PEMANFAATAN OLI BEKAS SEBAGAI FUEL PENGGANTI ...repository.ppns.ac.id/2507/1/0715040036 - Mohammad Yusuf...1 TUGAS AKHIR (607408A) PEMANFAATAN OLI BEKAS SEBAGAI FUEL PENGGANTI OXY

1

TUGAS AKHIR (607408A)

PEMANFAATAN OLI BEKAS SEBAGAI FUEL PENGGANTI OXY ACETYLENE PADA PROSES REFORMING DI ROOF KERETA DENGAN MATERIAL SUS 304 SERTA MENGETAHUI DAMPAK PENGGUNAANNYA TERHADAP STUKTUR MIKRO DAN HARDNESS MATERIAL SUS 304

MOHAMMAD YUSUF YULIANSYAH

NRP. 0715040036

Dosen Pembimbing M. Miftachul Munir., S.T, MT Bachtiar., S.ST, MT

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGELASAN

JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

SURABAYA

2019

i

TUGAS AKHIR (607408A)

PEMANFAATAN OLI BEKAS SEBAGAI FUEL PENGGANTI OXY ACETYLENE PADA PROSES REFORMING DI ROOF KERETA DENGAN MATERIAL SUS 304 SERTA MENGETAHUI DAMPAK PENGGUNAANNYA TERHADAP STUKTUR MIKRO DAN HARDNESS MATERIAL SUS 304

MOHAMMAD YUSUF YULIANSYAH

NRP. 0715040036

Dosen Pembimbing

M. Miftachul Munir., S.T, MT

Bachtiar., S.ST, MT

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGELASAN

JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

SURABAYA

2019

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah Hirabbil’alamiin, Puji syukur atas kehadirat Allah SWT

yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul : PEMANFAATAN OLI BEKAS

SEBAGAI FUEL PENGGANTI OXY ACETYLENE PADA PROSES

REFORMING DI ROOF KERETA DENGAN MATERIAL SUS 304 SERTA

MENGETAHUI DAMPAK PENGGUNAANNYA TERHADAP STUKTUR

MIKRO DAN HARDNESS MATERIAL SUS 304

Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademis

untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan (S.ST) pada progam studi D4

Teknik Pengelasan, Jurusan Teknik Banguna Kapal, Politeknik Perkapan Negeri

Surabaya.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar

besarnya kepada semua pihak yang telah membantu penyusan tugas akhir ini

diantaranya:

1. Kedua Orang Tua tercinta, Bapak Usman Subandi dan Ibu Miani, serta

keluarga besar yang tak henti mencurahkan doa, perhatian, kasih

sayang, dukungan, dorongan dan semangat selama masa perkuliahan

dan penyusunan tugas akhir ini.

2. Bapak Ir. Eko Julianto, M.Sc., FRINA. selaku Direktur Politeknik

Perkapalan Negeri Surabaya.

3. Bapak Ruddianto, S.T., M.T., MRINA. selaku Ketua Jurusan Teknik

Bangunan Kapal, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

4. Bapak Muhammad Ari , S.T., M.T selaku Ketua Program Studi Teknik

Pengelasan, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

5. Bapak Mukhlis, S.T., M.T. selaku Koordinator Tugas Akhir Program

Studi Teknik Pengelasan, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

6. Bapak Mohammad Miftachul Munir S.T., M.T. dan

Bapak Bachtiar, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing. Beliau yang

selalu membimbing, mengarahkan, memberikan solusi dari setiap

permasalahan yang dihadapi penulis dalam penelitian ini

viii

7. Seluruh Bapak dan Ibu dosen Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

yang memberikan banyak ilmu dan bapak-bapak teknisi Bengkel

Konstruksi serta Laboratorium Uji Bahan PPNS yang telah membantu

penulis selama pengerjaan tugas akhir.

8. Pembimbing OJT Bapak Kus Drajat, Bapak Andra, Bapak Bambang

dan Bapak Suthoni yang telah membantu dan mendukung penulis

melakukan penelitian ini.

9. Dr. H Muhaeni Soewito sekeluarga yang telah memberikan fasilitas

selama penulis melakukan studi di Politeknik Perkapalan Negeri

Surabaya.

10. Keluarga D4 Teknik Pengelasan angkatan 2015 yang telah memberikan

semangat, motivasi, canda tawa serta bantuan moral, materi selama

masa perkuliahan dan penyusunan tugas akhir.

11. Saudari Shinta Ayu Widyanti yang selalu memberikan motivasi,

semangat dalam menjalani masa perkuliahan dan penyusan tugas akhir.

Semoga Allah SWT selalu mengkaruniakan mengganti sesuatu yang lebih

baik dari yang pernah diberikan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa

penyusunan tugas akhir ini jauh dari kesempurnaan, dikarenakan keterbasan ilmu

pengetahuan. Untuk itu kritik dan saran sangat diperlukan agar penelitian

selanjutnya bias lebih baik lagi.

Demikian tugas akhir ini dibuat semoga dapat menjadi manfaat bagi

pembaca. Semoga Allah SWT selalu meridhoi, Aamiin

Surabaya, 19 Agustus 2019

Penulis

ix

PEMANFAATAN OLI BEKAS SEBAGAI FUEL PENGGANTI OXY

ACETYLENE PADA PROSES REFORMING DI ROOF KERETA

DENGAN MATERIAL SUS 304 SERTA MENGETAHUI DAMPAK

PENGGUNAANNYA TERHADAP STUKTUR MIKRO DAN HARDNESS

MATERIAL SUS 304

ABSTRAK

Pelumas merupakan produk yang tidak dapat dipisahkan dari dari

kehidupan masyarakat dikarenakan saat ini penggunaan mesin begitu marak di

masyarakat mulai dari kebutuhan rumah tangga hingga kebutuhan industri.

Namun masalah pasca penggunaan dari oli juga harus diperhatikan oleh semua

pihak, dikarenakan sifat oli yang sulit untuk dilakukan proses pendaurulangan.

Pada umumnya pendaurulangan oli hanya dilakukan untuk penggunaan ulang dari

oli tersebut. Dampak dari limbah oli sendiri sangat berbahaya karena sifat oli yang

mudah meresap ke tanah jika langsung dibuang ke tanah, limbah oli juga dapat

berpotensi mencemari air tanah ditempat oli tersebut dibuang. Penelitian ini

bertujuan mencari metode untuk membuat alat yang dapat memanfaatkan limbah

oli, ini merupakan upaya dalam daur ulang limbah oli.. Dan diharapkan dari

penelitian ini dapat membuat alat yang dapat memanfaatkan limbah oli bekas pada

bidang fabrikasi. Dan didapat informasi bahwa reforming dengan bahan bakar ini

dapat dijadikan sebagai pengganti reforming konvensional yang menggunakan

oxy acetylene. Nilai kekerasan dan struktur mikro dari material stainless steel 304

tidak mengalami perubahan setelah proses reforming dengan bahan bakar oli.

Kata Kunci : Austenitic Stainless Steel, Reforming, Oxy Acetylene,

wasted oil, Hardness

x

HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN

xi

UTILIZATION OF USED OIL AS A FUEL REPLACING OXY

ACETYLENE ON THE REFORMING PROCESS IN THE

TRAIN ROOF USING MATERIAL SUS 304 AND KNOWING

THE IMPACT OF THE USE OF THE MICRO STUCTURE

AND HARDNESS MATERIAL SUS 304

ABSTRACT

Lubricant is a product that can not be separated from people's lives because

currently the use of machines is so prevalent in society ranging from household

needs to industrial needs. However, the problem of post-use of oil must also be

considered by all parties, due to the nature of oil which is difficult to do the

recycling process. In general, oil recycling is only done for reuse of the oil. The

impact of oil waste itself is very dangerous because of the nature of oil that is

easily absorbed into the ground if it is discharged directly to the ground, oil waste

can also potentially contaminate ground water where the oil is discharged. This

research aims to find a method to make tools that can utilize oil waste, this is an

effort in recycling oil waste. And it is hoped that from this research it can make

tools that can utilize used oil waste in the fabrication field. And the information

obtained that reforming with this fuel can be used as a substitute for conventional

reforming that uses oxy acetylene. The hardness and microstructure value of

stainless steel 304 material did not change after the reforming process with oil

fuel.

Keywords : Austenitic Stainless Steel, Reforming, Oxy Acetylene,

wasted oil, Hardness

xii


xiii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................. iii

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ............................................................................... v

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... vii

ABSTRAK ........................................................................................................................ ix

ABSTRACT ....................................................................................................................... xi

DAFTAR ISI................................................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ........................................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................................. 2

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ....................................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 5

2.1 Proses Reforming ...................................................................................................... 5

2.2 Pelumas ..................................................................................................................... 7

2.2.1 Fungsi pelumas pada kendaraan ........................................................................ 7

2.2.2 Sifat-sifat fisik ................................................................................................... 9

2.2.3 Jenis-jenis minyak pelumas ............................................................................. 10

2.3 Austenite Stainless Steel .......................................................................................... 13

2.3.1 Spesifikasi stainless steel tipe 304 ................................................................... 14

2.4 Destructive Test ..................................................................................................... 15

2.4.1 Metallography (mikro etsa) ............................................................................. 15

2.4.2 Hardness test .................................................................................................... 16

2.5 Penelitian Terdahulu .............................................................................................. 19

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 21

3.1 Alir Metodologi Penelitian..................................................................................... 21

3.2 Alur Penelitian ........................................................................................................ 23

3.2.1 Identifikasi masalah ......................................................................................... 23

3.2.2 Studi lapangan .................................................................................................. 23

3.2.3 Studi literatur ................................................................................................... 23

3.2.4 Pengumpulan data ............................................................................................ 23

3.2.5 Desain alat ........................................................................................................ 23

xiv

3.2.6 Penentuan alat dan bahan ................................................................................. 29

3.2.7 Rancang bangun ............................................................................................... 33

3.2.8 Pengisian bahan bakar ...................................................................................... 33

3.2.9 Pengukuran temperatur .................................................................................... 34

3.2.10 Uji coba pada spesimen .................................................................................. 35

3.2.11 Pengujian microetsa & hardness pada material ............................................. 36

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 39

4.1 Unit Alat.................................................................................................................. 39

