LAPORAN RESMI

PENETRAN TEST

Disusun Oleh :Widya Cahyati (6507040046) Ahmad Itmamul Wafa (6607040050) Erdi Wisnu Riftiyanto (6507040057) Niki Nakula Nuri (6507040058)

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

1

2008

2

BAB I PENDAHULUAN I.1. TUJUAN1.1.1 Tujuan Umum Mahasiswa mampu melakukan pengujian Non-destructive test dengan Liquid Penetrant. 1.1.2 Tujuan Khusus Mahasiswa mampu menjelaskan syarat-syarat suatu

komponen yang dapat diuji dengan Liquid penetran dan mampu menjelaskan jenis-jenis diskontinyuitas yang mampu dideteksi dengan Liquid Penetran.

I.2.

DASAR TEORIPengevaluasian atau inspeksi terhadap suatu diskontinyuitas pada konstruksi yang menggunakan material logam, sebaiknya dilakukan secara rutin, untuk mengurangi resiko terjadinya kecelakaan kerja, dan juga akan mempermudah perawatannya. Untuk melakukan pengevaluasian atau inspeksi tersebut diperlukan suatu metoda pengujian yang sekiranya mampu mendeteksi keberadaan diskontinyuitas pada suatu logam material. Uji liquid penetrant merupakan salah satu metoda pengujian jenis NDT (Non-Destructive Test) yang relatif mudah dan praktis untuk dilakukan. Uji liquid penetran ini dapat digunakan untuk mengetahui diskontinyuitas halus pada permukaan seperti retak, berlubang atau kebocoran. Pada prinsipnya metoda pengujian dengan liquid penetrant memanfaatkan daya kapilaritas. Liquid penetrant dengan warna tertentu (merah) meresap masuk kedalam diskontinyuitas, kemudian liquid penetrant tersebut dikeluarkan dari dalam diskontinyuitas dengan menggunakan cairan pengembang (developer) yang warnanya kontras dengan liquid penetrant (putih).

3

Terdeteksinya diskontinyuitas adalah dengan timbulnya bercak-bercak merah (liquid penetrant) yang keluar dari dalam diskontinyuitas Diskontinyuitas yang mampu dideteksi dengan pengujian ini adalah diskontinyuitas yang bersifat terbuka dengan prinsip kapilaritas seperti pada gambar . Deteksi diskontinyuitas dengan cara ini tidak terbatas pada ukuran, bentuk arah diskontinyuitas, struktur bahan maupun komposisinya. Liquid penetrant dapat meresap kedalam celah diskontinyuitas yang sangat kecil. Pengujian penetrant tidak dapat mendeteksi kedalaman dari diskontinyuitas. Proses ini banyak digunakan untuk menyelidiki keretakan permukaan (surface cracks), kekeroposan (porosity), lapisan-lapisan bahan, dll. Penggunaan uji liquid penetrant tidak terbatas pada logam ferrous dan non ferrous saja tetapi juga pada ceramics, plastic, gelas, dan benda-benda hasil powder metalurgi.

Gambar 1. Proses Kapilaritas pada spesimen uji Penggunaan uji liquid penetrant ini sangat terbatas, misalnya: 1. Keretakan atau kekeroposan yang ada dapat dideteksi jika keretakan tersebut merembat hingga ke permukaan benda. Sedangkan keretakan yang ada dibawah permukaan benda, tidak akan terdeteksi dengan menggunakan metoda pengujian ini. 2. 3. Pada permukaan yang terlalu kasar atau berpori-pori juga dapat mengakibatkan indikasi palsu. Metoda pengujian ini tidak dianjurkan untuk menyelidiki bendabenda hasil hasil metallurgy yang kurang padat.

