PENGENDALIAN KOROSI PADA PLAT LAMBUNG KAPAL DENGAN MENGGUNAKAN ANODA KORBAN

Transkripsi

1 PENGENDALIAN KOROSI PADA PLAT LAMBUNG KAPAL DENGAN MENGGUNAKAN ANODA KORBAN Ir. Edi Septe.,MT 1) Iman Satria, ST.,MT 2) Khairul Huda 3) Program Studi Teknik Mesin-Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta Padang 2015 Jln. Gajah Mada. No. 19 Olo Nanggalo Padang Telp Fax errol.huda@yahoo.com ABSTRAK Terdapat dua jenis panduan anoda korban yang di gunakan untuk memproteksi struktur baja karbon di lingkungan air laut, yaitu panduan alumunium dan panduan seng. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kinerja anoda korban tersebut dengan melakukan uji korosi galvanic dalam lingkungan pengganti air laut, kinerja yang di ukur adalah potensial proteksi, arus galvanic, kapasitas anoda, laju konsumsi anoda,waktu induksi,dan pola korosi anoda. Hasil penelitian menunjukan anoda korban menghasilkan arus gelvanik dan kapasitas anoda yang lebih besar. Dengan graphic, tampak bahwa pola korosi yang terjadi pada jenis panduan menunjukan anoda korban tidak terjadi secara merata,melainkan terjadinya korosi pitting pada permukaan nya. Kata kunci : proteksi katodik, anoda korban, lingkungan pengganti air laut. ABSTRACT There are two kinds of sacrificial anodes available to protect steel structure in the marine environment, this research studies their performance by conducting galvanic corrosion test in the substitute ocean water. The performance evaluated cover potential of protection, galvanic current, capacity and efficiency, the rate of anode consumption, the induction time, and their corrosion from. The result show that has galvanic current and anode capacity higher. from the graphic, it is found that thess alloys corrode locally by pitting formation. Keywords: cathodic protection, sacrificial anode, substitute ocean water. 1. PENDAHULUAN Wilayah Indonesia yang sebagian besar berupa lautan memiliki banyak sekali struktur atau konstruksi dari bahan logam terutama baja karbon. Konstruksi tersebut selalu berhubungan dengan air laut yang merupakan elektrolit yang korosif. Hal ini mengandung konsekuensi terjadinya serangan korosi terhadap struktur-struktur tersebut, yang dapat menimbulkan kerugian yang besar baik darisegi teknis maupun ekonomis. Berbagai metode pencegahan korosi dilingkungan air laut terus dikembangkan. Salah satunya adalah pemakaian anoda korban yang bekerja berdasarkan prinsip proteksi katodik. Permukaan struktur logam di air laut di ubah menjadi bersifat katodik melalui pemberi anarus yang berasal dari anoda korban tersebut. Jenis anoda korban yang sesuai dipakai dilingkungan air laut adalah anoda korban paduan seng dan paduan aluminium Tersedianya dua jenis paduan ini

2 memberikan pilihan bagi para pemakai untuk menentukan jenis paduan yang sesuai dengan kebutuhannya. 1.1.Pengendalian Korosi, Proteksi Katodik Anoda Korban, Pencegahan Korosi.(Juliana.A.1999.kinerja anoda korban) Pengendalian korosi atau proteksi korosi atau yang lebih umum pencegahan korosi terhadap logam dapat dilakukan dengan mengubah potensial antar muka logam dengan lingkungannya. Secara elektrokimia proteksi korosi dapat dikelompokkan menjadi proteksi katodik dan anodik. Pengendalian korosi metoda proteksi katodik dapat dilakukan dengan merubah potensial antar muka logam dengan ionnya ke daerah immun dengan memberikan arus katodik. Penurunan potensial antar muka ke arah immun atau ke daerah lebih katodik dapat dilakukan dengan menghubungkan benda kerja dengan anoda korban Keuntungan Proteksi Katodik Anoda Korban(Juliana.A.1999.kinerja anoda korban) 1. Dapat digunakan tanpa membutuhkan energy listrik dari luar. 2. Hampir tidak di perlukan pengawasan, biaya menjadi relative murah 3. Arus proteksi yang dihasilkan tidak pernah salah arah, tidak memerlukan keahlian khusus. 4. Instalasi relative sederhana, sehingga tidak di perlukan keahlian khusus. 5. Penghubung anoda telah terlindungi secara katodik. 1.3.Kerugian Proteksi Katodik Anoda Korban. (Juliana.A.1999.kinerja anoda korban) 1. Arus yang tersedia terbatas, bergantung pada luas permukaan anoda. 2. Biaya operasi relative mahal Penghubung anoda yang digunakan harus cukup besar, untuk mengurangi kehilangan energy akibat tahanan 1.4.Pengendalian Korosi Dengan Anoda Korban Pada plat Lambung Kapal.(Eko J.2010.Efektivitas penggunaan anoda korban pada plat lambung kapal) Pemakaian pelat baja untuk bangunan kapal memiliki resiko kerusakan yangtinggi, terutama terjadinya korosi pada pelat baja yang merupakan proses elektrokimia, akibat lingkungan air laut yang memiliki resistivitas sangat rendah +25 Ohm-cm,jika dibandingkan dengan air tawar Ohm-cm, (Caridis, 1995)dan sesuai dengan posisi pelat pada lambung kapal. Posisi pelat baja lambung kapal terbagi dalam tiga bagian yaitu : 1. Selalu tercelup air yaitu pelat lajur alas, pelat lajur bilga, dan pelat lajur sisi sampai sarat minimal. 2. Keluar masuk air yaitu pelat lajur sisi kapal dari sarat air minimal sampaisarat air maksimal. 3. Tidak tercelup air yaitu pelat lajur sisi mulai dari sarat maksimal sampai dek utama kapal Korosi kapal baja dapat dibedakan menjadi menjadi 5 jenis yaitu korosi merata, pelobangan, korosi tegangan, korosi erosi dan korosi celah.