4.2 Reforming ................................................................................................................ 40

4.2.1 Proses reforming .............................................................................................. 40

4.2.2 Hasil reforming ............................................................................................... 41

4.3 Pengujian................................................................................................................. 43

4.3.1 Hardness test .................................................................................................... 43

4.3.2 Struktur mikro .................................................................................................. 48

4.3.3 Pencapaian suhu yang dihasilkan alat .............................................................. 53

4.4 Estimasi biaya alat .................................................................................................. 53

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 57

5.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 57

5.2 Saran ...................................................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 59

LAMPIRAN A ................................................................................................................. 61

LAMPIRAN B ................................................................................................................. 63

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi Pelumas Motor Bensin ....................................................... 11

Tabel 2.2 Karakteristik minyak pelumas baru dan bekas ...................................... 12

Tabel 2.3 Komposisi Kimia Stainless Steel 304 .................................................. 14

Tabel 2.4 Spesifikassi Stainless Steel 304 ............................................................. 14

Tabel 2.5 Mechanical Properties Stainless Steel 304 ........................................... 14

Tabel 2.6 Penelitian serta Jurnal Terdahulu ........................................................... 19

Tabel 4.1 Nilai kekerasan spesimen A5X, A6X, A5Y dan A6Y ........................... 43

Tabel 4.2 Nilai kekerasan spesimen B5X, B6X, B5Y dan B6Y ............................ 44

Tabel 4.3 Nilai kekerasan spesimen C5X, C6X, C5Y dan C6Y ............................ 45

Tabel 4.4 Nilai kekerasan spesimen D5X, D6X, D5Y dan D6Y ........................... 45

Tabel 4.5 Nilai kekerasan spesimen Sebelum Proses Reforming .......................... 46

xvi


xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Fasa Fe-Cr ............................................................................. 6

Gambar 2.2 Skema Korosi Antar Butir ................................................................... 6

Gambar 2.3 Jenis-Jenis Pengujian Hardness .......................................................... 17

Gambar 2.4 Identasi Vickers Hardness Test .......................................................... 18

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian (Flowchart) ................................................. 21

Gambar 3.2 General Design alat ............................................................................ 24

Gambar 3.3 Torch Design ...................................................................................... 26

Gambar 3.4 Ilustrasi Modifikasi Nozzle ................................................................. 26

Gambar 3.5 Ilustrasi Posisi Pipa Kapiler .............................................................. 26

Gambar 3.6 Ilustrasi Modifikasi tabung pompa air sebagai fuel tank ................... 27

Gambar 3.7 Ilustrasi Fuel Tank Frame ................................................................. 28

Gambar 3.8 Cutting Torch ..................................................................................... 29

Gambar 3.9 Pipa Kapiler ........................................................................................ 29

Gambar 3.10 Kompresor Udara ............................................................................. 30

Gambar 3.11 Selang OAW .................................................................................... 30

Gambar 3.12 Tabung Pompa Air ........................................................................... 31

Gambar 3.13 Kran .................................................................................................. 31

Gambar 3.14 Flow Meter ....................................................................................... 32

Gambar 3.15 Besi Siku .......................................................................................... 32

Gambar 3.16 Thermometer ................................................................................... 33

Gambar 3.18 Cutting Plan ..................................................................................... 35

Gambar 3.19 Ilustrasi uji coba ............................................................................... 36

Gambar 3.20 Titik Pengambilan Data Uji Struktur Mikro .................................... 37

Gambar 3.21 Titik-titik Pengambilan Nilai Kekerasan ......................................... 37

xviii

Gambar 4.1 Hasil Akhir Alat ................................................................................. 39

Gambar 4.2 Hasil Reforming pada material .......................................................... 41

Gambar 4.3 Titik Pengambilan Nilai Kekerasan pada material ............................ 43

Gambar 4.4 Grafik nilai kekerasan spesimen BM, A5X, A6X, A5Y dan A6Y ... 44

Gambar 4.5 Grafik nilai kekerasan spesimen BM, B5X, B6X, B5Y dan B6Y .... 44

Gambar 4.6 Grafik nilai kekerasan spesimen BM, C5X, C6X, C5Y dan C6Y .... 45

Gambar 4.7 Grafik nilai kekerasan specimen BM, D5X, D6X, D5Y dan D6Y ... 46

Gambar 4.8 Grafik nilai kekerasan material sebelum proses reforming ................ 47

Gambar 4.9 Foto Mikro Spesimen sebelum Proses Reforming ............................. 48

Gambar 4.10 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar A ........................... 49

Gambar 4.11 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar B ........................... 50

Gambar 4.12 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar C ........................... 51

Gambar 4.13 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar D ........................... 52

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pelumas adalah zat kimia yang umumnya cairan, yang diberikan di antara dua

benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas umumnya terbuat dari

minyak mineral dan digunakan baik pada kendaraan maupun mesin-mesin.

Perkembangan berbagai industri juga dapat meningkatkan jumlah konsumsi

pelumas, akibatnya kebutuhan pelumas Indonesia dari tahun ke tahun juga terus

mengalami peningkatan. Hal inipun dapat berbanding lurus dengan banyaknya

limbah pelumas yang dihasilkan. Limbah pelumas menjadi persoalaan yang akan

mengganggu keberlangsungan lingkungan jika tidak diolah lebih lanjut.

Menurut Hasyim, Pelumas bekas atau limbah pelumas mengandung logam

berat, kotoran seperti abu, aspal, air, dan pengotor lain yang terbentuk di dalam

mesin selama proses pelumasan. Adanya kontaminan dalam limbah pelumas,

salah satunya adalah logam berat yang jika dibuang ke lingkungan tanpa didaur

ulang akan membahayakan bagi ekosistem, baik tanah maupun air karena sifat

non biodegradable.

Viskositas pada pelumas bekas memiliki nilai yang lebih rendah jika

dibandingkan dengan pelumas baru, jika dibuang sembarangan ke tanah maka

akan membuat tanah lebih mudah menyerap pelumas yang dimana ini akan

berdampak pada daya serap tanah terhadap air. Pemanfaatan kembali pelumas

bekas juga dapat mengurangi peluang tercemarnya lingkungan akibat pelumas

yang dibuang sembarangan. Beberapa waktu terakhir terdapat temuan bahwa

limbah oli dapat dijadikan sebagai media bakar yaitu pemanfaatan limbah oli

sebagai bahan bakar diesel, pemanfaatan limbah oli sebagai bahan bakar heater

air maupun heater ruangan, dan pemanfaatan limbah oli sebagai bahan bakar pada

kompor.

Dari uraian diatas peneliti menemukan sebuah ide untuk merancang dan

membuat alat yang mana alat tersebut dapat digunakan pada pemanfaatan limbah

oli. Yang diharapkan pemanfaatan limbah oli ini juga dapat mengurangi biaya dari

penggunaan acetylene dikarenakan harga limbah oli yang murah dan mudah

didapat.

2

1.2 Perumusan Masalah

Adapun masalah yang didapatkan dari latar belakangdi atas :

1. Bagaimana pengaruh variasi fuel yang digunakan pada alat terhadap

struktur mikro dan kekerasan SUS 304 ?

2. Bagaimana pengaruh variasi tekanan udara yng digunakan pada alat

terhadap struktur mikro dan kekerasan SUS 304 ?

3. Bagaimana pengaruh rasio oli dan tekanan udara yng digunakan pada alat

terhadap struktur mikro dan kekerasan SUS 304 ?

4. Apakah oli bekas dapat menjadi media pengganti acetylene pada proses

reforming ?

1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan perumusan masalah diatas maka tujuan penelitian antara lain:

1. Mengetahui pengaruh variasi fuel yang digunakan pada alat terhadap

struktur mikro dan kekerasan SUS 304

2. Mengetahui pengaruh variasi tekanan udara yng digunakan pada alat

terhadap struktur mikro dan kekerasan SUS 304

3. Mengetahui pengaruh rasio oli dan tekanan udara yng digunakan pada alat

terhadap struktur mikro dan kekerasan SUS 304

4. Mengetahui apakah oli bekas dapat menjadi media pengganti acetylene

pada proses reforming

3

1.4 Batasan Masalah

Karena banyaknya permasalahan yang dapat dikembangkan pada Tugas

Akhir ini, maka untuk menghindari agar masalah tidak melebar, permasalahan

hanya dibatasi pada bagian berikut :

1. Alat ukur yang digunakan untuk mengetahui suhu yang dapat dihasilkan

pada pembakaran oli bekas dengan Thermo Gun atau Thermometer

Digital.

2. Oli yang digunakan merupakan oli bekas sepeda motor dan diasumsikan

bahwa semua oli bekas sama.

3. Percobaan dilakukan pada plat SUS 304 dengan ketebalan 3 mm.

4. Variasi fuel yang dimaksud ialah :

a. Oli bekas yang di filtrasi.

b. Oli bekas yang di filtrasi ditambah bahan tambah dengan range

penambahan 20-30%.

c. Oli bekas yang di distilasi .

d. Oli bekas yang di distilasi ditambah bahan tambah dengan range

penambahan 10-20%.

5. Bahan tambah yang digunakan ialah Pertalite.

6. Tekanan udara yang digunakan ialah 5 bar & 6 bar.

7. Rasio oli dan udara yang digunakan ialah 1:250 dan 1:500

1.5 Manfaat Penelitian

Dengan penelitian ini dapat diambil manfaat sebagi berikut :

1. Manfaat bagi mahasiswa.

Mahasiswa dapat menambah wawasan dan mengaplikasikan ilmu

pemanfaatan limbah oli pada bidang pengelasan.

2. Manfaat bagi umum.

Sebagai ilmu pengetahuan dan literatur tentang proses daur ulang oli

mesin bekas.

4


5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Proses Reforming

Proses reforming adalah sebuah metode yang bertujuan melakukan

perubahan bentuk pada benda kerja dengan cara material (logam) terlebih dahulu

dipanaskan tetapi tidak melebihi temperature rekristalisasi dari material yang

dipanaskan, kemudian diberi gaya luar sehingga material dapat dibentuk sesuai

dengan yang diharapkan. Teknik reforming dapat dilakukan dengan dua cara yaitu

pemanasan garis (line heating )atau pemanasan setempat (spot heating). Proses

reforming dapat dilaksanakan untuk memperoleh bentuk yang lebih teliti (toleransi

kecil), penampang permukaan (surface finished) yang lebih halus dan sifat-sifat

fisik tertentu lainnya.

