Flange merupakan salah satu komponen vital dalam sistem perpipaan bertekanan tinggi. Komponen ini berfungsi sebagai penghubung antar pipa, valve, atau peralatan lainnya, sehingga integritas dan kualitasnya sangat menentukan keselamatan serta performa sistem secara keseluruhan. Karena bekerja di bawah beban dan tekanan yang besar, flange harus mampu menahan gaya internal tanpa mengalami deformasi atau retak.

Namun, tidak semua cacat pada flange dapat terlihat melalui inspeksi visual atau pengukuran dimensi. Porositas, retak internal, atau inklusi logam yang terjadi selama proses forging bisa saja tersembunyi di dalam material. Untuk memastikan flange bebas dari cacat yang berpotensi menyebabkan kegagalan saat operasi, diperlukan pemeriksaan Non-Destructive Test (NDT) seperti Ultrasonic Test (UT) dan Radiographic Test (RT). Artikel ini akan membahas bagaimana metode-metode tersebut diterapkan pada flange forged untuk menjamin keamanan dan keandalan sistem perpipaan industri.

Pentingnya NDT pada Flange Forged

Flange forged merupakan komponen penting dalam sistem perpipaan, terutama pada industri minyak, gas, dan fasilitas bertekanan tinggi lainnya. Proses forging yang melibatkan tekanan dan temperatur tinggi membuat flange memiliki kekuatan mekanik dan ketahanan korosi yang unggul dibandingkan metode produksi lain seperti casting. Namun, meskipun memiliki sifat mekanik yang baik, flange forged tetap rentan terhadap cacat internal, seperti porositas, retak (crack), atau inclusions, yang bisa terjadi selama proses pemanasan, penekanan, atau pendinginan logam.

Inspeksi visual atau pengukuran dimensi saja tidak cukup untuk memastikan integritas flange. Banyak cacat internal yang tidak terlihat dari permukaan, namun dapat menimbulkan kegagalan fatal saat flange digunakan pada tekanan tinggi. Di sinilah peran Non-Destructive Testing (NDT) menjadi sangat penting. NDT memungkinkan pemeriksaan kualitas material tanpa merusak komponen, sehingga cacat internal seperti lamination, retak subsurface, atau porositas dapat dideteksi lebih awal.

Dengan NDT, produsen dan engineer dapat memverifikasi bahwa flange forged memenuhi standar kualitas dan spesifikasi proyek, memastikan keamanan operasi, dan meminimalkan risiko kegagalan sistem. Metode seperti Ultrasonic Test (UT) dan Radiographic Test (RT) menjadi pilihan utama karena akurat, efisien, dan mampu memberikan data yang dapat dipertanggungjawabkan untuk pengambilan keputusan dalam proyek EPC maupun operasional pabrik.

Metode Ultrasonic Test (UT) pada Flange

Untuk memastikan flange forged bebas dari cacat internal, salah satu metode NDT yang paling efektif adalah Ultrasonic Testing (UT). Metode ini memungkinkan inspeksi yang cepat dan akurat pada area kritis flange, tanpa merusak komponen. 

UT bekerja dengan prinsip gelombang ultrasonik, sehingga operator dapat mendeteksi retak, porositas, maupun lamination di dalam material yang tidak terlihat dari permukaan. Berikut penjelasan lebih detail mengenai prinsip kerja dan penerapannya pada flange forged.

Prinsip Kerja Ultrasonic Testing (UT)

Ultrasonic Testing (UT) adalah metode Non-Destructive Testing yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk mendeteksi ketidakteraturan atau cacat internal pada material. Gelombang ultrasonik dipancarkan melalui transduser, yang memandu gelombang suara ke dalam komponen yang diperiksa. Ketika gelombang mengenai cacat atau batas material, sebagian gelombang akan dipantulkan kembali ke transduser. Pantulan ini kemudian diterjemahkan menjadi tampilan visual menggunakan mode A-scan (grafik amplitudo vs waktu) atau B-scan (citra dua dimensi), sehingga operator dapat mengidentifikasi lokasi, ukuran, dan karakteristik cacat internal.

Prinsip UT memungkinkan pemeriksaan yang sangat sensitif terhadap retak, porositas, atau lamination yang tersembunyi di dalam flange, tanpa merusak komponen atau mengganggu integritasnya. Metode ini juga memiliki akurasi tinggi pada berbagai material, termasuk carbon steel, stainless steel, dan alloy steel yang umum digunakan untuk flange forged.

Penerapan UT pada Flange Forged

Dalam pemeriksaan flange forged, UT fokus pada area kritis yang paling rentan terhadap cacat, seperti hub, neck, dan transition area. Cacat yang biasanya terdeteksi meliputi internal crack, lamination, dan porositas, yang dapat menurunkan kekuatan mekanik flange atau menimbulkan kegagalan saat operasi.

Salah satu keuntungan utama UT adalah metode ini tidak memerlukan akses dua sisi komponen, sehingga inspeksi dapat dilakukan lebih fleksibel dan cepat. Selain itu, UT memberikan hasil yang presisi, memungkinkan deteksi cacat sejak tahap awal produksi atau sebelum flange digunakan dalam sistem perpipaan bertekanan tinggi. Hal ini sangat penting untuk menjamin keandalan, keselamatan, dan umur pakai flange dalam proyek-proyek industri kritis seperti minyak, gas, dan pembangkit listrik.

