Yunianto, dkk./ ROTASI, Vol. 25  No. 2  (April  2023) Hal. 54-60
Analisis Cacat Hasil Pengelasan Pada Pipa ASTM A106 Grade B Menggunakan Magnetic Particle Test dan Liquid Penetrant Test di Workshop Las dan Inspeksi PPSDM Migas Cepu
Bambang Yunianto*, Prayogi Wicaksana Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, S.H., Kampus UNDIP Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275 *E-mail: byunianto20@gmail.com

## Abstract
Welding  inspection  is  an  important  practice  for  assessing  the  integrity  of  structures  and  their components in many industrial applications including piping systems in the oil and gas, nuclear, power, and petrochemical industries. As is the case with PPSDM  MIGAS Cepu as a government agency that conducts inspections on the welding results of training participants and welder certification participants so  that  they  comply  with  predetermined  standards.  In  this  article,  the  author  inspects  the  results  of welding  on  ASTM  A106  Grade  B  pipes  using  the  NDT  (Non-Destructive  Test)  method,  namely  the Magnetic Particle Test and the Liquid Penetrant Test. Based on the results of the inspection that has been carried out, indications of acceptable defects were found in accordance with the acceptance criteria of ASME Section IX Article 1 QW 195, namely pin hole and porosity defects. The indications of rejected defects  are  crack  defects  and  four  porosity  pieces  lined  up  in  a  line,  so  that  both  defects  need  to  be repaired and re-examined to ensure that the defects found have disappeared.
Keywords: liquid penetrant test ; magnetic particle test ; welding ; welding defects

## Abstrak
Inspeksi  pengelasan  merupakan  praktik  penting  untuk  menilai  integritas  struktur  dan  komponennya dalam banyak aplikasi industri termasuk sistem perpipaan di bidang minyak dan gas, nuklir, listrik, dan petrokimia  industri.  Seperti  halnya  yang  dilakukan  oleh  PPSDM  MIGAS  Cepu  sebagai  lembaga pemerintah yang melakukan inspeksi pada hasil pengelasan para peserta diklat maupun peserta sertifikasi juru las agar sesuai dengan standar yang telah ditentukan. Pada artikel ini, penulis melakukan inspeksi hasil pengelasan pada pipa ASTM A106 Grade B menggunakan metode NDT ( Non-Destructive Test ), yaitu Magnetic  Particle  Test dan Liquid  Penetrant  Test .  Berdasarkan  hasil  pemeriksaan  yang  telah dilakukan, ditemukan indikasi cacat yang dapat diterima ( accepted ) sesuai dengan kriteria keberterimaan ASME Section IX Article 1  QW  195,  yaitu  cacat pin  hole dan porosity .  Adapun  indikasi  cacat  yang ditolak ( rejected ) adalah cacat crack dan empat buah porosity yang berjajar dalam satu garis, sehingga kedua  cacat  tersebut  perlu  diperbaiki dan dilakukan  pemeriksaan  kembali untuk  memastikan  indikasi cacat yang ditemukan telah hilang.
Kata kunci: cacat las; liquid penetrant test ; magnetic particle test ; pengelasan

