LAPORAN PRAKTIKUM UJI TAK RUSAK SUMBER RADIASI SINAR-X PADA PELAT DAN PIPA DENGAN TEKNIK DWDV
Disusun oleh:
Nama
: Diki Riansah
Nim
: 021500428
Prodi
: Elektronika Instrumentasi
Jurusan
: Teknofisika Nuklir
Asisten
: Suroso, M.Sc
Tanggal Praktikum Pr aktikum: 20 Maret 2018
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL YOGYAKARTA 2018
UJI RADIOGRAFI PIPA DAN PLAT TEKNIK DWDV SUMBER RADIASI PESAWAT Sinar-X RIGAKU
I.
TUJUAN
1. Mahasiswa dapat memahami dan mengerti persyaratan Teknik DWDV dalam Uji Tak Rusak Radiografi dengan pesawat Sinar-X. 2. Mahasiswa melakukan pengukuran, perhitungan sampai diperoleh data kV, mA, waktu dan penentuan penetrameter sesuai dengan standar ASME ASME V. . 3. Mahasiswa dapat melakukan setup benda uji dan pesawat Sinar-X sesuai perhitungan. 4. Mahasiswa mampu melakukan pemrosesan film radiografi dan interpretasi cacat pada film. II.
DASAR TEORI
Radiografi dapat dilakukan dilakukan dengan sumber radiasi yang berupa sinar-x maupun sinar gamma. Radiasi yang berasal dari suatu pesawat sinar-X
dengan focal spot “f”
menembus benda uji (speciment) dengan tebal ‘t’. Di dalam benda uji, radiasi akan terserap bervariasi tergantung pada tebal dan kerapatan bagian benda uji. Bagian yang lebih tipis
dan kerapatan yang yang lebih kecil (contoh (contoh defect gas inclusion) inclusion) akan
menghasilkan akumulasi paparan yang ditransmisikan yang lebih banyak . Apabila sinar yang melalui bagian tersebut sampai ke film radiografi, maka dengan reaksi photokimia, bagian-bagian ini akan menjadi lebih hitam dibanding bagian sekelilingnya lihat Gambar 1. Bayangan yang terbentuk pada film radiografi bersifat diperbesar dan membentuk kekaburan atau penumbra ( unsharpness geometry, U g)., karena sinar yang datang bersifat divergen dan sumber radiasi tidak mungkin sebuah titik (memiliki dimensi yang disebut ukuran focal-spot). Untuk memperksecil nilai Ug, maka jarak objek ke film dibuat sedekat mungkin (jika mungkin film dipasang menempel pada benda uji) lihat Gambar 2. Skema proses radiografi dapat digambarkan sebagai berikut:
1
Sumber Discontinuitas
Benda
Film Discontinuitas pada Gambar 1. Proses radiografi, penyinaran radiasi pada benda uji dengan film
Ug kecil Ug besar
Gambar 2. Ketidak tajaman geometri (Ug)
Source
SOD Obyek
d Ug Film Gambar 3 Perhitungan Ug
2
Ug —— f
d = ——— SOD
Perhitungan Nilai Ug pada Gambar 3, f (ukuran focal spot). SOD Source to Object Distance adalah Jarak sumber ke Obyek, d adalah jarak permukaan objek ke Film. Nilai d adalah tebal material untuk Teknik SWSV/DWSV, Sedangkan Untuk Teknik DWSV nilai d adalah Outside Diameter Pipa + tinggi reinforcement (tinggi lasan). Film radiografi dikatakan mempunyai kualitas baik bila dapat mendeteksi cacat/no kawat penetrameter yang disyaratkan dalam standard ASME V atau lebih kecil sesuai dengan ketebalan materialnya. Kualitas atau Sensitifitas radiografi dinyatakan dalam % perbandingan kawat terkecil dengan tebal material uji dikalikan 100%. Bahan penetrameter adalah sama dengan bahan benda uji. Pemilihan nomor penetrameter yang digunakan bergantung dengan tebal benda uji, dan mengacu pada Tabel T.276, dan T.233.2 Standar ASME V Penentuan waktu penyinaran diperoleh dari grafik exposure chart, hubungan antara mA-waktu terhadap tebal benda uji. Nilai tebal adalah ketebalan material yang ditembus radiasi.
III.
ALAT DAN BAHAN 3.1 Peralatan
1. Proteksi Radiasi a. Monitor radiasi personil ( Dosimeter saku (pen dose), Film Badge/TLD badge ) b. Surveymeter c. Tanda radiasi dan tali kuning d. Lembar timbal 2. Radiografi a. Pesawat Sinar-X dan asesoriesnya ( Panel kontrol dan lampu tanda Radiasi) b. Penetrameter c. Sigmat 3
d. Fasilitas ruang gelap dan asesories ( densitometer, viewer ) 3.2 Bahan 1. Film radiografi 2. Larutan proses film (developer, stop bath, fixer, air) 3. Benda uji (lasan pipa, plat).
