resmi penetrant

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. TUJUAN1.1.1 Tujuan Umum

Mahasiswa mampu melakukan pengujian Non-destructive Test

(tidak merusak) dengan Metode Liquid Penetrant.

1.1.2 Tujuan Khusus

Mahasiswa mampu menjelaskan syarat-syarat suatu komponen

yang dapat diuji dengan Metode Liquid Penetran dan mampu

menjelaskan jenis-jenis diskontinuitas yang mampu dideteksi dengan

Liquid Penetran.

I.2. RUANG LINGKUP1.1 Prosedur ini menyediakan persyaratan dan standart penerimaan untuk

mendeteksi diskontinuitas yang terbuka dipermukaan pada bahan tidak

berpori dan terkandung dalam materi ini.

1.2 Prosedur ini berlaku untuk sistem penetran menggunakan pelarut yang

dapat dihilangkan.

1.3 Prosedur ini berlaku di Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya hanya

untuk tujuan latihan. Setiap aplikasi dari prosedur untuk tujuan lain

tidak menjadi tanggung jawab Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

BAB II

DASAR TEORI

II.1 DEFINISI LIQUID PENETRANTPengevaluasian atau inspeksi terhadap suatu diskontinuitas 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).

Terdeteksinya diskontinyuitas adalah dengan timbulnya bercak-bercak

merah (liquid penetrant) yang keluar dari dalam diskontinyuitas.

Gambar 2.1 Proses Kapilaritas pada spesimen uji

Diskontinyuitas yang mampu dideteksi dengan pengujian ini

adalah diskontinyuitas yang bersifat terbuka dengan prinsip kapilaritas

2

seperti pada Gambar 2.1 di halaman sebelumnya. Deteksi diskontinyuitas

dengan cara ini tidak terbatas pada ukuran, bentuk arah diskontinyuitas,

struktur bahan maupun komposisinya. Cairan 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 keramik, plastik, gelas, dan benda-benda hasil bubuk metalurgi.

Penggunaan uji liquid penetrant ini sangat terbatas, misalnya:

keretakan atau kekeroposan yang ada dapat dideteksi jika keretakan

tersebut merambat hingga ke permukaan benda. Sedangkan keretakan

yang ada dibawah permukaan benda, tidak akan terdeteksi dengan

menggunakan metoda pengujian ini.

1. Pada permukaan yang terlalu kasar atau berpori-pori juga dapat

mengakibatkan indikasi palsu.

2. Metoda pengujian ini tidak dianjurkan untuk menyelidiki benda-

benda hasil metalurgi yang kurang padat.

II.2 PRINSIP LIQUID PENETRANT TESTPrinsip dari pengujian ini adalah memanfaatkan kemampauan

cairan penetrant untuk memasuki celah diskontinuitas serta kerja developer

untuk mengangkat kembali cairan yang meresap pada retakan, sehingga

cacat dapat terdeteksi. Berikut ini merupakan prosedur pemeriksaannya:

1. Pembersihan permukaan.

2. Penetration: pada tahap ini diberikan cairan penetrant pada permukaan

benda kerja yang diperiksa kemudian ditunggu beberapa saat (dwell

time). Sehingga cairan dapat masuk kedalam celah retakan.

3. Removal or excess penetrant: Pembersihan cairan penetrant dengan air,

pelarut, atau di lap saja. Pembersihan tidak boleh berlebihan, karena

dapat menyebabkan penetrant yang meresap akan terbilas semua.

3

4. Development: Pemberian serbuk developer pada permukaan yang telah

bersih. Cairan developer akan menyerap cairan penetrant kembali ke

permukaan. Hal ini disebabkan adanya perbedaan tegangan permukaan

antara cairan penetrant dengan developer.

5. Inspection

Keuntungan dari Liquid penetrant test adalah:

Mudah diaplikasikan.

Murah

Tidak dipengaruhi oleh sifat kemagnetan material dan komposisi

kimianya.

Jangkauan pemeriksaan yang cukup luas.

Kekurangan dari Liquid penetrant test adalah:

Tidak dapat dilakukan pada benda berpori atau material produk

powder metallurgy. Hal tersebut akan menyebabkan terserapnya

cairan penetrant secara berlebihan sehingga dapat mengindikasi cacat

palsu.

Permukaan yang kasar menyebabkan kesulitan pada saat pembersihan

sisa penetrant.

