Hand Out NDT

106
Pendahuluan Definisi NDT Pengembangan dan penerapan metode teknik untuk menguji material atau komponen dengan cara yang tidak mempengaruhi daya guna atau daya layanan lebih lanjut, dalam rangka mendeteksi, menentukan lokasi, mengukur, dan mengevaluasi diskontinuitas, defect, dan ketidaksempurnaan lainnya, untuk menilai integritas, sifat dan komposisi; dan untuk mengukur karakteristik geometr Menurut ASTM - E 1316

Transcript of Hand Out NDT

Page 1: Hand Out NDT

Pendahuluan

Definisi NDT

Pengembangan dan penerapan metode teknik untukmenguji material atau komponen dengan cara yang tidakmempengaruhi daya guna atau daya layanan lebih lanjut,dalam rangka mendeteksi, menentukan lokasi, mengukur,dan mengevaluasi diskontinuitas, defect, danketidaksempurnaan lainnya, untuk menilai integritas, sifat dan komposisi; dan untuk mengukur karakteristik geometri

Menurut ASTM - E 1316

Page 2: Hand Out NDT

Istilah lain dari NDT

NDE ----- Nondestructive Evaluation Nondestructive Examination

NDI ----- Nondestructive Inspection

NDC ----- Nondestructive Characterization

Page 3: Hand Out NDT

Meyakinkan ketangguhan mesin, peralatan dan perkakas.

Untuk mendapatkan ketangguhan diperlukan standard pengujian dan hasil pengujian harus memenuhi standard tsb.

Filosofi Uji Tak Rusak

Page 4: Hand Out NDT

Alasan Penggunaan NDT

• Menjamin integritas/ kehandalan produk• Mencegah kegagalan teknis suatu produk (material,

komponen, konstruksi) dan kecelakaan• Menjaga keseragaman kualitas produk• Mengontrol dan memonitor proses manufaktur

Page 5: Hand Out NDT

Alasan Penggunaan NDT

Menjamin integritas/ kehandalan produk

Pengguna suatu produk, membelinya dengan harapan bahwa produk tsb. akan memberikan layanan bebas masalah dalam suatu periode penggunaan

Page 6: Hand Out NDT

Alasan Penggunaan NDT

Sumbu roda Kereta Api tidak boleh gagal pada kecepatan tinggi

Landing Gear pesawat terbang tidak boleh patah sewaktu mendarat

Mencegah kegagalan teknis suatu produk (material, komponen,konstruksi) dan kecelakaan

Page 7: Hand Out NDT

Alasan Penggunaan NDT

Untuk memantau/ menjaga kualitas

• Bahan baku (raw materials) yang digunakan pada konstruksi produk• Setiap langkah proses fabrikasi suatu produk (in-process inspection)• Produk akhir sebelum digunakan (final inspection)• Produk yang sudah digunakan, apakah layak untuk digunakan lebih lanjut (in-service inspection)

Page 8: Hand Out NDT

Keuntungan Penggunaan NDT

• Meningkatkan keselamatan dan kepercayaan produk selama operasi• Menurunkan biaya produk dengan mengurangi adanya bahan tak layak pakai, buruh, dan energi• Meningkatkan reputasi fabrikator sebagai penghasil barang bermutu

Page 9: Hand Out NDT

Jenis-jenis metode NDTMetode Convensional(metode yang umum digunakan)

• Visual (Optical) inspection• Dye Penetrant Testing• Magnetic Particle Testing• Eddy Current Testing• Radiographic Testing• Ultrasonic Testing

Page 10: Hand Out NDT

Jenis-jenis metode NDT

Metode Non Convensional(digunakan untuk penerapan khusus, dan terbatas)

• Neutron Radiografi• Acoustic Emission• Thermal and Infrared Testing• Microwave Techniques• Leak Testing• Holography• dll

Page 11: Hand Out NDT

Visual Inspection

Memeriksa benda uji secara visual (penglihatan mata), dengan atau tanpa alat bantu

