OPTIMALISASI MASA AKTIF TNT

Kamis, 12 Maret 2015 13:08:47 - Created by : Dep Sista, Published by : Msuhari
OPTIMALISASI MASA AKTIF TNT

 

                                                                           OPTIMALISASI MASA PAKAI TNT
                                                               DENGAN PROSES SLOOPING SISTEM PNEUMATIK
                                                                        By : Letda Czi Rahmad Santoso, S.T.


Abstrak
      TNI AD memiliki instansi yang bertugas untuk memelihara dan merawat munisi. Instansi tersebut merupakan gudang-gudang munisi dan bahan peledak TNT yang tersebar di seluruh wilayah  Indonesia. Pada saat ini  Indonesia dalam status damai, maka penyimpanan TNT relatif lebih lama sehingga akan mempengaruhi kondisi TNT, untuk mengantisipasi kondisi TNT agar memiliki masa pakai yang optimal maka perlu kiranya untuk  melakukan perawatan yaitu dengan mendaur ulang atau pemanfaatkan kembali dengan cara melaksanakan slooping terhadap  bahan peledak TNT  yang telah disimpan dalam waktu lama tetapi masih dalam kondisi baik.
Proses slooping dilakukan untuk memaksimalkan pemanfaatan TNT yang masih bisa dipergunakan,dengan demikian diperlukan alat penekan TNT atau alat pres TNT yang dapat memanfaatkan TNT  dalam kondisi kurang baik menjadi TNT pres yang dapat digunakan untuk program latihan peledakan di lembaga pendidikan TNI AD. Slooping adalah bagian dari pemusnahan munisi yang dilakukan dengan cara memisahkan komponen yang masih bisa dimanfaatkan kembali dan menghancurkan komponen yang sudah tidak bisa dimanfaatkan kembali.
Dengan menggunakan alat penekan TNT pada proses slooping dengan sistem pneumatik maka dapat disimpulkan bahwa TNT yang perlu didaur ulang atau dimanfaatkan kembali dapat dilakukan dengan cara slooping  sebagai berikut :
a.    Penekan sistem pneumatik mampu menekan serbuk bahan TNT dan serbuk bahan gipsum sebagai bahan uji yang dipres menjadi padat dengan pengaturan tekanan yang diinginkan.    
b.    Penggunaan udara sebagai  fluida dengan ketersediaan yang tak terbatas, mudah disalurkan, fleksibilitas temperatur, pemindahan daya dan kecepatan  mudah diatur merupakan media yang sangat mendukung untuk proses kerja sistem pneumatik.

Kata Kunci : Slooping, TNT, Pneumatik.
 

 
                                                                                 I.       PENDAHULUAN.
1. Latar belakang. Dalam penyimpanan TNT, Indonesia memiliki suatu instansi yang bertugas untuk memelihara dan merawatnya. Instansi tersebut merupakan gudang-gudang munisi dan bahan peledak TNT yang tersebar di seluruh wilayah  Indonesia. Pada saat ini  Indonesia dalam status damai, maka penyimpanan TNT relatif lebih lama,    sehingga akan mempengaruhi kondisi TNT, untuk mengantisipasi kondisi TNT diatas maka perlu kiranya untuk  melakukan perawatan yaitu dengan mendaur ulang atau pemanfaatkan kembali dengan cara melaksanakan slooping terhadap  bahan peledak TNT  yang telah disimpan dalam waktu lama tetapi masih dalam kondisi baik.
    Proses slooping dilakukan untuk memaksimalkan pemanfaatan TNT yang masih bisa dipergunakan, dengan demikian diperlukan alat penekan TNT atau alat pres TNT yang dapat memanfaatkan TNT  dalam kondisi kurang baik menjadi TNT pres yang dapat digunakan untuk program latihan peledakan di lembaga pendidikan TNI AD.

