Dye Penetrant Inspection [PDF]

Citation preview

TUGAS METALURGI II DYE PENETRANT INSPECTION (DPI)



KELOMPOK 8 1.



Randy Martua N



02111740000165



2.



Rizal Bagus Prayogo



02111740000031



3.



Bonaventura Bhama P



02111740000085



PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI (FTI) INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2018



1



ABSTRAK Dunia manufaktur sangat mengutamakan kualitas dari produk yang diproduksi, maka dari itu penting untuk mengetahui kualitas dari barang yang diproduksi, sehingga dapat menentukan bagaimana perawatan material tersebut ataupun umur dari material tersebut. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah metode test yang tidak merusak material atau sering disebut sebagai proses NDT (Non Distructive Test). NDT dapat mengetahui cacat suatu material tanpa merusak material. NDT (Non Distructive Test) sendiri memiliki banyak metode dalam pengujiannya, salah satunya adalah metode dye penetrant inspection atau liquid penetrant inspection . Dye penetrant inspection memiliki prosedur yang cukup mudah untuk dialikasikan, material cukup disemprot atau dicelupkan kedalam liquid penetrant dan diberi cairan developer. Setelah meresap maka akan muncul indikasi cacat pada material jika memang terdapat cacat. Peran developer disini adalah mengangkat liquid penetrant sehingga dapat terlihat jelas. Prosedur dari dye penetrant sendiri adalah sebagai berikut, pre clean material, apply penetrant, excess penetrant, apply developer, visual inpection, dan post clean. Kesimpulan yang didapat dari dye pentrant inspection adalah metode ini digunakan untuk menemukan cacat di permukaan terbuka dari komponen solid, baik logam maupun non logam. Namun tidak bisa mencari cacat di permukaan yang berpori atau kasar dikarenakan prinsip dari test ini adalah menggunakan sifat kapilaritas suatu cairan, dimana ketika permukaan berpori maka akan menimbulkan indikasi palsu cacat material. Kata Kunci



: Non Distructive Test, Dye Penetrant Test, Kapilaritas



PENDAHULUAN



lain. Selain itu NDT juga memiliki banyak



Dewasa ini pada bidang industri manufaktur



sangat



manfaat, seperti biaya yang relatif murah,



mengutamakan



dan waktu yang relatif cepat sehingga



kualitas dari produk-produk yang mereka



kegiatan pengujian akan berjalan semakin



produksi. Tapi terkadang kita masih dapat



optimal.



menemukan cacat material kecil yang dapat



menurunkun



kualitas



Salah satu metode NDT adalah



produk



Dye Penetrant Inspection. Pada tugas



tersebut. Untuk mengetahui cacat pada



paper yang kami kerjakan kali ini kami akan



material yang ada, sering digunakan



membahas lebih dalam tentang



proses NDT (Non Distructive Test) dimana



Penetrant Inspection termasuk prinsip



uji material ini tidak merusak material



kerja, prosedur pelaksanaannya, kelebihan



tersebut.



dan



NDT dinilai efektif dan efisien



kekurangan,



serta



aplikasi



Dye



Dye



Penetrant Inspection.



dibanding dengan metode pengujian yang 2



PEMBAHASAN I.



II.



Definisi Dye Penetrant Test



Prinsip Uji Dye Penetrant Pengujian ini mempergunakan sifat



Metode Dye Penetrant Test atau



kapilaritas benda cair, kapilaritas sendiri



Liquid Penetrant test merupakan Metode



adalah fenomena naik atau turunnya



NDT (Non Destructive testing) yang paling



permukaan zat cair dalam suatu benda



sederhana. Metode ini digunakan untuk



dengan luas penampang yang sempit.



menemukan



di



Ketika celah yang sangat sempit diberi



permukaan (open surface) terbuka dari



penetrant, maka celah tersebut akan



komponen solid, baik logam maupun non



mampu menyedot penetrant sehingga



logam. Seperti keramik dan plastic fiber.



celah akan berisi penetrant. Dan ketika



Melalui metode ini, cacat pada material



diujung celah diberi developer dimana



akan terlihat lebih jelas.



