KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK...

12
Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412-3258 KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK INSPEKSI PIPA KETEL UAP PEMBANGKIT LISTRIK PLTU BATU BARA Soedardjo PUSAT TEKNOLOGI REAKTOR DAN KESELAMATAN NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL ABSTRAK KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK INSPEKSI PIPA KETEL UAP PEMBANGKIT LISTRIK PLTU BATU BARA. Telah dilakukan kajian aplikasi radiografi Ir 192 dan Se-75, unstuk inspeksi pipa ketel uap industri PLTU batu bara. Kajian difokuskan kepada aspek penumbra, pemilihan pemakaian Ir 192 dan Se 75 oleh para jasa inspeksi dan keinginan pemilik industri, baik dari segi keselamatan, parameter ketebalan pipa, umur paro sumber radiasi, energi sumber radiasi, produktifitas pemakaian sumber radiasi di industri. Hasil kajian menunjukkan bahwa masalah penumbra sangat penting untuk diperhatikan, dari segi keselamatan pemakaian kedua sumber radiasi tersebut ada kelemahannya pada alat engkol dan kunci kamera Gamma. Dari segi parameter ketebalan pipa, Ir 192 dapat digunakan untuk ketebalan bahan dari 20 hingga 80 mm, produktifitas pemakaian kamera Gamma Ir 192 relatif jelek karena kemera Gamma Ir 192 relatif berat jika digunakan untuk inspeksi pipa yang tipis dengan elevasi geometri pipa yang cukup tinggi. Untuk sumber Se 75 dapat digunakan untuk ketebalan bahan dari 10 hingga 40 mm, umur paro Se 75 adalah 120 hari atau hampir dua kali umur paro Ir 192, produktifitas pemakaian kamera Gamma Se 75 yang relatif ringan adalah baik jika digunakan untuk inspeksi pipa yang tipis dengan elevasi geometri pipa yang cukup tinggi. ABSTRACT ASSESSMENT OF Ir 192 AND Se 75 RADIOGRAPHY APPLICATIONS ON INSPECTION OF COAL FIRED ELECTRICAL POWER BOILER PIPE. The assessment of Ir 192 and Se 75 radiography applications on inspection of coal fired electrical power industry boiler pipe has been carried out. The assessment are focused on unsharpness geometry aspect, the election Ir 192 and Se 75 source by inspection agency and industry owner especially from safety feature, pipe thickness parameter, radiation source half life, radiation source energy, industrial application productivity. The assessment result is the unsharpnenss geometry should be concerned, from the safety feature that both radiation sources have weakness link on crank cable and Gamma camera key lock. From pipe material tested thick nesses that Ir 192 is applicable from 20 up to 80 mm, the application Gamma camera of Ir 192 productivity if applied for thin pipe inspection with the high geometry elevation is bad due to Gamma camera Ir 192 is heavy. Radiation source Se 75 is possible for 10 up to 40 mm pipe material thickness, with half life about 120 days or almost double time of Ir 192 half life, the application Gamma camera of Se 75 productivity if applied for thin pipe inspection with the high geometry elevation is good due to Gamma camera Se 75 is light. 692

Transcript of KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK...

