Presentation Title PENGARUH KOMPOSISI PHENOLIC EPOXY TERHADAP KARAKTERISTIK COATING PADA APLIKASI PIPA OVERHEAD DEBUTANIZER TUGAS AKHIR MM091381

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR MM PENGARUH KOMPOSISI PHENOLIC EPOXY TERHADAP KARAKTERISTIK COATING PADA APLIKASI PIPA OVERHEAD DEBUTANIZER Oleh : Diego Pramanta Harvianto Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Sulistijono, DEA Presentation Title

2 OUTLINE PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA METODOLOGI PENELITIAN HASIL DAN PEMBAHASAN KESIMPULAN

3 PENDAHULUAN

4 LATAR BELAKANG Larutan HCl Korosi Pipa API 5L Grade B pada Sistem Debutanizer PT Pertamina Umur Kurang dari Desain Pelapisan menggunakan Phenolic-Epoxy Evaluasi Tahan terhadap larutan asam,daya lekat yang kuat, stabilitas dimensi tinggi, tahan sampai temperatur 150 C dll.

5 PERUMUSAN MASALAH Bagaimana pengaruh rasio komposisi Phenolic Epoxy (Phenolic Resin : Epoxy Resin) terhadap karakteristik coating untuk aplikasi pipa Overhead Debutanizer.

6 BATASAN MASALAH 1. Hasil polimer blend Phenolic Resin / Epoxy Resin dianggap homogen. 2. Ketebalan coating Phenolic Epoxy dianggap merata dan homogen. 3. Kehalusan permukaan benda uji dianggap homogen dan tidak mempengaruhi hasil coating.

7 TUJUAN PENELITIAN 1. Menganalisa pengaruh variasi komposisi Phenolic Epoxy terhadap karakteristik coating. 2. Menganalisa performa coating Phenolic Epoxy pada aplikasi pipa Overhead Debutanizer.

8 TINJAUAN PUSTAKA

9 Overhead Debutanizer

10 Coating Adalah proses pengendalian korosi dengan cara melindungi logam dari lingkungan sehingga konduktor atau kontak metalik tidak berfungsi dan pada akhirnya korosi terhambat.

11 Resin Phenolic Adalah jenis polimer termoset yang dihasilkan dari kondensasi formalin pada pemanasan. Kelebihan resin phenolic adalah mudah dibentuk, tahan asam, tahan air, tahan retak dan kestabilan dimensi tinggi. Rantai phenol

12 Resin Epoxy Adalah jenis polimer termoset yang dihasilkan dari polimerisasi adisi pada pemanasan dengan adanya katalis amino. Kelebihan resin Epoxy adalah ketahanan panas tinggi (250 C), kekuatan tinggi, daya rekat yang kuat, tahan terhadap zat kimia dan stabil terhadap asam. Rantai Epoxy

13 METODOLOGI PENELITIAN

14 Start Diagram Alir Penelitian Preparasi alat dan bahan Phenolic Resin Epoxy Resin Proses Blending Phenolic Resin : Epoxy Resin 100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100 FTIR TGA Proses Pelapisan Pada Baja Pengujian Waktu Kering Pengujian Ketahanan Asam Pengujian Ketahanan Abrasi Pengujian Fleksibilitas Pengujian Ketahanan Panas Data Hasil dan pembahasan Kesimpulan End

15 Peralatan dan Bahan Bahan : Base Metal Bahan Coating API 5L Grade B Resin Phenolic Resin Epoxy Hardener Poliamino amid

16 Peralatan: Mesin potong Timbangan digital Dry film Thickness Gauge Mikroskop optik

17 Pembuatan Coating Komposisi dalam persen berat (wt%) Kode Phenolic resin (%) Epoxy resin (%) 100P0E P20E P40E P60E P80E P100E 0 100

18 Proses Pengujian 1. Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR) FTIR merupakan teknik yang digunakan untuk memeriksa adanya gugus atau ikatan dalam suatu sampel. Penggunaan yang paling penting dari FTIR adalah untuk identifikasi senyawa organik, karena spektrumnya sangat kompleks yang terdiri dari banyak puncak-puncak serapan. Mesin FTIR