IV.
LANGKAH KERJA 4.1 Persiapan Sebelum Penyinaran:
1.
Siapkan peralatan dan Bahan yang meliputi: -
Benda Uji (Lasan Pipa) Carbon Steel;
-
Jangka Sorong;
-
Masking kertas;
-
Lead number dan huruf;
-
Penetrameter;
-
Kalkulator;
-
Tabel Penyinaran
2. Lakukan pengukuran dimensi benda uji meliputi: -
Outside Diameter
-
Inside diameter
-
Tinggi reinforcement
-
Lebar Las
-
Tebal 1 lasan ( tebal 1 sisi material + tinggi reinforcement)
-
Tebal 2 lasan ( tebal 2 sisi material + 2 x tinggi reinforcement)
3. Lakukan perhitungan kV yang digunakan menurut standard IIW dengan Rumus: kV = A + Bx dan mengacu pada Tabel 1. Tabel 1. Konstanta untuk perhitungan kV mesin sinar X menurut standard IIW Tebal (mm)
Aluminium (Al)
Carbon Steel
A
B
A
B
0,5 < x < 5
20
5
40
10
5 < x < 50
40
1,5
75
4,5
Nilai X adalah tebal material bahan dan lasan. 4. Hitunglah pergeseran sumber (P) untuk mendapatkan citra elip, dengan rumus: 4
= SFD ⊥ + 2 LL …. (LL= Lebar Lasan) 5. Hitung SFD elip berdasarkan SFD tegak yang telah ditentukan dalam Praktikum dan pergeseran sumber.
= ⊥+ 6. Tentukan Waktu penyinaran menurut grafik penyinaran berdasarkan materi al yang ditembus sinar-X (Untuk Elips 2 tebal lasan) dilihat dalam tabel penyinaran. Tabel Penyinaran pesawat sinar-X Rigaku Radioflex 250EG-S3
Contoh Jika kV yang digunakan 140 maka bisa langsung dibaca pada grafik berdasar kan tebal material yang ditembus (2 lasan), atau dengan rumus: Log Y=0,400434 + 0,063608 . X Waktu penyinaran (t) sesuai SFD grafik :
t = Anti Log Y/ Arus Pesawat Sinar-X yang digunakan =
.… menit
7. Hitung waktu penyinaran SFD Posisi Elip:
= () …..
menit
8. Tentukan Penetrameter yang digunakan berdasarkan tebal 1 lasan dan mengacu pada Standar ASTM V Artikel 2, Tabel T.276, dan T.233.2 (untuk jenis kawat)
5
9. Pasang Identifkasi lokasi ( sisi 0 atau sisi 90) dan identifikasi penyinaran (X N0Absen) 10. Pasang Penetrameter yang telah ditentukan pada langkah kerja no.8 pada sisi sumber (source-side) lihat gambar 4.
6
SUMBER RADIASI P
SFD
Sisi atas
SFDelip
LEBAR LAS
LAS
I D D O
FILM
Gambar 4 – Penempatan Penetrameter (Penny) untuk teknik DWSV
4.2 Penyinaran
1. Siapkan peralatan Proteksi radiasi sebelum melakukan set-up dan penyinaran 2. Periksa surveymeter yang akan digunakan: baterai, sertifikat dan kalibrasi, hidupkan dan pelajari cara pemakaian dan pembacaan skalanya. 3. Gunakan Film Badge//Pocket dosimeter dan pastikan peralatan berfungsi dengan baik dan terkalibrasi, baca dan catat dosis awal untuk pocket dosimeter. 4. Pasang tali kuning, tanda radiasi dan lampu alarm. 5. Lakukan pencatatan kegiatan pengoperasian sinar-X pada log book operasi. 6. Lakukan perakitan pesawat sinar-X dengan control panelnya. 7. Lakukan Aging (pemanasan pesawat sinar-X) sesuai prosedur, sampai kV yang telah ditentukan dalam perhitungan. 8. Lakukan set up benda uji. Letakkan specimen pada posisi penyinaran (SFDelip) yang telah ditentukan (untuk DWSV jangan lupa lakukan pergesaran benda uji sesuai perhitungan), dan pemasangan huruf B dibalik Film harus dilakukan untuk indikator hamburan balik. Lihat Gambar 4. 9. Periksa sekali lagi dan pastikan tidak terdapat seorangpun di daerah penyinaran. Atur tegangan, arus tabung dan timer sesuai dengan perhitungan. 10. Nyalakan pesawat dengan memutar kunci operasi dan
menekan tombol “ON”
pada control panel.