                                                                                 II.      KAJIAN PUSTAKA.

2. Komponen - Komponen  Pnenumatik.        Pnenumatik agar dapat bekerja untuk memindahkan benda dari satu tempat ke tempat yang lain, maka dibutuhkan beberapa komponen pnenumatik diantaranya yaitu  
a.    Kompresor
b.    Katup – katup direksional
c.    Silinder
d.    Selang  
e.    Rangkaian panel

3.    Perhitungan Silinder.     Di dalam menentukan ukuran dari silinder pnenumatik, kitra harus mengetahui besarnya gaya yang harus di terima,  apabila sudah diterima besarnya suatu gaya yang akan di teruskan maka akan lebih mudah untuk menentukan ukuran dan jenis dari silinder di dalam memilih ukuran atau sangat menghemat biaya operasi seandainya terjadi ukuran yang terlalu kecil akan terjadi kerusakan yang diakibatkan beban yang berlebihan, jika silinder terlalu besar maka lebih mahal dan jauh lebih besar menggunakan fluida sehingga lebih boros. Di dalam pemilihan silinder ini besarnya gaya dan jarak yang akan dilalui adalah faktor utama.
Udara mempunyai sifat yang kompresibel yang dapat dimampatkan yang berhubungan dengan semua gas, udara tidak mempunyai bentuk yang khusus dimana udara selalu berubah-ubah bentuk dengan sedikit hambatan yakni mengambil bentuk sesuai dengan bentuk sekelilingnya, udara dapat dimampatkan dan berusaha keras untuk mengembang. Pada temperatur konstan, volume gas biasanya berbanding terbalik dengan tekanan absolutnya atau hasil dari tekanan absolut dan volume gas biasanya konstan.

P  . V   =  P  . V  = Konstan

                                                                 

                                                                Gambar 1, Prinsip Dasar Hukum Boyle
        F  =  P  .  A    
    Rumus diatas disempurnakan dengan menambahkan faktor gesekan pada silinder  :
    F   =  P .   . R   
    Dimana   :
    A : Luas silinder  ( mm )
    P : Tekana kerja (Newton / mm )
    F : Gaya  ( Newton )
    D : Diameter silinder ( mm )
R :Gesekan ( diambil 3 – 20 % dari gaya perhitungan)  ( Newton )
Dibawah kondisi operasi normal atau biasa ( batas tekanan 400 – 800 kpa / 4 – 8 Bar) yang mana gaya gesekan diambil antara 3-20 % dari gaya perhitungan  :
F= P.A  - Rr  ( langkah maju)
F= P.A  - Rr ( langkah mundur)
    Pemakaian udara adalah banyaknya pemakaian udara pada satu langkah gerakan sisi ruangan yang terjadi didalam silinder pneumatik yang ada batang toraknya,untuk silinder penggerak ganda dapat dihitung sebagai berikut :
         Q  =  ?(h.0,785.D )+ h.0,785(D - d )? . n . ∑
 
Dimana   :
Q=Volume udara setiap centimeter langkah ( liter)
h=Panjang langkah(mm)
∑=Perbandingan kompresi

Untuk menentukan kecepatan aliran udara pada sistem pnenumatik dapat dihitung sebagai berikut :
V =  m/s
Ar=  
Dimana   :
V=Kecepatan aliran udara ( m/s )
dl=Diameter dalam saluran selang (mm)
Ar=Penampang aliran (mm)
Q=Pemakaian udara (m3/s)

4. Menentukan Daya Kompresor yang Digunakan.    
Daya yang dibutuhkan kompresor dapat  dihitung dengan persamaan :
a.   Debit kompresor.       
     Debit kompresor adalah jumlah udara yang harus dialirkan kedalam silinder pneumatik, dapat dihitung dengan cara:
Qs =    ( v )      
Dimana:
         Qs = Debit kompresor (l/min)
         ds = diameter silinder  (mm)
          v = 8,3 mm/dtk

b. Daya Kompresor.
   Daya kompresor dapat dicari dengan menggunakan rumus:
   Ns =  (Qs) ( tot)