4

Klasifikasi liquid penetrant sesuai cara pembersihannya Liquid penetrant bila dilihat dari cara pembersihannya dapat diklasifikasikan menjadi tiga macam metoda dan ketiganya memiliki perbedaan yang mencolok. Pemilihan salah satu system bergantung pada faktor-faktor : 1) Kondisi permukaan benda kerja yang diselidiki 2) Karakteristik umum discuntinuity/keretakan logam 3) Waktu dan tempat penyelidikan 4) Ukuran benda kerja Metoda pengujian liquid penetran ini diklasifikasikan sesuai dengan cara pembersihannya, yaitu: 1. Water Washable Penetrant System Sistem liquid penetrant ini dapat berupa fluorescent. Proses pengerjaannya cepat dan efisien. Pembilasan harus dilakukan secara hati-hati, karena liquid penetran dapat terhapus habis dari permukaan diskontinyuitas. 2. Post Emulsifible System Biasa digunakan untuk menyelidiki keretakan yang sangat kecil, menggunakan penetrant yang tidak dapat dibasuh dengan air. Penetrant jenis ini dilarutkan dengan oli dan membutuhkan langkah tambahan pada saat penyelidikan yaitu pembubuhan emulsifier yang dibiarkan pada permukaan spesimen. 3. Solvent Removable System Solvent removable sistem digunakan pada saat pre cleaning dan pembasuhan penetrant. Penetrant jenis ini larut dalam oli. Pembersihan penetrant secara optimum dapat dicapai dengan cara mengelap permukaan benda kerja dengan lap yang telah dilembabkan dengan solvent. Tahap akhir dari pengelapan dilakukan dengan menggunakan kain kering. Penetrant juga dapat dihilangkan dengan cara membanjiri permukaan benda kerja dengan solvent.

5

Klasifikasi liquid penetrant berdasarkan pengamatannya Berdasarkan pengamatannya ada tiga jenis liquid penetrant, yaitu: 1. Visible Penetrant Pada umumnya visible penetrant berwarna merah. Hal ini ditunjukkan pada penampilannya uang contrast terhadap latar belakang warna developernya. Proses ini tidak membutuhkan pencahayaan ultra violet, tetapi membutuhkan cahaya putih minimal 1000 lux untuk pengamatan. 2. Fluorescent Penetrant Liquid penetrant ini adalah yang dapat berkilau bila disensivitas fluorescent penetrant bergantung pada kemampuannya untuk menampilkan diri terhadap cahaya ultra violet yang lemah pada ruangan yang gelap. 3. Dual Sensitivity Penetrant Pada system ini, specimen mengalami dua kali pengujian yaitu visible penetrant dan fluorescent penetrant, sehingga dengan dual sensitivity dapat diperoleh hasil dengan ketelitian yang lebih tinggi dan akurat. Acceptance Criteria Dalam uji ini material dapat dinyatakan memiliki cacat yang harus direject apabila material tersebut secara umum memiliki ukuran cacat yang lebih dari 1,6mm. dan material tersebut dapat diterima apabila permukaannya bebas dari : 1. Linier indication Suatu cacat dikatakan memiliki indikasi linier apabila pada cacat tersebut memiliki panjang lebih dari 3 kali lebarnya. 2. Rounded indication Suatu cacat dikatakan memiliki indikasi lingkaran apabila pada cacat tersebut memili panjang kurang dari 3 kali lebarnya. o Material tersebut akan direject apabila memiliki panjang atau lebar indikasi lingkaran lebih dari 4,8 mm.

6

o Material tersebut akan direject apabila memiliki 4 atau lebih indikasi lingkaran yang tersusun dalam satu baris, dengan jarak antara indikasi lingkaran kurang dari 1,6 mm. Maka, apabila permukaan suatu material bebas dari kedua indikasi yang telah disebutkan di atas, material tersebut dapat diterima.

7

BAB II METODOLOGI II.1. ALAT DAN BAHANAlat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah : II.1.1. Alat a. b. c. d. e. f. II.1.2. Bahan a. b. c. d. Spesiment uji berupa crank shaft dan Weld part Cleaner (SKC S Magnaflux) Liquid Penetrant (SKL SP 11 Magnaflux) Developer (SKD NF / ZP 9) Penggaris Kain dan Tissue Kamera Timer (Stop Watch) Lampu Light intensity

Gambar 2.1. Cleaner (kiri), Liquid Penetrant (Tengah) dan Developer (kanan)