## 1. Pendahuluan
Pengelasan ( welding ) adalah teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan logam kontinyu [1]. Faktor yang mempengaruhi las adalah prosedur pengelasan, yaitu suatu perencanaan untuk pelaksanaan penelitian yang meliputi cara pembuatan konstruksi las yang sesuai rencana dan spesifikasi dengan menentukan semua hal yang diperlukan dalam pelaksanaan tersebut. Faktor produksi pengelasan adalah jadwal pembuatan, proses pembuatan, alat dan bahan yang diperlukan, urutan pelaksanaan, persiapan  pengelasan  (meliputi:  pemilihan  mesin  las,  penunjukan  juru  las,  pemilihan  elektroda,  penggunaan  jenis kampuh) [2].
Weld Defect atau cacat las adalah kondisi dimana terdapat kerusakan atau ketidaksempurnaan pada permukaan las yang  menyebabkan  menurunnya  kualitas  sambungan  las  sehingga  kekuatan  sambungan las ikut  menurun.  Kondisi tersebut merupakan hasil pengelasan yang tidak memenuhi syarat keberterimaan yang sudah dituliskan di standar (ASME IX, AWS, API, ASTM). Penyebab cacat las dapat dikarenakan adanya prosedur pengelasan yang salah, persiapan yang kurang, dan juga dapat disebabkan oleh peralatan serta consumable yang tidak sesuai standar [3]. Achmadi menjelaskan bahwa jenis cacat las pada pengelasan ada dua tipe, yaitu cacat las internal (berada di dalam hasil lasan) dan cacat las
Yunianto, dkk./ ROTASI, Vol. 25  No. 2  (April  2023) Hal. 54-60
visual (dapat dilihat dengan mata/berada di permukaan). Contoh cacat las internal, antara lain: porositas (bisa terjadi di permukaan), slag inclusion , tungsten inclusion , dan lack of inter run fusion . Sedangkan contoh cacat las visual, antara lain: undercut , porositas, incomplete penetration , incomplete fusion , over spatter , crack , distorsi, arc strikes , underfill , misalignment , excessive root penetration , overlap , root concavity , dan pin hole. Liquid  Penetrant  Test merupakan  salah  satu  metode  pengujian  jenis  NDT  yang  relatif  mudah  dan  praktis  untuk dilakukan. Liquid Penetrant Test ini dapat digunakan untuk mengetahui diskontinuitas halus pada permukaan seperti retak,  berlubang  atau  kebocoran.  Pada  prinsipnya  metode  pengujian  dengan liquid  penetrant memanfaatkan  daya kapilaritas. Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya permukaan zat cair pada discontinuity . Discontinuity adalah ketidaksempurnaan  pada  material  akibat  proses  manufaktur,  seperti  lubang,  retakan,  kotoran,  dll.  [4].  Sedangkan Magnetic Particle Test merupakan salah satu metode yang digunakan dalam pengujian tidak merusak (NDT), dengan metode ini cacat pada permukaan ( surface ) dan di bawah permukaan ( subsurface ) suatu benda dari bahan ferromagnetic dapat diketahui dan diinspeksi. Prinsip kerja dari metode Magnetic Particle Test ini adalah dengan cara memagnetisasi bahan  yang  akan  diuji.  Apabila  terdapat  cacat  atau defect yang  tegak  lurus  terhadap  arah  medan  magnet  maka  akan menyebabkan kebocoran pada arah medan magnet. Kebocoran medan magnet ini mengindikasikan adanya cacat pada material. Metode  yang  dipakai  untuk  mengetahui  adanya  kebocoran  pada  medan  magnet,  yaitu  dengan  menaburkan partikel atau serbuk magnetik pada permukaan benda uji. Partikel atau serbuk magnet yang sudah ditaburkan kemudian akan  berkumpul  tepat  pada  area  yang  terdapat  kebocoran medan  magnet  [5].  Prinsip  kerja Liquid  Penetrant  Test dan Magnetic Particle Test dapat dilihat pada Gambar 1.
(a) (b)
Gambar 1 . Prinsip Kerja (a) Liquid Penetrant Test [6] dan (b) Magnetic Particle Test [7].
Inspeksi pengelasan merupakan praktik penting untuk menilai integritas struktur dan komponennya dalam banyak aplikasi industri termasuk  sistem perpipaan di bidang minyak dan gas, nuklir, listrik, dan petrokimia industri. Adanya cacat di las struktur dapat disebabkan oleh berbagai alasan seperti robekan pipih yang sering disebabkan oleh kualitas baja yang buruk, dan retak karena regangan menyertai perubahan fasa dan penyusutan termal, serta lebar berbagai alasan lainnya.  Kesalahan  tersebut  memang  akan  mempengaruhi  integritas  struktural  struktur  yang  dilas,  dan  akibatnya, pengelasan memerlukan pemeriksaan rutin untuk memantau dan menilai kondisi mereka apakah sesuai untuk tujuan atau telah kehilangan sebagian dari integritasnya karena masalah penuaan dan mungkin mengambil tindakan saat kerusakan diketahui sebelum menyebabkan kebocoran atau kegagalan [8].
PPSDM  MIGAS  merupakan  lembaga  pemerintah  yang  melayani  pelatihan,  sertifikasi,  PKL,  dan  laboratorium pengujian. Salah satu layanan sertifikasi yang dimiliki PPSDM MIGAS, yaitu sertifikasi Juru Las. Program sertifikasi ini bertujuan untuk mengukur kompetensi pekerja di bidang pengelasan sesuai dengan Keputusan Menteri Ketenagakerjaan Nomor 98 Tahun 2018 tentang Penetapan Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia Bidang Pengelasan SMAW [9]. Oleh karena itu, pihak PPSDM MIGAS melakukan inspeksi pada hasil pengelasan para peserta diklat maupun peserta sertifikasi agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pada artikel kali ini, penulis melakukan inspeksi hasil pengelasan pada pipa ASTM A106 Grade B menggunakan metode NDT ( Non Destructive Test ), yaitu Magnetic Particle Test dan Liquid Penetrant Test . Tujuannya untuk mengetahui apakah hasil pengelasan ditemukan cacat yang masih diterima (masih dalam standar) atau tidak (perlu perbaikan).

