Apa Itu Non-Destructive Testing (NDT) Dan Cara Penggunaannya

Pengujian merupakan bagian integral dari pemeliharaan peralatan. Itu harus dilakukan untuk mengevaluasi bahan, komponen, desain, atau struktur komponen mekanis. Berdasarkan keadaan komponen yang diuji setelah pengujian dilakukan, prosedur yang digunakan dapat diklasifikasikan dalam pengujian destruktif atau pengujian non-destruktif.

Jika komponen rusak atau hancur selama proses pengujian, metode pengujian yang digunakan digambarkan sebagai pengujian destruktif. Sebaliknya, pengujian non-destruktif dilakukan tanpa menyebabkan kerusakan pada peralatan yang diuji.

Pada artikel ini, kami akan fokus pada aplikasi yang berbeda dari metode pengujian non-destruktif.

Apa itu pengujian non-destruktif?

Metode pengujian yang tidak membahayakan integritas struktural dari bagian yang diuji disebut uji non-destruktif (NDT) . NDT menggunakan berbagai teknik inspeksi untuk mengevaluasi komponen, secara individual atau kolektif. Ini menggunakan prinsip yang berbeda dalam bidang ilmiah (fisika, kimia, dan matematika) untuk menguji komponen.

NDT juga dapat disebut sebagai evaluasi/pemeriksaan non-destruktif (NDE) atau inspeksi non-destruktif (NDI).

Mari kita bayangkan piston yang beroperasi di dalam mesin yang diuji untuk cacat atau degradasi material. Piston dapat dipotong terbuka untuk memeriksa apakah ada cacat di dalamnya. Namun, setelah diuji, piston tidak bisa digunakan lagi di mesin, meski ternyata tidak cacat. Ini adalah bentuk pengujian destruktif .

Alih-alih memotongnya terbuka, piston dapat diuji dengan radiografi. Kita dapat menggunakan radiasi pengion (sinar-X, sinar gamma) untuk mendeteksi cacat atau degradasi material pada komponen. Jika lolos uji, komponen tersebut masih bisa digunakan. Ini adalah bentuk pengujian non-destruktif .

Di mana NDT digunakan?

NDT digunakan untuk menguji kualitas komponen dan kondisi mesin sebelum atau selama digunakan secara aktif. Pengujian non-destruktif digunakan untuk penilaian kondisi dan kontrol kualitas di berbagai industri, yang meliputi (namun tidak terbatas pada):

• Aerospace – menguji casting
• Otomotif – untuk menguji ketahanan kepala piston
• Manufaktur – untuk menguji kualitas komponen sebelum masuk ke produksi
• Perangkat medis – untuk menguji daya tahan dan komposisi stent
• Militer dan pertahanan – pengujian dan analisis balistik
• Kemasan – untuk menguji struktur dan kemungkinan kebocoran paket
• Industri kelautan – untuk mengidentifikasi korosi
• Pembangkit listrik – untuk menguji cacat terkait pengelasan
• Pengelolaan sampah – untuk mengidentifikasi logam yang dapat ditukarkan dalam limbah
• Industri petrokimia – untuk menguji jalur pipa yang digunakan untuk mengangkut minyak

Mengapa NDT digunakan?

Keuntungan yang berbeda dari NDT adalah dapat digunakan kembali komponen yang diuji. Selain itu, pengujian non-destruktif sering dapat digunakan pada komponen yang masih beroperasi. Perangkat dan peralatan pengujian yang digunakan untuk melakukan sebagian besar metode NDT kompak dan portabel. Ini memudahkan pengujian komponen di mesin yang berfungsi.

Manfaat tambahan dari melakukan pengujian non-destruktif tercantum di bawah ini:

• Melakukan NDT memastikan keamanan komponen kerja . Komponen mengalami keausan, yang pasti menyebabkan malfungsi dan kegagalan. NDT membantu mengenali tanda-tanda awal degradasi dan membantu mengidentifikasi penyebab kegagalan peralatan. Tim pemeliharaan dapat menggunakan informasi tersebut untuk melakukan pemeliharaan korektif dan menyesuaikan upaya pemeliharaan preventif mereka. Semua ini mengarah pada peningkatan keandalan aset.
• Tujuan jaminan kualitas. Metode NDT dapat digunakan untuk menjamin kualitas hasil produksi. Tim jaminan kualitas akan dapat dengan cepat menganalisis apakah produk tersebut berada dalam batas toleransi.
• Menilai sisa masa manfaat mesin. Keausan mesin adalah produk sampingan alami dari operasi mereka. Mereka harus diganti setelah masa manfaatnya. Tetapi semua mesin tidak menurun pada tingkat yang sama karena kondisi operasi yang berbeda dan faktor lainnya. Inspeksi NDT dapat membantu memperkirakan berapa lama mesin dapat digunakan sebelum lebih baik membeli penggantinya.