Prinsip Dasar

Alat bantu yang digunakan• Borescopes (sistem lensa-cahaya), untuk menerangi dan mengamati area tertutup atau yang sulit dijangkau• Image sensor, untuk penginderaan jarak jauh atau mendapatkan rekaman permanen ---- fotografi, video, computer• Magnifying system --- evaluasi bagian akhir permukaan (surface finish), bentuk permukaan• Dye penetrant dan magnetic particle --- evaluasi retak permukaan

Page 12: Hand Out NDT

Visual Inspection

• Umumnya digunakan sebagai suplemen metoda uji tak rusak lainnya• Mendeteksi dan menguji berbagai cacat permukaan yang besar pada sambungan las, segel, solder, lem• Dapat diterapkan pada semua jenis material Cacat yang dideteksi :korosi; kontaminasi; surface finish (akhir permukaan);diskontinuitas permukaan misal crack terbuka

Ruang lingkup penerapan

Page 13: Hand Out NDT

Visual InspectionKelebihan dan kelemahan

Kelebihan

• Metode paling murah dan sederhana• Membantu metoda uji lain dalam interpretasi cacat

Kelemahan

• Hanya dapat mendeteksi cacat permukaan yang relatif besar• Sangat tergantung dari daya penglihatan pemeriksa

Page 14: Hand Out NDT

Visual Inspection

• Operator harus mengetahui parameter obyek yang akan diperiksa --- warna, dimensi, bentuk geometri, dll.• Penerangan memadai• Perlu adaptasi visual sebelum pengujian

Prosedur umum

Page 15: Hand Out NDT

Prinsip Dasar

• Sifat kapilaritasCelah sempit diberi cairan, celah mampumenyedot cairan hingga celah akan berisi cairan

Dye Penetrant Testing

• Cacat terbuka pada permukaan

• Semua jenis material (logam dan non logam) yang permukaannya tidak berpori (non porous)

Lingkup Penerapan

Page 16: Hand Out NDT

Urutan aplikasi uji penetrant

• Pembersihan awal (pre-cleaning)• Aplikasi penetrant• Pembersihan sisa penetrant (removal penetrant)• Aplikasi developer• Inspeksi• Pembersihan akhir (post-cleaning)

Page 17: Hand Out NDT

Pembersihan awal (pre-cleaning)

Membersihkan kotoran dari permukaan agar tidak menghalangi masuknya cairan penetrant

Cara pembersihan• Mekanik• Kimia• Solven

Page 18: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant

Metoda aplikasi penetrant• Brushing (kuas)• Spraying (semprot)• Dipping (celup)

Page 19: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Waktu yang diperlukan cairan penetrant masuk ke dalam celah

Dwell time dipengaruhi oleh• Jenis material, bentuk produk, jenis cacat, jenis penetrant• Umumnya antara 5 - 30 menit, bahkan ada sampai 60 menit

ContohBahan steel, bentuk las, cacat crack, jenis penetrant water washabel, dwell time 30 menit

Page 20: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Kemampuan cairan penetran untuk masuk ke dalam cacatdipengaruhi:

• Kondisi permukaan dan jenis obyek yang diuji• Jenis penetran• Temperatur• Adanya kontaminan

Page 21: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Daya penetrasi (kemampuan cairan penetrant masuk) ke dalam celah cacat dikendalikan oleh

SPP = Cos

SPP = static penetration parameter = tegangan permukaan (antara cairan dgn udara) Cos = sudut kontak (antara cairan dengan udara)

• Tegangan permukaan• Sudut kontak

Daya penetrasi

Page 22: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Tegangan permukaan • Rendah ---- daya penetrasi dan penyebaran baik• Tinggi ---- daya larutnya terhadap zat warna baik

Sudut kontak• Rendah ---- mampu basahnya baik ----- daya penetrasi baik• Tinggi ---- daya penetrasi kurang

Daya penetrasi (lanjutan)

Page 23: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Sudut kontak tinggi -- mampu basah rendah -- daya penetrasi rendah

Laju penetrasi

Page 24: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Sudut kontak• Rendah ---- mampu basahnya baik ----- daya penatrasi baik

Laju penetrasi

Page 25: Hand Out NDT

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Laju penetrasi (kecepatan masuk ke dalam celah cacat)dikendalikan oleh