Page 1: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK INSPEKSI 

PIPA KETEL UAP PEMBANGKIT LISTRIK PLTU BATU BARA

Soedardjo

PUSAT TEKNOLOGI REAKTOR DAN KESELAMATAN NUKLIR

BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL

ABSTRAKKAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK INSPEKSI PIPA KETEL UAP   PEMBANGKIT   LISTRIK   PLTU   BATU   BARA.  Telah   dilakukan   kajian   aplikasi radiografi   Ir  192 dan Se­75,  unstuk   inspeksi  pipa  ketel  uap  industri  PLTU batu  bara. Kajian difokuskan kepada aspek penumbra, pemilihan pemakaian Ir 192 dan Se 75 oleh para jasa inspeksi dan keinginan pemilik industri, baik dari segi keselamatan, parameter ketebalan pipa, umur paro sumber radiasi, energi sumber radiasi, produktifitas pemakaian sumber radiasi di industri. Hasil kajian menunjukkan bahwa masalah penumbra sangat penting   untuk   diperhatikan,   dari   segi   keselamatan   pemakaian   kedua   sumber   radiasi tersebut   ada   kelemahannya   pada   alat   engkol   dan   kunci   kamera   Gamma.   Dari   segi parameter ketebalan pipa, Ir 192 dapat digunakan untuk ketebalan bahan dari 20 hingga 80   mm,   produktifitas   pemakaian   kamera   Gamma   Ir   192   relatif   jelek   karena   kemera Gamma Ir 192 relatif berat jika digunakan untuk inspeksi pipa yang tipis dengan elevasi geometri pipa yang cukup tinggi. Untuk sumber Se 75 dapat digunakan untuk ketebalan bahan dari 10 hingga 40 mm, umur paro Se 75 adalah 120 hari atau hampir dua kali umur paro Ir 192, produktifitas pemakaian kamera Gamma Se 75 yang relatif  ringan adalah baik jika digunakan untuk  inspeksi pipa yang tipis dengan elevasi geometri  pipa yang cukup tinggi. 

ABSTRACTASSESSMENT   OF   Ir  192   AND   Se  75   RADIOGRAPHY   APPLICATIONS   ON INSPECTION OF COAL FIRED ELECTRICAL POWER BOILER PIPE. The assessment  of Ir 192 and Se 75 radiography applications on inspection of coal fired electrical power  industry boiler pipe has been carried out. The assessment are focused on unsharpness  geometry aspect, the election Ir 192 and Se 75 source by inspection agency and industry  owner especially from safety feature, pipe thickness parameter, radiation source half life,  radiation source energy, industrial application productivity. The assessment result is the unsharpnenss geometry should be concerned, from the safety feature that both radiation  sources have weakness link on crank cable and Gamma camera key lock. From pipe  material tested thick nesses that Ir 192 is applicable from 20 up to 80 mm, the application  Gamma camera of   Ir  192 productivity   if  applied for  thin pipe  inspection with  the high  geometry elevation is bad due to Gamma camera Ir 192 is heavy. Radiation source Se 75  is possible for 10 up to 40 mm pipe material thickness, with half life about 120 days or  almost double time of Ir 192 half life, the application Gamma camera of Se 75 productivity  if applied for thin pipe inspection with the high geometry elevation is good due to Gamma  camera Se 75 is light. 

692

Page 2: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

PENDAHULUAN

Akhir­akhir   ini   penggunaan  kamera  Gamma dengan  menggunakan  sumber   Ir 

(Iridium) 192 dan Se  (Selenium) 75 bersaing ketat.  Masing­masing  industri  pengguna 

dapat   memilih   alat   yang   mana   menguntungkan   atau   berugikan.   Untuk   mengetahui 

keuntungan   dan   kerugian   dalam pemilihan  sumber   radiasi   Ir   192   atau   Se  75,   maka 

dilakukan suatu kajian aplikasi radiografi Ir 192 dan Se 75 untuk inspeksi pipa ketel uap 

pada industri PLTU batu bara.

Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan pemilik PLTU 

batubara  akhir­akhir   ini  memilih  menggunakan  sumber  Se  75 daripada   Ir  192.  Untuk 

mengetahui   penyebabnya,   maka   dilakukan   pengkajian   untung   rugi   penggunaan   dua 

sumber tersebut.

Kajian difokuskan kepada pemilihan pemakaian Ir 192 dan Se 75 oleh para jasa 

inspeksi dan keinginan pemilik industri, baik dari segi keselamatan pemakaian sumber Ir 

192 dan Se 75, parameter ketebalan pipa, keuntungan secara ekonomis yang berkaitan 

dengan   umur   paro   sumber   radiasi,   energi   sumber   radiasi,   produktifitas   pemakaian 

sumber radiasi di industri serta perhitungan jarak sumber ke film (SFD,  Source to Film 

Distance) yang digunakan untuk menguji pipa tersebut.

TEORI, BAHAN DAN METODE

Bayangan yang terbentuk dalam film radiografi akan diperbesar dan membentuk 

penumbra   (Unsharpness   geometry,  Ug).  Besarnya   penumbra   ini   dipengaruhi   oleh 

dimensi sumber radiasi, tebal bahan, dan besarnya SFD (Source to Film Distance) atau 

jarak tataletak sumber radiasi Ir 192 atau Se 75 ke film yang digunakan untuk pengujian. 