## 2. Material dan Metode Penelitian
2.1 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam pengambilan data menyesuaikan keadaan dengan cara:
1. Wawancara dan diskusi
Dengan  cara  memberikan  pertanyaan  kepada  pembimbing  atau  petugas/operator  yang  berwenang,  untuk mendapatkan data yang sesuai dengan tema.
2. Pengamatan Langsung
Melakukan pengamatan secara langsung di lapangan untuk mengambil gambar dengan kamera dan mencatat data- data yang diperlukan.
3. Studi Literatur
Menambah  wawasan/pengetahuan  mengenai  tema  yang  dikerjakan  penulis  dengan  menelaah  literatur-literatur  di perpustakaan yang berhubungan dan bersesuaian.
Adapun skema kerja atau proses penelitian yang dilakukan dalam pengambilan data ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2 . Skema Kerja

## 2.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian Liquid Penetrant Test dan Magnetic Particle Test adalah sebagai berikut.
1. Spesimen uji (pipa ASTM A106 Grade B) 2. Sikat kawat
3. Kain majun
4. Cairan Cleaner / Removal 5. Cairan Penetrant 6. Cairan Developer 7. Yoke 8. Weight lift test bar 9. Pie gauge 10. Serbuk magnet ( wet magnetic particle ) 11. WCP ( White Contrast Paint ) 12. Rubber blow 13. Gauss meter 14. Stopwatch 15. Vernier caliper
Yunianto, dkk./ ROTASI, Vol. 25  No. 2  (April  2023) Hal. 54-60

## 2.3 Prosedur Pengujian
Adapun prosedur pengujian yang dilakukan dalam pengambilan data penelitian adalah sebagai berikut.
1. Liquid Penetrant Test
a. Bersihkan area permukaan yang diuji menggunakan sikat kawat dan kain majun. Setelah itu, aplikasikan cairan Cleaner/Removal dan lap menggunakan kain majun hingga bersih.
b. Aplikasikan cairan Penetrant ke permukaan yang diuji dengan dwell time minimal 5 menit (sesuai Tabel T-672 dari ASME Section V Article 6 [10]).
c. Bersihkan sisa cairan Penetrant dengan kain majun (dibasahi sedikit cairan Cleaner/Removal ). d. Aplikasikan cairan Developer .
e. Lakukan interpretasi dan evaluasi pada indikasi cacat yang muncul di permukaan.
f. Bersihkan kembali permukaan yang diuji dari sisa cairan penetrant dan developer .
2. Magnetic Particle Test
a. Mengkalibrasi yoke untuk  menguji  kekuatan  magnet  dari  alat  tersebut.  Jika yoke mampu  untuk  mengangkat weight lift test bar , maka yoke masih berfungsi dengan baik.
b. Bersihkan area permukaan yang diuji menggunakan sikat kawat dan kain majun. Setelah itu, aplikasikan cairan Cleaner/Removal dan lap menggunakan kain majun hingga bersih.
c. Lapisi permukaan yang diuji menggunakan WCP. Lalu diamkan selama 10 – 15 menit (sampai mengering).
d. Aplikasikan serbuk magnet pada permukaan yang diuji.
e. Berikan medan magnet (magnetisasi) kepada permukaan yang diuji menggunakan yoke .
f. Lakukan interpretasi dan evaluasi pada indikasi cacat yang muncul di permukaan.
g. Lakukan demagnetisasi (proses penghilangan magnet sisa).
h. Bersihkan kembali permukaan yang diuji dari sisa cairan penetrant dan developer .

