Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 1

Analisa Kegagalan Logam

Suatu komponen dikatakan mengalami kegagalan adalah bila komponen

tersebut tidak memenuhi umur pakai yang telah direncanakan, atau apabila:

Komponen tersebut sudah tidak berfungsi sama sekali.

Masih berfungsi tetapi membahayakan.

Masih berfungsi tetapi tidak optimal (prestasi peralatan tidak sebagaimana

mestinya atau bila komponen tersebut tidak dapat berfungsi seperti yang

dirancang).

Masih berfungsi tetapi umunya sudah terbatas (terdapat retakan atau cacat

permukaan lainnya).

Analisis kegagalan logam dapat didefinisikan sebagai langkah-langkah

pemeriksaan atas komponen yang mengalami kegagalan dan keadaan kegagalannya

untuk dicari penyebabnya dan cara penanggulangannya. Analisis kegagalan ini

memerlukan pemahaman tentang berbagai aspek seperti: fungsi komponen sebagai

bagian dari suatu sistem peralatan, kondisi operasi dan gejala yang teramati menjelang

terjadinya kegagalan. Pengumpulan data material komponen serta proses

pengerjaannya akan banyak membantu dalam menemukan penyebab kegagalan.

Sampel yang diambil sedapat mungkin mampu memberikan gambaran mengenai

peristiwa kegagalan. Oleh karenanya lokasi pengambilan harus tepat, serta

keadaannya harus sesegar mungkin.

Fungsi dari analisis kegagalan/kerusakan

Menentukan dan menjelaskan faktor-faktor yang menyebabkan kerusakan suatu

komponen atau struktur.

Memberikan feedback yang berharga terhadap permasalahan-permasalahan karena

desain, material, pembuatan/ fabrikasi atau karena operasi (service)

Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 2

Gambar. Hubungan Analisa kerusakan dengan desain dan komponen dan proses.

Standar Acuan Untuk Analisa Kegagalan

Dalam metodologi analisa kegagalan suatu komponen, diberikan kodefikasi

tersendiri berdasarkan jenis kegagalan yang dialami oleh komponen tersebut. Hal ini

merupakan cara untuk mengetahui penyebab kegagalan suatu komponen dengan

melihat standar ANSI/API 689 yang menjelaskan tentang pengelompokan kegagalan

yang terjadi sesuai dengan aspek-aspek penyebabnya.

Mekanisme Kegagalan (ANSI/API 689)

Menurut standar ANSI/API 689 mekanisme kegagalan suatu komponen dapat

dikategorikan berdasarkan beberapa penyebab, yaitu:

1. Mekanik

2. Material

3. Peralatan

4. Listrik

Economic Safety Function Appearance Prior History

Design

Material selection

Fabrication

Machining

Assembly

Service Failure Analysis

Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 3

5. Pengaruh dari luar

6. Lainnya

Semua faktor-faktor penyebab kegagalan dicantumkan kedalam Tabel.1

Tabel.1 Mekanisme kegagalan menurut standar ANSI/API 689

Aspek DisainCode Notation Description

1.0 General

Inadequate equipment design or configuration(shape, size, technology, configuration,operability, maintainability, etc) but not furtherdetails known.

1.1 Improper capacity Inadequate dimensioning/capasity1.2 Improper material Improper material selection

Aspek pabrikasi/instalasi

2.0 GeneralFailure related to fabrication or installation, butno further details known.

2.1 Fabrication error Manufacturing or processing failure

2.2 Installation errorInstallation or assembly failure (assembly aftermaintenance not include)

Aspek pengoperasian/pemeliharaan

3.0 GeneralFailure related operation/use or maintenance ofthe equipment but no further details known

3.1 Off-designOff-design or unintended service conditionse.g. compressor operation outside envelope,pressure above specification, etc.

3.2 Operating errorMistake, misuse, negligence, oversights, etc.during operation

3.3 Maintenance errorMistake, misuse, negligence, oversights, etc.during maintenance

3.4 Expected wear and tearFailure cause by wear and tear resulting fromnormal operation of the equipment unit.

Aspek manajemen

4.0 GeneralFailure related to management issues, but nofurther details known

4.1 Documentation errorFailure related to procedures, specification,drawing, reporting, etc.

4.2 Management errorFailure related to planning, organization,quality assurance, etc.

Aspek lainya

5.0 GeneralCause that do not fall into one of the categorieslisted above

5.1 No caused foundFailure investigation but no specific causedfound

5.2 Common cause Common cause/mode

5.3 Combine causesSeveral causes are acting simultaneously. Ifone cause is predominant, this cause should behighlighted

Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 4

5.4 OtherNone of the above code applies. Specify causeas free text

5.5 UnknownNo information available related to the failurecause

Menurut aspek diatas diberikan kodefikasi berdasarkan notasi dan deskripsi

kegagalan yang terjadi pada komponen.

