Ketika hasil pemeriksaan menunjukkan indikasi cacat pada sambungan las atau komponen logam, Anda perlu mengetahui apakah indikasi tersebut cukup akurat untuk menentukan kelayakan material. Phased array ultrasonic testing menjadi salah satu pilihan pengujian ultrasonik yang membantu pemeriksa memetakan indikasi internal secara lebih terarah dibandingkan metode ultrasonik konvensional pada aplikasi yang sesuai.

Namun, teknologi yang lebih canggih tidak otomatis menjadi pilihan terbaik untuk setiap pemeriksaan. Jenis material, bentuk komponen, geometri sambungan, akses permukaan, prosedur pengujian, serta kompetensi personel menentukan apakah hasil pemeriksaan dapat diandalkan.

Bagi pengelola fasilitas industri, tim pemeliharaan, dan penanggung jawab keselamatan alat berat, memahami perbedaan kedua metode ini membantu menentukan ruang lingkup inspeksi tanpa menganggap pengujian ultrasonik sebagai pengganti seluruh tahapan riksa uji K3.

Apa Itu Phased Array Ultrasonic Testing?

Phased array ultrasonic testing, yang sering disingkat PAUT, merupakan metode pengujian ultrasonik yang menggunakan probe dengan banyak elemen piezoelektrik. Elemen tersebut dapat dikendalikan dengan perbedaan waktu pemicuan untuk mengarahkan dan memfokuskan gelombang suara ke area tertentu di dalam material.

Gelombang ultrasonik merambat melalui material, kemudian sebagian energinya dipantulkan ketika bertemu batas material atau diskontinuitas. Sinyal pantulan diterima kembali oleh probe dan diolah menjadi informasi untuk membantu pemeriksa mengevaluasi kondisi bagian dalam benda uji.

Keunggulan utama PAUT terletak pada kemampuan mengatur sudut dan fokus berkas suara secara elektronik. Satu probe dapat menghasilkan sejumlah sudut pemeriksaan tanpa harus selalu mengganti probe atau mengubah posisi secara mekanis, sepanjang konfigurasi peralatan dan prosedurnya mendukung.

Bagaimana PAUT menghasilkan gambaran indikasi?

Sistem PAUT mengatur waktu pengiriman pulsa pada setiap elemen probe. Perbedaan waktu tersebut membentuk berkas suara dengan arah dan karakteristik fokus yang telah ditentukan melalui konfigurasi instrumen.

Perangkat lunak kemudian menyusun data pantulan menjadi tampilan visual, misalnya sektor pemindaian atau citra penampang. Tampilan ini membantu pemeriksa menilai posisi, kedalaman, dan karakteristik indikasi sesuai kemampuan sistem serta prosedur yang digunakan.

Meski demikian, citra berwarna bukan bukti otomatis bahwa suatu indikasi merupakan retak atau cacat tertentu. Interpretasi tetap membutuhkan evaluasi terhadap pola sinyal, kalibrasi, karakteristik material, geometri komponen, dan kriteria penerimaan yang berlaku.

Phased Array Ultrasonic Testing vs UT Konvensional

Pengujian ultrasonik konvensional atau UT konvensional umumnya menggunakan probe dengan konfigurasi berkas tertentu untuk memeriksa material. Pemeriksa dapat menggunakan beberapa sudut atau probe berbeda sesuai kebutuhan, tetapi pengaturan berkas tidak sefleksibel sistem phased array.

PAUT menyediakan kendali elektronik atas sejumlah elemen probe sehingga pemeriksa dapat mengumpulkan informasi dari beberapa sudut dalam satu konfigurasi pemindaian. Perbedaan ini berpengaruh terhadap cakupan pemeriksaan, penyajian data, dan kebutuhan interpretasi.

Perbedaan tersebut tidak berarti PAUT selalu lebih akurat. Kinerja kedua metode bergantung pada jenis diskontinuitas, orientasi cacat, material, kondisi permukaan, akses, serta kualitas prosedur dan pelaksanaan pengujian.

Untuk pemeriksaan sederhana dengan geometri yang mudah dijangkau, UT konvensional mungkin sudah memadai. Sebaliknya, PAUT dapat memberikan keuntungan ketika sambungan memiliki geometri kompleks atau membutuhkan dokumentasi cakupan pemeriksaan dari berbagai sudut.