Semua metode pengujian non-destruktif memiliki kasus penggunaan dan persyaratan yang unik. Mari kita bahas selanjutnya.

Metode pengujian non-destruktif 

Ada sejumlah besar opsi pengujian non-destruktif yang tersedia. Metode mana yang akan Anda gunakan bergantung pada jenis komponen yang Anda uji dan apa yang sebenarnya Anda cari.

Beberapa metode NDT memiliki aplikasi hanya dalam kategori niche. Di bawah ini, kami membahas metode NDT paling umum yang memiliki aplikasi lebih luas.

1) Inspeksi visual

Pemeriksaan visual jarak jauh ( Sumber gambar )

Inspeksi visual sejauh ini merupakan metode pengujian non-destruktif yang paling sederhana. Hal ini sering diklasifikasikan sebagai bagian dari pekerjaan pemeliharaan rutin. Profesional pemeliharaan menggunakannya setiap hari untuk memeriksa tanda-tanda umum keausan. Tergantung pada aplikasinya, ini mungkin atau mungkin tidak dilakukan saat mesin sedang beroperasi.

Dalam skenario di mana akses langsung ke objek uji tidak tersedia, robot dan drone yang dilengkapi dengan kamera dapat digunakan untuk melakukan inspeksi visual dari jarak jauh.

Dalam aplikasinya yang paling canggih, pengujian visual digabungkan dengan algoritme pembelajaran mesin. Ini hanya ekonomis untuk pengujian kualitas produk di mana ada sejumlah besar komponen standar yang perlu diperiksa.

2) Pengujian ultrasonik

Pengujian ultrasonik ( Sumber gambar )

Pengujian ultrasonik didasarkan pada prinsip propagasi dan refleksi gelombang suara frekuensi tinggi. Ini dapat digunakan untuk deteksi/evaluasi cacat, pengukuran dimensi, karakterisasi material, dan banyak lagi. Pengujian dilakukan dengan alat penerima dan pemancar ultrasonik.

Gelombang suara ultrasonik ditransmisikan melalui bahan yang diuji. Suara merambat melalui komponen dan memantul dari permukaan kaku yang ditempatkan di ujung pemancar yang berlawanan. Waktu yang diperlukan untuk mengirim dan menerima gelombang suara diukur. Perbedaan waktu pada bagian yang berbeda dari komponen dapat digunakan untuk mengidentifikasi cacat pada material.

Berbagai jenis mode pengujian ultrasonik dapat digunakan untuk mengidentifikasi berbagai cacat, rongga, kerusakan material, dll. Komponen mekanis yang beroperasi dengan beban kerja yang berat secara teratur diuji dengan pengujian ultrasonik. Contoh pengujian ultrasonik yang baik adalah pengujian untuk mengidentifikasi cacat dan deformasi pada roda dan gandar gerbong kereta api.

3) Analisis getaran

Pengujian pemantauan getaran ( Sumber gambar )

Analisis getaran adalah metode yang umum digunakan untuk memantau kondisi komponen yang berputar dalam operasi. Prinsip yang mendasari analisis getaran adalah bahwa bahan yang berbeda memiliki tanda getaran yang berbeda.

Selain perangkat pengukur getaran, ada berbagai jenis sensor yang dapat dipasang untuk mengukur getaran. Mereka dirancang untuk mengukur perpindahan, kecepatan dan percepatan, ketidaksejajaran, kelonggaran, dan kesalahan serupa yang dapat dialami peralatan berputar.

Analisis getaran, seperti setiap teknik lain yang kita diskusikan di sini, menyediakan data berharga yang digunakan untuk pemantauan kondisi dan pemeliharaan prediktif.

4) Pengujian partikel magnetik

Pemeriksaan partikel magnetik ( Sumber gambar )

Pengujian partikel magnetik digunakan untuk mendeteksi cacat dekat permukaan pada bahan feromagnetik. Benda uji disimpan di antara dua kutub elektromagnet dan suspensi partikel magnetik dituangkan di atas benda uji. Metode pengujian ini didasarkan pada efek medan magnet pada bahan feromagnetik.