KPP = Cos /

KPP = kinetik penetration parameter = viskositas (kekentalan)

viskositas rendah --- laju penetrasi tinggi viskositas tinggi --- laju penetrasi rendah

• Tegangan permukaan• Sudut kontak• Viskositas

Laju penetrasi

Page 26: Hand Out NDT

Cara pembersihan• Water washable• Post emmulsified• Solvent removable

Cara inspeksi• Fluorescent• Non fluorescent

Jenis-jenis penetrant

Aplikasi penetrant (lanjutan)

Page 27: Hand Out NDT

Pembersihan sisa penetrantMembersihkan sisa penetrantpada permukaan

Cara pembersihan• Water washable --- air• Post emulsified --- diberi emulsi dibersihkan air• Solvent removable --- solvent

Page 28: Hand Out NDT

Aplikasi DeveloperFungsiMenyedot cairan penetrant yang ada di dalam celah

Jenis developer- Kering- Basah

Development time • Waktu dari aplikasi developer sampai munculnya indikasi

Page 29: Hand Out NDT

Inspeksi

Untuk pjenis penetrant fluorescent inspeksi harus menggunakan lampu ultraviolet (black light)

Inspeksi harus dilakukan segera setelah indikasi tampak agar tidak berubah bentuk akibat rembesan cairan penetran

Page 30: Hand Out NDT

Pembersihan akhir

• Membersihkan lapisan developer

Cara pembersihan• disemprot dengan solvent• dilap, dikuas dengan air

Page 31: Hand Out NDT

Magnetic ParticlePrinsip Dasar

Uji Partikel Magnetik (Magnetic Particle Inspection) merupakan kombinasi dua metode uji tak rusak, yaitu

• Uji kebocoran flux magnetik (magnetic flux leakage testing)

• Uji visual (visual testing)

Page 32: Hand Out NDT

Magnetic ParticlePrinsip Dasar

• Tempat keluar masuknya garis gaya magnet disebut kutub magnet• Setiap magnet batang memiliki 2 kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan• Arah medan magnet - keluar dari kutub utara - masuk ke kutub selatan

Magnet batang memiliki medan magnet baik di dalam maupun disekitarnya

Page 33: Hand Out NDT

Prinsip Dasar

Apa yang terjadi jika magnetbatang patah ditengah secarakeseluruhan ?

Apa yang terjadi jika magnet batang patah ditengah tetapi tidak secara keseluruhan?

Terbentuk kutub utara dankutub selatan baru

• Terbentuk kutub baru dibagian yang patah• Medan magnet menyebar keluar dari kutub utara menuju kutub selatan, jika ada rongga pada tempat yang patah• Dikatakan mengalami kebocoran flux magnet

Page 34: Hand Out NDT

Prinsip Dasar

Apa yang terjadi jika partikel-partikel besi ditaburkan diatasmagnet batang yang retak ?

Partikel besi tertarik menuju kutub-kutub magnet maupunkutub-kutub retakan membentuk gerombolan (cluster).Keberadaan gerombolan partikel tampak lebih jelas daripadaretakan aslinya.

Ini merupakan prinsip uji magnetik partikel !

Page 35: Hand Out NDT

Prinsip Dasar

Apakah prinsip bocoran magnet pada magnet batangdapat diterapkan pada material yang tidak mempunyaisifat magnet ?

Dapat, dengan terlebih dahulu membuat material tersebut menjadi bersifat magnet.

Proses merubah material tidak memiliki sifat magnetmenjadi bersifat magnet disebut magnetisasi.

Page 36: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Apa yang terjadi jika pada material yang dimagnetisasiterdapat cacat ?

Cacat pada material memilikipengaruh yang sama denganmagnet batang yang patah, yaitumenyebarkan (membelokkan)medan magnet

• Jika cacat ada di dalam, pembelokan medan magnet tidak sampai keluar• Jika cacat ada di dekat permukaan, pembelokan medan magnet sampai di luar sehingga dapat menarik partikel-partikel besi.

