STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

9
Risalah Seminar Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radiasi, 2006 STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG DENGAN TEKNIK RADIOGRAFI TANGEN SIAL Soedardjo Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir - BATAN ABSTRAK STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG DENGAN TEKNIK RADIOGRAFI TANGENSIAL. Telah dilakukan studi awal pengukuran tebal pipa terselubung dengan menggunakan teknik radiografi tangensial. Sumber radiasi yang digunakan adalah Iridium 192 yang beraktivitas 4@Pengukuran dilakukan terhadap las-lasan pada dua buah pipa baja karbon yang berbeda diameter luar dan tebalnya. Film tipe Agfa D7 digunakan dan ditempelkan pada bagian luar selubung pipa bahan styrofoam dan aluminium. Waktu paparan sumber radiasi dipilih sesuai tebal pipa yang diteliti dan dikalikan dua kali untuk kondisi paparan dengan metoda gambar tunggal dinding ganda. Dari hasil perhitungan dan pengukuran terjadi selisih ketebalan yang diduga berasal daTi ketidakakuratan membaca densitas bayangan tebal pipa pada film radiografi dan adanya distorsi geometri lintasan sinar radiasi gamma. Berdasarkan hasil studi awal dapat disimpulkan bahwa dapat dilakukan pengukuran pipa terselubung dengan teknik radiografi tangensial Ir 192. Prosentase beda tebal aktual dan terukur untuk pipa pertama adalah 0,32% dan adalah 5,25%. Kata kunci: pipa terselubung, korosi, teknik radiografi tangensial ABSTRACT PRELIMINARY STUDI OF WALL THICKNESS OF INSULATED PIPE MEASUREMENT BY TANGENTIAL RADIOGRAPHY METHOD. Wall thickness insulated pipe measurement by using tangential radiography was studied. The radiation used was Ir 192 with on activity of 41 Ci. The measurement was done on welding section of two pipes sample with different outer diameter and thickness. The Agfa D7 type film was used, which adhered on outer surface of Styrofoam and aluminum as pipe insulation. The exposure time was chosen congruent with the thickness pipes observed and doubled for condition double wall technique, single wall viewing/DWTSWV. The difference of actual and measurement thickness result due to reading inaccuracy of wall pipes shadow density on radiography film and the geometry distortion of gamma ray radiation path. It could be concluded that wall thickness measurement of insulated pipe by using tangential radiography tangential Ir 192 could implement with the deviation of wall thickness for first and second pipes are 0.32% and 5.25% respectively. Key word: isolated pipe, corrosion, tangential radiography technique. PENDAHULUAN Pada beberapa industri banyak menggunakan pip a terselubung (insulation pipe). Jika pipa terselubung terse but terjadi korosi, akan sulit diinspeksi. Cara menginspeksi dapat dilakukan dengan membuka selubung lalu dilakuan uji penetrant, ultrasonik, magnetik test, radiografi, replika metalografi dan lain-lain. Dengan membuka selubung pip a tesebut, dapat menganggu stabilitas operasi industri serta memerlukan dana yang besar untuk membuka, mengganti dan menutup bahan selubung, yang terbuat dari bahan gipsum, glass wool dan lain-lain. yang dibungkus dengan lembaran aluminium. Masalah stabilitas operasi industri serta memerlukan dana yang besar terse but dapat diatasi dengan melakukan uji radiografi tanpa membuka selubung pipa. Teknik tersebut sudah banyak dilakukan di negara lain, namun di Indonesia masih jarang jasa inspeksi yang menggunakan metoda pengukuran tebal pipa terselubung dengan teknik radiografi tangensial. Dengan metoda tersebut, juga dapat digunakan untuk mengetahui tempat 161

Transcript of STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

Page 1: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

Risalah Seminar Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radiasi, 2006

STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG DENGAN TEKNIKRADIOGRAFI TANGEN SIAL

SoedardjoPusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir - BATAN

ABSTRAK

STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG DENGAN TEKNIKRADIOGRAFI TANGENSIAL. Telah dilakukan studi awal pengukuran tebal pipa terselubungdengan menggunakan teknik radiografi tangensial. Sumber radiasi yang digunakan adalah Iridium192 yang beraktivitas 4@Pengukuran dilakukan terhadap las-lasan pada dua buah pipa bajakarbon yang berbeda diameter luar dan tebalnya. Film tipe Agfa D7 digunakan dan ditempelkanpada bagian luar selubung pipa bahan styrofoam dan aluminium. Waktu paparan sumber radiasidipilih sesuai tebal pipa yang diteliti dan dikalikan dua kali untuk kondisi paparan denganmetoda gambar tunggal dinding ganda. Dari hasil perhitungan dan pengukuran terjadi selisihketebalan yang diduga berasal daTi ketidakakuratan membaca densitas bayangan tebal pipa padafilm radiografi dan adanya distorsi geometri lintasan sinar radiasi gamma. Berdasarkan hasil studiawal dapat disimpulkan bahwa dapat dilakukan pengukuran pipa terselubung dengan teknikradiografi tangensial Ir 192. Prosentase beda tebal aktual dan terukur untuk pipa pertama adalah0,32% dan adalah 5,25%.

Kata kunci: pipa terselubung, korosi, teknik radiografi tangensial

ABSTRACT

PRELIMINARY STUDI OF WALL THICKNESS OF INSULATED PIPEMEASUREMENT BY TANGENTIAL RADIOGRAPHY METHOD. Wall thickness insulatedpipe measurement by using tangential radiography was studied. The radiation used was Ir 192with on activity of 41 Ci. The measurement was done on welding section of two pipes samplewith different outer diameter and thickness. The Agfa D7 type film was used, which adhered onouter surface of Styrofoam and aluminum as pipe insulation. The exposure time was chosencongruent with the thickness pipes observed and doubled for condition double wall technique,single wall viewing/DWTSWV. The difference of actual and measurement thickness result due toreading inaccuracy of wall pipes shadow density on radiography film and the geometry distortionof gamma ray radiation path. It could be concluded that wall thickness measurement of insulatedpipe by using tangential radiography tangential Ir 192 could implement with the deviation of wallthickness for first and second pipes are 0.32% and 5.25% respectively.

Key word: isolated pipe, corrosion, tangential radiography technique.

PENDAHULUAN

Pada beberapa industri banyakmenggunakan pipa terselubung (insulation

pipe). Jika pipa terselubung tersebut terjadikorosi, akan sulit diinspeksi. Caramenginspeksi dapat dilakukan denganmembuka selubung lalu dilakuan ujipenetrant, ultrasonik, magnetik test,radiografi, replika metalografi dan lain-lain.Dengan membuka selubung pipa tesebut,dapat menganggu stabilitas operasi industriserta memerlukan dana yang besar untukmembuka, mengganti dan menutup bahan

selubung, yang terbuat dari bahan gipsum,glass wool dan lain-lain. yang dibungkusdengan lembaran aluminium. Masalahstabilitas operasi industri serta memerlukandana yang besar terse but dapat diatasidengan melakukan uji radiografi tanpamembuka selubung pipa.

Teknik tersebut sudah banyakdilakukan di negara lain, namun diIndonesia masih jarang jasa inspeksi yangmenggunakan metoda pengukuran tebal pipaterselubung dengan teknik radiografitangensial. Dengan metoda tersebut, jugadapat digunakan untuk mengetahui tempat

161

Page 2: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

lUsalah Seminar /lmiah Aplikasi /sotop dan Badiasi, 2006

pipa yang mengalami korosi, baik padapermukaan luar maupun dalam pipa.

Pada makalah ini hanya dibatasi padastudi awal mengukur tebal pipa dan belurndilakukan analisis untuk menentukan

tempat pipa yang mengalami korosi. Pipayang digunakan untuk studi awal sebanyakdua buah pipa yang ada sambungan las. Pipatersebut diselubungi dengan bahan styrofoam

yang ditutupi dengan lembar logam sengtipis.

