isi radiografi - content of radio graphic
TRANSCRIPT
Radiografi | 42
Radiasi yang memiliki energi yang tinggi mempunyai daya penetrasi tinggi
sehingga dapat digunakan untuk radiografi plat baja sampai dengan ketebalan 250
mm, dan disebut radiasi “keras”.
Radiasi yang memiliki energi rendah daya tembusnya lemah dan disebut
radiasi “lunak”. Pada pembangkitan sinar-X, energi sinar-X dapat diatur dan
disesuaikan dengan tebal komponen yang sedang diperiksa. Pengaturan energi
semacam ini tidak dapat dilakukan pada sinar Gamma. Pekerjaan yang menuntut
kualitas tinggi, pada umumnya dilakukan dengan sinar-X. Pembangkitan sinar
Gamma tidak diperlukan sumber tenaga listrik, karena pembangkitannya terjadi
secara alami.
4.1. Teknik Penyinaran
Pemilihan teknik penyinaran didasarkan pada empat faktor untuk
memperoleh film hasil radiografi dengan kualitas yang baik, yaitu distorsi
minimum, definisi yang tajam, kontras tinggi, dan densitas yang cukup. Faktor-
faktor tersebut dapat dicapai dengan memilih secara benar jenis film, intensifying
screen, sumber radiasi dan energinya, jarak sumber ke film, geometri penyinaran
cara mengendalikan hamburan dan lain-lain.
4.1.1. Las Circum Ferential
Berdasarkan jumlah dinding yang dilalui radiasi dan jumlah dinding yang
diperiksa pada film untuk diinterpretasi, teknik penyinaran dibagi atas teknik
SWSI (single wall single image), teknik DWSI (Double Wall Single Image).
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 43
4.1.1.1. Single Wall Single Image (SWSI)
Teknik Single Wall Single Image merupakan cara penyinaran dengan
melewatkan radiasi pada satu dinding las benda uji dan pada film tergambar satu
bagian dinding las untuk diinterpretasi. Di dalam teknik ini terdapat tiga alternatif
yaitu sumber diletakan di dalam benda uji (internal source technique), sumber
diletakan di luar benda uji (internal film technique) dan sumber diletakan di
sumbu benda uji untuk mendapatkan hasil radiografi sekeliling benda uji dengan
sekali tembak (panoramic technique).
4.1.1.2. Double Wall Single Image (DWSI)
Pada benda uji yang tidak dapat diradiografi dengan teknik single wall
single image maka dapat digunakan teknik double wall single image. Teknik ini
dapat dilakukan dengan teknik kontak, yaitu sumber diletakan di dekat permukaan
benda uji (menempel) dan film diletakan pada sisi lainnya. Teknik ini dapat
dilakukan apabila diameter benda uji sama atau lebih besar dari SFD minimal.
4.1.1.3. Double Wall Double Image
Untuk material dan las yang diameter luarnya kurang dari 3,5 inchi. Teknik
ini merupakan teknik penyinaran dengan cara meletakkan sumber radiasi
sedemikian rupa sehingga radiasi menembus kedua dinding benda uji dan pada
film tergambar kedua dinding las tersebut. Terdapat dua metode penyinaran pada
teknik penyinaran DWDI, yaitu metode elips dan metode superimpose.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 44
Penyinaran dengan metode elips dilakukan dengan menggeser sumber
radiasi dari bidang normalnya pada jarak P yang ditentukan dengan persamaan,
P =15
SFD+2L
dimana L adalah lebar lasan dan SFD adalah SFD normal.
Waktu penyinaran metode elips dapat ditentukan dengan persamaan,
t=(SFDellips
SFDgrafik)
2EmA
Sedangkan SFD Elips ditentukan dengan rumus phitagoras berikut.
SFDellips=√SFD2+P2
4.1.2. Las T joint
Pada sambungan T arah radiasi memiliki pengaruh yang berarti pada hasil
pengujian radiografi, karena itu perlu menentukan standar arah radiasi. Penentuan
sudutnya tergantung dari jenis lasan T, misalnya sambungan T dengan pengelasan
100% penetrasi pojok2. Penyinaran dapat dilakukan dengan membentuk sudut 15o
dan bahkan dapat lebih kecil dari 15o sepanjang standing leg tidak bertumpuk
(superimposed) dengan pojoknya (Sumber Radiasi dan Peralatan Radiografi,
2003). Apabila sudut terlalu besar maka radiasi akan menembus bagian bawah
standing leg yang berakibat salah interpretasi pada gambar yang dihasilkan seolah
ada cacat incomplete corner penetration. Penyinaran dapat juga dilakukan dengan
sudut 30o dan 45o tergantung pada bentuk alurnya.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 45
4.1.3. Las Nozel
Pada pengujian radiografi las nozel sumber radiasi diletakkan sedemikian
sehingga sumbu berkas membentuk sudut kira-kira 7o dengan dinding vertical
nozel.
4.1.4. Teknik Film Ganda
Teknik ini biasa dilakukan untuk proses radiografi material yang
mempunyai perbedaan tebal yang besar. Prinsip dari metode ini adalah
menggunakan film dengan kecepatan berbeda yang dimasukan dalam satu kaset.
Penggunaan film dengan kecepatan yang berbeda tersebut dapat dilakukan
dengan menggunakan screen maupun tidak menggunakan screen.
4.2. Film Radiografi
Gambar 4.1. Film radiografi
X-ray films atau film radiografi secara umum terdiri dari dua bagian pokok
yaitu bahan dasar (base) dan emulsi. Bahan dasar film radiografi adalah bahan
transparan (bening) yang terbuat dari selulosa. Satu atau kedua permukaannya
dilapisi oleh emulsi yang sensitif terhadap radiasi pengion maupun cahaya tampak
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Bahan Dasar
EmulsiLapisan Perekat
Lapisan Pelindung
Radiografi | 46
dengan ketebalan 0,0005 inch. Fungsi bahan dasar ini adalah untuk memberikan
struktur yang kokoh dan fleksibel sebagai tempat untuk dilapiskannya emulsi serta
mempertahankan bentuk dan ukuran selama pemakaian dan pemrosesan agar
terhindar dari terjadinya distorsi. Antara bahan dasar film dan emulsi terdapat
lapisan perekat yang disebut dengan Adhesive Layer. Sedangkan, lapisan terluar
film merupakan lapisan pelindung yang berfungsi untuk melindungi emulsi dalam
gelatin dari goresan, tekanan dan kontaminasi (The Collaboration for NDT
Education. 2010. Radiography).
Emulsi adalah inti dari film radiografi. Emulsi adalah tempat terjadinya
interaksi antara bahan aktif film dengan radiasi pengion atau cahaya tampak.
Emulsi terdiri dari campuran homogen gelatin (bahan bening, lentur dan tembus
cahaya) dan kristal perak halida (bahan aktif emulsi film). Bahan aktif emulsi film
terdiri dari 95% perak bromida (AgBr) dan 5% perak iodida (AgI). Gelatin
berfungsi menjaga agar kristal perak halida dapat menyebar secara merata
sedangkan kristal perak halida berfungsi menghasilkan pembentukan gambar pada
film hasil radiografi.
