MODUL

PRAKTEK KUALIFIKASI LAS

Penyusun:

Mohammad Thoriq Wahyudi, ST.,MM

Hendri Budi Kurniyanto, S.ST.,MT

Moh. Syaiful Amri S.ST.,MT

JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGELASAN

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2015

i

HALAMAN PENGESAHAN

1. Identitas Buku Ajar Teori Pendukung

a. Judul Materi Pembelajaran :Pengembangan Media Pembelajaran Praktek

Kualifikasi Las

b. Matakuliah/Semester :Praktek Kualifikasi Las

c. SKS (T/P)/Jam (T/P) :5 (T) / 10 (T)

d. Program Studi :Teknik Pengelasan

e. Kode Matakuliah : 607406 A

2. Penulis

a. Nama :Mohammad Thoriq Wahyudi, ST.,MM

b. NIDN :0003086001

c. Jabatan Fungsional :Lektor

d. Jabatan Struktural :Kepala Laboratorium Uji Bahan

e. Program Studi :Teknik Pengelasan

f. Alamat Institusi :Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

Jalan Teknik Kimia, ITS Sukolilo Surabaya 60111

g. Telpon/ Faks/E-mail :031-5942887

Surabaya, 24 November 2015

Mengetahui,

Ketua Program Studi, Penulis,

Aang Wahidin, ST.,MT Mohammad Thoriq Wahyudi, ST.,MM

Menyetujui,

Direktur Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

Ir. Eko Julianto, M.Sc.,MRINA

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-NYA, atas sesesainya

penyusunan modul ajar praktek kualifikasi las ini. Tujuan dari penyusunan modul ini adalah

sebagai pengangan mahasiswa dalam mengikuti pembelajaran mata kulaih praktek kualifikasi

las, engingat salah satu kopetensi utama dari lulusan program D4 Teknik Pengelasan yaitu

mahasiswa mampu mendesain atau merencanakan dan mengkualifikasi WPS yang diperlukan

untuk membuat suatu produk las dengan mengacu pada berbagai standard seperti ASME, AWS

API dll, oleh karena itu penting bagi mahasiswa untuk memiliki sebuah bahan ajar yang praktis

dan mudah dipahami. Modul ajar ini disusun dengan mengacu pada code ASME Section IX

tentang Welding and Brazing Qualification dan code AWS D1.1 tentang Structural Welding-

Steel dan API 1104 tentang Welding of Pipelines and Related Facilities.

Penyusun mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan yang telah membantu dalam

menyelesaikan modul praktek kulaifikasi las ini. kami menyadari masih banyak kekurangan

dalam penyusunan modul ini sehingga saran dan masukan yang konstruktif sangat kami

harapkan. Semoga modul ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan mahasiswa D4 Teknik

Pengelasan khususnya.

Surabaya, 24 November 2015

Penyusun

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ............................................................................................................... ii

DAFTAR ISI ............................................................................................................................ iii

BAB 1 PERSYARATAN UMUM ............................................................................................ 1

1.1 Ruang Lingkup................................................................................................................. 1

1.2 Tanggung Jawab .............................................................................................................. 1

1.2.1 Pengelasan................................................................................................................. 1

1.2.2 Record ....................................................................................................................... 1

1.3 Jenis-jenis dan Tujuan Pengujian ..................................................................................... 2

1.3.1 Uji mekanik .............................................................................................................. 2

1.3.1.1 Kriteria Kelulusan Uji Tarik (ASME IX) .............................................................. 2

1.3.1.2 Kriteria Kelulusan Uji Tarik (API 1104) ............................................................... 2

1.3.1.3 Kriteria Kelulusan Uji Tarik (AWS D1.1) ............................................................. 3

1.3.1.4 Kriteria Kelulusan Uji Bending (ASME) .............................................................. 3

1.3.1.5 Kriteria Kelulusan Uji Bending (API 1104) .......................................................... 3

1.3.1.6 Kriteria Kelulusan Uji Bending (AWS D1.1) ........................................................ 3

1.3.1.7 Uji Ketangguhan .................................................................................................... 4

1.3.1.8 Kriteria Kelulusan Uji Ketangguhan ..................................................................... 4

1.3.2 Uji Las Fillet ............................................................................................................. 4

1.3.2.1 Uji Makro ............................................................................................................... 4

1.3.2.1.1 Kriteria kelulusan uji makro berdasarkan ASME ............................................... 5

1.3.2.1.2 Kriteria kelulusan uji nick break berdasarkan API 1104 .................................... 5

1.3.2.1.3 Kriteria kelulusan uji makro berdasarkan AWS D1.1 ........................................ 5

1.3.3 Uji Non Destruvtive Test (NDT) ............................................................................... 5

1.3.3.1 NDT Berdasarkan ASME IX dan API 1104 .......................................................... 5

1.3.3.2 Berdasarkan AWS D1.1 ......................................................................................... 5

BAB 2 KUALIFIKASI PROSEDUR LAS ............................................................................. 16

2.1 Welding Procedure Specification (WPS) ....................................................................... 16

2.2 Procedur Qualification Record (PQR) .......................................................................... 17

2.3 Variabel WPS................................................................................................................. 18

2.3.1 Variabel WPS berdasarkan ASME Section IX ....................................................... 18

2.3.2 Variabel WPS berdasarkan AWS D1.1 .................................................................. 26

2.5 Batasan Kualifikasi (Range Qualification) .................................................................... 30

iv

2.4.1 Batasan kualifikasi berdasarkan ASME Section IX ............................................... 30

2.4.2 Batasan kualifikasi berdasarkan AWS D1.1 ........................................................... 31

2.5 Pengujian Kupon Test .................................................................................................... 34

2.5.1 Pengujian WPS berdasarkan ASME Section IX ..................................................... 34

2.5.1.1 Las fillet .............................................................................................................. 34

2.5.1.2 Las alur pelat ....................................................................................................... 35

