Perbedaan Pipa Seamless dengan Pipa Welded serta Proses Pembuatannya

Pipa besi mempunyai jenis, ukuran, dan bahan baku material yang sangat beragam. Anda tentu sudah mendengar jenis-jenis pipa besi seperti pipa welded, pipa stainless, pipa galvanis, pipa seamless, pipa hollow dan lain sebagainya. Banyak, kan? Setiap pipa ini faktanya dibuat untuk menyesuaikan fungsinya, silahkan simak di Jenis-jenis pipa dan fungsinya.

Gambar: perbedaan bentuk pipa seamless dan pipa welded

Hal ini juga berlaku untuk pipa seamless dan pipa welded yang terbilang identik. Walaupun sama berbahan dasar hot rolled steel dan berbentuk bulat, sesungguhnya kedua pipa ini sangat berbeda. Lalu apa sih perbedaan antara pipa welded dan pipa seamless? Jawaban yang paling mendasar yaitu proses pembuatannya.

Perbedaan Pipa Welded dan Pipa Seamless

Seperti kita ketahui, proses pembuatan pipa besi dapat dilakukan dengan banyak metode dan cara, termasuk metode welded dan metode seamless. Faktanya, proses pembuatan pipa dengan metode welded dan seamless merupakan yang populer dan sudah digunakan dalam beberapa dekade. Singkatnya, perbedaan pipa welded dan pipa seamless ada pada kelim yang berada di badan pipa.

Pipa welded disebut juga dengan pipa las merupakan pipa besi yang diproses dengan metode pengelasan. Pipa welded biasa dibuat dari plat atau strip baja yang disambung dengan menggulung dengan teknik las. Sambungan pipanya pun bermacam-macam, ada yang spiral dan ada yang lurus/longitudinal. Seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Gambar: spiral pipe welded

Plat atau strip baja dengan ketebalan tertentu akan digulung secara melingkar dengan mesin pelengkung plat atau mesin roll. Pada saat strip atau plat baja telah tergulung dan membentuk silinder, bagian sambungan akan di las dengan atau tanpa material pengisi logam / flux dan voila, pipa welded sudah selesai diproduksi.

Pengelasan pada pipa welded juga sangat beragam, teknik pengelasan yang sering dilakukan seperti mengalirkan arus listrik tegangan tinggi pada sambungan pipa menjadikan sambungan akan meleleh dan melebur menjadi satu. 

Proses diatas istilahnya dari Electric Resistance Welding, Electro Fusion Welding, High-Frequency Welding untuk pipa dengan las longitudinal. Kemudian untuk pipa dengan las spiral, teknik las dengan Submerged Arc Welding lebih populer.

Kalau pipa welded punya sambungan las dibatangnya, pipa seamless justru kebalikannya. Pipa seamless merupakan pipa besi yang tanpa sambungan. Seperti pipa welded yang mempunyai beragam teknik pengelasan, pipa seamless juga punya berbagai metode produksi. Metode yang sering digunakan ialah metode Mandrel Mill Process, yang hampir sama dengan proses Mannesmann Plug Mill (Hot Rotary Piercing).

Gambar: pipa seamless

Metode lain dalam pembuatan pipa seamless yaitu Extruction Process dan Push-Bench Process. Prosesnya lebih rumit kalau dibandingkan pipa welded. Billet baja yang sudah dipanaskan akan melalui proses piercing dan dimasukkan ke dalam mill. Billet akan mengalami proses penggulungan dan peregangan untuk menyesuaikan panjang, diameter dan ketebalan dinding pipa seamless.

Perbedaan Fungsi Antara Pipa Welded dan Pipa Seamless

Apakah fungsi pipa seamless dan pipa welded juga berbeda? Jawabannya iya, hal ini karena disesuaikan dengan kebutuhan pengguna. Umumnya pipa welded dianggap lebih rentan dibanding pipa seamless karena sambungan las yang ada di batangnya. Sedangkan pipa seamless yang tak punya sambungan atau cacat struktural akan lebih kuat.

