OlehDR. Ir. Iskandar Muda, M Eng

Jurusan Teknik KimiaUniversitas Serang Raya

TEKNOLOGI BAHAN & KOROSI

UJI TIDAK RUSAK ((Non Destructive Test)

Non Destructive Testing : adalah pengujian/ pengetesan tanpa merusak bahan yang diuji.

Keuntungan Metoda NDT/UTR adalah : tidak merusak bahan,dapat dilakukan dilapangan dapat dilakukan pada bahan sebanyak yang diinginkan.

Yang termasuk uji NDT/UTR adalah :

- Visual ( VT ) - Dye Penetrant ( PT ) - Magnetik Partikel ( MT ) - Ultrasonik ( UT ) - Radiography ( RT )

UJI TIDAK RUSAK(Non Destructive Test)

Pengujian NDT/UTR gunanya untuk mendeteksi / mengetahui bermacam-macam cacat baik yang ada dipermukaan atau didalam bahan.

Pengujian dengan NDT/UTR ini sudah banyak digunakan terutama di pekerjaan- pekerjaan konstruksi , pressure Vessel , tangki dll.

Dengan bantuan standar tertentu, maka informasi yang diperoleh dari pemeriksaan dapat digunakan untuk menentukan apakah cacat yang ada masih dalam batas yang di ijinkan atau tidak.

Prinsip dasar dari pengujian tak merusak sangat diperlukan agar dapat menentukan metoda yang digunakan.

Jenis cacat yang sering terjadi pada material atau lasan :

1. Laminasi

2. Rongga udara ( porosity)

3. Pencampuran terak (slag)

4. Retakan ( Crack )

5. Penetrasi kurang ( pack of penetration)

STANDAR PEMERIKSAAN UJI TAK MERUSAK.

Berisi tentang persyaratan : Alat yang digunakan Metoda kalibasinya Metoda pemeriksaan Batasan ukuran cacat yang diijinkan.

STANDARD

ASTM (American Society Testing and Material)

ASME (American Society of Mechanical Engineering)

API (American Petrolium Institute) AWS (American Welding Society)

PENGUJIAN VISUAL /AMATAN Pengujian Visual adalah pengujian yang

dilakukan dengan amatan dan dapat juga menggunakan alat akan tetapi tidak sama dengan pengujian NDT/UTR lainnya.

Pengujian yang dapat dilakukan adalah cacat-cacat permukaan , mengecek parameter las seperti persiapan pengelasan, fit-up, pembersihan dan lain-lain.

Pemeriksaan visual pada proses pengelasan :

a. Sebelum proses Pengelasan: Persiapan las , ukuran , bentuk sambungan Permukaan yang akan dilas

b. Selama pengelasan: Proses yang digunakan Sistem pembersihan Persiapan sambungan Bahan tambah Pemanasan awal dll

c. Setelah pengelasan : Pengecekan ukuran setelah dilas. Deformasi Cacat-cacat las, undercut, spatter, porosity, overlap dll

PENGUJIAN DYE PENETRANT. Uji cairan penetran,adalah salah satu metoda

uji tanpa rusak yang mampu mendeteksi cacat terbuka pada permukaan suatu bahan atau benda kerja.

Dapat digunakan untuk semua bahan asalkan tidak menyerap cairan tersebut.

Prinsip dasar uji penetran adalah sifat kapilaritas, bila celah yang sangat sempit diberi cairan,

maka celah tersebut akan mampu menyedot cairan sehingga celah akan berisi cairan.

Cairan yang ada didalam celah akan akan dapat disedot keluar permukaan bila ujung celah diberi developer yang daya kapilaritasnya lebih kuat.

Cairan yang disedot oleh developer di ujung celah akan memberikan indikasi bahwa di tempat tersebut terdapat celah.

TAHAP-TAHAP PELAKSANAAN: 1. Permukaan dibersihkan dari kotoran

2. Permukaan yang telah bersih diberi cairan penetran dan di tahan selama 10 – 15 menit.

3. Pelapisan bisa digunakan dengan cara disemprot , oles , celup. Sisa penetran dipermukaan yang tidak masuk kedalam celah dibersihkan .