2.5.1.3 Las alur pipa ........................................................................................................ 36

2.5.2 Pengujian WPS berdasarkan AWS D1.1 ................................................................ 37

2.5.2.1 Las alur pelat ....................................................................................................... 38

2.5.3 Pengujian WPS berdasarkan API 1104................................................................... 40

2.6 Dimensi Spesimen Uji Mekanik .................................................................................... 42

2.6.1 Spesimen uji mekanik berdasarkan ASME............................................................. 42

2.6.1.1 Uji tarik ................................................................................................................ 42

2.6.1.2 Uji bending........................................................................................................... 44

2.6.2 Spesimen uji mekanik berdasarkan AWS D1.1 ...................................................... 46

2.6.2.1 Uji tarik ................................................................................................................ 46

2.6.2.2 Uji bending........................................................................................................... 47

2.6.2.3 Uji impak (CVN Test) .......................................................................................... 49

2.6.3 Spesimen uji mekanik berdasarkan API 1104 ........................................................ 51

2.6.3.1 Uji tarik ................................................................................................................ 51

2.6.3.2 Uji nick break ....................................................................................................... 52

2.6.3.3 Uji bending........................................................................................................... 54

LAMPIRAN 1 .......................................................................................................................... 55

LAMPIRAN 2 .......................................................................................................................... 57

LAMPIRAN 3 .......................................................................................................................... 58

LAMPIRAN 4 .......................................................................................................................... 59

LAMPIRAN 5 .......................................................................................................................... 60

LAMPIRAN 6 .......................................................................................................................... 64

LAMPIRAN 7 .......................................................................................................................... 66

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 68

1

BAB 1

PERSYARATAN UMUM

Tujuan dari Welding Procedure Spesification (WPS) dan Procedure Qualification

Record (PQR) adalah untuk menentukan rakitan las yang diusulkan untuk suatu kontruksi

mampu memiliki sifat –sifat yang diperlukan untuk tujuan pemakaian yang telah ditetapkan.

Pengujian kualifikasi prosedur adalah untuk menentukan sifat sambungan las, bukan untuk

menentukan keterampilan personel yang melaksanakan pengelasan. Secara ringkas WPS

mencantumkan variabel-variabel esensial dan nonesensial dan range kualifikasi yang dapat

diterima dari variabel-variabel dalam WPS

WPS yang tertulis dan dikualifikasi harus sesuai dengan standart yang digunakan seperti

standart kualifikasi las yang mengacu kepada ASME Sect. IX tahun 2013 untuk kualifikasi

prosedur las, standart bejana tekan, standart ketel uap, sistem perpipaan bertekanan dan tangki

timbun, serta AWS D1.1 tahun 2015

1.1 Ruang Lingkup

Standard ini meliputi aturan-aturan yang berlaku untuk penyiapan WPS dan

pengkualifikasian prosedur lasuntuk berbagai macam proses las manual maupun otomatis yang

diizinkan oleh standart konstruksi.

1.2 Tanggung Jawab

1.2.1 Pengelasan

Setiap pemanufaktur atau kontraktor bertnanggungjawab untuk pengelasan yang

dilakukan oleh perusahaannya dan harus melaksanakan pengujian yang disyaratkan standard

untuk mengkualifikasi prosedur las.

1.2.2 Record

Setiap pemanufaktur atau kontraktor bertanggungjawab untuk menyimpan rekaman

hasil uji dari kualifikasi prosedur las. Rekaman ini harus dijamin kebenarannya oleh

pemanufaktur atau kontraktor dan harus siap untuk diperiksa oleh Inspektur yang berwenang.

2

1.3 Jenis-jenis dan Tujuan Pengujian

1.3.1 Uji mekanik

Pengujian mekanik yang digunakan pada kualifikasi prosedur las adalah sebagai berikut

:

- Uji tarik : digunakan untuk menentukan kuat tarik dari sambungan lasan`

- Uji bending : digunakan untuk menentukan tingkat kemuluasan dari sambungan

lasan

- Uji ketangguhan : digunakan untuk menentukan sifat ketangguhan dari sambungan

lasan

1.3.1.1 Kriteria Kelulusan Uji Tarik (ASME IX)

Untuk dinyatakan lulus uji tarik, kuat tarik specimen harus tidak kurang dari :

Kuat tarik minimum yang ditetapkan dari logam dasar

Kuat tarik minimum yang ditetapkan dari logam dasar yang terlemah, apabila logam

dasar terdiri dari dua logam dasar yang berlainan kuat tarik minimumnya

Kuat tarik minimum dari logam lasan, apabila standart yang digunakan menetukan

penggunaan logam lasan dengan kuat tarik yang lebih rendah daripada logam dasar

pada suhu ruang

Bila specimen putus pada logam dasar diluar lasn atau diluar garis fusi las, tes

dinyatakan lulus dengan syarat kuat tarik minimum 5 % lebih rendah dari kuat tarik

minimum yang ditetapkan untuk logam dasar.

1.3.1.2 Kriteria Kelulusan Uji Tarik (API 1104)

Kuat tarik dari las termasuk zona fusi pada setiap spesimen harus lebih besar atau sama

dengan kuat tarik minimum dari material pipa dan tidak harus lebih besar atau sama

dengan kuat tarik aktual dari material.

Jika spesimen patah diluar las dan zona fusi (patah di base metal) dan kuat tariknya

sama atau lebih besar dari kuat tarik minimum spesifikasi dari material maka harus di

acc

Jika spesimen patah dibawah spesifikasi kuat tarik minimal dari base material maka

las-lasan harus disisihkan dan dan membuat test weld baru.

3

1.3.1.3 Kriteria Kelulusan Uji Tarik (AWS D1.1)

Kuat tarik harus tidak boleh kurang dari spesifikasi kuat tarik minimum dari logam

dasar yang digunakan.

