Dokumen tersebut membahas tentang inspeksi pengelasan, meliputi standar pengelasan, jenis proses pengelasan, posisi pengelasan, bahan konsumsi pengelasan, spesifikasi prosedur pengelasan, cacat-cacat las, dan uji non-destruktif dan visual inspeksi. Tujuan pelatihan ini adalah agar peserta memahami istilah-istilah dalam pengelasan serta cara melakukan inspeksi pengelasan.
2. OUTLINE 1. Introduction
2. Code & Standard of Welding
3. Jenis-jenis Pengelasan
4. Posisi Pengelasan
5. Welding Consumables
6. Welding Procedure Specification (WPS)
7. Welding Defect
8. Inspection & Testing
2
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
3. Objective
Tujuan dari training ini adalah
Agar peserta memahami istilah-istilah dalam pengelasan,
jenis-jenis las, langkah-langkah welding inspection, cara
membuat/mereview Welding Procedure Specification
(WPS), NDT, memahami jenis-jenis cacat las dan
penanggulangannya.
3
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
4. Introduction • What is Welding Inspection?
Welding Inspection atau Inspeksi Las adalah kegiatan
inspeksi pada sambungan las, baik pada peralatan yang
masih dalam tahap instalasi (pemasangan), konstruksi
(pembuatan) maupun fabrikasi (perakitan), atau
peralatan yang telah purna instalasi / konstruksi /
fabrikasi namun belum pernah dioperasikan, maupun
pada peralatan yang sedang atau telah dioperasikan.
Inspeksi ini dimaksudkan untuk menentukan suatu
tingkat mutu atau kondisi suatu sambungan las telah
memenuhi persyaratan spesifikasi, desain dan standar
yang diacu.
4
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
5. Code &
Standard
• ASME Section IX -Welding and Brazing Qualification
• API 1104 -Welding of Pipelines and Related Facilities
• AWS D.1.1 -Structural Welding
• AS/NZS 1554 -Structural Steel Welding
• JIS Z 3801 -Standard Qualification Procedure for Manual Welding
• SNI 07-6405 -Tata cara Pengelasan Pipa Baja untuk Air di Lapangan
5
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
12. Welding
Consumable
12
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
Standar untuk welding consumable adalah
ASME Sec.II Part C
Welding Consumable adalah segala sesuatu yang
digunakan dalam proses pengelasan dan habis
terpakai, salah satunya adalah elektrode / filler metal
/ rod.
Penggunaan elektroda yang tepat merupakan salah
satu kunci keberhasilan dalam proses pengelasan.
14. Welding
Procedure
Specification
(WPS)
Welding Procedure Specification
Prosedur Pengelasan (WPS) adalah Prosedur yang digunakan
sebagai acuan untuk melaksanakan Proses pengelasan yang
meliputi rancangan rinci dari teknik pengelasan yang sesuai
dengan spesifikasi yang ditentukan. Dalam hal ini prosedur
pengelasan merupakan langkah-langkah pelaksanaan
pengelasan untuk mendapatkan mutu pengelasan yang
memenuhi syarat.
Di dalam pembuatan prosedur pengelasan (WPS), code atau
Standard yang lazim dipakai dinegara kita adalah American
Standard (ASME, AWS dan API). Selain American Standard
design dan pabrikasi yang sering kita jumpai adalah British
Standard ( BS ), Australia Standard (AS), Japanese Standard (JIS)
dan Norway Standard (DNV).
Akan tetapi hingga saat ini standard yang paling sering dijadikan
acuan untuk pembuatan prosedur pengelasan adalah ASME
Code Sect IX (Boiler, Pressure Vessel, Heat Exchanger, Storage
Tank), API Std 1104 ( Pipeline ) dan AWS D 1.1 (Steel Structure).
14
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
15. Welding
Procedure
Specification
(WPS)
Procedure Qualification Record
Procedure Qualification Record (PQR) atau rekaman
kualifikasi prosedur adalah rekaman dari data
pengelasan yang digunakan untuk mengelas test
coupon / specimen yang digunakan dalam kualifikasi
WPS. PQR juga berisi hasil pengetesan dari spesimen
yang diuji.