Dimana:
         Ns    = Daya kompresor (l/min)
         Qs    = Debit kompresor (l/dtk)
         tot   = Effisiensi total = 0,8

5. Karakteristik  Trinitrotoluena / TNT.
TNT adalah bahan peledak yang pertama kali dipakai sebagai bahan peledak militer untuk pengisian proyektil. Berbentuk kristal rhombohedral yang berwarna kuning muda sampai atau coklat.
a. Sifat - Sifat TNT

1)    TNT merupakan bahan peledak yang paling tidak peka.   Ada 3 bahan peledak yang lebih kurang tidak peka dari TNT yaitu Ammonium pikrat, Nitroguanidin dan ammonium nitrat.  
2)    TNT mempunyai harga brisant yang sama dengan asam pikrat dan lebih kuat dari explosive D.  Kecepatan detonasi TNT termasuk rendah 6900 m/detik.
3)    Titik leleh relatif rendah 80º c  TNT murni mempunyai titik beku 80,75 ± 0,05º c.  Titik beku ini digunakan untuk mengetahui kemurnian TNTnya, ketidak murnian akan menurunkan titik bekunya.  Debu halus TNT sangat peka terhadap percikan api listrik bila dinyalakan dalam keadaan udara terbuka, TNT akan terbakar tanpa menimbulkan detonasi, tetapi bila suhunya mencapai 510ºc mungkin terjadi detonasi dalam pembakaran.
4)    Sedikit larut dalam air
5)    Dibuat dengan nitrasi toluen dan asam nitrat
6)    Kerapatan kristal TNT bila dipres maksimal adalah 1,654 mm  bila dicor kerapatannya menjadi 1,54 ± 0,01.
7)    TNT cair lebih peka terhadap pukulan dari TNT padat
8)    TNT agak bersifat racun tetapi tidak membengkakkan kulit atau merusak mata.  Konsentrasi max diudara sebesar 1,5 mg masih belum bersifat racun.

b.    Dalam kemiliteran dikenal 2 jenis TNT  :
1)    Grade I : atau TNT cor biasanya digunakan untuk isian proyektil, bom, TNT blok atau boor patroon dan bahan peledak senyawa ganda (binary explosive).
2)    Grade II  : atau TNT pres digunakan sebagai bahan dasar dalam komposisi penggalak, komposisi khusus yang memerlukan kemurnian tinggi atau kristal halus.

c.    Stabilitas.    Stabilitas  dari TNT adalah sebagai berikut :
1)    TNT mempunyai stabilitas yang cukup baik. Pada suhu 150 º c tidak mengalami perubahan setelah 40 jam.  TNT dalam keadaan cair dapat disimpan pada suhu 85 º c untuk 2 tahun tanpa ada pengurangan kemurniannya.  TNT dapat disimpan dalam gudang selama 20 tahun tanpa ada kerusakan kualitasnya.
2)    Kelembaban tidak mempunyai pengaruh terhadap kestabilan TNT, perendaman dalam air laut juga tidak berpengaruh
3)    Tidak seperti bahan peledak tinggi lainnya TNT tidak mengalami peruraian sebagian bila dilelehkan.
   
6. Perhitungan Kerapatan Pada TNT.    
Untuk menghitung tingkat kepadatan/kerapatan TNT hasil pengepresan / Slooping, dapat digunakan persamaan sebagai berikut :
    V = π.r2.t   
a.    Menghitung  volume lubang detonator  (Vd):
       Vd = ¼ x π x d12  x t1
b.    Menghitung  volume Batang TNT (Vp):
    VTNT = ¼ x π x dTNT2  x  tTNT
c.    Menghitung  volume Total  Batang TNT (VTot):
    VTot=VTNT - Vd
d.    Menghitung kerapatanTNT(?TNT):
?       TNT=m TNT  / VTot
Dimana :
        Vd:Volume lubang detonator   (mm3)    
        d1:Diameter lubang detonator (mm)    
        t1:Tinggi lubang detonator   (mm)
    
