3 korosi fix
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
1/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 35
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1. Permasalahan Umum Pada Proses Produksi di Industri Oil
And Gas
Dalam suatu proses produksi di Industri Oil And Gas seringkali banyak
masalah yang dialami, diantaranya adalah korosi, scale, emulsi, parafin,
kepasiran (Chairul, 2014). Adapun pengertian dari jenis jenis masalah
tersebut adalah:
a. Korosi
Korosi merupakan reaksi redoks spontan antar logam dengan zat yang
ada di sekitarnya dan menghasilkan senyawa yang tidak dikehendaki
biasanya berupa oksida logam. Korosi ini umumnya menyebabkan logam
pipa yang digunakan menjadi berlubang karena rapuh telah terkorosi.
b. Scale
Scale merupakan pengendapan mineral yang berasal dari hasil reaksi ion-
ion yang terkandung dalam air. Pengendapan dapat terjadi di dalam pori-
pori batuan formasi, lubang sumur bahkan peralatan permukaan. Scale
dapat menyebabkan penyumbatan pada saluran pipa tempat minyak bumi
mengalir sehingga dengan adanya scale ini dapat menyebabkan
berkurangnya volume minyak bumi yang teralirkan. Scale juga dapat
menyebabkan perbedaan tekanan pada saluran pipa, diakibatkan oleh
pembentukan scale yang tidak merata.
c. Emulsi
Emulsi adalah campuran dua macam cairan yang dalam keadaan biasa
tidak dapat bercampur. Problem emulsi umumnya timbul pada saat air
mulai terproduksi bersama minyak. Air yang tidak dapat bercampur
dengan minyak dinamakan air bebas dan dengan mudah dipisahkan
dengan cara pengendapan. Namun disegi lain ada emulsi yang sulit
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
2/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 36
berpisah, sehingga diperlukan suatu usaha untuk pemecahannya (Chairul,
2014)
d. Parafin
Parafin adalah unsur-unsur pokok yang banyak terkandung dalam minyak
mentah. Jenis kerusakan akibat endapan organik ini umumnya
disebabkan oleh perubahan komposisi hidrokarbon , kandungan wax (lilin)
di dalam crude oil, turunnya temperatur dan tekanan, sehingga minyak
makin mengental dan mengendap. Dan endapan ini akan menghambat
aliran fluida.
e. Kepasiran
Seperti diketahui, pasir yang terproduksi bersama fluida formasi antara
lain akan menyebabkan abrasi di atas permukaan (termasuk
endapannya), dan juga dapat terjadi penurunan laju produksi, bahkan
dapat mematikan sumur.
Dari uraian diatas, dapat disimpulkan bahwa masalah masalah pada
proses produksi minyak bumi, umumnya disebabkan oleh fluida itu sendiri
atau zat zat yang mengalir didalam saluran pipa minyak bumi. Tentu
saja halhal tersebut dapat menyebabkan banyak masalah baik masalah
ringan hingga masalah yang serius pada proses produksi itu sendiri,
sebagai contoh dalam hal keefektifan produksi, pencemaran terhadap
lingkungan, dan masalah finansial perusahaan. Oleh karena itu, kita harus
mengantisipasi sebelum terjadinya masalah masalah yang tidak
diinginkan pada proses produksi minyak bumi.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
3/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 37
3.1.1. Minyak Bumi
Petroleum atau biasa dikenal sebagai minyak bumi merupakan suatu
minyak berbentuk cairan kental hitam berwarna coklat gelap atau hijauyang mudah terbakar. Minyak bumi diambil dari sumur minyak
dipertambangan pertambangan minyak. Minyak bumi terdiri dari
berbagai campuran kompleks dari berbagi hidrokarbon (Wikipedia, 2015).
Jenis hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi sebagian besar
terdiri dari alkana, sikloalkana, dan berbagai macam hidrokarbon aromatik
juga ditambah dengan sebagian kecil elemen dari Nitogen, oksigen, sulfur,
dan beberapa jenis logam. Jumlah komposisi molekul sangatlah beragam
dari berbagai minyak, namun presentasi proporsi elemen kimianya pada
umumnya adalah sebagai berikut:
Elemen Rentang Presentase
Karbon 83% sampai 87%
Hidrogen 10% sampai 14%
Nitrogen 0,1% sampai 2%
Oksigen 0,05% sampai 2%
Sulfur 0,05% samapi 1,5%
Logam
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
4/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 38
ionion seperti sulfat dan karbonat yang dapat menyebabkan suatu scale
di dalam pipa aliran minyak bumi.
