Cara Memperbaiki Retakan Las pada Struktur Baja

Perbaikan retak las pada struktur baja merupakan tugas kritis yang memerlukan perencanaan, pelaksanaan, dan inspeksi yang cermat untuk memastikan integritas struktural pulih dan retak tidak kembali. Ini adalah pekerjaan untuk struktur kritis dan HARUS SELALU dilakukan oleh tukang las yang berkualifikasi sesuai dengan prosedur yang disetujui di bawah pengawasan insinyur atau inspektur berpengalaman.

Perbaikan Retakan pada Sambungan Las Struktur Baja

1. Penilaian dan Perencanaan:

Keselamatan Dahulu: Terapkan semua tindakan pencegahan keselamatan yang diperlukan. Hal ini meliputi penggunaan Alat Pelindung Diri (APD) yang tepat (topeng las, sarung tangan, pakaian pelindung, respirator jika diperlukan), pemantauan kebakaran, ventilasi, izin kerja panas, prosedur penguncian/penandaan jika berada di dekat mesin, dan pengamanan area.

Identifikasi Retakan: Tentukan lokasi retakan dengan tepat. Tentukan luasnya secara keseluruhan (panjang, kedalaman, dan apakah retakan menembus ketebalan material). Metode Pengujian Non-Destruktif (NDT) seperti Pengujian Partikel Magnetik (MT), Pengujian Penetran Cair (PT), atau Pengujian Ultrasonik (UT) seringkali diperlukan untuk menemukan ujung retakan dengan akurat.

Tentukan Penyebab (Sangat Penting!): Ini adalah LANGKAH PALING PENTING untuk mencegah kekambuhan. Mengapa retakan terbentuk?

Kelelahan: Beban siklik yang menyebabkan inisiasi dan penyebaran retakan.

Stres Sisa Tinggi: Dari proses pengelasan atau fabrikasi asli.

Embrittlement Hidrogen: Hidrogen yang terperangkap dalam las/Zona Terpengaruh Panas (HAZ). Sering menyebabkan retakan tertunda (berjam-jam atau berhari-hari setelah pengelasan).

Kualitas Las Buruk: Kurangnya fusi, kurangnya penetrasi, porositas, inklusi slag yang bertindak sebagai pemicu tegangan.

Prosedur Las Salah: Bahan las yang salah, suhu prapanaskan/antar lapisan yang salah, parameter yang salah.

Desain Sambungan Buruk: Menimbulkan konsentrasi tegangan.

Overload: Struktur terkena beban melebihi kapasitas desainnya.

Cacat Logam Dasar: Lapisan atau inklusi dalam baja itu sendiri.

Konsultasikan Kode dan Standar: Merujuk pada kode las yang relevan (misalnya, AWS D1.1 Structural Welding Code – Steel, Eurocode 3, dll.) dan spesifikasi proyek untuk persyaratan terkait perbaikan retak.

Kembangkan Prosedur Perbaikan: Berdasarkan penyebab, jenis material, ketebalan, lokasi, dan persyaratan kode, spesifikasi prosedur pengelasan (WPS) yang rinci untuk perbaikan harus dikembangkan atau dipilih. Hal ini mencakup:

Metode pengangkatan retak.

Rincian persiapan sambungan.

Proses pengelasan (SMAW, FCAW, GMAW, SAW).

Jenis dan ukuran logam pengisi.

Persyaratan pemanasan awal.

Pengendalian suhu antar lapisan.

Perawatan Panas Pasca Las (PWHT) jika diperlukan.

Persyaratan Pengujian Non-Destruktif (NDT) sebelum, selama, dan setelah perbaikan.

Personel yang Berkualifikasi: Pastikan pengelas yang melakukan perbaikan memenuhi kualifikasi sesuai dengan WPS spesifik dan kode yang relevan. Pastikan teknisi dan inspektur NDT yang berkualifikasi terlibat.

2. Pelaksanaan Perbaikan:

Penghilangan Retak: Seluruh retakan, termasuk ujungnya, harus dihilangkan sepenuhnya. Hal ini biasanya dilakukan dengan:

Gouging: Air Carbon Arc Gouging (CAC-A) umum dilakukan dan efisien, tetapi membutuhkan kehati-hatian agar tidak memasukkan karbon berlebih ke dalam logam dasar (biasanya diikuti dengan penggerindaan). Plasma Arc Gouging (PAG) adalah pilihan lain.

Penggerindaan: Menggunakan roda abrasif. Lebih terkontrol tetapi lebih lambat, cocok untuk retakan yang lebih kecil atau penyelesaian setelah gouging.

(Opsional) Hentikan Pengeboran: Terkadang, lubang kecil dibor di ujung retakan sebelum gouging untuk membantu mengurangi tekanan dan mencegah penyebaran lebih lanjut selama penghilangan. Namun, metode utamanya adalah penggalian menyeluruh.

Verifikasi Penghilangan Retak: Setelah penggalian, lakukan NDT (biasanya MT atau PT) pada area yang digali/digerinda untuk memastikan 100% retakan telah dihilangkan. Jika masih ada indikasi, lanjutkan penghilangan dan periksa kembali.

