Ship Survey - Welding, Lecture notes of Marine Engineering

Download Ship Survey - Welding and more Lecture notes Marine Engineering in PDF only on Docsity!

BUKU AJAR

PEMELIHARAAN

DAN

REPARASI KAPAL

PROPOSAL

Oleh:

Ir. DONIARSAL NURDIN, M.M.Tr.

UNIVERSITAS DARMA PERSADA

JAKARTA – FEBRUARI 2019

Rev-01, 04/02/

i

K A T A P E N G A N T A R

Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat- Nya, saya dapat menyelesaikan buku ajar ini. Penulisan buku ajar ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk melaksanakan tatap-muka dalam belajar dan mengajar pada Program Studi Teknik Perkapalan dan Teknik Sistem Perkapalan - Fakultas Teknologi Kelautan.

Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak pada penyusunan buku ajar ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikannya.

Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih banyak kepada :

1. Bapak Dr. H. Dadang Solihin, S.E., M.A., selaku Rektor Universitas Darma Persada, yang telah memberikan pengarahan dan bantuan yang sangat berarti atas penyelesaian buku ajar ini.
2. Bapak Yoseph Arya Dewanto, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknologi Kelautan, yang telah memberikan semangat dan motivasi selama mengajar disini.
3. Ibu Shanty Manullang, S.T., M.Si., dan Bapak Ir. Ayom Bowono, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik Perkapalan dan Teknik Sistem Perkapalan, yang telah memberikan kepercayaan kepada penulis untuk mengajarkan mata kuliah ini.
4. Istriku Wiwi Ninakrisna S.Sos., M.Si., dan anak-anakku serta cucu-cucuku yang saya cintai, sebagai sumber dukungan dan kekuatan di setiap waktu.
5. Seluruh pihak, kerabat dan teman yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu.

Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga buku ajar ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu, khususnya ilmu teknik perkapalan dan transportasi.

Jakarta, 9 Februari 2019.

BAB 1 – PENDAHULUAN

Pemeliharaan dan Perbaikan Kapal dapat digolongkan dalam beberapa katagori. Baik dalam segi memelihara maupun meperbaiki hull ataupun machinery. Untuk kita bisa memelihara dan memperbaiki kapal-kapal tersebut, kita harus mengetahui terlebih dahulu tentang : o Material o Type Structurals Defects, Identification and Repairs o Hull and Construction Protection System

1.1 MATERIAL

Material yang digunakan untuk hull & construction pada umumnya : o Wood o Iron/Steel o Aluminium

o GRP/Fiber Glass

o Cement/Concrete

Pada Videotel Interative for EEIG UNITAS - Computer Aided Training for Surveyors (CATS)-Materials & Welding-Module No.1.5. (2005), dikatakan bahwa berabad-abad kapal dibangun dari wood dan teknik konstruksi berubah sedikit. Selanjutnya, hull terbuat dari besi diperkenalkan. Kemudian, lebih dari 100 tahun yang lalu, steel mulai menggantikan besi dan wood dan perubahan besar terjadi pada konstruksi kapal. Perkembangan selanjutnya telah menyertakan semua kapal-dilas dan penyelidikan strength material menggunakan teknik ketangguhan notch untuk mencegah brittle hull

fractures. Faktor-faktor seperti fatigue dan corrosion juga menjadi semakin penting.

Dengan memahami prinsip-prinsip dasar teknologi material pilihan yang tepat dan metode welding - anda akan dapat melakukan inspeksi lebih khusus. Buku ini tidak akan membuat anda seorang ahli material dan welding , tetapi akan membantu anda untuk memeriksa mereka secara lebih efektif. Anda akan menemukan informasi lebih lanjut tentang Non Destructive Testing (NDT) material dan welding dalam buku " Non-Destructive Examinations ".

Gambar 1. Material hull dari wood

Gambar 2. Material hull dari steel

1.1.1 Metal Production Produksi steel dimulai dengan peleburan iron ore dalam blast furnace untuk memproduksi pig iron. Pig iron dimurnikan untuk menghasilkan steel dengan menggunakan perapian terbuka, electric furnace , proses oksigen atau proses lain yang disetujui.

