindungi transfer logam. Busur terbakar dalam cavity yang terbentuk pada fluks pelindung yang dirancang agar terbakar lebih lama dibanding elektroda logam.

Gambar 6 berikut adalah contoh pengaturan pengerjaan wet welding:

Meskipun teknik pengelasan basah bawah air (dalam hal ini yang dimaksud adalah wet welding) telah dikenal sejak 1930, namun pada kenyataannya belum banyak pihak yang tertarik untuk mengaplikasikannya sebagai solusi yang tepat guna. Ada beberapa keuntungan yang didapat dari teknik pengelasan ini, diantaranya adalah biaya yang relatif lebih murah dan persiapan yang dibutuhkan jauh lebih singkat dibanding dengan teknik yang lain, namun ada hal-hal lain yang mesti dipertimbangkan sebelum mengaplikasikannya. Artikel ini akan membahas tentang aplikasinya dalam perbaikan struktur lepas pantai dengan fokus pada batasan-batasan dan tantangan-tantangannya. Selama masa operasinya , struktur lepas pantai akan membutuhkan beberapa intervensi bawah air untuk perawatan, perbaikan atau perubahan seperti : Penguatan untuk resertifikasi struktur yang telah habis design life-nya Perbaikan karena kesalahan design Perbaikan karena kerusakan yang disebabkan oleh : Kesalahan pada saat instalasi Insiden, misalkan tertabrak kapal, badai, kejatuhan benda dari atas dek, dsb

keretakan pada sambungan karena keadaan lingkungan (ombak, angin) Penambahan struktur karena adanya perubahan operasi ( pemasangan riser clamp, caisson,dsb ) Pemasangan anode.Seperti disebutkan diatas bahwa belum banyak pihak yang tertarikuntuk menerapkan teknik pengelasan bawah air ini. Ini terbukti bahwa hanya ada 50 kegiatan pengelasan bawah air untuk perbaikan struktur lepas pantai yang dipublikasikan selama 40 tahun terakhir, itu juga dengan sedikit informasi yang bersifat teknik. Pihak industri masih tertarik untuk memakai pengelasan hyperbaric atau pemasangan clamp meskipun butuh persiapan yang lebih rumit dan biaya yang lebih mahal. Dibawah ini akan dijelaskan beberapa kendala yang masih ada yang membuat pihak industri masih keberatan untuk memakai teknik ini, juga beberapa tantangan bila kita ingin menggunakannya. Untuk intervensi diatas, ada beberapa teknik yang umum dipakai seperti :- Grinding out cracks

- Clamps

- Grout filling

- Pengelasan hyperbaric

- Pengelasan bawah airC. KENDALAKeengganan pihak industri untuk memakai teknik pengelasan bawah air ini bisa dimengerti mengingat hal- hal berikut:

1. Class, baik DNV atau LR belum menerima teknik ini untuk perbaikan yang sifatnya permanen. Ada weld defects yang hampir selalu menyertai (porosity, lack offusion, cracking) yang memberatkan teknik pengelasan ini untuk tujuan-tujuan perbaikan permanen. Memang untuk perbaikan elemen yang 'kurang penting', classs sudah bisa menerimanya sebagai permanen bersyarat bisa dianggap sebagai permanen asal dalam inspeksi mendatang tidak

ditemukan penurunan yang signifikan dari kualitas pengelasan tsb.2. Mengacu pada AWS D3.6:1999 'Specification for underwater welding', hasil terbaik yang bisa diperoleh dari teknik ini adalah baru Class B. hasil seperti ini hanya bisa diterima kalau tujuan pengelasan hanyauntuk aplikasi yang kurang penting/kritis dimana ductility yang lebih rendah, porosity yang lebih banyak, discontinuities yang relatif lebih banyak masih bisa diterima. Kalaupun pengelasan ini dipakai biasanya hanya diaplikasikan untuk tujuan-tujuan yang sifatnya 'fit for purpose' saja.

3. Tingginya resiko hydrogen cracking di area HAZ terutama untuk material yang mempunyai kadar carbon equivalent lebih tinggi dari 0.4%. Terutama di Laut Utara, struktur lepas pantainya biasa menggunakan material ini.

4. Dari pengalaman yang ada di industri, teknik pengelasan ini hanya dilakukan sampaike dalam yang tidak lebih dari 30 m.

5. Kinerja proses shieldedmetal arc (SMA) dari elektroda ferritic memburuk dengan bertambahnya kedalam. Produsen elektroda komersial juga membatasai penggunaannya sampai kedalaman 100 meter saja.