7
11. Lakukan proteksi radiasi saat penyinaran berlangsung dengan melakukan pengukuran laju paparan di daerah pekerja (control panel) dan disisi gedung lab pesawat sinar-X (catat dalam log book operasi). 12. Putar kunci operasi pada posisi stanby /”lock” saat penyinaran telah selesai. 13. Ambil material Uji dan Film siap diproses untuk mendapatkan Citra Radiografi. 14. Lakukan pendinginan pesawat sinar-X minimal sama dengan waktu penyinaran terakhir dilakukan, jika akan digunakan untuk penyinaran selanjutnya. 15. Jika sudah selasai matikan pesawat sinar-X, lepas rakitan power dari control panel dan rapikan seperti semula. 16. Baca pocket dosimeter dan catat, matikan survey-meter dan rapikan/kembalikan peralatan proteksi radiasi pada tempatnya. 4.3 Proses dan Pembacaan Film 4.3.1
Pemasangan Film (Loading Film)
1. Nyalakan lampu penerang dan bersihkan ruangan proses film. 2. Siapkan Film Radiografi (masih dalam kemasan), Screen Film, kaset dan lakban pada meja loading. 3. Pastikan kaset tidak rusak dan screen dalam kondisi bersih dan baik. 4. Atur dan ingat susunan peralatan tersebur (Film, Screen, kaset, plakban) sehingga mudah diambil dalam kondisi gelap. 5. Matikan lampu penerangan dan gunakan lampu intensitas rendah (safelight) 6. Biarkan mata menyesuaikan selama beberapa menit. 7. Keluarkan film dari kemaan dan amplop pembungkus, ambil selapis film. 8. Lepaskan kertas pengapit film pelan-pelan, ambil filmnya. 9. Tempatkan film diantara screen Pb (atas dan bawah), kemudian masukkan film yang ber-screen dalam kaset dengan mulut saling menutup. 10. Untuk mencegah kebocoran, lakban ujung kasetnya. 11. Tutup kembali amplop film dan masukkan dalam kemasan (kardusnya) 12. Nyalakan lampu penerang dan rapi dan bersihkan meja loading dari sampah, kertas dsbnya. 4.3.2
Pembongkaran Film ( Unloading Film) dan proses film
1. Bawa kaset film yang telah diradiografi ke ruang proses film. Nyalakan lampu penerang ruang proses film. 2. Aduk larutan developer dan fixer (masing masing larutan punya pengaduk dan jangan dicampur), kemudian ukur temperatur larutan developer. 8
3. Dengan suhu pengukuran, lihat dalam tabel waktu yang diperlukan untuk pengembangan film dalam larutan developer. 4. Bersihkan tangan, Siapkan hanger kering pada meja loading dengan mulut bagian depan. 5. Matikan lampu penerangan dan gunakan lampu intensitas rendah (safelight). 6. Biarkan mata menyesuaikan seama beberapa menit. 7. Buka plakban penutup kaset film, keluarkan screen dan film dari kaset 8. Ambil film, pegang bagian tepi dan pasang pada hanger. 9. Masukkan hanger dan film dalam larutan developer untuk proses pengembangan film dengan waktu yang telah ditentukan, sambil diagitasi ( agitasi naik t urun). 10. Selesai waktu pengembangan, tiriskan sebentar kemudian masukkan dalam stopbath untuk menghentikan prose pengembangan film, kira-kira setengah waktu di developer. Dalam stopbath agitasi tetap dilakukan. 11. Selesai waktu stopbath, tiriskan sebentar, kemudian masukkan dalam fixer untuk penetapan bayangan pada film, dengan waktu kira-kira 2 kali waktu developer, dan tetap dilakukan agitasi. Pada keadaan difixer, lampu penerangan boleh dinyalakan (bila ada yang sedang melakukan proses pengembangan, lampu jangan dinyalakan). 12. Selesai waktu fixer, tiriskan sebentar,
kemudian masukkan dalam air untuk
pencucian film. 13. Lakukan pencucian film dengan air kran, sambil digosok dengan jari sehingga film tidak licin (peret). 14. Bilas dengan drying agent, bila tidak tersedia dapat digunakan atau diberi sedikit sampo, kemudian dilakukan pengeringan. 4.3.3 Proses pencucian film Waktu pencucian film ditentukan dengan grafik normal development berdasarkan
suhu larutan developer. Adapun grafiknya sebagai berikut.
9
Suhu larutan developer (T) = 78 °F Dari grafik tersebut diperoleh waktu pencelupan adalah selama 3,5 menit. . Perbandingan waktu pencelupan pada masing-masing larutan pencuci adalah sebagai berikut :
4.3.4
Developer
Stop Bath
Fixer
Washer
t
t/2
2t
t/2
….menit
….. menit
…. menit
….. menit
Pembacaan Film
1. Siapkan viewer dan densitometer. 2. Nyalakan viewer, dan atur kuat penerangannya. 3. Pasang film hasil radiografi yang telah kering, perhatikan bentuk bayangan radiograp. 4. Amati bayangan penetrameter, amati kawat terkecil pada las yang nampak dalam radiograf. 5. Dengan densitometer, ukur densitas pada: -
Sisi tepi lasan sekitar 25% dari lebar las, dan sekitar kawat terkecil yang nampak pada penetrameter sebagai densitas sekitar penetrameter (D p).