4. Permukaan diberi lapisan developer untuk menyedot keluar cairan yang ada didalam celah.

5. Permukaan diinspeksi secara visual untuk melihat apakah terdapat indikasi.

6. Setelah pengujian benda uji dicuci bersih.

INSPEKSI CACAT DENGAN DYE PENETRANT

SIFAT-SIFAT CAIRAN PENETRAN. Mampu memasuki celah yang sangat sempit Mampu berada didalam celah yang besar Tidak mudah menguap Mudah dibersihkan Mudah disedot Tidak mudah berubah warna Tidak berbau Tidak mudah menyala Tidak beracun Tidak korosif Murah

TIPE DAN SISTEM DYE PENETRANT

Ditinjau dari inspeksinya ada 2 tipe cairan penetran :

Cairan penetran Flouresen: inspeksi dengan cara ini harus menggunakan sinar ultraviolet. Cairan ini mengandung zat warna yang akan berflourensi bila disinari dengan sinar ultraviolet.

Cairan non flouresen: Inspeksi dengan cara ini dilakukan dengan cara visual tanpa bantuan sinar ultraviolet. Cairan ini mengandung zat warna yang memiliki kontras yang tinggi pada ruangan terang.

CAIRAN PENETRAN FLOURESEN

CAIRAN PENETRAN NON FLOURESEN

PERSIAPAN SEBELUM NDT1. Pre-Cleaning.

Dimaksudkan untuk mempersiapkan agar permukaan benda uji bersih dari kotoran yang akan menyumbat celah/cacat atau mengganggu proses penetrasi serta menghilangkan kontaminasi yang mungkin ada pada permukaan benda uji.

Pre-cleaning dapat menggunakan :

a. Detergen : dapat bersifat asam , basa atau netral asal tidak menimbulkan korosi atau kontaminasi. waktu 10 – 15 menit .

b. Solven : Harus bebas residu, baik untuk pre-cleaning dengan cara lap atau pencelupan, baik untuk membersihkan oli dan grease , tidak baik untuk kotoran tanah

c. Pengupas cat: lapisan cat dapat dibuang menggunakan striper basa ( soda api ) atau tipe solven berviscositas tinggi dapat digunakan dengan cara di semprotkan atau di poles sehingga tidak menutupi celah yang ada di benda uji. Setelah cat terkelupas benda uji harus dicuci bersih untuk menghilangkan kontaminasi yang mungkin tertinggal dan dikeringkan.

d. Blasting:Proses blasting dapat digunakan untuk

membersihkan kotoran seperti tanah regas , karat , kerak atau arang . Cara ini diperkenankan asal tidak akan menyebabkan luka pada permukaan atau terkelupase.

e. Pembakaran: Pembakaran benda uji adalah cara pembersihan yang efektif utuk menghilangkan uap air dan zat organic

f. Pengeringan setelah pembersihan: Benda uji yang sudah dibersihkan untuk menghilangkan air atau solven yang tertinggal didalam celah / cacat agar tidak menghalangi masuknya cairan penetran kedalam celah.

2. Pelapisan Cairan penetran:Setelah benda uji bersih dan kering cairan penetran dapat dilapiskan dengan cara menyemprotkan ,

memulaskan , mengalirkan atau dicelupkan.

Penyemprotan dengan tekanan tinggi diijinkan

asalkan sistem pembuangan udara berfungsi baik agar tidak mengganggu kesehatan.

a. Waktu penetrasi adalah : waktu yang dibutuhkan oleh penetran untuk meresap kedalam celah. Waktu penetrasi dapat ditambah untuk menghasilkan indikasi yang lebih baik.

b. Pencelupan / perendaman : benda uji dicelupkan dalam cairan penetran dalam waktu tertentu kemudian diangkat dan dikeringkan.

c. Penyemprotan : permukaan benda uji disemprot dengan cairan penetran secara merata atau pada bagian yang akan diperiksa kemudian dikeringkan

d. Pemulasan:Permukaan benda uji atau bagian yang akan diuji dipulas dengan cairan penetran dengan bantuan kuas secara merata dan kemudian dikeringkan.