1.3.1.4 Kriteria Kelulusan Uji Bending (ASME)

Lasan dan HAZ dari specimen tes bending melintang setelah di tes harus seluruhnya

berada pada bagian bendingan specimen tes. Pada lasan atau HAZ, setelah dibending tidak

boleh terdapat cacat-cacat terbuka yang melebihi 3 mm, di ukur kesegala arah pada permukaan

bendingan luar dari specimen tes. Retakan-retakan yang terjadi pada pojok specimen sewaktu

pengetesan diperkenankan, kecuali apabila retakan-retakan tersebut disebabkan oleh inklusi

terak atau cacat lain didalam material.

Pada cladding pelapis lasan tahan korosi, tidak boleh terdapat cacat terbuka melebihi 1,5

mm pada claddingnya dan tidak boleh terdapat cacat terbuka melebihi 3 mm pada batas fusi,

diukur ke segala arah.

1.3.1.5 Kriteria Kelulusan Uji Bending (API 1104)

Uji bending acceptable apabila tidak ada retak atau diskontinyuitas lain yang ukurannya

melebihi 3 mm atau setengah dari tebal nominal mana yang lebih kecil pada daerah las dan

HAZ. Retakan yang berasal dari radius terluar pada tepi spesimen yang memiliki ukuran

kurang dari 6 mm diabaikan kecuali disebabkan oleh adanya imperfection

1.3.1.6 Kriteria Kelulusan Uji Bending (AWS D1.1)

Permukaan cembung dari spesimen uji bending harus diuji visual dari adanya

diskontinyuitas permukaan. Untuk kelulusan maka permukaan spesimen tidak boleh ada

diskontinyutas yang melebihi:

3mm diukur dari segala arah pada permukaan

10 mm maksimal Jumlah dimensi terbesar diskontiyuitas yang ukurannya >1 sd ≤ 3

mm

6 mm maksimal dari retakan di pojok spesimen yang tidak disebabkan oleh slag dan IF

4

1.3.1.7 Uji Ketangguhan

Di dalam standard ASME IX uji ketangguhan charpy (takik V) dilakukan apabila

disyaratkan, prosedur pengujian dan peralatannya harus sesuai dengan persyaratan ASME

Boiler and Pressure Vessel code Section II SA-370.

1.3.1.8 Kriteria Kelulusan Uji Ketangguhan

Kriteria lulus harus sesuai dengan standart kosturksi lain yang menentukan persyaratan

tes ketangguhan. Kriteria kelulusan uji impak berdasarkan AWS D1.1 dapat dilihat pada Tabel

2.15.

1.3.2 Uji Las Fillet

Spesimen Untuk Kualifikasi Prosedur

Dimensi dan penyiapan specimen tes lasan fillet disyaratkan pada QW-202 harus sesuai

dengan persyaratan QW-462.4 (a).Pada specimen tes tidak boleh terdapat retakan-retakan yang

terlihat. Specimen tes dipotong melintang untuk memperoleh lima buah potongan masing-

masing sepanjang kira-kira 50 mm. Selain terdiri dari pelat dan pelat, specimen tes las fillet

dapat juga terdiri dari pelat dan pipa, atau pipa dan pipa,asal persyaratan dimensi pada QW-

462.4 (a) dan QW-462.4 (d) dipenuhi.specimen tes ini harus dipotong melintang untuk

memperoleh 4 buah potongan yang sama.kriteria yang digunakan untuk mengevaluasi

specimen-specimen ini harus sama dengan kriteria yang digunakan untuk mengevaluasi

specimen pelat dengan pelat.

Uji las fillet berdasarkan API 1104 mempersyaratkan uji nick break spesimen harus

dipotong sedikitnya 4 spesimen dari kupon tes. API 1104 tidak mempersyaratkan adanya

pengujian makro etsa.

1.3.2.1 Uji Makro

Satu permukaan dari masing-masing potongan melintang harus dihaluskan, dipoles dan

dietsa dengan lerutan etsa yang cocok ( lihat QW- 470) untuk menunjukkan batas logam lasan

dan HAZ dengan jelas.

5

1.3.2.1.1 Kriteria kelulusan uji makro berdasarkan ASME

Hasil pemeriksaan visual dari penampang lasan dan HAZ harus menunjukkan fusi las

yang sempurna dan bebas reatakan. Perbedaan panjang kaki-kaki lasan fillet tidak boleh lebih

dari 3 mm.

1.3.2.1.2 Kriteria kelulusan uji nick break berdasarkan API 1104

Permukaan setiap spesimen harus menunjukkan:

complete penetration dan complete fusion

ukuran maksimum porositi 1,6 mm, area total porositi harus < 2% dari surface area

lebar slag inclusion tidak lebih dari 0,8 mm dan panjang maksimum 3 mm atau setengah

dari tebal nominal mana yang lebih kecil

1.3.2.1.3 Kriteria kelulusan uji makro berdasarkan AWS D1.1

Spesimen uji ketika diinspeksi visual harus memenuhi persyaratan berikut ini:

Untuk las alur PJP actual weld size harus ≥ specified weld size

Las fillet harus fusi pada akar las

Ukuran leg minimum harus sesuai dengan specified fillet weld size

Las alur PJP dan las fillet tidak boleh ada cracks, antar layer atau antara layer dan

base metal fusi secara sempurna dan tidak ada undercut melebihi 1 mm

1.3.3 Uji Non Destruvtive Test (NDT)

1.3.3.1 NDT Berdasarkan ASME IX dan API 1104

Uji tidak merusak pada kualifikasi WPS tidak disyaratkan lain halnya dengan

kulaifikasi juru las atau operator las. Uji tidak merusak seperti seperti uji radiografi dan

ultrasonik dapat dilakukan sebagai pengganti dari uji mekanik di dalam kualifikasi juru las atau

operator las.