4.3. Proses Pembentukan Gambar pada Film Radiografi
Saat X-ray, gamma ray atau cahaya tampak mengenai butiran perak halida
yang sensitif pada bagian emulsi, beberapa ion Br - dibebaskan dan ditangkap
oleh ion Ag +. Perubahan ini menghasilkan gambar laten yang merupakan proses
alamiah sederhana yang tidak bisa dideteksi secara fisik. Butiran yang telah
disinari oleh X-ray, gamma ray atau cahaya tampak menjadi lebih sensitif dalam
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 47
proses reduksi pada saat dicelupkan larutan kimia (developer), dan hasil dari
reaksi tersebut berwarna hitam keperakan. Butiran perak ini menahan gelatin pada
kedua sisi bahan dasar, proses ini membentuk gambar hasil penyinaran.
4.4. Klasifikasi Film Radiografi
Film radiografi diklasifikasikan dengan cara mengkombinasikan faktor-
faktor dan karakteristik film. Contoh klasifikasi film dapat dilihat pada tabel 4.1.
(Pusdiklat BATAN. 2002. NDT Umum) berikut.
Tabel 4.1. Klasifikasi film menurut standard ASME V (ASTM)Kelas Kecepatan Kontras Grainess
Spesial Tinggi Sangat Tinggi Sangat RendahI Rendah Sangat Tinggi Sangat RendahII Sedang Tinggi RendahIII Tinggi Sedang TinggiW-AW-BW-C
Setiap perusahaan film memproduksi berbagai macam jenis film yang
dibedakan menjadi dua, yaitu
1). Film screen fluorescent yaitu film yang dalam penggunaannya memerlukan
screen pengintensif fluorescent dan dapat menghasilkan film dengan
penyinaran yang minimum.
2). Film langsung yaitu film yang dalam penggunaannya tidak memerlukan
screen atau untuk penyinaran menggunakan screen Pb.
Beberapa jenis film radiografi industri serta klasifikasinya dapat dilihat pada tabel
di dalam lampiran 2.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 48
4.5. Pemilihan Film Radiografi
Pemilihan film untuk radiografi tergantung pada beberapa faktor yang
berbeda. Faktor tersebut harus dipertimbangkan saat memilih film dan
mengembangkan teknik radiografi. Faktor-faktor tersebut dijelaskan sebagai
berikut.
1). Komposisi, bentuk dan ukuran dari bagian yang akan diperiksa. Pada
beberapa kasus, dipertimbangkan pula berat dan lokasinya.
2). Tipe dari radiasi yang digunakan, seperti sinar-X dari sistem pembangkit
sinar-X atau sinar gamma dari sumber radioaktif.
3). kV yang tersedia dari pesawat sinar-X atau intensitas dari radiasi gamma
4). Tingkatan detail dari gambar hasil radiografi atau dilihat dari sisi kecepatan
film dalam membentuk gambar dan segi ekonomi.
Gambar 4.2. Exposure Chart untuk jenis film D7
Pemilihan film untuk radiografi pada benda uji tertentu tergantung dari
ketebalan dan jenis material yang diuji serta rentang kV yang tersedia pada mesin
sinar-X. Pemilihan film juga tergantung kepada kualitas radiografi yang
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 49
diinginkan dan waktu penyinaran. Jika kualitas radiografi yang diinginkan
berkualitas tinggi, maka digunakan film lambat (film dengan butiran lebih halus)
harus digunakan. Jika menginginkan waktu penyinaran yang pendek maka
digunakan film cepat.
Jika pertimbangan waktu dianggap lebih penting, penggunaan screen
fluorescent akan memberikan waktu penyinaran yang sangat pendek. Namun
dalam menggunakan screen ini harus dipertimbangkan jenis film yang digunakan
dalam kaitannya dengan penyerapan terhadap spektrum cahaya oleh film ini
dikarenakan tidak semua screen fluorescent memancarkan warna cahaya yang
sama. Film perak halida standar, peka terhadap warna biru tetapi tidak peka
terhadap cahaya hijau, disebut blue-sensitive film. Untuk panduan pemilihan film
dapat dilihat pada lampiran 2.
4.6. Pengepakan Film
Film radiografi dapat dipesan dalam berbagai paket. Sebagian besar dipesan
dalam bentuk dasar berupa lembaran dalam sebuah boks. Dalam proses persiapan
sebelum digunakan, setiap lembar harus dikeluarkan dari boks dan dimasukkan ke
dalam kaset atau wadah film (film holder) di dalam ruang gelap (dark room)
untuk melindunginya dari paparan cahaya. Lembaran film radiografi tersedia
dalam berbagai ukuran dengan atau tanpa kertas pemisah di tiap lembarnya.
Kertas pemisah harus dilepas sebelum film dimasukkan ke dalam wadah film.
Banyak pengguna mengetahui manfaat kertas pemisah sebagai pelindung film dari
goresan dan kotoran.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 50
Film radiografi untuk industri juga tersedia berupa lembaran film yang
dibungkus dengan amplop tipis yang kedap cahaya, sehingga film dapat langsung
digunakan untuk keperluan radiografi tanpa perlu memindahkannya ke dalam
kaset maupun wadah film. Pada amplop pembungkus film tersedia bidang
sobekan sehingga memudahkan proses pengeluaran film untuk dicuci. Film yang
berada dalam amplop juga terlindung dari bekas jari tangan yang menempel
maupun kotoran.
Paket film radiografi juga tersedia dalam bentuk gulungan (rolls) yang dapat
dipotong dalam berbagai ukuran panjang. Ujung dari gulungan dilapisi dengan
selotip elektrik (electrical tape) di ruang gelap. Proses radiografi pada area las
atau sambungan panjang yang melingkar seperti pada sambungan alumunium
pada badan pesawat, ukuran film yang panjang akan memberikan berbagai
manfaat dari segi waktu dan ekonomi. Film diletakkan di luar melingkari badan
pesawat dan sumber radiasi diletakkan di dalam di pusat badan pesawat, sehingga
proses penyinaran bisa dilakukan dalam satu kali tembak.
Paket film radiografi juga dapat dipesan dalam bentuk film ganda (film
sandwitched) diantara skrin timbal. Skrin berfungsi untuk melindungi film dari
hamburan balik sinar-X atau radiasi gamma dengan energi di bawah 150 keV
dengan intensifikasi skrin di atas 150 keV.
4.7. Penanganan Film
Film radiografi harus ditangani secara hati-hati untuk menghindari adanya
cacat fisik yang bisa berasal dari tekanan, tumbukan, gesekan dan sebagainya.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 51
Dalam penanganannya, film harus mendapat tekanan yang merata di semua
permukaan. Jika wadah film mendapat tekanan tinggi di salah satu bagian, maka
bagian tersebut akan memberikan densitas yang lebih tinggi setelah diproses
seperti bercak yang hitam dan bila tepat berada pada gambar area inspeksi, maka
gambar tersebut menjadi tidak terbaca. Hal-hal penting tersebut patut diperhatikan
dalam menangani paket film radiografi yang berupa lembaran dalam amplop tipis
kedap cahaya.