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Standar Keberterimaan
Interpretasi  dan  evaluasi  akhir  dari Liquid  Penetrant  Test dan Magnetic  Particle  Test dilakukan  setelah  indikasi cacat  muncul  di  permukaan  benda  uji.  Selama  interpretasi,  penyebab  dan  pengaruh  indikasi  terhadap  benda  uji  harus ditentukan.  Evaluasi  mengikuti  interpretasi.  Indikasi  diskontinuitas  bisa  lebih  besar  dari  diskontinuitas  yang menyebabkannya, namun ukuran indikasi yang dipakai sebagai dasar untuk mengevaluasi keberterimaan. Kemudian jika selama  tahap  evaluasi  ditentukan  bahwa  diskontinuitas  membahayakan  pemakaian  komponen,  atau  tidak  memenuhi kriteria penerimaan dan penolakan, diskontinuitas tersebut selanjutnya diklasifikasikan sebagai cacat atau defect . Indikasi yang muncul dan digunakan dalam interpretasi adalah indikasi relevan (indikasi sebenarnya) yang mana indikasi  yang  diakibatkan  oleh  diskontinuitas  yang  membuka  ke  permukaan  yang  ukuran  terbesarnya  >  1,5  mm. Kemudian  dari  segi  bentuknya,  indikasi  relevan  dibagi  menjadi  indikasi linear (memanjang)  dan  indikasi rounded (melingkar). Indikasi linear adalah indikasi-indikasi yang memiliki panjang lebih besar dari tiga kali lebarnya (L > 3W). Sedangkan indikasi rounded adalah indikasi-indikasi yang bentuknya bundar atau elips dengan panjang kurang dari atau sama dengan tiga kali lebarnya (L ≤ 3W).
Kriteria keberterimaan ( acceptance criteria ) yang digunakan dalam pengujian ini mengikuti standar ASME Section IX Article 1 QW 195 [11], dimana semua permukaan yang diuji dianggap tidak dapat diterima bila pemeriksaan tersebut menunjukkan adanya indikasi yang melebihi batas yang ditentukan sebagai berikut:
• Indikasi linear yang relevan (> 1/16 inchi atau 1,5 mm).
• Indikasi rounded yang relevan, di mana ukurannya > 3/16 inchi (5 mm).
• Empat atau lebih indikasi rounded yang relevan berjajar dalam satu garis, terpisah satu sama lainnya pada jarak ≤ 1/16 inchi (1,5 mm), dari ujung ke ujung.