Heat treatment atau perlakuan panas merupakan suatu proses yang

digunakan pada logam guna untuk mengubah sifat fisis dari logam tersebut.

Dengan heat treatment yang baik dan tepat dapat pula mengurangi tegangan sisa

dalam logam serta dapat memperbaiki sifat mekanik logam tersebut.

Menurut Rifa’i, Proses reforming sendiri termasuk dalam perlakuan panas

dimana panas yang diberikan kepada plat tidak boleh melebihi temperatur 475oC

(sesuai Process Intruction), dikarenanakan pada temperatur sekitar 500 – 800 oC

menyebabkan material austenitic stainless steel rentan akan terjadinya

pengendapan karbida yang dapat menyebabkan korosi batas butir.

Surdia dan Saito mengatakan bahwa korosi antar butir disebabkan oleh

presipitasi karbida Cr pada batas butir, yang menyebabkan daerah tersebut

kekurangan Cr di dekatnya, dari daerah tersebut korosi dimulai. Dalam keadaan

tertentu karbida Cr sendiri kena korosi. Karbida Cr berpresipitasi pada daerah

temperatur (500-900)oC, dan pada (600-800)

oC nilai presipitasi paling tinggi.

Dengan fasa yang terjadi ditunjukkan pada Gambar 2.1 seperti berikut.

6

Gambar 2.1 Diagram Fasa Fe-Cr (Rifa’i)

Rifa’i mengatakan bahwa bila baja didinginkan perlahan-lahan atau

dibiarkan selama beberapa waktu pada ± 6500C, karbon mengendap membentuk

karbida krom (Cr23C6) dalam bentuk presipitat halus pada batas butir.

Pembentukan kromium karbida yang terkonsentrasi pada batas butir akan

menghilangkan/mengurangi sifat perlindungan kromium pada daerah tengah butir,

sehingga akan dengan mudah terserang oleh korosi seperti ditunjukkan pada

Gambar 2.2

Gambar 2.2 Skema Korosi Antar Butir (Rifa’i)

7

2.2 Pelumas

Pelumas atau biasa disebut oli merupakan sejenis cairan yang berfungsi

untuk melindungi , membersihkan dan sebagai pelicin pada bagian dalam mesin.

Kode yang digunakan pada pelumas adalah berupa huruf SAE yang merupakan

singkatan dari Society of Automotive Engineers. Kemudian hurus SAE ini diikuti

oleh angka yangdimana angka tersebut menunjukkan tingkat kekentalan dari

pelumas tersebut. SAE 40 atau SAE 15W-50, semakin besar angka yang

mengikuti Kode oli menandakan semakin kentalnya oli tersebut. Sedangkan huruf

W yang terdapat dibelakang angka awal, merupakan singkatan dari Winter. SAE

15W-50, berarti oli tersebut memiliki tingkat kekentalan SAE 10 untuk kondisi

suhu dingin dan SAE 50 pada kondisi suhu panas. Dengan kondisi seperti ini, oli

akan memberikan perlindungan optimal saat mesin start pada kondisi ekstrim

sekalipun. Sementara itu dalam kondisi panas normal, idealnya oli akan bekerja

pada kisaran angka kekentalan 40-50 menurut standar SAE

2.2.1 Fungsi Pelumas pada Kendaraan

Perbedaan mendasar antara oli mesin dan transmisi serta diferensial

adalah oli mesin harus 'menelan' unsur-unsur sisa hasil pembakaran berupa

karbon, asam, dan zat pengotor lainnya. Karena itu, oli mesin setelah

melewati masa pakai tertentu akan mengalami perubahan warna menjadi

hitam. Selain fungsi pelumasan, oli mesin juga bertugas membersihkan sisa

pembakaran yang bertumpuk pada dinding blok silinder. Oli mesin harus

mempunyai sifat-sifat dasar sebagai berikut:

Lubricant oli mesin bertugas melumasi permukaan logam yang saling

bergesekan satu sama lain dalam blok silinder. Caranya dengan membentuk

semacam lapisan film yang mencegah permukaan logam saling bergesekan

atau kontak secara langsung.

Coolant pembakaran pada bagian kepala silinder dan blok mesin

menimbulkan suhu tinggi dan menyebabkan komponen menjadi sangat

panas. Jika dibiarkan terus maka komponen mesin akan lebih cepat

mengalami keausan. Oli mesin yang bersirkulasi di sekitar komponen mesin

8

akan menurunkan suhu logam dan menyerap panas serta memindahkannya ke

tempat lain.

Sealant oli mesin akan membentuk sejenis lapisan film di antara piston dan

dinding silinder. Karena itu oli mesin berfungsi sebagai perapat untuk mencegah

kemungkinan kehilangan tenaga. Sebab jika celah antara piston dan dinding

silinder semakin membesar maka akan terjadi kebocoran kompresi.

Detergent kotoran atau lumpur hasil pembakaran akan tertinggal dalam

komponen mesin. Dampak buruk 'peninggalan' ini adalah menambah hambatan

gesekan pada logam sekaligus menyumbat saluran oli. Tugas oli mesin adalah

melakukan pencucian terhadap kotoran yang masih 'menginap'.

Pressure absorbtion oli mesin meredam dan menahan tekanan mekanikal

setempat yang terjadi dan bereaksi pada komponen mesin yang dilumasi.

Kekentalan oli mesin Viskositas atau tingkat kekentalan oli mesin

menunjukkan ketebalan atau kemampuan untuk menahan aliran cairan. Sifat oli

jika suhunya panas akan mudah mengalir dengan cepat alias encer. Sebaliknya

jika suhu oli dingin maka akan sulit mengalir atau mudah mengental. Meski

demikian setiap merek dan jenis oli mempunyai tingkat kekentalan yang telah

disesuaikan dengan maksud dan tujuan penggunaannya. Karena itu ada oli yang

sengaja dibuat kental atau encer sesuai kebutuhan pemakai.Tingkat viskositas oli

dinyatakan dalam angka indeks kekentalan. Semakin besar angkanya maka

berarti kian kental olinya. Dan sebaliknya juga kalau angka indeksnya semakin

mengecil tentu olinya bertambah encer.

Raharjo mengatakan bahwa Setelah pemakaian dalam jangka waktu

tertentu, akibat panas dan tekanan yang tinggi, oli tersebut tidak lagi memenuhi

persyaratan sehingga harus diganti dengan yang baru. Seiring dengan

perkembangan di bidang transportasi dan industri, pemakaian minyak pelumas

makin meningkat. Meningkatnya kebutuhan minyak pelumas berarti juga makin

banyak minyak pelumas bekas yang dibuang. Hal ini akan menimbulkan

kekhawatiran adanya pencemaran lingkungan apabila minyak pelumas dibuang

di sembarang tempat.

9

2.2.2 Sifat-sifat fisik

Sifat-sifat fisik minyak, termasuk pelumas, secara umum meliputi:

1. Specific Gravity dan Degrees API

Spesific gravity merupakan perbandingan berat dari volume bahan bakar dibagi

dengan berat air pada volume yang sama dan diukur pada temperatur yang sama.

Derajat API merupakan standard industri yang secara luas digunakan untuk

mengukur spesific gravity dari bahan bakar cair.

2. Nilai Kalor (Heating Value)

Nilai kalor adalah kalor yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu

satuan berat bahan bakar padat atau cair atau satu satuan volume bahan bakar

gas, pada keadaan baku. Nilai kalor atas (high heating value) adalah kalor yang

dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan berat bahan bakar padat atau

cair atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada tekanan tetap dan temperatur

25 ºC, apabila semua air yang mula-mula berwujud cair setelah pembakaran

mengem-bun menjadi cair kembali.

Nilai kalor bawah (low heating value) adalah kalor yang besarnya sama

dengan nilai kalor atas dikurangi kalor yang diperlukan oleh air yang terkandung

dalam bahan bakar dan air yang terbentuk dari pembakaran bahan bakar untuk

menguap pada 25 ºC dan tekanan tetap.

3. Flash dan fire point

Titik nyala (flash point) dari suatu cairan bahan bakar adalah temperature

minimum fluida pada waktu uap yang keluar dari permukaan fluida langsung

akan terbakar dengan sendirinya oleh udara di sekililingnya disertai kilatan

cahaya. Titik nyala api (fire point) adalah temperatur di atas permukaan fluida

pada waktu uap yang keluar akan terbakar secara kontinyu bila nyala api

didekatkan padanya.

4. Kekentalan (viscosity)

Satuan dari viskositas dalam system cgs adalah poise (1 poise = 1

gr/sec.cm). Viskositas menunjukkan tingkat kekentalan dari bahan

10

bakaViskositas merupakan karakteristik bahan bakar cair yang sangat penting

dalam proses pembakaran, terutama pada proses pengabutan.

2.2.3 Jenis-jenis minyak pelumas

Berdasarkan bahan bakunya, minyak pelumas di alam dapat dibedakan

menurut bahan dasar yang digunakan yaitu :

1. Minyak pelumas dari tumbuhan / Binatang

Gemuk (lemak binatang) telah dikenal sejak zaman dahulu untuk

melumasi roda pedati. Jenis pelumas ini kurang cocok untuk industri karena

jumlahnya terbatas, mudah teroksidasi, tidak stabil, dan harganya relatif

mahal.

2. Minyak pelumas sintetis

Jenis minyak ini dipakai sebagai pengganti petroleum karena keterbatasan

sifat minyak petroleum, antara lain karena teroksidasi pada suhu antara 100-

125oC. Minyak pelumas sintetis digunakan pada peralatan khusus yang

memerlukan pelumasan dengan daya sangga lebih kuat atau pelumasan pada

suhu tinggi. Minyak pelumas juga mempunyai beberapa kelebihan

dibandingkan dengan minyak pelumas petroleum yaitu memiliki kekentalan

terhadap suhu rendah, lebih mudah larut dan tahan api.