1.3.3.2 Berdasarkan AWS D1.1

Uji tidak merusak seperti uji radiografi atau uji ultrasonik pada kualifikasi WPS wajib

dilakukan sebelum melakukan uji mekanik pada plate, pipa atau tube (Clause 4.9.2 AWS D1.1

2010). Pengujian radiografi dan ultrasonik harus dilakukan dengan mengacu pada Caluse 6

Part E atau F AWS D1.1. untuk tubular harus diuji mengacu pada Clause 6 Part C AWS D1.1.

6

Prosedur Uji Radiografi berdasarkan AWS D1.1 Clause 6 Part E

Persyaratan yang disebutkan pada bagian ini khususnyauntuk pengujian radiografi pada

las alur sambungan tumpul (butt joint) pada pelat kanal U, beam dan bar dengan menggunakan

sumber X-Ray atau Gamma Ray.

a) Sumber Radiasi (Source)

Sumber radiasi yang diijinkan untuk digunakan dalam uji radiografi adalah mesin X-

Ray dengan kapasitas maksimum 600 kV dan iridium 192. Cobalt 60 hanya bisa

digunakan apabila ketebalan yang akan di uji melebihi 65 mm. Sumber radiasi lain bisa

digunakan atas persetujuan Engineer.

b) Teknik

1. Geometric Unsharpness

Batasan dari geometric unsharpness mengacu pada ASME Section V Article 2

2. Source to Subject Distance

Jarak sumber radiasi ke benda uji tidak boleh kurang dari panjang total film,

batasan ini tidak berlaku untuk teknik exposure panoramik.

Jarak sumber radiasi ke objek juga tidak boleh kurang dari 7 x tebal las plus

reinforcement dan backing jika ada

3. Panjang Film

Panjang film harus mencukupi dan harus diletakkan 12 mm dari tepi las

4. Overlap Film

Las dengan panjang lebih dari 350 mm bisa di radiografi dengan cara overlap

5. Backscatter

Untuk melihat adanya radiasi backscatter, maka simbol “B” yang terbuat dari

Pb dengan tinggi 12 mm dan tebal 2 mm wajib diletakkan dibelakang pada

setiap kaset film. Jika huruf “B” muncul pada film radiografi maka film resoot.

c) Pemilihan IQI dan Peletakan

IQI harus dipilih dan diletakkan pada las-lasan pada area of interest, tebal backing tidak

diperhitungkan dalam pemilihan IQI

7

Tabel 1.1 Ukuran wire IQI

Tabel 1.2 Persyaratan esensial wire IQI berdasarkan ketebalan

8

Tabel 1.3 Ketentuan jumlah IQI

Gambar 1.1 Jumlah dan peletakan IQI untuk pelat sama ketebalan dan panjang las ≥

250 mm

9

Gambar 1.2 Jumlah dan peletakan IQI untuk pelat sama ketebalan dan panjang las <

250 mm

Gambar 1.3 Jumlah dan peletakan IQI untuk pelat beda ketebalan dan panjang las ≥ 250

mm

10

Gambar 1.4 Jumlah dan peletakan IQI untuk pelat beda ketebalan dan panjang las < 250

mm

d) Kualitas Film Radiografi

Semua film radiografi harus bebas dari mechanical, chemical atau pengabur lainnya

yang dapat menghalangi atau membingungkan dengan citra diskontinyuitas pada area

of interest di film radiografi, hal tersebut terdiri dari dan tidak terbatas pada:

- Fogging

- Cacat proses seperti streak, water mark dan noda kimia

- Scratch, finger mark, crimps, dirtness, static mark, smudge dan tears

- Detail yang buruk akibat kontak screen ke film buruk

- Indikasi palsu

e) Batasan Density

Densitas pada daerah interest dan sekitar esensial IQI minimum 1,8 untuk X-Ray dan

2 untuk Gamma ray, densitas maksimum 4 untuk keduanya

f) Tanda identifikasi

Tanda identifikasi pada film radiografi dan tanda lokasi harus stampkan pada benda

yang di radiografi dan semuanya harus muncul pada film radiografi. Informasi yang

harus muncul pada film meliputi: Owner, inisial perusahaan RT, inisial fabrikator,

nomor kontrak, tanggal dan keterangan jumlah repair jika ada

11

g) Teknik Exposure

Single Wall Single View (SWSV)

Sumber radiasi harus diletakkan di dalam pipa dan film pada luar pipa, exposure

panoramik bisa dilakukan apabila persyaratan jarak sumber radiasi ke objek terpenuhi

jika tidak maka minimum 3 exposure harus dilakukan, IQI dipilih dan diletakkan pada

bagian source side dari pipa dan jika tidak memungkinkan maka diletakkan pada film

side.

Doube Wall Single View (DWSV)

Saat akses atau kondisi secara geometris tidak memungkinkan untuk dilakukan

SWSV maka sumber radiasi bisa diletakkan pada bagian luar pipa dan film diletakkan

di sisi luar berlawanan dengan sumber. Minimum 3 exposure harus dilakukan, dengan

meletakka IQI pada film side.

Double Wall Double View (DWDV)

Jika diameter luar pipa ≤ 3,5 in baik sisi sumber dan sisi film dari las-lasan harus

diproyeksikan pada film. Sumber radiasi harus digeser dari pipa dengan jarak minimum

7 x diameter luar pipa. Sinar radiasi harus digeser dari center line las-lasan dengan sudut

yang mencukupi untuk memisahkan citra las bagian yang dekat dengan sumber dan

bagian yang dekat dengan film, besarnya pergeseran ini biasanya 1/5 x jarak sumber ke

film + 2 x lebar las. Jumlah exposure minimum adalah 2 x yaitu pada 0o dan 90o . pipa

dengan diameter luar ≤ 3,5 in bisa juga diradiografi dengan teknik superimpos dengan

minimum 3 x exposure pada setiap 60o.