6. Sifat hasil pengelasan juga memburuk dengan bertambahnya kedalaman, teruatama ductility dan toughness.

7. Karena kontak langsung dengan air, maka air di sekitar area pengelasan menjadi mendidih dan terionisasi menjadi gas oksigen dan hidrogen. Sebagian gas ini melebur ke area HAZ tapi sebagian besar lainnya akan mengalir ke udara. Bila aliran ini tertahan, maka akan terjadi resiko ledakan yang biasanya membahayakan penyelam.D. PEMECAHANMeskipun ada beberapa kendala yang membuat pihak industri enggan untuk memakai teknik pengelasan ini,sebenarnya ada beberapa usaha perbaikan yang telah dilakukan, baik dalam teknik pengelasan maupun mutu elektrodanya, seperti :

1. Hydrogen cracking dan hardness di area HAZ bisa diminimalisasi atau dihindari dengan penerapan teknik multiple temper bead (MTB). Konsep dari teknik ini adalah dengan mengontrol rasio panas (heat input) diantara lapisan-lapisan bead pengelasan. Untuk

mengontrol panas ini, ukuran bead pada lapisan pengelasan pertama harus 'disesuaikan' sehingga penetrasi minimum ke material bisa didapat. Begitu juga untuk lapisan yang kedua dan seterusnya. ada tiga parameter yang mempengaruhi kualitas pengelasan dalam penerapan MTB ini, yaitu : jarak antara temper bead, rentang waktu pengelasan dan heat input.

2. Teknik buttering juga bisa digunakan terutama untuk material dengan CE lebih dari 0.4%. Elektroda butter yang digunakanbisa elektroda yang punya oxidizing agent atau elektroda thermit.

3. Pemakain elektroda dengan oxidizing agent, agent ini akan menyerap kembali gas hidrogen atau oksigen yang terserap di haz

4. Pemakaian thermit elektroda juga bisa digunakan.Elektroda jenis ini akan memproduksi panas yang tinggidan pemberian material las (weld metal) yang sedikit sehingga mengurangi kecepatan pendinginan dari hasil pengelasan oleh suhu di sekitarnya sehingga terjadi semacam proses post welding heat treatment.

5. Elektroda berbasis nickel bisa menahan hidrogen untuk tidak berdifusi ke area HAZ. hanya sayangnya hardness di area HAZ masih tinggi dan kualitas pengelasan hanya baik untuk kedalaman sampai 10 meter.E. YANG HARUS KITA LAKUKANSeperti telah disebutkan diatas, selain biaya yang lebih murah, hal yang terpenting yang patut dipertimbangkan dalam pemilihan aplikasi pengelasan bawah air adalah persiapan yang singkat. Perlatan yang digunakan untuk pekerjaan ini hampir sama dengan teknik pengelasan kering. ada beberapa hal yang harus dipikirkan sehingga penerapan teknik pengelasan basah bawah air ini lebih diterima oleh industri :

1. Hal-hal yang disebutkan diatas untuk menjembatani kekurangan dalam pekerjaan pengelasan bawah air baru terbukti untuk kedalaman sampai 30 meter saja. Lembaga-lembaga pengelasan harus proaktif untuk mencoba teknik-teknik baru untuk perairan yang lebih dalam

2. Pengelasan teknik ini tergantung sekali pada kemampuan penyelam. artinya kalaupuntekniknya memungkinkan, pengelasan hanya bisa dilakukan sampai kedalaman 200 meter saja. Perlu dipikirkan penggunaan teknik secara otomatis atau mekanis untuk perairan yang lebih dalam lagi.

BAB III PENUTUPA. KESIMPULAN

Setelah penulis membaca dari semua referensi yang di dapatkan dan dari penyusunan makalah ini maka penulis dapat menyimpulkan bahwa : Pada akhirnya penulis mengetahui Pengertian dan jenis Pengelasan Underwater, Prinsip kerja pengelasan Underwater, serta kendalakendala dan pemecahanya dalam proses pengelasan Under water.B. SARAN

Adapun saran-saran yang dapat diberikan kepada pembaca makalah ini sebagai berikut : Dalam pembuatan makalah diperlukan kerja keras dalam mencari berbagai referensi agar makalah yang dibuat lebih baik. Pelajari makalah yang telah dibuat, agar dapat menambah wawasan lagi

C. DAFTAR PUSTAKA

1. ABS, Rule Requirements for Materials and Welding, (2002)2. ASM, Metal Handbook : Welding, Science and Engineering. An Introduction, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc, Ney York (1994)3. Joshi, Amit M, Underwater Welding.pdf (1990)

http:/www.metalwebnews.com/howto/underwater_ welding.pdf

4. Kobelco, Welding Handbook (2004)

5. Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Prentice-Hall (2001)6. Mouser, Jeffrey D, Welding Codes, Standards, and Specifications, New York, Mc Graw-Hill (1998)7. P.L. Jain, Principles of Foundry Technology Fourth Edition, New Delhi : Mc Graw Hill (2003)8. T.V. Rajan. C.P. Sharma and Ashok Sharma,

Heat Treatment Principles and Techniques,bRevised Edition, Prentice-Hall of India, New Delhi(1997)

9. Widharto, Sri, Petunjuk Kerja Las. Jakarta:

Pradnya Paramita (2003)