3. Minyak pelumas dari minyak bumi (mineral)

Minyak bumi terbentuk sebagai hasil akhir dari penguraian bahan-bahan

organik (sel-sel jaringan hewan/tumbuhan laut) yang tertimbun selama

berjuta tahun di dalam tanah, baik di daerah daratan maupun di daerah lepas

pantai. Minyak bumi bergerak perlahan-lahan ke atas, jika gerakan ini

terhalang oleh batuan yang tidak berpori terjadi penumpukkan (akumulasi)

minyak dalam batuan tersebut. Minyak mentah (crude oil) sebagian besar

tersusun dari senyawa-senyawa hidrokarbon jenuh (alkana), ataupun

hidrokarbon tak jenuh (Alkana, alkuna dan alkediena) sangat sedikit

11

dikandung oleh minyak bumi, sebab mudah mengalami adisi menjadi alkana.

Minyak bumi yang berasal dari fosil organisme akan mengandung senyawa

logam dalam jumlah yang sangat kecil. Minyak mentah dipisahkan menjadi

sejumlah fraksi-fraksi melalui proses distilasi (penyulingan) yaitu cara

pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih dan berbagai komponen yang

menyusun campuran .

Minyak pelumas mineral memiliki keunggulan sebagai berikut :

a. Teruji keandalannya dalam kondisi pemakaian normal.

b. Mampu memenuhi semua unsur perlindungan yang diperlukan mesin.

c. Harga yang lebih murah dibandingkan minyak pelumas sintetis.

Adapun spesifikasi minyak pelumas motor bensin dapat dilihat pada

Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Spesifikasi Pelumas Motor Bensin

12

Minyak pelumas yang telah digunakan dalam waktu cukup lama akan

mengalami perubahan komposisi atau susunan kimia, selain itu juga akan

mengalami perubahan sifat fisis, maupun mekanis. Hal ini disebabkan karena

pengaruh tekanan dan suhu selama penggunaan dan juga kotoran-kotoran yang

masuk ke dalam minyak pelumas itu sendiri. Minyak pelumas bekas yang

dikeluarkan dari peralatan biasanya dibuang begitu saja bahkan ada yang

dimanfaatkan kembali tanpa melalui proses daur ulang yang benar. Oleh karena

itu akan lebih aman dan tepat apabila minyak pelumas bekas dapat diolah

kembali. Karakteristik minyak pelumas baru dan bekas dapat dilihat pada

Tabel 2.2.

Parameter Menurut

Penelitian

Densitas

(gr/cm3) ASTM D289

Viscositas

(cp) ASTM D2393

Prasaji, dkk Baru : 0,866 Baru : 58,879

Bekas : 0,868 Bekas : 55,857

Owallabi, dkk Baru : 0,90 Baru : 92,80

Bekas : 0,91 Bekas : 21,10

Tabel 2.2 Karakteristik minyak pelumas baru dan bekas

13

2.3 Austenite Stainless Steel

Austenite stainless steel merupakan salah satu jenis stainless steel dari

sekin jenis stainless steel yang ada. Tipe Austenite stainless steel ini memiliki

kandungan Chromium (Cr) tinggi yaitu 16-26% dan mengandung paling

sedikitnya 8% Nickle (Ni). Jenis Baja ini paling umum digunakan dalam dunia

industri. Sifat Weldability yang paling baik dengan proses pengelasan umumnya.

(Rifa’i,2018)

Stainless steel tipe 304 adalah AISI 304 ini mempunyai struktur kubus

satuan bidang (face center cubic) dan merupakan baja dengan ketahanan korosi

tinggi. Komposisi unsur – unsur pemadu yang terkandung dalam stainless steel

tipe 304 akan menentukan sifat mekanik dan ketahanan korosi. Stainless steel

tipe 304 mempunyai kadar karbon sangat rendah 0,08%. Kadar kromium

berkisar 18%-20% dan nikel 8%-11% Seperti terlihat pada Tabel 2.1. Kadar

kromium cukup tinggi membentuk lapisan Cr2O3 yang protektif untuk

meningkatkan ketahanan korosi. Komposisi karbon rendah untuk meminimalisai

sensititasi akibat proses pengelasan. Kromium adalah unsure pembentuk ferrite,

yang berarti penambahan kromium (Cr) menstabilkan struktur BCC besi. Jumlah

minimum kromium sekitar 12% penting untuk membentuk lapisan anti korosi

stabil yang berguna untuk melindungi baja dari atmospheric corrosion. Nikel

adalah unsur penstabil austenite, yang berarti penambahan nikel pada besi

paduan memicu perubahan struktur kristal dari BCC (ferritic) ke FCC

(austenitic).

Austenite Stainless Steel digunakan dalam aplikasi yang memanfaatkan

ketahanan korosi, kekuatan, atau keduanya. Austenite Stainless Steel jauh lebih

unggul dari baja carbon yang bersifat korosif dan memiliki kekuatan yang

sebanding. Austenite Stainless Steel diaplikasikan pada hasil produksi yang

bersentuhan langsung dengan makanan, minuman, obat-obatan dan cocok pada

lingkungan suhu rendah. (Lippold J.C., Kotecki D.J. 2005)

14

2.3.1 Spesifikasi Stainless steel tipe 304

Stainless steel tipe 304 memiliki komposisi kimia seperti pada Tabel

2.1, Stainless steel tipe 304 dapat mengikuti sesuai dengan standart yang ada

pada Tabel 2.2 mechanical propertiesnya pada Tabel 2.3 adalah menurut

temperature ruangan dari Stainless steel tipe 304.

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Stainless Steel 304

Sumber : (AK Steel, 2007)

Tabel 2.2 Spesifikassi Stainless Steel 304

Type 304

AMS 5513

ASTM A 240

ASTM A 666


Tabel 2.3 Mechanical Properties Stainless Steel 304


Komposisi Type 304%

Carbon 0,08

Maganese 2,00

Phosphorus 0,045

Sulfur 0,030

Silicon 0,75

Chromium 18.00-20.00

Nickel 8.00-12.00

Nitrogen 0.10

Iron Balance

Type 304

UTS

ksi (MPa)

0,2% YS

ksi (MPa)

90 (621) 42 (290)

15

2.4 Destructive Test

Pada penelitian ini dibutuhkan beberapa pengujian untuk mendapatkan data

yang digunakan untuk mendukung tercapainya tujuan penelitian. Pengujian

merusak yang dilakukan menjadi tinjauan pendukung untuk memberikan

informasi mengenai metode mana yang mampu memberikan laju korosi terkecil

namun juga baik dari segi yang lain. Berikut merupakan pengujian merusak yang

dilakukan pada penelitian ini.

2.4.1 Metallography (mikro etsa)

Metalografi merupakan suatu metode untuk menyelidiki struktur logam

dengan menggunakan mikroskop optis dan mikroskop elektron. Sedangkan

struktur yang terlihat pada mikroskop disebut mikrostruktur. Pengamatan

tersebut dilakukan terhadap specimen yang telah diproses sehingga bisa diamati

dengan pembesaran tertentu. Untuk mikroskop elektron order perbesaran

adalah 500-3000 kali sedangkan untuk mikroskop optik order perbesaran

adalah 100-1000 kali.

Agar permukaan logam dapat diamati secara Metalografik, maka terlebih

dahulu dilakukan persiapan sebagai berikut :

1. Pemotongan Specimen

Pada tahap ini, diharapkan spesimen dalam keadaan datar, sehingga

memudahkan dalam pengamatan.

2. Grinding dan Polishing

Tahap grinding dan polishing ini bertujuan untuk membentuk permukaan

spesimen agar rata. Grinding dilakukan dengan cara menggosok spesimen

pada mesin hand grinding yang diberi kertas gosok dengan ukuran grid

yang paling kasar (grid 320) sampai yang paling halus. Sedangkan

polishing sendiri dilakukan dengan menggosokkan specimen diatas mesin

polishing machine yang dilengkapi dengan kain wol yang diberi serbuk

alumina. Panambahan serbuk alumina ini bertujuan untuk lebih

mengahaluskan permukaan spesimen sehingga akan lebih mudah dilakukan

metalografi.

16

3. Etsa (Etching)

Proses etsa ini pada dasarnya adalah proses korosi atau mengorosikan

permukaan spesimen yang telah rata karena proses grinding dan polishing

menjadi tidak rata lagi. Ketidakrataan permukaan spesimen ini

dikarenakan kecepatan pelarutan yang berbeda, sehingga meninggalkan

bekas permukaan dengan orientasi sudut yang berbeda pula. Pada

pelaksanaannya, proses etsa ini dilakukan dengan cara mencelupkan

spesimen pada cairan etsa dimana tiap jenis logam mempunyai masing-

masing cairan etsa /etching reagent.

Setelah permukaan spesimen dietsa, maka spesimen tersebut siap untuk

diamati di bawah mikroskop dan pengambilan foto Metallography. Pengamatan

Metalografi pada dasarnya adalah melihat perbedaan intensitas sinar pantul

permukaan logam yang dimasukkan ke dalam mikroskop sehingga terjadi gambar

yang berbeda (gelap, agak terang, terang). Dengan demikian apabila seberkas

sinar dikenakan pada permukaan spesimen maka sinar tersebut akan dipantulkan

sesuai dengan orientasi sudut permukaan bidang yang terkena sinar. Semakin

tidak rata permukaan, maka semakin sedikit intensitas sinar yang terpantul ke

dalam mikroskop.

2.4.2 Hardness test

Hardness Test adalah pengujian untuk mengetahui nilai kekerasan

sebuah material untuk menahan penekanan permukaan di bawah kondisi

pengujian standard atau menerima beban tanpa mengalami deformasi

plastis yaitu tahan terhadap identasi, goresan, aus dan abrasi.

Ada beberapa metode pengujian kekerasan yang digunakan untuk

menguji kekerasan logam, yaitu :

1. Metode Pengujian Kekerasan Brinell

2. Metode Pengujian Kekerasan Vickers

3. Metode Pengujian Kekerasan Rockwell

17

Dari ketiga metode yang tersebut di atas, yang biasanya digunakan

hanya dua saja, yaitu Brinell dan Vickers. Gambar 2.3 dibawah ini

menjelaskan jenis pengujian kekerasan dan cara menghitung besarnya nilai

kekerasan.

