Laporan Praktikum Radiografi Plate.docx

LaporanPraktikum Aplikasi Teknik Nuklir “TEKNIK RADIOGRAFI DENGAN PESAWAT SINAR X PADA LASAN PELAT”

Disusunoleh : Nama

: Afrizal Afifudin Gea Fitria Hengky Firmansyah

Prodi

: TeknokimiaNuklir

Kelompok

: 5

Semester

: VI

Asisten

: Sugili Putra, S.T, M.Sc

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL YOGYAKARTA 2017

Teknik Radiografi dengan Sumber Radiasi PesawatSinar-X padaLasanPelat I.

Tujuan 

Menyiapkan film yang siapdipakaidalamradiografi (Loading film).



Membuatgambarradiografilasanbesibentuk plat yang sensitivitasnyasesuaidengan standard, denganmenggunakanRadiasidariPesawatsinar-X.



Melakukan

proses

film

yang

telahdilakukanpenyinaranradiografisesuaidenganprosedur. 

Mengukurdensitas

film

sertamenentukanlokasidanjeniscacatdariradiograp

yang

telahdihasilkan. II.

DasarTeori Radiografi dapat 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 tripis dan kerapatan yang lebih kecil akan menghasilkan akumulasipaparan yang ditransmisikan yang lebih banyak, sebagai contoh defect gas inclusion.Apabila sinar yang ditransmisikan ini diproyeksikan ke film radiografi, maka dengan reaksi photokimia, bagian bagian ini akan menjadi lebih hitam dibanding bagian sekelilingnya. 

Bayangan yang terbentuk pada film radiografi bersifat diperbesar dan membentuk kekaburan atau pnumbra ( unsharpness geometry, Ug)., karena sinar yang datang bersifat divergen dan sumber radiasi mempunyai dimensi ’f’. Agar perbesaran dan penumbra bayangan tidak terlalu besar, maka harus diperhatikan hubungan jarak sumber radiasi dengan film (source to film distance, SFD), dimensi sumber ’f’ dan tebal benda uji ’t’, dengan asumsi film dipasang menempel pada benda uji.

Skema proses radiografi dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 1. Proses radiografi, penyinaran radiasi pada benda uji dan film. Film radiografi yang sudah diproses di ruang gelap atau disebut radiograp, dikatakan mempunyai kualitas baik bila film tersebut dapat mendeteksi cacat yang dimensinya tertentu sesuai dengan standard yang dinginkan atau lebih kecil. Radiograp yang dapat mendeteksi cacatdengan ukuran relatif kecil dikatakan mempunyai sensitifitas eadiografi tinggi. Sensitifitas radiografi absolut dinyatakan dalam mm, sedang sensitivitas relatif dinyatakan dalam %. Untukmemperolehkualitasradiograp perludiperhatikanyaitukontrasdandefinisi.

yang

baik,

duafaktor

Indikator

yang yang

menunjukkansensitivitasradiografiadalahbayanganpenetrameter. Bahan penetrameter adalah sama dengan bahan benda uji. Pemilihan nomor penetrameter yang digunakan bergantung dengan % sensitivitas yang diinginkan dan tebal benda uji. Penentuan waktu penyinaran diperoleh dari grafik exposure chart, hubungan antara mA-waktu terhadap tebal benda uji.

III.

AlatdanBahan 3.1. Alat 1. Surveymeter 2. PesawatSinar-X danperangkatnya 3. Penetrameter 4. Fasilitasruanggelapdanasesoris (densitometer, viewer) 5. Ruanggelapdanfasilitasnya 6. Larutanpemroses film (developer, stop bath, fixer, mixer) 7. Termometer 8. Stop Watch 9. Screen 10. Viewer,Densitometer 3.2 Bahan 1. Film radiografi 2. Larutan proses film 3. Benda uji 4. Film Radiografi AGFA D7, 10” 5. Lakban, gunting

IV.

