PROSES PEMBUATAN PLAT BAJA PADA KAPAL

Nama           : Edwin Jefry Adolf Hasibuan

NIM             : 15514068

Prodi            : Teknik Kelautan ITB

Mata Kuliah : Bahan Bangunan Laut

Dosen           : Eko Charnius S.T., M.T.

Sumber        : http://navale-engineering.blogspot.co.id/2012/03/plat-baja-pada-kapal.html

Plat kapal merupakan plat yang berbeda dengan plat pada umumnya. Kelebihan plat kapal tentunya terkandung unsur lain selain baja sebagai unsur utama. Unsur campuran pada plat kapal berpengaruh terhadap laju korosi yang terjadi pada kapal nantinya. Unsur-unsur campuran tersebut tentunya harus menambah kualitas dari plat tersebut.

Plat kapal dibuat dari peleburan bijih besi dalam tungku sembur yang mempunyai struktur kerucut dan tungku tersebut tentunya terbuat dari bahan tahan api. Panas peleburan menggunakan kokas dan batu kapur agar kerak pada bijih besi dapat terangkat dan tidak tercampur. Kandungan dalam tiap lembar plat adalah 92-97 persen merupakan besi. Sisanya terdapat kandungan karbon, silikon, mangan, belerang, dan fosfor. Tentunya dalam cetakan plat kotoran yang terbawa harus di minimalisir untuk menjaga kualitas dari plat tersebut.

(Gambar 1. Plat Kapal)

            Baja secara luar dapat diartikan sebagai paduan antara besi dan karbon. Untuk kandungan karbon bervariasi berkisar antara 0,1% dan ketika baja telah mengeras menjadi 1,8% dari kandungan seluruh plat. Proses pengasaman digunakan untuk memperbaiki plat besi yang rendah dengan memasukkan unsur  Fosfor dan  unsur sulfur. Kedua unsur tersebut kaya akan silikon dan menghasilkan terak asam yang dibutuhkan plat. Unsur fosfor merupakan kapur yang menghasikan terak dasar. Dari 85% unsur baja yang diproduksi menggunakan teknik modern dan kualitas tentunya juga baik dengan unsur bijih unggul.

            Dalam plat kapal terdapat tahapan proses yang mana merupakan tahapan untuk mencapai kualitas plat yang baik. Proses tersebut antara lain

1. Open heart Process.
2. Electric Furnaces yaitu proses.
3. Oxygen Process.
4. Chemical Additional.

Masing-masing proses mempunyai cara tersendiri dalam memperlakukan bijih besi logam sampai menjadi plat.

            Open hearth proses merupakan proses peleburan bijih besi dalam tungku besar yang mana untuk memproduksi baja dalam jumlah besar. Setelah open hearth proses dilanjutkan electic funance yang mana difungsikan sebagai penyulingan bahan untuk memberikan komposisi yang dibutuhkan. Proses electric furnance sering digunakan untuk produksi bermutu tinggi. Kemudian Oxygen proses adalah salah satu prose modern. Sebuah jet oksigen dengan kemurnian tinggi diarahkan ke permukaan logam cair untuk memperbaiki baja tersebut. Proses berikutnya adalah chemical additional to steel yang mana proses ini adalah penambahan bahan kimia yang berfungsi untuk menjadikan kualitas baja ini menjadi lebih baik dengan komposisi yang sesuai.

(gambar 2. Tungku peleburan baja)

            Pabrik pembuatan plat kapal memproduksi dalam jumlah banyak sehingga ukuran plat telat ditentukan oleh pabrikan sehingga lajur plet pada pembuatan kapal baru harus menyesuaikan dengan buatan pavrik. Jika tidak memungkinkan sebuah kapal untuk memuat satu lajur plat maka dilakukan pemotongan plat sesuai dengan bukaan kulit kapal yang telah direncanakan. Plat menetapkan sebuah ukuran untuk dibuat secara massal karena jika dibuat perbijian maka pabrik akan mengalami kerugian pada bidang produksi. Jika pihak galangan ingin memesan plat dengan ukuran khusus maka pihak galangan harus mengeluarkan biaya lebih untuk produksi plat yang tidak sesuai pasaran.