Tujuannya adalah untuk meminimalkan konten non-metallic dari steel. Tensile strength dapat diubah dengan memvariasikan persentase carbon dalam steel dan dengan penambahan berbagai elemen seperti chromium , nickel , manganese , dll. Steel mengalami heat treatment , seperti normalizing , dll, tergantung pada tingkatnya. Tujuannya adalah untuk memproduksi steel yang memiliki struktur halus. Hal ini untuk meningkatkan tensile strength , ductility dan ketahanan terhadap guncangan.

Produksi aluminum dimulai dengan bauxite ore , yang mengandung sekitar 56 persen aluminum. Bauxite ini dimurnikan untuk memperoleh alumina , dan jumlahnya dikurangi menjadi metallic aluminum. Ada sejumlah aluminum alloys digunakan, tetapi ini dapat dipisahkan menjadi non-heat treated dan heat treated alloy. Yang terakhir ini menjadi sasaran siklus pemanasan dan pendinginan yang dikendalikan dengan hati-hati untuk meningkatkan tensile strength.

Saat ini, aluminum alloys paling banyak digunakan dalam pembuatan kapal adalah untuk pembangunan superstructures dan dimana weight reduction adalah penting, seperti untuk high-speed craft dan naval ships. Keuntungan menggunakan aluminum alloys adalah:

1. Reduction in top weight and so improved stability
2. Increase in deadweight
3. Resistance to bending stresses
4. Corrosion resistance
5. Non-magnetic properties

Kerugiannya adalah bahwa itu lebih mahal untuk pekerjaannya terutama welding , dan koefisien ekspansi yang berbeda antara steel dan aluminum dapat menimbulkan kondisi hogging.

Copper jarang ditemukan sebagai logam murni tetapi diekstrak dari bijih. Copper dan copper alloys digunakan untuk pipa dan fitting terutama dimaksudkan untuk digunakan dalam saluran bertekanan, untuk condenser dan heat exchanger , dan untuk propeller.

1.1.2 Non-metals Non-metals bahan yang banyak digunakan dalam pembuatan kapal untuk berbagai tujuan. Plastic yang berbeda digunakan memiliki sifat yang berbeda. Pada dasarnya ringan, fleksibel, tahan lama, dan tidak sangat mudah terbakar, memiliki sifat isolasi yang baik dan mudah untuk difabrikasi. GRP , glass yang diperkuat plastic , diperkenalkan pada tahun 1940 untuk aplikasi marine structural seperti pembuatan life boats dan laminasi plastic bearings untuk rudder dan stern tube. Plastic lainnya termasuk nylon dan polypropylene untuk mooring ropes , resin epoxy untuk pondasi mesin, pipa plastic untuk layanan non-esensial , isolasi kabel untuk jaringan kabel listrik, isolasi untuk kompartemen berpendingin, laminasi dekoratif dan fitting untuk akomodasi, dan, terakhir tapi tidak paling akhir, carbon fiber reinforced plastics pada high speed craft untuk bagian hull , shaft , coupling , dll.

1.1.3 Procedure, Process and Result

1. Work Approval Semua material dan produk yang tercakup oleh Standard dan Class Rules hanya dapat diproduksi dalam pekerjaan yang disetujui oleh Class untuk tujuan ini. Ini termasuk pelat-pelat mild steel dan higher tensile steel dan bagian-bagian yang dibangun menjadi sebuah kapal serta semua material dan komponen yang akan digunakan untuk aktivitas dalam prosedur Class.

Jika manufacturer telah membentuk dan memelihara sebuah sistim quality assurance sesuai dengan ISO 9002 atau ISO 9001 , dan menyerahkan certificate dengan telah adanya accreditation stamp dari certifying authority , pada umumnya, ini menunjukkan telah memenuhi persyaratan.