15
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
18. Welding
Procedure
Specification
(WPS)
Variabel yang harus dikontrol dan dimonitor:
Material: Specification, thickness, diameter
Joint Design, edge preparation
Welding position
Welding parameters : voltage, current, travel speed,
heat input
Preheat & interpass temperature (jika disyaratkan)
PostWeld HeatTreatment (jika disyaratkan)
18
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
19. Welding
Procedure
Specification
(WPS)
Welder Performance Qualification
Setiap juru las (welder) yang mengelas menggunakan
standard (mis:ASME IX) harus dilakukan kualifikasi
berdasarkan WPS yang sudah terkualifikasi atau
welder tersebut dikualifikasi bersamaan dengan proses
pengkualifikasianWPS.
19
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
22. Welding
Defects
1. Porosity
Porosity adalah salah satu jenis cacat pada las. Porosity merupakan
sekelompok gelembung gas yang terjebak di dalam lasan.
Porosity bisa terjadi karena proses pemadatan yang terlalu
cepat. Porosity berupa rongga-rongga kecil berbentuk bola yang
mengelompok pada lokasi-lokasi lasan. Terkadang terjadi rongga
besar berbentuk bola yang tunggal atau tidak mengelompok.
Rongga besar tersebut adalah blow hole.
Pencegahan yang dapat dilakukan supaya tidak
terjadi porosity antara lain:
•Jaga arc length selalu tepat.
•Bersihkan benda kerja dari minyak, oli, cat, debu, lapisan, slag,
embun, dan kotoran sebelum melakukan pengelasan.
•Gunakan elektroda yang kering.
22
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
23. Welding
Defects
2. Incomplete Penetration / Lack of Penetration
Cacat las jenis ini terjadi karena logam las gagal
mencapai root (akar) dari sambungan dan gagal
menyambungkan permukaan root secara menyeluruh. Hal ini
disebabkan karena kesalahan dalam memilih ukuran elektrode,
arus listrik yang terlalu kecil, dan rancangan sambungan yang
kurang memadai. Kurang penetrasi sering dialami pada
pengelasan posisi vertikal dan overhead. Pada gambar berikut
nampak logam las tidak menutupi bagian bawah (akar)
sambungan.
Pencegahan yang dapat dilakukan:
•Pembuatan groove harus tepat di mana mampu menyediakan
akses pada bagian bawah sambungan.
•Tingkatkan arus listrik, bila perlu gunakan elektrode yang lebih
besar.
•Kontrol kondisi busur las, kurangi kecepatan pengelasan. 23
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
24. Welding
Defects
3. Undercut
Undercut merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan
sebuah alur (groove) benda kerja yang mencair dan terletak pada tepi
lasan di mana alur benda kerja yang mencair tersebut tidak terisi oleh
cairan las. Undercut menyebabkan slag terjebak di dalam alur yang
tidak terisi oleh cairan las.
Undercut bisa berpotensi menimbulkan crack
Cara untuk mengatasi under cut:
•Menyetel arus yang tepat.
•Mengurangi kecepatan mengelas.
•Mempertahankan panjang busur nyala yang tepat.
•Menggunakan ukuran elektrode yang benar.
•Menyetel posisi elektrode, sehingga gaya busur nyala akan
menahan cairan pengelasan.
•Mengupayakan ayunan elektrode dengan teratur.
•Menggerinda undercut tersebut lalu dilas
24
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
25. Welding
Defects
4. Crack
Crack/Retak adalah salah satu dari beberapa jenis cacat las yang
paling berbahaya. Retak merupakan putusnya benda kerja akibat
tegangan. Retakan sering terjadi pada lasan maupun bagian
benda kerja yang dekat dengan lasan.
Retakan yang sering terjadi berupa retakan yang sangat sempit,
walaupun tidak menutup kemungkinan terjadi retakan yang luas.
Cara Penanggulangannya:
•Jika retak berada didalam jalur las, digouging , di kampuh ulang,
distel dan dilas sesuai wps repair ( disesuaikan dengan hasil
inspeksi ).
•Jika retak keluar kampuh, maka seluruh material ( base metal )
diganti baru, weld repair disesuaikan dengan hasil inspeksi.