memiliki daya kapilaritas yang tinggi maka



cacat



(discontinuity)



penetrant didalam celah akan tersedot keluar



permukaan,



memberikan



indikasi



sehingga bahwa



akan terdapat



cacat. Gambar 2.1 proses uji penetrant



Caranya



adalah



Cairan penetrant yang digunakan dengan



adalah cairan tidak kental dan mempunyai



memberikan cairan berwarna terang pada



tegangan permukaan kecil, yang biasanya



permukaan yang diinsfeksi. Cairan ini



berwarna sebagai penetrant. Material uji



harus memiliki daya penetrasi yang baik



dicelup atau disemprot dengan cairan ini,



dan viskositas yang rendah agar dapat



karena sifat kapilaritasnya, maka cairan



masuk pada cacat dipermukaan material.



masuk kedalam retakan, celah atau pori-



Cacat akan terlihat jelas jika perbedaan



pori pada perukaan material uji tersebut



warna penetrant dengan latar belakang



sampai ke bagian yang paling dalam



yang cukup kontras.



Gambar 2.3 Kapilaritas Cairan Penetrant



Setelah dipakai Gambar 2.2 ilustrasi dye penetrant



permukaan



developer



untuk



dibersihkan menyerap



penetran, sehingga terlihat bekas yang



3



jelas pada retakan, celah atu pori-pori. Pemeriksaan



dengan



penetrant



2.



Apply Penetrant



ini



dilakukan untuk cacat permukaan (cacat retak) dan dapat digunakan untuk material metal atau non metal (keramik dan plastik). Sedangkan untuk cacat yang tidak sampai kepermukaan cara ini tidak dapat dipakai. Gambar 2.5 Pemberian cairan penetrant



III.



Prosedur Uji Dye Penetrant Pada



dasarnya



metode



Cairan



penetran



kemudian



ini



diterapkan pada permukaan benda yang di



menggunakan beberapa bahan bantu yaitu



uji. Benda bisa dicelupkan kedalam cairan



cairan penetrant, cleaner, dan developer.



penetrant atau bisa disemprot terkhusus



Adapun langkah kerja atau prosedur uji



pada daerah tertentu saja.



secara umum adalah sebagai berikut: 1.



Pre – Cleaning Material



Penetran sebaiknya diberikan "waktu tunggu" untuk meresap ke dalam cacat yang ada (biasanya 5 sampai 30 menit). Waktu tunggu tergantung pada penetran yang digunakan, bahan yang diuji dan ukuran cacat yang dicari. 3.



Excess Penetrant



Gambar 2.4 Pembersihan permukaan dari kotoran



Benda yang akan di uji dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran, debu serta lemak yang menempel pada permukaan benda sehingga cacat pada permukaan



Gambar 2.6 Pembersihan sisa penetrant



Sisa-sisa



kemudian



bersihkan



ini



menyemprotkan



penghapusan tergantung dengan jenis



cleaner atau pembersih pada permukaan



penetran yang akan digunakan, seperti



benda kemudian dibersihkan dengan kain



penetrant



sampai permukaan benda benar-benar



langsung



bersih.



sedangkan untuk post – emulsifiable harus



dengan



yang



permukaan.



di



tidak tertutup oleh kotoran. Pembersihan dilakukan



dari



penetran



waterwashable



dibersihkan



menggunakan



Metode



emulsifier



dengan



dan



dapat air,



air



bertekanan.



4



4.



Apply Developer



kemungkinan



cacat



pada



permukaan.



Menafsirkan hasil dan karakterisasi cacat dari indikasi yang ditemukan mungkin memerlukan beberapa pelatihan dan / atau pengalaman.



bersihkan,



penetran



ukuran



indikasi



bukanlah ukuran sebenarnya dari cacat.



Gambar 2.7 Pemberian developer



Setelah



Dan



berlebih



pengembang



putih



di



6.



Post – Cleaning Permukaan



atau



uji



sebaiknya



developer diterapkan pada permukaan uji.



dibersihkan setelah pengujian dan jangan



Pengembang harus membentuk semi -



lupa untuk mencatatat setiap indikasi yang



transparan,



terlihat.



permukaan.



bahkan



lapisan



Pengembang



pada menarik



penetran dari cacat, keluar ke permukaan untuk membentuk indikasi yang terlihat, umumnya dikenal sebagai bleed-out. Daya kapilaritas developer jauh lebih besar dibandingkan



penetrant



sehingga



Gambar 2.10 Langkah kerja uji dye penetrant



developer mampu menyedot penetrant untuk



keluar



ke



permukaan



dan



IV.