Bekas kerutan dari tangan yang lembap atau terkontaminasi dengan cairan
kimia pada film radiografi harus dihindari dengan cara memegang tepi pada kedua
sisi menggunakan tangan. Selalu sediakan kain lap untuk mengeringkan tangan.
Untuk mencegah masalah tersebut, dapat juga digunakan amplop sampai film
dikeluarkan untuk diproses lebih lanjut.
Hal yang penting untuk diperhatikan adalah menghindari gesekan akibat
tarikan saat mengeluarkan film dari dalam karton, boks, wadah film maupun kaset
yang dapat menimbulkan bekas melingkar atau yang menyerupai pohon berwarna
hitam pada film setelah diproses.
4.8. Pemrosesan Film
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, film radiografi terdiri atas bagian
transparan, bahan dasar dengan emulsi di salah satu atau kedua sisinya. Emulsi
terdiri dari gelatin yang mengandung bagian mikroskopis, kristal perak halida
yang peka terhadap radiasi seperti perak bromida dan perak klorida. Saat sinar-X,
sinar gamma atau cahaya tampak mengenai butiran kristal, beberapa ion Br –
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 52
terlepas dan ditangkap oleh ion Ag + . Dalam radiografi kondisi ini mengakibatkan
timbulnya gambar laten (gambar yang tidak tampak) karena butiran tersebut
berubah dan menjadi tidak bisa dideteksi secara kasat mata. Keadaan ini membuat
butiran perak halida menjadi lebih sensitif jika bereaksi dengan developer.
Saat film diproses, film akan mengalami perlakuan dengan beberapa larutan
kimia sesuai dengan waktu tertentu. Secara mendasar pemrosesan film mencakup
lima langkah sebagai berikut.
1). Development atau pengembangan
Larutan pengembang memberikan elektron untuk mengubah butiran perak
halida menjadi perak metalik. Butiran yang telah mengalami penyinaran
radiasi mengalami proses pengembangan yang lebih cepat. Akan tetapi, jika
membiarkan film terlalu lama dalam larutan developer, maka semua ion perak
akan berubah menjadi logam perak. Untuk itu, dibutuhkan temperatur yang
terkendali agar butiran perak yang tidak terkena paparan radiasi tetap menjadi
butiran perak halida.
2). Stopping the development
Stop bath secara sederhana menghentikan proses pengembangan atau
development dengan cara membersihkan cairan developer dari film dengan
menggunakan air.
3). Fixing
Kristal perak halida yang tidak terkena paparan radiasi akan dibuang oleh
cairan fixer pada fixing bath. Fixer hanya akan melepaskan kristal perak
halida dan meninggalkan logam perak di belakangnya.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 53
4). Washing
Film dicuci dengan air agar bersih dari semua larutan kimia.
5). Drying
Film dikeringkan untuk dibaca dan dianalisa lebih lanjut.
Gambar 4.3. Perbedaan film sebelum dan setelah diproses
Pemrosesan film dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi
larutan, suhu, waktu pencucian dan agitasi atau gerakan film pada saat pencucian.
Setelah proses pencucian selesai baik secara manual dengan tangan maupun
secara otomatis dengan mesin, dibutuhkan konsistensi yang tinggi dan kendali
mutu untuk menjaga kehandalan radiograf.
4.9. Densitas Radiografi (Radiography Density)
Densitas film adalah ukuran tingkat kegelapan dari suatu film (The
Collaboration for NDT Education. 2010. Radiography). Secara teknik, hal ini
disebut transmitted density yang terjadi pada film berbahan dasar transparan yang
diukur sejak saat cahaya ditransmisikan melewati film. Densitas merupakan
fungsi logaritma yang menjelaskan suatu perbandingan dari dua pengukuran,
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
PROCESSED FILMUNPROCESSED FILM
Radiografi | 54
secara spesifik merupakan perbandingan antara intensitas cahaya yang masuk ke
film (I0) terhadap intensitas cahaya yang keluar melewati film (It).
D=logI 0
I t
Tabel berikut menunjukkan hubungan antara jumlah cahaya yang
ditransmisikan dengan densitas film terhitung.
Tabel 4.2. Hubungan antara dengan transmitted light dengan film densityTransmittance
(I0/It)Percent
TransmittanceFilm Density
Log(I0/It)1.0 1.0 1.0
100% 100% 100%0 0 0
0.1 0.1 0.110% 10% 10%
1 1 10.01 0.01 0.011% 1% 1%
Dari tabel 4.2 dapat dilihat bahwa saat densitas menunjukkan harga sebesar
2,0, prosentase dari cahaya masuk yang berhasil keluar menembus film hanya
sebesar 1%. saat densitas menunjukkan harga sebesar 4,0, prosentase dari cahaya
masuk yang berhasil keluar menembus film hanya sebesar 0,01%. Standar
densitas film hasil penyinaran radiasi untuk keperluan industri dapat diterima jika
nilai densitas menunjukkan angka 2,0 sampai 4,0. Jika ditemui densitas sebesar
4,0 dibutuhkan cahaya yang sangat terang untuk dapat membaca film tersebut.
Kontras film meningkat sejalan dengan meningkatnya densitas, jadi secara teori
semakin tinggi densitas menunjukkan kontras yang semakin baik. Baru-baru ini
dengan adanya penerapan teknologi digital dalam menganalisa film hasil
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 55
radiografi, sangat dimungkinkan untuk membaca dan menganalisa lebih detail
film dengan densitas antara 4,0 sampai 6,0.
Densitas film diukur dengan alat yang disebut densitometer. Secara
sederhana, densitometer memiliki sensor fotoelektrik (photoelectric sensor) yang
dapat menghitung banyaknya cahaya yang ditransmisikan melewati selembar film.
Film diletakkan di antara sumber cahaya dengan sensor dan pembacaan densitas
dilakukan oleh instrumen.
4.10. Sensitivitas Radiografi (Radiographic sensitivity)
Sensitivitas radiografi merupakan ukuran kualitas dari suatu gambar yang
terkait dengan detail dan cacat terkecil yang bisa diamati. Sensitivitas radiografi
tergantung pada dua variabel, yaitu kontras dan definisi yang ditunjukkan pada
gambar 4.4 (The Collaboration for NDT Education. 2010. Radiography).
Gambar 4.4. Sensitivitas radiografi merupakan fungsi dari kontras dan definisi
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 56
4.10.1. Kontras Radiografi (Radiographic contrast)
Kontras radiografi merupakan derajat densitas perbedaan antara dua area
pada gambar radiografi (The Collaboration for NDT Education. 2010.
Radiography). Kontras memudahkan identifikasi ciri-ciri yang berbeda pada area
inspeksi seperti goresan, patahan dan sebagainya. Gambar di bawah menunjukkan
perbedaan dua film hasil radiografi dengan obyek yang sama yaitu stepwedge.
Gambar radiografi yang atas memiliki kontras yang lebih tinggi, sedangkan
gambar yang bawah memiliki kontras yang lebih rendah. Saat keduanya disinari
pada material dengan ketebalan yang sama, gambar dengan kontras yang tinggi
memberikan perubahan densitas radiografi yang mencolok. Pada kedua gambar
terdapat lingkaran kecil dengan densitas yang sama. Lingkaran ini lebih mudah
diamati pada gambar radiografi dengan kontras yang tinggi.