Kapan PAUT Lebih Sesuai untuk Pemeriksaan Industri?

Pemilihan metode sebaiknya berangkat dari tujuan pemeriksaan, bukan dari anggapan bahwa teknologi terbaru pasti memberikan hasil terbaik. PAUT layak dipertimbangkan ketika kebutuhan pemetaan indikasi dan dokumentasi lebih kompleks daripada yang dapat dipenuhi oleh metode konvensional dalam kondisi pemeriksaan tersebut.

Pemeriksaan sambungan las

Sambungan las pada struktur baja, bejana tekan, dan perpipaan dapat memiliki indikasi internal yang memerlukan evaluasi dari beberapa arah. PAUT memungkinkan pengaturan sudut berkas untuk membantu mendeteksi dan memetakan indikasi yang dapat terlewat apabila konfigurasi pemeriksaan tidak sesuai.

Contohnya, sambungan las pada komponen dengan akses terbatas mungkin memerlukan rancangan pemindaian khusus. PAUT dapat membantu mengumpulkan data dari rentang sudut yang direncanakan, tetapi efektivitasnya tetap harus dibuktikan melalui prosedur yang sesuai dengan geometri sambungan.

Evaluasi komponen bertekanan dan struktur penahan beban

Komponen yang menahan tekanan atau beban mekanis memerlukan pemeriksaan berdasarkan risiko kegagalan dan persyaratan teknis yang berlaku. Pengujian ultrasonik dapat digunakan sebagai bagian dari program inspeksi untuk mengevaluasi indikasi internal tanpa harus memotong material.

Pada komponen alat berat, metode ini dapat dipertimbangkan untuk pemeriksaan bagian tertentu apabila rancangan, material, ketebalan, dan prosedur mendukung penggunaannya. PAUT bukan pemeriksaan universal untuk semua komponen crane, forklift, atau alat angkat lainnya.

Jika objek pemeriksaan termasuk peralatan yang wajib menjalani riksa uji K3, hasil PAUT perlu ditempatkan sebagai bagian dari bukti teknis yang relevan. Penentuan kelayakan alat tetap mempertimbangkan pemeriksaan lain, persyaratan peraturan, dan hasil evaluasi pihak yang berwenang.

Pemantauan kondisi dan pemeriksaan ulang

Data pemindaian yang tersimpan dapat membantu membandingkan hasil pemeriksaan pada waktu berbeda. Perbandingan ini berguna ketika fasilitas ingin mengevaluasi perubahan indikasi, asalkan lokasi pemindaian, konfigurasi, kalibrasi, dan metode evaluasinya cukup konsisten.

Rekaman digital tidak menghilangkan ketidakpastian pengukuran. Perbedaan posisi probe, kondisi permukaan, parameter instrumen, atau operator dapat memengaruhi hasil sehingga evaluasi tren perlu mempertimbangkan faktor-faktor tersebut.

Regulasi dan Standar yang Perlu Menjadi Acuan

Pengujian ultrasonik merupakan metode pemeriksaan teknis, sedangkan kewajiban keselamatan kerja dan kelayakan operasional ditentukan oleh ketentuan yang berlaku untuk objek serta jenis pekerjaan terkait. Karena itu, penggunaan PAUT tidak dengan sendirinya memenuhi seluruh kewajiban riksa uji K3.

Di Indonesia, Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja menjadi landasan umum perlindungan keselamatan di tempat kerja. Peraturan Pemerintah Nomor 50 Tahun 2012 mengatur penerapan Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja bagi perusahaan yang termasuk dalam ruang lingkup kewajibannya.

Untuk peralatan tertentu, ketentuan teknis yang lebih spesifik juga perlu diperiksa. Contohnya, Peraturan Menteri Ketenagakerjaan Nomor 8 Tahun 2020 tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pesawat Angkat dan Pesawat Angkut relevan ketika objek yang diperiksa termasuk dalam cakupan peraturan tersebut.

Standar teknis seperti ISO 13588, yang membahas pengujian ultrasonik menggunakan teknik phased array untuk pengujian las, dapat menjadi rujukan metodologi. ISO 17640 juga membahas pengujian ultrasonik pada sambungan las, dengan ruang lingkup dan ketentuan penerapan tersendiri. Standar yang digunakan harus sesuai dengan jenis sambungan, material, tujuan pengujian, serta persyaratan kontrak atau regulasi yang berlaku.