LangkahKerja Pelaksanaan radiografi Pesawat sinar-X Persiapan sebelum penyinaran:  Lakukan pengukuran dimensi dan tebal benda uji, dan hitung / tentukan: 1. Teknik penyinaran 2. Tentukan Tegangan kerja pesawat yang akan digunakan. 3. Jarak Sumber ke film –SFD (lihat lampiran 1, cara perhitungan). 4. Penetrameter dan shim yang digunakan 

Penetrameter yang digunakansesuaidengan standard yang digunakan. Jenispenetrameter standard yang disediakanuntukpraktekradiografi, yaitu ASTM kawatdan ASTM plat , DIN



Penempatan penetrameter ada 2 cara, ke arah sumber radiasi ( Source side) dan didekat dengan film (film side). Penempatan penetrameter disesuikan dengan ketentuan teknik penyinaran yang digunakan.

 

Pemilihan penetrameter sesuai dengan lampiran tabel 1

Penempatan/ Lokasi marker seperti gambar-2

Benda uji I. Plat 1. Dengan menggunakan Kurva Penyinaran - Exposure chart- (Tebal (mm) vs mA-waktu), hitung waktu penyinaran -Wp, 2. Set up penyinaran seperti gambar 2. Diusahakan spesimen dan film melekat/kontak.

Catatan: SFD : Jarak sumber – film TL : Tebal lasan Proteksi Radiasi Saat Penyinaran Persiapan 1. Sebelum memulai kegiatan penyinaran, seluruh pekerjaan yang tidak memerlukan penyinaran radiasi harus dilaksanakan terlebih dahulu: 

Pengukuran tebal, perhitungan waktu penyinaran, pemilihan penetrameter, perhitungan tegangan kerja,



Set up /pemasangan pada perlengkapan pada specimen.

2. Siapkan peralatan Proteksi radiasi sebelum melakukan pekerjaan radiografi : 

Surveymeter, Periksa surveymeter yang akan digunakan: baterai, sertifikat dan kalibrasi, hidupkan dan pelajari cara pemakaian dan pembacaan skalanya



Film Badge//Pocket dosimeter Peralatan diatas harus berfungsi dengan baik dan terkalibrasi.

Pelaksanaan Sebelum penyinaran 1. Gunakan peralatan monitor radiasi perorangan, baca dosimeter saku dan catat. 2. Sebelum memasuki ruangan / daerah kerja pastikan pesawat dalam kondisi terkunci dan posisi pengukur waktu (timer) pesawat pada posisi angka 0 (nol). Pastikan dengan menggunakan survey meter bahwa didalam ruangan tidak terdapat paparan radiasi 3. Lakukan set up pekerjaan, Letakkan specimen pada posisi penyinaran (SFD) yang telah ditentukan. 4. Pasang tanda radiasi dipasang pada daerah radiasi dengan laju dosis 0.75 mR/jam di luar ruangan kerja radiasi. 5. Periksa sekali lagi dan pastikan tidak terdapat

seorangpun di daerah

penyinaran. Atur tegangan, arus tabung dan timer sesuai dengan waktu penyinaran yang diperlukan. 6. Tempatkan surveymeter di sebelah panel control, perlu diperhatikan panel control harus berada di daerah aman ( paparan radiasi <0,25 mRem/Jam) 7. Nyalakan lampu tanda radiasi (pesawat ada yang terhubung dengan lampu yang terhubung dengan control panel)

SaatPenyinaran 1. Nyalakan pesawat dengan menekan tombol “ON” pada control panel 2. Selama penyinaran berlangsung, lakukan survey dan pengawasan

daerah

radiasi disekeliling daerah penyinaran. Jika tanda radiasi kurang tepat, lakukan

penempatan tanda radiasi dengan menggeser yang sesuai dengan pengukuran dari surveymeter. 3. Waktu penyinaran berakhir, pesawat secara otomatis akan mati, kembalikan pengatur waktu ke posisi angka 0 (nol) dan putar kunci pengaman ke posisi “LOCK”

SetelahPenyinaran 1. Survey kedalam ruangan dengan menggunakan surveymeter untuk memastikan tidak terdapat radiasi 2. Ambil specimen dan film 3. Matikan lampu tanda bahaya ( lampu tanda bahaya yang terhubung dengan control panel akan mati secara otomatis setelah timer penyinaran dicapai). Lepas tanda-tanda radiasi (rambu) serta peralatan lainnya 4. Baca dosimeter saku dan baca penunjukkannya.( catat dan bandingkan dengan bacaan sebelum penyinaran) 5. Matikan surveymeter.