Dalam standar ASME besarnya penumbra maksimum untuk tebal   tertentu dari  benda 

yang akan diuji telah ditetapkan, seperti ditunjukkan pada Tabel 1 [1].

Tabel 1. Hubungan tebal bahan dengan penumbra

Tebal bahan (in) Penumbra maksimum (in)t < 2 0.020

2 ≤ t ≤ 3 0.0303 < t ≤ 4 0.040

t > 4 0.070

Sumber radiasi yang dipilih pada kajian ini merupakan parameter jenis dan tebal 

material  yang berkaitan  dengan kemampuan atau daya  tembus dari  energi  dan  jenis 

sumber radiasi Ir 192 dan Se 75. 

Penghitungan SFD dengan tujuan agar gambar radiografi yang dihasilkan cukup 

tajam yang bergantung pada besarnya penumbra (Ug,  unsharpness)  maksimum yang 

693

Page 3: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

diijinkan. Nilai SFD minimum, jika harga penumbra maksimum dan kondisi film menempel 

pada   bahan   yang   akan   diradiasi   telah   ditetapkannya   dapat   ditentukan   dengan 

persamaan:

SFDminimum = [(t x d)/ Ugmaksimum] + t                                        (1)

dengan 

SFDminimum = jarak sumber ke film minimum (mm), 

t = tebal material (mm), 

Ugmaksimum = penumbra maksimum (mm), 

d = dimensi sumber (mm)

Persamaan  (2)  menunjukkan  semakin  besar  aktifitas  sumber  yang digunakan 

maka waktu penyinaran semakin cepat. Waktu penyinaran (Wp) dapat dihitung dengan 

rumus sebagai berikut:

Wp = [ SFDaktual / SFDgrafik] 2  x A                                                                                   (2)

dengan 

SFDaktual = SFD yang digunakan, 

SFDgrafik = SFD standard exposure chart, 

A = harga aktifitas (Ci) x waktu penyinaran (menit) pada SFDgrafik.

Untuk tebal material dengan korelasi penggunaan sumber radioaktif untuk Ir 192 

dan Se 75, dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Rentang daerah kerja sumber­sumber radiasi [2]

Sumber Waktu paro Rentang daerah kerja 

pada tebal baja (mm)

Rentang tenaga radiasi 

gammaCo 60 5 tahun 50 ­140 1,17 MeV – 1,33 MeVIr 192 74 hari 20 ­ 80 206 Ke – 612 KeVSe 75 120 hari 10 ­ 40 97 – 401 KeVYb 169 32 hari 5 ­ 20 63 – 308 KeVTm 170 129 hari 2 ­ 20 52 – 84 KeVGd 153 242 hari 2 ­ 20 41 – 103 KeV

BAHAN DAN METODA

Teknik penyinaran yang digunakan pada penelitian ini adalah single wall viewing 

(Single Wall Single Image, SWSI). Peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara 

694

Page 4: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

lain monitor personil   (Film badge  /  TLD  badge,  dosimeter saku), surveimeter  ,   tanda­

tanda radiasi, tali kuning, kamera Gamma dan sumber Ir 192 (22,1 Ci, focal spot efektif 3 

mm adalah diameter dari sumber Ir 192), kamera Gamma Se 75 (16 Ci, Ci,  focal spot 

efektif 2 mm adalah diameter dari sumber Se 75), kabel krank atau kabel engkol, kabel 

pengarah sumber, sigmat, penetrameter, fasilitas ruang gelap.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain film radiografi (AGFA D7 

250 mm x 100 mm), larutan developer, stop bath, fixer dan air, benda uji (specimen)

Perhitungan nilai SFD minimum didasarkan pada harga Ug maksimum yang ada 

pada referensi [1]. Benda uji yang digunakan adalah lasan dengan tebal dari capping ke 

root sekitar 13 mm. Berdasarkan referensi [1], maka nilai Ug maksimum untuk ketebalan 

itu   adalah   0,5   mm.   Dengan   memasukkan   harga­harga   yang   ada   maka   nilai  SFD 

minimum dapat dihitung berdasarkan rumus (1) dan didapat sebesar 91 mm. Untuk itu 

pada penelitian ini akan digunakan SFD dengan variasi 100mm, 150mm, dan 200mm.