Page 37: Hand Out NDT

Berdasarkan kuatnya reaksi terhadap medan magnet, bahan dibagi atas 3 kelompok

• Diamagnetik --- menolak medan magnet, contoh : tembaga, kuningan, emas, bismut, seng

• Paramagnetik --- sedikit terpengaruh medan magnet contoh : aluminium, titanium, platinum

• Ferromagnetik -- sangat dipengaruhi oleh medan magnet contoh : besi (baja), cobalt, nikel, gadolinium

Bahan Magnetik

Bahan apa yang bisa dimagnetisasi ?

Page 38: Hand Out NDT

Metode magnetisasi

Dikelompokkan berdasarkan hasil magnetisasi

• Magnetisasi longitudinal menghasilkan medan magnet memanjang

• Magnetisasi sirkular menghasilkan medan magnet melingkar

Proses merubah material tidak memiliki sifat magnetmenjadi bersifat magnet disebut magnetisasi.

Page 39: Hand Out NDT

Teknik Magnetisasi

• Magnet permanen

• Elektromagnetik Magnetisasi menggunakan arus listrik AC atau DC (AC yang disearahkan)

Magnetisasi DC, penembusan medan magnet pada benda ujilebih dalam daripada AC

Page 40: Hand Out NDT

Teknik Magnetisasi Elektromagnetik

Disekitar kawat yang dialiri arus listrikterdapat medan magnet

Teori dasar

Page 41: Hand Out NDT

• Magnetisasi Circular Langsung --- Head shot

--- ProdTidak langsung --- Central conductor

• Magnetisasi longitudinal

--- Coil shot--- Magnetic Yoke

Teknik Magnetisasi Elektromagnetik (lanjutan)

Page 42: Hand Out NDT

Mengalirkan listrik secara langsung pada material, menghasilkan medan magnet yang melingkar pada benda uji

Head Shot

Page 43: Hand Out NDT

Prod

Page 44: Hand Out NDT

Arus listruk dialirkan ke sebuah konduktor di pusat pipa menghasilkan medan magnet yang melingkar pada pipa

Central Conductor

Page 45: Hand Out NDT

Coil shot

Page 46: Hand Out NDT

Magnetic Yoke

Page 47: Hand Out NDT

Prosedur Pengujian

• Persiapan pengujian• Magnetisasi• Penerapan partikel magnetik• Interpretasi dan pencatatan indikasi• Demagnetisasi• Pembersihan setelah inspeksi

Page 48: Hand Out NDT

• Membersihkan permukaan yang diuji agar memberikan warna yang kontras dengan partikel magnet

• Melapiskan zat pengontras warna

• Menghilangkan sisa magnet yang mungkin ada

Persiapan pengujian

Page 49: Hand Out NDT

Magnetisasi

• Metode magnetisasi dipilih sedemikian hingga menghasilkan sensitivitas penampakan cacat tertinggi

• Sensitivitas penampakan cacat terbesar bila orientasi cacat tegak lurus terhadap arah medan magnet (garis gaya magnet)

Page 50: Hand Out NDT

Magnetisasi (lanjutan)

- Dipilih teknik magnetisasi sesuai dengan bentuk benda uji dan orientasi cacat

Coil shot --- benda uji batang, cacat tegak lurus sumbu benda uji cincin, cacat transversal Head shot --- benda uji batang, cacat sejajar sumbu benda uji cincin, cacat transversal Central conductor --- benda uji pipa, cacat sejajar sumbu --- benda caincin, cacat transversal Magnetik Yoke --- benda uji pelat, posisi cacat sembarang Prod --- benda uji pelat, posisi cacat sembarang

Page 51: Hand Out NDT

Aplikasi serbuk (partikel) magnetik

- Bahan partikel magnet ---- ferromagnetik

- Warna ---- bermacam warna (dan fluorescent)

---- untuk memberikan kontras yang tinggi terhadap benda uji- Jenis ---- basah dan kering

---- kering, baik untuk benda uji kasar ---- basah, baik untuk permukaan halus

Page 52: Hand Out NDT

Interpretasi dan rekaman

• Perlu ketrampilan dan pengalaman untuk interpretasi

• Ada 3 cara rekaman - Menandai pada komponen secara permanen - Rekaman dengan fotografi - Transfer, menggunakan plastik adeshif yang dilekatkan