Beberapa material (karet dan plastic) mungkin dapat terpengaruh oleh

penetrant yang berbahan dasar minyak.

Sangat tergantung pada keahlian operator, dan

II.3 KLASIFIKASI LIQUID PENETRANTKlasifikasi 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 diskontinuitas/keretakan logam

3) Waktu dan tempat penyelidikan

4

4) Ukuran benda kerja

Metode 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.

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 yang kontras terhadap latar

belakang warna developernya. Proses ini tidak membutuhkan

pencahayaan ultra violet, tetapi membutuhkan cahaya putih minimal

1000 lux untuk pengamatan.

5

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, spesimen mengalami dua kali pengujian yaitu

visible penetrant dan fluorescent penetrant, sehingga dengan dual

sensitivitas dapat diperoleh hasil dengan ketelitian yang lebih tinggi

dan akurat.

II.4 ACCEPTABLE CRITERIADalam uji ini material dapat dinyatakan memiliki cacat yang harus

di-reject apabila material tersebut secara umum memiliki ukuran cacat

yang lebih dari 1,6 mm, 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 di-reject apabila memiliki

panjang atau lebar indikasi lingkaran lebih dari 4,8 mm.

o Material tersebut akan di-reject 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.

6

BAB III

METODOLOGI

III.1. ALAT DAN BAHANAlat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

III.1.1.Alat

a. Penggaris

b. Kain dan Tissue

c. Kamera

d. Timer (Stop Watch)

e. Lampu Meja Philips

f. Sikat Baja

g. Light meter

h. Thermo Gun

III.1.2. Bahan

a. Spesiment uji berupa weld part

b. Cleaner (SKC – S Magnaflux)

c. Liquid Penetrant (SKL – SP 1 Magnaflux)

d. Developer (SKD - S2 Magnaflux)

Pelaksana hendaknya menyediakan prosedur kerja dan alat pelindung diri

selama pengujian.

7

Gambar 3.1 Gambar Peralatan Uji Penetrant

Gambar 3.2 Cairan Developer, Cleaner dan Penetrant (urut dari kiri)

III.2. PROSEDUR PERCOBAANIII.2.1 Menentukan 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 system

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 weld part.

III.2.2 Pre Celaning

Pertama-tama sebelum dilakukan pengujian liquid penetrant,

spesimen dibersihkan terlebih dahulu dengan cara menyikat dengan

sikat baja. Setelah itu mengelap permukaan spesimen menggunakan

kain lap, kemudian kain lap yang lebih bersih dibasahi dulu dengan

cleaner lalu digosokkan pada spesimen untuk membersihkan

spesimen dari kotoran, oli, lemak-lemak, dll. Proses pembersihan

spesimen (tahap pre-cleaning) tersebut dapat dilihat pada Gambar

3.3 di bawah ini:

Kemudian spesimen disemprot dengan cleaner, lalu material uji

di-lap hingga benar-benar bersih.

8

Gambar 3.2 Proses pembersihan dengan sikat baja dan kain lap

III.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 tabel standard dari

ASME 2001 section V article 6 (Gambar 3.4), berdasarkan bahan

yang digunakan.

Karena material ujinya berupa baja maka Dwell Time

minimumnya adalah 5 menit.

III.2.4 Aplikasi Liquid Penetrant

Setelah itu dilakukan penyemprotan liquid penetrant ke material

uji dengan Dwell Time 5 menit yang ditujukan agar diperoleh

penetrasi cairan penetrant yang baik. Selain itu juga warna cairan

penetrant yang digunakan berbeda (kontras) dengan warna developer

yang digunakan supaya dapat diketahui secara visual diskontinyuitas

yang ada. Proses penyemprotan dilakukan secara merata pada

permukaan spesimen, hasil penyemprotan dapat dilihat pada

Gambar 3.5 berikut:

9

Gambar 3.4 Tabel Standart ASME untuk Dwelling Time

Gambar 3.4 Hasil penyemprotan cairan penetrant pada spesimen

III.2.5 Cleaning sisa penetrant

Setelah liquid penetrant disemprotkan, dan melalui waktu

Dwelling Time 5 menit, liquid penetrant yang ada di daerah spesimen

yang akan diamati, dibersihkan dengan menggunakan kain lap.