-
Sisi tepi lasan sekitar 25% dari lebar las diluar area penetrameter ambil yang tergelap sebagai Densitas maksimum (Dmax), dan Ambil yang paling terang sebagai Densitas minimum (Dmin).
-
Base material (diluar lasan) sebagai densitas material.
6. Lakukan perhitungan variasi densitas maksimum dan minimumnya (VDmax dan VDmin) VD Max:
− 100% = = .. …% ≥ 30 %, VD max tidak memenuhi persyaratan = ⋯… .≤ 30 %, Sehingga VD max memenuhi persyaratan VD Min:
− 100% = = ⋯ % < −15 %, VDmin Tidak Memenuhi persyaratan = …… % > −15 %, VDmin memenuhi persyaratan
10
7. Baca jumlah kawat yang muncul pada penetrameter, apakah no kawat yang dipersyaratkan sudah memenuhi/belum? Hitung sensitivitasnya Sensitifitas
=
x 100%
8. Hiung ug dan bandingkan dengan ug maksimum. Rumus ug = Unsharpness geometry (Ug):
Ug = SFDf s┴∙ d− d 9. Amati cacat yang tergambar dalam radiograp, tentukan jenisnya. 10. Bila pengamatan sudah selesai, Matikan densitometer, dan matikan viewer.
V.
ANALISIS 5.1 PIPA 5.1.1
PERHITUNGAN
: TX 412
1. Identifikasi
: 900
Marker lokasi
: Carbon steel
2. Material
Bentuk
: Pipa
Ukuran Pipa -
OD bm (outside diameter base metal) : 88,72 mm
-
ODsp (outside diameter specimen)
= 3,49 inci
(= OD bm + reinforcement)
: 96,56 mm
= 3,80 inci
-
ID (inside diameter)
: 78,4 mm
= 3,09 inci
-
LL (lebar las)
: 12,35 mm
= 0,49 inci
-
Tebal 2 las (2t) = OD sp – ID
: 18,16 mm
= 0,71 inci
-
Tebal 1 las (t) = (OD sp – ID)/2
: 9,08 mm
= 0,36 inci
3. Teknik Penyinaran
Berdasarkan ASME V Artikel 2, T-271.2
: DWDV Ellips (karena kurang
dari 3,5 inchi) 4. Sumber Radiasi
: Pesawat Sinar X “ RIGAKU”
Arus
: 5 mA
Focal Spot
: 2 mm
5. Film Screen
: FujiFilm IX
: Depan: 0,125 mm (Pb) Belakang : 0,125 mm (Pb) 11
Filter : Depan : -
Belakang : 6. Penentuan KV Optimum Ketentuan IIW
: KV = A + BX
dengan X = tebal 2 las Al
Tebal (mm) 0,5 < x < 5 5 < x < 50
KV
Fe
A
B
A
B
20
5
40
10
40
1,5
75
4,5
= 75 + ( 4,5 x 18,16 mm )
= 156,72 kV KV yang digunakan dalam praktikum
: 160 kV
7. Penentuan SFD minimal
SFDmin =
+ 1 x OD
Untuk teknik DWDV, d f
: diameter luar specimen (ODsp) : dimensi sumber / focal spot
Ugmax : unsharpness geometri maksimum (ASME V Artikel 2, T-285) SFDmin =
√ + 1 x 96,56 mm ,
= 632 mm SFD yang digunakan dalam praaktikum harus lebih besar dari SFD min untuk memperkecil unsharpness geometri (Ug), karena kesalahan menentukan Ugmax dengan menggunakan nilai 1,02 maka SFD min yang didapat lebih kecil dari yang seharusnya.
SFD ┴ = 475 mm , seharusnya lebih dari 632 mm Karena menggunakan teknik ellips, maka harus ditentukan juga SFD ellips, SFDellips =
√SFD┴ −
dengan : P (Pergeseran)
= 1/5 SFD ┴ + 2 lebar las = 1/5 x 500 mm + 2 (12,35 mm) = 124,7 mm
12
Dimana SFD ┴ yang digunakan pada perhitungan pergeseran rata-rata dari variasi SFD ┴ 450, 475, 500, 525, 550. Dibulatkan menjadi 125 mm = 12,5 cm SFDellips
=
475 + 124,7
= 49,11 cm 8. Penentuan Penetrameter
ASME V Artikel 2, tabel T-276 dan T-233.1 atau T-233.2 Untuk tebal 1 las = 0,36 inchi, dari tabel T-276 (untuk DWDV penetra meter pada posisi source side), maka didapat no IQI kawat yang keluar adalah 6, berarti dari tabel T-233.2 diameter kawat 0,010 in dan penetrameter yang harus digunakan : ASTM set A dengan minimal 1 kawat diharapkan muncul pada film. 9. Penentuan Waktu Penyinaran
Perhitungan dengan Log Y
= 0,07758 + 0,00099 = 0,0775818,16 + 0,00099 = 1,4098428 = 25,69 . = 491 25,69 . = 2,5 = 700 5
Perhitungan dengan graafik Exposure
Ditentukan dengan menggunakan kurva penyinaran (exposure chart) dengan garis pada 160 KV, untuk ketebalan 2 las. Untuk I = 5 mA, maka waktu penyinaran berdasarkan grafik didapat selama 25 mA-menit Waktu ini akan di sesuaikan dengan SFD yang digunakan pada praktikum.
