Makalah PBT [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



1.



Latar Belakang Korosi sangat sering kita dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Nama lain korosi



disebut juga dengan karatan. Korosi sendiri umumnya terjadi pada benda-benda logam seperti besi. Korosi adalah reaksi antara logam dengan zat-zat disekitarnya misalnya udara dan air sehingga menimbulkan senyawa baru. Dalam perkaratan senyawa baru yang dimaksud ialah zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori. Korosi terjadi karena adanya reaksi antara logam dan zat-zat disekitarnya. Pada karatan, karatan bisa terjadi karena udara yang lembab (oksigen dan air) mengorosi (bereaksi) terhadap besi sehingga muncul zat baru yaitu zat padat berwarna coklat kemerahan.



Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi.



1



BAB II ISI



Korosi dalam tanah yang dialami saluran pipa dan struktur lainnya sering disebabkan oleh sel korosi diferensial. Sel korosi diferensial meliputi sel aerasi diferensial yang melibatkan perbedaan jumlah konsentrasi oksigen dalam tanah. Sel tersebut dihasilkan oleh perbedaan alami pada permukaan pipa atau zat kimia dalam tanah. Korosi galvanik merupakan salah satu bentuk sel korosi diferensial yang terjadi karena dua logam berbeda terhubungkan secara elektrik dan ditempatkan di lingkungan korosif. Metode Penanggulangan Korosi Berikut adalah lima metode penanggulangan korosi yang biasa dilakukan. 1) Pemilihan material yang tepat Pemilihan material disesuaikan dengan biaya, ketersediaan, dan karakteristik material. 2) Perancangan material yang tahan terhadap lingkungan tertentu Perancangan material meliputi penambahan unsur paduan, pemurnian, perlakuan panas, dan pendinginan 3) Pengubahan lingkungan yang korosif Pengubahan lingkungan dapat dilakukan dengan penambahan inhibitor ke dalam media korosi sehingga dapat menghambat reaksi anodik dan katodik. 4) Pemutusan interaksi antara material dengan lingkungan Pemutusan interaksi antara material dengan lingkungan dapat dilakukan dengan penambahan lapisan pada pipa sebagai isolator atau biasa disebut coating. 5) Pengubahan potensial logam dengan metode proteksi katodik dan anodik



Pemilihan metode penanggulangan korosi biasanya dipertimbangkan berdasarkan beberapa aspek, yang meliputi aspek ekonomi, kualitas, lingkungan dan keamanan proteksi. Dua atau lebih dari kelima metode tersebut biasanya digunakan secara bersamaan. Hal tersebut dilakukan untuk memperoleh proteksi yang lebih baik.



2



Sistem Proteksi Katodik Sistem proteksi katodik banyak digunakan untuk memproteksi struktur baja yang berada di dalam tanah dan lingkungan air laut, dan sedikit digunakan (pada kondisi tertentu) untuk penempatan baja dalam air tawar. Dalam banyak kasus, penerapan proteksi katodik sering dikombinasikan dengan coating. Tujuannya adalah untuk melindungi baja pada saat coating mengalami kerusakan. Pada saat ini, penerapan sistem proteksi katodik telah meningkat secara cepat dengan banyaknya penerapan di area eksplorasi serta produksi minyak dan gas yang berada di offshore. Metode proteksi ini merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk memproteksi bagian material yang terendam oleh air, terutama air laut. Prinsip utama sistem proteksi katodik adalah menekan arus eksternal ke dalam material sehingga potensial material turun ke daerah imun. Dengan kata lain, material yang digunakan sebagai katoda dalam sel elektrokimia terpolarisasi secara katodik



Dengan adanya arus eksternal yang dialirkan dari anoda ke katoda, katoda menjadi terproteksi dan rapat arus korosi katoda menjadi lebih rendah daripada i0, yaitu ikor. Arus eksternal dapat dihasilkan dengan dua cara yang berbeda, yaitu: a)



menggunakan logam yang kurang mulia dalam bentuk anoda korban yangdihubungkan



dengan konduktor logam pada struktur yang dilindungi, b)



menggunakan sumberarus eksternal,biasanya sebuah rectifier.Sebuah elektrodareferensi



dapat digunakan untuk mengontrol rectifier.



Sistem Proteksi Katodik Metode Anoda Korban Proteksi katodik metode anoda korban dapat dilakukan dengan menghubungkan anoda korban terhadap material yang akan diproteksi. Material yang akan diproteksi diatur agar berperan sebagai katoda dalam suatu sel korosi dan pasangan yang dihubungkan adalah logam lain yang memiliki potensial yang lebih negatif sehingga berperan sebagai anoda. Elektron akan mengalir dari anoda ke katoda melalui kabel penghubung sehingga terjadi penerimaan elektron di katoda. Dengan adanya penerimaan elektron tersebut, katoda mengalami reaksi reduksi dan terproteksi dari proses korosi. Berikut adalah kelebihan penerapan sistem proteksi katodik metode anoda korban. 1.