Gambar 2.3 Jenis-Jenis Pengujian Hardness

Tujuan dari pengujian Hardness yaitu :

Mengevaluasi ketahanan material terhadap penekanan permanen.

Mengevaluasi pengaruh perlakuan panas terhadap kekerasan.

Memperkirakan kuat tarik sebuah marerial.

Kekerasan suatu bahan merupakan sifat mekanik yang penting, karena

kekerasan dapat digunakan untuk mengetahui sifat mekanik yang lain, yaitu

strenght (kekuatan). Karena nilai kekuatan tarik yang dimiliki suatu material

dapat dikonversi dari kekerasannya. Semakin tinggi nilai kekerasannya

semakin tinggi pula kekuatan tariknya. Namun konversi ini hanya berlaku

rumusannya hanya pada carbon steell dan low alloy steel. Untuk stainless steel

yang termasuk pada baja paduan tinggi maka konversi ini tidak berlaku

sehingga perlu dibuktikan secara langsung dengan uji kekerasan.

18

Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada metode pengujian

kekerasan vickers adalah sebagai berikut :

1) Spesimen harus memenuhi persyaratan yaitu : Permukaan harus rata

dan halus dan dapat di tumpu dengan baik dan permukaan horizontal

2) Identor yang di gunakan adalah intan yang berbentuk piramid yang

beralas bujur sangkar dengan sudut puncak antara dua sisi yang

berhadapan adalah 136o seperti pada Gambar 2.4.

3) Pada dasarnya semua beban bisa digunakan, kecuali untuk plat yang

tipis harus digunakan beban yang ringan.

4) Nilai kekerasan pengujian ini dinyatakan dalam satuan DPH (Vickers

Diamond Pyramid Hardness) yang di hitung berdasarkan diagonal

identasi dengan persamaan sebagai berikut :

..................................................................... (2.1)

Dimana : P = Gaya Tekan (kgf) d = diagonal identasi (mm)

Gambar 2. 4 Identasi Vickers Hardness Test

19

2.5 Penelitian Terdahulu

Untuk mempermudah mengambil kesimpulan dalam penelitian dan

sebagai referensi pendukung dalam pembuatan alat yang akan rancang bangun,

penulis memiliki beberapa hasil penelitian dari tugas akhir mapun jurnal yang

dapat digunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 2.6 berikut:

Tabel 2.6 Penelitian serta Jurnal Terdahulu

Peneliti Judul Penelitian Tujuan Penelitian Hasil Penelitian Wahyu Putro

Raharajo

Pemanfaatan Oli

Bekas Dengan

Pencampuran Minyak Tanah

Sebagai Bahan

Bakar Pada

Atomizing Burner

Pemanfaatan oli bekas

sebagai bahan bakar pada

atomizing burner dengan penambahan minyak

tanah (10%, 20%,30%

dan 40%) pada oli bekas,

kebutuhan udara pada pembakaran di supply

oleh blower udara

dengan debit udara 8m

3/s.

Temperatur nyal

api tertinggi

diperoleh pada campuran 30%

minyak tanah

yang

menghasilkan nyala api

1388oC pada

tengah api.

Ariawan Wahyu

Pratomo

Rancang Bangun

Burner Berbahan

Bakar Oli Bekas Untuk Pengecoran

Kuningan

Merancang burner

dengan mekanisme

pemecah dan penghalus butiran bahan bakar

dengan pengaturan rasio

volume oli bekas dan udara (1:1, 1:2, 1:3, 1:4)

pada tekanan tertentu

(3,4,5,6,7 bar), sehingga mempermudah terjadinya

pengabutan

(atomizing)dan

pembakaran yang baik.

Temperatur

nyala api

maksimum (1280

oC) terjadi

pada tekanan

udara 7 bar dengan rasio oli

bekas dan udara

1:3.

20


21

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alir Metodologi Penelitian

Metode dalam penelitian ini dapat dilihat dalam flow chart pada Gambar 3.1

Gambar 3. 1 Diagram Alir Penelitian (Flowchart)

A

22

A

Gambar 3. 1 Diagram Alir Penelitian (Flowchart)

Running

alat

Running alat

pada spesimen

23

3.2 Alur Penelitian

Adapun alur penelitian sesuai dengan flow chat diatas dapat diperjelas

sesuai berikut :

3.2.1 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah merupakan langkah awal dimana dapat

menentukan tujuan serta pemikiran diadakannya penelian ini. Tahapan

ini berawal dari pemikiran serta pengamatan yang terjadi pada waktu

tertentu sehingga diadakan penelitian yang dapat diketahui tujuan serta

memberi manfaat bagi pihak-pihak tertentu dengan adanya penelitian

ini.

3.2.2 Studi Lapangan

Tahap studi lapangan ini merupakan pengamatan secara

langsung mengenai masalah yang terkait. Dalam hal ini pengamatan

secara langsung mesin serta proses reforming. Pada pengamatan ini

didapatkan suatu gambaran langsung proses reforming.

3.2.3 Studi Literatur

Tahapan selanjutnya merupakan tahapan studi literatur. Dimana

tahapan ini merupakan pengumpulan literatur-literatur yang berkaitan

dengan masalah yang dihadapi pada pengamatan lapangan khusus nya

pada parameter-parameter yang digunakan untuk proses pengerjaan

reforming dan pengolahan oli bekas.

3.2.4 Pengumpulan Data

Tahap ini merupakan tahapan dimana mengumpulkan semua

data yang berkaitan dengan studi lapangan maupun literatur yang

berkaitan dengan reforming, limbah oli serta material stainless steel tipe

304.

24

3.2.5 Desain Alat

Tahap ini merupakan tahapan dimana dilakukan penggambaran desain

alat dengan menggunakan software AUTOCAD berdasarkan hasil perhitungan

dan penentuan dimensi alat dan komponen pendukung yang akan digunakan.

Proses pembuatan desain diawali dengan membuat sketsa 2D menggunakan

pensil kemudian hasil sketsa akan digambar pada software AUTOCAD dengan

fitur 2D yang nantinya akan dikonversi menjadi gambar 3D/solid. Setelah

setiap komponen dari alat sudah tergambar maka akan diakukan proses

assembly menjadi satu bagian utuh. Hasil dari proses ini adalah desain 3D alat

secara utuh. Setelah itu proses desain dilanjutkan dengan membuat detail

drawing dari tiap komponen alat. Dari detail drawing harus ditentukan bagian

komponen yang harus dilakukan proses machining dan komponen mana yang

harus dilakukan pengadaan/pemesanan komponen siap rakit. Pembuatan detail

drawing ini berguna untuk memperjelas pada saat melakukan proses perakitan

dan proses machining.

1. General Design Alat

Berikut merupakan desain alat secara umum yang akan ditampilkan

pada Gambar 3.2. Dimana pada Gambar 3.2 menampilkan gambar desain

alat yang terdiri dari desain torch, desain fuel tank serta desain fuel tank

frame berikutnya akan diperjelas pada gambar selanjutnya untuk detail dari

tiap desain.

Gambar 3.2 General Design alat

25

2. Torch design

Pada desain torch ini, torch yang digunakan merupakan cutting torch

with 90o head, torch akan dimodifikasi sedemikin rupa sehingga dapat

mengatomisasi oli dengan baik. Atomisasi sendiri merupakan hal yang

sangat penting dalam suatu pembakaran, bahan bakar akan lebih mudah

terbakar jika sudah mengalami fase atomisasi. Proses atomisasi pada alat ini

ditunjang dengan semburan dari udara bertekanan ke outlet oli pada nozzle.

Modifikasi yang dilakukan pada alat ini yaitu :

a. Memodifiksi jalur inlet yang semula jalur oksigen diubah menjadi

jalur untuk udara bertekanan yang dimana udara bertekanan

tersebut berasal dari kompresor udara.

b. Membuat jalur untuk aliran oli. Pada penambahan jalur ini akan

menggunakan pipa kapiler, dimana pipa tersebut memanfaatkan

jalur inlet dari acetylene sebagai jalur inlet kemudian pipa kapiler

akan diposisikan sedemikian rupa (seperti pada Gambar 3.3 yang

berwarna merah) hingga masuk ke nozle torch.

c. Mekanisme dari pipa kapiler ke nozzle. Pada nozzle bagian bawah

akan dilubangi sedemikian rupa yang dimana lubang tersebut

akan digunakan untuk peletakan pipa kapiler (diilustrasikan pada

Gambar 3.4). Peletakan pipa kapiler pada bagian tersebut

bertujuan agar terjadi efek venturi. Efek venturi sendiri

dibutuhkan karena akan menjadi jalan masuk oli ke nozzle yang

notabene nozzle tersebut dialiri udara bertekanan.

d. Penambahan pipa kapiler berukuran ¾" pada ujung nozzle sebagai

jalur outlet dari api yang dihasilkan oleh alat. Pipa kalpiler

tersebut juga berfungsi sebagai pemanas dari hasil atomisasi

bahan bakar agar lebih mudah terbakar. Pemosisian pipa kapiler

tersebut memiliki sudut 135o (diilustrasikan pada Gambar 3.5).

26

Gambar 3.3 Torch Design

Gambar 3.4 Ilustrasi Modifikasi Nozzle

Gambar 3.5 Ilustrasi Posisi Pipa Kapiler

27

3. Fuel Tank Design

Pada bagian fuel tank merupakan modifikasi dari tabung pompa air yang

berkapasitas 18 liter. Tabung pompa air ini dipilih karena dapat menampung

oli dengan jumlah yang ideal yaitu kurang lebih 18 liter serta tabung ini

memiliki desain yang dapat mempermudah dalam proses instalasinya pada alat.

Tabung ini akan dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat ditambahkan

kran pengatur aliran bahan bakar dan wadah pengendap sebagai penampung

material pengotor yang mungkin terbawa oleh bahan bakar dan masuk ke

dalam tangki bahan bakar. Untuk gambaran modifikasi akan diilustrasikan

pada Gambar 3.6 berikut.

