LAPORAN UJI PENETRAN

Kelompok 51. M. Hamzah Habibburahman(6513040043)2. Siti Aminatuzzuhriyah(6513040051)3. Ardan Fachreza(6513040057)4. Dara Ninggar Winny Lestya(6513040063)

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJAPOLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA2014

Bab IUji Penetrant1.1 Tujuan.2.1 Tujuan umumMahasiswa mampu melakukan pengujian Non-Destructive Test dengan liquid penetrant dengan menggunakan prosedur yang benar.3.2.3Tujuan khususMahasiswa mampu menjelaskan syarat-syarat suatu komponen yang dapat diuji dengan liquid penetrant dan mampu menjelaskan jenis-jenis diskontinyuitas yang mampu dideteksi dengan liquid penetrant.

3.2Dasar TeoriUji liquid penetrant merupakan salah satu metoda pengujian jenis NDT (Non-Destructive Test) yang relatif mudah dan praktis untuk dilakukan. Uji Liquid Penetrant 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). Terdeteksinya diskontinyuitas adalah dengan timbulnya bercak-bercak merah (liquid penetrant) yang keluar dari dalam diskontinyuitasDiskontinyuitas 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. Meskipun pengujian ini bisa digunakan untuk semua specimen uji namun pengujian ini tidak dapat mendeteksi cacat yang ada di bagian dalam surface dikarenakan cairan liquid penetrant tidak dapat masuk hingga ke bagian dalam dari specimen. Proses ini banyak digunakan untuk menyelidiki keretakan permukaan (surface cracks), kekeroposan (porosity), lapisan-lapisan bahan, dll. Penggunaan uji liquidpenetrant tidak terbatas pada logam ferrous dan nonferrous saja tetapi juga pada ceramics, plastic, gelas, dan benda-benda hasil powder metalurgi. Lihat seda Gambar 3.1(proses kapilaritas pada specimen uji).

Gambar 3.1 Proses kapilaritas pada specimen 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. Pada permukaan yang terlalu kasar atau berpori-pori juga dapat mengakibatkan indikasi palsu.3. Metoda pengujian ini tidak dianjurkan untuk menyelidiki benda-benda hasil hasil metallurgy yang kurang padat. Klasifikasi liquid penetrant sesuai cara pembersihannyaLiquid 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 berikut ini :1) Kondisi permukaan benda kerja yang diselidiki2) Karakteristik umum discontinuity/ keretakan logam3) Waktu dan tempat penyelidikan 4) Ukuran benda kerja

Metoda pengujian liquid penetrant ini diklasifikasikan sesuai dengan cara pembersihannya, yaitu:1. Water Washable Penetrant SystemSistem 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 SystemBiasa 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 speciment.3. Solvent Removable SystemSolvent removable sistem digunakan pada saat precleaning dan pembasuhan penetrant. 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. Klasifikasi liquid penetrant berdasarkan pengamatannya Berdasarkan pengamatannya ada tiga jenis liquid penetrant, yaitu:1. Visible PenetrantPada umumnya visible penetrant berwarna merah. Hal ini ditunjukkan pada penampilannya yang contrast terhadap latar belakang warna developernya. Proses ini tidak membutuhkan pencahayaan ultraviolet, tetapi membutuhkan cahaya putih minimal 1000 lux untuk pengamatan.2. Fluorescent PenetrantLiquid penetrant ini adalah yang dapat berkilau bila disensivitas fluorescent penetrant bergantung pada kemampuannya untuk menampilkan diri terhadap cahaya ultraviolet yang lemah pada ruangan yang gelap.3. Dual Sensitivity PenetrantPada system ini, specimen mengalami satu kali pengujian dan dua kali pengamatan yaitu visible penetrant dan fluorescent penetrant, sehingga dengan dual sensitivity dapat diperoleh hasil dengan ketelitian yang lebih tinggi dan akurat. Acceptance Criteriaa. Evaluasi indikasi menurut ASME (American Society of Mechanical Enginneers) sec. V Article 6 and ASME VIII Div.1. Sebuah indikasi adalah bukti suatu ketidak sempurnaan mekanik. Hanya indikasi yang mempunyai ukuran (dimensi) lebih besar dari 1/6 inchi (1,5 mm) yang akan dipertimbangkan.b. Evaluasi indikasi menurut standart ASME sec. V Article 6 and ASME VIII Div.1 : Linier indikasi jika keretakan memiliki panjang lebih besar dari tiga kali lebarnya. Rounded indikasi jika benuk keretakan melingkar atau menyerupai elips dan memiliki panjang kurang dari atau sama dengan tiga kali lebarnya. Indikasi-indikasi lain yang masih diragukan/dipertanyakan akan diuji kembali untuk menentukan apakah diterima atau tidak.c. Kriteria penerimaan pengujian menurut standart ASME sec. V Article 6 and ASME VIII Div. 1Pengujian harus terbebas dari hal-hal berikut : Linier indikasi yang lebih dari 1,6 mm. Rounded indikasi memiliki ukuran lebih besar dari 4,8 mm Memiliki empat atau lebih indikasi rounded dengan jarak kurang dari 1,5 mm.

