HOME WORK 1 FAILURE ANALYSIS

JUAN CARLOS SIHOTANG - 1206237914

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan “kerusakan”! Sebutkan kondisi umum dari

kerusakan material

Kerusakan adalah kondisi ketidakmampuan suatu komponen untuk dapat berfungsi

sebagaimana mestinya. Kerusakan tidak harus melibatkan perpatahan (fracture) pada

sebuah komponen. Kondisi umum dari kerusakan material dikategorikan menjadi tiga,

yaitu:

1. Apabila tidak dapat dioperasikan (dijalankan).

2. Masih dapat beroperasi, namun tidak berfungsi sebagaimana mestinya.

3. Kerusakan serius atau tidak aman untuk digunakan.

2. Sebutkan beberapa penyebab kerusakan yang umum terjadi pada suatu material

teknik! Beri contoh masing-masing!

Berikut ini merupakan penyebab kerusakan yang umum terjadi pada suatu material

teknik beserta contoh-contohnya:

1. Salah desain. Contoh salah desain adalah apabila suatu komponen didesain

dengan dimensi yang tidak sesuai pada saat penggunaannya.

2. Salah memilih material. Memilih material harus mempertimbangkan sifat fisik,

kimia serta mekanik. Contoh salah memilih material adalah penggunaan keramik

pada pembebanan spontanitas. Pada pembebanan spontanitas dibutuhkan material

yang tangguh.

3. Ketidaksempurnaan material, yaitu berupa cacat (porositas, inklusi, laminasi,

segregasi) yang timbul pada saat proses pembuatan dilakukan seperti proses

forging, rolling, casting dan sebagainya. Contoh ketidaksempuranaan material

yaitu porositas yang dapat memberikan microsite sebagai tempat terjadinya

korosi serta menurunkan densitas komponen dan kekuatannya.

4. Salah dalam proses pembuatan. Salah dalam proses pembuatan dapat disebabkan

oleh karena rolling (laminasi dan inklusi), casting (pori, pengkerutan, segregasi

dan cold shut), heat treatment (dekarburisasi, scale, improper microstructure dan

over/under tempered),machining dan welding (pori, retak, lack of penetration

dan undercut).

5. Salah dalam penyatuan (assembly). Salah dalam penyatuan (assembly) dapat

disebabkan oleh operator error, improper rivet, inaccurate dan incomplete.

Contoh salah dalam penyatuan yaitu apabila rivet yang digunakan tidak layak

maka rivet tersebut tidak dapat menopang pembebanan bada saat suatu komponen

bekerja.

6. Kondisi operasi tidak sesuai. Kondisi operasi meliputi kecepatan, pembebanan,

temperatur, serta zat kimia pada lingkungan. Contoh penyebab kerusakan karena

kondisi operasi yang tidak sesuai adalah kondisi operasi kapal Titanic pada

daerah kutub yang bersuhu rendah sangat ekstrim. Kapal titanic yang dibuat

dengan material yang memiliki perilaku ductile-brittle transition berubah sifat

dari ductile menjadi brittle karena suhu operasi di daerah kutub sangat rendah.

7. Salah perawatan. Contoh dari salah perawatan yaitu pada komponen yang saling

bergesekan seperti rantai dan gerigi tidak diberi lubrikan secara berkala, maka

akibatnya adalah material rantai atau gerigi yang memiliki kekerasan lebih rendah

akan cepat mengalami penghilangan (pengikisan) material. Penghilangan

(pengikisan) material ini biasa disebut dengan keausan.

3. Buatlah analisis kerusakan pada “Jam Tangan” saudara yang biasa dipakai

sehari-hari.

Jam tangan pada keadaan digunakan secara normal mengalami pembebanan tarik pada

keseluruhan tali jam tangan.

Pada jam tangan dengan tali kulit atau karet, kondisi tersebut menyebabkan lubang-

lubang pengait pada tali jam tangan dapat memberikan konsentrasi tegangan yang

kemudian dapat berakibat pada kegagalan yang dimulai dari lubang-lubang tersebut.

Lubang-lubang tersebut dapat menginisiasi keretakan yang dapat menjalar selama jam

tangan tersebut digunakan. Saran yang dapat dilakukan adalah pemberian sedikit saja

lubang-lubang pengait pada jam tangan serta menghindari kontak langsung jam tangan

dengan cahaya matahari atau cairan yang dapat menyebabkan kerusakan pada tali jam

tangan.

Pada jam tangan dengan tali logam, kerusakan yang sering terjadi adalah karat atau

korosi pada celah-celah sambungan segmen tali jam tangan akibat air dan keringat yang

mengendap. Tingkat perkaratan yang parah pada celah sambungan ditambah

pembebanan tarik pada tali jam tangan dapat menyebabkan tali jam tangan menjadi

putus.

4. Pelajaran apa yang diperoleh dari teknik kerusakan (engineering failures)?

Pelajaran yang diperoleh dari teknik kerusakan (engineering failures) adalah

mengetahui teori-teori kegagalan yang mungkin terjadi dan dapat menganalisis

kegagalan pada suatu komponen berdasarkan teori-teori tersebut. Adapun aspek-aspek

yang dapat mengakibatkan suatu komponen mengalami kegagalan yaitu kondisi

operasi, perawatan, material yang digunakan, desain, serta proses fabrikasinya.