8

II.2. PROSEDUR PERCOBAANII.2.1Menentukan Teknik Uji Liquid Penetrant Sebelum percobaan dilakukan ditentukan terlebih dahulu teknik yang digunakan dalam Liquid Penetrant Test, yaitu dengan menggunakan Solvent Removable System. Solvent removable sistem digunakan pada saat pre cleaning dan pembasuhan penetrant. Penetrant jenis ini larut dalam oli. Pembersihan penetrant secara optimum dapat dicapai dengan cara mengelap permukaan benda kerja dengan lap yang telah dilembabkan dengan solvent. Tahap akhir dari pengelapan dilakukan dengan menggunakan kain kering. Percobaan kemudian dilakukan dengan menggunakan material uji berupa crank shaft dan Weld part. II.2.2 Pre Celaning Pertama-tama sebelum dilakukan pengujian liquid penetrant, spesimen (crank shaft) dibersihkan terlebih dahulu dengan cara mengelap permukaan menggunakan kain lap, kemudian kain lap yang lebih bersih dibasahi dulu dengan cleaner lalu digosokkan pada spesimen untuk membersihkan spesimen dari kotoran, oli, lemaklemak, dll kemudian specimen disemprot dengan cleaner kemudian material uji di-lap hingga benar-benar bersih.

Gambar 2.2. Pre Cleaning

9

II.2.3 Penentuan Dwell Time Sebelum dilakukan penyemprotan liquid penetrant terlebih dahulu ditentukan Dwell Time yang digunakan untuk proses penetrasi liquid penetrant dengan baik. Dwell Time ditentukan dengan dua pertimbangan, yang pertama ditentukan dari bahan penetrant tersebut, dan yang kedua menggunakan table standard dari ASME 2001 section V article 6, berdasarkan bahan yang digunakan. Karena material ujinya berupa baja maka Dwell Time minimumnya adalah 5 menit. II.2.4 Aplikasi Liquid Penetrant Setelah itu dilakukan penyemprotan liquid penetrant ke material uji dengan Dwell Time 5 menit yang ditujukan agar diperoleh penetrasi liquid penetrant yang baik. Selain itu juga warna liquid penetrant yang digunakan berbeda (kontras) dengan warna developer yang digunakan supaya dapat diketahui secara visual diskontinyuitas yang ada.

Gambar 2.3 Aplikasi Liquid Penetrant

II.2.5 Cleaning sisa penetrant Setelah liquid penetrant disemprotkan, dan dengan menggunakan Dwell Time 5 menit, liquid penetrant yang ada di daerah spesiment

10

yang akan diamati, dibersihkan dengan menggunakan solvent. Caranya yaitu dengan mengelap permukaan spesiment dengan kain yang telah dilembabkan dengan solvent dengan arah searah. Perhatian kain yang digunakan harus bersih karena dikhawatirkan kotoran yang ada pada kain akan menempel pada spesimen uji.

Gambar 2.4 Cleaning Sisa Penetrant II.2.6 Aplikasi Developer Setelah 10 menit liquid penetrant yang telah disemprotkan pada material uji dibersihkan bagian atasnya (permukaannya) dengan menggunakan lap kering. Setelah itu agar permukaan material uji lebih bersih dari liquid penetrant maka permukaan material uji dibersihkan dengan lap ataupun kertas penyerap yang dilembabkan dengan cleaner untuk membersihkan permukaan spesimen hingga tidak ada lagi sisa penetrant yang ada kecuali yang meresap di dalam diskontinyuitas. Sebelum diberi (disemprotkan) developer terlebih dahulu dilihat Dwell Time dari developer yang digunakan. Dwell Time dari developer yaitu minimum 10 menit. Setelah itu barulah disemprotkan ke material uji dengan jarak penyemprotan 25 centimeter sehingga diperoleh penyemprotan yang rata ke seluruh permukaan material uji.

11

Gambar 2.5 Aplikasi Developer

II.2.7 Evaluasi Setelah spesiment disemprot dengan liquid penetrant dengan rata, kemudian ditunggu selama 15 menit hingga benar-benar diperoleh hasil yang baik lalu kita mengamati adanya warna liquid penetrant yang tampak karena terangkat keluar kepermukaan oleh developer. Warna yang tampak tersebut kemudian diukur panjangnya dan didokumentasikan untuk diperoleh data yang lebih baik mengenai diskontinyuitas yang diperoleh dari pengujian Non-Destructive Test dengan menggunakan Liquid Penetrant.