Metode   perbandingan   pada   makalah   ini,   difokuskan   ke   masalah   berat   alat, 

kemacetan pengoperasian alat  dan pemilihan alat  yang sebanding dengan tepat pipa 

yang diinspeksi.

Uji radiografi yang dievaluasi pada makalah ini  dilakukan berdasarkan standar 

ASME 5, dengan menggunakan sumber Se 75 dengan aktivitas 16 Curie dengan waktu 5 

menit, dan Ir 192 dengan aktivitas 22,1 Curie, dengan waktu penyinaran 19,5 detik. 

Wall tube yang diteliti pada makalah ini adalah pipa­pipa yang terpasang diantara 

bagian steam drum dan cross tubes serta merupakan komponen yang penting dari suatu 

ketel uap. Dengan diketahuinya kondisi struktur bahan dan penyebab kerusakan dari wall  

tube,   maka   dapat   dilakukan   usaha­usaha   pencegahan   maupun   penanggulangan 

terhadap adanya kerusakan [3­ 6].

Metode pengujian dengan cara menempelkan film Agfa D4 pada pipa ketel uap 

yang telah di shutdown dan mengalami pendinginan sekitar sebulan agar suhunya tidak 

lebih dari 40 °C, sehingga operator yang melakukan pengujian dapat bekerja dengan 

enak   dan   selamat.   Sumber   radiasi   diletakkan   sedemikian   rupa,   sehingga   diperoleh 

penumbra yang sempit atau kecil agar sensitifitas gambar yang dihasilkan tampak baik 

untuk dianalisis. Pengujian dilakukan sepanjang pipa ketel uap, dari level 0 meter hingga 

66,1 meter, dengan jarak sekitar 5 meter atau jarak tertentu untuk tempat kritis, seperti 

pipa lengung atau titik las sambungan pipa. 

Film yang   telah  disinari,   harus   diproses  atau  dicuci   agar  gambar   laten   yang 

terdapat pada film tersebut dapat terlihat oleh mata   dengan menggunakan alat  viewer. 

Proses pencucian sangat penting, karena kesalahan pada proses ini akan membuat film 

695

Page 5: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

tersebut tak berguna lagi. Sebelum proses dimulai,  larutan­larutan dengan konsentrasi 

yang sesuai harus dipersiapkan sesuai dengan rekomendasi dari pabrik.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kualitas hasil pengujian dengan sumber radiasi Ir 192

Pada exposure chart  digunakan SFD sebesar 620 mm. Dengan mengacu pada 

grafik tersebut maka harga A (Aktifitas kali waktu ) untuk ketebalan benda uji sebesar 13 

mm didapat   sebesar  69  Ci–menit.  Nilai   tersebut  diperlukan  untuk  menghasilkan  nilai 

kehitaman   sebesar   2   sesuai   persyaratan   ASME   V   [1].  Dengan   menggunakan  SFD 

sebesar 100 mm, 150 mm, dan 200 mm, maka dapat dihitung Wp untuk masing­masing 

SFD. 

Untuk SFD sebesar 100 mm, maka:

Wp = [100/620]2 x 69 Ci­menit = 1,795 Ci menit /22,1 Ci­menit x 60 detik = 4,873 detik

Untuk SFD sebesar 150 mm, maka:

Wp = [150/620]2 x 69 Ci­menit = 4,039 Ci menit /22,1 Ci­menit x 60 detik = 10,97 detik

Untuk SFD sebesar 200 mm, maka:

Wp = [200/620]2 x 69 Ci­menit = 7,18 Ci menit /22,1 Ci­menit x 60 detik = 19,5 detik

Dengan menggunakan rumus (1), maka untuk nilai SFD sebesar 100 mm, akan 

terbentuk nilai Ug sebesar adalah 0,45 mm. Untuk nilai SFD 150 mm, maka nilai Ug yang 

terbentuk adalah 0,28 mm. Sedangkan pada penggunaan nilai  SFD  sebesar 200 mm 

maka akan terbentuk Ug sebesar 0,21 mm. Dari hasil perhitungan tersebut terlihat jelas 

bahwa semakin besar  SFD yang digunakan akan menghasilkan Ug yang semakin kecil 

yang berarti pula film yang dihasilkan lebih tajam.

