Pengaruh Waktu Penyinaran Terhadap Kualitas Film Radiografi dengan Metode Gamma Ray (Ir 192 & Se 75)

Transkripsi

1 Pengaruh Waktu Penynaran Terhadap Kualta Flm Radograf dengan Metode Gamma Ray (Ir 192 & Se 75) Errc Eka Kunawan *, Naufal Abdurrahman P * and Nurul Lal Arfn * Batam Polytechnc Mechancal Engneerng Study Program Jl. Ahmad Yan, Batam Centre, Batam 29461, Indonea E-mal: errc.eka.kurnawan@gmal.com Abtrak Penympangan waktu penynaran dapat terjad karena maalah tekn. Malnya pengurangan waktu penynaran agar laju produk radograf tngg. Sehngga waktu yang terlalu cepat atau terlalu lama dapat menmbulkan bear atau keclnya jumlah rada hambur yang akan ampa ke flm, ehngga mempengaruh denta yang ada pada flm radograf. Tujuan dar peneltan adalah untuk mengetahu pengaruh waktu penynaran dengan menggunakan umber radoaktf Ir 192 dan Se 75 terhadap kualta hal flm radograf. Metode yang dgunakan adalah dengan menggunakan dua umber yatu Ir 192 (12 C) dan Se 75 (36.2 C), plat dengan tebal 25mm + weld renforcement 3mm, teknk penynaran Sngle Wall Sngle Image (SWSI) dengan vara waktu berkar 5 ment, 7 ment, 9 ment, 11 ment, 13 ment, 15 ment dan 17 ment. Pada pengujan dengan umber Ir 192 & Se 75 dmana pada waktu 5 ment, 7 ment dan 9 ment denta yang dhalkan dbawah 2 ehngga tdak memenuh peryaratan d ASME V Art.2 edangkan wre yang d peryaratkan muncul adalah 2 wre (Wre No 10) ehngga mah memenuh peryaratan d ASME V Art.2. Kata kunc: Waktu Penynaran, Radograf, Kualta Flm, Snar Gamma Expoure tme devaton can occur due to techncal problem. Example reducton of expoure tme o that the rate of producton of hgh radograph. So tme too fat or too long can caue a large or mall amount of expoure radaton that would be up to the flm, thu affectng the denty of extng on radographc flm. The purpoe of the tudy to determne the effect of expoure tme ung radoactve ource Ir 192 and Se 75 agant the qualty of the radographc flm. The method ued to ue two ource of Ir 192 (12 C) and Se 75 (36.2 C), plate wth thckne 25mm + weld renforcement 3mm, the technque of radaton Sngle Wall Sngle Image (SWSI) wth varaton of tme rangng from 5 mnute, 7 mnute, 9 mnute,, 11 mnute, 13 mnute and 15 mnute and 17 mnute. In the tet wth the ource Ir 192 & Se 75 where at 5 mnute, 7 mnute, and 9 mnute denty produced below 2 o t doe not meet the requrement n ASME V Art.2 whle the requred wre appear 2 wre (Wre No 10) o that tll Meet the requrement n ASME V Art.2. Keyword: Expoure Tme, Radography, Qualty Flm, Gamma Ray 1 Pendahuluan Uj Radograf (Radographc Tetng) merupakan alah atu metode Uj Tak Ruak (Non Detructve Tetng) yang menggunakan rada gamma/x- ray ebaga meda uj. Ketka rada dpaparkan pada uatu materal maka akan terjad perbedaan penyerapan ddalam materal, yang kemudan perbedaan penyerapan terebut damat pada meda perekam. Radograf Flm adalah metode uj radograf