Cacat pada permukaan material akan disorot sebagai partikel magnet cluster dekat cacat dan retak. Untuk visibilitas yang lebih baik, sinar ultraviolet digunakan untuk mengamati cacat.

Pemeriksaan partikel magnetik dapat dilakukan dengan mesin MPI horizontal basah atau perangkat genggam seperti kuk magnetik. Kode Inspeksi Dewan Nasional (NBIC) menetapkan MT dapat digunakan untuk pemeriksaan item seperti:

• permukaan internal dan eksternal boiler dan bejana tekan
• komponen yang mengalami kerusakan akibat kebakaran
• ketel lokomotif dan sejarah
• pengering yankee
• tangki kargo
• kapal dalam layanan gas LP
• perbaikan las dan perubahan pada item penahan tekanan

5) Pengujian penetran

 Pengujian penetran cair ( Sumber gambar )

Pengujian penetran dapat digunakan di mana pengujian partikel magnetik tidak memungkinkan. Permukaan kerja yang bersih diperlukan untuk melakukan pengujian penetran.

Selama inspeksi penetran, penetran pewarna cair disemprotkan ke area yang akan diuji dan dibiarkan tidak tersentuh di udara terbuka. Waktu yang dibutuhkan untuk meninggalkan penetrant untuk bekerja (alias waktu diam) di permukaan bisa di mana saja dari 10 menit sampai satu jam. Itu tergantung pada karakteristik bahan yang diuji.

Cairan penetran dikeluarkan dari permukaan kerja dengan kain kering bebas serat. Aplikasi ringan cairan pengembang disemprotkan di atas permukaan kerja yang diuji. Jika ada cacat pada permukaan yang diuji, pewarna cair akan dibawa ke permukaan setelah cairan pengembang diterapkan.

Pengujian penetran cair umumnya digunakan untuk menguji permukaan yang dilas dan bekerja berdasarkan prinsip aksi kapiler.

6) Pengujian arus Eddy

Pengujian arus Eddy ( Sumber gambar )

Pengujian arus Eddy adalah teknik NDT yang umum digunakan dalam skenario pengujian manual dan otomatis. Ini didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik.

Ketika tegangan listrik diterapkan di sebuah kumparan, itu menghasilkan medan magnet yang kuat. Ketika logam dimasukkan ke dalam kumparan, medan magnet berfluktuasi dan arus yang mengalir melalui rangkaian meningkat. Ini karena aliran arus eddy di dalam logam.

Ketika ada cacat atau rongga pada material, konsumsi arus meningkat. Arus eddy harus menempuh jarak yang lebih jauh – meningkatkan resistansi yang bermanifestasi sebagai peningkatan konsumsi arus. Varians konsumsi arus di berbagai penampang material dapat digunakan untuk mengidentifikasi lokasi dan dimensi cacat.

Jenis pemeriksaan tak rusak ini dilakukan dengan peralatan pengujian arus eddy, yang dapat mencakup probe elektromagnetik, detektor cacat arus, pengukur konduktivitas ECT, dan aksesori lainnya. Alat ini digunakan untuk melakukan berbagai jenis inspeksi elektromagnetik, seperti pemindaian permukaan, inspeksi bawah permukaan, inspeksi las, inspeksi lubang pengikat, inspeksi tabung, verifikasi perlakuan panas, dan penyortiran kadar logam.

7) Pemeriksaan sinar-X dan tomografi komputer industri

Pemindaian CT Industri ( Sumber gambar )

Sinar-X dan teknik tomografi lainnya banyak digunakan di bidang medis. Namun, beberapa teknik yang sama juga digunakan dalam aplikasi industri sebagai bagian dari pengujian non-destruktif.

Sinar-X dan CT scan dapat digunakan dalam radiografi industri untuk melihat gambar detail dari bahan yang diuji. Sinar-X dilewatkan melalui komponen dan gambar dapat dicetak pada film atau dilihat secara real-time menggunakan komputer.

Teknologi tomografi komputer juga dapat memberi kode warna pada berbagai objek sesuai dengan logam komposit atau rongga yang ada. Sinar-X dapat dikirim dari sudut yang berbeda pada objek uji untuk mendapatkan gambar dengan detail yang lebih tinggi. Pengujian sinar-X dan computed tomography termasuk dalam kategori pengujian radiografi yang lebih luas, di mana berbagai jenis radiasi pengion dapat digunakan.