Kriteria Kelulusan Uji Radiografi AWS D1.1 2010

NON TUBULAR PEMBEBANAN STATIS DAN TUBULAR BEBAN STATIS DAN

DINAMIS

1. Crack REPAIR

2. Elongated (Lihat Gambar 1.5)

a) Panjang maksimum 2/3 X E (E = tebal material)

b) Spasi minimum 2E atau 3 X panjang elongated discontinuity (pilih mana yang

terbesar)

3. Rounded

a) Ukuran < 2.5 mm diabaikan

b) E ≤ 50 mm ukuran maksimum = E/3, maksimum 6 mm

12

c) E > 50 mm ukuran maksimum 10 mm

d) Spasi minimum 3 L (L = panjang terbesar dari discontinuity yang diamati)

Spasi minimum adalah spasi antara:

Rounded terhadap rounded

Rounded terhadapa elongated

Rounded terhadap free edge

Rounded terhadap weld intersection

4. Cluster

a) Ukuran maksimum 2/3 X E

b) Spasi minimum 3L (panjang terbesar dari discontinuity yang diamati)

Spasi minimum adalah spasi antara:

Cluster terhadap Cluster, Cluster terhadap rounded, Cluster terhadap

elongated

Cluster terhadap free edge, Cluster terhadap weld intersection

4. Discontinuity < 2.5 mm (bisa rounded atau elongated) jumlah total maksimum 2/3E

atau 10 mm pilih mana yang terkecil di sepanjang 25 mm las-lasan.

5. In-Line Discontinuity

jika persyaratan 1), 2), 3), 4) dan 5) diatas semuanya terpenuhi maka dijumlahkan

secara total sepanjang 6 E las-lasan, jumlah total maksimum = E

Jika panjang las kurang dari 6E berlaku pengurangan jumlah secara proporsional

Pemilihan panjang 6E dipilih pada daerah interest yang paling rawan atau banyak

indikasinya

13

Gambar 1.5 Kriteria kelulusan untuk nontubular beban statis dan tubular beban statis dan

beban dinamis

NON TUBULAR PEMBEBANAN DINAMIS TEGANGAN TARIK

1. Crack REPAIR

2. Elongated dan Rounded

a) Panjang maksimum E /3 atau lihat Gambar 1.6 (E = tebal material)

b) Spasi minimum lihat gambar 1.6

3. Cluster

a) Ukuran maksimum E/3 (Lihat Gambar 1.6)

b) Spasi minimum 3 L (L = panjang terbesar dari discontinuity yang diamati)

Spasi minimum adalah spasi antara:

Cluster terhadap Cluster, Cluster terhadap rounded, Cluster terhadap elongated

Cluster terhadap free edge, Cluster terhadap weld intersection

4. Discontinuity < 2.5 mm

Jumlah total maksimum 2/3 X E atau 10 mm (plih yang lebih kecil) sepanjang 25 mm

las-lasan

5. In-Line Discontinuity

Jika persyaratan 1), 2), 3) dan 4) diatas semuanya terpenuhi maka dijumlahkan secara

total sepanjang 6 E las-lasan maksimum = E. Penentuan panjang 6E dipilih pada daerah

interest yang paling rawan atau banyak indikasinya

14

6. Discontinuity < 2 mm

Jumlah total maksimum = 10 mm sepanjang 25 mm las-lasan

Gambar 1.6 Kriteria kelulusan untuk nontubular beban dinamis tegangan tarik

NON TUBULAR PEMBEBANAN DINAMIS TEGANGAN TEKAN

1. Crack REPAIR

2. Elongated dan Rounded

a) Panjang maksimum lihat gambar 1.7

b) Spasi minimum lihat gambar 1.7

c) Gambar 1.7 note a)

• Jarak dari tepi plat 0 mm – 6 mm, panjang maksimum yang diperbolehkan < 3

mm

• Jarak dari tepi plat 6 mm – 16 mm, panjang maksimum yang diperbolehkan ≤

3 mm

• Jarak dari tepi plat 0 mm – 16 mm, panjang total maksimum discontinuity yang

ukurannya < 3 mm = 5 mm

• Discontinuity yang ukurannya antara 2 mm - < 3 mm boleh berada pada lokasi

lain di las-lasan, kecuali apabila mereka terpisah pada jarak < 2L maka harus

diukur sebagai satu kesatuan panjang (panjang kedua discontinuity dan spasi

dijumlahkan)

15

3. Cluster

a) Lihat gambar 1.7

b) Spasi minimum 3L (panjang terbesar dari discontinuity yang diamati)

Spasi antara cluster terhadap cluster, cluster terhadap rounded, cluster terhadap

elongated, cluster terhadap free edge, cluster terhadap weld intersection.

4. Discontinuity < 2.5 mm

jumlah total maksimum 2/3 X E atau 10 mm (pilih yang terkecil), sepanjang 25 mm

las-lasan

5. In-Line Discontinuity

Jika persyaratan 1), 2), 3) dan 4) di atas semuanya terpenuhi, maka dijumlahkan secara

total sepanjang 6E las-lasan, maksimum = E, jika panjang las kurang dari 6E berlaku

pengurangan secara proporsional. Penentuan panjang 6E dipilih pada daerah interest

yang paling rawan atau banyak indikasinya.

6. Discontinuity < 2 mm, jumlah total maksimum 10 mm sepanjang 25 mm las-lasan

Gambar 1.7 Kriteria kelulusan untuk nontubular beban dinamis tegangan tekan

16

BAB 2

KUALIFIKASI PROSEDUR LAS

Dalam bidang pengelasan sangat penting untuk mengetahui bahwa welder (juru las) dan

welding operator (operator mesin las) memiliki pengetahuan dan keterampilan untuk

menghasilkan sambungan las yang berkualitas. Untuk itu diperlukan suatu metoda yang

menjamin bahwa sambungan las yang dibuat pada tempat yang berbeda dengan jenis peralatan

yang sama akan memiliki kualitas yang sama. Ingat bahwa “quality is measurable

conformance to specification”. Untuk memenuhi persyaratan tersebut bermacam-macam

badan membuat codes dan standards. Diharapkan dengan informasi-informasi tertulis tersebut

welder dan welding operator di seluruh dunia mampu membuat sambungan las dengan tingkat

keselamatan, kekuatan dan keandalan yang sama.