yang menggunakan meda perekam flm [1]. Kemudan flm dgunakan untuk menentukan kualta benda uj dar dkontnuta yang dnterpreta. Sebelum dlakukan nterpreta, perlu dtentukan dulu apakah flm layak baca atau tdak. Kualta fm radograf terdr dar denta dan entvta. Denta adalah derajat kehtaman uatu flm edangkan entvta adalah detal terkecl yang terlhat pada flm radograf [1]. Sentvta baanya dlhat pada wre yang terlhat pada flm radograf. Pada ndutr radograf umber gamma yang erng dgunakan adalah Irdum (Ir 192) & Selenum (Se 75). Kedua umber n tentu memlk kelebhan maupun kekurangan. Salah atu kelebhan untuk kamera Gamma Ir 192 adalah bak untuk materal dengan ketebalan dar 20 hngga 80 mm dan untuk kamera Gamma Se 75 adalah 10 hngga 40 mm. Kerugan pemakaan dar kamera gamma Ir 192 adalah beratnya ektar 25 kg, edang kamera gamma Se 75 lebh rngan dan beratnya ektar 15 kg. [2]

2 Dalam radograf elan pemlhan umber, pemlhan waktu penynaran juga angat mempengaruh kualta radograf. Penympangan waktu penynaran dapat terjad karena maalah tekn. Malnya pengurangan waktu penynaran agar laju produk radograf tngg. Sehngga waktu yang terlalu cepat atau terlalu lama dapat menmbulkan bear atau keclnya jumlah rada hambur yang akan ampa ke flm, ehngga mempengaruh denta yang ada pada flm radograf. Tujuan dar peneltan adalah untuk mengetahu apakah waktu penynaran dalam radograf mempengaruh kualta hal flm radograf ehngga kualta flm dapat eua dengan ketentuan code ASME Sect V Art 2 Bataan maalah pada peneltan n berupa varabel beba yatu nla waktu penynaran rada, yakn ±6 ment dengan nterval 2 ment dar waktu normal. Sedangkan yang menjad varabel kendal adalah umber Ir 192 dengan aktvta 12 C dan Se 75 dengan aktvta 36.2 C, flm agfa D7 plat carbon teel 25mm + renforcement 3mm, ukuran umber Ir 192 dan Se 75 mang mang: 4.23 mm dan 3.53 mm, dan SFD 20 2 Metodolog Peneltan Tahapan peneltan yang akan dlakukan ebaga berkut : Perapan Peralatan yang dgunakan dalam peneltan n epert pada Gambar 1, menggunakan 2 kamera gamma dengan berbeda umber yatu Ir 192 dan Se 75 dengan aktvta mang-mang 12 dan 36.2 C, focal pot mang-mang 4.23 mm dan 3.53 mm. Benda uj yang dgunakan adalah materal ASTM A 36 dengan dmen 300x200x25 mm dengan weld renforcement 3 mm. Karaktertk dar umber terebut dapat d lhat pada Tabel 1. Memperapkan peralatan montor rada (peronal montor rada, urveymeter, flm badge, pocket dometer). Perlengkapan keelamatan kerja rada (tanda bahaya rada, tal kunng). Kaet dan creen Pb depan dan belakang tebal mm, bahan caran kma untuk proe flm (developer, top bath, fxer). Dalam peneltan n menggunakan penetrameter kawat ASTM 1B. Gambar 1: Peralatan yang dgunakan Perhtungan Waktu Penynaran Perhtungan waktu penynaran normal dapat dperoleh dengan peramaan: Dmana: SFD aktual E t x SFD (1) kurva A SFD aktual : SFD yang dgunakan (mm) SFD kurva : SFD tandard expoure