= 475 25 . = 2,302 = 700 5 Dengan Hasil perhitungan waktu penyinaran di atas, digunakan Waktu penyinaran yang paling lama yaitu 2,5 menit. 10. Hasil Film a. Perhitungan Ug
= ┴ − 13
√ 2 96,56 = 2475 − 96,56 = 0,722 = 0,028
Berdasarkan perhitungan, diperoleh Ug > Ug maks (0.51), maka dinyatakan bahwa Ug tidak diterima
b. Sensitivitas
Pada film hasil radiografi kawat tidak muncul, sedangkan yang diharapkan muncul 1 kawat. Hal ini terjadi karena kesalahan dalam penentuan nilai ugmax seperti penjelasan sebelumnya sehingga nilai SFDmin yang digunakan 475 yang seharusnya SFDmin 632. Jadi sensitivitas film radiografi tidak memenuhi ASME V Artikel 2, tabel T-276 dan T-233.2 c. Densitas
Densitas Las
: 0,98 ; 0,63
Densitas Material
: 1,42
Densitas Penny
:-
Densitas film radiografi tidak memenuhi ASME V Artikel 2, T-282 (densitas sinar x) : 1,8 – 4. d. Variasi Densitas
VDmax = ((Dlas max. – D penny) / D penny) x 100% VDmin = ((Dlas min. – D penny) / D penny ) x 100%
14
Variasi densitas tidak memenuhi ASME V, Artikel 2, T-282.2 (-15% sampai +30%) karena kawat tidak muncul maka tidak ada densitas penny, sehingga tidak bisa dilakukan perhitungan. e. Bayangan huruf B
: Tidak ada
f.
: Tidak Ada
Artifact (Cacat film)
g. Cacat material :
Irregular Surface yaitu sambungan las yang tidak sempurna karena ada beberapa bagian yang gelap seperti ketebalan lasan yang tidak merata dan lebarnya tidak sama.
5.1.2
PEMBAHASAN
Pada percobaan kali ini, praktikan dapat memahami persyaratan Teknik DWDV dalam Uji Tak Rusak Radiografi dengan pesawat Sinar-X, melakukan pengukuran, perhitungan sampai diperoleh data kV, mA, waktu dan penentuan penetrameter sesuai dengan Standar ASME V, melakukan setup benda uji dan pesawat Sinar-X sesuai perhitungan, melakukan pemrosesan film radiografi dan interpretasi cacat pada film. Sebelum melakukan pemrosesan penembakan film dengan pesawat Sinar-X, praktikan mengukur spesimen yang dipakai yaitu pipa besi dengan ukuran yang terlampir pada data percobaan. Ketika sudah melakukan pengukuran, praktikan menentukan parameter -parameter yang diperlukan yaitu SFD, jenis penetrameter, tegangan kerja dan lamanya waktu penyinaran. SFD pada percobaan ini dan yang digunakan praktikan adalah 475 mm. Nilai ini terdapat kesalahan karena harusnya SFD minimum lebih besar dari 632 mm, hal ini dapat mengakibatkan salahnya hasil Ug, tidak munculnya kawat dan waktu penyinaran yang didapat karena SFD yang digunakan dibawah SFD minimum. Tegangan kerja yang didapat selama melakukan penyinaran yaitu 160 kV dengan lama penyinaran 2,5 menit, pada perhitungan waktu pula terdapat kesalahan penentuan E pada grafik, karena film yang digunakan adalah Fujifilm IX sedangkan praktikan menganalisis nilai E dari grafik film AGFA D7, sehingga waktu penyinaran terdapat kesalahan yang dapat menyebabkan hasil film tidak optimal. Penetrameter yang digunakan adalah penetrameter kawat set A yang dipasang pada spesimen yang akan di uji, dengan minimal 1 kawat yang harus muncul. Setelah parameter ditentukan, hal yang perlu dilakukan selanjutnya adalah loading film. Proses loading film dilakukan di ruang gelap, agar film tidak rusak karena terkena cahaya. Film diletakkan di antar dua screen timbal dan dimasukkan ke dalam
15