25
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
27. Visual
Inspection
Sebelum Pengelasan (Before Welding):
• Welding Equipment
Semua peralatan dalam kondisi baik dan terkalibrasi
Safety untuk welding
• Material
Dapat diidentifikasi sesuai sertifikatnya
Dimensinya sesuai
Dalam kondisi baik (tidak rusak/terkontaminasi).
• Consumables
Terkontrol dengan baik sesuai prosedur.
• Weld Preparation
Fit-up sesuai dengan WPS/Drawing
Bebas dari defect dan kontaminasi
Root Face & Root Gap 27
Inspection and Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
28. Selama Pengelasan (DuringWelding):
• Welding Consumable
Check penggunaan dari Welding Consumable, terutama
storage nya. Untuk tipe Low Hydrogen harus disimpan di
stabilizing oven.
• Root Pass
Root pass ini adalah yang paling critical, dan sangat rentan
terhadap crack.
• Cleaning
Check cara cleaningnya untuk mencegah slag/kotoran
terperangkap.
• Distorsion Control
Welding harus balance dan hindari welding yang berlebihan.
28
Inspection and Testing
Visual
Inspection
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
29. Sesudah Pengelasan (AfterWelding):
• Welding Identification
Jika disyaratkan, welding diberi ID atau nomer.
• Weld Defect
Check jika terdapat cacat las.
Gunakan welding gauges jika ada.
• Dimensional
Pastikan dimensi sesuai standard atau drawing.
• NDT
Lakukan NDT jika disyaratkan.
29
Visual
Inspection
Inspection and Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
30. Visual InspectionTools
Weld gauge – are hand held measuring devices used to
assist during welding and for final inspection
Flashlight – used to remove shadows when an extension
lamp can’t be used.
Hammer and chisel – to remove spatter or slag from
weld prior to inspection.
Temperature Indicating Devices – some method must be
used to determine the preheating, interpass and
postheating temperatures. Pyrometer is commonly used.
Magnet – a magnet can be used to help determine a
material type.
30
Visual
Inspection
Inspection and Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
32. Non Destructive Test ( NDT ) atau pengujian tanpa merusak adalah
aktifitas tes atau pengujian terhadap suatu objek (material, rangka
mesin ,rangka pipa, dll) untuk mengetahui lebih jelas kondisi mesin
dan untuk mengetahui isi kandungannya dan komposisi yang ada
dalam objek pengujian, apakah kondisi objek dalam keadaan rusak,
retak, cacat atau terjadi ketidaksinambungan objek atau hal-hal
lainnya yang mungkin terjadi.
Pada dasarnya, pengujian ini dilakukan untuk menjamin bahwa
material (objek) yang digunakan masih dalam masa aman dan
belum melewati batas toleransi kerusakan material. Khususnya di
dunia pengelasan ada beberapa pengujian Non Destuctive Test
yang biasanya di gunakan di antaranya:
VisualTesting
PenetrantTesting
Magnetic ParticleTesting
UltrasonicTesting
RadiografiTesting
Standard yang digunakan biasanya ASME SecV
32
Inspection and
Testing
Non-Destructive
Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
33. 1.VisualTesting
Sering kali metode ini merupakan langkah yang pertama
kali diambil dalam NDT. Metode ini bertujuan
menemukan cacat dan korosi.
Dalam hal ini tentu saja adalah cacat las (hal.17-20) yang
dapat terlihat oleh mata telanjang atau dengan
bantuanVisual Inspection tools (hal.25).
Untuk mengecek apakah welding tersebut sesuai kriteria
berdasarkan Standard, maka ada acceptance criteria
yang harus diikuti.
33
Inspection and Testing
Non-Destructive
Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
34. Acceptance Standards
Surface of welded joints shall be sufficiently uniform, free
from coarses, ripples, sharp corners, interpass valleys and
shall be suitable for performance of required NDE.
The following acceptance criteria apply: ASME sec.VIII Div. 1,
ASME sec. V and project specification.
Cracks, lack of fusion, lack of penetration: Not acceptable.
Undercuts: Max. depth 0.8 mm or 10% of base metal
thickness (whichever is less) without however reducing
thickness below minimum design thickness.
Reinforcement: The indication of ASME sec. VIII Div.1
para.UW-35 shall be applied.