5. Di bidang material (manufaktur), ada istilah Failure Modes and Effects

Analysis (FMEA). Jelaskan menurut saudara konsep dan lingkup dari FMEA dan

kegunaannya, berilah contoh dilapangan berikut resikonya!

Failure Mode and Effects (FMEA) adalah salah satu tools dalam quality management.

FMEA adalah suatu metodologi dalam menganalisa masalah kualitas yang muncul

sejak di tahap pengembangan, sehingga tindakan koreksi dapat langsung dilakukan dan

desain juga dapat langsung diperbaiki. FMEA mengklasifikasikan jenis mode

kegagalan yang muncul, kemudian menentukan dampaknya terhadap produksi dan

menjalankan tindakan koreksinya.

FMEA terdiri dari beberapa jenis, antara lain:

1. Proses: berfokus pada analisa proses fabrikasi dan perakitan.

2. Desain: berfokus pada analisa produk sebelum proses produksi.

3. Konsep: berfokus pada analisa sistem atau subsistem dalam tahap awal desain

konsep.

4. Peralatan: berfokus pada analisa desain mesin dan perlangkapan sebelum

melakukan pembelian.

5. Service: berfokus pada analisa jasa dari proses industri jasa sebelum diluncurkan

ke pelanggan.

6. Sistem: berfokus pada analisa fungsi system secara global.

7. Software: berfokus pada analisa fungsi software.

Dalam menjalankan FMEA, ada 3 variabel utama, yaitu:

1. Severity, yakni rating yang mengacu pada besarnya dampak serius dari suatu

potential failure mode.

2. Occurrence, yakni rating yang mengacu pada berap abanyak frekuensi potential

failure terjadi.

3. Detection, yakni mengacu pada kemungkinan motode deteksi yang sekarang

dapat mendeteksi potential failure mode sebelum produk tersebut dirilis untuk

produksi, untuk desain hingga proses.

Metode FMEA menggunakan Risk Priority Number (RPN), yakni angka yang bakal

menggambarkan area mana yang perlu jadi prioritas perhatian. RPN diukur

berdasarkan severity,occurrence & detection.

RPN = rating severity x rating occurrence x rating detection

Suatu tindakan koreksi harus dilakukan, bila:

1. Severity menunjukkan angka 9 atau 10, karena dampaknya sangat serius dan

berpotensi menghasilkan kerugian yang sangat besar, atau

2. Severity rating x occurrence rating menghasilkan angka yang tinggi, atau

3. Tidak ada aturan khusus, lakukan judgment berdasarkan analisa RPN.

6. Di bidang korosi, ada istilah yang disebut dengan Risk Based Inspection (RBI).

Jelaskan konsep dan ruang lingkup dari RBI dan kegunaannya, berilah contoh di

lapangan berikut resikonya!

Risk Based Inspection adalah proses pengelolaan dan pengkajian resiko yang terfokus

pada kehilangan peralatan dalam fasilitas proses karena kerusakan material. Resiko

tersebut dikelola melalui inspeksi peralatan. Dengan RBI, dapat dibuat program

inspeksi berdasarkan resiko yang dapat terjadi. Sehingga RBI merupakan metode untuk

menentukan rencana inspeksi (equipment mana saja yang perlu diinspeksi, kapan, dan

metode inspeksi apa yang sesuai) berdasarkan resiko kegagalan suatu peralatan.

Risk = Probbility x Consequence

Probability adalah kemungkinan terjadinya kegagalan pada suatu periode tertentu.

Consequence adalah konsekuensi apabila suatu peralatan gagal, di mana terdiri dari

empat macam, yaitu safety (jumlah personil yang cedera/meninggal), ekonomi (jumlah

uang yang hilang akibat berhentinya produksi), lingkungan (polutan yang mencemari

lingkungan), dan hukum/politik.

Output dari RBI, selain remaining life adalah target reach date, sehingga dapat

diketahui kapan inspeksi berikutnya harus dilakukan sekaligus dengan metodenya. Ada

juga modul yang bisa memberi gambaran resiko peralatan pada waktu Turn Around

berikutnya dilakukan. Jadi pada saat Turn Around, kita tahu mana saja peralatan yang

resikonya tinggi, sehingga nantinya kita bisa fokus pada peralatan tersebut.

Umumnya dalam praktik, RBI dipakai untuk static equipment seperti pipa, vessel, dan

sebagainya yang berfungsi menampung (membawa) fluida bertekanan. Modus

kerusakan yang umum dianalisis adalah korosi, crack, dan fatigue. Aplikasi untuk oil

and gas production, refinery, petrochemical, dan power plant, peralatan yang dicakup

adalah pressure vessel, process piping, storage tanks, rotating equipment, boiler,

heater, heat exchanger, dan pressure relief devices.

Perusahaan yang telah menerapkan RBI di Indonesia antara lain adalah PT. Badak,

ConocoPhilips, BP West Java, EMP, Total, Vico, dan lain sebagainya.