Jangan mengasumsikan bahwa satu standar otomatis berlaku untuk seluruh komponen alat berat. Periksa edisi standar yang disyaratkan, ketentuan sektoral, spesifikasi teknis pemilik peralatan, serta kriteria penerimaan sebelum menetapkan metode pemeriksaan.

Risiko Memilih Metode atau Menafsirkan Hasil secara Keliru

Kesalahan dalam memilih metode pengujian dapat menimbulkan dua konsekuensi yang berlawanan: indikasi berbahaya tidak terdeteksi atau indikasi yang sebenarnya tidak kritis dinilai secara berlebihan. Keduanya dapat memengaruhi keputusan perbaikan, jadwal operasi, dan pengendalian risiko keselamatan.

Orientasi cacat tidak sesuai arah berkas

Gelombang ultrasonik tidak memantul dengan cara yang sama pada semua orientasi diskontinuitas. Retak yang posisinya kurang menguntungkan terhadap berkas suara dapat menghasilkan pantulan lemah sehingga sulit dievaluasi.

PAUT membantu menyediakan variasi sudut, tetapi tidak menghapus masalah orientasi sepenuhnya. Rancangan pemindaian harus mempertimbangkan kemungkinan arah diskontinuitas dan memastikan cakupan pemeriksaan memadai.

Kalibrasi dan prosedur tidak sesuai

Kalibrasi yang tidak tepat dapat memengaruhi pengukuran posisi, kedalaman, dan respons sinyal. Blok kalibrasi, parameter instrumen, konfigurasi probe, serta verifikasi kinerja perlu sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan.

Prosedur juga perlu menjelaskan batas pemeriksaan, teknik pemindaian, pencatatan hasil, dan kriteria evaluasi. Tanpa acuan yang jelas, tampilan PAUT yang terperinci tetap dapat menghasilkan kesimpulan yang keliru.

Menyamakan indikasi dengan cacat yang pasti

Indikasi merupakan respons yang perlu dievaluasi, bukan diagnosis otomatis. Bentuk geometri, perubahan struktur material, kondisi permukaan, dan faktor lain dapat menghasilkan sinyal yang menyerupai diskontinuitas.

Pemeriksa harus membandingkan temuan dengan kriteria penerimaan yang relevan dan melakukan evaluasi tambahan bila diperlukan. Keputusan perbaikan atau penghentian operasi tidak seharusnya hanya didasarkan pada warna atau ukuran visual pada layar.

Kompetensi Personel dan Mutu Laporan PAUT

Keandalan hasil tidak hanya ditentukan oleh instrumen. Kompetensi personel, prosedur tertulis, keterlacakan data, dan penelaahan hasil berperan langsung dalam mutu keputusan teknis.

Dalam praktik industri, perusahaan perlu memastikan bahwa personel memiliki kualifikasi yang sesuai dengan metode, tingkat kompleksitas, dan persyaratan proyek. Skema sertifikasi yang diakui, ketentuan sektor, serta standar yang dipersyaratkan klien perlu diperiksa sebelum pekerjaan dimulai.

Laporan pengujian setidaknya perlu mendokumentasikan identitas objek, lokasi pemeriksaan, material dan geometri yang relevan, metode serta prosedur yang digunakan, konfigurasi instrumen, hasil pemindaian, indikasi yang ditemukan, batasan pemeriksaan, dan kesimpulan berdasarkan kriteria penerimaan yang ditetapkan.

Rekaman data asli perlu disimpan apabila disyaratkan oleh prosedur atau kontrak. Data tersebut membantu penelaahan ulang, audit teknis, serta perbandingan hasil pemeriksaan pada periode berikutnya.

Untuk pengelola alat angkat dan angkut, laporan pengujian juga perlu dihubungkan dengan program pemeliharaan dan evaluasi keselamatan alat. Pembahasan mengenai ruang lingkup pemeriksaan dan dokumen kelayakan dapat dilanjutkan melalui informasi riksa uji Surat Izin Alat, dengan tetap membedakan pemeriksaan teknis dari penerbitan dokumen perizinan.

Checklist Menentukan PAUT atau UT Konvensional

Sebelum menentukan metode, evaluasi kebutuhan aktual dan bukti teknis yang diperlukan. Checklist berikut membantu Anda membandingkan pilihan secara terstruktur.