3. Pembersihan cairan penetran. Maksudnya untuk membersihkan sisa cairan dipermukaan benda uji dan yang tinggal hanya yang ada didalam celah saja.Untuk memudahkan pada saat interpretasi cacatnya.

4. Pengeringan setelah dibersihkan. Untuk membuang sisa pembersih yang mungkin masih menempel pada permukaan benda uji, dapat dilakukan dengan cara mangalirkan atau menyemprotkan udara kering yang panasnya antara 80 -90 C atau lebih rendah.umumnya tidak boleh lebih dari 65 C.

5. Developing: Berfungsi untuk menyedot cairan penetran yang terdapat didalam celah sehingga akan menimbulkan indikasi pada lapisan developer. Indikasi ini akan menunjukkan adanya cacat.

MACAM DEVELOPER

Developer Basah.

Berupa serbuk kering yang dilarutkan dalam air dan segera dilapisi pada permukaan dijaga jangan terlalu tebal. Developer kering.

Developer kering dapat langsung dilapisi pada permukaan , jangan terlalu tebal agar pemunculan indikasi cepat timbul.

INSPEKSI Waktu timbulnya indikasi tergantung dari tipe penetran ,

developer dan jenis cacat. Jangan terlalu lama menunggu setelah diberi developer

karena indikasi akan melebar sehingga kontrasnya berkurang.

Bila menggunakan sinar ultraviolet dalam ruangan gelap harus menyesuaikan mata dengan waktu 5 menit setiap kali pemeriksaan.

Bila menggunakan cairan flouresen harus diruang gelap untuk melihat indikasi cacat.

Bila menggunakan cairan non flouresen akan berindikasi warna merah yang menunjukkan adanya cacat lubang kecil berupa titik sedangkan retakan akan menghasilkan indikasi garis.

TINDAKAN PENGAMANAN Semua cairan penetran beroperasi dengan baik pada

suhu 5 -40 C. Penyimpanan cairan penetran ditempatkan ditempat

dingin dan tidak langsung kena sinar matahari. Suhu ruang tidak boleh lebih dari 50 C, dapat

mengakibatkan ledakan. Bak penyimpanan bila tidak digunakan harus dalam

keadaan tertutup. Ventilasi harus cukup baik untuk yang menggunakan

sistem penyemprotan. Hindari kontak langsung dengan cairan yang digunakan. Gunakan sarung tangan karet terutama untuk cairan

flouresen dan pembersihan dilakukan dibawah radiasi sinar ultraviolet.

PENGUJIAN MAGNETIK PARTIKEL. Adalah pengujian tanpa rusak dengan

menggunakan arus listrik bocoran fluks magnet akan menarik butir-butir ferro magnetik dipermukaan sehingga untuk memunculkan medan magnit dalam bahan, sehingga lokasi cacat dapat ditunjukkan.

Terjadinya cacat dalam material mengakibatkan tidak homogennya material tersebut.

Apabila cacat diberikan medan magnit maka garis medan magnit yang terjadi akan mengalami distorsi karena adanya kebocoran medan magnit di tempat tersebut.

GARIS GAYA PADA MT

Komponen yang diperiksa harus bersifat magnit seperti aluminium dan paduannya, tembaga dan paduannya, baja tahan karat austenitik , titanium dan paduannya tidak bisa diperiksa dengan Magnetik Partikel

Dengan cara megnetik partikel dapat mendeteksi cacat yang ada pada permukaan maupun cacat yang ada dekat permukaan.

Apabila garis gaya magnit yang ditimbulkan oleh logam ferro magnit yang mempunyai cacat pada daerah garis gaya magnit , maka kedua sisi cacat yang berhadapan akan menjadi kutub-kutub magnit.