Metode Radiographic Test (RT) pada Flange 

Selain Ultrasonic Testing, metode lain yang banyak digunakan untuk memastikan integritas flange forged adalah Radiographic Testing (RT). RT memungkinkan pemeriksaan internal material menggunakan sinar-X atau sinar gamma, sehingga cacat seperti retak, porositas, atau inklusi logam dapat terdeteksi secara visual. Metode ini memberikan hasil yang intuitif dan dapat didokumentasikan untuk keperluan quality control jangka panjang, meskipun membutuhkan akses kedua sisi komponen dan prosedur keselamatan radiasi yang ketat. Berikut penjelasan prinsip kerja dan penerapan RT pada flange forged.

Prinsip Dasar Radiografi

Radiographic Testing bekerja dengan menggunakan sinar-X atau sinar gamma untuk menembus material yang tidak terlihat oleh mata manusia. Ketika sinar menembus flange, film atau sensor digital yang berada di sisi lain komponen menangkap perbedaan densitas material. Area dengan cacat internal, seperti porositas atau inclusions, menyerap radiasi berbeda dibanding material padat di sekitarnya, sehingga menghasilkan kontras pada gambar yang terekam.

Setelah film dikembangkan atau data digital diproses, operator dapat mengidentifikasi cacat internal berdasarkan perbedaan warna atau densitas pada gambar. Karakteristik RT yang paling menonjol adalah akurasi tinggi dan tampilan visual yang jelas, sehingga hasilnya mudah dianalisis dan disimpan untuk dokumentasi jangka panjang.

Penerapan RT pada Flange

Pada flange forged, RT umumnya diterapkan untuk mendeteksi porositas, slag inclusion, dan retak subsurface yang tidak bisa diidentifikasi melalui inspeksi visual atau UT pada beberapa kasus. Area yang diperiksa biasanya mencakup hub, neck, dan transition area, sama seperti pada UT.

Kelebihan RT dibanding UT adalah hasilnya lebih visual dan mudah didokumentasikan, sehingga ideal untuk sertifikasi atau quality control yang membutuhkan bukti fisik. Namun, metode ini memiliki beberapa keterbatasan: memerlukan akses dua sisi flange, biaya yang relatif lebih tinggi, waktu pemeriksaan lebih lama, dan perlindungan radiasi harus dijalankan dengan ketat untuk keselamatan operator.

Dengan pemahaman prinsip dan penerapan RT, produsen dan engineer dapat memilih metode inspeksi yang paling tepat, atau mengombinasikan UT dan RT untuk memastikan flange forged bebas cacat internal, sehingga menjamin keselamatan dan keandalan sistem perpipaan bertekanan tinggi.

Standar & Kriteria Penerimaan

Agar flange forged dapat diandalkan dalam sistem perpipaan bertekanan tinggi, hasil inspeksi NDT harus mengacu pada standar dan kriteria penerimaan yang diakui secara internasional. Standar ini menetapkan prosedur pemeriksaan, batas toleransi cacat, serta metode dokumentasi yang wajib dipenuhi oleh produsen dan kontraktor.

Beberapa standar utama yang menjadi acuan meliputi:

• ASME Section V standar untuk prosedur NDT, termasuk metode UT dan RT, serta teknik pengukuran yang digunakan untuk memastikan kualitas material.
• ASME B16.5 standar dimensi dan spesifikasi flange, yang menjamin kesesuaian komponen dalam sistem perpipaan.
• ASTM A388 standar material dan prosedur UT khusus untuk flange forged.

Kriteria penerimaan cacat biasanya merujuk pada ASME VIII Div.1 atau spesifikasi proyek tertentu. Hal ini mencakup ukuran maksimum retak, porositas, lamination, atau inklusi yang masih dianggap aman. Pemeriksaan yang tidak memenuhi kriteria ini harus diperbaiki atau flange diganti untuk menjaga keselamatan operasi.

Selain pemeriksaan fisik, dokumentasi hasil inspeksi menjadi bagian penting dari quality control. Laporan NDT, film record RT, hasil A-scan/B-scan UT, serta kalibrasi peralatan harus dicatat dan disertakan sebagai bukti bahwa flange memenuhi standar. Dokumentasi ini juga berfungsi sebagai referensi untuk audit, pemeliharaan, atau klaim garansi, sehingga memastikan integritas dan keandalan sistem perpipaan industri.

Non-Destructive Testing (NDT) menggunakan metode Ultrasonic Test (UT) dan Radiographic Test (RT) merupakan langkah krusial untuk memastikan flange forged memenuhi standar keselamatan dan kualitas. Dengan mendeteksi cacat internal seperti retak, porositas, atau inclusions sejak tahap awal, NDT memungkinkan verifikasi material secara akurat tanpa merusak komponen, sehingga kualitas dan integritas flange dapat terjaga sebelum digunakan dalam sistem perpipaan bertekanan tinggi.

Inspeksi yang tepat dan terencana tidak hanya mencegah kegagalan fatal pada operasi, tetapi juga meningkatkan umur komponen dan keandalan keseluruhan sistem. Dengan memadukan metode UT dan RT serta mengikuti standar internasional, engineer dan produsen dapat menjamin keamanan, efisiensi, dan kontinuitas aliran pada proyek-proyek industri minyak, gas, kimia, dan pembangkit listrik, sekaligus mendukung kepatuhan terhadap spesifikasi proyek dan regulasi keselamatan.

‍