Proses dan Pembacaan Film Pemasangan Film ( Loading Film) 1. Nyalakan lampu penerang dan bersihkan ruangan proses film. 2. Siapkan Film Radiografi (masih dalam kemasan), Screen Film, kaset dan plakban 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.

Pembongkaran Film ( Unloading Film) dan proses film 

Bawa kaset film yang telah diradiografi ke ruang proses film. Nyalakan lampu penerang ruang proses film



Aduk larutan developer dan fixer (masing masing larutan punya pengaduk dan jangan dicampur), kemudian ukur temperatur larutan developer.



Dengan suhu pengukuran, lihat dalam tabel waktu yang diperlukan untuk pengembangan film dalam larutan developer.



Bersihkan tangan, Siapkan hanger kering pada meja loading dengan mulut bagian depan



Matikanlampupenerangandangunakanlampuintensitasrendah (safelight)



Biarkan mata menyesuaikan seama beberapa menit



Buka plakban penutup kaset film, keluarkan screen dan film dari kaset



Ambil film, pegang bagian tepi dan pasang pada hanger



Masukkan hanger dan film dalam larutan developer untuk proses pengembangan film dengan waktu yang telah ditentukan, sambil diagitasi ( agitasi naik turun)



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.



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.)



Selesai waktu fixer, tiriskan sebentar,

kemudian masukkan dalam air untuk

pencucian film. 

Lakukan pencucian film dengan air kran, sambil digosok dengan jari sehingga film tidak licin (peret)



Bilas dengan drying agent, bila tidak tersedia dapat digubakan atr diberi sedikit sampo, kemudian dilakukan pengeringan.

Pembacaan Film 

Siapkan viewer dan densitometer.



Nyalakan viewer danaturkuatpenerangannya.



Pasang film hasilradiografi yang telahkering, perhatikanbentukbayanganradioagraf.



Amati

bayanganpenetrameter,

amatikawatterkecilpada

alas

yang

tampakdalamradiograf. 

Dengan

densitometer,

ukurdesitaspada

alas

di

sekitarkawatterkecil

nampaksebagaidensitaspenetrameter (Dp) 

Ukurdensitaspada base material sebagaidensitas material.



Ukurdensitaspadalaspadakondisi paling terangdangelap



Amati cacat yang tergambardalamradiograf, tentukanjenisnya.



Bilapengamatantelahselesai, matikan densitometer dan viewer.



Rapidanbersihkanruangbaca film tersebut.

yang

V.

Data Pengamatan  Material Bahan

: Besi

Bentuk

: Pelat

 Pengukuran parameter Tebal nom

: 11,5 mm

Tebal reinforcement

: 1,5 mm

kV

: 133,5 kV

Waktupenyinaran

: 2,5menit

SFD

: 560Mm

Jenis penny

: penny SET B

Jumlah kawat yang muncul

: 4 kawat

 Sumber Jenis

: X-Ray

Merk

: Lorad LPX-200

Arus

: 5 mA

kV max

: 200 kV

kV min

: 0 kV

Focal spot

: 2 mm

 Film Jenis

: AGFA D7

Screen -

Depan

: 0,125 mm (Pb)

-

Belakang : 0,125 mm (Pb)

 Pembacaan film Densitas material

: 1,61

Densitaslasmin : 1,32 Densitaslasmin : 1,53 Densitas penny

: 1,44

VI.

Perhitungan 1. Penentuan parameter Karenabenda

yang

akandiujiberbentukpelat,

makametodeatauteknikpengukuranmenggunskan SWSI = Single Wall Single Image

a. Penentuan kV penyinaran Penentuan kV menurut IIW: kV

= A + Bx

Keterangan: A, B

= konstanta( berdasarkantebal, menurutjenisbahan )

x

=t

Tebal nom

: 11,5 mm

Tebal reinforcement

: 1,5 mm

t = t nom + t reinforcement t = 11,5 mm + 1,5 mm t = 13 mm x = 13 mm Tabel 1.KonstantauntukBesi

kV

Tebal

Besi (Fe)

(mm)