Secara teori memang pipa welded akan lemah dan tidak tahan dengan tekanan atau suhu tinggi. Tapi faktanya, setelah melalui proses produksi dan kontrol kualitas yang ketat, pipa welded bisa juga kok bekerja dengan baik asal tetap menjaga toleransi kekuatannya. Secara ekonomi, pipa welded juga dirasa lebih murah harganya.

Walau pipa seamless terbukti lebih tahan terhadap tekanan, tapi banyak pengguna yang komplain karena ukurannya yang tidak konsisten. Saat proses penggulungan dan peregangan pipa seamless menjurus dengan ketebalan dinding yang tak konsisten jika dibandingkan dengan ketebalan dinding pada proses pipa welded karena dibuat dari plat atau strip baja yang tebalnya rata. Baca juga mengenai standar ukuran dan ketebalan dinding pipa di sini.

Fakta baiknya, kedua pipa ini punya fungsi dan penggunaan masing-masing. Contohnya saja pipa seamless, pipa ini akan sangat menguntungkan untuk aplikasi yang bertekanan dan bersuhu tinggi seperti pada industri minyak dan gas, industri farmasi, dan pembangkit listrik.

Sedangkan pipa welded dapat diaplikasikan pada semua industri selama suhu, tekanan dan variabel lainnya terukur dan tak melebihi standar yang sudah ditentukan oleh produsen. Dan pada aplikasi strukstural, baik welded maupun seamless bisa bekerja sama baiknya.

Keuntungan Pipa Seamless

1. Dinding pipa lebih tebal jadi lebih tahan pada tekanan dan suhu tinggi
2. Tak adanya sambungan las, otomatis lebih tahan pada korosi
3. Punya bentuk silinder yang lebih baik, walau ukurannya kurang konsisten

Keuntungan Pipa Welded

1. Harga lebih murah
2. Proses pembuatan sederhana dan lebih singkat
3. Permukaan akhir yang lebih baik pada bagian luar-dalam pipa
4. Konsistensi dan toleransi ukuran lebih pasti dan tepat

Jadi kesimpulannya perbedaan yang sangat mencolok antara pipa seamless dan pipa welded terletak pada proses produksinya. Kalau pipa welded menggunakan sambungan sedangkan pipa seamless tanpa sambungan.

Bagaimana sih proses pembuatan pipa seamless dan pipa welded?

Buat sahabat tim proyek yang ingin tahu lebih jauh mengenai proses pembuatannya, silahkan baca sampai habis penjelasannya di bawah ini.

Proses Pembuatan Pipa Seamless dan Pipa Welded

Berikut ulasan lengkapnya:

Gambar: proses pembuatan pipa seamless

Proses Pembuatan Pipa Seamless

Proses pembuatan pipa seamless memiliki beberapa metode, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Mandrel Mill Process (Pilger-mill)
2. Mannesmann Plug Mill Process (Hot Rotary Piercing)
3. Extruction Process

Pembuatan Pipa Seamless - Metode Mannesmann Plug Mill Process (Hot Rotary Piercing)

Metode ini juga dikenal dengan nama hot rotary piercing. Dibandingkan dengan metode-metode lainnya, metode ini adalah yang paling sering digunakan.

Pipa dibuat dengan cara memanaskan billet baja pada temperatur 2200-2400°F. Setelah dipanaskan, billet baja akan didorong menuju piercing mill untuk melalui dua roller yang berputar. Baja akan terus didorong hingga menembus titik penembus (mandrel), sehingga akan tercipata lubang sepanjang billet tersebut.

Selanjutnya baja akan memasuki tahap rolling (plug mill) dimana berfungsi untuk memperbesar diameter bagian dalam, mengurangi ketebalan dinding pipa, dan memperpanjang ukuran pipa.