kaset kecil dan besar yang tidak tembus cahaya agar tidak merusak fil m dengan hadapan mulut ke mulut. Selanjutnya yaitu melakukan penyinaran dengan menggunakan pesawat sinar-X dengan waktu, tegangan, pergeseran film, dan SFD yang telah ditentukan . Sebelum melakukan penyinaran, dilakukan pemasangan tanda radiasi dan pengukuran dosis paparan di beberapa titik untuk mengetahui kebocoran pesawat sinar X yang mungkin terjadi. Kemudian dilakukan aging terlebih dahulu pada pesawat sinar X sampai didapatkan kondisi dengan tegangan kerja yang diinginkan yaitu 160 kV. Selanjutnya dilakukan pengukuran laju dosis saat dilakukan penyinaran yaitu titik A = 0,8 µSv/h ; titik B = 65 µSv/h ; titik C = 20 µSv/h ; titk D = 1 µSv/h ), maka dapat dikatakan tidak terjadi kebocoran pada pesawat sinar X tersebut. Setelah penyinaran selesai, film kemudian diproses, lalu dilakukan pencucuian dalam ruang gelap. Pencucian ini dilakukan dengan tahapan, yaitu mengeluarkan film dari kaset kemudian diletakkan diholder agar mudah dilakukan pencelupan ke dalam larutan. Pencelupan dilakukan pada beberapa larutan dengan variasi waktu yang telah ditentukan sesuai dengan suhu ruangan yaitu 60 ○F yang tertampil pada grafik yaitu waktu yang di gunakan pada larutan pertama developer sel ama 3 menit berfungsi untuk proses pengembangan film, dilanjutkan ke dalam stopbath selama 1 menit 30 detik berfungsi menghentikan proses pengembangan, dilanjutkan ke dalam larutan fixer selama 6 menit berfungsi penetapan bayangan pada film, kemudian larutan washer selama 1 menit 30 detik, dan terakhir dilakukan pencucian dengan air agar film tidak lengket. Film yang telah dicuci, kemudian dikeringkan di tempat pengering film s ebelum melakukan identifikasi hasilnya, adapun gambar film terlampir. Setelah kering selanjutnya dilakukan pengukuran densitas dengan densitometer. Dari hasil pembacaan itu, diperoleh densitas penetrameter tidak diketahui karena tidak ada kawat yang muncul karena kesalahan praktikan dalam penentuan nilai ugmax sehingga nilai SFDmin dibawah dari nilai SFDmin seharusnya yaitu 632mm, densitas material 1,42, karena adanya cacat dalam bahan maka banyaknya radiasi yang diserap oleh bagian-bagian pada bahan tidak sama, sehingga hasil film menunjukan tingkat kehitaman yang berbeda-beda, dan densitas lasan diperoleh 0,98 dengan hasil densitas lasan tertampil yang paling gelap dan 0,63 dengan hasil densitas lasan tertampil yang paling terang. Dari perhitungan, diperoleh hasil Ug yang didapat sebesar 0,722 mm, nilai ini tidak memenuhi karena batas Ugmax adalah 0,51 mm, hal ini dikarenakan kesalahan penggunaan SFD, dengan begitu tidak didapat ditentukan perhitungan sensitivitas dan 16
variasi densitas dikarenakan tidak adanya kawat yang muncul sehingga tidak dapat ditentukan densitas peny sehingga film tidak dapat diterima. Penentuan selanjutnya adalah sensitivitas radiograph tidak terlihat kawat yang muncul sehingga sensitivitas tidak memenuhi. Pembacaan dengan viewer juga dapat menampilkan cacat yang ada pada bahan. Pada lasan bahan pipa yang digunakan dalam percobaan diketahui terdapat cacat yaitu Irregular Surface yaitu sambungan las yang tidak sempurna karena ada beberapa bagian yang gelap seperti ketebalan lasan yang tidak merata dan lebarnya tidak sama.
5.1.3
No
KESIMPULAN
Parameter
1
Ug
2
Sensitivitas
3
Densitas Film
ASME V, Article 2
Hasil
ax 0.02” (0.51 0,028”
Keterangan
(0,722
tidak memenuhi
m)
mm)
20%
-
tidak memenuhi
1.8 – 4
0,98 ; 0,63
tidak memenuhi
Variasi densitas
-15% s/d +30%
-
tidak memenuhi
5
Artifact