3 1. Korosi Merata atau uniform corrosion adalah seluruh permukaan pelat terserang korosi biasanya pada bagian pelat yang berada diatas garis air. 2. Korosi Pelobangan (pitting corrosion), pada permukaan pelat terjadi lobang yang semakin lama akan bertambah dalam dan akhirnya dapat menembus pelat kapal. 3. Korosi Tegangan (stress corrosion), korosi pada bagian pelat yang memikul beban besar. 4. Korosi Erosi (errosion corrosion), korosi yang terjadi pada material yang menerima tumbukan partikel cairan yang mengalir dengan kecepatan tinggi. 5. Korosi Celah (crevice c orrosion), korosi yang terjadi pada celah, daerah jepitan, sambungan dan daerah yang ditutupi binatang dan tumbuhan kecil. Korosi kapal baja ini dapat dikurangi seminimum mungkin sehingga nilai laju korosi kapal baja semakin kecil, korosi tidak dapat di hentikan 100% karena kapal baja sama halnya dengan manusia walau kita sangat jago menjaga kesehatan ujung-ujung is dead juga. begitu juga dengan korosi kapal baja kita hanya dapat menekan nilai laju korosi seminimum mungkin sehingga umur kapal dapat sesuaidengan rencana awal agar dapat menekan nilai kerugian yang di akibatkan olehkorosi kapal baja. Data-data yang diperlukan dalam perhitungan proteksi lambung kapal dengan menggunakananoda korban yaitu : 2. METODOLOGI 2.1.Alat-alat pendukung Neraca Analitik Neraca analitik adalah suatu alat timbangan yang berguna untuk mengukur berat pada specimen, sebelum di uji dan setelah di uji. Timbangan digital berfungsi untuk menimbang jumlah yang sangat kecil dan keakuratan yang sangat tinggi. Disini timbangan digital dapat digunakan untuk menimbang suatu speciment yang akan di uji. Spesifikasi : Merk MATRIX Type Esj 210-4B Kapasitas 210 Gr x Gr ( 0,1 Mg ) Pan size 9 cm Power Listrik Langsung Gambar 1. Neraca Analitik Gelas Ukur 250 ml Gelas ukur di gunakan untuk menampung larutan air laut yang di campurkan cairan NaCl Teknis. Ukuran luas pelat lambung kapal yang akan di proteksi Coating kapal Jenis anoda Resistivitas air laut.

4 Gambar 2. Gelas Ukur 250 ml - Mengukur Range: ph: -2,00 ~ 18.00pH; mv: ~ mV; Temp:. 0 ~ 99,9 - Akurasi: ph: ± 0.01pH ± 1bit; mv: ± 1mV ± 1bit; Temp:. ± 0,3 ± 1bit - Stabilitas: ± 0.01pH ± 1bit / 3 jam - Temp. Kisaran kompensasi: 0 ~ 99,9 - Suhu larutan diukur: 0 ~ Kabel Penghubung Arus Berfungsi untuk penjepit specimen baik katoda maupun anoda di dalam larutan air laut + Nacl Teknis,selain menjepit kabel penghubung tersebut juga berfungsi untuk mengantar kan arus searah dari katoda menuju anoda yang di korbankan. Gambar 4. PH Meter 2.2.Alat Alat yang digunakan Gambar 3. Kabel Arus Penghubung Gelas ukur 250 Ml, digunakan untuk menampung 100,200,300 ml air laut dan larutan NaCl, sebanyak 9 buah, untuk pengujian 8 jam, 16 jam, 24 jam PH Meter Guna PH meter merupakan alat elektronik yang berfungsi untuk mengukur ph larutan air laut + NaCl teknis. Sebuah alat elektronik yang berfungsi untuk mengukur ph (derajat keasaman atau kebasaan) suatu cairan, dan terdiri dari elektroda khusus yang terhubung ke sebuah alat elektronik yang mengukur dan menampilkan nilai ph. Dengan spesifikasi : Nama : ph Meter Professional PHS-3E Spesifikasi : Gambar 5. Alat Pengujian Pencelupan Persiapan Benda Uji Benda uji yang di pilih dalam penelitian ini adalah plat baja kapal dengan dimensi 2 x1 cm. Sebelum dilakukan pengujian benda uji terlebih dahulu di amplas sampai permukaan benda uji menjadi rata,benda uji