Ketika hasil piercing selesai dilakukan, billet kemudian memasuki tahapan finishing agar hasil pengerjaan kasar di proses sebelumnya bisa lebih halus. Jadi pipa baja harus dipoles bagian dalam dan luarnya.

Selain itu, di tahap ini pipa juga akan disesuaikan ukurannya agar memenuhi standar kelayakan. Tahap ini dikenal dengan nama reeling dan sizing.

Dari proses ini, pipa baja didinginkan untuk setelahnya diluruskan pada proses straightening. Jika pipa baja belum mendapatkan bentuk dan diameter yang sempurna, proses pendinginan-pelurusan-pemanasan ini bisa berlangsung hingga dua sampai tiga kali. Tentunya, di akhir akan ada proses marking dan coating.

Pembuatan Pipa Seamless - Metode Mandrel Mill Process (Pilger-mill)

Proses pembuatan pipa seamless dengan metode ini hampir sama dengan proses Mannesmann Plug Mill atau Hot Rotary Piercing. Perbedaan utamanya terletak pada mandrel mill yang menggantikan rolling plug mill di Mannesmann. 

Pertama, billet baja akan melalui proses pemanasan sebelum masuk ke proses pembentukan. Setelah itu billet akan melalui proses piercing dan didorong ke mandrel mill. Mandrel dengan panjang sekitar 10 kaki kemudian ditekan dengan penumbuk hidrolik melalui bagian billet yang telah dipiercing. Mandrel yang terletak di dalam billet kemudian diletakkan diantara roll dari pilger mill.

Tekanan-tekanan yang dihasilkan dari perputaran roll yang saling berlawan arah ini akan menghasilkan efek yang akan mereduksi dinding billlet sehingga diameter dalam pipa bisa terbentuk. Proses ini sering disebut dengan proses rotary-forged.

Kemudian, pipa akan kembali dipanasakan, lalu didorong melalui proses bernama stretch reducing. Terakhir, pipa akan didinginkan, dipotong-potong sesuai panjang yang ditentukan, dan diluruskan pada proses straightening. Selanjutnya, proses marking dan coating dilakukan.

Pembuatan Pipa Seamless - Metode Extruction Process

Proses ekstrusi secara singkat merupakan proses pembentukan logam dimana billet didorong melalui die. Die sendiri adalah sebuah peralatan terbuat dari baja untuk membentuk atau memotong material dengan cara menekan material tersebut. 

Ketika billet yang telah dipanaskan didorong melalui die dengan penampang yang lebih kecil, maka billet akan memiliki penampang baru sesuai dengan ukuran die. Panjang bagian yang diekstrusi akan bervariasi, tergantung dari banyaknya billet yang digunakan.

Pipa biasanya akan diekstrusi langsung dengan menggunakan mandrel yang melekat pada block dummy. Sehingga pada saat mandrel didorong paksa melalui billet, billet akan mulai terekstrusi dan mengalir diantara mandrel dan permukaan die. Diameter dalam akan dibentuk oleh mandrel, sedangkan bagian luarnya akan dibentuk oleh die.

Proses pembuatan pipa seamless ini memang sangat rumit, itulah sebabnya di pasaran harga pipa seamless jauh lebih mahal dibandingkan dengan pipa welded.

Proses Pembuatan Pipa Welded

Gambar: proses pembuatan pipa welded (spiral joint)

Pipa welded, seperti namanya yaitu pipa yang dibuat dengan cara dilas. Pembuatan pipa ini berasal dari dari plat atau strip baja. Sedangkan sambungan lasnya bisa berupa sambungan las spiral atau sambungan las lurus/longitudinal.

Kelemahan pipa welded terletak pada sambungannya, sehingga penggunaan pipa welded dalam sistem perpipaan biasanya dibatasi pada kebutuhan pipa dengan tekanan rendah.

Dalam proses pembuatan pipa welded, pertama-tama plat atau strip baja akan digulung secara melingkar. Proses penggulungan ini menggunakan bantuan dari mesin bending/pelengkung plat atau mesin roll jika terjadi proses yang berkelanjutan seperti pada pipa spiral.