Metoda Pemeriksaan dengan magnetik ada 3 tahap :

1. Menginduksikan medan magnit (magnetisasi)

2. Penaburan serbuk magnit

3. Menghilangkan medan magnit (demagnetisasi)

MAGNETISASI Mengalirkan arus Listrik searah :

Arus listrik dialirkan melalui kumparan, batang konduktor atau probe maka akan terbentuk medan magnit yang tegak lurus arah arus listrik. Menggunakan magnit permanen :

Magnetisasi dengan menggunakan magnit permanen hanya dapat di terapkan untuk komponen yang berukuran kecil , karena kemampuan untuk memagnitkan material sangat terbatas.

MENGALIRKAN ARUS INDUKSI :

CACAT DIPERMUKAAN DAN DEKAT PERMUKAAN

PROD UNTUK MT

YOKE

VISIBEL (CAHAYA TAMPAK)

FLOURECENT PENETRANT (MENGGUNAKAN BLACK LIGHT).

METODA BASAH DAN KERING

MENGGUNAKAN YOKE

PENGUJIAN DENGAN METODA ULTRASONIK. Pengujian ultrasonik adalah termasuk pengujian tanpa rusak yang

menggunakan gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik adalah gelombang mekanik yang dihasilkan

oleh probe yang bekerja berdasarkan perubahan energi listrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya.

Uji ultrasonik dilaksanakan dengan cara memberikan pancaran gelombang ultrasonik ke dalam material.

Gelombang tersebut merupakan gelombang suara dengan frekuensi di atas 20 KHz yang dalam rambatannya akan dapat di pantulkan dan dibiaskan oleh permukaan batas atau dua bahan yang berbeda

1.Dapat digunakan untuk pengukuran ketebalan.

2.Dapat mendeteksi cacat didalam material ( jenis,ukurandan letak) Selama perambatan dalam material dipengaruhi oleh : masa jenis ,

homogenitas , besar butiran, kekerasan dll. Dari sifat tersebut gelombang ini dapat digunakan untuk mengetahui

jenis bahan , tebal dan ada tidaknya cacat didalam bahan tersebut.

Cacat yang mudah diperiksa dengan gelombang ultrasonik adalah cacat yang permukaan yang tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang.

Permukaan yang tidak tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang lebih sukar diperiksa.

Oleh karena itu dibuat probe yang dapat mengeluarkan gelombang yang arah rambatnya membuat sudut tertentu terhadap permukaan yang diperiksa.

Dengan menggunakan teknik gema cacat yang letaknya agak jauh dari permukaan akan lebih mudah dideteksi, yang lebih dekat sukar dideteksi.

Probe dapat digunakan langsung pada benda uji dengan melalui koplan yang sangat tipis yang biasa disebut teknik kontak langsung.

Ukuran cacat tidak dapat ditentukan dengan tepat tergantung dari permukaan yang diuji , karena hanya permukaan yang tegak lurus terhadap arah rambatan saja yang dapat dilihat oleh gelombang.

KEUNTUNGAN

Daya penetrasi tinggi Sensitivitas tinggi Lebih teliti Hanya satu permukaan yang di perlukan Hasil pengamatan dapat langsung diamati Tidak berbahaya bagi operator Peralatan mudah dibawa ( portable)

KERUGIAN

Operator harus berpengalaman dan bersertifikat Mengetahui tentang material dan proses pembuatannya

agar dapat menyusun prosedur pemeriksaan Sukar memeriksa permukaan yang kasar,sangat kecil

dan tipis Cacat yang berbentuk rongga dan tipis tepat dibawah

permukaan tidak dapat diperiksa. Diperlukan koplan sebagai media antara transmiter dan

benda kerja. Diperlukan blok kalibrasi untuk kalibrasi dan indentifikasi

cacat.

Teknik Resonansi :

Tebal bahan diukur dengan mengukur frekwensi / panjang gelombang yang dapat menimbulkan resonansi maksimum pada

Teknik Gema

Tebal bahan , lokasi dan besarnya cacat dapat diketahui dari waktu rambat dan amplitudo gelombang yang diterima oleh probe

Teknik Transmisi.