2.1 Welding Procedure Specification (WPS)

Welding procedure specification (WPS) adalah prosedur las tertulis yang sudah

terkualifikasi yang disiapkan untuk memberi petunjuk pengelasan sesuai persyaratan code,

standard atau standard konstruksi lainnya. WPS harus digunakan untuk memberi petunjuk

kepada juru las atau operator las untuk meyakinkan pemenuhan persyaratan code atau standard.

WPS harus menjelaskan semua variabel esensial, non esensial dan esensial suplementer

(jika disyaratkan) untuk setiap proses yang dipakai dalam WPS, variabel-variabel ini

dicantumkan dalam sub bab berikutnya

Untuk menyesuaikan dengan persyaratan produksi variabel nonesensial pada WPS boleh

diubah tanpa kualifikasi ulang tetapi perubahan itu harus didokumentasikan dengan

mempertimbangkan variabel lainnya untuk setiap proses, perubahan ini harus dengan

amandemen pada WPS atau mengunakan WPS baru.

Perubahan pada variabel esensial dan esensial suplementer diperlukan kualifikasi ulang

WPS (PQR baru atau PQR tambahan untuk menunjang perubahan dalam variabel esensial atau

variabel esensial suplementer).

Keterangan yang diperlukan dalam WPS bisa dalam sembarang format, tertulis atau

dalam bentuk tabel menyesuaikan dengan kebutuhan manufakturer atau kontraktor selama

setiap variabel esensial, nonesensial dan esensial suplementer dicantumkan dala WPS tersebut.

WPS yang digunakan untuk pengelasan produksi menurut standard harus tersedia

sebagai referensi dan untuk ditelaah oleh inspektur las berwenang di tempat fabrikasi.

17

2.2 Procedur Qualification Record (PQR)

Procedure Qualification Recerd (PQR) adalah rekaman data pengelasan dan variabel-

variabel yang digunakan untuk mengelas kupon tes, PQR juga berisi hasil pengujian DT atau

NDT) dari spesimen. Variabel yang direkam biasanya berada dalam batas jangkauan mendekati

dari variabel aktual yang akan digunakan dalam pengelasan produksi.

PQR yang lengkap harus mendokumentasika semua variabel esensial dan esensial

suplementer untuk setipa proses las yang digunakan pada waktu pengelasan kupon tes. Variabel

non esensial harus direkan apabila dikehendaki oleh manufakturer atau kontraktor. Semua

variabel haruslah merupakan variabel aktual (termasuk batas jangkaunya) yang digunakan

watku pengelasan kupon tes. Manufakturer atau kontraktor harus menjamin sepenuhnya bahwa

PQR tidak boleh disubkontrakkan pelaksanaannya maksud dari hal ini adalah sebagai jaminan

dan verifikasi manufakturer atau kontraktor bahwa keterangan dalam PQR merupakan rekaman

sesungguhnya dari variabel yang digunakan selama pengelasan kupon tesdan menjamin bahwa

hasil uji tarik, uji bending dll memenuhi standard.

Perubahan pada PQR tidak diijinkan kecuali hanya melakukan koreksi editorial atau

adenda pada PQR. Contoh koreksi editorial adalah mengubah P No, F No dan A No yang salah,

yang telah ditentukan untuk bahan dasar atau logam pengisi tertentu. Contoh adenda adalah

perubahan yang disebabkan oleh perubahan standard, misal standard ini menentukan F No baru

untuk bahan pengisi atau mengadopsi bahan pengisi baru dengan F No yang telah ditentukan.

Keterangan yang diperlukan dalam PQR bisa dalam sembarang format, tertulis atau

dalam bentuk tabel menyesuaikan dengan kebutuhan manufakturer atau kontraktor selama

setiap variabel esensial, nonesensial dan esensial suplementer dicantumkan dala PQR tersebut.

Jenis pengujian, jumlah pengujian dan hasilnya harus dicantumkan dalam PQR. Jika

diminta PQR yang digunakan untuk menunjang WPS harus tersedia untuk ditelaan oleh

ispektur las yang berwenang. PQR tidak perlu disediakan untuk juru las atau operator las.

Beberapa WPS dapat dibuat berdasarkan data pada PQR tunggal, misalnya PQR 1G pelat

dapat menunjang WPS untuk posisi datar, horizontal, vertikal dan overhead. Pada plat atau

pipa didalam batas variable esensial lain. Suatu WPS tunggal bisa mencakup beberapa

perubahan variabel esensial asalkan ada PQR penunjang untuk setiap variabel esensial dan

esensial suplementer tersebut, misalnya suatu WPS tunggal bisa mencakup batas jangkau

ketebalan dari 1,6 mm sd 31,7 mm bila PQR direncanakan untuk batasjangkau 1,6 mm sd 31,7

mm dan 4,7 mm sd 31,7 mm.

18

2.3 Variabel WPS

Variabel-variabel yang terdapat dalam WPS terdiri dari variabel esensial, variabel

nonesensial dan variabel esensial suplementer. Perubahan pada variabel esensial dan esesnsial

suplementer mewajibkan adanya kualifikasi ulang terhadap WPS, sedangkan perubahan pada

variabel nonesensial tidak mengharuskan adanya kualifikasi ulang akan tetapi harus

didokumentasikan atau dengan mengamandemen WPS.