            Baja untuk kapal konstruksi lambung biasanya mengandung 0,15-0,23% kandungan unsur karbon. Sedangkan untuk kandungan fosfor dan sulfur kurang dari 0,05%. Jika kandungan fosfor dan sulfur terlalu tinggi dapat merugikan pengelasan dari baja dan dapt terjadi keretakan jika mengandung sulfur yang tinggi. Baja untuk kapal digolongkan oleh badan klasifikasi. Dalam hal ini LR (Lloyd’s Register) dan produsen melakukan inspeksi pengujian yang telah ditentukan oleh pabrik baja sebelum pengiriman. Semua plat bersertifikat ditandai dan diberikan keterangan sesuai aturan yang diberlkakukan.

            Sifat-sifat baja dapat berubah karena perlakuan panas terhadap baja tersebut. Hal ini tentunya sangat berpengaruh pada proses pengelasan. Perlakuan panas terhadap baja tergantung dari bahan baja tersebut. Adapun proses-proses perlakuan panar terhadap baja antara lain.

1. Annealing

Merupakan proses yang terdiri atas pemanasan baja sampai 850⁰-950⁰ C dan didinginkan dalamtungku dengan sangat lambat. Hal ini dapat mengurangi tekanan internal untuk melunakkann baja dan dapat membuat kualitas baja tetap baik ketika perlakuan panas berikutnya.

2. Normalizing.

Yaitu proses memenaskan baja perlahan kemudian didinginkan. Untuk proses pendinginan dipercepat agar baja lebih kuat dan keras.

3. Quenching

Baja dipanaskan sampai suhu tertentu kemudian baja panas dipadamkan menggunakan air. Proses tersebut menghasilkan baja yang keras dan struksur yang lebih baik.

4. Tempering.

Merupakan kelanjutan proses quenching dan pemanasan samapi 680⁰ C. Dan kemudian didinginkan dalam minyak atau air.

5. Stress Relieving

Mengurangi tekanan internal suhu baja akan naik sehingga tidak ada perubahan struktur bahan terjadi serta perlahan-lahan didinginkan.

            Pada awalnya badan klasifikasi LR memberikan spesifikasi yang berbeda untuk setiap baja. Namun pada tahun 1959, badan klasifikasi membuat kesepakatan untuk membakukan semua kebutuhab plat. Sekarang ada lima kualitas baja yang berbeda menurut badan klasifikasi dalam konstruksi kapal. Adapun tiap grade di beri perbedaan yaitu grade A, grade B, grade C, grade D, dan grade E. Untuk grade A merupakan baja yang mempunyai kualitas bagus untuk sebuah bangunan kapal. Sedangkan rade B adalah jenis baja ringan yang mempunyai kualitas lebih bagus dari pada baja grade A. Baja grade B metupakan baja dimana tebal platnya yang diperulukan untuk daerah kritis. Sedang ]kan Grade C,D,dan E memiliki tingkat kelenturan yang baik.

 (gambar 3. Section Plat pada Bangunan Kapal)

            Pada setiap baja mempunyai kekuatan tarik terutama pada bangunan kapal. Kekuatan tarik plat baja pada sebuah kapal terjadi paling besar pada daerah lambung kapal terutama kapal tanker, kontainer dan cargo. Hal ini membuat konstruksi pada bagian dek menaglami penurunan ketebalan untuk mengurangi berat pada kapal. Maka pada kulit bawah dan frame pada bagian midship lebih tebal karena mengalami defleksi yang besar pula.