3.1.2. Alur Proses Produksi Minyak Bumi
Proses dalam produksi minyak bumi meliputi pengambilan minyak di
wellhead manifolds sampai minyak siap untuk dipasarkan, baik dalam
bentuk crude oil, condensats ataupun gas. Dalam suatu produksi minyak
bumi sendiri tidak akan lepas dari komponen lain yang ikut tercampur
seperti air dan gas.
Dalam suatu produksi minyak bumi banyak hal yang harus dilakukan
untuk memperoleh minyak bumi yang siap dikonsumsi. Maka dari itu ada
berbagai urutan proses yang dilakukan untuk mendapatkan produk
minyak yang diinginkan. Berikut ini tahapan yang dilakukan dalam proses
produksi minyak bumi:
a. Penyedotan minyak bumi di wellhead
Production riser (offshore) atau gathering line(onshore)membawa aliran
minyak bumi ke manifolds(Havard, 2013). Dengan bantuan pipa, minyak
teralirkan menuju ke tempat selanjutnya. Pipa yang pendek biasanya
sangat jarang terjadi masalah, namun untuk pipa yang panjang biasanya
memiliki beberapa masalah yang biasanya disebabkan oleh aliran yang
terdiri dari berbagai fasa memisah dan terbentuk sumbatan. Dalam
tekanan yang tinggi, sumbatan tersebut dapat membeku pada temperatur
normal di laut ( Harvard,2013). Hal ini bisa diatasi dengan peninjeksian
berbagai chemical.
b. Pemisahan Campuran
Seperti yang telah dibahas sebelumnya, well-stream terdiri dari crude oil,
gas, condensats, air, dan komponen lainnya. Dengan adanya suatu
separators campuran tersebut dapat dipisahkan menjadi fraksi yang
diinginkan.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
5/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 39
Gambar 3.1 Alur pemisahan campuran minyak bumi
Campuran akan masuk kedalam suatu alat separator kemudian didalam
alat ini juga terdapat alat test separator yang berguna untuk memisahkan
antara satu cairan dengan cairan lainnya, sehingga pengukuran flow
dapat diketahui dengan benar. Kemudian terdapat bagian sand cyclone,
dimana pada bagian ini berfungsi untuk memisahkan pasir yang terdapat
pada alat tersebut dengan campuran aliran tersebut. Sedangkan padabagian hydro cyclone air akan dipisahkan kemudian air tersebut akan
diolah di water de-gassing drum untuk dihilangkan dari gas yang
terkandung didalamnya. Setelah tahap tersebut air kemudian diolah
kembali dengan parameter tertentu sehingga layak untuk dikembalikan
kedalam laut. Pada akhirnya didapatlah suatu minyak mentah yang siap
diolah ditahap selanjutnya.
c. Gas TreatmentDan Compression
Selain minyak, air dan pasir, dalam fluida tersebut juga terdapat gas. Gas
ini harus diolah terlebih dahulu. Pengolahannya pertama adalah melalui
tahap heat exchanger sehingga pada tahap ini gas akan melalui tahap
pendinginan, dimana pada tahap yang sebelumnya gas telah mengalami
pemanasan. Kemudian gas tersebut melewati scrubber untuk
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
6/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 40
memisahkannya dari minyal dan air yang dikhawatirkan ikut terbawa
dengan gas tersebut sehingga kemudian gas masuk kedalam compressor.
d. Penyimpanan Minyak dan Gas
Dalam dunia industri, terutama minyak bumi sangatlah penting memiliki
tempat penampung produk maupun bahan baku yang disebut tangki.
Setiap tangki memiliki bentuk serta spesifikasi masingmasing sebagai
tempat penampungan. Seperti yang kita tahu setiap fraksi yang telah
diolah memiliki kondisi dan sifat yang berbeda, sehingga pemilihan tempat
tempat penyimpanan migas haruslah sesuai dengan karakterisktik fraksi
yang menempatinya.
Dalam industri migas, pemilihan jenis tangki berpatokan pada standar API
(American Petroleum Institute) yang telah mengeluarkan spesifikasi yang
meliputi material, desain, fabrikasi, dan testing (Rev, 2015). Sehingga
dalam penempatan setiap fraksi haruslah mengikuti ketentuan yang ada
agar tidak terjadi halhal yang tidak diinginkan. Umumnya yang harus
diperhatikan adalam pemilihan tanki penampung adalah sebgai berikut:
1. Tekanan uap (Vapor Pressure)
2. Tekanan operasi ( Operating pressure)
3. Temperature penyimpanan
4. Flashpoint
5. Kapasitas tanki
6. Kontrol uap yang diijinkan, mengacu pada standar API
7. Safety dan Fire Hazard
8. Perlindungan terhadap isi tangki agar tidak terjadi perubahan
molekul ataupun bentuk fisik lainnya.