2.3.1 Variabel WPS berdasarkan ASME Section IX

Tabel 2.1 Variabel proses OFW

19

Tabel 2.2 Variabel proses SMAW

20

Tabel 2.3 Variabel proses SAW

21

Tabel 2.3 Variabel proses SAW (Lanjutan)

22

Tabel 2.4 Variabel proses GMAW dan FCAW

23

Tabel 2.4 Variabel proses GMAW dan FCAW (Lanjutan)

24

Tabel 2.5 Variabel proses GTAW

25

Tabel 2.5 Variabel proses GTAW (Lanjutan)

26

2.3.2 Variabel WPS berdasarkan AWS D1.1

Tabel 2.6 Variabel esensial untuk proses SMAW SAW GMAW FCAW dan GTAW

27

Tabel 2.6 Variabel esensial untuk proses SMAW SAW GMAW FCAW dan GTAW

(Lanjutan)

28

Tabel 2.6 Variabel esensial untuk proses SMAW SAW GMAW FCAW dan GTAW

(Lanjutan)

29

Tabel 2.7 Variabel esensial suplementari untuk proses SMAW SAW GMAW FCAW dan

GTAW

30

2.5 Batasan Kualifikasi (Range Qualification)

2.4.1 Batasan kualifikasi berdasarkan ASME Section IX

Tabel 2.8 Batasan ketebalan dan jumlah pengujian

31

Tabel 2.9 Range qualificaton las fillet

Tabel 2.10 Las fillet dapat dikualifikasi oleh las alur

2.4.2 Batasan kualifikasi berdasarkan AWS D1.1

Tabel 2.10 Batasan kualifikasi berdasarkan posisi

32

Tabel 2.11 Batasan kualifikasi las alur penetrasi penuh berdasarkan ketebalan dan jumlah

spesimen uji

33

Tabel 2.12 Batasan kualifikasi las alur penetrasi parsial berdasarkan ketebalan dan jumlah

spesimen uji

Tabel 2.13 Batasan kualifikasi las fillet berdasarkan ketebalan dan jumlah spesimen uji

34

2.5 Pengujian Kupon Test

2.5.1 Pengujian WPS berdasarkan ASME Section IX

2.5.1.1 Las fillet

Kualifikasi las fillet dapat dilakukan dengan dua jenis yaitu las fillet pada plat dan bisa

juga dilakukan dengan las fillet pada pipa. Las fillet pada pelat ketentuannya dapat dilihat pada

Gambar 2.1 dengan ketentuan jumlah spesimen makro etsa 5 spesimen sedangkan las fillet

pada pipa dapat dilihat pada Gambar 2.2. dengan ketentuan jumlah spesimen makro etsa 4

spesimen.

Gambar 2.1 Las fillet pada pelat berdasarkan ASME

35

Gambar 2.2 Las fillet pada pipa berdasarkan ASME

2.5.1.2 Las alur pelat

Lokasi pengambilan spesimen uji pada kupon tes dalam kualifikasi las alur pada pelat

mengikuti ketentuan pada Gambar 2.3. untuk material dengan ketebalan antara 10 mm sd tebal

< 19 mm face bend dan root bend dapat digantikan dengan side bend.

Gambar 2.3 Las alur pelat berdasarkan ASME

36

2.5.1.3 Las alur pipa

Lokasi pengambilan spesimen uji pada kupon tes dalam kualifikasi las alur pada pipa

mengikuti ketentuan pada Gambar 2.4. untuk pipa dengan ketebalan lebih dari 10 mm face

bend dan root bend dapat digantikan dengan side bend.

Gambar 2.4 Las alur pipa berdasarkan ASME

37

2.5.2 Pengujian WPS berdasarkan AWS D1.1

2.5.2.1 Las fillet

Gambar 2.5 Ketentuan kualifikasi prosedur las fillet berdasarkan AWS D1.1

38

2.5.2.1 Las alur pelat

Gambar 2.6 Ketentuan kualifikasi prosedur las alur pelat ketebalan lebih dari 10 mm

berdasarkan AWS D1.1

39

Gambar 2.7 Ketentuan kualifikasi prosedur las alur pelat ketebalan ≤ 10 mm berdasarkan

AWS D1.1

40

2.5.3 Pengujian WPS berdasarkan API 1104

Tabel 2.14 Jenis dan jumlah pengujian WPS

41

Gambar 2.8 Lokasi pengambilan spesimen uji berdasarkan API 1104

42

2.6 Dimensi Spesimen Uji Mekanik

2.6.1 Spesimen uji mekanik berdasarkan ASME

2.6.1.1 Uji tarik

Gambar 2.9 Dimensi uji tarik pada pelat

Gambar 2.10 Dimensi uji tarik pada pipa

43

Jika tidak memungkinkan membuat spesimen uji tarik pada pipa dengan demensi seperti

pada Gambar 2.9 dikarenakan diameter pipa terlalu kecil dan tidak mencukupi untuk memenuhi

ketentuan jumlah spesimen uji maka dimensi uji tarik dapat dibuat dengan dimensi alternatif

seperti pada Gambar 2.10.

Gambar 2.11 Dimensi alternatif uji tarik pada pipa

44

2.6.1.2 Uji bending

Gambar 2.12 Dimensi uji side bend

45

Gambar 2.13 Dimensi uji transversal face and root bend

46

2.6.2 Spesimen uji mekanik berdasarkan AWS D1.1

2.6.2.1 Uji tarik

Gambar 2.14 Dimensi uji tarik pelat dan pipa

47

2.6.2.2 Uji bending

Gambar 2.15 Dimensi uji longitudinal and transversal face and root bend

48

Gambar 2.16 Dimensi uji transversal side bend

49

2.6.2.3 Uji impak (CVN Test)

Ketentuan lokasi pengambilan spesimen uji impak pada AWS D1.1 dapar dilihat pada

Gambar di bawan ini, sedangkan dimensi spesimen ujinya mengacu pada ASTM E23 seperti

pada Gambar 2.18

Gambar 2.17 Lokasi pengambilan spesimen uji impak

50

Gambar 2.18 Dimensi uji impak berdasarkan ASTM E23

Tabel 2.15 Persyaratan kelulusan uji impak berdasarkan AWS D1.1

51

Jika spesimen uji impak memiliki lebar kurang dari 80% dari ketebalan kupon tes

maka temperatur pengujian impak harus dikurangi sesuai dengan ketentuan pada Tabel 2.16