Gambar 2.6 Evaluasi Hasil Percobaan

12

II.2.8 Post Cleaning Setelah diadakan evaluasi, tahap yang terakhir yaitu pembersihan spesiment. Spesiment dibersihkan dengan cara mengelap permukaan menggunakan kain lap, kain lap yang telah dibasahi dengan cleaner, kemudian specimen disemprot dengan cleaner kemudian dilap lagi dengan kain lap. Hal ini ditujukan agar liquid penetrant dan developer yang telah disemprotkan pada spesiment dapat terangkat, sehingga spesiment bersih seperti pada tahap pre-cleaning.

13

BAB III ANALISA DATAIII.1. Data Hasil Percobaan Tabel 3.1. Data percobaan No 1 2 3 4 Part / Item Crank Shaft Plat Plat Plat Size (mm) p=104 l=2mm p=5mm l=3mm p=10mm l=8mm p=13mm l=9mm Pada Percobaan ini kami menggunakan dwel time untuk precleaning 7 menit, untuk liquid penetran 5 menit, dan untuk aplikasi developer 7 menit. Type of defect Linear Rounded Rounded Rounded Result Accepted Reject Remark Repair

Gambar 3.1. Jarak lampu terhadap material Selain itu pada percobaan ini kami menggunakan lampu PHILIPS ESSENTIAL 23 WATT dengan intensitas cahaya 100.1 Fc. Untuk

14

mendapatkan intensitas cahaya tersebut maka kami atur jarak antara lampu (sumber cahaya) dan material adalah 22,5 cm.

15

III.2. Gambar Hasil percobaan

Gambar 3.2. Cacat pada permukaan material Pada percobaan ini kami menemukan 4 diskontinuity pada permukaan material yaitu : 1.Diskontinuity liniear dengan p=104mm dan l=2mm 2. Diskontinuity rounded dengan p= 5mm dan l=3mm 3. Diskontinuity rounded dengan p=10mm dan l=8mm 4. Diskontinuity rounded dengan p=13mm dan l=9mm276 mm

225 mm

25 mm

Gambar 3.3. Sketsa ukuran cacat material

16

BAB IV PENUTUPIV. KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa terdapat discontinuity pada material uji (CrankShaft) yakni berupa discontinuity garis yang memanjang pada permukaan material. Dan pada material uji (plat) yakni berupa discontinuity berbentuk lingkaran. Serta pada percobaan pengujian material weld part yang menggunakan pengujian penetran type visible dengan metode solvent removable ini, kami menggunakan bantuan pencahayaan dengan lampu PHILIPS ESSENTIAL 20 WATT dengan intensitas pencahayaan 140 Fc. Pada percobaan ini kami menemukan 4 diskontinuity pada permukaan material yaitu : 1. Diskontinuity liniear dengan p=104mm dan l=2mm 2. Diskontinuity rounded dengan p= 5mm dan l=3mm 3. Diskontinuity rounded dengan p=10mm dan l=8mm 4. Diskontinuity rounded dengan p=13mm dan l=9mm

VI. SARAN Pada saat pengujian menggunakan ASME 2001 Section V Article 7 , seharusnya pada waktu melakukan pengujian, menggunakan ASME yang terbaru yaitu ASME 2004, sebab ASME melakukan revisi secara periodik dan lebih up to date bila menggunakan ASME yang terbaru.

17

DAFTAR PUSTAKA1) ASME 2001 Section V Article 6. 2) Budi Prasojo, ST (2002), Buku Petunjuk Praktek Uji Bahan, Jurusan Teknik Permesinan Kapal, PPNS-ITS 3) Dosen Metallurgi, (1986), Petunjuk Praktikum Logam, Jurusan Teknik Mesin FTI, ITS 4) Harsono, Dr, Ir & T. Okamura, Dr, (1991), Teknologi Pengelasan Logam, PT. Pradya Paramita, Jakarta

18