For other defects like porosity, slags, etc. refer to relevant
clauses in the applicable code & standard. 34
Inspection and Testing
Non-Destructive
Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
35. 2.PenetrantTesting / Liquid PenetrantTest
Metode merupakan metode Non Destructive Test yang paling
sederhana. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat di
permukaan terbuka dari komponen solid, baik logam maupun non
logam, seperti keramik dan plastik fiber. Melalui metode ini, cacat pada
material akan terlihat lebih jelas. Caranya adalah dengan memberikan
cairan berwarna terang pada permukaan yang diinspeksi.
Cairan ini harus memiliki daya penetrasi yang baik dan viskousitas yang
rendah agar dapat masuk pada cacat dipermukaan material.
Selanjutnya, penetrant yang tersisa di permukaan material disingkirkan.
Cacat akan nampak jelas jika perbedaan warna penetrant dengan latar
belakang cukup kontras. Seusai inspeksi, penetrant yang tertinggal
dibersihkan dengan penerapan developer.
Kelemahan dari metode ini antara lain adalah bahwa metode ini hanya
bisa diterapkan pada permukaan terbuka. Metode ini tidak dapat
diterapkan pada komponen dengan permukaan kasar, berpelapis, atau
berpori.
35
Inspection and Testing
Non-Destructive
Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
36. 3. Magnetic ParticleTesting
Dengan metode ini, cacat permukaan (surface) dan bawah
permukaan (subsurface) suatu komponen dari bahan ferromagnetik
dapat diketahui. Prinsipnya adalah dengan memagnetisasi bahan
yang akan diuji. Adanya cacat yang tegak lurus arah medan magnet
akan menyebabkan kebocoran medan magnet. Kebocoran medan
magnet ini mengindikasikan adanya cacat pada material. Cara yang
digunakan untuk memdeteksi adanya kebocoran medan magnet
adalah dengan menaburkan partikel magnetik dipermukaan.
Partikel-partikel tersebut akan berkumpul pada daerah kebocoran
medan magnet.
•Keuntungan dari NDT ini adalah dapat di gunakan pada tempat
yang tidak hanya datar tapi juga bergelombang bahkan
membentuk sudut.
•Kelemahannya, NDT ini hanya bisa diterapkan untuk material
ferromagnetik. Selain itu, medan magnet yang dibangkitkan harus
tegak lurus atau memotong daerah retak serta diperlukan
demagnetisasi di akhir inspeksi.
36
Inspection and Testing
Non-Destructive Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
37. 4. UltrasonicTesting
Prinsip NDT iniadalah prinsip gelombang suara. Gelombang suara
yang dirambatkan pada spesimen uji dan sinyal yang ditransmisi
atau dipantulkan diamati dan interpretasikan. Gelombang ultrasonic
yang digunakan memiliki frekuensi 0.5 – 20 MHz.
Gelombang suara akan terpengaruh jika ada void, retak, atau
delaminasi pada material. Gelombang ultrasonic ini dibangkitkan
oleh tranducer dari bahan piezoelektri yang dapat mengubah energi
listrik menjadi energi getaran mekanik kemudian menjadi energi
listrik lagi.
Kelemahan UT adalah kurang akurat untuk menemukan cacat
pengelasan/diskontinyuitas pada material yang memiliki ketebalan
kurang dari 8 mm. Untuk saat ini alat ini sering di sebut phaseray,
dan hanya dapat di aplikasikan pada material yang memiliki bentuk
datar/flat saja.
37
Inspection and Testing
Non-Destructive Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
38. 5. RadiographyTesting
Metode NDT ini dapat untuk menemukan cacat pada material dengan
menggunakan sinar X dan sinar gamma. Prinsipnya, sinar X dipancarkan
menembus material yang diperiksa. Saat menembus objek, sebagian sinar akan
diserap sehingga intensitasnya berkurang. Intensitas akhir kemudian direkam
pada film yang sensitif. Jika ada cacat pada material maka intensitas yang
terekam pada film tentu akan bervariasi. Hasil rekaman pada film inilah yang akan
memperlihatkan bagian material yang mengalami cacat.
Radiasi yang digunakan dalam pengujian radiografi adalah energi yang lebih
tinggi (panjang gelombang lebih pendek) versi dari gelombang elektromagnetik
yang kita lihat sebagai cahaya tampak. Radiasi dapat berasal dari generator X-ray
atau sumber radioaktif.