Manufacturer akan meminta persetujuan secara tertulis. Permintaan harus berisi informasi teknis, seperti :

a) Material dan produk yang diminta persetujuan, termasuk metode pembuatan, panduan nilai-nilai untuk chemical composition , kondisi dimana bahan dan produk yang akan dipasok, sifat dan dimensi.

b) Daftar manufacturing installations dan testing equipment yang digunakan, bersama dengan deskripsi dari sistim quality control dan rincian orang yang bertanggung jawab untuk quality control. Dimana pengujian dilakukan, apakah dengan laboratorium eksternal, alamat dan fasilitas pengujian juga harus disediakan. Badan pengujian tersebut juga harus mendapatkan approval. Kondisi ini sempurna jika badan pengujian diakreditasi di bawah lembaga terakreditasi.

3. Elasticity

Ketika kekuatan atau beban yang diterapkan pada suatu benda padat cenderung mengubah bentuk benda tersebut. Bila gaya yang diberikan dihilangkan, benda tersebut akan mendapatkan kembali bentuk aslinya. Keberadaan untuk kembali ke bentuk asli disebut elasticity.

Saat kekuatan datang cukup besar, perlawanan yang ditawarkan oleh material akan diatasi. Ketika gaya dihapus, benda tidak akan lagi kembali ke bentuk aslinya dan akan menjadi permanen terdistorsi. Titik dimana benda berhenti menjadi elastis dan menjadi permanen terdistorsi disebut yield point , dan beban yang diperlukan untuk menyebabkan ini adalah beban yield point. Benda kemudian dikatakan telah mengalami plastic deformation.

4. Testing Method

Sifat yang paling umum digunakan untuk perhitungan desain dan penerimaan material ditentukan dari tensile test. Specimen dan prosedur untuk tensile test bervariasi antara produk yang berbeda. Batas proporsional dan elastic , yield point dan yield strength , tensile strength , elongation dan reduction of area , adalah keberadaan lainnya, yang dapat ditentukan, jika diperlukan.

Terjadinya brittle fractures pada hull selama Perang Dunia II hasil dan investigasi secara mendalam untuk menentukan penyebab kegagalan material. Ditemukan bahwa steel yang fractures dalam ductile mode , dengan penyerapan sejumlah besar energi, fracture dalam brittle mode dengan penyerapan energi yang sangat kecil, ketika berada pada suhu tertentu yang lebih rendah. Sifat toughness dari material akan lebih banyak ditentukan oleh yang paling banyak digunakan dan secara empiris dikembangkan toughness test , notched bar impact test. Pengujian lebih lanjut telah dikembangkan dalam bidang fracture mechanics , seperti drop weight test serta uji khusus lainnya.

Ketika suatu material terkena beban ulang siklik pada stress dibawah tensile strengt h dari material , mungkin fracture dari fatigue. Fatigue adalah sebuah fenomena yang kompleks, yang tergantung pada faktor-faktor seperti homogenitas bahan, efek ukuran, stress concentration , lingkungan kerja dan urutan pemuatan tekanan yang bervariasi, berbagai stress , dan desain secara keseluruhan.

Fatigue testing menggunakan berbagai spesimen hingga model skala penuh. Bend test adalah metode kualitatif mengukur daktilitas dimana sepotong test piece dibengkokkan sekitar mandrel dengan diameter yang ditentukan. Hardness dari material umumnya ditentukan dengan indentasi permukaan dengan sebuah indenter.

menerapkan perawatan lain ditempat heat treatment yang ditentukan, mereka pertama harus memverifikasi bahwa mechanical properties yang dihasilkan dari produk yang memenuhi persyaratan.

7. Defects

Semua material dan produk biasanya harus bebas dari defect , yang akan merugikan-efek penggunaannya atau pengerjaan lebih lanjut yang sesuai.

Surface defect yang tidak signifikan, bagaimanapun, mungkin secara mekanis dihapus, dengan ketentuan bahwa toleransi dimensi untuk produk ini tidak terlampaui.

Defect material yang dapat diperbaiki hanya dengan welding :

a) Jika hal ini diizinkan oleh spesifikasi produk;

b) Jika Class telah memberi persetujuan, dan;

c) Jika teknik pengelasan yang digunakan telah disetujui.

Semua material yang bertujuan untuk pembuatan struktur yang dilas harus bisa dilas dengan standard workshop technique. Jika pengelasan hanya mungkin dalam kondisi khusus, ini akan ditentukan dalam perjanjian dengan Classification Society dan akan divalidasi dengan sebuah procedure test. Semua produk harus diperiksa oleh manufacturer untuk memenuhi dimensi tertentu dan diperiksa dari kemungkinan defect. Mereka kemudian disiapkan untuk Class.