5 yang telah di amplas dan bersih. Benda uji yang digunakan berupa potongan plat baja lambung kapal dengan ukuran 2 x 1 cm. Kandungan dalam tiap lembar plat adalah 92%-97% merupakan besi. Sisanya terdapat kandungan karbon, silikon, belerang, dan fosfor. Tipe plat yang digunakan ASTM A 36. (http// Gambar 8. Larutan Air laut + NaCl Teknis 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 6. Benda Uji 3.1. HASIL Hasil pengujian 100 ml air aut gr NaCl teknis Dimensi Benda Uji Bentuk benda uji di buat beberapa batangan dengan ukuran sebagai berikut: 2 cm 1 cm 2 cm Gambar 7. Dimensi Benda Uji Hasil pengujian 100 ml air aut gr NaCl teknis Larutan Korosif Jenis larutan korosif yang di gunakan pada pengujian ini adalah air laut yang di campur dengan NaCl Teknis.

6 3.1.4 Grafik Hasil Pengujian dengan Anoda Korban Menggunakan Larutan Air Laut 100 ml + NaCl Teknis 100 gr Serta Variasi waktu dan Larutan. Perbandingan Waktu(Jam) dengan Perubahan Berat (gr) Perubahan Berat (gr) 0,32 0,29 0,26 0,23 0,2 0,17 0,14 0,11 0,08 0, Waktu(Jam) Hasil pengujian 100 ml air aut gr NaCl teknis katoda anoda Grafik Hasil Pengujian dengan Anoda Korban Menggunakan Larutan Air Laut 100 ml + NaCl Teknis 200 gr Serta Variasi waktu dan Larutan Perubahan Berat (gr) Perbandingan Waktu(Jam) dengan Perubahan Berat (gr) 0,42 0,37 0,32 0,27 0,22 0,17 0, Waktu (Jam) katoda anoda Grafik Hasil Pengujian dengan Anoda Korban Menggunakan Larutan Air Laut 100 ml + NaCl Teknis 300 gr Serta Variasi waktu dan Larutan.

7 perubahan Berat (gr) Perbandingan Waktu (Jam) dengan Perubahan Berat (gr) 0,42 0,4 0,38 0,36 0,34 0,32 0,3 0,28 0,26 0,24 0,22 0, Waktu(jam) Tabel hasil pengujian katoda(baja) tanpa menggunakan anoda Dengan larutan air laut 100 ml + NaCl Teknis 300 gr. katoda anoda 3.2.PEMBAHASAN Tabel hasil pengujian katoda(baja) tanpa menggunakan anoda Dengan larutan air laut 100 ml + NaCl Teknis 100 gr Tabel hasil pengujian katoda(baja) tanpa menggunakan anoda Dengan larutan air laut 100 ml + NaCl Teknis 200 gr. Pencegahan terjadinya korosi pada baja lambung kapal ini adalah di lakukan dengan cara menghubungkan plat baja lambung kapal tersebut dengan seng yang mempunyai potensial electrode sangat rendah yaitu seng, sehingga terjadi oksidasi pada baja lambung kapal dan akan segera menarik electron dari seng dan oksidasi akan berlangsung pada anoda seng tersebut. Untuk mendapatkan hasil pengujian maka di peroleh data pengurangan berat serta pengamatan selama pengujian pada specimen yang telah terkorosi. Dalam hal ini didapat hasi pengujian plat baja dengan menggunakan katoda(baja) dan anoda(seng) dalam waktu 8 jam sebesar 0,1 gr untuk katoda(baja) dan 0,2 gr(seng). Dalam variasi larutan 100 ml air laut dan 100 gr Nacl Teknis. Selanjut nya hasi pengujian plat baja dengan menggunakan katoda(baja) dan anoda(seng) dalam waktu 16 jam sebesar 0,2 gr untuk katoda(baja) dan 0,33 gr(seng). Dalam variasi larutan 100 ml air laut dan 200 gr Nacl Teknis. Sedangkan pengujian plat baja dengan menggunakan katoda(baja) dan anoda(seng) dalam waktu 24 jam sebesar 0,3 gr untuk katoda(baja) dan 0,4 gr(seng). Dalam variasi