Kendala penggunaan kamera Gamma Se 75 adalah biasanya digunakan untuk 

material yang tipis, sedang kamera Gamma Ir 192 dapat digunakan untuk material yang 

tebal. Hal ini disebabkan untuk mendapatkan gambar yang baik, yang berkaitan dengan 

penumbra Ug atau unsharpness geometry dan penetrasi sumber radiasi tergantung pada 

besar masing­masing energinya.  Dalam hal  ini  penumbra  juga merupakan fungsi  dari 

tebal bahan. Sumber radiasi yang akan digunakan dipilih berdasarkan kepada jenis dan 

tebal material  yang akan diperiksa.  Hal   ini  disebabkan karena kemampuan atau daya 

tembus dari masing­masing sumber berbeda, yang tergantung kepada energi dan jenis 

radiasi yang dipancarkan.

Kondisi   penampang   lintang  wall   tube  ketel   uap   saat   dilakukan   pemotongan, 

seperti pada Gambar 1 menggunakan Sumber radiasi Ir 192.  Wall tube  setebal 12 mm 

tersebut mengalami korosi untuk kasus ketel uap PLTU Suralaya. Pada Gambar 2 adalah 

696

Page 6: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

wall tube setebal 12 mm yang rusak akibat kemacetat mekanisasi peralatan sootblower di 

PLTU ASAM­ASAM yang menggunakan sumber radiasi Se 75.

Gambar 1. Kerusakan wall tube pada bagian dalam yang berupa lapisan oksida di iradiasi dengan Ir 192.

Gambar 2. Wall tube PLTU ASAM­ASAM di radiografi dengan Se 75.

Hasil uji radiografi diperlihatkan pada Gambar 1. Pengujian radiografi dilakukan 

untuk   mengetahui   kondisi   bagian   dalam   dari   pipa.   Indikasi   cacat   porositas   yang 

ditemukan   pada   pengujian  dye   penetrant  diperdalam   dengan   uji   radiografi   untuk 

mengetahui ukuran/dimensi cacat tersebut. Dari hasil uji radiografi diketahui bahwa cacat 

porositas  yang perlu  dianalisis  adalah pada bagian paling  atas  sesuai  dengan  tanda 

panah pada Gambar 3 dan Gambar 4, karena hanya cacat  ini  yang terdeteksi di   film 

radiografi.

Gambar 3. Uji radiografi dengan menggunakan kamera Gamma Ir 192

697

porositas

Page 7: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

Dari Gambar 3, terlihat bagian yang terkorosi kurang jelas terlihat, karena sumber 

Ir 192 dengan aktivitas kecil  sekitar 22,1 Curie, dengan waktu penyinaran sekitar 19,5 

detik, dan menggunakan film jenis AGFA D7 ukuran 250 mm x 100 mm yang mempunyai 

sensitivitas dan kerapatan pixel bahan film lebih tinggi dibanding film jenis D4. Pengujian 

ini   menggunakan   aktivitas   yang   rendah,   karena   keterbatasan   dana   untuk   pembelian 

sumber radioaktif   Ir  192,  sehingga terpaksa memanfaatkan aktivitas radiasi  yang oleh 

sebagaian industri digolongkan kepada sumber radiasi golongan limbah radioaktif.

Gambar yang tidak jelas dapat disebabkan karena aktivitas yang relatif kecil dari 

sumber radiasi Ir 129 yang digunakan untuk pengujian saat itu, pengaturan  SFD  yang 

kurang   tepat,   kualitas   film   yang   sudah   kadaluarsa.  Film   hasil   radiografi   dikatakan 

mempunyai kualitas yang baik bila film tersebut dapat mendeteksi cacat yang dimensinya 

tertentu   sesuai   dengan   yang   diinginkan.  Pemilihan   film   radiografi   ditentukan   oleh 

sensitivitas gambar yang diharapkan. Dalam teknik radiografi diharapkan bahwa film yang 

dihasilkan mempunyai  sensitivitas  yang cukup  tinggi.  Bila  diinginkan agar  cacat  yang 

halus terekam pada film maka film dengan kontras tinggi harus dipilih. 