3.4Metodologi3.4.1Peralatan dan bahan3.4.1.1Peralatana. Penggarisb. Kamerac. Timer (StopWatch)d. Lampue. LightMeter (luxmeter)f. Kain dan Tissue

3.4.1.2 Bahana. Specimen uji berupa but weldplatb. Cleaner (SKC S Magnaflux), lihat pada Gambar 3.2c. Liquid penetrant (SKL SP 11 Magnaflux),lihat pada Gambar 3.2

Gambar 3.2 Cleaner (kiri), liquid penetrant (tengah) dan developer (kanan).4.2Langkah kerja3.4.2.1Menentukan teknik uji liquid penetrantSebelum percobaan dilakukan ditentukan terlebih dahulu teknik yang digunakan dalam liquid penetrant test, yaitu dengan menggunakan Solvent Removable System. Solvent removable sistem digunakan pada saat precleaning 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 crankshaft dan weldpart. 3.4.2.2 Surface preparationSetelah menentukan teknik uji liquid penetrant, maka tahap selanjutnya adalah surface preparation yang berarti pembersihan permukaan specimen dengan kain atau tissu yang bersih, tahap ini bertujuan untuk menghilangkan noda kecil yang mana dapat mempengaruhi hasil percobaan. Sebelumnya speciment di gosok dengan sikat besi/ baja. Seperti pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.3 Pembersihan speciment dengan sikat besi/baja3.4.2.3 PrecelaningPada tahap ini specimen di bersihkan dengan kain atau tisu yang sebelumnya telah dibasahi dengan cleane terlebih dahulu, tahap ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran/noda yang terdapat pada pori-pori specimen yang tidak terjangkau pada saat tahap surface preparation. Gambar 3.4 di bawah ini menunjukan tahap pre cleaning

Gambar 3.4Precleaning3.4.2.4 Penentuan dwell timeSebelum dilakukan penyemprotan liquid penetrant terlebih dahulu ditentukan dwelltime yaitu waktu tunggu minimum berapa lama peng-aplikasian liquid penetrant hingga benar-benar meresap hingga ke semua pori-pori atau luabng-lubang yang terdapat di specimen, penentuan dwell time bersumber pada tabel standard dari ASME section V article 6, berdasarkan bahan yang digunakan. Karena material ujinya berupa butt weld joint maka dwelltime minimumnya adalah 5 menit. 3.4.2.5 Aplikasi liquid penetrantSetelah ditentukan berapa dwell time maka peng-aplikasian liquid penetrant dapat dilakukan pada specimen dengan cara penyemprotan liquid penetrant langsung ke specimen dari jarak tertentu secara merata hingga seluruh permukaan specimen tertutup oleh cairan liquid penetrant yang dalam percobaaan ini berwarna merah.Dapat dilihat pada Gambar5.5 berikut :

Gambar 3.5 Aplikasi liquid penetrant3.4.3.6 Cleaning sisa penetrantSetelah menunggu selama 5 menit dari peng-aplikasian liquid penetrant maka dilakukan pembersihan specimen dari cairan liquid penentrant dengan cara mengelap dengan kain bersih yang kering kemudian dilap dengan kain yang dilembabkan hingga tidak tampak lagi cairan liquid penetrant pada permukaan specimen. Hal yang perlu diperhatikan dalam tahap ini adalah kain yang digunakan harus benar-benar bersih dari kotoran atau partikel-partikel kecil agar tidak mempengaruhi hasil dari percobaan ini yang disebabkan oleh partikel tersebut. 3.4.3.7Aplikasi developerSetelah specimen dipastikan benar-benar bersih dari sisa-sisa liquid penetrant, maka tahap berikutnya adalah taahap peng-aplikasian cairan developer atau bisa juga disebut tahap developing. Pada tahap ini specimen yang telah melewati tahap peng-aplikasian liquid penetrant dan tahap cleaning sisa penetrant disemprotkan dengan cairaan developer secara merata, cara penyemprotan developer langsung ke specimen dari jarak tertentu secara merata hingga seluruh permukaan specimen tertutup oleh cairan developer, dan ditunggu hingga cairan developer hingga kering.