Aplikasi Dye Penetrant Test Pengevaluasian



mengindikasi adanya cacat pada material.



terhadap



suatu



atau



inspeksi



diskontinuitas



pada



konstruksi yang menggunakan material logam, sebaiknya dilakukan secara rutin, untuk



mengurangi



kecelakaan Gambar 2.8 Proses penyerapan cairan penetrant



5.



resiko



kerja,



mempermudah



dan



terjadinya juga



perawatannya.



akan Untuk



melakukan pengevaluasian atau inspeksi



Visual Inpection



tersebut pengujian mendeteksi



diperlukan yang



suatu



metode



sekiranya



mampu



keberadaan



diskontinuitas



pada suatu logam material Metode yang sering diaplikasikan dalam dunia manufactur industri saat ini adalah dye penetrant inspection. Oleh Gambar 2.9 Proses Pengamatan hasil pengujian



Setiap daerah yang bleed out dapat menunjukkan



lokasi,



dan



jenis



karena itu terdapat beberapa contoh aplikasi dari dye pentrant inspection dalam menentukan cacat suatu material, 5



 Pada awal 1900 digunakan metode oli



V.



Kelebihan Dye Penetrant Adapun



dan kapur putih untuk mengetahui



untuk



kelebihan



dye



keretakan pada rel kereta. Rel kereta



penetrant dibandingkan dengan NDT (Non



dilumuri



Destructive testing) lain adalah



dengan



oli



kemudian



dibersihkan setelah itu kapur putih akan menyerap oli yang masuk ke retakan



 Sensitivitas tinggi (diskontinuitas kecil dapat dideteksi).



dan lokasi retakan pun diketahui. Ini lah



 Bisa digunakan pada berbagai jenis



awal mula prinsip liquid penetrant



material baik logam maupun non logam  Cocok untuk bagian dengan bentuk



ditemukan.  Menguji pipa - pipa pada perusahaan LNG



(Liquefied



Perusahaan



-



Natural perusahaan



Gas). LNG



kompleks.  Indikasi dapat dilihat secara langsung pada permukaan



memerlukan pipa yang akan dialiri fluida



 Mudah diaplikasikan



bersuhu rendah ekstrim dan kerusakan



 Biaya murah



material pada permukaan pipa bisa saja menyebabkan



kerusakan



atau



kebocoran pada pipa.



VI.



Keterbatasan Dye Penetrant Selain



memiliki



kelebihan



dye



penetrant juga mempunyai keterbatasan dibandingkan testing)



NDT



lainnya,



(Non



Destructive



diantaranya



sebagai



berikut,  Hanya kerusakan permukaan yang Gambar 2.11 NDT pada pipa Liquefied Natural Gas



dapat dideteksi.



 Hasil dari welding merupakan salah



 Tidak dapat dilakukan pada benda



satu unsur yang cukup penting dalam



berpori Hal tersebut akan menyebabkan



berjalannya proses produksi di PT



terserapnya cairan penetrant secara



Pertamina, karena menentukan umur



berlebihan



pakai dari sebuah alat.



mengindikasi cacat palsu.



sehingga



dapat



 Tidak dapat dilakukan pada material produk powder metallurgy.  Tidak



tersedia



track



record



hasil



pengujian atau no recordable data.



Gambar 2.12 NDT pada hasil welding



6



KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan



dari



DAFTAR PUSTAKA



paper



diatas



adalah sebagai berikut 1.



Penetrant Examination, 2010 Edition. test



 International Atomic Energy Agency.



digunakan untuk menemukan cacat di



2000. “Liquid Penetrant and Magnetic



permukaan terbuka dari komponen solid,



Particle Testing at Level 2”. Austria :



baik logam maupun non logam



IAEA



2.



Metode



 ASME Section V Article 6. Liquid



Prinsip



Liquid



dari



Penetrant



test



ini



adalah



 Romu, Aryanto. “Inspeksi Kualitas Las



menggunakan sifat kapilaritas suatu cairan



Dengan



baik penetrant maupun developer



Testing”



3.



Dapat menentukan cacat dengan



Metode



Liquid



Penetrant



www.academia.edu/37118743/INS



mudah dan cepat serta biaya relatif murah



PEKSI_KUALITAS_LAS_DENGAN_M



karena sangat mudah diterapkan



ETODE_LIQUID_PENETRANT_TESTI



4.



Tidak



bisa



mencari



cacat



di



permukaan yang berpori atau kasar Menyadari masih



jauh



bahwa



dari



kata



makalah



NG (diakses tanggal 18 February 2019).  Blogs



ini



sempurna,



kedepannya penyusun akan lebih fokus dan detail dalam menjelaskan tentang makalah diatas dengan sumber-seumber



ITB.”Non-Destructive



Testing



(NDT)”. https://blogs.itb.ac.id/fadheladlansy ah/2013/10/25/non-destructive-testingndt/ (diakses tanggal 18 February 2019).



yang lebih banyak yang tentunya dapat dipertanggungjawabkan.