Page 53: Hand Out NDT

Demagnetisasi

• Dilakukan sebelum pengujian dan setelah pengujian

• Cara demagnetisasi - Masukkan ke dalam coil yang dialiri arus AC, arus perlahan- lahan diturunkan atau coil dan bahan dijauhkan perlahan-lahan - Masukkan ke dalam coil yang dialiri arus searah yang dibalik dan diturunkan pelan-pelan - Memanasi material melampaui “curie point” • Adanya magnet dapat diukur dengan “magnetic field indicator”

Proses penghilangan magnet sisa

Page 54: Hand Out NDT

Demagnetisasi

Page 55: Hand Out NDT

Prosedur Pengujian

Pembersihan setelah inspeksi

Semua partikel magnetik yangdigunakan, dihilangkan dari permukaan benda uji setelah inspeksi

Page 56: Hand Out NDT

Keterbatasan• Hanya dapat digunakan pada bahan ferromagnetik• Terbatas pada cacat permukaan dan dekat permukaan• Pemberian medan magnet harus diperhitungkan agar arahnya memotong sumbu utama cacat, sehingga seringkali diperlukan beberapa kali magnetisasi• Diperlukan demagnetisasi dan pembersihan partikel magnetik• Untuk bentuk khusus sulit memberi medan magnet dengan arah yang benar• Harus hati-hati, untuk menghindari pemanasan lokal pada titik kontak listrik• Perlu pengalaman dan keterampilan dalam interpretasi indikasi

Page 57: Hand Out NDT

Ultrasonic Testing

Gelombang ultrasonik ?

Gelombang ultrasonik sama dengan gelombang suara, yakni keduanya adalah gelombang mekanik.

Perbedaannya,• Ultrasonik memiliki frekwensi lebih dari 20 kHz• Suara memiliki frekwensi kurang dari 20 kHz

Prinsip Dasar

Page 58: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Apa yang dimaksud gelombang mekanik?

Gelombang yang merambat karena getaran partikel-partikel dalammaterial

Gelombang ultrasonik dapatdigambarkan sebagai getaran partikel-partikel yang dihubungkandengan pegas elastis. Setiap partikeldipengaruhi oleh gerakan partikeldidekatnya

Page 59: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Jenis gelombang ultrasonik ?

Gelombang longitudinal Arah rambat gelombangsejajar dengan arah gerakanatom yang digetarkan

Gelombang transversalArah rambat gelombangtegak lurus arah gerakan atom yang digetarkan

Page 60: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Sifat gelombang ultrasonik ?

Antara lain :

• Dipantulkan dan dibiaskan ketika menjumpai media lain

• Frekwensi gelombang tetap dalam merambat pada berbagai bahan, sedang kecepatan rambat tergantung pada media yang dilalui

Page 61: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Prinsip uji ultrasonik• Gelombang ultrasonik dilewatkan pada benda uji• Gelombang akan terpantul ketika menemui cacat• Amplitudo gelombang pantulan/ terusan dideteksi

• Untuk memancarkan dan menangkap gelombang ultrasonik digunakan alat yang disebut “Probe”

• Intensitas gelombang yang ditangkap ditampilkan pada Osciloscope

Page 62: Hand Out NDT

Teknik uji ultrasonik

• Teknik Transmisi

• Teknik gema (pulse echo)

• Teknik resonansi

Page 63: Hand Out NDT

Ultrasonic TestingTeknik Transmisi

• Digunakan 2 probe - transmiter - receiver

• Yang dideteksi adalah gelombang transmisi

• Adanya cacat diketahui dari turunnya/ hilangnya amplitudo gelombang

Page 64: Hand Out NDT

Teknik gema

• Probe berfungsi sebagai transmiter dan receiver

• Yang dideteksi adalah gelombang pantulan

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

T/R

T/R

T/R

Page 65: Hand Out NDT

Teknik resonansi

• Digunakan transmiter yang dapat diatur frekwensinya

• Frekwensi diatur untuk membuat kondisi resonansi pada tebal pelat yang diuji --- resonansi dikenali dengan meningkatnya amplitudo pulsa