Setelah plat sudah tergulung dengan baik, plat kemudian di las dengan atau tanpa material pengisi. Material pengisi/filler metal yang biasanya berupa logam atau flux ini dapat digunakan pula dalam pembuatan tikungan (bends) atau siku (elbow).

Berdasarkan metode pengelasannya, proses pembuatan pipa welded dapat dibedakan menjadi 2 kategori: 

1. Submerged Arc Welding
2. ER/EF/HF Welding

Pembuatan Pipa Welded - Metode Submerged Arc Welding

Dalam proses pengelasan Submerged Arc Welding/SAW, material pengisi eksternal (elektroda kawat) digunakan untuk menggabungkan plat yang telah digulung dan berbentuk silinder. Pipa SAW dapat memiliki satu sambungan longitudinal atau dua sambungan longitudinal tergantung dari ukuran pipanya.

Selain sambungan longitudinal, pipa SAW juga memiliki sambungan spiral. Pipa SAW dengan sambungan spiral lebih tinggi diproduksi dibandingankan dengan pipa SAW dengan sambungan longitudinal. Namun, pipa SAW spiral biasanya hanya digunakan untuk sistem perpipaan bertekanan rendah seperti air.

Pembuatan Pipa Welded - Metode ER/EF/HF Welding

Proses pembuatan pipa dengan metode ERW/EFW/HFW pengelasannya tanpa menggunakan filler metal/material pengisi, biasanya memiliki pengelasan berbentuk lurus atau longitudinal.

Plat baja yang telah digulung dan dibentuk menjadi silinder akan dilas dengan pengelasan flash (flash-welding), pengelasan resistansi frekuensi rendah (low-frequency resistance-welding), serta pengelasan induksi frekuensi tinggi (high-frequency induction welding), atau pengelasan resistansi frekuensi tinggi (high-frequency resistance welding).

Keterangan tambahan:

Electric Resistance Welding (ERW)

ERW mengacu pada proses pengelasan yang menghasilkan permukaan sambungan (faying surface). Permukaan sambungan ini dihasilkan oleh panas yang berasal dari hambatan listrik dan kombinasi waktu dan gaya yang digunakan untuk menahan material secara bersamaan saat proses pengelasan terjadi.

Electro Fusion Welding (EFW)

EFW merupakan proses pengelasan implan resistif dengan menanamkan fitting dengan kumparan logam di kedua ujung pipa yang akan disambungkan. Arus yang dilewatkan melalui kumparan akan menimbulkan panas dan melelehkan bagian kecil dari pipa dan fitting sehingga sambungan akan terbentuk.

Proses pengelasan ini paling sering digunakan untuk pipa dengan material polyethylene (PE) dan polypropylene (PP).

High-Frequency Welding (HFW)

HFW adalah proses pengelasan material dengan memasok energi HF ke dalam bentuk medan elektromagnetik dan menekan permukaan material yang akan disambungkan. Tidak ada panas luar yang digunakan dalam proses ini, panas malah dihasilkan di dalam materi. Generator digunakan untuk menghasilkan energi, sedangkan elektroda berfungsi untuk memasok energi.

Sampai di sini, sahabat tim proyek pasti sudah memahami Perbedaan Pipa Seamless dan Pipa Welded serta Proses Pembuatannya. Jadi begitu rumitnya proses pembuatan pipa seamless tersebut, itulah kenapa pipa seamless harganya sangat mahal. 

Sedangkan pipa welded, sebenarnya di workshop fabrikasipun bisa dilakukan, salah satu contoh yang mirip adalah fabrikasi ducting yang difungsikan sebaga media transfer bahan baku di pabrik-pabrik, bukan ducting untuk sirkulasi udara loh...Semoga artikel ini bermanfaat.Artikel: https://blog.smsperkasa.com