19 2. Termogravimetric Analysis (TGA) Thermogravimetric Analysis (TGA) adalah pengukuran perubahan massa yang terjadi akibat dari perubahan temperatur. TGA dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan massa sample (weight loss). Analisa tersebut bergantung pada tiga pengukuran yaitu berat, temperatur, dan perubahan temperatur. Mesin TGA

20 Proses Pengujian 3. Pengujian Waktu Kering Menggunakan standar ASTM D 1640 Standart Test Methods for Drying, Curing, or Film Formation of Organic Coatings at Room Temperature. 4. Pengujian Ketahanan Panas Mengacu pada standar ASTM D 1360 Standart Test Methods for Fire Retardancy of Paint. Temperatur yang digunakan pada sampel adalah 40 dan 80 C

21 Proses Pengujian 5. Pengujian Fleksibilitas Mengacu pada standar ASTM D Standard Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings F Substrat Mandrel 3/4 Coating F F

22 Proses Pengujian 6. Pengujian Ketahanan Asam Menggunakan standar NACE TM 0174 Laboratory Methods for the Evaluation of Protective Coatings and Lining Materials on Metalic Substrates in Immersion Service. Benang pengikat Wadah plastik Spesimen Larutan HCl ph 1

23 Proses Pengujian 7. Pengujian Ketahanan Abrasi Menggunakan standar ASTM D Standard Test Methods for Abrasion Resistance of Organic Coatings by Falling Abrasive Spesimen

24 HASIL DAN PEMBAHASAN

25 Pengamatan Visual 100 P0E 80P 20E 60P 40E 40P 60E 20P 80E 0P1 00E Sebelum dicoating Setelah dicoating

26 Pengamatan Visual Pengamatan dengan mikroskop optik Void Retak mikro Epoxy Phenolic Epoxy Phenolic 100P0E 80P20E 60P40E Epoxy Epoxy Phenolic Epoxy Phenolic Void Poliamino amid 40P60E 20P80E 0P100E

27 Pengamatan Ketebalan Coating No Sampel Titik Hasil (mikron) Rata-rata (mikron) 1 100P0E A B 136 C P20E A B 110 C P40E A B 372 C P60E A B 285 C P80E A B 213 C P100E A B 237 C 161

28 Pengamatan ketebalan coating dengan mikroskop optik Coating Substrat Coating Substrat Coating Substrat 100P0E 80P20E 60P40E Substrat Substrat Substrat Coating Coating Coating 40P60E 20P80E 0P100E

29 FTIR

30 FTIR

31 TGA

32 TGA Tabel Weigth Loss TGA No Sampel T ( 0 C) 5 % loss T ( 0 C) 10 % loss 1 100P0E 161,56 235, P20E 164,17 306, P40E 175,16 301, P60E 224,50 325, P80E 291,83 336,50 6 0P100E 329,50 347,00

33 TGA Temperatur ( 0 C) % Pengurangan Berat 10% Pengurangan Berat P0E 80P20E 60P40E 40P60E 20P80E 0P100E Komposisi Grafik stabilitas termal pada 5% dan 10% pengurangan berat polimer blend

34 Pengujian Waktu Kering Tabel lama waktu kering No Sampel Waktu Kering 1 100P0E 20 menit 2 80P20E 25 menit 3 60P40E 30 menit 4 40P60E 45 menit 5 20P80E 80 menit 6 0P100E 140 menit Waktu Kering (menit) P0E 80P20E 60P40E 40P60E 20P80E 0P100E Komposisi Grafik waktu kering vs komposisi coating