Gambar 3.6 Ilustrasi Modifikasi tabung pompa air sebagai fuel tank

28

4. Fuel Tank Frame

Fuel tank frame digunakan untuk menyangga sekaligus sebagai pilar dari

fuel tank, fuel tank diposisikan tinggi karena pada alat ini memanfaatkan gaya

grafitasi sebagai daya dorong untuk aliran bahan bakar. Fuel tank frame sendiri

terbuat dari tiga profil L yang memiliki panjang 2 meter serta dipasang penguat di

bagian tengah dan atas frame, cincin ini sebagai penghubung antar profil serta

tempat dudukan dari fuel tank yang akan diilustrasikan pada Gambar 3.7 berikut.

Gambar 3.7 Ilustrasi Fuel Tank Frame

29

3.2.6 Penentuan Alat dan Bahan

Tahap ini merupakan tahapan dimana penentuan alat dan bahan yang

akan digunakan dalam proses pembuatan alat yang disesuai dengan desain yang

telah ditentukan. Adapun bahan dan alatnya sebagai berikut

a. Torch

Torch yang digunakan merupakan torch untuk oxy acetylene cutting

dengan tipe 90o head. Seperti yang ditunjukkan Gambar 3.8 berikut

:

b. Pipa Kapiler

Pipa kapiler yang digunakan merupakan pipa kapiler dengan ukuran

outside diameter 2 mm. Dimana pipa kapiler ini akan digunakan

sebgai jalur dari oli. Seperti yang ditunjukkan Gambar 3.9 berikut :

Gambar 3.8 Cutting Torch

Gambar 3.9 Pipa Kapiler

30

c. Kompresor

Kompresor digunakan sebagai pemasok udara bertekanan yang

dibutuhkan oleh alat. Seperti yang ditunjukkan Gambar 3.10 berikut

d. Selang OAW

Selang ini digunakan sebagai media penyalur udara dari kompresor

ke alat serta penyalur oli dari tangki menuju ke alat. Seperti yang

ditunjukkan Gambar 3.11 berikut :

Gambar 3.10 Kompresor Udara

Gambar 3.11 Selang OAW

31

e. Tabung Pompa Air

Tabung Pompa Air digunakan sebagai tangki bahan bakar yang

dimana tabung yang digunakan yaitu tabung pompa air yang

berukuran 18 liter. Seperti yang ditunjukkan Gambar 3.12 berikut :

f. Kran

Kran digunakan sebagai pengatur aliran bahan bakar pada tangki

bahan bakar. Seperti yang ditunjukkan Gambar 3.13 berikut :

Gambar 3.12 Tabung Pompa air

Gambar 3.13 Kran

32

g. Flow meter Oksigen

Flow meter ini digunakan sebagai alat ukur debit aliran udara dari

kompresor yang digunakan pada alat, Seperti yang ditunjukkan

Gambar 3.14 berikut

h. Besi siku

Besi siku digunakan sebagai pilar pada fuel tank frame. Besi siku

yang digunakan berukuran 20x20x3. Seperti yang ditunjukkan

Gambar 3.15 berikut :

Gambar 3.15 Besi Siku

Gambar 3.14 Flow meter

33

i. Thermo gun / Thermometer Digital

Thermo gun / thermometer digital digunakan untuk mengukur suhu

api yang dihasilkan oleh alat. Seperti yang ditunjukkan Gambar

3.16 berikut :

3.2.7 Rancang Bangun

Tahap ini merupakan tahapan lanjut setelah tahap desain alat dan tahap

penentuan bahan. Selanjutnya adalah pengadaan alat dan bahan yang

dibutuhkan untuk mendukung pembuatan alat. Melakukan proses machining

pada komponen yang telah ditentukan, serta perakitan alat. Melakukan uji

kinerja pada alat, jika masih terdapat kesalahan maka harus dilakukan

perbaikan, modifikasi, agar tiap-tiap komponen bekerja sebagaimana

seharusnya.

3.2.8 Pengisian Bahan Bakar

Tahap ini merupakan tahapan dimana setelah alat selesai dirakit sesuai

dengan desain maka alat akan diisi oleh bahan bakar yang dimana bahan bakar

yang akan digunakan terdiri dari empat jenis yaitu :

1. Bahan Bakar A

Bahan bakar A merupakan bahan bakar yang terbuat dari campuran

hasil sulingan oli dengan Pertalite. Yang dimana penambahan

pertalite ini bertujuan untuk memperbesar daya bakar dari Bahan

Bakar A. Dimana Bahan Bakar A ini memiliki kandungan Pertalite

10-20%.

Gambar 3.16 Thermometer

34

2. Bahan Bakar B

Bahan bakar B merupakan bahan bakar yang terbuat dari oli bekas

motor yang dilakukan proses penyulingan. Hasil penyulingan oli

tersebut peneliti sebut dengan Bahan Bakar B

3. Bahan Bakar C

Bahan bakar C merupakan bahan bakar yang terbuat dari campuran

oli dengan Pertalite. Yang dimana penambahan pertalite ini bertujuan

untuk memperbesar daya bakar dari Bahan Bakar C. Dimana Bahan

Bakar C ini memiliki kandungan Pertalite 20-30%.

4. Bahan Bakar D

Bahan bakar D merupakan bahan bakar yang terbuat dari oli bekas

motor yang dilakukan proses penyaringan dan pengendapan.

3.2.9 Pengukuran Temperatur

Tahap ini merupakan tahapan dimana pengukuran dilakukan pada alat.

Pengukuran ini meliputi Temperatur yang dapat dicapai oleh tiap tiap varian

bahan bakar. Apakah tiap-tiap varian bahan bakar tersebut dapat mencapai suhu

yang disyaratkan dalam process instruction yaitu 475oC. Prosedur pengujian alat

adalah sebagai berikut :

1) Tangki diisi dengan bahan bakar

2) Menghidupkan kompresor

3) Mengatur perbandingan udara dan bahan bakar dengan kran pengatur

4) Melakukan penyalaan dengan api setelah bahan bakar sudah

terkabutkan pada ujung nozzle

5) Mengukur suhu nyala api dengan thermometer digital ataupun thermo

gun setelah nyala api kontinyu

Pengujian dilakukan dengan variasi parameter sebagai berikut :

1) Bahan bakar (A, B, C dan D).

2) Tekanan udara ( 5 dan 6 bar).

3) Perbandingan campuran antara bahan bakar dan udara (1:250, 1:500).

35

3.2.10 Uji Coba pada Spesimen

Setelah melakukan pengukuran nyala api pada alat selanjutnya dilanjutkan

dengan uji coba pada spesimen yang dimana spesimen yang digunakan ialah

stainless steel tipe 304. Sebelum mekakukan pengujian maka harus menentukan

cutting plan material sebelum material dipotong untuk membagi sesuai ukuran

dari tiap-tiap spesimen uji. Material akan dibagi menjadi beberapa bagian untuk

pengujian dan ditunjukkan pada Gambar 3.18 berikut:

Gambar 3.18 Cutting Plan

36

Ilustrasi uji coba pada material akan ditunjukkan pada Gambar 3.19

berikut :

3.2.11 Pengujian Microetsa & Hardness pada Material

Untuk mengetahui bagaimana dampak dari penggunaan oli bekas pada

proses reforming baik yang dilakukan filtrasi maupun yang dilakukan distilasi

pada stainless steel 304 maka akan dilakukan pengujian pada spesimen penelitian.

Jenis pengujian yang dilakukan termasuk pengujian yang merusak atau

destructive test.

1. Mikro Etsa

Pengujian struktur mikro ini dilakukan untuk mengetahui apakah

terdapat unsur karbon dari oli yang masuk ke dalam material. Pengujian

struktur mikro ini juga digunakan sebagai bukti pendukung dan bukti

visual pada penelitian ini.

Pada pengujian ini setiap spesimen akan diambil titik sample yang

berdekatandengan daerah pemanasan oleh alat lalu akan dilakukan uji

struktur mikro menggunakan mikroskop kemudian dibandingkan dengan

stuktur mikro dari stainless steel tipe 304 yang tidak mengalami

pemanasan tersebut, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.20 berikut

ini

Gambar 3.19 Ilustrasi uji coba

37

Gambar 3.20 Titik Pengambilan Data Uji Struktur Mikro

2. Micro Hardness test

Pengujian hardness ini dilakukan untuk mengetahui apakah penggunaan

dari oli bekas pada reforming akan berdampak pada kekerasan stainless steel 304.

Pengujian kekerasan ini juga digunakan sebagai bukti pendukung dan bukti visual

pada penelitian ini. Pada dasarnya kekerasan merupakan kemampuan suatu

material untuk menerima beban tanpa mengalami deformasi plastis yaitu terhadap

identasi, tahan terhadap goresan, tahan terhadap aus, tahan terhadap pengikisan

(abrasi).

Pada penelitian ini hardness test dilakukan dengan metode Vickers, dengan

pengambilan 3 titik, yakni 3 titik pada bagian permukaan spesimen yang dekat

dengan sumber panas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.3 kemudian

dibandingkan dengan nilai kekerasan dari stainless steel tipe 304 yang tidak

mengalami pemanasan tersebut. dimana procedure hardness test mengacu pada

ASTM E384. Vickers hardness methode digunakan dengan daya 1 gf sampai 1000

gf.

Daerah

pemanasan Titik

pengambilan

38

Gambar 3.21 Titik-titik Pengambilan Nilai Kekerasan

Titik

pengambilan

Daerah

pemanasan

39

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 UNIT ALAT

Setelah melakukan perancangan serta pembangunan atau pembuatan

alat untuk reforming dengan media bahan bakar oli maka hasil akhir alat ialah

seperti yangdi tunjukkan pada Gambar 4.1 dibawah ini

Gambar 4.1 Hasil Akhir Alat

40

4.2 REFORMING

4.2.1 Proses Reforming

Proses reforming dilakukan dengan mengacu pada Process

Instruction reforming (bisa dilihat pada Lampiran). Proses reforming

dilakukan pada material stainless steel 304 yang memiliki ketebalan 3

mm. Proses reforming ini menerapkan variasi bahan bakar (oli bekas),

tekanan udara serta rasio perbandingan udara dengan oli. Berikut

merupakan kodefikasi dari variabel – variabel tersebut.