7



Discussion Pertanyaan 1. Pada step ke 3, media apa yang digunakan untuk membersihkan penetrant ? (Arif) 2. Bagaimana prinsip kapiler bekerja pada sistem ini ? (Bu Kis) 3. Apa efek dari penetrant yang tersisa di benda uji ? Jika tidak dibersihkan ? (Vano) 4. Apakah ada batasan untuk temperatur ketika pengujian ? Off/on operator yang disarankan ? (Wahyu) 5. Kondisi lingkungan yang ideal untuk melakukan pengujian ini ? Kondisi benda? (Novita) 6. Ketebalan material yang diuji apakah ada batasan ? (Luthfi) Jawab 1. Media yang digunakan dalam pembersihan penetrant tergantung pada jenis penetrant yang digunakan, secara umum penetrant terdapat dua macam yaitu Water Washable dan Post Emulsifisible, dari keduanya tentu memiliki cara yang berbeda. Untuk Water Washable bisa digunakan lap kering atau dibasuh dengan air terlebih dahulu kemudian baru di lap dengan lap kering. Untuk Post Emulsifisible proses pembersihan bisa menggunakan pengemulsi atau penghilang yang terpisah untuk memecah penetran sehingga penetran yang berlebih dapat dibilas dengan air, pengemulsi disini dapat berupa minyak, oli ataupun konsentart. Penetrant jenis ini dilarutkan dengan oli dan membutuhkan langkah tambahan pada saat penyelidikan yaitu pembubuhan emulsifier yang dibiarkan pada permukaan spesimen. (Rizal) 2. Kapilaritas adalah kemampuan suatu cairan untuk meresap ke celah celah kecil seperti meresap nya air ke celah berpori pada kain, air meresap pada kertas, minyak tanah yang meresap pada sumbu ataupun penyerapan unsur hara pada tumbuhan. (randy) Ketika celah yang sangat sempit diberi cairan, maka celah tersebut akan mampu menyedot cairan sehingga celah akan berisi cairan. Cairan yang dimaksud disini adalah penetrant. Dan ketika diujung celah diberi developer dimana memiliki daya kapilaritas yang tinggi maka cairan didalam celah akan tersedot keluar permukaan, sehingga akan memberikan indikasi bahwa terdapat cacat. (Rizal) 3. Pada proses uji biasanya cairan penetrant akan keluar ke permukaan karena diberikan cairan developer, sehingga ketika cairan penetrant tertinggal didalam crack, hal itu bukan menjadi masalah serius.Kemungkinan terburuk cairan penetrant akan mengikis cat pada mobil, dan pada karet akan mengurangi elastisitas karet tersebut. Smentara pada material logam, cairan penetrant tidak akan mengurangi sifat mekanik material. (Randy)



8



4. Berdasarkan ASTM E1417, suhu optimal pengujian adalah 40°F - 125°F agar penetran tidak membeku atau menguap. Dye penetran inspection dilakukan pada kondisi mesin mati karena tidak akan ada perubahan suhu yg dapat mempengaruhi hasil pengujian. (Bona) 5. Kondisi benda harus bersuhu optimal pengujian (40F-125F) agar tak ada perubahan sifat liquid penetrant atau timbulnya salah persepsi hasil pengujian. Kondisi idela dilakukan diruang yang tertutup, karena dengan di ruang tertutup maka debu atau kotoran lain tidak menghambat proses pengujian. (Bona) Untuk kondisi benda sendiri diharuskan bersih dari lapisan, baik berupa cat, debu, oli, minyak ataupun yang lain agar dalam proses pengujian tidak menimbulkan indikasi palsu cacat pada material (Rizal) 6. Ketebalan benda uji tidak ada batasan karena dalam hal ini digunakan sifat kapilaritas, dimana cairan penetrant bisa meresap ke celah celah kecil. Dan ketika diberi developer, cairan penetrant juga dapat tertarik keluar untuk menunjukkan indikasi adanya cacat atau tidak pada material tersebut. Sehingga ketika memang cacat terletak sampai dalam, maka cairan penetrant perlu diperbanyak jumlahnya, agar sampai pada cacat tersebut. (Rizal)



9