Tabel 2.16 Koreksi temperatur uji impak berdasarkan AWS D1.1

2.6.3 Spesimen uji mekanik berdasarkan API 1104

2.6.3.1 Uji tarik

Gambar 2.19 Dimensi uji tarik

52

2.6.3.2 Uji nick break

Gambar 2.20 Dimensi uji nick break pada las tumpul

53

Gambar 2.21 Dimensi uji nick break pada las fillet

54

2.6.3.3 Uji bending

Gambar 2.22 Dimensi uji face dan root bend untuk tebal ≤ 12,7 mm

Gambar 2.23 Dimensi uji side bend untuk tebal > 12,7 mm

55

LAMPIRAN 1

ESTIMASI KEBUTUHAN BAHAN DAN PERALATAN

BAHAN HABIS

Nama bahan Kebutuhan per kelompok Kebutuhan per kelas TOTAL

Pelat tebal 6 mm 300 x 300 mm 6 x 300 x 300 mm 540000 mm2

Pelat tebal 10 mm 300 x 300 mm 6 x 300 x 300 mm 540000 mm2

Pipa diameter 6 inchi 350 mm 6 x 350 mm 2100 mm2

Elektroda E 7016 diameter 2,6 mm 2 kg 6 x 2 kg 12 kg

Elektroda E 7018 diameter 3,2 mm 2 kg 6 x 2 kg 12 kg

Filler Metal ER 70S-6 2 kg 6 x 2 kg 12 kg

Gas Acetylene - 1 tabung 1 tabung

Oksigen - 1 Tabung 1 Tabung

CO2 - 1 Tabung 1 Tabung

Batu Gerinda tipis 2 pcs 6 x 2 pcs 12 pcs

Batu Gerinda Tebal 1 pcs 6 x 1 pcs 6 pcs

Batu Gerinda Sponge 1 pcs 6 x 1 pcs 6 pcs

Alkohol - 5 Liter 5 Liter

HNO3 - 0,5 Liter 0,5 Liter

HCL - 0,5 Liter 0,5 Liter

Kertas gosok grid 180 1 1 x 6 6

Kertas gosok grid 240 2 2 x 6 12

Kertas gosok grid 320 2 2 x 6 12

Kertas gosok grid 400 2 2 x 6 12

Kertas gosok grid 600 2 2 x 6 12

Film AGFA D7 4x10 in - 1 pack 1 pack

Film AGFA D7 4x15 in - 1 pack 1 pack

Developer radiografi - 2 pack 2 pack

Fixer radiografi - 2 pack 2 pack

Lakban - 2 roll 2 roll

56

Couplant/grease - 1 kg 1 kg

Tissue 1 roll 6 x 1 roll 6 roll

MPI Ink/wet particle - 1 kaleng 1 kaleng

WCP - 1 kaleng 1 kaleng

Liquid penetrant - 2 kaleng 2 kaleng

Developer penetrant - 1 kaleng 1 kaleng

Cleaner/remover - 3 kaleng 3 kaleng

Kain lap 1 karung 1 karung

PERALATAN

Nama alat Kebutuhan per kelompok Kebutuhan per kelas TOTAL

Tang Ampere - 3 3

Stop watch 1 1 x 6 6

Welding gauge 1 1 x 6 6

Infrared termometer - 3 3

Gerinda tangan - 3 3

Steel wire brush 1 1 x 6 6

Mirror inspection 1 1 x 6 6

Senter 1 1 x 6 6

Steel ruler 1 1 x 6 6

Kaca pembesar 1 1 x 6 6

Yoke 2 2

Weight block - 1 1

Flaw shims indicator - 2 2

Light meter - 3 3

Desk lamp - 3 3

Lead letter - 1 set 1 set

Viewer - 2 2

Densitometer - 2 2

Step wedge calibration film - 1 1

Wire IQI (image quality indicator) 4 set (set A, B, C, D) 4 set

57

LAMPIRAN 2

SIFAT MEKANIK DAN KOMPOSISI KIMIA MATERIAL

SA 36

SPECIFICATION FOR CARBON STRUCTURAL STEEL

Tabel L2.1 Komposisi kimia SA 36

Tabel L2.2 Sifat mekanik SA 36

58

LAMPIRAN 3 SIFAT MEKANIK DAN KOMPOSISI KIMIA MATERIAL

SA 53

SPECIFICATION FOR PIPE, STEEL, BLACK AND

HOT-DIPPED, ZINC-COATED, WELDED AND SEAMLESS

Tabel L3.1 Komposisi kimia SA 53

Tabel L3.2 Komposisi kimia SA 53

59

LAMPIRAN 4

SIFAT MEKANIK DAN KOMPOSISI KIMIA MATERIAL

SA 106

SPECIFICATION FOR SEAMLESS CARBON STEEL PIPE

FOR HIGH-TEMPERATURE SERVICE

Tabel L4.1 Komposisi kimia SA106

Tabel L4.2 Sifat mekanik SA106

60

LAMPIRAN 5

FORMAT WPS PQR ASME

61

62

63

64

LAMPIRAN 6

FORMAT WPS PQR AWS D1.1

65

66

LAMPIRAN 7

FORMAT WPS PQR API 1104

67

68

DAFTAR PUSTAKA

ASME Committee (2013), Welding and Brazing Qualification, American Society of

Mechanical Engineers, New York.

AWS D1.1. (2015), Stuctural Welding Code-Steel, 23rd edition, American Welding Society.,

Miami.

API 1104 (2005), Welding of Pipeline and Related Facilities, 20th edition, American Petroleum

Institute., 1220 L Street, N.W., Washington, D.C

ASTM E23 (2007), Standard Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials,