Laporan Praktikum NDT Penetrant Test - TPKM POLBAN

LAPORAN PRAKTIKUM LIQUID PENETRANT TEST

Disusun oleh : Kelompok 4 Selamet Riadi

121234028

Suhandi Rizki Hidayat

121234029

Zharfan Ghafara Gunawan

121234032

PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Tahun 2013

Daftar Isi A. a.

Tujuan Praktikum ......................................................................................... 1 Memahami teknik inspeksi menggunakan metoda Liquid Penetrant Test

(LPT) ................................................................................................................... 1 b.

Mampu melakukan pendeteksian cacat permukaan dengan menggunakan

metoda LPT ......................................................................................................... 1 c.

Mampu membandingkan metoda LPT dengan metoda NDT lain yang

sudah diketahui .................................................................................................... 1 B.

Peralatan dan Bahan Praktikum ................................................................... 1 a.

Peralatan yang digunakan ............................................................................ 1

b.

Bahan yang digunakan ................................................................................. 5

C.

Langkah Kerja dan Prosedur Praktikum ...................................................... 5 a.

Prosedur Praktikum. ..................................................................................... 5

b.

Langkah Kerja Praktikum : .......................................................................... 5

D.

Data Hasil Praktikum ................................................................................... 7

E. Landasan Teori ................................................................................................ 7 a.

Dasar Teori Non – Destructive Test............................................................. 7

b.

Dasar Teori Liquid Penetrant Test (LPT) .................................................... 8

F.

Pembahasan ................................................................................................... 10 a.

Langkah Kerja dari Liquid Penetrant Test ................................................. 10

b.

Penetrant..................................................................................................... 12

c.

Developers.................................................................................................. 13

G.

Kesimpulan ................................................................................................ 14

a.

Memahami Teknik Inspeksi dengan Metoda Penetrant Test ..................... 14

b.

Pendeteksian Indikasi Cacat dengan Metoda Penetrant Test ..................... 14

c.

Perbandingan Metoda Liquid Penetrant Test dengan Metoda yang

Lainnya.. ............................................................................................................ 15 i

H. I.

Pustaka ....................................................................................................... 15 Lampiran ........................................................................................................ 15

ii

Daftar Gambar Gambar 1 Jas Lab .......................................................................................... 1 Gambar 2 Safety Shoes .................................................................................. 1 Gambar 3 Penetrant ....................................................................................... 2 Gambar 4 Cleaner .......................................................................................... 2 Gambar 5 Developer ...................................................................................... 2 Gambar 6 Terminal Kabel ............................................................................. 3 Gambar 7 Light Meter Unit ........................................................................... 3 Gambar 8 Lap Majun ..................................................................................... 3 Gambar 9 Koran Bekas .................................................................................. 4 Gambar 10 Penggaris ..................................................................................... 4 Gambar 11 Lampu Penerangan ..................................................................... 4 Gambar 12 Benda Kerja ................................................................................ 5 Gambar 13 Langkah Kerja Sebelum Praktikum ............................................ 5 Gambar 14 Langkah Kerja Saat Praktikum ................................................... 6 Gambar 15 Langkah Kerja Setelah Praktikum .............................................. 6 Gambar 16 Jenis Material yang Dapat di Inspeksi dengan LPT ................... 9 Gambar 17 Jenis – Jenis Material yang Tidak Dapat di Inspeksi dengan Liquid Penetrant Test..................................................................................... 9

iii

A. Tujuan Praktikum a. Memahami teknik inspeksi menggunakan metoda Liquid Penetrant Test (LPT) b. Mampu melakukan pendeteksian cacat permukaan dengan menggunakan metoda LPT c. Mampu membandingkan metoda LPT dengan metoda NDT lain yang sudah diketahui

B. Peralatan dan Bahan Praktikum a. Peralatan yang digunakan : 

Jas Lab

Gambar 1 Jas Lab 

Safety Shoes

Gambar 2 Safety Shoes

1



Penetrant

Gambar 3 Penetrant 

Cleaner

Gambar 4 Cleaner 

Developer

Gambar 5 Developer

2



Terminal Kabel

Gambar 6 Terminal Kabel



Light Meter Unit

Gambar 7 Light Meter Unit



Lap Majun

Gambar 8 Lap Majun

3



Koran Bekas

Gambar 9 Koran Bekas 

Penggaris

Gambar 10 Penggaris



Lampu Penerangan

Gambar 11 Lampu Penerangan 4

b. Bahan yang digunakan : 

Spesimen plat baja ukuran 50 x 50 x 10

Gambar 12 Benda Kerja

C. Langkah Kerja dan Prosedur Praktikum a. Prosedur Praktikum

: Setiap praktikan wajib menggunakan jas lab

dan safety shoes serta membawa kartu biru saat akan melaksanakan praktek. b. Langkah Kerja Praktikum : 

Sebelum Praktikum Periksa kelengkapan peralatan PT Kit yang akan digunakan

Catat semua data yang diperlukan pada laporan nanti yang didapat dari seluruh yang digunakan

Pastikan semua bahan dan peralatan bantu yang digunakan dalam pelaksanaan praktikum uji PT ini sudah tersedia

Mulai praktikum

Gambar 13 Langkah Kerja Sebelum Praktikum 5



Saat Praktikum

Lakukan pembersihan pada permukaan benda yang akan dilakukan PT Lakukan pengamatan dan evaluasi terhadap semua indikasi yang ada Lakukan pemberian penetrant

Biarkan penetrant masuk ke dalam celah – celah yang cacat (dwell time)

Semprotkan developer secara merata ke seluruh permukaan, tunggu 5 – 10 menit tergantung pada jenis developer

Bersihkan penetrant dari permukaan benda kerja dengan menggunakan kain majun ditambah remover / cleaner

Berikan waktu sebentar agar remover / cleaner mengering

Gambar 14 Langkah Kerja Saat Praktikum



Setelah Praktikum Bersihkan permukaan benda uji dari bahan – bahan penetrant test yang masih menempel

Bersihkan semua peralatan dan tempat praktek, kembalikan peralatan dan bahan praktikum pada tempat semula

Buat laporan sementara hasil praktikum sesegera mungkin

Gambar 15 Langkah Kerja Setelah Praktikum 6

D. Data Hasil Praktikum Terlampir pada halaman lampiran

E. Landasan Teori a. Dasar Teori Non – Destructive Test Non – Destructive Test (NDT) merupakan salah satu metoda untuk menguji material tanpa menyebabkan kerusakan pada material itu sendiri. Pada umumnya terdapat berbagai istilah untuk NDT, yaitu NDI (Non – Destructive Inspection) untuk perawatan komponen pada suatu mesin dan NDE yaitu (Non – Destructive Examination) untuk memeriksa material saat proses perancangan atau produksi. Pada laporan ini, kami menggunakan istilah NDT untuk menggeneralisasi istilah lainnya. Selain metoda Liquid Penetrant Test (LPT) masih banyak lagi metoda NDT yang lainnya, diantaranya yaitu Ultrasonic Test, Eddy Current Test, Magnetic Test. Liquid Penetrant Test merupakan satu – satunya metoda yang paling simple dan paling pertama yang digunakan sejak abad ke – 19 (menggunakan kerosene dan campuran oli). Metoda NDT, bisa digunakan untuk berbagai keperluan, diantaranya : 

Mendeteksi dan evaluasi retak,



Deteksi kebocoran (leak),



Mencari lokasi cacat,



Pengukuran dimensi,



Karakterisasi struktur dan mikro – struktur,



Estimasi sifat fisik dan mekanik,



Mengukur respon dinamik dari tegangan atau regangan,



Quality control dan uji komposisi kimia.

7

Penggunaan NDT, bisa digunakan pada hampir semua tahapan produksi maupun perawatan suatu komponen, seperti : 

Pada pengembangan produk,



Untuk menyortir material yang akan masuk gudang,



Memonitor dan mengontrol proses manufaktur,



Untuk verifikasi proses perlakuan terhadap material (heat treatment, rolling),



Untuk verifikasi proses assembly,



Pemeriksaan kerusakan material pada saat beroperasi.

b. Dasar Teori Liquid Penetrant Test (LPT) Liquid Penetrant Test, merupakan suatu metoda NDT yang mengaplikasikan prinsip kapilaritas, dimana pada LPT, yang menggunakan prinsip kapilaritas adalah penetrant, sehingga pada akhirnya kita bisa mendeteksi suatu kecacatan pada material. Material yang bisa diinspeksi dengan LPT yaitu : 

Material dengan permukaan yang halus,



Bukan material yang berpori – pori (keramik),



Bukan material yang berserat (kayu),



Bukan material plastik, karena akan bereaksi dengan penetrant,



Bukan komponen yang di – coating, karena akan menghalangi penetrant.

8

Gambar 16 Jenis Material yang Dapat di Inspeksi dengan LPT

Gambar 17 Jenis – Jenis Material yang Tidak Dapat di Inspeksi dengan Liquid Penetrant Test

Ada berbagai keuntungan jika kita menggunakan metoda LPT untuk menginspeksi material, diantaranya : 

Penggunaan relative mudah,

9



Aplikasi sangat luas untuk berbagai macam material,



Ekonomis dan efisien untuk pemeriksaan benda dengan ukuran besar dan geometri rumit,



Indikasi cacat terlihat langsung pada permukaan sehingga memudahkan penentuan posisi cacat / diskontinuitas,



Peralatan relatif murah,



Mobilitas peralatan cukup tinggi bila dibandingkan dengan metoda yang lainnya.

Disamping keuntungan, ada berbagai keterbatasan bila kita melakukan NDT dengan metoda LPT, diantaranya : 

Hanya mampu mendeteksi cacat permukaan,



Terbatas pada benda dengan permukaan yang halus dan tidak berpori atau berserat,



Proses pembersihan awal sangat memengaruhi ketelitian hasil inspeksi,



Terkadang harus dilakukan berulang kali agar mendapatkan hasil yang terbaik,



Perlu penanganan khusus (safety pre – caution) untuk bahan kimia dan limbah,



Memerlukan pembersihan akhir dari sisa bahan kimia.

F. Pembahasan a. Langkah Kerja dari Liquid Penetrant Test Tiap – tiap langkah kerja untuk Liquid Penetrant Test bisa bervariasi, tergantung dari beberapa faktor yang berpengaruh, seperti jenis penetrant yang di pakai, ukuran dari material yang akan di inspeksi, tipe dari diskontinuitas yang diperkirakan pada komponen yang akan di inspeksi, dan kondisi lingkungan saat dilakukan inspeksi. Tetapi, langkah – langkah tersebut bisa digeneralisasi menjadi :

10



Pembersihan Permukaan : Langkah paling krusial apabila kita menggunakan metoda Liquid Penetrant Test. Permukaan harus bebas dari oli, air maupun jenis – jenis kontaminasi lain yang bisa menghalangi penetrant untuk memasuki celah – celah permukaan yang cacat. Biasanya juga perlu dilakukan etching apabila material yang akan kita inspeksi pernah mengalami proses machining. Proses machining tersebut bisa menutupi cacat pada permukaan material sehingga penetrant tidak bisa memasuki celah – celah yang cacat.



Pemberian Penetrant

: Ketika permukaan dari material yang akan di

inspeksi sudah kering dan bersih, material bisa disemprotkan, direndam atau disikat dengan menggunakan penetrant. 

Dwell Time

: Penetrant yang sudah diberikan pada

permukaan material akan didiamkan beberapa saat. Hal ini bertujuan agar penetrant bisa masuk sebanyak mungkin ke dalam celah cacat pada material yang di inspeksi. Dwell time ini biasanya sudah direkomendasikan oleh produsen pembuat penetrant itu sendiri atau ditentukan sesuai spesifikasi yang dibutuhkan. Dwell time biasanya berkisar antara 5 – 60 menit. Pada umumnya, tidak ada pengaruh apapun bila dwell time yang kita lakukan sangat lama sekali, selama penetrant tersebut tidak sampai kering. 

Pembersihan Penetrant

: Langkah ini merupakan langkah yang paling

sulit karena kita harus membersihkan penetrant yang berada di atas permukaan benda tanpa menghilangkan penetrant yang berada pada celah cacat suatu material. 

Pemberian Developer

: Setelah penetrant yang berada di permukaan

dibersihkan, kemudian material diberikan developer, hal ini bertujuan untuk “mengangkat” penetrant yang berada di celah cacat material yang di inspeksi. 

Indication Development : Developer dibiarkan berada di atas permukaan benda kerja selama beberapa saat untuk mengangkat penetrant yang berada pada celah – celah diskontinuitas material.

11



Inspection

: Untuk mengetahui adanya indikasi kecacatan

pada material, inspeksi dilakukan pada cahaya penerangan yang mencukupi. 

Clean Surface

: Langkah akhir dari proses Liquid Penetrant

Test untuk membersihkan developer yang berada pada permukaan material. b. Penetrant Penetrant benar – benar diformulasikan secara khusus oleh produsen untuk memberikan kesensitivisan yang diinginkan oleh inspektor. Penetrant harus memiliki beberapa sifat penting, diantaranya : 

Mudah menyebar ke seluruh permukaan yang akan di inspeksi,



Mudah terlihat saat developer mulai diberikan pada material,



Tidak merusak pada material maupun membahayakan inspektor.

Penetrant di bagi menjadi dua tipe umum : 

Tipe 1 – Fluorescent Penetrants

: Mengandung pewarna yang

berpendar apabila di beri sinar ultraviolet. 