        VTNT   :Volume lubang TNT  (mm3)
        dTNT   :Diameter TNT  (mm)    
        tTNT   :Tinggi TNT  (mm)
?       TNT    :Kerapatan/kepadatan TNT (gr / mm3)
        m TNT  :Massa TNT(gram)

                                                                                         III. ANALISA DAN PEMBAHASAN
7.    Perhitungan  didalam silinder pneumatik.    
Di dalam silinder pneumatik akan terdapat beberapa hasil perhitungan yang berpangaruh terhadap tekanan yang bekerja diantaranya sebagai berikut :
    a. Luas silinder tanpa batang torak / piston 143,06 . 10-4 m2
    b. Selisih antara tekanan kerja dan tekanan operasi ( P) sebesar 1 Bar
    c. Gaya piston pada langkah maju  1001,42 N.
    d. Gaya gesekan (Rr) yaitu 3% - 20%  yang diambil 10% 100,142  N
    e. Gaya piston efektif pada langkah maju 901,278 N
    f. Luas silinder dengan batang torak/piston 130,50 .10  cm
    g. Gaya piston pada saat langkah mundur  813,358 N
    h.  Gaya gesekan  (Rr) diambil 10% Fr sebesar 81,3358 N
    i. Gaya piston efektif pada saat  langkah mundur F’ 832,1642 N
8. Perhitungan pemakaian udara pada silinder.

    a.    Perbandingan kompresi 7,9
        b.    Pemakaian udara 0,18839 m3/detik.
9. Perhitungan kecepatan aliran.
        a.    Luas saluran 0,50 . 10  m
        b.    Kecepatan aliran udara 62,796667  m/s
10. Perhitungan daya yang dibutuhkan oleh Kompresor.   
        a. Debit kompresor 0,118745 l/menit
        b. Daya Kompresor 0,09 KW.
11. Perhitungan Kerapatan Bahan Serbuk. Perhitungan kerapatan serbuk bahan ini di bagi dalam 2 bahan, pengepresan yang sebenarnya menggunakan serbuk bahan TNT sedangkan bahan  yang digunakan untuk serbuk bahan uji menggunakan serbuk bahan gipsum. Dengan memakai volume detonator sebesar 1303,83005 mm3 dan tekanan gaya piston efektif pada langkah maju sebesar   901,278 N maka dihasilkan kerapatan serbuk bahan TNT dan serbuk bahan gipsum sebagai berikut  :

No    Tekanan(P)(Bar)    Massa    Kerapatan TNT (gr/mm3)    Kerapatan Gipsum (gr/mm3)
1          7 bar                  60 gr           0,001363                                      0,001064
2          7 bar                  80 gr           0,001359                                      0,001097
3          7 bar                 130 gr          0,001403                                      0,001055


                                                                                               IV. KESIMPULAN.

    Dari hasil analisa dan pembahasan, maka dapat disimpulkan bahwa proses slooping terhadap bahan uji sebagai berikut :
     1. Penekan sistem pneumatik mampu menekan serbuk bahan TNT dan serbuk bahan gipsum sebagai bahan uji yang dipres menjadi padat dengan pengaturan tekanan yang diinginkan.    
     2. Penggunaan udara sebagai  fluida dengan ketersediaan yang tak terbatas, mudah disalurkan, fleksibilitas temperatur, pemindahan daya dan kecepatan  mudah diatur merupakan media yang sangat mendukung untuk proses kerja sistem pneumatik.

     3. Dengan gaya piston efektif pada langkah maju sebesar 901,278 N mampu menekan gipsum sebagai bahan uji dengan kerapatan :
     1) 60 gram adalah 0,001064 gram/mm3  
     2) 80 gram adalah 0,001097 gram/mm3
     3) 130 gram adalah 0,001055 gram/mm3

kirim ke teman | versi cetak | Versi PDF

Berita "TEKNOLOGI PERSENJATAAN" Lainnya