8) Sebutan terhormat

Ketujuh jenis NDT yang dijelaskan di bagian sebelumnya biasanya digunakan di berbagai industri. Namun, ada banyak lagi teknik NDT yang digunakan di laboratorium ilmiah dan operasi industri seperti:

• Pengujian gelombang terpandu :mengidentifikasi cacat dengan eksitasi terkontrol dari beberapa gelombang ultrasonik yang dikirim ke arah yang berbeda.
• Pengujian laser: sinar laser digunakan untuk mendeteksi cacat pada bahan. Tiga teknik pengujian laser yang digunakan adalah holografi, shearografi, dan profilometri.
• Pengujian kebocoran: menguji kebocoran melalui berbagai metode seperti pengujian gelembung, perubahan tekanan, dioda halogen, dan spektrometer massa.
• Kebocoran fluks magnet: mengidentifikasi cacat dari pola fluks magnet yang bervariasi dalam bahan besi.
• Pengujian radiografi neutron: neutron energi rendah dikirim melintasi permukaan kerja, bukan sinar-x.
• Pengujian termal/inframerah: memetakan suhu permukaan, berdasarkan radiasi inframerah yang dipancarkan.

Beberapa waktu lalu, kami telah menyusun daftar lengkap teknik pemantauan kondisi untuk majalah MRO, bagi mereka yang ingin mempelajari lebih lanjut.

Siapa yang melakukan pengujian non-destruktif?

Seperti yang dapat Anda bayangkan, metode NDT yang berbeda memerlukan teknisi dengan keahlian dan pengalaman yang berbeda.

Misalnya, dengan sedikit pelatihan dan daftar periksa PM yang baik, beberapa inspeksi visual dapat dilakukan bahkan oleh teknisi pemula. Sebaliknya, tomografi komputer industri membutuhkan teknisi dengan pengetahuan khusus tentang radiologi dan peralatan yang digunakan dalam proses pengujian.

Siapa yang melakukan pengujian juga akan ditentukan oleh apa yang diuji – kondisi mesin/komponen atau kualitas produk.

Ketika kualitas keluaran dari jalur produksi harus diuji, tim jaminan kualitas mungkin bertanggung jawab untuk melakukan NDT.

Dalam kebanyakan skenario lain, pengujian dilakukan oleh tim pemeliharaan. Dalam beberapa kasus, OEM dapat bertanggung jawab untuk melakukan tes NDT sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Dalam kedua skenario, organisasi dapat menggunakan perangkat lunak CMMS untuk menjadwalkan interval pengujian dan merekam data pengujian. Saat pengujian dilakukan oleh perkuatan mesin dengan sensor, CMMS dapat digunakan untuk menganalisis data real-time yang masuk dan secara otomatis memicu peringatan ketika menemukan tanda-tanda kerusakan.

American Society for Nondestructive Testing (ASNT) adalah pelopor dalam memberikan akreditasi kepada teknisi yang memenuhi syarat. Mereka menawarkan berbagai kursus pelatihan NDT, mengadakan ujian, menerbitkan sertifikat, dan mengakreditasi berbagai organisasi. Detailnya tersedia di situs web ASNT.

Masa depan pengujian non-destruktif

Banyaknya tes non-destruktif yang telah dikembangkan selama bertahun-tahun berbicara tentang kegunaan metode ini. Memeriksa kondisi mesin tanpa merusaknya dan tanpa perlu mematikannya adalah dua keuntungan besar – terutama di lingkungan produksi.

Karena adopsi analitik prediktif dan preskriptif terus berkembang, demikian juga penggunaan NDT. Algoritma membutuhkan volume tinggi data kondisi mesin yang akurat untuk memprediksi kegagalan dan menawarkan solusi. Tidak ada cara yang lebih baik untuk melakukannya selain melalui sensor pemantauan kondisi dan pengujian non-destruktif.

2 Komentar

• Kadhim.A.Hubeatir 28 Oktober 2021, 6:22 pagi

  Bagaimana dengan menggunakan radiasi laser sebagai metode baru dalam NDT.

  Balas
• Senko 4 November 2021, 6:17 pagi

  Ini bukan daftar lengkap metode NDT, hanya yang menurut kami paling populer. Kami mungkin memperbarui artikel di kemudian hari dengan metode NDT yang lebih banyak!

  Balas