• Dengan mengetahui frekwensi resonansi, maka tebal bahan dapat diketahui t = v/2f

Variablefrequency

oscilator

Loadsensor

benda uji

probe

kuplan

tuner

meter

Page 66: Hand Out NDT

• Generator sinyal Listrik- Tranducer/probe- Couplant- Indikator sinyal listrik- Blok Standar

Peralatan Uji Ultrasonic

Page 67: Hand Out NDT

Peralatan Uji Ultrasonic (lanjutan)

Page 68: Hand Out NDT

Probe (transduser)

• Probe adalah alat yang berfungsi sebagai pemancar (transmiter) dan penerima (receiver) gelombang ultrasonik

• Probe terbuat dari bahan yang bersifat piezoelektrik

--- bahan yang dapat merubah gelombang listrik menjadi gelombang mekanik, dan sebaliknya dapat merubah gelombang mekanik menjadi gelombang listrik

--- barium titanat, kuarsa, dll.

Page 69: Hand Out NDT

Probe (transduser) --- lanjutan

• Probe normal, Pemancar gelombang longitudinal

• Probe sudut, Pemancar gelombang transversal

Page 70: Hand Out NDT

Probe (transduser) --- lanjutan

Penggunaan probe normal memiliki keterbatasan tidak mampu mendeteksi cacat di dekat permukaan, mengapa ?

Berkas ultrasonik yang dipancarkan dari probe dibagi atas dua daerah• Medan dekat - gelombang merambat secara silindris (tidak menyebar) - arah dan intensitas tidak teratur - pengukuran tidak dapat dilakukan secara teliti• Medan jauh - gelombang menyebar secara konis, - arah dan intensitas teratur - pengukuran dapat dilakukan secara teliti

Page 71: Hand Out NDT

Probe (transduser) --- lanjutan

Penyebaran gelombang ultrasonik

Page 72: Hand Out NDT

Kuplan

• Fungsi kuplan ---- memudahkan perambatan gelombang ultrasonik ke dalam benda uji, karena jika antara probe dengan benda uji terdapat udara maka hampir 100% gelombang akan dipantulkan kembali ke dalam probe

• Bahan kuplan Oli, gliserin, emulsi plastik dalam air, grease, dll.

Page 73: Hand Out NDT

Balok Kalibrasi

• Untuk kalibrasi pesawat ultrasonik, meliputi - Linearitas skala horisontal, vertikal, dan tombol gain - Probe normal dan probe sudut

• Balok kalibrasi yang tersedia - Balok kalibrasi V1 - Balok kalibrasi V2 - Step wedge

Page 74: Hand Out NDT

Aplikasi

• Mendeteksi cacat di dalam material• Mengukur kedalaman dan dimensi cacat di dalam material• Mengukur ketebalan material• Penentuan struktur bahan

Page 75: Hand Out NDT

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan• Menguji semua jenis material baik logam maupun non logam• Indikasi dapat langsung dilihat (instantaneous) Kelemahan• Diskontinuitas yang dapat terdeteksi adalah yang orientasinya tegak lurus arah rambat gelombang• Permukaan benda uji harus datar• Menggunakan kuplan

Page 76: Hand Out NDT

Eddy CurrentPrinsip Dasar

Arus listrik hasil imbasdisebut arus induksi

Hukum Farraday (induksi elektromagnetik) Rangkaian tertutup yang berada disekitar medan magnet akan mengalirkan arus listrik jika terjadi perubahan medan magnet di dalam rangkaian tersebut

Page 77: Hand Out NDT

Eddy CurrentPrinsip Dasar

SN

Hukum Farrady

Perubahan garis gaya dapat dilakukandengan menggerakkan batang magnet

Page 78: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Magnet batang dapat diganti dengan sebuah kumparan yangdialiri arus listrik (searah atau bolak-balik)

• Arah garis gaya dari kutup selatan ke utara (di dalam kumparan)

• Arah garis gaya dari kutub utara ke selatan (di luar kumparan)

Page 79: Hand Out NDT

Prinsip Dasar

Perubahan garis gaya dapat dilakukandengan memutus arus searah

Page 80: Hand Out NDT

Prinsip DasarPerubahan garis gaya dapat dilakukandengan menggunakan arus bolak-balik

Page 81: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Apa yang terjadi jika didekat coil magnet yang memiliki flux magnet berubah-ubah terdapat konduktor yang besar ?

