Pengendalian Korosi (Dengan Proteksi Anodic-Katodik)

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.

PENGENDALIAN KOROSI

Khususnya pada logam, berlangsung proses elektrokimia, berhubungan dengan potensial dari logam dengan lingkungannya. Pencegahan korosi ini dapat dilakukan dengan cara proteksi anodic dan proteksi katodik dengan memperhatikan beberapa hal, yaitu :

q  Dimensi

q  Data

q  Umur alat

q  Sistem proteksi

q  Prinsip dasar proteksi

q  Perbandingan untung rugi metode yang digunakan

A.    Proteksi Katodik adalah:

•       Memperlakukan struktur logam yang diproteksi sebagai katoda, dalam suatu sistem rangkaian arus listrik searah tertutup, melalui logam dan elektrolit. Yaitu dengan cara merubah potensial antar muka logam dengan ionnya, ke daerah imun (tidak karat) dengan bantuan arus katodik.

•       Aplikasi proteksi katodik, dengan cara pengendalian :

            a. cara arus tanding

            b. cara anoda korban

Yang harus diperhatikan pada perencanaan proteksi katodik:

1. dimensi luas struktur yang akan dilindungi dan bahan struktur tersebut         

2. data lingkungan, menyangkut resistivity, dan sifat dari lingkungan tsb.                      

3. design life, atau umur alat.                                                               

4. kriteria proteksi                                                       

5. rapat arus proteksi

6. biaya perencanaan

7. system proteksi yang sesuai

8. jenis pelapis

9. pemilihan system proteksi

a.1. Proteksi katodik dengan anoda korban:

Struktur yang diproteksi sebagai katoda, sedangkan yang memproteksi sebaga anoda yang bersifat lebih aktif (lebih mudah terkorosi), sehingga anoda tersebut dikorbankan (sengaja dipasang) agar terkorosi lebih dulu.

Prinsip dasar :

•       Potensial korosi diturunkan pada daerah imun dalam diagram pourbaix dengan bantuan anoda bersifat lebih aktif dengan memanfaatkan efek galvanic.

Syarat proteksi katodik anoda korban :

•       Penempatan harus tepat

•       Anoda harus bersifat aktif

•       Anoda harus berhubungan dengan katoda

•       Anoda harus mendistribusikan electron sehingga dapat menjangkau struktur yang dilindunginya

Jenis anoda yang digunakan :

a.     Mg & Zn           : untuk lingkungan tanah

b.     AI                   : untuk lingkungan air laut, dipermukaan sisi kapal laut

Kriteria anoda korban dan keterbatasan nya :

1. Potensial yang diberikan terbatas pada jenis anoda
2. Tidak efektif untuk perlindungan daerah yang luas
3. Prinsip kerjanya dalah galvanic maka anoda harus lebih aktif
4. Jenis anoda tergantung dari struktur yang diproteksi dan juga lingkungan struktur berada
5. Beda potensial tidak optimum

a.2. Proteksi katodik dengan arus tanding :

•       Arus listrik berasal dari luar bukan dari anoda spt halnya system anoda korban. Berbeda dengan anoda korban, jenis anoda yang digunakan oleh system impressed current adalah anoda dengan nilai potensial logam jauh lebih positif dari logam yang dilindungi. Sebisa mungkin anoda impressed current tidak terdegradasi. Jadi anoda ini hanya berfungsi sebagai auxulary anode atau anode pelengkap sebuah sel korosi. Walaupun secara teori tidak terdegradasi, namun pada kenyataannya tetap saja electron yang mengalir pada pipa tetap disuply dari anoda impressed current.

Prinsip dasar proteksi katodik arus tanding adalah :

a. Harus ada anoda

berfungsi untuk mengatur arus listrik yang berasal dari transformer rectifier melalui kabel.

Jenis anoda yang sering digunakan :

•       Baja                

•       Plastic kondusif

•       Besi-silicon      

•       Perak-timbal    

•       Niobium lapis platina

•       Besi-silicon-krom         

•       titanium lapis platina

•       Grafit              

•       Magnetit

Dari jenis tsb, Anoda untuk metoda arus tanding umumnya diklasifikasikan ke dalam tiga tipe :

(1). Anoda tipe boros (terkonsumsi cepat) :   besi atau baja

(2). Anoda semi-mulia (semi-terkonsumsi) : grafit, timbal, besi-silikon, magnetit, dll.

            (3). Anoda mulia (terkonsumsi sangat lambat) : terbuat dari lapisan platina, mixed metals oxides (MMO atau MIXMEO

b. Harus ada arus dari luar

Syarat :

-          - Harus tahan cuaca

-         -  Harus tahan lingkungan laut

-         -  Harus tahan beroprasi selama 12 tahun

-         -  Anti eksplosif

-          - Bersifat automatic control

c. Harus ada kabel

Syarat :

-          - Harus tahan cuaca

-          - Harus tahan lingkungan laut.

Proteksi arus tanding:

B.     Proteksi Anodik:

Selaput pasif akan pecah yang akan mengakibatkan korosi akan mengalami percepatan agi dan daerah ini dikenal dengan daerah transpasif.

Keuntungan :

•       Dapat melindungi logam yang terendam larutan eletrolit

•       Rendahnya biaya operasional

•       Mudah pengoprasiannya

•       Kondisi operasi dapat diperkirakan

-          Pemasangan Aluminium anoda pada bilge plate (bottom side haluan)

Kerugian :

•       Kegagalan catu daya listrik bias sangat merusak.

•       Diperlukan arus listrik

•       Tidak efektif untuk komponen / materi yang tidak terendam secara terus menerus.

Menghitung kebutuhan anoda

1.     Menghitung total arus

Menggunakan rumus :

I = luas permukaan yang dilindungi (m2) x  rapat arus (ma / m2)

            1000

2. Menghitung berat anoda

Menggunakan rumus :

                        W = total arus x umur x 8760 

                                   kapasitas material ( A h/kg)

Atau                 

w= I x cr x t

       eff x u

Dimana :

Cr : consumption rate    U = utility factor

Contoh aplikasi pemasangan proteksi katodik: 

Pemasangan Aluminium anoda pada bilge plate (bottom side haluan)

Daftar Pustaka

-          Cathodic Protection Co. Ltd, “Impressed Current Anode -Section 2”, British, 2009

-          Divisi Enjiniring, “Standard Teknik Material Onshore Cathodic protection”, PT PGN, 2013

-                    -            Mars. G Fontana. “ Corrosion Engineering “ Mc. Graw Hill

-                   -            Trethewey. Kr. J. Chamberlain “ Korosi Untuk Mahasiswa Dan Rekayasawan “ PT. Gramedia Pustaka.

-                  -             Ir. Lubena M.T, Universitas Jayabaya

**Ilmu tanpa amal, bagaikan pohon tanpa Buah.. maka berbagilah.. 😊