## 3.2 Hasil Pengujian Liquid Penetrant Test
Hasil pengujian pada pipa ASTM A106 Grade B menggunakan metode Liquid Penetrant Test dilakukan interpretasi dan  evaluasi  untuk  menentukan  apakah  diskontinuitas  bisa  diterima  ( accepted )  atau  ditolak  ( rejected ).  Tabel  1 menunjukkan hasil interpretasi dan evaluasi berdasarkan standar ASME Section IX Article 1 QW 195.
Yunianto, dkk./ ROTASI, Vol. 25  No. 2  (April  2023) Hal. 54-60
Tabel 1 . Interpretasi Hasil Pengujian Liquid Penetrant Test
No. Gambar Interpretasi Evaluasi Keterangan Indikasi Ukuran Accepted Rejected 1. Linear 5,20 mm ✓ Crack 2. Rounded Ø 0,24 mm ✓ Pin hole 3. Linear 6,14 mm ✓ Crack 4. Rounded Ø 0,40 mm ✓ Pin hole 5.
Rounded
Ø 1,70 mm ✓ Porosity 6. 4 buah rounded segaris Jarak antar indikasi: 1 mm ✓ Cluster Porosity
Berdasarkan hasil interpretasi pada  Tabel 1 ditemukan dua indikasi yaitu linear dan rounded . Dikatakan indikasi linear karena  memiliki  panjang  lebih  besar  dari  tiga  kali  lebarnya  (L  >  3W).  Sedangkan  indikasi rounded bentuknya bundar atau elips dengan panjang kurang dari atau sama dengan tiga kali lebarnya (L ≤ 3W). Ukuran panjang dari indikasi linear pada no. 1 dan 3 sebesar 5,20 mm dan 6,14 mm. Lalu ukuran diameter dari indikasi rounded pada no. 2, 4, dan 5 secara berututan adalah 0,24 mm; 0,40 mm; dan 1,70 mm. Selanjutnya, ditemukan juga empat buah indikasi rounded berjajar dalam satu garis yang terpisah satu sama lainnya pada jarak 1 mm.
Beberapa indikasi di atas dievaluasi menurut standar keberterimaan ASME Section IX Article 1 QW 195. Indikasi rounded dapat diterima ( accepted ) karena memiliki ukuran < 5 mm. Namun, pada indikasi linear ditolak ( rejected ) karena
Yunianto, dkk./ ROTASI, Vol. 25  No. 2  (April  2023) Hal. 54-60
memiliki ukuran > 1,5 mm. Di samping itu, empat buah indikasi rounded yang berjajar dalam satu garis juga ditolak ( rejected ) karena jarak antara indikasi satu dengan yang lainnya ≤ 1,5 mm. Kemudian diskontinuitas yang terbentuk pada indikasi linear adalah cacat crack . Diskontinuitas yang terbentuk pada indikasi rounded no. 2 dan 4 adalah cacat pin hole , sedangkan no. 5 dan 6 adalah cacat porosity .

## 3.3 Hasil Pengujian Magnetic Particle Test
Hasil  pengujian  pada  pipa  ASTM  A106 Grade B  menggunakan  metode Magnetic  Particle  Test dilakukan interpretasi dan evaluasi untuk menentukan apakah diskontinuitas bisa diterima ( accepted ) atau ditolak ( rejected ). Tabel 2 menunjukkan hasil interpretasi dan evaluasi berdasarkan standar ASME Section IX Article 1 QW 195.
Tabel 2 . Interpretasi Hasil Pengujian Magnetic Particle Test
Gambar No Interpretasi Evaluasi Keterangan Indikasi Ukuran Accepted Rejected 1 Rounded Ø 0,24 mm ✓ Pin hole 2 Rounded Ø 0,42 mm ✓ Pin hole 3 Linear
5,22 mm
✓ Crack
Berdasarkan hasil interpretasi pada Tabel 2 ditemukan dua indikasi yaitu rounded dan linear . Ukuran masing-masing diameter dari indikasi rounded adalah 0,24 mm dan 0,42 mm, serta indikasi linear memiliki panjang sebesar 5,22 mm. Setelah  dievaluasi  menurut  standar  keberterimaan  ASME Section IX Article 1  QW  195,  indikasi rounded dapat diterima  ( accepted )  karena  memiliki  ukuran  <  5  mm.  Namun, pada  indikasi linear ditolak  ( rejected ) karena  memiliki ukuran > 1,5 mm. Kemudian diskontinuitas yang terbentuk pada indikasi rounded adalah cacat pin hole dan diskontinuitas yang terbentuk pada indikasi linear adalah cacat crack .