Tidak ada
Tidak Ada
memenuhi
6
Penetrameter
Tida ada
tidak memenuhi
4
set A,kawat no 6 1 kawat
Hasil film pada pipa 17
5.2
PELAT
5.2.1
PERHITUNGAN
: TX 412
1. Identifikasi Marker lokasi
: 00 : Carbon steel
2. Material
Bentuk
: Pelat
Ukuran Pipa -
Tebal material
: 11,6 mm
= 0,457 in
-
Reinforcement
: 2,06 mm
= 0,081 in
-
Tebal Material + R
: 13,66 mm
= 0,538 in
-
Ugmax
: 0,51 mm
= 0,02 in
3. Teknik Penyinaran
Berdasarkan ASME V Artikel 2, T-271.2 4. Sumber Radiasi
: SWSI
: Pesawat Sinar X “ RIGAKU”
Arus
: 5 mA
Focal Spot
: 2 mm : AGFA D7
5. Film
Screen : Depan
Belakang Filter : Depan
Belakang
: 0,125 mm Pb : 0,125 mm Pb ::-
6. Penentuan KV Optimum Ketentuan IIW
: KV = A + BX
dengan X = Tebal Material + R = 13,66 m Tebal (mm) 0,5 < x < 5 5 < x < 50
KV
Al
Fe
A
B
A
B
20
5
40
10
40
1,5
75
4,5
= 75 + ( 4,5 x 13,66 mm ) 18
= 136,5 kV KV yang digunakan dalam praktikum
: 140 kV
7. Penentuan SFD minimal
SFDmin =
+ 1 x OD
Untuk teknik SWSV, d f
: diameter luar specimen (ODsp) : dimensi sumber / focal spot
Ugmax : unsharpness geometri maksimum (ASME V Artikel 2, T-285) SFDmin =
√ + 1 x 13,66 mm ,
= 89,42 mm SFD yang digunakan dalam praaktikum harus lebih besar dari SFD min untuk memperkecil unsharpness geometri (Ug), SFD ┴ = 525 mm. 8. Penentuan Penetrameter
ASME V Artikel 2, tabel T-276 dan T-233.1 atau T-233.2 Untuk tebal material + R = 0,537 inchi, dari tabel T-276 (untuk SWSI), didapat no IQI kawat yang keluar adalah 8, berarti dari tabel T-233.2 diameter kawat yang nampak 0,41 in dan penetrameter yang harus digunakan : ASTM set B dengan minimal 4 kawat diharapkan muncul pada film yaitu nomor 8, 9, 10, 11. 9. Penentuan Waktu Penyinaran
Ditentukan dengan menggunakan kurva penyinaran (exposure chart), dengan garis pada 140 KV, untuk ketebalan material + R. Untuk I = 5 mA, maka waktu penyinaran berdasarkan grafik :
= 0,08435 + 0,20019 = 0,0843513,66 + 0,20019 = 1,352411 = 22,5118 . Sehingga waktu penyinaran menggunakan nilai E terbesar yaitu 23 mA.menit, maka diperoleh
┴ = 525 23 . = 2,6 = 700 5 10. Hasil Film 19
a. Perhitungan Ug
= ┴ − 2 13,66 = 2√ 525 − 13,66 = 0,0756 = 0,00298
Berdasarkan perhitungan, diperoleh Ug < Ug maks (0.51), maka dinyatakan bahwa Ug diterima. b. Sensitivitas
Pada film hasil radiografi tergambar 6 kawat, sedangkan yang diharapkan muncul 4 kawat. Jadi sensitivitas film radiografi memenuhi ASME V Artikel 2, tabel T-276 dan T-233.2 Perhitungan sensitivitas : Diameter kawat terkecil yang tampak pada film = 0,010 inchi = 0,025 mm S = (ϕ / X) x 100 % = (0,25 mm/ 13,66 mm) x 100 % = 1,83 % Dengan :
Φ
= diameter kawat terkecil yang tampak pada film
X
= tebal material +R
11. Densitas
Densitas Las : 2,23 ; 1,98 Densitas Material
: 2,93
Densitas Penny
: 2,13 20
Densitas film radiografi memenuhi ASME V Artikel 2, T-282 (densitas sinar x) : 1,8 – 4 12. Variasi Densitas
VDmax = ((Dlas max. – D penny) / D penny) x 100% = ((2,23 – 2,13)/ 2,13 ) x 100% = 4,69 % ≤ 30 % , maka diterima VDmin = ((Dlas min. – D penny) / D penny ) x 100% = ((1,98 – 2,13)/ 2,13) x 100 % = -7,04 %
≥ -15 % , maka diterima
Jadi variasi densitas memenuhi ASME V, Artikel 2, T-282.2 (-15% sampai +30%) 13. Bayangan huruf B
: Tidak ada
14. Artifact (Cacat film)
: Tidak Ada
15. Cacat material :
Irregular Surface yaitu sambungan las yang tidak sempurna karena ada beberapa bagian yang gelap seperti ketebalan lasan yang tidak merata dan lebarnya tidak sama.