35 Pengujian Ketahanan Panas 100 P0E 80P 20E 60P 40E 40P 60E 20P 80E 0P1 00E Gambar sebelum pengujian panas 100 P0E 80P 20E 60P 40E 40P 60E 20P 80E 0P1 00E Tabel hasil pengujian panas temperatur 40 0 C T Sampel Hasil 100P0E Tidak terjadi perubahan 80P20E Tidak terjadi perubahan P40E Tidak terjadi perubahan C 40P60E Tidak terjadi perubahan 20P80E Tidak terjadi perubahan 0P100E Tidak terjadi perubahan Gambar setelah pengujian panas temperatur 40 0 C

36 Pengujian Ketahanan Panas 100 P0E 80P 20E 60P 40E 40P 60E 20P 80E 0P1 00E 100 P0E Gambar sebelum pengujian panas 80P 20E 60P 40E 40P 60E 20P 80E 0P1 00E Tabel hasil pengujian panas temperatur 80 0 C T Sampel Hasil 100P0E Tidak terjadi perubahan 80P20E Warna berubah kecoklatan 80 0 C 60P40E Warna berubah kecoklatan 40P60E Warna berubah kecoklatan 20P80E Terdapat gelembung kecil 0P100E Tidak terjadi perubahan Gambar setelah pengujian panas temperatur 80 C

37 Pengujian Fleksibilitas Tabel hasil pengujian fleksibilitas 100 P0E 80P 20E 60P 40E 40P 60E 20P 80E Gambar hasil pengujian fleksibilitas 0P1 00E No Sampel Hasil Bentuk retakan 1 100P0E Tidak retak P20E Tidak retak P40E Tidak retak P60E Retak Terdapat 4 retakan, panjang maksimal 17,5 mm dan lebar maksimal 6 mm 5 20P80E Retak Terdapat 6 retakan, panjang maksimal 15 mm dan lebar maksimal 5 mm 6 0P100E Tidak retak -

38 Pengujian Fleksibilitas Gambar sampel 40P60E yang retak Gambar sampel 20P80E yang retak

39 Pengujian Ketahanan Asam Tabel hasil pengujian ketahanan asam 100 P0E 80P 20E 60P 40E 40P 60E 20P 80E 0P1 00E No Sampel Hasil 1 100P0E Coating bergelembung 2 80P20E Tidak terjadi perubahan 3 60P40E Tidak terjadi perubahan 4 40P60E Tidak terjadi perubahan 5 20P80E Coating terlepas dari substrat 6 0P100E Coating terlepas dari substrat Gambar sampel pengujian ketahanan asam

40 Pengujian Ketahanan Asam Sampel 100P0E pengujian ketahanan asam Sampel 20P80E pengujian ketahanan asam Sampel 0P100E pengujian ketahanan asam

41 Pengujian Ketahanan Abrasi Tabel pengujian ketahanan abrasi Sampel Tebal terabrasi (mikron per liter) 100P0E 6,8 80P20E 2,5 60P40E 2,0 40P60E 2,15 20P80E 2,15 0P100E 1,66 Tebal terabrasi (mikron) P0E 80P20E 60P40E 40P60E 20P80P 0P100E Komposisi Grafik ketebalan terabrasi vs komposisi coating

42 KESIMPULAN Dari hasil pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan : 1. Terjadi ikatan pada pencampuran phenolic dan epoxy pada pengujian FTIR. 2. Penambahan komposisi epoxy pada sampel cenderung meningkatkan ketahanan abrasi dan stabilitas termal. 3. Penambahan komposisi phenolic cenderung meningkatkan fleksibilitas dan ketahanan asam serta mempercepat waktu kering. 4. Perbandingan komposisi phenolic dan epoxy yang menghasilkan performa coating yang ideal berturut-turut adalah 60:40.

43 SARAN 1. Metode pelapisan sampel yang lebih baik perlu dipertimbangkan agar mendapatkan hasil yang maksimal. 2. Untuk memperoleh informasi yang akurat mengenai pengujian hendaknya ketebalan coating perlu diperhitungkan pada setiap pengujian. 3. Diperlukan penelitian lanjutan pada variasi phenolic dan epoxy untuk mendapatkan hasil coating yang lebih baik.

44 TERIMA KASIH