Kodefikasi Bahan Bakar

A : Hasil sulingan oli yang ditambahkan bahan bakar motor

10 – 20%

B : Oli yang telah dilakukan proses penyulingan

C : Oli bekas yang ditambahkan bahan bakar motor 20 – 30%

D : Oli bekas yang telah dilakukan proses penyaringan

Kodefikasi tekanan udara

5 : tekanan udara kompresor 5 bar

6 : tekanan udara kompresor 6 bar

Kodefikasi rasio perbandingan udara dan oli

X : rasio 250 (udara) : 1 (oli)

Y : rasio 500 (udara) : 1 (oli)

41

4.2.2 Hasil Reforming

Setelah proses reforming dengan alat yang berbahan bakar oli bekas pada

material stainless steel tipe 304 maka hasil yang didapatkan ialah seperti Gambar

4.2 berikut ini

Oli bekas 100%

5 bar

1:250

Oli bekas 100%

6 bar

1:250

Oli bekas 100%

5 bar

1:500

Oli bekas 100%

6 bar

1:500

Oli bekas 70%

Pertalite 30%

5 bar

1:250

Oli bekas 70%

Pertalite 30%

6 bar

1:250

Oli bekas 70%

Pertalite 30%

5 bar

1:500

Oli bekas 70%

Pertalite 30%

6 bar

1:500

Destilated oil

100%

5 bar

1:250

Destilated oil

100%

6 bar

1:250

Destilated oil

100%

5 bar

1:500

Destilated oil

100%

6 bar

1:500

Destilated oil

80%

Pertalite 20%

5 bar

1:250

Destilated oil

80%

Pertalite 20%

6 bar

1:250

Destilated oil

80%

Pertalite 20%

5 bar

1:500

Destilated oil

80%

Pertalite 20%

6 bar

1:500

Gambar 4.2 Hasil reforming pada material

Pada hasil diatas terlihat perbedaan dari penggunaan tiap - tiap bahan

bakar pada proses reforming. Pada baris pertama yang merupakan material yang

dilakukan proses reforming dengan menggunakan bahan bakar oli yang hanya

42

dilakukan penyaringan terlihat material tersebut menghitam. Pada dua kolom baris

pertama sebelah kiri terlihat memiliki warna hitam yang lebih pekat jika

dibandingkan dua kolom baris pertama sebelah kanan ini mengindikasikan bahwa

rasio 1:500 lebih baik dari pada rasio 1:250 karena pada rasio 1:500 lebih banyak

udara yang bercampur dengan bahan bakar. Pada bahan bakar ini juga sulit untuk

mencapai suhu reforming.

Pada baris kedua yang merupakan material yang dilakukan proses

reforming dengan menggunakan bahan bakar oli yang ditambahkan bahan bakar

nampak warna hitam mengalami penurunan yang drastis jika dibandingkan

dengan baris pertama. Warna hitam yang sedikit ini mengindikasikan pembakaran

bahan bakar C lebih baik dari pada bahan bakar D. Pada dua kolom baris pertama

sebelah kiri terlihat memiliki warna hitam yang lebih pekat jika dibandingkan dua

kolom baris pertama sebelah kanan ini mengindikasikan bahwa rasio 1:500 lebih

baik dari pada rasio 1:250 karena pada rasio 1:500 lebih banyak udara yang

bercampur dengan bahan bakar.

Pada baris ketiga yang merupakan material yang dilakukan proses

reforming dengan menggunakan bahan bakar dari hasil penyulingan oli bekas

nampak warna hitam mengalami penurunan yang drastis jika dibandingkan

dengan baris kedua. Warna hitam yang sedikit dan cenderung sangat sedikit ini

mengindikasikan pembakaran bahan bakar B lebih baik dari pada bahan bakar C.

Pada dua kolom baris pertama sebelah kiri terlihat memiliki warna hitam yang

lebih pekat jika dibandingkan dua kolom baris pertama sebelah kanan ini

mengindikasikan bahwa rasio 1:500 lebih baik dari pada rasio 1:250 karena pada

rasio 1:500 lebih banyak udara yang bercampur dengan bahan bakar.

Pada baris keempat yang merupakan material yang dilakukan proses

reforming dengan menggunakan bahan bakar dari hasil penyulingan oli bekas

yang kemudian ditambah bahan bakar nampak hasilnya cenderung identik dengan

baris ketiga. Hasil yang identik ini mengindikasikan penambahan bahan bakar

motor pada bahan bakar hasil penyulingan oli ini tidak terlalu berdampak pada

hasil . Pada dua kolom baris pertama sebelah kiri terlihat memiliki warna hitam

yang lebih pekat jika dibandingkan dua kolom baris pertama sebelah kanan ini

43

mengindikasikan bahwa rasio 1:500 lebih baik dari pada rasio 1:250 karena pada

rasio 1:500 lebih banyak udara yang bercampur dengan bahan bakar

4.3 Pengujian

Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengujian kekerasan

(hardness test) dan pengujian stuktur mikro

4.3.1 Hardness test

Pengujian kekerasan dilakukan dengan metode Vicker, dengan

menggunakan beban sebesar 500 gf dan waktu identasi selama 10 detik. Setiap

spesimen dilakukan identasi sebanyak 3 titik, yaitu 3 titik di daerah yg dekat

dengan daerah pemanasan yg berjarak 0.1 mm dari permukaan yg dipanaskan

Ilustrasi daerah identasi akan ditunjukan seperti

pada Gambar 4.3 berikut ini

Gambar 4.3 Titik-titik Pengambilan Nilai Kekerasan

Hasil dari pengujian kekerasan

Data yang diperoleh dari hasil pngujian akan digunakan untuk mengetahui

akan digunakan untuk mengetahui besar nilai kekerasan pada material yang

telah dilakukan proses forming. Semua data hasil pengujian kekerasan akan

dijelaskan pada tabel dan gambar dibawah.

a. Spesimen hasil reforming bahan bakar A

Berikut ini adalah hasil pengujian kekerasan pada specimen BM, A5X,

A6X, A5Y dan A6Y. Nilai kekerasan akan ditunjukan pada Tabel 4.1

berikut

Daerah

pemanasan

Titik pengambilan

44

Tabel 4.1 Nilai kekerasan spesimen BM, A5X, A6X, A5Y dan A6Y

BM A5X A6X A5Y A6Y

I 201,1 208,4 203,5 200,2 210,9

II 212,5 204,7 209,7 212,2 206,5

III 215,8 205,6 210,3 199,6 210,3

Sumber : Hasil penelitian, 2019

Grafik nilai kekerasan pada spesimen BM, A5X, A6X, A5Y dan A6Y dapat

dilihat dari Gambar 4.4 berikut :

Gambar 4.4 Grafik nilai kekerasan spesimen BM, A5X, A6X, A5Y dan A6Y

b. Spesimen hasil reforming bahan bakar B

Berikut ini adalah hasil pengujian kekerasan pada spesimen BM, B5X,

B6X, B5Y dan B6Y. Nilai kekerasan akan ditunjukan pada Tabel 4.2

berikut

Tabel 4.2 Nilai kekerasan spesimen BM, B5X, B6X, B5Y dan B6Y

BM B5X B6X B5Y B6Y

I 201,1 193,1 197,6 199,6 203,2

II 212,5 218,8 215,1 206,5 216,1

III 215,8 200,2 203,2 209 195,6


50

65

80

95

110

125

140

155

170

185

200

215

230

245

BM A5X A6X A5Y A6Y

I

II

III Nil

ai K

eker

asan

(H

V)

GRAFIK NILAI KEKERASAN SPESIMEN BM, A5X, A6X, A5Y dan A6Y

45

Grafik nilai kekerasan pada spesimen B5X, B6X, B5Y dan B6Y dapat dilihat

dari Gambar 4.5 berikut :

Gambar 4.5 Grafik nilai kekerasan spesimen BM, B5X, B6X, B5Y dan B6Y

c. Spesimen hasil reforming bahan bakar C

Berikut ini adalah hasil pengujian kekerasan pada spesimen C5X, C6X,

C5Y dan C6Y. Nilai kekerasan akan ditunjukan pada Tabel 4.3 berikut

Tabel 4.3 Nilai kekerasan spesimen BM, C5X, C6X, C5Y dan C6Y

BM C5X C6X C5Y C6Y

I 201,1 212,8 193,1 206,8 188,9

II 212,5 194,7 210 194,5 210,6

III 215,8 209 208,4 213,5 214,1


Grafik nilai kekerasan pada spesimen BM, C5X, C6X, C5Y dan C6Y dapat


50

65

80

95

110

125

140

155

170

185

200

215

230

245

BM B5X B6X B5Y B6Y

I

II

III

Nil

ai K

eker

asan

(H

V)

GRAFIK NILAI KEKERASAN SPESIMEN BM, B5X, B6X, B5Y dan B6Y

46

Gambar 4.6 Grafik nilai kekerasan spesimen BM, C5X, C6X, C5Y dan C6Y

d. Spesimen hasil reforming bahan bakar D

Berikut ini adalah hasil pengujian kekerasan pada spesimen D5X, D6X,

D5Y dan D6Y. Nilai kekerasan akan ditunjukan pada Tabel 4.4 berikut

Tabel 4.4 Nilai kekerasan spesimen BM, D5X, D6X, D5Y dan D6Y

BM D5X D6X D5Y D6Y

I 201,1 209,7 210,6 218,8 216,1

II 212,5 217,8 211,6 199,3 204,1

III 215,8 203,5 199,6 206,2 199,6


Grafik nilai kekerasan pada specimen BM, D5X, D6X, D5Y dan D6Y dapat


50

65

80

95

110

125

140

155

170

185

200

215

230

245

BM C5X C6X C5Y C6Y

I

II

III

Nil

ai K

eker

asan

(H

V)

GRAFIK NILAI KEKERASAN SPESIMEN BM, C5X, C6X, C5Y dan C6Y

47

Gambar 4.7 Grafik nilai kekerasan spesimen BM, D5X, D6X, D5Y dan D6Y

Dari hasil pengujian pada seluruh spesimen dapat dilihat bahwa pengaruh

variasi bahan bakar (Bahan bakar A,B,C dan D), variasi tekanan udara (tekanan

udara 5 bar dan 6 bar) serta variasi rasio oli dengan udara ( rasio 1:250 dan 1:500)

yang diterapkan tidak berdampak pada kekerasan material stainless steel 304. Ini

dapat dilihat dari nilai kekerasan spesimen spesimen yang tidak berbeda jauh jika

dibandingkan dengan nilai kekerasan material yang belum dilakukan proses

reforming. Karena pada Stainless steel austenitic convensional (seperti tipe 301,

302, 303, 304, 305, 308, 309, 310, 316, dan 317) tidak dapat dikeraskan dengan

perlakuan panas, tetapi akan mengeras akibat cold working.