A

B

0,5 < x ≤ 5

40

10

5 < x ≤ 50

75

4,5

= A + Bx = 75 + 4,5 (13) = 133,5 kV = 140 kV

b. Penentuanwaktupenyinaran

Dari

kurvapenyinaran

(Exposure

Chart),

makauntuk

diperolehpersamaan: Log y

= 0,08435x + 0,20019

Dimana, x = 13 mm Maka, Log y

=

0,08435x + 0,20019

Log y

=

0,08435(13 mm) + 0,20019

Log y

=

1,2967

y

=

19,8015mA.menit 𝑦

SehinggawaktuGrafik

= 𝑚𝐴 =

19,8015 𝑚𝐴.𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 5 𝑚𝐴

= 3,9603menit

SFD min SFD ┴ = 500 mm SFD min

𝑓𝑠

=

(𝑈𝑔 𝑚𝑎𝑥 + 1) 𝑡

=

(0,51 𝑚𝑚 + 1) (13 𝑚𝑚)

=

84,4 mm

2 ,8𝑚𝑚

kV

=

140

kV

1) WaktuPenyinaran (Wp) Wp

𝑆𝐹𝐷 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 2

= (𝑆𝐹𝐷 𝑔𝑟𝑎𝑓𝑖𝑘) x Wp grafik 560 2

= (700) x 3,9603menit = 2,5346 menit = 2,5 menit

c. PenentuanPenetrameter Penetrameter yang digunakan: 

Kawat



Source Side



Penetrameterjenis B

2. Proses pencucian film Waktupencucian

film

ditentukandengangrafik

normal

development

berdasarkansuhularutan developer. = 75oF

Suhularutan developer (T)

Dari

grafiktersebutdiperolehwaktupencelupanpadalarutan

adalahselama2,5menit.

Perbandinganwaktupencelupanpadamasingmasinglarutanpencuciadalahsebagaiberikut : Developer

:

t

:

2,5menit

:

Stop Bath ½t

:

Fixer

:

2t

1,25menit : 5menit

3. Pembacaan Radiograph Perhitungan Densitas dan Sensitifitas Densitas material : 1,61 Densitaslasmin : 1,32 Densitaslasmax : 1,53 Densitas penny : 1,44

:

Washer

: secukupnya :

2,5menit

developer



Variasidensitas VDmax

= =

Dlas max − Dpenny Dpenny 1,53 – 1,44 1,44

x 100 %

𝑥 100%

= 6,25 %

VDmin

= =

𝐷𝑙𝑎𝑠 min − 𝐷𝑝𝑒𝑛𝑛𝑦 𝐷𝑝𝑒𝑛𝑛𝑦 1,32 −1,44 1,44

x 100 %

x 100%

= -8,33 % 

Sensitifitas Dari

hasilpembacaanfilm,

kawat

yang

munculadalah4kawat,

sehinggadaritabeldiperoleh diameter terkecilnyaadalah 0,016 in.

Kelompok A

Kelompok B

Kelompok C

Kelompok D

0.005

0.016

0.05

0.16

0.0063

0.020

0.063

0.2

0.008

0.025

0.08

0.25

0.010

0.032

0.1

0.32

Tebal (t)

= 13 mm

Diameter kawatterkecil yang tampak

= 0,016 in = 0,406 mm

=

0,406 𝑚𝑚 13 𝑚𝑚

= 3,12 %

x 100%

Dari hasilperhitungandiperoleh: VD maksimum

= 11,12 %

→ VD maksimum ≤ 30 %

VD minimum

= -6,18 %

→ VD minimum ≥ -15 %

NilaiUg Unsharpness geometry (Ug): Ug

=

=

𝑓𝑠 ×𝑑 𝑆𝐹𝐷┴−d 2,8×13 𝑚𝑚 560 mm−13 mm

= 0,0665 (Ug diterima)

T-285 Geometric Unsharpness Limitations

Material Thickness, in. (mm)

Ug Maximum, in. (mm)

Under 2 (50.8) 2 through 3 (50.8-76.2) Over 3 through 4 (76.2-101.6) Greater than 4 (101.6)

0.020 (0.51) 0.030 (0.76) 0.040 (1.02) 0.070 (1.78)

Berdasarkan percobaan, diperoleh Ug < Ug max (0,0665 mm < 0,51 mm), maka nilai tersebut dikatakan dapat diterima.

Cacat lasan Porosity

:

cacatlasberupalubang-lubanghalusataupori-pori.

Jenisporositaspadalasanialahrongga yang memanjangdanmembulat.