chart (mm) E A : Expoure (C/Ment) : Aktvta Sumber Gamma (C) Pada expoure chart Ir 192 dgunakan SFD 610 mm dan expoure chart Se 75 dgunakan SFD 600 mm. Dengan mengacu pada grafk terebut maka harga A untuk ketebalan benda uj ebear 25 mm + weld renforcement 3 mm ddapat ebear 190 C ment dan 9 C Hour. SFD aktual yang dgunakan adalah 508 mm. Perhtungan Waktu normal Ir 192 = = 0,69 15,83 = 10,92 = 10 + (0,92 60 ) = Jad waktu penynaran normal Ir 192: 10 Ment 55 Detk 2 TABLE I KARAKTERISTIK SUMBER RADIOGRAFI [3] Sumber Radoaktf Waktu Paruh Rentang Tenaga Rada Gamma Rentang Daerah Kerja pada Tebal Baja (mm) Ir Har KeV Se Har KeV 10 40

3 Pemerkaan terhadap materal Plate dlakukan dengan teknk Sngle Wall Sngle Image (SWSI) ebagamana dtamplkan pada Gambar 4. Dalam pemerkaan n dpaka 2 umber rada yatu Ir 192 & Se 75 dan flm radograf jen kecepatan edang (kela 2) AGFA D7 ukuran 4x15 nch. Pada peneltan n menggunakan vara waktu yang berkar dar 5 ment, 7 ment, 9 ment, 11 ment, 13 ment, 15 ment dan 17 ment. Tebal benda uj yang dgunakan adalah 25 mm + weld renforcement 3 mm. Jarak dar umber ke flm yang dgunakan adalah 20 nch. Langkah yang menyangkut keelamatan kerja dan protek rada dlakukan ebelum, elama dan eudah pekerjaan berlangung. Paparan rada bag pekerja dan lngkungan mayarakat dlakukan berdaarkan Perka BAPETEN dan duahakan agar paparan rada ekecl mungkn. Gambar 2: Expoure Chart Ir 192 [1] Perhtungan Waktu normal Se 75 = = 0,72 0,25 = 0,18 = 0,18 60 = 10,8 9 36,2 = 10 + (0,8 60 ) = Jad waktu penynaran normal Se 75: 10 Ment 48 Detk Gambar 4: Teknk Sngle Wall Sngle Image [5] 2.3 Pencucan Flm Setelah dlakukan penynaran terhadap benda uj, flm yang telah dnar dengan rada gamma (expoed flm) dproe d ruang gelap (dark room) dengan waktu proe pencucan ektar 15 ment ampa dengan 60 ment dan pengerngan flm 10 ment. Evalua kualta flm dlakukan etelah flm dkerngkan. Gambar 3: Expoure Chart Se 75 [4] Dar perhtungan data maka waktu normal yang ddapat dbulatkan ke 11 ment ehngga pada pengujan n ddapat rentang waktu dar 5 ment, 7 ment, 9 ment, 11 ment, 13 ment, 15 ment dan 17 ment. 2.4 Interpreta Flm Setelah proe pencucan flm dlakukan, maka tahap terakhr dar proe penynaran radograf adalah nterpreta flm. Interpreta flm dlakukan dengan menggunakan dentometer yang terkalbra, vewer, dan proedure yang akan d terapkan. Vewer yang dgunakan adalah VIEW-LITE 0515L edangkan dentometer yang dgunakan adalah XOGRAPH DIGIT-X. Interpreta radograf haru dlakukan d ruang gelap menggunakan vewer dengan kapata ntenta tngg. Merk Brand Type TABLE 2 Spefka Vewer VIEW-LITE 0515L VIEW-LITE 0515L 2.2 Pemerkaan Materal dan Penynaran LIGHT INTENSITY cd/m²

4 DIMER CONTROL % LIGHT SOURCE PURE LED WINDOW SIZE ( LXW) 150mm x 50mm 75 dan Ir 192 dengan waktu 5 ment. D dapat lah denta untuk umber Se 75 berkar 1.19 dan Ir 192 berkar 1.04 edangkan wre yang muncul adalah untuk umber Se 75 4 wre (Wre No.8) dan umber Ir wre (Wre No.9) LIGHT UNIFORM 90% TABLE 3 Spefka Dentometer XOGRAPH DIGIT-X Merk Brand Type Denty Range Fbre Optc Aperture Reoluton Accuracy Repeatablty XOGRAPH Dgt X 0.00 to 4.00 D 3mm 0.01OD 0.05OD 0.02OD 3 Anala Data dan Pembahaan Dar hal pengujan yang dlakukan dengan vara waktu 5 ment, 7 ment, 9 ment, 11 ment, 13 ment, 15 ment dan 17 ment menggunakan umber Ir 192 dengan aktvta 12 C dan Se 75 dengan aktvta 36.2 C maka ddapat hal denta dengan menggunakan dentometer dan wre yang muncul ebaga berkut: Gambar 6: Hal flm radograf pada pengujan dengan waktu 7 ment umber Ir 192 umber Se 75 Pada gambar 6 dlakukan pengujan dengan umber Se 75 dan Ir 192 dengan waktu 7 ment. D dapat lah denta untuk umber Se 75 berkar 1.48 dan Ir 192 berkar 1.37 edangkan wre yang muncul adalah untuk umber Se 75 4 wre (Wre No.8) dan umber Ir wre (Wre No.8) Gambar 5: Hal flm radograf pada pengujan dengan waktu 5 ment umber Ir 192 umber Se 75 Pada gambar 5 dlakukan pengujan dengan umber Se Gambar 7: Hal flm radograf pada pengujan dengan waktu 9 ment umber Ir 192 umber Se 75

5 Pada gambar 7 dlakukan pengujan dengan umber Se 75 dan Ir 192 dengan waktu 9 ment. D dapat lah denta untuk umber Se 75 berkar 1.78 dan Ir 192 berkar 1.65 edangkan wre yang muncul adalah Pada gambar 9 dlakukan pengujan dengan umber Se 75 dan Ir 192 dengan waktu 13 ment. D dapat lah denta untuk umber Se 75 berkar 2.41 dan Ir 192 berkar 2.28 edangkan wre yang muncul adalah Gambar 8: Hal flm radograf pada pengujan dengan waktu 11 ment umber Ir 192 umber Se 75 Pada gambar 8 dlakukan pengujan dengan umber Se 75 dan Ir 192 dengan waktu 11 ment. D dapat lah denta untuk umber Se 75 berkar 2.17 dan Ir 192 berkar 2.04 edangkan wre yang muncul adalah Gambar 10: Hal flm radograf pada pengujan dengan waktu 15 ment umber Ir 192 umber Se 75 Pada gambar 10 dlakukan pengujan dengan umber Se 75 dan Ir 192 dengan waktu 15 ment. D dapat lah denta untuk umber Se 75 berkar 2.72 dan Ir 192 berkar 2.56 edangkan wre yang muncul adalah Gambar 9: Hal flm radograf pada pengujan dengan waktu 13 ment umber Ir 192 umber Se 75 Gambar 11: Hal flm radograf pada pengujan dengan waktu 17 ment umber Ir 192 umber Se 75

6 Pada gambar 11 dlakukan pengujan dengan umber Se 75 dan Ir 192 dengan waktu 17 ment. D dapat lah denta untuk umber Se 75 berkar 2.96 dan Ir 192 berkar 2.82 edangkan wre yang muncul adalah Dar tabel II denta yang dhalkan pada waktu 5 ment ampa 17 ment dengan menggunakan umber Ir 192 berkar dar 1.04 ampa 2.82 dan wre yang muncul berkar dar 3 wre (Wre No.9) ampa 5 wre (Wre No.7). Dmana pada waktu 5 ment ampa 9 ment denta yang dhalkan dbawah 2 ehngga tdak memenuh peryaratan d ASME V Art.2 edangkan wre yang d peryaratkan muncul adalah 2 wre (Wre No 10) ehngga pada waktu 5 ment ampa 17 ment mah memenuh peryaratan d ASME V