Cacat didalam bahan dapat diketahui adanya penurunan intensitas gelombang yang diterima

oleh probe penerima .

FUNGSI KOPLAN Fungsi koplan adalah untuk memudahkan

merambatnya gelombang dari probe kedalam benda uji.

Untuk permukaan yang halus lapisan koplan cukup tipis karena akan mempengaruhi amplitudo cacat yang timbul pada layar , jadi tekanan yang diberikan pada prob harus konstan.

Kuplan dipergunakan untuk menghilangkan udara pada contact area Probe dengan benda uji.

Panjang Gelombang : jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu siklus lengkap.

JENIS KOPLAN

Oli baik ( permukaan benda uji halus ) Gliserin yang terbaik ( permukaan halus ) Air cukup baik. ( permukaan halus ) Greas cukup baik ( untuk permukaan tegak

dan kasar ) Yang harus diperhatikan permukaan jangan sampai terjadi korosi.

PERALATAN ULTRASONIK

PENGUJIAN RADIOGRAPY. Pengujian dengan sinar X dan sinar γ (gamma) adalah salah satu

pengujian tak rusak UTR, dimana menggunakan sumber radioktif yang sangat berbahaya dan harus mempunyai izin khusus dari Badan Tenaga Atom Nasional ( BATAN ).

Prinsip pengujian sinar X dan sinar gamma adalah sama saja, hanya berbeda dari sumber yang di hasilkan atau yang dipakai.

Proses pendeteksiannya adalah sumber dipancarkan kemudian berinteraksi dengan unsur-unsur yang terdapat dalam bahan / spesimen dan kemudian akan diterima oleh sebuah film yang fungsinya sebagai detektor.

Setelah melalui proses pencucian maka dalam film akan terbentuk suatu gambar radiography dengan tingkat kehitaman yang berbeda-beda.

Ketajaman dan kontras yang terdapat dalam gambar radiography yang dihasilkan adalah faktor-faktor yang menentukan kwalitas radiography.

Teknik radiography dipergunakan untuk pengujian-pengujian pipa , tangki , sambungan las dll.

Pengujian dengan sinar X – Ray. Sinar X ditemukan tahun 1895 oleh‘Rontgen’ seorang

kebangsaan jerman. Sinar ini dapat menembus benda-benda dengan kreteria

penyinaran/penembusan sinar radiasi menurut aturan tertentu. Oleh karena itu sinar X dapat dimanfaatkan untuk keperluan industri dan kesehatan.

Sinar X dihasilkan dari elektron-elektron yang bergerak dengan kecepatan tinggi tiba-tiba berhenti karena menumbuk bahan pelat yang berfungsi sebagai anodanya.Elektron-elektroda pada permukaan filamen dipercepat dengan menggunakan tegangan tinggi antara filamen dan anodanya.

Pengujian γ – Ray. • Pengujian dengan sinar γ tidak membutuhkan sumber listrik karena

sumber yang digunakan adalah sumber radioaktif ( isotop) Pengujian ini sangat praktis karena alatnya dapat dibawa kemana-

mana (portable). Dari segi keamanan harus diperhatikan karena sangat berbahaya.

Oleh karena itu petugas radiography harus mempunyai surat ijin kerja (SIK) dari Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN) dan harus melaporka setiap 6 bulan sekali.

Pancaran sinar tidak terkendali , sehingga diperlukan alat penyimpan (kamera).

Mempunyai waktu paruh dimana aktivitas sumber menjadi separuhnya , pada saat waktu paruhnya dicapai.

Energinya tetap, tergantung pada macam dan aktivitasnya.Misal Ir-192 adalah 2x1 mm untuk 20 ci dan 4x4 mm untuk 200 ci

Pemeliharaan mudah , dan tidak mudah rusak. Tidak menggunakan tenaga listrik Banyak dipakai pada pemeriksaan tebal dan tipis.

TAHAPAN PROSES RADIOGRAPHY

Tahap persiapan Tahap penyinaran Tahap proses kamar gelap Tahap pemeriksaan film

UJI RADIOGRAPHY