Gambar 4.5. Gambar radiografi dengan kontras tinggi dan rendah
Ada dua hal yang mempengaruhi kontras radiografi , yaitu subyek kontras
dan detektor kontras atau film radiografi itu sendiri.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 57
4.10.1.1. Subyek Kontras
Subyek kontras merupakan perbandingan intensitas radiasi yang
ditransmisikan melewati area berbeda dari maerial yang diinspeksi (The
Collaboration for NDT Education. 2010. Radiography). Hal ini tergantung pada
kemampuan serapan material yang berbeda-beda, panjang gelombang radiasi dan
intensitas radiasi serta hamburan balik radiasi (back scattering).
Perbedaan material dalam menyerap radiasi, berakibat pada tingkat kontras
film radiografi. Perbedaan ketebalan atau massa jenis material yang lebih besar,
akan memberikan perbedaan densitas radiografi atau kontras yang semakin besar.
Akan tetapi, dari satu obyek material bisa dihasilkan dua gambar radiografi
dengan kontras yang berbeda. Sinar-X yang ditembakkan dengan kV yang lebih
kecil akan menghasilkan gambar radiografi dengan kontras yang lebih tinggi. Hal
ini terjadi karena energi radiasi yang rendah lebih mudah diserap oleh bahan,
sehingga perbandingan foton yang ditransmisikan melewati material yang tebal
dan tipis akan lebih besar dengan energi radiasi rendah. Untuk lebih jelasnya,
dapat dilihat pada gambar 4.6.
Gambar 4.6. Visualisasi penyinaran radiasi stepwedge dengan kV berbeda
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 58
Secara umum jika senstivitas tinggi, maka latitude akan rendah.
Radiographic latitude merupakan jangkauan ketebalan material yang bisa
tergambar pada film. Hal ini berarti banyaknya area dari ketebalan yang berbeda
akan tampak pada gambar. Gambar radiografi yang baik memiliki kontras dan
latitude yang seimbang, artinya cukup kontras untuk mengidentifikasi ciri-ciri
area inspeksi, tapi juga menyakinkannya dengan latitude yang baik, sehingga
seluruh area dapat diinspeksi dalam satu gambar radiografi.
4.10.1.2. Kontras Film
Kontras film merupakan perbedaan densitas yang dihasilkan oleh setiap tipe
film radiografi yang telah melalu proses radiografi (The Collaboration for NDT
Education. 2010. Radiography). Penyinaran radiasi pada film untuk mendapatkan
film dengan densitas yang lebih tinggi secara umum akan meningkatkan kontras
pada gambar radiografi. Kurva karakteristik film secara umum ditunjukkan pada
gambar di bawah. Kurva ini memberi gambaran tentang respon film terhadap
jumlah penyinaran radiasi. Dari bentuk kurva dapat dilihat bahwa saat film tidak
mengalami interaksi dengan foton, kurva memiliki tingkat kemiringan yang
rendah. Pada daerah kurva ini, perubahan penyinaran radiasi yang besar hanya
akan memberi sedikit perubahan densitas film, sehingga sensitivitas film relatif
rendah. Hal ini dapat dilihat dengan mengganti penyinaran relatif (relative
exposure) dari 0,75 menjadi 1,4 hanya akan mengubah densitas film dari 0,2
menjadi sekitar 0,3. Saat densitas film bernilai di atas 2,0, kurva karakteristik dari
hampir semua film memiliki tingkat kemiringan maksimal. Pada daerah kurva ini,
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 59
perubahan penyinaran radiasi yang kecil hanya akan memberikan perubahan
densitas film yang cukup besar, sehingga sensitivitas film relatif tinggi. Hal ini
dapat dilihat dengan mengganti penyinaran relatif (relative exposure) dari 2,4
menjadi 2,6 akan mengubah densitas film dari 1,75 menjadi 2,75. Secara umum
densitas tertinggi film radiografi yang dapat dilihat atau diukur dengan baik
memiliki tingkat kontras tertinggi dan berisi kumpulan informasi yang berguna.
Gambar 4.7. Kurva karakteristik film
Skrin timbal atau lead screens dengan jangkauan ketebalan dari 0,004
sampai 0,015 inch secara umum akan mengurangi hamburan balik radiasi dengan
tingkat energi di bawah 150 kV. Di atas tingkat energi ini, skrin timbal sudah
tidak bekerja sebagaimana mestinya dan cenderung meloloskan paparan radiasi ke
dalam film, sehingga akan meningkatkan densitas dan kontras gambar radiografi.
Fluorescent screens berpendar saat terkena paparan radiasi sehingga cahayanya
akan meningkatkan kontras film.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 60
4.10.2. Definisi Radiografi (Radiographic Definition)
Definisi radiografi merupakan perubahan kekasaran yang terjadi dari satu
area densitas radiografi ke area yang lain (The Collaboration for NDT Education.
2010. Radiography). Definisi juga memudahkan identifikasi ciri-ciri yang berbeda
pada area inspeksi seperti goresan, patahan dan sebagainya, tetapi dengan cara
yang berbeda dari kontras. Pada gambar 4.8, gambar radiografi yang atas
memiliki tingkat definisi yang lebih tinggi, sedangkan gambar radiografi yang
bawah memiliki tingkat definisi yang lebih rendah. Pada gambar radiografi
dengan definisi tinggi, perubahan ketebalan stepwedge ditandai dengan perubahan
densitas secara seketika dan lingkaran kecil dapat diamati dengan mudah. Detail
yang tergambar pada hasil penyinaran merupakan fungsi dari perubahan ketebalan
pada stepwedge. Dengan kata lain dihasilkan gambar yang tepat sesuai dengan
stepwedge. Pada gambar kualitas rendah, tidak bisa dihasilkan gambar stepwedge
secara jelas. Garis tepi antar tingkat ketebalan pada stepwedge tergambar kabur,
ditunjukkan dengan perubahan yang bertahap dari densitas tinggi ke rendah.
Gambar 4.8. Gambar radiografi dengan definisi tinggi dan rendah
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 61
Faktor geometri dari peralatan dan pengaturan radiografi serta faktor film
dan skrin berpengaruh terhadap definisi radiografi. Faktor geometri serta faktor
film dan skrin dijelaskan sebagai berikut.
4.10.2.1. Faktor Geometri (Geometric Factors)
Untuk menghasilkan tingkat definisi yang tinggi, focal spot atau ukuran
sumber sebaiknya sekecil mungkin, jarak sumber ke detektor yaitu film sebaiknya
sejauh mungkin, dan jarak material ke film harus sedekat mungkin. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.9 (The Collaboration for NDT Education.