Art.2. Pada umber Se 75 denta yang dhalkan pada waktu 5 ment ampa 17 ment dengan menggunakan umber Se 75 berkar dar 1.19 ampa Dmana pada waktu 5 ment, 7ment dan 9 ment denta yang dhalkan dbawah 2 ehngga tdak memenuh peryaratan d ASME V Art.2 edangkan wre yang d peryaratkan muncul adalah 2 wre (Wre No 10) ehngga pada waktu 5 ment ampa 17 ment mah memenuh peryaratan d ASME V Art.2 TABLE II DENSITAS DENGAN SUMBER IR 192 No Waktu Denta Sentvta Ir 192 Se 75 Ir 192 Se Ment Wre 4 Wre 2 7 Ment Wre 4 Wre 3 9 Ment Wre 5 Wre 4 11 Ment Wre 5 Wre 5 13 Ment Wre 5 Wre 6 15 Ment Wre 5 Wre 7 17 Ment Wre 5 Wre Dar tabel II dapat dbuat grafk perbandngan denta dan entvta dengan menggunakan umber Ir 192 dan Se 75. Pada gambar 12 dmana pada waktu 5 ment dengan menggunakan umber Ir 192 d dapatkan denta ebear 1.04 dan waktu 5 ment dengan menggunakan umber Se 75 d dapatkan denta ebear Grafk pada Gambar 12 menunjukkan emakn lama waktu penynaran ke benda uj dengan menggunakan umber Ir 192 dan Se 75 maka emakn tngg denta yang dhalkan. Tabel II juga menunjukkan tren untuk mendapatkan 6 wre mah dmungknkan, hanya aja keterbataan waktu oleh peruahaan tempat dlakukannya peneltan tdak memungknkan. D e n t a Gambar 12: Grafk Perbandngan Denta Terhadap Waktu Penynaran dengan Berbeda Sumber Gambar 13 menunjukkan pada waktu 5 ment dengan menggunakan umber Ir 192 telah dperoleh entvta ebanyak 3 wre (wre No 9) edangkan dengan menggunakan umber Se 75 dperoleh entvta ebanyak 4 wre (wre No. 8) untuk waktu yang ama. Nla n telah memenuh tandar penermaan d ASME V Art 2. Grafk pada Gambar 13 juga menunjukkan jumlah wre yang dperoleh (5 wre) tabl d waktu penynaran 9 ment -17 ment. S e n t v t a Waktu Denta Ir 192 & Se 75 Sentvta Ir 192 & Se Waktu Gambar 13: Grafk Perbandngan Sentvta Terhadap Waktu Penynaran dengan Berbeda Sumber 4 Kempulan Berdaarkan hal peneltan yang telah dlakukan dapat dmpulkan ebaga berkut: Rentang waktu penynaran yang dperoleh pada peneltan n yang memenuh peryaratan ASME V Art.2 adalah 11 ment 17 ment. Reference Denta Ir 192 Denta Se 75 Sentvta Ir 192 Sentvta Se 75 [1] Wllam Spauldng, George C. Wheeler. (1998). ASNT Level II Study Gude Radography Tetng Method Second Edton. [2] Soedardjo. (2006). Kajan Aplka Radograf Ir 192 dan Se 75 untuk npek ppa. Semnar Keelamatan Nuklr [3] Mark G Shlton. (2000). Advanced, Second Generaton Selenum-75 Gamma Radography

7 Source, IAEA Technology QSA, B329, Harwell, Ddcot Oxon, OX11 0RA, UK, Paper preented at the 15th World Conference on NonDetructve Tetng, Rome, Italy, 1521 October 2000, [4] Sapzah Rahm, Shaharudn Sayut, Noorhazleena Azaman, Arhard Yar, Ab Razak Hamzah. (2011). Development of Gamma Expoure Chart (Selenum-75) for Indutral Radography Applcaton. Nuclear Techncal Conventon 2011; Bang (Malaya) [5] ASME, (2013). ASME Boler & Preure Veel Code, Secton V, Artcle 2 Radographc Examnaton