TEORI

dengan:

dj

p

jarak antara sumber Ir 192 ke filmD7 atau disebut dengan SFD aktual(actual Source to Film Distance);jarak antara sumber Ir 192 ke titiksinggung tangensial dinding luarselubung;tebal dari dinding dalam pipa kedinding luar penutup seng padafilm;(p + iJ, tebal dari dinding dalampipa ke dinding luar penutup sengsesungguhnya;tebal pipa aktual;tebal selubung aktual.

Skematik dari teknik radiografitangensial ditunjukkan pada Gambar 1.Sumber radiasi Ir 192 ditempatkansedemikian rupa sehingga poros lintasansinar gamma menyinggung secara tangensialdinding luar selubung pipa. Selanjutnyabayangan sinar radiasi Ir 192 ditangkap olehfilm Agfa D7.

Dengan rumus aritmatika sederhana,untuk beberapa garis yang dipotong oleh duagaris sejajar yaitu tj dan t2, maka diperolehtebal pipa aktual sebagai berikut [3]:

(I)

Tebal pipa dan isolasi pada film sulitditentukan karena beberapa faktor sifat danketidaktajaman bayangan secara geometriatau penumbra. Jika radiasi melalui materialyang berbeda tetapi densitasnya hampirsarna, maka eksponensial penyerapanintensitas radiasi akan menghasilkanperubahan warna pada film radiografi yangsulit dibedakan. Penumbra yang lebar akanmenutupi atau menyatu dengan bayanganketebalan pipa yang sesungguhnya. Dengandemikian akan sulit menentukan tebal pipadan isolasi dengan akurat.

sumber

penyl n!lJ'~n d2

iiOfasi

d1lembar timbal penanda

1 Film

)(·ray

Gambar 1. Skematik teknik radiografi tangensial [2]

162

Page 3: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

Risalao Seminar Ilmiao Aplikasi Is%p dan Radiasi, 2006

(2)

dengan:

Sifat eksponensial penyerapanintensitas dapat dientukan dengan:

Ix = intensitas radiasi setelah melewatibahan pipa setebal p;

10 = intensitas radiasi mula-mula;e = bilangan eksponensialf.J = koefisien penyerapan bahan yang

diradiasi;p = tebal pipa aktual.

penumbra;ukuran diameter sumberradiasi;jarak antara sumber ke filmradiografi atau disebut jugasebagai SFD aktual;jarak benda ke film radiografi;jarak antara sumber ke titiksinggung dinding luar isolasi

(4)

dengan:

UgS

Ketebalan atau diameter Penumbra maksimum

bahan (mm)(mm)

Di bawah 50,800,50

50,80 hingga 76,200,76

Lebih dari 76,20 hingga

1,00101,60 Lebih dari 101,60

1,76

Penumbra diakibatkan karena dimensi

sumber yang pada posisi tertentu sulitdianggap sebagai sumber titik, dan adanyaperbesaran bayangan dari ukuran bendasebenarnya serta faktor jarak dari sumberradiasi ke film. Penumbra tersebut dapatdirumuskan sebagai [4]:

Tabel 1.Penumbra maksimum yang tidakboleh dilampaui

Menurut ASME seksi V tentangpengujian tak merusak, harga dari penumbra

disajikan seperti pada Tabel 1 [5]. Dari tabelterse but yang dimaksud dengan ketebalanadalah jarak antara bahan yang disinaridengan film radiografi. Penumbra tersebutsangat sulit dibedakan oleh mata manusiajika harganya mendekati 0,025 mm.

BAHAN DAN TAT A KERJA

Bahan

1. dua buah pipa besi karbon yangmempunyai diameter luar sebesar 90 mm

dan 220 mm, dengan tebal pipa sebesar12,5 mm dan 8 mm, dengan tebalselubung sebesar 75,0 mm dan 120,0 mm

waktu paparan radiasi;jarak sumber ke filmradiografi;SFD dari grafik Gambar 2yaitu 2 feet atau 610 mm;aktivitas dikalikan waktu;aktivitas radiasi saatdipergunakan untuk inspeksi.

dengan:

w

dj aktual

SFDskalaCi.menit

Ci aktual

Sebelum melakukan pemilihanpenumbra terlebih dahulu harus diketahuiwaktu paparan radiasi. Gambar pada filmradiografi akan sulit dianalisis jika sangathitam akibat waktu paparan radiasi terlalulama atau sangat putih akibat waktu paparanradiasi terlalu cepat.