Dari keseluruhanperhitungandiperolehhasilsebagaiberikut:

No. 1. 2. 3. 4. 5.

Parameter ASME V, Article Ug Max 0,02” (0,51 mm) Sensitivitas Tidaklebihdari 20% Variasidensitas -15% < D < +30% Artifact Tidakada Penetrameter No.8 set B, 4kawat

Hasil 0,0665 mm 3,12 % -8,33% s/d 6,25% Tidakada 4kawat

Keterangan Diterima Diterima Diterima Diterima Diterima

 Penetrameterkawat set B Jumlahkawat yang muncul

: 4kawat

Diameter kawatterkecil

: 0,016 in

 Cacatpadapipa Cacat = porosity

VII.Pembahasan Percobaaninibertujuanuntukmenyiapkan akamdipakaidalamradiografi,

melakukan

(loading)

film

proses

film

yang yang

telahdilakukanpenyinaranradiografidenganpesawatsinar X danmengukurdensitas film sertamenentukanlokasidanjeniscacatdari radiograph yang dihasilkan. Spesimen

yang

mmdantebalreinforcement

dipakaiadalahpelatbesidengantebalnomsebesar sebesar2,02

mm.

Parameter-parameter

12 yang

diperlukanuntukpeyinaranditentukanterlebihdahulusepertidimensibahanuji, tegangankerja,

aruskerja,

lamanyawaktupenyinaran,

metodepenyinaran,

danjenispenetrameter. SFD yang digunakanadalah 500 mm. Tegangankerja yang dipakaiselamapenyinaranyaitu

140

kV

dengan

lama

penyinaran2,5menit.

Penetrameter yang digunakanadalahpenetrameterkawat set B yang dipasangpadasisi source side. Teknikpenyinaran yang digunakanadalahteknik SWSI (Single Wall Single Image). Setelahdilakukanpenyinaran, pemrosesanterhadap film antara lain proses pencucian

film,

variasidensitasdancacatlaspadabendauji.Prosespencucian

penentuansensitivitas, film

akanberpengaruhpadakekontrasanradiografi, di developer padakhususnya. Developer mempunyaifungsisebagaiaccelerator karenamampumenghilangkanlapisanproteksipadalapisan film bagianatasdanreducer karenamampumereduksiAgBr yang terekposmenjadi Ag danmenghambatsupaya Ag

yang terbentuktidaktermakanlarutan.Jikaterlalu lama dalam developer film yang terekposakanberinteraksidengan

yang

tidakterekpossehingga

olehkarenaitusangatpentingdalammenentukan

lama

film

akankabur,

waktupencucian

film

hasilradiografi. Dari hasil pembacaan, diketahui bahwa kawat penetrameter yang muncul berjumlah 6 kawat. Penetrameter yang sering disebut penny merupakan salah satu perangkat yang sangat menentukan. Tanpa penny sebuah film radiografi tidak dapat diterima karena perangkat ini digunakan sebagai media pengukur tingkat kualitas radiografi dan juga dengan penny kualitas gambar radiografi dapat ditentukan. Jumlah kawat yang terlihat sudah sesuai parameter yang ditentukan sebelumnya bahwa kawat yang harus muncul minimal ada 4 buah. Dari penny yang terlihat dapat ditentukan sensitivitas, dari hasil perhitungan sensitivitas radiografi yang telah dilakukan sebesar 1,81 % sedangkan sensitivas standart harus kurang dari 20 %, jadi nilai sensitivitas tersebut dapat diterima. Dari hasil perhitungan, diperoleh hasil variasi densitas maksimumnya adalah 11,12 % dan variasi densitas minimumnya adalah -6,18 %. Hasil ini sudah memenuhi variasi densitas yang diijinkan yaitu -15 % < D < +30 %, sehingga film dapat diterima. Pembacaan dengan viewer juga dapat menampilkan cacat yang ada pada lasan. Pada lasan bahan plat yang digunakan dalam percobaan diketahui terdapat berbagai cacat adalah porosity. Terdapat dua macam porositas pada lasan pelat yaitu rongga yang memanjang dan membulat. Porosity atau Porositas merupakan cacat las berupa lubang-lubang halus atau pori-pori yang biasanya terbentuk di dalam logam las akibat terperangkapnya gas yang terjadi ketika proses pengelasan.