Penggunaan sumber radiasi Ir 192 pada ketel uap Pupuk Kujang setebal 10 mm, 

seperti terlihat pada Gambar 4 dan 5.

Gambar 4. Pipa U ketel uap Pupuk Kujang, menggunakan sumber radiasi Ir 192.

Dimensi   cacat  porositas   pada   bagian   permukaan   luar  pipa   adalah   2   mm  dan 

berdasarkan Standar ASME Section VIII Appendix 4, bahwa batas yang diizinkan untuk 

pipa dengan ketebalan dibawah 3/8 in (0,32 in) adalah 3,175 mm, sehingga cacat masih 

dalam batas toleransi atau masih diizinkan. 

698

  

Page 8: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

Gambar 5. Uji radiografi Pipa U, ketel uap Pupuk Kujang dengan menggunakan 

Ir 192

Keuntungan  dan kerugian pemakaian sumber Radiasi Ir 192 dan Se 75

Pemakaian   kamera   Gamma   yang   berat   seperti   untuk   sumber   Ir   192   yang 

menggunakan  shielding  Depleted   Uranium  (DU)   sekitar   25   kg,   akan   menghambat 

transportasi   atau   pemindahan   alat.   Sehingga   perolehan   titik   pengujian   radiografi 

memerlukan  waktu   relatif   lama,  atau  akan  menghabiskan  uang  yang  banyak,  karena 

produktifitas  penyelesaian  pekerjaan   lebih   lama  dibanding   jika  menggunakan  kamera 

Gamma yang relatif lebih ringan. 

Beberapa   industri  menginginkan  pemakaian  kamera   Gamma  yang   lebih   ringan 

seperti  Se 75,  yang beratnya sekitar  15 kg  ,  sehingga pengujian  dalam sehari  dapat 

dilakukan pada banyak titik pengujian. Untuk pengujian pipa ketel uap PLTU batu bara 

Suralaya   Unit   II   menggunakan   kamera   Gamma     Ir   192   jika   digunakan   prinsip  full  

radiography   for   lethal   services  yang   dipersyaratkan   oleh   ASME   IX,   maka   akan 

memerlukan waktu sekitar 30 hari. Biaya yang akan dikeluarkan oleh PLTU Suralaya unit 

II dengan tidak beroperasi dalam sehari, adalah sekitar 1 (satu) Milyard pada tahun 2000. 

Pada pipa boiler PLTU Suralaya Unit II yang tingginya dari titik dasar tungku pembakaran 

batu bara atau dari level 0 mm hingga 66,1 meter, maka akan sangat berat jika digunakan 

kamera Gamma Ir 192 yang beratnya 25 kg. Hal tersebut akan lebih menguntungkan jika 

menggunakan kamera Gamma Se 75 yang lebih ringan.

Perbedaan berat yang cukup besar tadi dikarenakan kamera Gamma untuk Ir 192 

biasanya dirancang untuk maksimum sekitar 120 Ci dan kamera Gamma untuk Se 75 

dirancang untuk maksimum 80 Ci. Khusus untuk kamera Gamma Se 75, berat depleted 

699

 

Page 9: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

uranium  untuk bahan penahan radiasi 7,7 kg, sehingga berat kameranya sendiri hanya 

sekitar 7,3 kg.

Penggunaan sumber Se 75 akhir­akhir ini digemari oleh jasa inspeksi dan pemilik 

industri  dibandingkan sumber radiasi  Ir 192, terutama untuk inspeksi bahan baja yang 

ketebalannya sekitar  5  hingga 30 mm. Se 75 mempunyai  spektrum paparan Gamma 

yang lebih halus dan sensitif dibanding dengan sumber radiasi Gamma Ir 192. Karena 

umur paro Se 75 hampir 2 (dua) kali lipat umur paro Ir 192, maka penggunaan sumber Se 

75, sangat disenangi untuk digunakan pada industri lepas pantai (off shore), karena tidak 

perlu berkali­kali ke darat untuk mengganti sumber radiasi yang cepat habis dan dengan 

harga yang relatif mahal.