Waktu paparan dihitung denganmenggunakan rum us sebagai berikut:

w = {dlak/ual / SFDskalaf x {Cim~Ci ak/ual} (3!\'

Setelah pipa disinari, lalu film Agfa D7diproses. Pada film akan timbul bayanganyang menggambarkan batas-batas tebal pipadan batas tepi penutup seng yang telahciitandai dengan timbal. Intensitas radiasimenghasilkan tingkat kehitaman bayanganpada film yang berhubungan dengan tebalpipa yang dilalui sinar radiasi. Karena teknikyang digunakan adalah teknik radiografitangensial pada pipa yang permukaannyamelengkung, maka sinar radiasi melaluibagian ketebalan pipa dengan bayangan padafilm akan bertingkat-tingkat derajadkehitamannya.

163

Page 4: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

Risalah Seminar llmiah Aplikasi lsotop dan Radiasi, 2006

2. sumber sinar gamma Ir 192 denganaktivitas 41 Curie.

3. film radiografi Agfa D7, ukuran 4 inci x14 inci

4. survey meter5. ASME Seksi V

6. stop watch.

7. densitometer dengan nama dagang Density

X-rite Company, model 301. US. Patent No.

4.080075, Fujimoto 90 M-S enlarger.

8. bahan selubung pipa bahan styrofoam danplat tipis seng 1 mm.

9. mikrometer digital Mitutoyo.

Tata KerjaPada penelitian ini digunakan double

wall technique, single wall viewingfDWTSWV.

Teknik ini digunakan karena sinar radiasimelintasi tebal pipa di bagian depan dan di

bagian belakang. Maka dari Gambar 2, tebalpipa pada absis grafik setelah dikalikan dualalu diproyeksikan ke garis linier SFD grafik.

Dari titik potong pada SFD skala laludiproyeksikan ke ordinat untukmendapatkan harga Ci menit. Pada penelitian

Curie - menit

In~Jl': Sumber: Ir 192

~ Bahan : Baja, Fe• ..-:.:,,' Film : D7 - Agfa.~. Screen: fib = 0.125 mm(pb)~.•.••'" SFD : 2 feet (610 mm)

.? D ensitas: 203 •••• t Development: 5 menit (20ogtzeD-='

; I ...•0 C:i ftUOn:i1:

• ClD-t

~~f 80 C1- :na.e:nJ.tCi•• .f:KJEt40 ,..

ini, sebagai Ci aktual adalah aktivitas sumberradiasi pada saat dilakukan penelitianyaitusebesar 41 Ci. Waktu paparan radiasidihitung dengan menggunakan grafikhubungan antara tebal bahan denganbesaran aktivitas dan waktu seperti yangditunjukkan pada Gambar 2.

Mula-mula SFD (Source Film Distance),yang merupakan jarak antara sumber radiasigamma Ir 192 ke film Agfa D7 dicari denganmelalui beberapa kali paparan, sehinggadiperoleh penumbra yang memenuhui syarat(Tabel 1). Selanjutnya penumbra dihitungdengan menggunakan rumus (4). Jika hasilperhitungan ternyata mempunyai penumbramaksimum tidak melampaui standar dariASME V pada Tabel I, maka harga SFDtersebut dapat digunakan untukmelaksanakan penelitian.

Setelah paparan radiasi dilakukan, filmradiografi diproses untuk mendapatkanbayangan tebal pipa dan dibaca denganperalatan densitometer. Untuk mengetahuitebal pipa serta tebal isolasi pada bayanganfilm radiografi perlu dilakukan pengamatansecara berulang-ulang untuk menentukanbatas tepi pipa sebenarnya, karena gradasi

Y =1,486! 0,593 X

10 20

2t:=16:nun.