5.2.2
PEMBAHASAN
Pada percobaan kali ini, praktikan dapat memahami dan mengerti persyaratan Teknik SWSI dalam Uji Tak Rusak Radiografi dengan pesawat Sinar-X, melakukan pengukuran, perhitungan sampai diperoleh data kV, mA, waktu dan penentuan penetrameter sesuai dengan Standar ASME V, melakukan setup benda uji dan pesawat Sinar-X sesuai perhitungan, melakukan pemrosesan film radiografi dan interpretasi cacat pada film. Sebelum melakukan pemrosesan penembakan film dengan pesawat Sinar-X, praktikan mengukur spesimen yang dipakai yaitu pelat besi dengan ukuran yang terlampir pada data percobaan. Ketika sudah melakukan pengukuran, praktikan menentukan parameter -parameter yang diperlukan yaitu SFD, jenis penetrameter, tegangan kerja dan lamanya waktu penyinaran. SFD pada percobaan kali ini adalah 525 mm. Nilai SFD yang digunakan harus lebih besar dari SFD minimum (89,2mm). Tegangan kerja yang didapat selama melakukan penyinaran yaitu 140 kV dengan lama penyinaran 2,6 menit. Penetrameter yang digunakan adalah penetrameter kawat set B yang dipasang pada spesimen yang akan di uji, dengan minimal 4 kawat yang diharapkan muncul pada film. 21
Setelah parameter ditentukan, hal yang perlu dilakukan selanjutnya adalah loading film. Proses loading film dilakukan di ruang gelap, agar film tidak rusak karena terkena cahaya. Film diletakkan di antar dua screen timbal dan dimasukkan ke dalam kaset kecil dan besar yang tidak tembus cahaya agar tidak merusak film. Selanjutnya yaitu pemasangan tanda radiasi, kemudian pengoperasian pesawat sinar X dengan terlebih dahulu di aging sampai mencapai tegangan kerja yang diinginkan yaitu 140 Kv. Lalu melakukan penyinaran dengan menggunakan pesawat sinar-X dengan waktu, tegangan, dan SFD yang telah ditentukan. Setelah penyinaran selesai, film kemudian diproses dalam ruang gelap. Pencucian ini dilakukan dengan tahapan, yaitu mengeluarkan film dari kaset kemudian diletakkan diholder agar mudah dilakukan pencelupan ke dalam larutan. Pencelupan dilakukan pada beberapa larutan dengan variasi waktu yang telah ditentukan sesuai dengan suhu ruangan yaitu 19 ○C yang tertampil pada grafik yaitu waktu yang di gunakan pada larutan pertama developer selama 5 menit berungsi untuk proses pengembangan film, dilanjutkan ke dalam stopbath selama 2 menit 30 detik berfungsi menghentikan proses pengembangan, dilanjutkan ke dalam larutan fixer selama 10 menit berfungsi penetapan bayangan pada film, kemudian larutan washer selama 2 menit 30 detik, dan terakhir dilakukan pencucian dengan air agar film ti dak lengket. Film yang telah dicuci, kemudian dikeringkan di tempat pengering film sebelum melakukan identifikasi hasilnya, adapun hasil film terlampir. Setelah kering selanjutnya dilakukan pengukuran densitas dengan densitometer. Dari hasil pembacaan itu, diperoleh densitas penetrameter 2,13, densitas material 2,93, karena adanya cacat dalam bahan maka banyaknya radiasi yang diserap oleh bagian-bagian pada bahan tidak sama, sehingga hasil film menunjukan tingkat kehitaman yang berbeda-beda, dan densitas lasan maksimum diperoleh 2,23 dengan hasil densitas lasan tertampil yang paling gelap dan densitas lasan minimum 1,98 dengan hasil densitas lasan tertampil yang paling terang. Dari perhitungan, diperoleh hasil Ug yang didapat sebesar
0,0756 , nilai ini
memenuhi karena batas Ugmax adalah 0,51 mm,variasi densitas maksimumnya adalah 4,69 % dan variasi densitas minimumnya adalah -7,04 %. Hasil yang diperoleh memenuhi variasi densitas yang diijinkan, sehingga film dapat diterima. Dari hasil penny yang tertampil, diketahui bahwa kawat penny yang muncul berjumlah 6 kawat dan sudah memenuhi syarat kawat yang muncul yaitu 4 kawat, membuktikan bahwa hasil film dapat membaca penny lebih dari seharusnya dengan diameter penny terkecil yaitu 0,25 mm, maka hasil yang diperoleh dapat diijinkan dan baik. Penentuan selanjutnya adalah sensitivitas radiograph dan diperoleh 1,83 %, nilai ini dapat diterima 22
karena sesuai dengan syarat sensitivitas radiograph yaitu kurang dari 20 %. Pembacaan dengan viewer juga dapat menampilkan cacat yang ada pada bahan. Pada lasan bahan plat yang digunakan dalam percobaan diketahui terdapat cacat yaitu Irregular Surface yaitu sambungan las yang tidak sempurna karena ada beberapa bagian yang gelap seperti ketebalan lasan yang tidak merata dan lebarnya tidak sama. 5.2.3
No
KESIMPULAN
Parameter
ASME V, Article 2
Hasil
Keterangan Memenuhi
1
Ug
Max 0.02” (0.51 mm)
0,00298 ” (0,0756
2
Sensitivitas
< 20%
1,83%
Memenuhi
3
Densitas Film
1.8 – 4
2,23 ; 1,98
Memenuhi
Variasi densitas
-15% s/d +30%
-7,04 % s/d 4,69 %
Memenuhi
5
Artifact
Tidak ada
Tidak Ada
Memenuhi
6
Penetrameter
6 kawat
Memenuhi
4
set B,kawat no 8 4 kawat
mm)
Hasil film pada pelat
Yogyakarta, 03 April 2018 Praktikan, 23
Diki Riansah 021500428
24