            Kekuatan tarik baja adalah aplikasi penting dalam sebuah bangunan kapal karena sebuah plat baja juga mengalami kelelahan saat proses pengelasan. Selain kekuataan tarik baja perlu diperhatikan juga tingkat korosi dari baja tersebut dan dilakukan pemeriksaan untuk mewaspadai hal tersebut. Baja dengan kekuatan tarik yang lebih tinggi digunakan untuk konstruksi lambung yang telah disetujui oleh pihak badan klasifikasi. Spesifikasi meliputi metode pembuatan, komposisi kimia, perlakuan panas, dan sifat mekanik dari baja tersebut.

            Penempaan baja merupakan sebuah metode untuk membentuk sebuah logam dengan meberikan panas pada baja. Pemanasn terhadap baja adalah dengan menaikkan suhu panas, kemudian baja di tempa dengan palu sehingga membentuk bagian yang diinginkan.

Analysis

            Plat baja yang digunakan untuk kapal merupakan baja yang berbeda dengan jenis baja yang ada pada umumnya. Sebagai perbandingan sebuah plat baja untuk kapal mempunyai kandungan campuran selain baja sebagai unsur utama plat. Plat baja kapal mempunyai bergai campuran unsur kimia diantaranya karbon, fosfor dan sulfur.

            Plat baja untuk kapal mempunyai kelebihan pada tingkat ketahanan terhadap korosi air laut. Selain mempunyai kekuatan tarik yang lebih bagus, plat baja kapal mempunyai kadar karbon sebagai pelindung dari korosi. Untuk itu plat baja pada kapal dibuat khusus. Adapun tingkat kekerasan atau kekuatan tarik dari plat baja kapal lebih baik dari pada plat baja lainnya.

            Untuk sertifikasi plat baja pada kapal melewati tahap pengujian atau serangkaian tes uji material. Hal tersebut tentunya harus mendapat persetujuan dari badan klasifikasi. Uji material pada plat kapal ditujukan untuk mengetahui performa dari material karena plat kapal ketika di laut mengalami beberapa defleksi yang terjadi akibat gesekan antara aliran air laut dengan badan kapal atau plat kapal. Jadi pengujian untuk plat kapal juga berbeda dengan plat yang bukan untuk plat kapal. Setelah dilakukan serangkaian uji material maka sertifikat dikeluarkan untuk mendapat nialai jual yang sesuai dengan kebutuhan pasar. Sertifikat dibuat atas persetujuan laboratorium uji material dengan badan kalsifikasi kapal. Setelah itu pihak galangan selaku pembuat kapal dapat menggunakan plat tersebut seuai dengan kebutuhan konstruksi kapal.

Conslusion

            Plat baja pada kapal merupakan plat yang mempunyai kualitas bagus dari pada plat-plat yang digunakan pada umumnya. Hal tersebut dikarenakan sebuah kapal akan melakukan pelayaran di laut maka sifat korodif dari air laut merupakan problem dan selain itu tekanan dari air laut juga mempengaruhi ketahanan dari plat baja tersebut.

            Proses pembuatan plat merupakan peleburan bijih besi didalam tungku yang tahan terhadap api. Adapun tahapan-tahapan pembuatan plat baja adalah

1.      Open heart Process yaitu proses peleburan bijih besi.

2.      Electric Furnaces yaitu proses penyulingan bijih besi cair.

3.      Oxygen Process yaitu proses memperbaiki cairan logam.

4.      Chemical Additional to steel yaitu proses penambahan cairan kimia sesuai kebutuhan plat baja.

Dari proses tersebut maka produksi plat dibuat secara massal dengan ukuran yang sama. Hal ini dikarenakan pabrikan plat baja tentunya tidak ingin menambah biaya produksi untuk jenis plat dengan ukuran berbeda.

Pada sebuah plat baja untuk kapal mempunyai kandungan lain seperti fosfor, sulfur, dan karbon. Untuk karbon, zat ini mempunyai ketahanan terhadap korosi yang baik. Namun jika terlalu banyak kadar karbon maka plat akan semakin berat maka kadar karbon dalam satu plat tidak lebih dari 1%.