acuan analisis kegagalan _kerusakan_ logam
TRANSCRIPT
Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 1
Analisa Kegagalan Logam
Suatu komponen dikatakan mengalami kegagalan adalah bila komponen
tersebut tidak memenuhi umur pakai yang telah direncanakan, atau apabila:
Komponen tersebut sudah tidak berfungsi sama sekali.
Masih berfungsi tetapi membahayakan.
Masih berfungsi tetapi tidak optimal (prestasi peralatan tidak sebagaimana
mestinya atau bila komponen tersebut tidak dapat berfungsi seperti yang
dirancang).
Masih berfungsi tetapi umunya sudah terbatas (terdapat retakan atau cacat
permukaan lainnya).
Analisis kegagalan logam dapat didefinisikan sebagai langkah-langkah
pemeriksaan atas komponen yang mengalami kegagalan dan keadaan kegagalannya
untuk dicari penyebabnya dan cara penanggulangannya. Analisis kegagalan ini
memerlukan pemahaman tentang berbagai aspek seperti: fungsi komponen sebagai
bagian dari suatu sistem peralatan, kondisi operasi dan gejala yang teramati menjelang
terjadinya kegagalan. Pengumpulan data material komponen serta proses
pengerjaannya akan banyak membantu dalam menemukan penyebab kegagalan.
Sampel yang diambil sedapat mungkin mampu memberikan gambaran mengenai
peristiwa kegagalan. Oleh karenanya lokasi pengambilan harus tepat, serta
keadaannya harus sesegar mungkin.
Fungsi dari analisis kegagalan/kerusakan
Menentukan dan menjelaskan faktor-faktor yang menyebabkan kerusakan suatu
komponen atau struktur.
Memberikan feedback yang berharga terhadap permasalahan-permasalahan karena
desain, material, pembuatan/ fabrikasi atau karena operasi (service)
Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 2
Gambar. Hubungan Analisa kerusakan dengan desain dan komponen dan proses.
Standar Acuan Untuk Analisa Kegagalan
Dalam metodologi analisa kegagalan suatu komponen, diberikan kodefikasi
tersendiri berdasarkan jenis kegagalan yang dialami oleh komponen tersebut. Hal ini
merupakan cara untuk mengetahui penyebab kegagalan suatu komponen dengan
melihat standar ANSI/API 689 yang menjelaskan tentang pengelompokan kegagalan
yang terjadi sesuai dengan aspek-aspek penyebabnya.
Mekanisme Kegagalan (ANSI/API 689)
Menurut standar ANSI/API 689 mekanisme kegagalan suatu komponen dapat
dikategorikan berdasarkan beberapa penyebab, yaitu:
1. Mekanik
2. Material
3. Peralatan
4. Listrik
Economic Safety Function Appearance Prior History
Design
Material selection
Fabrication
Machining
Assembly
Service Failure Analysis
Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 3
5. Pengaruh dari luar
6. Lainnya
Semua faktor-faktor penyebab kegagalan dicantumkan kedalam Tabel.1
Tabel.1 Mekanisme kegagalan menurut standar ANSI/API 689
Aspek DisainCode Notation Description
1.0 General
Inadequate equipment design or configuration(shape, size, technology, configuration,operability, maintainability, etc) but not furtherdetails known.
1.1 Improper capacity Inadequate dimensioning/capasity1.2 Improper material Improper material selection
Aspek pabrikasi/instalasi
2.0 GeneralFailure related to fabrication or installation, butno further details known.
2.1 Fabrication error Manufacturing or processing failure
2.2 Installation errorInstallation or assembly failure (assembly aftermaintenance not include)
Aspek pengoperasian/pemeliharaan
3.0 GeneralFailure related operation/use or maintenance ofthe equipment but no further details known
3.1 Off-designOff-design or unintended service conditionse.g. compressor operation outside envelope,pressure above specification, etc.
3.2 Operating errorMistake, misuse, negligence, oversights, etc.during operation
3.3 Maintenance errorMistake, misuse, negligence, oversights, etc.during maintenance
3.4 Expected wear and tearFailure cause by wear and tear resulting fromnormal operation of the equipment unit.
Aspek manajemen
4.0 GeneralFailure related to management issues, but nofurther details known
4.1 Documentation errorFailure related to procedures, specification,drawing, reporting, etc.
4.2 Management errorFailure related to planning, organization,quality assurance, etc.
Aspek lainya
5.0 GeneralCause that do not fall into one of the categorieslisted above
5.1 No caused foundFailure investigation but no specific causedfound
5.2 Common cause Common cause/mode
5.3 Combine causesSeveral causes are acting simultaneously. Ifone cause is predominant, this cause should behighlighted
Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 4
5.4 OtherNone of the above code applies. Specify causeas free text
5.5 UnknownNo information available related to the failurecause
Menurut aspek diatas diberikan kodefikasi berdasarkan notasi dan deskripsi
kegagalan yang terjadi pada komponen.