.30

'2 T = 2~ .•••.•••

Gambar 2. Grafik hubungan antara tebal pipa dengan besaran aktivitas-waktu[sumber laboratorium NDT, PTRKN]

164

Page 5: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

skala kehitaman bayangan tebal pipa

perbedaannya sangat halus. Selanjutnyatebal pipa sebenarnya dicari melalui rumus(1), serta dianalisis besarnya penyimpanganatau selisih tebal pipa aktual dan tebal pipasecara perhitungan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penghitungan waktu paparandengan menggunakan rumus (3) diperolehwaktu paparan (w) seperti tertera pada Tabel2.

f{isalah Serpinar Ilmiah Aplikasi Isolop dan lIadiasi, 2006

luar isolasi pipa kurang akurat. Sehinggaterlihat pada Tabel 3 pada kolom jarak dJ

dengan perubahan jarak yang urut, namunpada kolom dz urut. Akibatnya akandihasilkan Ug yang tidak akurat atau adafluktuasi harga Ug. Hal ini akanmengakibatkan lintasan tangensial sinarradiasi tidak tepat tegak lurus filmradiografi.

Penumbra maksimum yang diperolehmasih dibawah 1,00 atau masih dalam batas­batas yang diijinkan. Dengan menggunakanharga perhitungan dari Tabel 2, dapat

Tabel 2. HasH penghitungan waktu paparan sumber radiasi beraktivitas 41 Ci

SFD aktual = dJSFD skala2 x tebal pipaAktivitas-waktuAktivitas aktualWaktu paparan

{mm}

(mm!(mm)(Ci meni~(q(menit, detik!

609,50

61025140413 men it 25 detik

1016

6101680411 menit 57 detik

Tabel 3. HasH pengukuran penumbra untuk dua buah pipa

Diameter pipaS atau diameter~ atau jarak dari titikd; atau jarak dari sumberUgatau penumbra

aktual

sumber radiasi Ir 192,tangensial pipa ke filmradiasi ke titik singgung dindingmaksimum

{mm!

(mm)(mm)luar isolasi pipa (mm!(mm)

12,50

3100 78,500,82

12,50

3110 85,500,86

12,50

3120 96,500,73

12,50

3130 98,000,98

12,50

3140 105,500,98

8,00

3200 152,500,93

8,00

3210 161,500,90

8,00

3220 169,500,89

8,00

3230 178,500,87

8,00

3240 180,500,99

Setelah ditentukan waktu paparansumber radiasi, lalu dilakukan percobaandengan mengatur SFD berulang-ulang, agardiperoleh penumbra yang memenuhi syarat.Dengan menggunakan rumus (4) dicari SFDyang baik agar diperoleh penumbra yangmemenuhi syarat dan hasilnya disajikanpada Tabel 3.

Kesalahan manusia pada studi awal inirelatif besar atau pada saat mengukur jarakdari titik tangensial pipa ke film serta jarakdari sumber radiasi ke titik singgung dinding

diperoleh harga SFD aktual yang sarnadengan tebal pipa diukur dari titik tangensialke film ditambah jarak sumber radiasi ketitik singgung isolasi pipa.

Film radiografi selanjutnya diproses,diamati melalui peralatan viewer dandensitometer, untuk menentukan tingkatdensitas, menentukan batas-batas tebal pipadan tebal isolasi pada bayangan filmradiografi. Khusus untuk penyajian dalammakalah ini, film-film radiografi tersebutdireproduksi pada kertas foto biasa seperti

165

Page 6: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

Risalal1 Seminar IImial1 Aplikasi Isotop dan Radiasi, 2006

disajikan pada Gambar 3 dan 4. untuk pipaberdiameter kedl bagian isolasinya lebihkeeil daripada untuk pipa yang berdiameterbesar.

lernbar

tirnbal -+penanda

Tebal pipa berdasarkan perhitungandengan rum us (1) sebenarnya berlaku untukkondisi garis OT sejajar dengan film pad aGambar 5. Tetapi keadaan sebenarnya garis

isolas

Gambar 3. Reproduksi foto untuk bayangan pipa diameter luar 90 mm, tebal12,S mm

isolas

bag:ian Iing:karan--.lernbar

tirnbal

pnanda

Gambar 4. Reproduksi foto untuk bayangan pipa diameter luar 220 mm, tebal 8 mm

Selisih tebal pipa aktual dan tebal pipaberdasarkan perhitungan dapat disebabkankarena distorsi geometri garis lintasan radiasisinar gamma, yang dapat dianalisis melaluiGambar 5.