• Tujuan pemeriksaan: tentukan apakah pengujian bertujuan mendeteksi, memetakan, mengukur, atau memantau indikasi tertentu.
• Karakteristik material: periksa jenis material, ketebalan, kondisi permukaan, dan kemungkinan atenuasi atau hamburan gelombang.
• Geometri objek: nilai bentuk sambungan, akses probe, dan kemungkinan area yang tidak tercakup oleh pemindaian.
• Kebutuhan dokumentasi: tentukan apakah catatan sinyal konvensional mencukupi atau diperlukan data citra dari berbagai sudut.
• Persyaratan standar: pastikan metode sesuai dengan standar, spesifikasi, kontrak, dan regulasi yang relevan.
• Kompetensi personel: verifikasi kualifikasi dan pengalaman pemeriksa untuk teknik yang akan digunakan.
• Kriteria penerimaan: sepakati dasar evaluasi sebelum hasil dipakai untuk menentukan tindakan.
• Ketertelusuran hasil: pastikan data, konfigurasi, identitas objek, dan laporan dapat ditinjau kembali.

Jika kebutuhan pemeriksaan dapat dipenuhi oleh UT konvensional dengan prosedur yang tervalidasi, penggunaan PAUT belum tentu memberikan manfaat tambahan yang sebanding dengan kompleksitasnya. Sebaliknya, jika cakupan sudut, pemetaan, atau dokumentasi menjadi kendala utama, PAUT patut dievaluasi sebagai alternatif.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah phased array ultrasonic testing lebih akurat daripada UT konvensional?

Tidak selalu. PAUT menawarkan pengaturan sudut dan penyajian data yang lebih fleksibel, tetapi akurasi tetap bergantung pada prosedur, material, jenis indikasi, kalibrasi, serta kompetensi pemeriksa.

Apakah PAUT dapat menggantikan semua metode riksa uji alat berat?

Tidak. PAUT hanya mengevaluasi karakteristik tertentu yang dapat diperiksa dengan metode ultrasonik. Pemeriksaan visual, pengujian fungsi, pemeriksaan komponen lain, dan persyaratan riksa uji yang berlaku tetap perlu dipenuhi sesuai objek.

Apakah hasil PAUT otomatis membuktikan alat layak dioperasikan?

Tidak. Hasil pengujian merupakan salah satu bukti teknis sesuai ruang lingkupnya, bukan pengganti seluruh evaluasi keselamatan atau dokumen kelayakan yang diwajibkan.

Standar apa yang dapat digunakan untuk pemeriksaan PAUT?

ISO 13588 dapat menjadi acuan untuk teknik phased array pada pengujian las, sedangkan ISO 17640 membahas pengujian ultrasonik pada sambungan las. Penerapan standar harus disesuaikan dengan objek, ruang lingkup, edisi yang berlaku, dan persyaratan teknis pekerjaan.

Kesimpulan

Phased array ultrasonic testing memberikan fleksibilitas pemindaian dan visualisasi yang bermanfaat untuk pemeriksaan material serta sambungan las tertentu. UT konvensional tetap relevan ketika metode tersebut mampu memenuhi kebutuhan pemeriksaan berdasarkan prosedur yang sesuai.

Pilihan yang tepat bergantung pada risiko, geometri, karakteristik material, standar, dan kompetensi personel. Untuk memastikan temuan pengujian digunakan secara proporsional dalam program keselamatan kerja, integrasikan laporan dengan evaluasi teknis dan ketentuan riksa uji yang berlaku. Sebagai landasan, Anda dapat mempelajari pengertian riksa uji K3 dan menyesuaikan ruang lingkup pemeriksaan dengan jenis peralatan yang digunakan.

Sumber & referensi

• Republik Indonesia — Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja.
• Republik Indonesia — Peraturan Pemerintah Nomor 50 Tahun 2012 tentang Penerapan Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja.
• Kementerian Ketenagakerjaan RI — Peraturan Menteri Ketenagakerjaan Nomor 8 Tahun 2020 tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pesawat Angkat dan Pesawat Angkut. Periksa naskah dan status keberlakuannya melalui JDIH Kemnaker.
• International Organization for Standardization (ISO) — ISO 13588, Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Use of automated phased array technology.
• International Organization for Standardization (ISO) — ISO 17640, Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Techniques, testing levels, and assessment.