2010. Radiography).
Gambar 4.9. Beberapa gambar radiografi dari susunan sumber, material danfilm serta ukuran focal spot yang berbeda
Sudut antara arah radiasi dengan ketidaksempurnaan pada material juga
mempengaruhi definisi. Jika arah radiasi paralel dengan tepi atau searah dengan
ketidaksempurnaan material, maka bentuk ketidaksempurnaan yang tepat dan
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 62
tajam akan tergambar pada film. Sedangkan, jika arah radiasi tidak paralel dengan
ketidaksempurnaan material tersebut, maka bentuk ketidaksempurnaan mungkin
tergambar kurang sesuai dengan bentuk aslinya, bayangannya keluar dari film
atau tergambar dengan definisi rendah.
Gambar 4.10. Pencitraan cacat pada film dengan sudut penyinaran yang berbeda
Perubahan ketebalan atau massa jenis material yang mendadak akan tampak
lebih jelas pada gambar radiografi dibanding dengan perubahan secara perlahan.
Sebagai contoh, sebuah bentuk bola. Bagian tengah merupakan bagian yang
paling tebal dan ketebalan tersebut berangsur-angsur berkurang mendekati tepi
bola. Gambar radiografi yang terbentuk dari bola akan susah diamati untuk
menentukan tepi dari bola tersebut.
Yang terakhir, dengan adanya pergerakan sumber, detektor atau film dan
material yang akan diinspeksi, maka definisi dari gambar radiografi yang
dihasilkan akan mengalami penurunan. Seperti pada teknik fotografi yang dikenal
secara umum, obyek fotografi yang bergerak akan menghasilkan gambar yang
kabur. Getaran dari luar pada ketiga indikator tersebut juga bisa mempengaruhi
gambar hasil radiografi.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 63
4.10.2.2. Faktor Film dan Skrin (Film and Screen Factors)
Butiran film yang halus mempunyai kemampuan dalam menghasilkan
gambar dengan tingkat definisi yang lebih tinggi dibanding dengan butiran film
yang kasar (The Collaboration for NDT Education. 2010. Radiography). Panjang
gelombang radiasi juga mempengaruhi terlihatnya butiran film pada gambar
radiografi. Untuk panjang gelombang radiasi yang lebih pendek, daya tembus
meningkat dan butiran film akan tampak lebih jelas. Selain itu, terlalu lama
memproses film dalam developer juga dapat membuat butiran film terlihat kasar
pada gambar radiografi.
4.11. Ketidaktajaman Geometri (Geometric Unsharpness)
Ketidaktajaman geometri berarti hilangnya definisi yang merupakan hasil
faktor geometri dari peralatan dan pengaturan radiografi. Ini terjadi karena radiasi
tidak diatur dari satu titik, tetapi cenderung berasal dari suatu luasan area. Gambar
4.11 menunjukkan dua ukuran sumber yang berbeda, jalannya radiasi dari tepi
sumber ke tepi area inspeksi pada material, lokasi paparan radiasi pada film dan
profil densitas pada film. Pada gambar sebelah kiri, radiasi dihasilkan dari sumber
yang berukuran sangat kecil, hampir menyerupai sebuah titik. Selama radiasi yang
dikeluarkan berasal dari satu titik yang sama, maka ketidaktajaman geometri dapat
dihindari. Pada gambar sebelah kanan, sumber radiasi berukuran lebih besar,
jalannya radiasi berbeda dari sumber titik dan mengakibatkan tepi dari cacat pada
material menjadi kabur.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 64
Gambar 4.11. Pencitraan cacat pada film dengan ukuran sumber radiasi yang berbeda
Tiga faktor untuk mengendalikan ketidaktajaman geometri, yaitu ukuran
sumber, jarak sumber ke material atau Source To Object Distance (SOD) dan
jarak material ke film. Ukuran sumber dapat dilihat pada spesifikasi sistem
pembangkit sinar-X atau kamera gamma. Tabung pesawat sinar-X digunakan
untuk keperluan industri pada umumnya berukuran 1,5 mm2 tetapi sistem
mikrofokusnya memiliki ukuran titik dengan jangkauan 30 micron. Dengan
mengecilnya ukuran sumber, ketidaktajaman geometri juga menurun. Untuk
ukuran sumber yang tidak bisa diubah, ketidaktajaman geometri dapat diturunkan
dengan cara menambah jarak dari sumber ke material, tetapi hal ini akan
mengurangi intensitas radiografi.
Jarak material ke film dijaga sekecil mungkun untuk meminimalisir
ketidaktajaman. Ketika dijumpai keadaan dimana film tidak bisa didekatkan
dengan material, maka dapat digunakan teknik perbesaran geometri.
Standar yang digunakan dalam radiografi di industri membatasi adanya
ketidaktajaman geometri. Secara umum, ketidaktajaman geometri hanya
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 65
diperbolehkan sebesar 1/100 dari ketebalan material sampai maksimum 0,04 inch.
Angka ini merupakan besarnya bayangan penumbra pada gambar radiografi.
Selama bayangan penumbra memiliki area yang lebih lebar dari gambar di bawah,
maka akan sangat sulit untuk mengukurnya pada gambar radiografi. Besarnya
bayangan penumbra dapat dihitung dengan syarat ukuran sumber (source focal-
spot size) diketahui. Persamaannya dijelaskan sebagai berikut.
1). Untuk keadaan dimana film diletakkan dekat dengan material.
Gambar 4.12. Pencitraan penumbra untuk posisi film dekat dengan material
U g=s×td
dengan,
s = source focal-spot size
d = the thickness of the object
t = distance from the source to front surface of the object
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 66
2). Untuk keadaan dimana film diletakkan jauh dengan material.
Gambar 4.13. Pencitraan penumbra untuk posisi film jauh dari material
U g=s×ba
s = source focal-spot size
a = distance from x-ray source to front surface of material/object
b = distance from the front surface of the object to the detector
4.12. Pembacaan Film Radiografi
Gambar radiografi dari film yang telah disinari oleh sinar-X atau sinar
gamma secara umum dilihat menggunakan kotak cahaya (light-box) atau biasa
disebut dengan viewer. Sekarang telah dikembangkan penerapan teknologi digital
menggunakan monitor berevolusi tinggi untuk membaca radiografi. Kondisi
pencahayaan sangat penting saat menginterpretasi sebuah gambar radiografi.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 67
Kondisi ini juga dapat memperjelas atau memperburam detail yang sangat halus
pada gambar radiografi.
Sebelum memulai proses evaluasi, perlu disiapkan terlebih dahulu peralatan
untuk membaca film dan area kerja. Area kerja harus bersih dan bebas material
yang dapat mengganggu. Kaca pembesar, masker dan penanda film (film markers)
harus dekat dengan tangan. Sarung tangan harus tersedia dan dipakai untuk
menghindari bekas sidik jari pada film. Tingkat penerangan (light levels) ruang
pembacaan film harus rendah (mendekati kegelapan). Sesuai rekomendasi, jika
diukur harus lebih rendah dari 2 fc. Cahaya sekitar setidaknya harus sama dengan
cahaya pada area inspeksi dalam film yang berasal dari viewer. Penerangan ruang
harus dirancang sedemikian rupa sehingga tidak ada pantulan dari permukaan film
saat proses pembacaan film berlangsung.