tangensial yang menyinggung dinding pipabagian luar terjadi pada titik B2 dan yangmenyinggung dinding pipa bagian dalampada titik D1. Dengan demikian garis-garisOB2 dan OD1 tidak sejajar film radiografi,

TlNCICAT DlNS~"'SPUI1H KI! imAM

t

II

/ fU.M;RADIO"RMl

,' •• 1. ~ _\

\'" ,'_ i

-1

TIMBAL TEBAL 10 _

T

~r .'/ 'DIAMnER

/ / lUMBER/ / RADIAII/ / J_

/ //

Gambar 5. Distorsi geometri matematik garis lintasan radiasi sinar gamma

166

Page 7: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

sehingga rumus (1) memerlukan koreksitersendiri. Pembacaan skala tingkatkehitaman densitas pada film radiografi,sebenarnya bukan tebal dari titik D3 ke B3tetapi tebal pipa dari titik D1 ke B2 yangmenyinggung titik tangensial dinding pipadalam dan luar pipa dan relatif lebih tebaldari titik D3 ke B3.

Hasil tebal pipa aktual pengukurantebal pipa di film radiografi yang dihitungmelalui rumus (1) dan disajikan pada Tabel4. Diperoleh adanya beda ketebalan bahan

Risalah Seminar Ilmiah Aplikasi lsotop dan Radiasi, 2006

ketebalan pipa aktual. Jika ketebalan pipabaku yang diteliti adalah 12,50 mm, makatebal korosi maksimum adalah 12% x 12,50mm = 1.50 mm. Jika ketebalan pipa aktualyang diteliti adalah 8,00 mm, maka tebalkorosi maksimum adalah 12% x 8,00 mm =0,96 mm. Sehingga adanya perbedaan tebalaktual dan hasil isnpeksi dari Tabel 4 masihdapat diijinkan.

Hasil pengukuran tebal pipa denganbeda akurasi yang sangat signifikan dapatterjadi karena:

Tabel 4. HasHtebal sesungguhnyadari pipa terselubung

Pengukuran aktual dengan alat mikrometer digital Pengukuran padaHasH Perhitungan

Mitutoyo

film radiografj

Dia-

TebalTebalJ arakJarakTebalTebalTebalTebalSelisihSelisih

meterpipaisolasisumbersumberpipa +isolasipipa +pipateba!Tebal

luar(mm!(mm!kekeisolasi(mm!isolasi(mm)PipaPipa

pipa

filmtitik(mm! (mm)(mm)(mm!

(mm!

(mm)tangen -sial (mml90,00

12,5075,0060,50498,00109,0094,0087,5012,540,0419,00

220,00

8,00120,001016,00786,00166,00156,00128,408,420,4236

logam pipa pertama sebesar 0,32 % dan padapipa kedua sebesar 5,25 %. Selain itu jugaada beda ketebalan bahan isolasi padapertama sebesar 25,33 % dan pada pipakedua sebesar 30 %. Kemungkinanterjadinya perbedaan tersebut, diakibatkankarena ketidak akuratan mengukur jarakdari titik tangensial pipa ke film, mengukurjarak dari sumber radiasi ke titik singgungdinding luar isolasi pipa, menentukan titikbatas tebal tebal bahan logam dan bahanisolasi pipa pada skala tingkat kehitamandensitas pada film radiografi. Batasmaksimum yang diijinkan dari selisih tebalpipa secara aktual maupun secarapembacaan melalui film radiografi belumada ketentuan kecuali ditentukan oleh pihakyang mempunyai pipa (owner).