Pada konduktor tersebut akan terdapat arus induksi yang memusar, disebut eddy current atau arus Foucault.

Page 82: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Hukum Lenz :

Arah arus induksi di dalam suatu penghantar selalu sedemikian hingga menghasilkan medan magnet yang melawan sebab-sebab yang menimbulkannya Arah medan

magnet eksitasi

Arah medanmagnet induksi

Adanya medan magnetinduksi, meningkatkanimpedansi rangkaianlistrik.

Page 83: Hand Out NDT

Prinsip Dasar (lanjutan)

Apa yang terjadi, jika pada benda uji terdapat cacat ?

Detektor

Arah medan magnet

Coil inspeksi

cacatArus pusar

Perubahan impedansiatau perubahan arusdapat diamati padalayar monitor

Adanya cacat akanmengurangi medanmagnet induksi,akibatnya impedansirangkaian menurun,terjadi peningkatanarus

Page 84: Hand Out NDT

Prosedur Uji

Sistem instrumentasi dasar eddy current terdiri atas

• Sumber arus bolak-balik• Coil inspeksi (probe)• Voltmeter/ ammeter

Instrumentasi

Page 85: Hand Out NDT

Prosedur Uji

Berdasarkan tampilannya, instrumentasi eddy current dibedakan atas

Instrumentasi

• Analog• Digital Tampilan analog :

Perubahan impedansi oleh adanya cacat pada benda uji ditunjukkan dengan adanya gerakan meter pada alat

Page 86: Hand Out NDT

Eddy current ditampilkan pada oscilloscop• Absis (sumbu X) --- Resistansi (R)• Ordinat (sumbu Y) --- Reaktansi ( XL(L)• Phasor ---- Z (impedansi)

Prosedur UjiInstrumentasi

Sistem digital

Page 87: Hand Out NDT

• Externa coil (surface coil)untuk menguji permukaan datar

• Encircling coiluntuk menguji benda uji silinder

• Internal coil (bobbin coil) untuk menguji bagian dalam tube

Jenis-jenis coil inspeksiberdasarkan konfigurasinya

Prosedur Uji

Page 88: Hand Out NDT

• Probe absolut• Probe differensial

Jenis-jenis coil inspeksiberdasarkan mode pengujian

Page 89: Hand Out NDT

Mode absolut

• Menggunakan coil tunggal• Dapat juga menggunakan coil ganda, tetapi diatur sedemikian rupa jika tidak ada benda uji tegangan kerja sama dan berlawanan • Ketika probe ditempatkan didekat material konduktor, medan magnet coil menghasilkan eddy current pada material• Eddy current menghasilkan medan magnet yang berlawanan dengan medan magnet coil• Perubahan absolut impedansi diamati pada layar CRT

Jenis-jenis coil inspeksiberdasarkan mode pengujian

Page 90: Hand Out NDT

Probe perbandingan (diferensial) • Memiliki 2 coil• Salah satu coil ditempatkan pada material standar yang bebas cacat, coil lainnya ditempatkan pada benda uji.• Jika kedua bagian benda uji kondisinya sama, tidak ada perubahan impedansi• Jika salah satu mengandung diskontinyuitas menghasilkan perubahan impedansi yang dapat diamati pada layar CRT

Page 91: Hand Out NDT

Mode diferensial (perbandingan) auto

• Menggunakan 2 coil, satu coil berada pada bagian tertentu benda uji• Coil lainnya ditempatkan pada bagian lain benda uji yang sama• Jika kedua bagian benda uji kondisinya sama, tidak ada perubahan impedansi• Jika salah satu mengandung diskontinyuitas menghasilkan perubahan impedansi yang dapat diamati pada layar CRT