Untuk tujuan ini, produk biasanya sudah harus dalam kondisi yang ditentukan “ as delivered " atau kondisi heat-treated dan harus memiliki permukaan yang bersih, siap untuk pengujian, yang bebas dari lapisan

pelindung atau media lain yang mengganggu deteksi defect. Kecuali dinyatakan khusus atau kekhususan yang disepakati, Class harus melakukan pengujian acak dari dimensi dan permukaan akhir sesuai kebutuhan.

Dimana produk yang diproduksi dalam jumlah besar dengan series- manufacturing techniques dan menggunakan proses yang terus-menerus dengan konstan, kondisi-kondisi yang dipantau, Classification Society dapat mempercayakan manufacturer dengan beberapa kinerja atau semua pengujian. Dengan syarat bahwa manufacturer telah membentuk dan memelihara quality assurance system , misalnya sesuai dengan ISO 9002 atau ISO 9001. Persetujuan pengujian pada tanggung jawab manufacturer harus diajukan secara tertulis kepada Class.

Class dapat meminta untuk pengujian tambahan jika ada keraguan mengenai kualitas suatu produk. Perhatikan bahwa Classification Society tidak menjamin bahwa semua produk yang telah diuji dengan sejauh yang ditentukan memenuhi, dalam semua hal, persyaratan dalam Standard dan Class Rules atau dokumen lain yang relevan. Class dapat menolak produk, yang kemudian terbukti rusak digunakan atau selama proses, meskipun pengujian sebelumnya yang memuaskan. Dari sudut pandang keselamatan, Classification Society ini biasanya akan memiliki hak untuk memperluas ruang lingkup pengujian untuk material dan produk.

8. Product Identification and Marking

Manufacture harus memiliki sistim, yang memungkinkan produk yang akan diidentifikasi setelah setiap tahap proses produksi dan juga ditelusuri kembali ke sistem pemanasan. Sistim ini harus ditampilkan terhadap Class. Sebelum acceptance testing , produk harus disediakan oleh manufacturer , pada posisi yang paling tidak, dengan marking yang diperlukan.

persyaratan, stamp harus dibatalkan dengan cara yang sesuai, misalnya dengan gerinda.

Jika Classification Society setuju, manufacturer yang telah memuaskan, dengan departemen quality control yang independen memungkinkan anggota departemen ini untuk menerapkan specimen stamp. Class harus diberitahukan oleh manufacturer nama-nama orang yang bersangkutan dan tanda-tanda identifikasi personal stamp mereka.

10. Test Certificate

Untuk setiap pengiriman produksi yang biasanya akan menginformasikan ( Class surveyor) dengan test certificate atau spesifikasi pengiriman yang berisi rincian sbb. :

a) Purchaser and order number b) Number and weight of the products c) Designation of the material and condition in which supplied d) Composition of the heat (or of the starting material, where applicable) e) Method of manufacture f) Result of mechanical tests if performed by the manufacturer g) Test pressure, where applicable.

Untuk pemeriksaan akhir, semua bahan akan distempel atau ditandai oleh manufacturer dalam setidaknya satu tempat dengan tanda-tanda berikut, sesuai kebutuhan : a) Material grade

b) Manufacturer’s mark

c) Item or heat number, or another mark enabling. The manufacturing process to be traced back

d) Specimen number

e) Date of test

f) Test pressure, where applicable

11. Test Certificates and Documents

Untuk tujuan pengujian, manufacturer harus menyerahkan dokumen yang mengacu pada material atau produk yang akan diuji.

Dokumen-dokumen ini akan berisi informasi seperti :

a) Quantity, product type, dimensions, type of material, condition of supply and weight

b) Name of purchaser together with order and job numbers

c) Building project number or name or vessel, where known

d) Request, if needed.

Ketika material pengujian meninggalkan manufacturer , mereka akan mengeluarkan acceptance test certificate yang relevan.

Selain informasi yang disebutkan di atas, ini juga berisi:

a) Method of manufacture, heat numbers and chemical composition