Dengan alasan bahwa sumber radiasi Ir 192 mempunyai  focal spot  3 mm dan 

sumber radiasi Se 75 mempunyai  focal spot  hanya 2 mm, maka banyak yang memilih 

menggunakan sumber Se 75, karena dengan focal spot yang relatif kecil, akan dihasilkan 

gambar yang lebih bagus, sensitif dan mudah dianalisis, serta dapat mendeteksi cacat 

yang relatif lebih akurat, jika dibandingkan dengan menggunakan sumber Ir 192.

Aspek keselamatan penggunaan Sumber radiasi Ir 192 dan Se 75.

Kedua kamera Gamma tersebut dalam pemakaian di lapangan sering mengalami 

kemacetan,   antara   lain   pada   bagian   kunci   kamera   Gamma   dan   alat   engkol   untuk 

mengeluarkan sumber radiasi. 

Khusus untuk  wall tube  yang digunakan pada dinding ketel uap PLTU batubara 

baik di  PLTU Suralaya dan PLTU Asam­Asam Kalimantan Selatan­Tengah,  kerusakan 

yang  sering   terjadi   adalah  porositas   karena  berinteraksi   dengan  uap  air   panas  yang 

bersuhu   1100   °C.  Wall   tube  juga   sering   mengalami   penipisan,   karena   proses 

pembersihan kerak dengan menggunakan mesin yang disebut  pembersih  jelaga hasil 

pembakaran batubara (sootblower), yang macet mekanisasinya, sehingga pembersihan 

yang setempat mengakibatkan pipa cepat menipis. 

Aspek Keselamatan

Aspek keselamatan yang perlu dikemukakan adalah untuk pemakaian sumber 

radiasi  Se  75.  Sumber   radiasi   tersebut  mudah  menguap   (volatile)  pada  suhu  sekitar 

800°C. Jika terjadi  kecelakaan, misalnya sumber radiasi terlepas dari kendali dan jatuh 

pada tungku batubara yang suhunya lebih dari  1100 °C, maka sumber radiasi  Se 75 

tersebut akan menguap dan mencemari lingkungan.

Sumber   radiasi   Se   75,   dengan   wadahnya   yang   terbuat   dari   Vanadium   dan 

Titanium,   mudah   terkorosi,   sehingga   sering   menyebabkan   kemacetan   saat   kamera 

700

Page 10: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

Gamma   Se   75   digunakan.  Dengan   alasan   sumber   Se   75   mudah   terkorosi,   maka 

beberapa negara ada yang menolak menggunakan sumber Se 75 tersebut. 

Kerugian   pemakaian   Se   75,   yaitu   banyak   dilakukan   pengelasan   di   sana­sini 

untuk membuat wadah penahan radiasi dari   sumber radiasi Se 75. Sifat suatu titik las­

lasan merupakan titik kritis kegagalan suatu komponen akibat heterogenitas bahan las 

dan bahan yang di las, maka pemakaian sumber Se 75 yang relatif banyak menggunakan 

titik las pada wadah penahan radiasinya dibandingkan dengan wadah penahan radiasi Ir 

192, maka sebagian jasa inspeksi masih memilih menggunakan sumber Ir 192 dari aspek 

keselamatnnya.

KESIMPULAN

Dari  penelitian  yang   telah  dilakukan  dapat  disimpulkan  bahwa bila  diinginkan 

untuk   mendapatkan   panjang   film   efektif   sepanjang  x  mm,   maka  SFD  yang   harus 

digunakan   adalah   sekitar   2  x  mm.   Disamping   itu   juga   dapat   disimpulkan   bahwa 

penambahan waktu penyinaran untuk SFD yang berbeda, dengan prosentase yang sama 

terhadap hasil perhitungan waktu penyinaran, tidak akan menghasilkan kehitaman yang 

sama.

Peralatan   Ir   192   lebih  menguntungkan  untuk  digunakan  pada  pipa­pipa  yang 

tebal dan peralatan Se 75 untuk pipa­pipa yang tipis. Untuk kamera Gamma Ir 192 adalah 

baik untuk material dengan ketebalan dari 20 hingga 80 mm dan untuk kamera Gamma 

Se 75 adalah 10 mm hingga 40 mm. Kerugian pemakaian dari kamera Gamma Ir 192 

adalah beratnya sekitar 25 kg, sedang kamera Gamma Se 75 lebih ringan dan beratnya 

sekitar 15 kg. Kedua­duanya mempunyai kendala berupa kemacetan saat mengeluarkan 

sumber dari dalam kameranya. Dari aspek keselamatan, sumber Se 75 mudah menguap 

pada suhu tinggi, mudah terkorosi, masih banyak menggunakan sambungan las.