Page 92: Hand Out NDT

Tampilan OsciloscopeMode Absolut

- Tanpa konduktor titik phasor berada pada Zo- Ketika ada konduktor titik phasor bergeser ke Z1

- Jika ada cacat, titik phasor akan bergeser lagi

Page 93: Hand Out NDT

Tampilan Osciloscope

Mode Perbandingan (differential)

Bentuk sinyal pada tiga posisi coil

Page 94: Hand Out NDT

Tampilan OsciloscopeInspeksi tubing menggunakan probe absolut dan deferensial

Prosedur Uji

Probe belumdigerakkan

Page 95: Hand Out NDT

Tampilan Osciloscope

Inspeksi tubing menggunakan probe absolut dan deferensial

Probe bergerakmelintasi takikanluar

Page 96: Hand Out NDT

Tampilan OsciloscopeInspeksi tubing menggunakan probe absolut dan deferensial

Probe bergerakmelintasi takikandalam

Page 97: Hand Out NDT

Tampilan Osciloscope

Inspeksi tubing menggunakan probe absolut dan deferensial

Probe bergerakmelintasi lubangtembus

Page 98: Hand Out NDT

Tampilan Osciloscope

Inspeksi tubing menggunakan probe absolut dan deferensial

Probe bergerakmelintasi pelatpenyangga

Page 99: Hand Out NDT

Faktor yang mempengaruhi uji eddy current

• Faktor benda uji• Kondisi pengujian

Faktor benda uji- Konduktivitas listrik- Diskontinyuitas pada benda uji- Permeabilitas magnetik (bahan ferromagnetik)- Dimensi dan bentuk benda uji- Kondisi logam (paduan, kekerasan, homogenitas, ukuran butir)

Kondisi pengujian- Lift-of (jarak coil dengan benda uji)- Frekwensi arus bolak-balik, ukuran coil, jumlah lilitan

Page 100: Hand Out NDT

Pengaruh konduktivitas

• Konduktor yang baik (misal, tembaga) memiliki impedansi pada C

• Konduktor kurang baik (bronze) memiliki impedansi pada B

Page 101: Hand Out NDT

Pengaruh frekwensi

Page 102: Hand Out NDT

Penerapan

Uji eddy current dapat digunakan untuk menguji :• Crack pada tube dengan diameter sampai 1 in. dan ketebalan dibawah 3 mm• Inklusi pada tubing dan batang dengan diameter kecil dan dinding tipis• Lack of penetration pada las pipa dan tube nonferous• Porosity pada las pipa dan tube berdinding tipis• Tebal coating dan lembaran logam• Konduktivitas listrik• Metal sorting• Kondisi permukaan seperti korosi, kerusakan akibat panas, kekerasan.

Page 103: Hand Out NDT

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan:

• Dapat dilakukan pada semua jenis material yang menghantarkan arus listrik, baik ferromagnetik maupun non-ferromagnetik• Tidak perlu kontak angtara coil inspeksi dengan benda uji• Tidak perlu kuplan• Probe (coil inspeksi) dapat dibuat sekecil-kecilnya sehingga dapat mendeteksi cacat yang kecil• Sensitivitas probe dapat ditingkatkan dengan menyisipkan bahan ferrit• Kawat, pipa-pia, besi batangan yang panjang dapat diuji dengan memasukkan ke dalam kumparan dengan kecepatan konstan

Page 104: Hand Out NDT

Kelebihan dan kekurangan

Kekurangan

• Skin effek berakibat terbatas untuk mendeteksi cacat permukaan dan sub permukaan, kira-kira 1 cm dari permukaan• Skin effek berakibat terbatas pada material yang tipis• Terbatas pada material yang daya hantar listriknya baik• Perlu pelatihan, kualifikasi, dan pengalaman bagi operator• Sensitif terhadap berbagai parameter

Page 105: Hand Out NDT

Skin effectKecenderungan edy current mengalir di permukaan material

Akibatnya, kedalaman eddy current terbatas

Lift-off Jarak antara coil inspeksi dengan material

Kelebihan dan kekurangan

Page 106: Hand Out NDT

Cacat yang terdeteksi adalah cacat yang tegak lurus denganeddy curent