Penyebab Kegagalan (ANSI/API 689)

Menurut standar ANSI/API 689 penyebab kegagalan suatu komponen dapat

disebabkan oleh salah satu atau lebih dari aspek dibawah ini:

1. Aspek design

2. Aspek pabrik/instalasi (pemasangan)

3. Aspek pengoperasian/perawatan

4. Aspek manajemen

5. Aspek lainnya

Menurut aspek diatas diberikan kodefikasi berdasarkan notasi dan deskripsi kegagalan

yang terjadi.

Tabel.2 Penyebab kegagalan menurut standard ANSI/API 689

MechanicalCode Notation Description1.0 General A failure related to some mechanical defect but

where no further details are known1.1 Leaked External and internal leaked, either liquids or

gases: If the failure mode at equipment unitlevel is coded as “leaked”, a more causallyoriented failure mechanism should be usedwherever possible

1.2 Vibration Abnormal vibration: If the failure mode atequipment level is vibration, which is a a morecausally oriented failure, mechanism, thefailure cause (root cause) should be recordedwherever possible

1.3 Clearence/alignmentfailure

Failure caused by fault clearance or alignment

1.4 Deformation Distortion, bending, buckling, denting,yielding, shrinking, blistering, creeping, etc.

1.5 looseness Disconnection, loose items1.6 Sticking Sticking, seizure, jamming due to reasons other

than deformation or clearance/alignmentfailure

Material

Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 5

2.0 General A failure related to material defect but nofurther details known

2.1 Cavitation Relevant for equipment such as pumps andvalves

2.2 Corrosion All type of corrosion, both wet(electrochemical) and dry (chemical)

2.3 Erosion Erosive wear2.4 Wear Abrasive and adhesive wear, e.g. scoring,

galling, scuffing, fretting2.5 Breakage Fracture, breach, crack2.6 Fatigue If the cause of breakage can be traced to

fatigue, this code should be used2.7 Overheating Material damage due to overheating/burning2.8 Burst Item burst, blown, exploded, imploded, etc.

Instrument3.0 General Failure related to instrumentation but no details

known3.1 Control failure No, or faulty, regulation3.2 No

signal/indication/alarmNo signal/indication/alarm when expected

3.3 Faultysignal/indication/alarm

Signal/indication/alarm is wrong in relation toactual process. Can be spurious, intermittent,oscallating, arbitrary.

3.4 Out of adjustment Calibration error, parameter drift3.5 Software failure Faulty, or no, control/monitoring/operation due

to software failure3.6 Common cause/mode

failureSeveral instrument items failed simultaneously,e.g. redundant fire and gas detector; alsofailures related to a common cause.Electrical

4.0 General Failure related to the supply and transmissionof electrical power, but where no furtherdetails are known

4.1 Short circuiting Short circuit4.2 Open circuit Disconnection, interruption, broken wire/cable4.3 No power/voltage Missing or insufficient electrical power supply4.4 Faulty power/voltage Faulty electrical power supply, e.g. over

voltage4.5 Earth/isolation fault Earth fault, low electrical resistance

External influence5.0 General Failure caused by some external events or

substances outside the boundry but no furtherdetails are known

5.1 Blockage/plugged Flow restricted/blockage due to fauling,contamination, icing, flow assurance(hydrates), etc.

5.2 Contamination Contaminated fluid/gas/surface, e.g.lubrication oil contaminated, gas-detector headcontaminated

Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 6

5.3 Miscellaneous externalinfluences

Foreign object, impacts, envirotmentalinfluence form neighbouring systems

Miscellaneous6.0 General Failure mechanism that does not fall into one

categories listed above6.1 No cause found Failure investigated but cause not revealed or

too uncertain6.2 Combained causes Several causes: If there is one predominant

cause this should be coded6.3 Other No code applicable: use free text6.4 Unknown No information available

PPrroosseedduurr aannaalliissiiss kkeeggaaggaallaann ((AASSMM MMeettaallss HHaannddbbooookk 88tthh eeddiittiioonn IIIIII))::

1. Mengumpulkan data dan menyeleksi sampel.

2. Pemerisaan awal dari komponen yang mengalami kegagalan (pengamatan

visual).

3. Non Destructive Testing.

4. Pengujian mekanik (bandingkan dengan komponen yang baik).

5. Pemilihan, identifikasi, bersihkan dan bandingkan dengan komponen yang

tidak gagal.

6. Pemeriksaan makro, analisis dan dokumentasikan (permukaan patahan, retakan

kedua dan fenomena lain dipermukaan patahan).

7. Metalografi (mikroskop optik dan elektron (jika diperlukan)).

8. Pemilihan dan preparasi spesimen metalografi.

9. Pemeriksaan dan analisis spesimen metalogarfi.

10. Tentukan mekanisme kegagalan.

11. Analisis komposisi kimia (bakalan, lokal, produk korosi dipermukaan, endapan

lapisan).

12. Analisis mekanika retakan.

13. Pengujian dengan simulasi.

14. Analisis semua bukti-bukti, formulasikan kesimpulan dan buat laporan tertulis

(termasuk rekomendasi).