Gambar 3.6 pengaplikasian developer3.4.3.8EvaluasiSetelah cairan developer menggering akan nampak cairan yang keluar dari dalam specimen, cairan yang keluar tersebut berwarna merah yang berarti cairan tersbut adalah liquid penetrant yang keluar dari dalam lobang yang terdapat dari dalam specimen, cairan inilah yang disebut cracks atau cacat pada specimen. Cairan tersebut di amati dan didokumnetasikan namun sebelum diamati dipastikan dahulu cahaya minimal 1000 lux yang di ukur dari alat yang bernama luxumeter, lihat Gambar 3.7 di bawah.

Gambar 3.7 dengan cahaya 103,3 lux dengan jarak dari lampu 35 cm (18 watt).3.4.3.9 Post CleaningSetelah diadakan evaluasi, tahap yang terakhir yaitu pembersihan speciment. Specimen dibersihkan dengan cara mengelap permukaan menggunakan kain lap, kain lap 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 specimen dapat terangkat dan bebas dari bahan bahan yang bersifat korosif.3.5Hasil dan Pembahasan3.5.1 Hasil dataPercobaan ini menggunakan dwell time selama 5 menit karena sesuai dengan standart dari ASME section V article 6, dan didapatkan data sebagai berikut:Pada percobaan ini kami menemukan 15 discontinuity pada permukaan material yaitu :1.Diskontinuity linier dengan p= 10 mm dan l= 0.3 mm (reject)2. Diskontinuity linier dengan p= 26 mm dan l= 0.3 mm (reject)3. Diskontinuity linier dengan p= 12 mm dan l= 0.3 mm (reject)4. Diskontinuity linier dengan p= 5 mm dan l= 0.3 mm (reject)5. Diskontinuity linier dengan p= 6 mm dan l= 0.3 mm (reject)6.Diskontinuity linear dengan p= 13 mm dan l = 3 mm (reject)7.Diskontinuity rounded dengan p= 3 mm dan l= 2 mm (accept)8.Diskontinuity linier dengan p= 13 mm dan l= 0.3 mm (reject)9.Diskontinuity linier dengan p= 5 mm dan l= 0.3 mm (reject)10.Diskontinuity linier dengan p= 14 mm dan l= 0.3 mm (reject)11.Diskontinuity linier dengan p= 3 mm dan l= 0.3 mm (reject)12.Diskontinuity linear dengan p= 8 mm dan l= 3 mm (reject)13.Diskontinuity linier dengan p= 21 mm dan l= 0.3 mm (reject)14.Diskontinuity rounded dengan p= 2 mm dan l= 1 mm (Accept)15.Diskontinuity linear dengan p= 12 mm dan l= 2 mm (reject)3.5.2 PembahasanMenurut ASME VII Div 1 speciment yang di uji ditolak karena panjang cacat yang muncul lebih dari 1,6 mm pada cacat linier dan lebih dari 4,8 mm pada cacat rounded Berikut ini merupakan gambar specimen yang telah diberi cairan penetrant

Gambar 5.9 Tampak atas specimen yang telah diberi penetrant

3,7 cm

Gambar 5.10 Tampak samping specimen yang telah diberi liquid penetrant.6KesimpulanDari pengujian yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa terdapat discontinuity pada percobaan pengujian material butt weld joint yang menggunakan pengujian penetran tipe visible dengan metode solvent removable ini, dan ditemukan diskontinuitas dengan bentuk lingkaran.Pada percobaan ini kami menemukan 15 diskontinuity pada permukaan material. Dari hasil praktikum yang telah kami lakukan dapat diketahui bahwa: 1. Dengan uji liquid penetrant, maka letak dan bentuk cacat pada suatu specimen dapat diketahui.2. Dengan uji liquid penetrant, dapat diketahui apakah specimen itu layak atau tidak layak dipakai3. Cacat yang dihasilkan dari pengujian ini adalah cacat terbuka atau cacat permukaan.4. Dari pengujian penetrant yang telah dilakukan didapat 15 indikasi yang berupa 13 linier dan 2 rounded. Berdasarkan kriteria penerimaan pengujian menurut standart ASME V Article 6 didapat hasil bahwa semua indikasi linier yang relevan di reject (ditolak) dan semua indikasi rounded di accept (diterima)

Daftar Pustaka

1. Harsono, Dr, Ir&T.Okamura, Dr, [1991], TeknologiPengelasanLogam, PT. PradyaParamita, Jakarta1. Wachid Suherman, Ir, [1987], Diktat Pengetahuan Bahan, Jurusan Teknik Mesin FTI, ITS1. Dosen Metallurgi, [1986], Petunjuk Praktikum Logam, Jurusan Teknik Mesin FTI, ITS1. M.M. Munir, [2000], Modul Praktek Uji Bahan, Vol 1, Jurusan Teknik Bangunan Kapal, PPNS 1. Budi Prasojo, ST [2002], Buku Petunjuk Praktek Uji Bahan, Jurusan Teknik Permesinan Kapal, PPNS1. ASME Set.V Article 6 and ASME Sect.VIII Div.I

2