Pemasangan relatif mudah dan murah.



2.



Tidak membutuhkan sumber energi listrik dari luar.



3.



Distribusi arus merata. 3



4.



Cocok untuk daerah berstruktur padat.



5.



Tidak membutuhkan biaya operasional.



6.



Perawatan mudah.



7.



Resiko overprotection rendah.



Namun, metode ini juga mempunyai beberapa kekurangan sebagai berikut. 1.



Keluaran arus terbatas.



2.



Tidak efektif bila resistivitas elektrolit tinggi.



3.



Tidak cocok untuk struktur besar yang perlu arus proteksi besar.



Sistem proteksi katodik anoda korban biasanya diterapkan pada perlindungan tangki dalam tanah, jaringan pipa dalam tanah, jaringan kabel listrik dan komunikasidalam tanah, tangki air panas dan struktur kapal laut. Dalam perancangan sistem proteksi katodik metode anoda korban, terdapat tiga kriteria yang ditetapkan oleh NACE (National Association of Corrosion Engineers), yaitu: 1.



-850mV terhadap proteksi katodik yang diaplikasikan,



2.



-850mV potensial polarisasi terhadap CSE,



3.



polarisasi minimum 100mV.



Anoda Korban Jenis Anoda Korban dan Karakteristiknya Penentuan material yang digunakan sebagai anoda korban dilakukan berdasarkan kemampuan material tersebut dalam menurunkan potensial logam yang diproteksi mencapai daerah imun dengan cara membanjiri struktur dengan arus searah melalui lingkungan. Faktor lainnya yaitu biayanya murah, mampu dibentuk sesuai ukuran, dan dapat terkorosi secara merata. Anoda korban yang biasa digunakan adalah magnesium (Mg), seng (Zn), dan aluminium (Al). Pemakaian anoda Mg digunakan untuk lingkungan yang mempunyai resistivitas tinggi. Hal ini disebabkan pada lingkungan ini diperlukan anoda yang tinggi keluaran arus per satuan berat dan potensial elektrodanya sangat negatif. Anoda Mg banyak digunakan untuk memproteksi pipa dalam tanah. Pemakaian anoda Al banyak digunakan di lingkungan air laut dan harganya relatif murah dibandingkan anoda lain.



4



Anoda Zn merupakan anoda korban yang paling banyak digunakan di lingkungan air laut dan mempunyai efisiensi yang tinggi. Tabel A. Jenis Anoda dengan Resistivitas Lingkungan Anoda



Resistivitas Lingkungan (ohm/cm)



Aluminium (Al)



< 150



Seng (Zn)



150 - 500



Magnesium (Mg)



> 500



Sumber : Teknik Pengendalian Korosi



Tabel B. Karakteristik Anoda Korban Jenis



Massa Jenis



Potensial



Tegangan



Kapasitas



Efisiensi



Anoda



(kg/dm3)



(Volt/CSE)



Dorong (Volt)



(AH/Kg)



(%)



Al



1,7



1 – 1,7



0,6 – 0,8



2700



50



Zn



7,5



1,05



0,25



780



95



Mg



2,7



1,10



0,25



1230



95



Sumber : Teknik Pengendalian Korosi



Backfill Anoda Korban Pemakaian anoda korban yang diterapkan untuk proteksi katodik di dalam tanah perlu mengggunakan pembungkus yang disebut backfill. Backfill merupakan kantung kecil yang berisi campuran material dengan komposisi 75% gypsum, 20% bentonit, dan 5% natrium sulfat. Campuran ini menghasilkan resistivitas 50 ohm.cm apabila campuran dijenuhkan dengan air. Backfill ini berfungsi untuk: ·



memberikan lingkungan yang merata, sehingga keluaran (output) arus anoda dapat diperkirakan



tetap, ·



menurunkan resistivitas dari fasa anoda dengan tanah,



·



mencegah kontak langsung antara anoda dengan tanah.



5



BAB III PENUTUP



Demikianlah yang dapat kami sampaikan mengenai materi yang menjadi bahasan dalam makalah ini, tentunya banyak kekurangan dan kelemahan kerena terbatasnya pengetahuan kurangnya rujukan atau referensi yang kami peroleh hubungannya dengan makalah ini Penulis banyak berharap kepada para pembaca dapat memakluminya. Semoga makalah ini dapat bermanfaat kedepannya.



6