Ketebalan minimum untuk semua

bahan dari ketebalan dinding yang terdaftarpada Tabel 2 dari ANSI/ASME B36.10M,adalah kurang dari 12% [7,8J. Artinya, korosiyang diijinkan maksimum adalah 12% dari

1. Pengukuran jarak antara sumber Ir 192ke film D7 (d1 = SFD) kurang akurat;

2. Pengukuran jarak antara sumber Ir 192ke titik singgung tangensial dinding luarselubung (dz) kurang akurat;

3. Pengukuran tebal dari dinding dalampipa ke dinsing luar penutup seng padafilm (t1) tidak akurat;

4. Tebal sebuah pipa tidak merata;5. Keraguan menentukan batas densitas

pada film untuk mementuakan batas­batas permukaan diameter luar dandalam dari suatu pipa, karena gradasitingkat kehitaman pada film sangat halusperbedaannya.

Terjadinya selisih tebal tersebut dapatdiakibatkan karena bayangan gambar padafilm radiografi kurang jelas, yangkemungkinan disebabkan film radiografiyang digunakan adalah Agfa D7. Untukmemperbaiki bayangan gambar pada filmradiografi lebih baik menggunakan film AgfaD4, yang mempunyai sifat kualitas gambar

167

Page 8: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

Risa/an Seminar I/mian Ap/ikasi /sotop dan Radiasi, 2006

dan kontras lokal lebih baik dari film Agfa07 seperti ditunjukkan pada Gambar 6 [6].

berbentuk lengkung. Hal ini dikarenakanintensitas radiasi diserap oleh ketebalan pipa

KUALI TAS GAhtBAR

LBBIH CEPAT

KONTRAS LOKAL

Gambar 6. Perbandingan kualitas gambar dan kontras lokal dari sifat filmradiografi Agfa D7 dan D4 [sumber Agfa]

Film fotografi yang tersedia padalaboratorium PTRKN hanya film 04 dan 07.Sehingga selain film 04 dan 07, tidaktersedia atau tidak digunakan di penelitianini. Pemilihan film 04 dan 07 berdasarkan

permintaan industri yang seringmenggunakan jasa inspeksi teknik radiografi.

Ketebalan pipa ditentukan oleh batasgambar densitas pada film yang hitamsebagai fungsi densitas material yangdiradiasi. Jika material mempunyai densitasyang padat, maka intensitas sinar radiasiakan banyak diserap oleh material.Akibatnya gambar densitas pada film akancenderung hitam. Jika material mempunyaidensitas yang tidak padat seperti materialyang terkorosi, maka intensitas sinar radiasiakan sedikit diserap oleh material.Akibatnya gambar densitas pada film akancenderung putih .

Untuk keperluan pengukuran tebalpipa terselubung dengan teknik radiografitangensial berdasarkan rumus (1), yangdiperlukan adalah menentukan batas gambardensitas pada film sebagai proyeksi titik b

dan a,c pada Gambar 5. Grafik gambar batasdensitas film dari titik b ke a,c tersebut

168

pada tembereng kelengkungan pipa darititik-titik C-B2-Bl-A. Proyeksi grafik densitasdari titik b ke titik alc sebenarnya bukanmenggambarkan intensitas sinar radiasi yangdiserap oleh tebal pipa dari titik D3 ke B3,

tetapi dari tembereng lingkaran pipa yanglebih tebal dan dibatasi oleh garis AC sertakelengkungan lingkaran C-B2-Bl A.

Grafik densitas bayangan pipa padafilm dari proyeksi titik b kecenderungannyamenurun hingga titik alc dan menaik lagihingga ke titik e,oJ. Sehingga dapatdilakukan pendekatan bahwa tebal pipapada film dapat diukur dari proyeksi titik b

ke titik alc. Grafik densitas dari proyeksititik a,c ke titik eloJ cenderung menaik dandari titik eAr ke titik g,h cenderungmenurun yang diakibatkan olehkelengkungan bagian anulus pipa dindingluar yang dibatasi oleh titik-titik dari E ke Cdan dari A ke F.