Persiapan Sambungan: Bentuk area galian menjadi alur las yang sesuai (misalnya, alur V, alur U) sebagaimana ditentukan dalam WPS. Pastikan transisi yang mulus dan permukaan yang bersih. Bersihkan area tersebut secara menyeluruh (biasanya dengan pengasahan) hingga logam mengilap, bersihkan semua oksida, terak, oli, gemuk, dan kelembapan beberapa inci di sekitar zona perbaikan.

Pemanasan Awal (Jika Diperlukan): Lakukan pemanasan awal hingga suhu yang ditentukan (dari WPS) menggunakan obor atau pemanas induksi. Ukur suhu dengan benar (temp stick, pirometer) pada permukaan yang berdekatan dengan area las. Pertahankan pemanasan awal selama proses pengelasan. Pemanasan awal memperlambat laju pendinginan, mengurangi kekerasan dan risiko retak hidrogen.

Pengelasan:

Gunakan proses pengelasan, parameter (ampere, volt, kecepatan tempuh), dan bahan habis pakai yang ditentukan dalam WPS yang memenuhi syarat.

Gunakan praktik rendah hidrogen jika diperlukan (terutama untuk bagian yang lebih tebal atau baja dengan kekuatan lebih tinggi), termasuk penyimpanan dan penanganan elektroda/kawat rendah hidrogen yang tepat.

Gunakan teknik pengelasan yang tepat. Pertimbangkan untuk menggunakan teknik seperti pengelasan back-step atau rangkaian deposisi terkendali untuk mengelola masukan panas dan meminimalkan tegangan sisa.

Bersihkan secara menyeluruh di antara lintasan pengelasan (hilangkan semua terak).

Pertahankan suhu antar lintasan minimum yang ditentukan. Jangan biarkan lasan mendingin di bawah suhu pra-pemanasan/antar lintasan minimum di antara lintasan kecuali diizinkan oleh WPS (yang jarang terjadi selama lintasan pengisian utama).

Perlakuan Pasca-Pengelasan (Jika Diperlukan):

Pendinginan Terkendali: Biarkan lasan mendingin secara perlahan. Terkadang digunakan selimut termal.

Peening: Terkadang dapat ditentukan (dikendalikan dengan cermat) untuk menghasilkan tegangan tekan yang menguntungkan, tetapi harus menjadi bagian dari prosedur yang disetujui.

Perlakuan Panas Pasca-Pengelasan (PWHT): Jika diwajibkan oleh kode atau WPS (seringkali untuk penampang yang lebih tebal, mutu baja tertentu, atau kondisi layanan), panaskan seluruh area las atau komponen ke suhu tertentu selama durasi tertentu dan dinginkan dalam kondisi terkendali untuk menghilangkan tegangan sisa dan melunakkan struktur mikro.

3. Inspection and Finishing:

Inspeksi Visual (VT): Setelah pendinginan, lakukan inspeksi visual menyeluruh pada hasil las yang telah selesai untuk mendeteksi cacat seperti undercut, overlap, porositas permukaan, retakan, dan profil yang tepat.

Uji Non-Destruktif (NDT): Lakukan metode NDT yang ditentukan dalam WPS atau kode (seringkali MT, PT, UT, atau terkadang RT) setelah las mendingin (dan setelah PWHT, jika berlaku). Ini memverifikasi integritas internal dan permukaan las perbaikan. Kriteria penerimaan akan ditentukan oleh kode/spesifikasi yang berlaku.

Penggerindaan/Penyelesaian: Jika diperlukan untuk alasan struktural atau estetika, gerinda las hingga halus atau sesuai kontur yang ditentukan.

Pelapis Pelindung: Aplikasikan kembali cat atau pelapis pelindung lainnya sesuai kebutuhan agar sesuai dengan struktur di sekitarnya dan mencegah korosi.

4. Dokumentasi:

Simpan catatan detail seluruh proses perbaikan:

Lokasi dan deskripsi retakan awal.

Laporan NDT (sebelum, selama, setelah pelepasan, setelah pengelasan).

Temuan analisis penyebab.

Perbaikan WPS yang digunakan.

Identifikasi/kualifikasi tukang las.

Jenis bahan habis pakai dan nomor batch.

Suhu preheat dan interpass dicatat.

Grafik PWHT (jika ada).

Laporan inspeksi akhir dan tanda tangan.

Pertimbangan Utama:

Akar Masalah: Mengelas retakan atau tidak menghilangkannya sepenuhnya menjamin retakan akan muncul kembali, seringkali lebih parah dari sebelumnya. Mengatasi akar masalah (modifikasi desain, pengurangan beban, prosedur pengelasan yang lebih baik) sangatlah penting.

Material: Berbagai jenis baja memerlukan prosedur yang berbeda (misalnya, baja berkekuatan tinggi lebih sensitif terhadap retak hidrogen dan memerlukan kontrol pra-pemanasan/bahan habis pakai yang cermat).

Kendala: Pengelasan pada struktur yang sudah ada seringkali melibatkan pengendalian yang lebih tinggi daripada pengelasan selama fabrikasi awal, sehingga meningkatkan tegangan sisa dan risiko retak jika tidak ditangani dengan benar.

Memperbaiki retakan las merupakan tugas rekayasa yang kompleks. Selalu utamakan keselamatan, patuhi kode dan prosedur yang berlaku, dan gunakan personel yang berkualifikasi.