Viewer harus bersih dan dapat bekerja dengan baik. Ada empat jenis viewer,
yaitu strip viewers, area viewers, spot viewers, serta kombinasi dari spot dan area
viewer. Viewer film radiografi harus mempunyai sumber cahaya yang bisa diatur
tingkat penerangannya dan sistem pendingin untuk mengantisipasi panas dari
sumber cahaya yang dapat merusak struktur film radiografi. Saat densitas
menunjukkan harga sebesar 2,0, prosentase dari cahaya masuk yang berhasil
keluar menembus film hanya sebesar 1%. saat densitas menunjukkan harga
sebesar 4,0, prosentase dari cahaya masuk yang berhasil keluar menembus film
hanya sebesar 0,01%. Dengan rendahnya tingkat penyinaran radiasi yang berhasil
menembus film, dibutuhkan penerangan yang baik dari viewer untuk bisa
membaca gambar radiografi pada film.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 68
Proses radiografi harus dilakukan sesuai dengan kode dan prosedur tertulis,
menurut dokumen perjanjian kerja. Dokumen tersebut harus tersedia di area
pembacaan. Selain itu, berbagai literatur pendukung perlu disediakan saat
mengevaluasi gambar radiografi. Pertama, kualitas film radiografi harus bisa
diterima sesuai dengan prosedur. Hal tersebut harus diverifikasi bahwa gambar
radiografi yang dihasilkan menunjukkan densitas pada tipe film yang diminta dan
sesuai dengan dokumen perjanjian kerja. Hal ini juga harus diverifikasi dengan
indikator untuk menjaga kualitas film yang digunakan (penetrometer) dan
menunjukkan tingkat sensitivitas yang sesuai dengan indikator tersebut.
Selanjutnya gambar radiografi harus dicek untuk memastikan ada tidaknya artifak
yang dapat menutupi ketidaksempurnaan (discontinuities) gambar area inspeksi
pada film radiografi. Teknisi harus melakukan proses standar untuk mengevaluasi
gambar radiografi agar tidak melakukan kesalahan dalam membaca film.
Setelah proses tersebut dilalui, dilaukan proses interpretasi. Proses
interpretasi film radiografi membutuhkan kemampuan dalam mengkombinasikan
ketajaman penglihatan dengan pengetahuan tentang material, proses perlakuan
material dan beberapa jenis diskontinyuitas (discontinuities). Fungsi, lingkungan,
letak dan beban yang pernah diterima oleh bagian yang diinspeksi akan membantu
proses interpretasi. Posisi membaca (misalnya dari kiri ke kanan, dari atas ke
bawah) juga sangat mempengaruhi hasil pretasi untuk menghindari terjadinya
pembacaan yang salah. Kemampuan untuk menginterpretasi film bersifat
individual yang secara umum tergantung pada pengalaman kerja. Pikiran dan mata
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 69
membutuhkan istirahat singkat saat proses interpretasi berlangsung agar terhindar
dari kelelahan yang bisa menyebabkan kesalahan interpretasi film.
Saat membaca gambar area inspeksi pada film radiografi, teknik seperti
menggunakan sumber cahaya yang kecil dan menggeser film radiografi hingga
mengarah pada sumber cahaya tersebut atau mengganti intensitas penerangan
sumber cahaya akan membantu radiografer untuk mengidentifikasi dengan baik.
Kaca pembesar juga bisa berguna untuk melihat area inspeksi agar tampak lebih
besar dan mudah diidentifikasi. Melihat obyek yang diinspeksi juga membantu
untuk memahami detail dari gambar radiografi.
Kemampuan interpretasi pada sebuah gambar radiografi akan meningkat
seiring dengan berjalannya waktu. Dengan menggunakan peralatan yang tepat dan
konsisten dalam mengembangkan kemampuan evaluasi film, kemampuan
interpretasi radiografer akan meningkat dalam mengidentifikasi kemungkinan
terjadinya cacat pada obyek inspeksi.
4.13. Kendali Mutu Radiografi (Controlling Radiographic Quality)
Salah satu metode untuk menjaga kualitas gambar radiografi adalah
menggunakan Image Quality Indicators (IQIs) (Pusdiklat BATAN. 2002. NDT
Umum). IQIs disebut juga penetrameter, memberi informasi tentang sensitifitas
kontras dan definisi dari gambar radiografi. IQI memberi indikasi bahwa sejumlah
perubahan yang bergantung pada ketebalan material dapat dideteksi dalam gambar
radiografi, dan gambar radiografi tersebut memiliki tingkat definisi yang
diharapkan sehingga perubahan densitas tidak kabur oleh ketidaktajaman
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 70
(unsharpness). Tanpa suatu referensi, konsistensi dan kualitas, cacat pada obyek
inspeksi tidak dapat diinspeksi.
Image Quality Indicators (IQIs) memiliki beberapa bentuk dan tipe
tergantung pada berbagai standar atau kode. Secara umum dikenal dua macam
tipe IQI, yaitu tipe lubang (hole-type) atau disebut juga dengan the placard dan
tipe kawat (wire). IQI terbuat dari berbagai macam material, jadi salah satunya
bisa digunakan dengan obyek material radiografi yang memiliki karakteristik
serapan radiasi yang sama.
4.13.1. IQI Tipe Lubang (Hole-Type IQIs)
ASTM Standard E1025 memberi gambaran detail tentang klasifikasi desain
dan kelompok material dari penetrameter tipe lubang (Hole-Type IQIs). E1025
mengelompokkannya berdasarkan karakteristik serapan radiasi. Sistem
pemilihannya tidak diatur secara hukum, sehingga radiografer bebas untuk
menentukan IQI yang cocok digunakan dengan material yang diuji. Pada gambar
di bawah, digunakan IQI berbahan alumunium. Ketebalan penetrameter (dalam se
per ribuan inch) ditandai pada setiap penetrameter dengan angka yang terbuat dari
timbal, seperti gambar penetrameter di bawah memiliki ketebalan 0,005 inch yang
ditandai dengan angka 5.
Tingkatan kualitas gambar atau image quality levels secara umum didesain
menggunakan dua ekspresi berbeda misalnya 2-2T. Ekspresi pertama
menunjukkan ketebalan IQI sebagai representasi area inspeksi. Ekspresi kedua
menunjukkan diameter lubang IQI yang harus tampak pada gambar radiografi dan
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 71
juga menunjukkan ketebalan ganda dari IQI. 2-2T berarti ketebalan IQI
setidaknya 2% dari ketebalan material dan lubang yang besarnya dua kali
ketebalan IQI harus dapat terdeteksi pada gambar radiografi. 2-2T IQI yang
nampak pada gambar radiografi menunjukkan bahwa teknik radiografi yang
diterapkan mampu mendeteksi hingga 2% material yang hilang pada area
inspeksi.
Hal yang harus diingat, jika sensitivitas 2-2T dapat diindikasi pada gambar
radiografi, cacat dan hilangnya material dengan diameter yang sama bisa jadi
tidak nampak. Cacat pada bagian yang diinspeksi mungkin hanya menunjukkan
sedikit perubahan yang sering tidak teramati. Untuk itu, lubang IQI yang tampak
pada gambar radiografi merupakan ukuran atau referensi perubahan terkecil yang
masih mampu ditangkap dengan tejnik radiografi yang digunakan. IQI digunakan
untuk mengidentifikasi kualitas dari teknik radiografi, bukan untuk mengukur
besarnya lubang pada gambar radiografi.