Caranya yaitu dengan mengelap permukaan spesimen dengan kain

yang telah dilembabkan dengan cleaner untuk membersihkan

permukaan spesimen hingga tidak ada lagi sisa penetrant yang ada

kecuali yang meresap di dalam diskontinyuitas. Perhatian kain yang

digunakan harus bersih karena dikhawatirkan kotoran yang ada pada

kain akan menempel pada spesimen uji.

III.2.6 Aplikasi Developer

Sesudah permukaan spesimen dibersihkan dari sisa penetrant,

setelah itu barulah disemprotkan cairan developer ke material uji

dengan jarak penyemprotan ± 25 centimeter. Sehingga diperoleh

penyemprotan yang merata ke seluruh permukaan material uji. Rata

atau tidaknya lapisan cairan developer dapat terlihat dari warna putih

yang tidak terlalu tipis atau pun tebal di permukaan spesimen seperti

pada Gambar 3.5 berikut:

III.2.7 Evaluasi

Setelah spesimen disemprot dengan liquid penetrant dengan rata,

kemudian ditunggu selama 20 menit hingga benar-benar diperoleh

hasil yang baik lalu kita mengamati adanya warna liquid penetrant

yang tampak karena terangkat keluar kepermukaan oleh developer.

10

Gambar 3.5 Permukaan benda setelah disemprot cairan 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 cairan Penetrant. Hasil dari tahap ini ialah

munculnya cairan penetrant yang terserap oleh developer, sehingga

dapat dilakukan penilaian terhadap indikasi seperti yang terlihat pada

Gambar 3.6 berikut:

Sebelum proses evaluasi / inspeksi terlebih dahulu dilakukan

pengukuran pada temperature spesimen (dengan thermo gun) dan

intensitas cahaya (dengan light meter) dalam ruangan uji. Penetrant

test tipe ini membutuhkan cahaya putih dalam ruangan minimal 1000

lux (100 foot candle) serta dapat dilakukan pada temperature (10 –

52 0C). Apabila kondisi pencahayaan diatas belum terpenuhi, maka

dapat dilakukan instalasi penerangan tambahan dengan lampu Philips

Essential 18W seperti tampak pada Gambar 3.6 berikut:

11

Gambar 3.5 Cairan penetrant perlahan merembes keluar menunjukkan adanya indikasi

Gambar 3.6 Instalasi lampu meja sebagai penerangan buatan

III.2.8 Post Cleaning

Setelah diadakan evaluasi, tahap yang terakhir yaitu

pembersihan spesimen. Spesimen 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 cairan

penetrant dan developer yang telah disemprotkan pada spesiment

dapat terangkat, sehingga spesiment bersih seperti pada tahap pre-

cleaning.

Gambar 3.2 di bawah ini menunjukkan tahapan kerja yang

terjadi pada spesimen secara singkat saat pengujian dengan metode

Liquid Penetrant:

12

Gambar 3.2 Tahapan Penetran Test ditinjau dari cairan penetrant

BAB 4

ANALISIS DATA

4.1 Data Hasil Percobaan

Berikut merupakan data hasil percobaan yang diperoleh berdasarkan uji

penetrant test :

Date : Wednesday, 7th October 2015

Material : Weld Metal

Welding Process / Position : SMAW

Reference : ASME 2001 Section V Article 6

Pada percobaan ini, dwell time ditentukan selama minimal 5 menit (material

steel). Kondisi cahaya pada ruangan kurang dari 100 fc. Sehingga digunakan alat

bantu berupa lampu Philips Essential 18W dan diperoleh nilai intensitas 100

fc.untuk pada plat A dan B. Jarak dari lampu ke spesimen A adalah 17,5 cm dan

spesimen E adalah 20,5 cm, pengaturan lampu terhadap spesimen tampak pada

Gambar 4.1 dan Gambar 4.2. Setelah dilakukan pengukuran dengan Thermo

Gun, suhu spesimen berada pada 280C.

Lembar kerja hasil percobaan penetrant test secara lengkap dilampirkan

pada halaman berikutnya.