Tipe 2 – Visible Penetrants

: Mengandung pewarna yang

memberikan perbedaan warna apabila di beri developer berwarna putih. Fluorescent penetrant lebih sensitive dibandingkan dengan visible penetrant, dikarenakan saat dilakukan pemeriksaan indikasi, penetrant tersebut menyala. Tetapi, visible penetrant tidak memerlukan area yang gelap juga sinar ultraviolet saat dilakukan inspeksi. Penetrant kemudian diklasifikasikan sesuai dengan metoda yang digunakan untuk membersihkan penetrant yang berada di permukaan material (sebelum mencari indikasi cacat). Ada empat metoda, yaitu : 

Method A – Water Washable



Method B – Post – Emulfisiable, Lipophilic



Method C – Solvent Removable

12



Method D – Post – Emulfisiable, Hydrophilic

Penetrant kemudian diklasifikasikan berdasarkan kekuatan untuk melacak indikasi kecacatan pada suatu material, ada lima klasifikasi, yaitu : 

Level ½ - Ultra Low Sensitivity



Level 1 – Low Sensitivity



Level 2 – Medium Sensitivity



Level 3 – High Sensitivity



Level 4 – Ultra – High Sensitivity

c. Developers Tujuan diberikan developer pada suatu material yang di inspeksi dengan LPT adalah untuk “mengangkat” penetrant yang masuk ke celah – celah cacat pada material sehingga bisa di lihat oleh inspektor. Developer yang digunakan dengan visible penetrant membuat permukaan material berwarna putih, kontras dengan warna penetrant yaitu merah. Hal ini memudahkan inspektor untuk memeriksa adanya indikasi pada material. Di sisi lain, developer yang digunakan dengan fluorescent penetrant bisa membiaskan dan menarik kembali sinar ultraviolet, hal ini memberikan hasil yang lebih efektif untuk mendeteksi kecacatan. Menurut standardisasi, developer diklasifikasikan berdasarkan aplikasi dari developer itu sendiri (sebagai dry powder, atau dissolved). Enam standar dari developers adalah : 

Form a – Dry Powder



Form b – Water Soluble



Form c – Water Suspendable



Form d – Nonaqueous

13

G. Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan, ada beberapa hal yang penting dan harus diperhatikan saat melakukan NDT dengan metoda Liquid Penetrant Test ini, yaitu : a. Memahami Teknik Inspeksi dengan Metoda Penetrant Test 

Pembersihan permukaan benda kerja harus benar – benar sampai halus dan bersih dari semua bentuk kotoran, hal ini bertujuan agar pada saat kita menyemprotkan penetrant, semua penetrant bisa masuk ke celah – celah diskontinuitas dan tidak terhalang oleh pori – pori yang tersisa ataupun permukaan yang kasar. Pembersihan ini menggunakan cleaner yang di bantu oleh lap majun ataupun sikat baja.



Saat pemberian penetrant, usahakan membentuk sudut 45˚ dengan permukaan benda kerja hal ini bertujuan agar pemberian penetrant benar – benar merata ke seluruh permukaan benda kerja.



Ketika membersihkan penetrant yang berada di permukaan benda kerja, jangan terlalu kencang, karena akan menyerap penetrant yang berada pada celah – celah diskontinuitas material, tetapi jangan juga terlalu pelan karena akan menyebabkan adanya sisa – sisa penetrant yang akan memberikan indikasi bahwa ada diskontinuitas.



Setelah memberikan developer, tunggu beberapa saat, sekitar 5 – 10 detik, kemudian mulai ukur apakah ada indikasi diskontinuitas atau tidak. Apabila kita mengukur indikasi diskontinuitasnya lebih dari 10 detik, maka akan menyebabkan indikasi diskontinuitasnya membesar atau melebar, hal ini akan menyebabkan material yang di inspeksi menjadi rejected.

b. Pendeteksian Indikasi Cacat dengan Metoda Penetrant Test



Indikasi yang ditemukan tidak menyebabkan specimen menjadi rejected, karena tidak ada indikasi yang masuk ke dalam 4 syarat penyebab rejection, maka specimen uji masih memenuhi acceptance standard yang terdapat pada ASME B & PV Code Sect. I, V, and VIII 14

c. Perbandingan Metoda Liquid Penetrant Test dengan Metoda yang Lainnya



Dalam melakukan perbandingan, kami hanya membandingkan metode PT dengan metode visual untuk mendeteksi indikasi, karena kami belum melakukan praktek metode NDT yang lainnya.



Secara mata telanjang/visual, sulit merlihat indikasi pada specimen, sedangkan jika menggunakan magnifier beberapa indikasi dapat terlihat, namun akan memakan waktu yang lebih lama dan kecermatan dari hasil yang didapat rendah, selain itu jika menggunakan metode visual akan sangat sulit melakukan proses pengukuran indikasi, karena sulitnya melakukan penandaan posisi indikasi.



Jadi untuk saat ini kami berkesimpulan bahwa metode Pentrant Test merupakan metode yang lebih baik dibandingkan metode visual.

H. Pustaka Team KBK Material. _____. Modul Praktikum Pengujian Material. Bandung : Penerbit Polban.

I. Lampiran Lembar lampiran terlampir.

15