8 larutan 100 ml air laut dan 300 gr Nacl Teknis. Sedangkan pengujian anoda korban menggunakan anoda (Alumunium) di Pengujian yang di lakukan oleh Rio frensisko dengan judul pengendalin korosi menggunakan metoda anoda korban dengan anoda Alumunium pada tahun 2015,dapat hasil sebagai berikut ; Dalam waktu 8 jam pengurangan berat dari laju korosi sebesar 0,133 katoda (baja) dan 0,333 anoda(alumunium). menuju waktu 16 jam telah mencapai pengurangan berat sebesar 0,333 katoda(baja) dan 0,533 anoda(alumunium) dan menuju waktu 24 jam semakin meningkat yaitu sebesar 0,566 katoda(baja) dan 0,833 anoda(alumunium). Maka dapat di lihat diantara dua pengujian mengunakan anoda (seng) dan anoda(alumunium) dapat di simpulkan bahwa laju korosi menggunakan Alumunium lebih efektif untuk melakukan perlindungan laju korosi terhadap katodik(baja), dapat di lihat dalam laju korosi pada anoda (al umunium) lebih besar di bandingkan menggunakan anoda (seng),sehingga katoda dapat terlindungi dengan baik. 4. KESIMPULAN Dari hasil pengujian laju korosi dan analisis plat baja lambung kapal dengan larutan air laut +NaCl Teknis dapat di simpulkan bahwa: Laju korosi plat baja lambung kapal dapat di kendaikan menggunakan anoda korban dan sangat efektif dalam penggunaan nya.hal ini dapat di lihat daricara pengujiannya yang relative sederhana sehingga tidak di perlukan keahlian kusus, hamper tidak di perlukan pengawasan dan dapat di gunakan tanpa membutuhkan energi listrik dari luar. Berdasarkan pengujian dapat di lihat laju korosi dalam larutan air laut + NaCl Teknis pada pengujian 8 jam sebesar 215,32 Mpy pada katoda(baja) dan 43,06 Mpy pada anoda(seng), sedangkan pada waktu 16 jam laju korosi sebesar 10,76 Mpy pada katoda(baja) dan 17,76 Mpy pada anoda(seng), dan dalam pengujian 24 jam di dapat laju korosi sebesar 71,77 Mpy pada katoda (baja) dan 9,569 Mpy pada anoda(seng). Proses korosi air laut merupakan proses elektrokimia,salah satu yang mendorong terjadi korosi pada plat baja,sedang kan anoda korban (seng) melindungi katoda (baja) dengan cara memberikan arusnya ke katoda yang di sebut dengan arus gelvanik.anoda yang berpotensial lebih negative dapat melindungi spesiment yang lebih positif dengan melakukan pertukaran ion, anoda dan katoda saling melepaskan ion nya, petukaran ion yang terjadi pada spesiment dapat membentuk lapisan yang akan mengganggu proses masuk nya oksigen ke permukaan katoda sehingga dapat memperlambat proses korosi. DAFTAR PUSTAKA 1) Afriani. F. Komalasari Proteksi Katodik Metoda Anoda Tumbal untuk Mengendalikan 2) Anggono. J. Rizal. F. Studi Perbandingan Kinerja Anoda Korban dengan Panduan Alumnium dengan Panduan Seng dalam Lingkungan Air Laut. Universitas Kristen Petra ) Azwar. Korosi Logam dan Pengendaliannya. Jurusan Teknik Mesin politeknik Negeri Lhokseumawe, Lhokseumawe ) Bubun. B. pelarutan besi pada korosi baja karbon dalam larutan buffer aseat. ITB ) Julianto. E. Efektivitas Penggunaan Anoda Korban pada Plat Baja Kapal.

9 Universitas Diponogoro. Semarang ) Kurniawan. Y. Analisa laju korosi pada plat baja karbon dengan variasi ketebalan coating. ITS ) Laju Korosi. Lab Elektro Kimia. Universitas Riau ) Permatasari. K. pengaruh perlakuan panas pada anoda korban alumunium terhadap laju korosi pada plat baja karbon. ITS ) Rio. F. pengendalian korosi menggunakan arus tanding menggunakan panduan alumunium. UBH ) Utomo. b. Teknik perkapalan. Universitas Diponogoro. Semarang