13

Gambar 4.1 Posisi Lampu terhadap spesimen A

17,5 cm

Gambar 4.2 Posisi Lampu terhadap spesimen B

20,5 cm

4.2 Pembahasan

Saat dilakukan evaluasi terhadap kedua benda, dapat diketahui bahwa

terdapat diskontinuitas pada keduanya. Baik pada plat A maupun plat B, berikut

merupakan penjelasan lengkapnya:

4.2.1 Plat A

Setelah dilakukan tahap Evaluasi pada spesimen, diperoleh hasil

bahwa ditemukan 1 diskontinuitas yang ditandai warna merah (cairan

penetrant) yang terserap ke permukaan oleh developer seperti tampak pada

Gambar 4.2 di bawah ini. Diskontinuitas tesebut relevan dengan tipe

Rounded Indication dengan panjang indikasi ≤ tiga kali lebarnya, dapat

dilihat pada Tabel 4.2 berikut.

No Part / ItemSize (mm) Type of

Defect

ResultRemark

width length Accepted Rejected

1. Crack 1 7 8Rounded

Indication√ Repair

Gambar 4.2 diatas merupakan sketsa lengkap dari spesimen yang

menunjukkan diskontinuitas Crack 1. Dari sketsa tersebut dapat ditentukan

bahwa hasil penilaian pada plat A adalah rejected. Sehingga harus

14

Tabel 4.2 Daftar diskontinuitas yang ditemukan pada Plat A

Gambar 4.2 Sketsa lengkap spesimen uji (plat A) setelah diberi cairan developer

dilakukan repair pada spesimen berdasarkan posisi yang telah ditentukan

pada lampiran lembar kerja.

4.2.2 Plat B

Tidak jauh berbeda dengan plat A, setelah dilakukan tahap evaluasi

pada spesimen, diperoleh hasil bahwa ditemukan diskontinuitas yang

ditandai warna merah (cairan penetrant) yang terserap ke permukaan oleh

developer. Pada spesimen ini ditemukan 7 diskontinuitas dan revelan

dengan Rounded Indication karena panjangnya ≤ tiga kali lebarnya.

Ukuran diskontinuitas spesimen plat B tampak pada Tabel 4.3 di bawah

ini:

No Part / ItemSize (mm) Type of

Defect

ResultRemark

width length Accepted Rejected


Indication√


Indication√


Indication√


Indication√


Indication√





15

Dengan hasil tersebut dapat ditentukan bahwa hasil penilaian pada

plat B adalah rejected. Sehingga harus dilakukan repair pada spesimen

berdasarkan posisi yang telah ditentukan pada lampiran lembar kerja.

16

Gambar 4.4 Pada tahap evaluasi dapat ditemukan beberapa indikasi (diskontinutitas) seperti tampak pada gambar di

BAB 5PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa terdapat

discontinuitas pada material uji (plat) yakni berupa diskontinuitas berbentuk

lingkaran. Serta pada percobaan pengujian material weld part yang menggunakan

pengujian penetran tipe visible dengan metode solvent removable ini, kami

menggunakan bantuan pencahayaan dengan lampu Philips Essential 18 Watt dengan

intensitas pencahayaan 100 Fc untuk plat A dan 100 fc untuk plat B.

Pada percobaan ini kami menemukan diskontinuitas pada permukaan material

yaitu :

No Part / ItemSize (mm)

Type of Defectwidth length

Plat A

1 Crack 1 7 8 Rounded Indication

Plat B

1. Crack 1 2 3 Rounded Indication







Berdasarkan tabel tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa material Plat A

dan Plat B adalah rejected sehingga harus dilakukan repair terhadap kedua plat

tersebut.

5.2. SARAN

Pada saat pengujian menggunakan ASME 2001 Section V Article 6,

seharusnya pada waktu melakukan pengujian, menggunakan ASME yang terbaru

17

yaitu ASME 2004, sebab ASME melakukan revisi secara periodik dan lebih up to

date bila menggunakan ASME yang terbaru. Serta saat melakukan penetran test

seharusnya praktikan disediakan APD yang relevan, karena cairan penetran dapat

mengakibatkan iritasi.

18

DAFTAR PUSTAKA

ASME. 2001. Section V Article 6

Munir, Moh. Miftachul. 2012. Modul Praktek Uji Bahan. Surabaya: Politeknik

Perkapalan Negeri Surabaya

Harsono, Dr, Ir & T. Okamura, Dr. 1991. Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta:

PT. Pradya Paramita

Saputra, Wanda. 2014. Metalurgi Fisik: Liquid Penetrant Test. Pekanbaru: Uni-

versitas Muhammadiyah Riau

19

resmi penetrant

Documents