50

65

80

95

110

125

140

155

170

185

200

215

230

245

BM D5X D6X D5Y D6Y

I

II

III

Nil

ai K

eker

asan

(H

V)

GRAFIK NILAI KEKERASAN SPESIMEN BM, D5X, D6X, D5Y dan D6Y

48

4.3.2 Struktur Mikro

Pengujian Foto Mikro dilakukan untuk mengetahui struktur pada

spesimen apakah ada perubahan jika dibandingkan dengan struktur mikro

material sebelum proses reforming dengan media bahan bakar A, B, C

maupun D. Hasil foto mikro dapat dilihat pada Gambar 4.9 – Gambar 4.13

berikut ini

Pembesaran

200X

I

II

III

Gambar 4.9 Foto Mikro Spesimen sebelum Proses Reforming

49

Foto mikro dari material yang telah dilakukan proses reforming dengan

bahan bakar A (hasil sulingan oli + 30% bahan bakar)

Pembesaran

100X 200X

A5X

A6X

A5Y

A6Y

Gambar 4.10 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar A

Dari sajian gambar struktur mikro diatas dapat dlilihat bahwa struktur

mikro tidak mengalami perubahan yang signifikan jika dibandingkan

dengan struktur mikro material yang belum dilakukan proses reforming

50


bahan bakar B (hasil sulingan oli)

Pembesaran

100X 200X

B5X

B6X

B5Y

B6Y

Gambar 4.11 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar B



dengan struktur mikro material yang belum dilakukan proses reforming.

51


bahan bakar C (oli + 20% bahan bakar).

Pembesaran

100X 200X

C5X

C6X

C5Y

C6Y

Gambar 4.12 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar C




52


bahan bakar D (oli bekas)

Pembesaran

100X 200X

D5X

D6X

D5Y

D6Y

Gambar 4.13 Foto Mikro Spesimen Reforming Bahan Bakar D

Dari sajian gambar struktur mikro diatas dapat dilihat bahwa struktur



53

4.3.3 Pencapaian suhu yang dihasilkan alat

Untuk memenuhi persyaratan minimum proses reforming maka alat harus

dapat menghasilkan panas minimum 475oC, ini sesuai dengan suhu yang

tercantum pada Process Instruction : Reforming of Stainless Steel Frame on Roof.

Berikut merupakan gambar bukti capaian suhu yang dapat dicapai oleh oli bekas.

Gambar 4.14 Capaian suhu alat berbahan bakar oli bekas

Dari sajian gambar diats dapat dilihat bahwa alat berbahan bakar oli bekas dapat

memenuhi kriteria suhu minimum yang disyaratkan oleh Process Instruction :

Reforming of Stainless Steel Frame on Roof yaitu 475oC sehingga alat berbahan

bakar oli bekas ini dapat menggantikan oxy acetylene pada proses reforming.

4.4 Estimasi biaya alat

Perbandingan estimasi pada alat oxy acetylene dan alat oli bekas. Berikut

merupakan tabel dari perbandingan harga pada pada alat oxy acetylene dan alat oli

bekas. Perbandingan estimasi biaya dapat dlihat pada Tabel 4.9 dan 4.10 dibawah

ini

54

Tabel 4.9 Estimasi biaya Oxy acetylene

Oxy Acetylene

Nama Harga Satuan Kebutuhan Satuan Total Harga

Tabung

oksigen Rp750.000 Unit 1 Unit Rp750.000

Tabung

acetylene Rp1.500.000 Unit 1 Unit Rp1.500.000

Regulator

oksigen Rp199.000 Unit 1 Unit Rp199.000

Regulator

acetylene Rp230.000 Unit 1 Unit Rp230.000

Selang Rp30.000 meter 5 meter Rp150.000

Torch Rp315.000 Unit 1 Unit Rp315.000

(Consumable)

Oksigen Rp30.000 Tabung 0.2 Tabung Rp6.000

(Consumable) Acetylene

Rp350.000 Tabung 0.2 Tabung Rp70.000

Total Biaya Rp3.220.000

Sumber: Dokumen Pribadi

Tabel 4.10 Estimasi biaya oli bekas

Nama Harga Satuan Kebutuhan Satuan Total Harga

Tabung

pompa air Rp175.000 Unit 1 Unit Rp175.000

Profil L Rp86.000 Unit 1 Unit Rp86.000

Selang Rp30.000 meter 5 meter Rp150.000

Torch Rp315.000 Unit 1 Unit Rp315.000

Shock drat,

pipa kapiler,

kran dsb

Rp150.000 unit 1 unit Rp150.000

Kompresor Rp1.190.000 Unit 1 Unit Rp1.190.000

(Consumable)

Oli Bekas Rp1.500 liter 5 liter Rp7.500

(Consumable)

Pertalite Rp7.800 liter 2 liter Rp15.600

Total Biaya Rp2.089.100

Sumber: Dokumen Pribadi

Data-data pada tabel diatas didapatkan dari marketplace per tanggal

21 Agustus 2019. Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa penggunaan dari oli bekas

lebih murah dan menguntungkan karena pada biaya pengadaan part - part alat oli

bekas lebih murah yakni dengan harga Rp 2.087.000, sedangkan untuk pengadaan

alat oxy acetylene memerlukan biaya sebesar Rp 3.220.000, selisih dari pengadaan

kedua alat ini yakni sekitar Rp 1.00.000. Sedangkan pada estimasi biaya bahan

55

bakar per-harinya terlihat harga bahan bakar oli bekas jauh lebih murah yakni

hanya dengan harga Rp 23.100 untuk memenuhi kebutuhan alat dalam sehari.

Sedangkan untuk kebutuhan bahan bakar pada oxy acetylene diperlukan biaya

sebesar Rp 76.000 untuk memenuhi kebutuhan bahn bakar alat dalam sehari. Dari

uraian tersebut menunjukan bahwa dari segi perhitungan biaya reforming dengan

bahan bakar oli bekas dapat menggantikan reforming dengan oxy acetylene karena

biaya yang diperlukan lebih sedikit.

56


57

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penyajian data serta analisa hasil pengujian dapat ditarik

kesimpulan antara lain

1. Variasi bahan bakar oli bekas yang digunakan pada reforming tidak

berdampak pada struktur mikro dan nilai kekerasaan material stainless

steel 304.

2. Variasi tekanan udara yang digunakan pada reforming tidak berdampak

pada struktur mikro dan nilai kekerasaan material stainless steel 304.

3. Variasi rasio oli bekas & udara yang digunakan pada reforming tidak

berdampak pada struktur mikro dan nilai kekerasaan material stainless

steel 304.

4. Reforming berbahan bakar oli bekas ini dapat dijadikan sebagai pengganti

proses reforming konvensional yang menggunakan oxy acetylene. Karena

suhu yang dihasilkan oleh oli bekas dapat memenuhi kebutuhan suhu pada

proses reforming yang memerlukan suhu 475oC. Dan pada estimasi biaya

penggunaan oli bekas lebih muran jika dibandingkan dengan oxy acetylene

pada proses reforming.

5.2 Saran

Dalam pengerjaan tugas akhir ini masih terdapat kekurangan-kekurngan

sehingga nantinya dapat menjadi bahan evaluasi dan dapat dikembangkan

lebih baik lagi. Beberapa saran yang perlu diperhatikan untuk dapat mencapai

hasil yang lebih maksimal, antara lain:

1. Menambah variasi takaran bahan bakar motor pada oli.

2. Menambah variasi rasio oli dan udara.

3. Mengaplikasikan refoming berbahan bakar oli bekas pada material selain

autenitic stailess steel.

58


59

DAFTAR PUSTAKA

AK Steel. 2007. 304/304L Stainless Steel.pdf.

Hasyim,U.H., 2016. Review Kajian Adsorbsi dalam Pelumas Bekas dan Prospek

Pemanfaatan sebagai Bahan Bakar. Jurnal Konversi - Universitas

Muhammadiyah Jakarta, 5 (1),11-16.

Lippold J.C., Kotecki D.J. 2005. Welding Metallurgy and Weldability of Stainless

Steel, Wiley.

Pratomo,A.W., 2012. Rancang Bangun Burner Berbahan Bakar Oli Bekas untuk

Pengecoran Kuningan. Jurnal Rekayasa Mesin-Politeknik Negeri Semarang,

6 (4),112-115.

Raharjo,W.P., 2009. Pemanfaatan Oli Bekas dengan Pencampuran Minyak Tanah

sebagai Bahan Bakar pada Atomizing Burner. Jurnal Penelitian Sains &

Teknologi Universitas Sebelas Maret Surakarta, 10 (2), 156-168.

Rifa’i, Miftachul Jannah Umza. 2018. Pengaruh proses reforming pada

sambungan Resistance Spot Welding material SUS 201 dn Sus 304 terhadap

struktur mikro, laju korosi dan nilai kekerasan. Politeknik Perkapalan

Negeri Surabaya

SURDIA, T., SAITO, S., 1992, Pengetahuan Bahan Tehnik, cetakan kedua, PT.

Pradnya Paramita, Jakarta.

61

LAMPIRAN A

PROCESS INSTRUCTION : REFORMING OF STAINLESS STEEL

FRAME ON ROOF

65

LAMPIRAN B

MILL CERTIFICATE

PEMANFAATAN OLI BEKAS SEBAGAI FUEL PENGGANTI ...repository.ppns.ac.id/2507/1/0715040036 - Mohammad Yusuf...1 TUGAS AKHIR (607408A) PEMANFAATAN OLI BEKAS SEBAGAI FUEL PENGGANTI OXY

Documents