4.13.2. IQI Tipe Kawat (Wire IQIs)
ASTM Standard E747 merupakan referensi inspeksi radiografi pada suatu
material yang menggunakan IQI tipe kawat untuk menjaga kualitas gambar
radiografi. Satu set IQI tipe kawat berisi enam kawat yang disusun dari kawat
berdiameter paling kecil hingga berdiameter paling besar yang dipisahkan dengan
plastik transparan antar kedua kawat yang saling berdekatan. E747 menjelaskan
spesifikasi dari empat set IQI tipe kawat dengan label A, B, C atau D yang
ditunjukkan pada bagian pojok kanan bawah. Angka pada pojok kiri bawah
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 72
merupakan indikasi kelompok material. Penggunaan IQI tipe lubang (misal 2-2T)
dapat diganti dengan IQI tipe kawat untuk tingkat kualitas gambar yang sama.
Ukuran kawat yang sesuai dengan tingkat kualitas IQI tipe lubang dapat
ditemukan pada tabel dalam ASTM E747 atau dapat dihitung menggunakan
persamaan sebagai berikut.
dengan,
F = 0.79 (constant form factor for wire)
d = wire diameter (mm atau inch)
l = 7.6 mm atau 0.3 inch (effective length of wire)
T = Hole-type IQI thickness (mm atau inch)
H = Hole-type IQI hole diameter (mm atau inch)
4.13.3. Penempatan IQI (Placement of IQIs)
Gambar 4.14. Penempatan IQI pada teknik radiografi
IQI sebaiknya ditempatkan di atas obyek material yang diinspeksi dengan
posisi menghadap sumber radiasi. Jika hal ini tidak mungkin dilakukan, maka IQI
dapat ditempatkan di tempat yang sejajar dengan permukaan atas obyek material
dengan posisi film yang dilebihkan dari obyek material dan jarak IQI ke film
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 73
sama dengan ketebalan material. IQI juga sebaiknya ditempatkan sedikit lebih
jauh dari tepi material sehingga setidaknya ketiga tepi dari IQI tampak pada
gambar radiografi.
4.14. Kurva Karakteristik Film (Film Characteristic Curves)
Dalam film radiografi, jumlah foton yang mengenai film sangat menentukan
tingkat densitas film saat faktor-faktor lain seperti waktu pengembangan
(developing time) berharga konstan (Pusdiklat BATAN. 2002. NDT Umum).
Jumlah foton yang mencapai fungsi dari intensitas radiasi dan waktu penyinaran.
Jumlah foton yang mengenai film disebut dengan penyinaran radiasi (exposure).
Berbagai tipe film radiografi memiliki respon yang berbeda-beda terhadap
jumlah penyinaran. Proses pembuatan film secara umum membentuk karakter
film untuk menentukan hubungan antara penyinaran radiasi yang diberikan
kepada film dan densitas film yang dihasilkan. Hubungan ini secara umum
memiliki jangkauan densitas film yang berubah-ubah, jadi data ditampilkan dalam
bentuk kurva. Salah satunya ditunjukkan seperti kurva di bawah. Kurva ini sering
disebut kurva karakteristik film (film characteristic curve), kurva sensitometri
(sensitometric curve), kurva densitas (density curve), atau kurva H dan D (H and
D curve) yang berarti kurva yang hanya bisa dipakai untuk developer Hurter dan
Driffield. Sensitometri meupakan suatu ilmu untuk mengukur respon dari emulsi
fotografi terhadap cahaya atau radiasi.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 74
Gambar 4.15. Kurva karakteristik film Kodak AA400
Kurva ini mengggunakan skala logaritma atau angka yang telah dikonversi
ke dalam satuan logaritma dalam skala linier pada sumbu-x (x-axis). Penyinaran
relatif (relative exposure) adalah perbandingan yang berasal dari dua penyinaran.
Sebagai contoh, jika satu film disinari pada 100 keV untuk arus 6 mAmin dan
film kedua disinari dengan energi yang sama tapi untuk arus 3 mAmin. Pada
gambar di bawah ini menunjukkan tiga kurva karakteristik film yang berbeda.
Untuk gambar sebelah kiri penyinaran relatif menggunakan skala logaritma.
Sedangkan untuk gambar sebelah kanan menggunakan skala linier.
Gambar 4.16. 3 kurva karakteristik film dalam skala logaritma dan skala linier
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 75
Penggunaan skala logaritma untuk penyinaran relatif (relative exposure)
memudahkan dalam membandingkan dua nilai yang berbeda pada kurva
karakteristik. Kurva karakteristik film dapat dipakai untuk mengatur besarnya
penyinaran yang digunakan dalam menghasilkan gambar radiografi dengan
densitas tertentu. Kurva karakteristik film juga dapat dipakai untuk menentukan
besarnya penyinaran guna mendapat densitas gambar radiografi yang sama dari
dua tipe film yang berbeda.
4.14.1. Pengaturan Penyinaran untuk Menghasilkan Densitas Film yang Berbeda
Seandainya film B disinari selama 10 detik dengan arus sebesar 1mA pada
140 keV, dihasilkan densitas sebesar 1,0 pada area inspeksi dalam gambar
radiografi. Tetapi dalam dokumen perjanjian kerja, gambar radiografi bisa
diterima bila area inspeksi memiliki densitas 2,0. Berdasarkan kurva karakteristik,
besarnya penyinaran relatif dapat diatur dan ditentukan untuk mendapatkan
densitas yang aktual dan densitas yang diinginkan, perbandingan kedua besaran
tersebut digunakan untuk mengatur besarnya penyinaran secara aktual.
Gambar 4.17. Kurva karakteristik film pada umumnya
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 76
Berdasarkan grafik, langkah pertama yang dilakukan adalah menentukan
perbedaan antara besarnya penyinaran relatif untuk mendapat densitas yang aktual
dengan besarnya penyinaran relatif untuk mendapat densitas yang diinginkan.
Misal, target densitas radiografi sebesar 2,5 digunakan untuk memastikan bahwa
penyinaran akan menghasilkan densitas radiografi diatas 2,0 sebagai kebutuhan
minimal. Log penyinaran relatif (log relative exposure) dari densitas sebesar 1,0
adalah 1,6, dan log penyinaran relatif (log relative exposure) dari densitas sebesar
2,5 adalah 2,12. Perbedaan dari kedua harga tersebut sebesar 0,5. Gunakan anti
log untuk mengubah harga tersebut dari log penyinaran relatif menjadi bernilai
3,16. Sehingga, penyinaran yang digunakan untuk menghasilkan gambar
radiografi dengan densitas 1,0, dikalikan dengan 3,16 untuk menghasilkan gambar
radiografi dengan densitas yang diinginkan yaitu 2,5. Penyinaran yang pertama
dilakukan dengan 10 mAs, jadi penyinaran yang baru harus dikalikan sebesar 3,16
dari penyinaran pertama atau sebesar 31,6 mAs pada 140 keV.