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
Liquid Penetrant Test merupakan salah satu metode pengujian jenis NDT yang relatif mudah dan praktis untuk dilakukan, serta dapat digunakan untuk semua jenis material logam, plastik, kaca, dan keramik. Akan tetapi, metode ini hanya dapat digunakan untuk mengetahui diskontinuitas pada permukaan yang halus saja, sebab  permukaan  yang  terlalu  kasar  atau  berpori-pori  dapat  mengakibatkan  adanya  indikasi  palsu. Diskontinuitas di bawah permukaan ( subsurface ) tidak dapat dideteksi dengan cara ini.
Magnetic Particle Test merupakan salah satu metode NDT yang dapat mendeteksi cacat pada permukaan ( surface ) dan di bawah permukaan ( subsurface ) dari suatu material. Untuk cacat yang ada di dalam material tidak dapat dideteksi. Lalu hanya dapat digunakan pada bahan ferromagnetic . Pengujian ini juga memerlukan pengalaman, keterampilan, dan ketelitian dalam menginterpretasi indikasi.
Pada pemeriksaan yang telah dilakukan, ditemukan indikasi cacat yang dapat diterima ( accepted ) sesuai dengan kriteria keberterimaan ASME Section IX Article 1 QW 195, yaitu cacat pin hole dan porosity . Adapun indikasi cacat yang ditolak ( rejected ) adalah cacat crack dan empat buah porosity yang berjajar dalam satu garis, sehingga kedua cacat tersebut perlu diperbaiki dan dilakukan pemeriksaan kembali untuk memastikan indikasi cacat yang ditemukan telah hilang.
2 1 3

## Daftar Pustaka
[1] T. B. Santoso, Solichin, dan P. T. Hutomo, “Pengaruh Kuat Arus Listrik Pengelasan  terhadap Kekuatan Tarik Dan Struktur Mikro Las SMAW dengan Elektroda E7016,” J. Tek. Mesin , vol. 23, no. 1, hal. 56–64, 2015.
[2] H. Wiryosumarto dan T. Okumura, Teknologi Pengelasan Logam . Jakarta: Pradnya Paramita, 2000.
[3] Achmadi, “18 Macam Cacat Las dan Penyebabnya Serta Cara Mengatasi,” 2022. https://www.pengelasan.net/cacat-las/ (diakses 5 Januari 2023).
[4] A. I. Rusmana, Buku Informasi Melakukan Penetrant Test (PT) . Jakarta Selatan: Kemnaker RI, 2018. [Daring]. Tersedia pada: https://blkserang.kemnaker.go.id/digilib/index.php?p=show_detail&id=78&keywords=
[5] K. A. Kusuma, “Analisis Cacat Las Pada Pipa Carbon Steel ASTM A106 Grade B Dengan Dye Penetrant Test,” Universitas Diponegoro, 2022.
[6] A. A. Muhsen, “Non-Destructive Testing Methods and their Application in Technology,” hal. 1–23, 2021, doi: 10.6084/m9.figshare.16926127.
[7] N. H. M. M. Shrifan, M. F. Akbar, dan N. A. M. Isa, “Prospect of Using Artificial Intelligence for Microwave Nondestructive  Testing  Technique:  A  Review,” IEEE  Access ,  vol.  20,  hal.  1–24,  2019,  doi: 10.1109/ACCESS.2019.2934143.
[8] M. A. Fitrah, M. Balfas, dan Mardin, “Analisis Cacat Las Hasil Pengelasan Kombinasi GTAW dan SMAW Posisi 6G  pada  Pipa  SA  106  GRADE  B,” J-Move ,  vol.  3,  no.  1,  hal.  1–5,  2021,  [Daring].  Tersedia  pada: https://jurnal.ft.umi.ac.id/index.php/jmove/article/view/301
[9] Tim  IT  PPSDM  Migas,  “PPSDM  Migas  -  Bridging  Your  Success,”  2023.  https://ppsdmmigas.esdm.go.id. (diakses 3 Januari 2022).
[10] ASME SECTION V 2019 . New York: The American Society of Mechanical Engineers, 2019.
[11] ASME SECTION IX 2019 . New York: The American Society of Mechanical Engineers, 2019.