Masalah yang terjadi di ketel uap PLTU batubara, dengan susunan pipa yang 

relatif tinggi sekitar 66,1 meter mengakibatkan pengangkutan kamera Ir 192 yang relatif 

berat   sekitar   25   kg   akan   menyulitkan   kerja   para   operator   radiografi   sehingga   para 

operator tersebut lebih senang menggunakan peralatan yang relatif ringan seperti Se 75 

dengan  berat   sekitar  15  kg.  Dengan  kamera  Gamma yang   ringan,  akan   lebih   cepat 

digunakan untuk menguji  beberapa titik uji, sehingga akan dapat menekan dana yang 

dibutuhkan.

701

Page 11: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

DAFTAR PUSTAKA

1. ANONYMOUS,  ASME Boiler  and  Pressure  Vessel  Committee,  ASME Boiler  and  

Pressure Vessel  Section  V Nondestructive  Examination,  The American Society  of 

Mechanical Engineers, New York, 1983.

2. MARK   G   SHILTON    et   al.  Advanced,   Second­Generation   Selenium­75   Gamma 

Radiography Sources,   IAEA Technology  QSA,  B329,  Harwell,  Didcot  Oxon,  OX11 

0RA, UK, Paper presented at the 15th World Conference on Non­Destructive Testing, 

Rome, Italy, 15­21 October 2000, Revised and amended AUgust 2003.

3. M.   NATSIR,   dkk,  Analisis   keutuhan   struktur   bahan   superheater   PLTU   Suralaya, 

Prosiding Presentasi Ilmiah Teknologi Keselamatan Nuklir VI, P2TKN – BATAN, ISSN 

1410­0533,Serpong 29 Maret 2001. 

4. M. NATSIR,  dkk,  Analisis  kerusakan  wall   tube  boiler,  Prosiding  Presentasi   Ilmiah 

Teknologi  Keselamatan Nuklir  VII,  P2TKN – BATAN,  ISSN 1410­0533,Serpong 14 

Pebruari 2002. 

5. M. NATSIR, dkk,  Analisis kerusakan pipa boiler industri, Prosiding Presentasi Ilmiah 

Teknologi Keselamatan Nuklir V, P2TKN – BATAN, ISSN 1410­0533, Serpong 28 Juni 

2000. 

6. SOEDARDJO  dkk,   Laporan   terbatas   tentang  Inspeksi  Predictive   Maintenance 

Economizer  dan  Superheater  PLTU ASAM­ASAM  UNIT   I,  Mei  2003,   tidak  untuk 

diterbitkan. 

7. SOEDARDJO, Analisis Kemacetan Komponen Lingkaran Pengunci kamera Gamma 

Co ­ 60 Model 680 Amersham, Tech­Ops, Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan 

Radiasi   dan   Lingkungan   VII,   Jakarta,   halaman   4,   ISSN   0854   ­   408524   –25 

Agustus1999.

702

Page 12: KAJIAN APLIKASI RADIOGRAFI Ir 192 DAN Se 75 UNTUK …ansn.bapeten.go.id/files/692-703_PB_7_KAJIAN... · Kajian ini bertujuan untuk mengetahui mengapa jasa inspeksi dan ... Sumber

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006  ISSN: 1412­3258

DISKUSI DAN TANYA JAWAB

Penanya: Warodi ( PT Indah Kiat Pulp & Paper Serang Mill )

Pertanyaan:

a.Denger Mill Crack tebal 30 cm apa dapat dideteksi dengan alat tersebut?

Jawaban:

a.Dapat.

Penanya: Bagiyono ( Pusdiklat BATAN )

Saran: 

Korelasi  Tabel  1,   tebal  bahan  satuannya  tertulis  mm seharusnya   inch,  Penumbra 

maksimum tertulis m seharusnya cm. Mohon di cek lagi ke ASME V arti ke II.

703