Untuk menentukan proyeksi titik b

dan a,c dari Gambar 3, hasilnya kurangakurat, karena sensitifitas peralatandensitometer di laboratorium PTRKN hanyamampu untuk menentukan densitas hinggadua angka di belakang koma. Oensitas titik t

Page 9: STUDI AWAL PENGUKURAN TEBAL PIPA TERSELUBUNG …

ke b dari Gambar 3 sekitar 3,13 hingga 3,43.Garis lengkung dari titik b ke a,c

mempunyai densitas dari 1,1 hingga 3. Garislengkung dari titik a,c ke e,o,f mempunyaidensitas dari 1,1 hingga 1,93.

Walaupun pada studi awal ini hanyamengukur tebal pipa berdasarkan gambardensitas pada film radiografi, tetapi haltersebut juga dapat untuk menentukantempat-tempat pipa yang terkorosi atauterjadi endapan kotoran di permukaan dalamatau luar pipa. Karena densitas dari bagianmaterial terkorosi atau material endapanyang terjadi, tidak sarna dengan densitasmaterial tebal pipa yang tidak terkorosi.

Pada penelitian ini bahan poliuretandiganti dengan bahan styrofoam yangdensitasnya diperkirakan hampir sarnadengan densitas poliuretan. Faktor densitaspoliuretan adalah 1 yang sarna dengandensitas air, sehingga tidak begitumempengaruhi tingkat kehitaman gambarpada film dibandingkan densitas logam pipayang menghasilkan gambar lebih hitam.

KESIMPULAN

Pengukuran tebal pipa terselubungdengan teknik radiografi tangensial denganmenggunakan sumber Iridium 192, masihmengalami kendala yang berkaitan dengandistorsi geometri garis lintasan radiasi sinargamma, perlu pemilihan penumbra yangmemenuhi syarat, perlu penentuan waktupaparan radiasi, perlu peralatan densitas filmyang akurat. Teknik radiografi inimempunyai keuntungan untuk inspeksi pipaterselubung tanpa perlu membuka selubungpipa. Selisih tebal terukur dan tebalsesungguhnya pada studi awal ini relatifkecil yaitu sekitar 0,32% hingga 5,25%.Karena densitas dari material terkorosi serta

material endapan berbeda dengan densitasketebalan pipa yang tidak terkorosi, makastudi awal ini dapat digunakan untukmengukur ketebalan pipa, mendeteksimaterial terkorosi dan material endapan dipermukaan dalam maupun luar pipa. Karena

RisaJiih Sem;:'1ar Ilmiah Aplikasi Isolop dan Radiasi, 2006

korosi maksimum yang diijinkan (corrosion

allowance) adalah 12% dari tebal pipa, makaperbedaan tebal dari pengukuran dan hasilinspeksi masih dapat diterima.

UCAP AN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini penulismengucapkan terima kasih pada paraOperator dan Ahli Radiografi (OR dan AR)dari PTRKN yaitu Sdr. Dwidjo Mulyanto,Sdr. Mudi Haryanto dan Sdr. Ari Triyadi atasdiskusinya sehingga makalah ini dapatselesai dengan baik.

DAFT AR PUST AKA

1. IAEA, "Development of Protocols forCorrosion and Deposits Evaluationin Pipes by Radiography", IAEA­TECDOC-1445, p.17, April 2005.

2. SRI WIDHARTO, "Status NDT diIndonesia", Seminar Sehari AsosiasiUji Tak Merusak Indonesia(AUTRI), Jakarta - Indonesia, 3Desember 1998, hal.4.

3. K. GIECK, Kumpulan Rumus Teknik, Pt.Pradnya Paramita, Jakarta, h.42,1992.

4. GILARDONI ARTURO et al., "GilardoniHandbook, Non DestructiveTesting, NDT", Lecco, Italy, 1981,hal. 26 hingga 72.

5. ASME, "Section V, Article 3, RadiographicExamination of Metallic Castings",New York, 1995 edition, hal. 68.

6. AGFA, "Structurix The NDT System",Belgium, 1998.

7. ANONYMOUS, " SAA Unfired PressureVessels Code", AS 1210 - 1983,Standards Australia, 1983.

8. ANONYMOUS, " SECTION VIII, Rulesfor Construction of Pressure Vessels

Division I, 1995 Edition, July I,1995, p. 58.

169