Keuntungan dari metode radiografi adalah:
•Faktor ketebalan benda uji tidak mempengaruhi. Hal ini mengingat daya tembus
sinar γ sangat besar;
•Mampu menggambarkan bentuk cacat dengan baik;
Kekurangan dari metode radiografi yaitu:
•Memerlukan operator yang benar-benar berpengalaman;
•Setiap operator atau pekerja harus berlisensi;
•Efek radiasi sinar γ (gamma) sangat berbahaya bagi manusia dan lingkungan.
38
Inspection and Testing
Non-Destructive
Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
39. Destructive Testing / Pengujian Merusak adalah Pengujian
suatu material yang dapat mengakibatkan kerusakan pada
material yang diuji dan biasanya dalam penggujian
digunakan sample dari material yang akan diuji.
Pengujian ini di lakukan untuk mengetahui mekanikal
properties dari suatu material, misalnya kuat tarik, keuletan
material, ketangguhan dan kekerasan material. Misalnya
untuk mengetahui kualitas hasil pengelasan, apakah hasil
pengelasan sesuai dengan standard yang di gunakan
( Standard Code and Client Spec).
Pengujian Destructive biasanya di gunakan untuk prosedur
pembuatan welding prosedur spesification( WPS) dan hanya
di lakukan pada workshop-workshop besar.
39
Inspection and
Testing
Destructive Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
40. Destructive
Testing
Jenis-jenis pengujian destructive :
1. PengujianTarik/Tensile StrenghtTest
Pengujian destructive ini di lakukan untuk mengetahui
kuat tarik dari suatu material. Umumnya tensile di
lakukan untuk menguji hasil dari suatu pengelasan
yang menggunakan WPS. Apabila hasil dari uji tariknya
sesuai spec maka WPS tersebut dapat di gunakan
secara massal, jika tidak maka harus di lakukan
pengelasan dari awal kembali. Kriteria kelulusan
apabila hasil dari uji tarik Las minimal sama /di atas
kekuatan material Induk. Misalnya material dengan
kekuatan 70.000 Psi , kemudian hasilnya 71.500 psi
dengan syarat saat patah berada di logam induk bukan
di lasan.
40
Inspection and Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
41. Destructive
Testing
2. BendingTest
Pengujian destructive ini di lakukan untuk mengetahui
keuletan dari hasil pengelasan. Di dalam prosedur
bending ada 3 bagian material yang di bending yaitu root
face bending, capping face bending, dan side bend.
Pada pengujian ini tidak ada nilai yag menjadi ukuran
hanya kualitatif saja. Maksimal Crack pada ujung
bendingan adalah 2 mm. Semakin kecil crack yang terjadi
maka material semakin ulet.
41
Inspection and Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
42. Destructive
Testing
3. CharpyV-NotchTest
Pengujian ini di lakukan untuk mengetahui toughness /
ketangguhan suatu matarial tau hasil pengelasan. Prinsip
dasar pengujian charpy ini adalah besar gaya kejut yang
dibutuhkan untuk mematahkan benda uji dibagi dengan luas
penampang patahan.
Mula-mula bandul Charpy disetel dibagian atas, kemudian
dilepas sehingga menabrak benda uji dan bandul terayun
sampai ke kedudukan bawah Jadi dengan demikian, energi
yang diserap untuk mematahkan benda uji ditunjukkan oleh
selisih perbedaan tinggi bandul pada kedudukan atas dengan
tinggi bandul pada kedudukan bawah (tinggi ayun).Biasanya
Pengujian ini di lakukan pada temperatur yang sangat
rendah, yaitu antara -30˚C sampai -50˚C atau sesuai dengan
kondisi di mana material itu akan di aplikasikan. untuk
mendapatkan temperatur yang sangat rendah biasanya
material di celupkan pada nitrogen cair. 42
Inspection and Testing
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
43. 1. Untuk welding yang mensyaratkan WPS, maka Welder
harus qualified.
2. Jika WPS tidak disyaratkan, maka quality dari welding
tersebut harus minimum standard requirement
(Standard International).
43
QA/QC Training - WELDING INSPECTION
Summary