Penyebab Kegagalan (ANSI/API 689)
Menurut standar ANSI/API 689 penyebab kegagalan suatu komponen dapat
disebabkan oleh salah satu atau lebih dari aspek dibawah ini:
1. Aspek design
2. Aspek pabrik/instalasi (pemasangan)
3. Aspek pengoperasian/perawatan
4. Aspek manajemen
5. Aspek lainnya
Menurut aspek diatas diberikan kodefikasi berdasarkan notasi dan deskripsi kegagalan
yang terjadi.
Tabel.2 Penyebab kegagalan menurut standard ANSI/API 689
MechanicalCode Notation Description1.0 General A failure related to some mechanical defect but
where no further details are known1.1 Leaked External and internal leaked, either liquids or
gases: If the failure mode at equipment unitlevel is coded as “leaked”, a more causallyoriented failure mechanism should be usedwherever possible
1.2 Vibration Abnormal vibration: If the failure mode atequipment level is vibration, which is a a morecausally oriented failure, mechanism, thefailure cause (root cause) should be recordedwherever possible
1.3 Clearence/alignmentfailure
Failure caused by fault clearance or alignment
1.4 Deformation Distortion, bending, buckling, denting,yielding, shrinking, blistering, creeping, etc.
1.5 looseness Disconnection, loose items1.6 Sticking Sticking, seizure, jamming due to reasons other
than deformation or clearance/alignmentfailure
Material
Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 5
2.0 General A failure related to material defect but nofurther details known
2.1 Cavitation Relevant for equipment such as pumps andvalves
2.2 Corrosion All type of corrosion, both wet(electrochemical) and dry (chemical)
2.3 Erosion Erosive wear2.4 Wear Abrasive and adhesive wear, e.g. scoring,
galling, scuffing, fretting2.5 Breakage Fracture, breach, crack2.6 Fatigue If the cause of breakage can be traced to
fatigue, this code should be used2.7 Overheating Material damage due to overheating/burning2.8 Burst Item burst, blown, exploded, imploded, etc.
Instrument3.0 General Failure related to instrumentation but no details
known3.1 Control failure No, or faulty, regulation3.2 No
signal/indication/alarmNo signal/indication/alarm when expected
3.3 Faultysignal/indication/alarm
Signal/indication/alarm is wrong in relation toactual process. Can be spurious, intermittent,oscallating, arbitrary.
3.4 Out of adjustment Calibration error, parameter drift3.5 Software failure Faulty, or no, control/monitoring/operation due
to software failure3.6 Common cause/mode
failureSeveral instrument items failed simultaneously,e.g. redundant fire and gas detector; alsofailures related to a common cause.Electrical
4.0 General Failure related to the supply and transmissionof electrical power, but where no furtherdetails are known
4.1 Short circuiting Short circuit4.2 Open circuit Disconnection, interruption, broken wire/cable4.3 No power/voltage Missing or insufficient electrical power supply4.4 Faulty power/voltage Faulty electrical power supply, e.g. over
voltage4.5 Earth/isolation fault Earth fault, low electrical resistance
External influence5.0 General Failure caused by some external events or
substances outside the boundry but no furtherdetails are known
5.1 Blockage/plugged Flow restricted/blockage due to fauling,contamination, icing, flow assurance(hydrates), etc.
5.2 Contamination Contaminated fluid/gas/surface, e.g.lubrication oil contaminated, gas-detector headcontaminated
Abrianto Akuan, UNJANI, 2008 6
5.3 Miscellaneous externalinfluences
Foreign object, impacts, envirotmentalinfluence form neighbouring systems
Miscellaneous6.0 General Failure mechanism that does not fall into one
categories listed above6.1 No cause found Failure investigated but cause not revealed or
too uncertain6.2 Combained causes Several causes: If there is one predominant
cause this should be coded6.3 Other No code applicable: use free text6.4 Unknown No information available
PPrroosseedduurr aannaalliissiiss kkeeggaaggaallaann ((AASSMM MMeettaallss HHaannddbbooookk 88tthh eeddiittiioonn IIIIII))::
1. Mengumpulkan data dan menyeleksi sampel.
2. Pemerisaan awal dari komponen yang mengalami kegagalan (pengamatan
visual).
3. Non Destructive Testing.
4. Pengujian mekanik (bandingkan dengan komponen yang baik).
5. Pemilihan, identifikasi, bersihkan dan bandingkan dengan komponen yang
tidak gagal.
6. Pemeriksaan makro, analisis dan dokumentasikan (permukaan patahan, retakan
kedua dan fenomena lain dipermukaan patahan).
7. Metalografi (mikroskop optik dan elektron (jika diperlukan)).
8. Pemilihan dan preparasi spesimen metalografi.
9. Pemeriksaan dan analisis spesimen metalogarfi.
10. Tentukan mekanisme kegagalan.
11. Analisis komposisi kimia (bakalan, lokal, produk korosi dipermukaan, endapan
lapisan).
12. Analisis mekanika retakan.
13. Pengujian dengan simulasi.
14. Analisis semua bukti-bukti, formulasikan kesimpulan dan buat laporan tertulis
(termasuk rekomendasi).