4.14.2. Pengaturan Penyinaran untuk Tipe Film yang Berbeda
Kegunaan lain dari kurva karakteristik film adalah untuk mengatur
penyinaran saat menggunakan tipe film yang berbeda. Lokasi dari kurva
karakteristik dari film yang berbeda pada sumbu-x berhubungan dengan kecepatan
film. Semakin ke kanan, kurva karakteristik film pada grafik menunjukkan
kecepatan film yang semakin menurun. Hal yang perlu dicatat, dua kurva dari dua
film yang berbeda yang akan digunakan harus dihasilkan dari energi radiasi yang
sama. Bentuk dari kurva karakteristik hampir semuanya sama, tetapi posisi
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 77
terhadap sumbu-x selalu berbeda-beda tergantung pada tipe film, bukan
tergantung pada kualitas paparan radiasi.
Seandainya, gambar radiografi yang dapat diterima memiliki densitas
sebesar 2,5 dihasilkan dari film A yang telah mengalami proses penyinaran
selama 30 detik dengan arus 1 mA pada 130 keV. Dilakukan penembakan ulang
dengan menggunakan film B. Penyinaran dapat diatur dengan metode yang telah
dijelaskan diatas selama kedua film dengan kurva karakteristik yang berbeda
disinari dengan kualitas radiasi yang sama. Sebagai contoh, kurva karakteristik
film A dan film B ditampilkan pada gambar di bawah dalam skala logaritma.
Guna mendapat densitas 2,5 dibutuhkan penyinaran relatif pada film A sebesar
68, sedangkan untuk film B dibutuhkan penyinaran relatif sebesar 140.
Penyinaran relatif pada film B kurang lebih dua kali besarnya penyinaran relatif
pada film A, atau tepatnya sebesar 2,1 kali. Sehingga untuk memproduksi densitas
radiografi 2,5 menggunakan film B, dibutuhkan penyinaran dengan arus dan
waktu sebesar 62 mAs.
Gambar 4.18. Grafik dengan dua kurva karakteristik film yang berbeda
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 78
4.15. Ketidaksempurnaan Film Radiografi
Cacat film hasil radiogafi harus dapat diketahui agar tidak terjadi kesalahan
dalam interpretasi cacat pada material. Cacat film radiografi dapat terjadi akibat
kesalahan di dalam proses penanganan film (loading), pencucian dan
penyimpanan. Berikut adalah beberapa jenis cacat pada film (The Collaboration
for NDT Education. 2010. Radiography).
1). Film Scarches
Goresan pada film terjadi karena emulsi film tergores oleh benda yang
abrasive, kuku jari, dan penanganan yang kasar selama memasukan/mengeluarkan
film ke dalam atau keluar kaset. Film scatches dapat diidentifikasi dengan
memantulkan cahaya pada sudut tertentu terhadap permukaan film.
2). Preassure marks
Noda berwarna putih akibat film tertekan, misalnya film kaset tertekan
benda uji ketika set-up atau tertekan ketikan loading film.
3). Crimp Marks
Noda berbentuk bulan sabit yang terjadi karena film terlipat atau
melengkung tajam saat memegang film. Hal ini biasa terjadi ketika mengeluarkan
film dari kotak, screen, kaset dan hanger. Cimp mark yang terjadi sebelum film
dipapari menghasilkan noda yang berwarna putih, sebaliknya apabila terjadi
setelah film dipapari menghasilkan noda yang berwarna hitam.
4). Static marks
Noda yang terjadi akibat terbangkitnya muatan listrik statis pada film. Ini
disebabkan karena memegang film dengan kasar atau menggerakan film terlalu
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 79
cepat pada saat mengeluarkan atau memasukan film ke dalam atau ke luar kaset.
Dapat juga terjadi akibat terlalu cepat menarik kertas yang menyelimuti film. Di
dalam film radiografi static mark tampak hitam berbentuk seperti cabang pohon,
kaki burung, garis tidak rata atau bintik-bitik hitam yang kasar.
5). Screen marks
Noda pada film radiografi yang terjadi akibat screen Pb tergores atau
terlipat yang menghasilkan noda berwarna hitam. Jika antara screen dan film
menempel benda asing seperti debu, rambut akan menghasilkan noda berwarna
putih.
6). Finger marks
Noda cap jari tangan yang dapat berwarna hitam apabila film yang belum
diproses tersentuh jari yang terkontaminasi dengan bahan kimia dan berwarna
putih apabila film yang belum diproses tersentuh oleh jari yang terkontaminasi oli
atau minyak.
7). Chemical streak
Noda pada film yang tampak bergaris-garis. Pada pemrosesan manual,
streak dapat terjadi jika sebelum pemrosesan bahan kimia tidak dihilangkan dari
penjepit hanger kemudian mengenai film. Noda yang dihasilkan berwarna hitam.
Steak film secara keseluruhan dapat dihasilkan bila:
Film diletakan langsung kedalam air pembilas tanpa pertama kali
meletakannya dilarutan stop bath.
Developer yang terlalu banyak terbawa kedalam fixer.
Agitasi yang kurang saat berada dalam developer.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 80
8). Spotting
Noda pada film yang berupa bintik yang berwarna hitam atau putih, bintik
hitam terjadi jika yang belum diproses terkena larutan fixer, sedangkan bintik
putih terjadi jika film yang belum diproses terkena larutan fixer atau pada film
terdapat bintik air pada permukaan film saat pencucian.
9). Air bells
Disebabkan oleh gelembung yang terdapat pada permukaan film ketika
dicelupkan kedalam developer, menghasilkan bintik putih pada film karena proses
pengembangan terhalang oleh gelembung udara.
10). Dirt
Jika kotoran atau kontaminan lain menumpuk pada permukaan developer,
stop bath atau fixer, maka akan terjadi pola seperti kotoran tersebut yang tampak
pada film. Jika kotorannya adalah buih akan menghasilkan cacat putih yang
disebut white scum.
11). Kissing
Film yang menyentuh film lain menumpuk pada permukaan developer, akan
menghasilkan bintik-bintik noda (block) berwarna putih pada daerah yang
bersentuhan dengan tingkat keparahan tinggi.
12). Ligh exposure
Film tersinari pada saat mengeluarkannya pada ruang gelap yang terlalu
terang atau karena kaset bocor.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi
Radiografi | 81
13). Retikulasi
Film tampak berpola seperti kulit ular atau sarang laba-laba yang
disebabkan perbedaan temperatur pada larutan pemrosesan atau kerena perubahan
temperature yang mendadak.
14). Frilling
Terlepasnya emulsi film dari dasar film yang disebabkan oleh larutan fixer
yang terlalu panas atau larutan fixer lemah.
15). Yellow stain
Cacat film berupa bercak-bercak berwarna kuning, Cacat ini disebabkan
oleh developer lemah. Kesalahan menggunakan stop bath sehingga terbawa
kedalam fixer yang lemah. Cara mengatasinya adalah dengan mengganti larutan
fixer, developer dan menggunakan stop bath atau pembilas dengan hati-hati.
Identifikasi Cacat pada Body Station 1241 Bulkhead Fitting Pesawat Boeing 747-300 dengan Metode Radiografi