9. Temperature dan tekanan standar
10. Temperature terhadap perlindungan lingkungan
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
7/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 41
Tipe tangki dibagi berdasarkan vapour pressure (tekanan uap) dari fraksi
yang ada didalamnya, sesuai tabel dibawah ini:
Vapour Pressure Type of tank1,5 psia Fixed Roof
1,511,1 psia Floating Roof
11.1 psia Pressure Stroage
Tabel 3.2 Tipe tangki berdasarkan tekanannya
Pada unit pengolahan, type tangki dibagi sesuai dengan jenis produk
seperti tabel dibawah ini:
Group of Product Type of Tank
Crude Oil Floating Roof
Diesel, Gas Oil, Fuel,
Asphalt
Fixed Roof
Kerosene, Avtur, Gasoline,
Naphta
Floating Roof
Hidrokarbon with Vapour
Pressure >11.1 psia
High or low pressure
stroage tank
Tabel 3.3 Tipe tangki berdasarkan jenis produk
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
8/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 42
3.2. Korosi
Seperti yang dijelaskan sebelumnya, korosi merupakan reaksi redoks
spontan antar logam dengan zat yang ada di sekitarnya dan menghasilkansenyawa yang tidak dikehendaki biasanya berupa oksida logam. Korosi
pada logam terjadi akibat interaksi antara logam dan lingkungan yang
bersifat korosif, yaitu lingkungan yang lembap (mengandung uap air) dan
diinduksi oleh adanya gas O2, CO2, atau H2S (Sunarya, 2009). Bentuk
bentuk kerusakan pada logam yang diakibatkan oleh korosi adalah
penipisan, pembentukan retakan, perubahan penampilan pada logam.
Tipe tipe korosi menurut penyebabnya yang umum dikenal adalah
sebagai berikut:
1. Sweet Corrosion
Yaitu suatu korosi yang disebabkan oleb asam-asam organik dan
karbon dioksida (CO2). Korosi ini akan menyebabkan terjadinya
lubang yang besar pada peralatan produksi yang terkena. Kelima
jenis korosi yang dibahas tersebut hanyalah merupakan sebagian
jenis korosi yang ada yang dianggap paling banyak terjadi di dalamindustri perminyakan.
2. Sour Corrosion
Korosi ini terjadi karena adanya H2S yang dominan dalam fluida.
Tipe korosi ini terjadi di bawah endapan scale yang tebal yang
mana endapan scale ini akan ikut membantu terjadinya korosi.
Umumnya kenampakan adanya H2S akan merusakkan logam baja,sehingga akan menyebabkan terjadinya lubang yang makin lama
makin besar, hal ini tentulah akan merusakkan peralatan yang
terkena korosi tersebut. Cara yang termudah untuk mencegah
terjadinya keadaan ini adalah dengan menghilangkan endapan
scale secara dini dan selalu melakukan kontrol pada peralatan dan
indikasi adanya scale.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
9/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 43
3. Tuberculation Corrosion
Tipe ini hampir serupa dengan under scale corrosion, dan proses
yang terjadi juga hampir sama tetapi pada tipe ini daerah yang
terserang korosi hanya meliputi daerah yang sempit. Jenis korosi ini
biasa terjadi karena air tawar atau air payau yang mengandung
oksida besi dan karbonat yang tidak stabil. Nodul-nodul yang terjadi
umumnya berkomposisi dengan karbonat hydrat oksida besi.
Sering kali tumpukkan scale dan oksidasi besi magnetik pada
bagian dalamnya. Korosi ini akan menyebabkan terjadinya lubang-
lubang pada peralatan pipa.
4. Oxygen Corrosion
Adalah korosi yang disebabkan karena oksigen yang terdapat pada
air tawar atau air asin. Kandungan oksigen dalam air biasa
diperiksa di laboratorium maupun di lapangan. Air asin akan
bersifat koratif jika kandungan oksigennya mencapai 0,3 sampai
0,5 mgr/ltr.
5. Galvanic Corrosion atau Bometallic Corrosion
Korosi ini biasa terjadi pada sistem-sistem yang mengandung air
asin dimana ada kontak/hubungan antara metal nonferrous dengan
baja. Hal ini dapat dijelaskan dengan suatu pengertian, jika plat
metal yang berbeda dimasukkan ke dalam larutan elektrolit yang
sama maka akan terjadi beda potensial listrik di antara kedua plat
tersebut, yang mana hal ini terjadi akan menyebabkan terjadinyakorosi yang sebetulnya korosi ini merupakan gabungan antara
proses kimia, adanya kandungan garam dan proses listrik karena
adanya beda potensial listrik antara kedua plat katoda dan anoda.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
10/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 44
Gambar 3.2 JenisJenis Korosi
Sedangkan korosi menurut jenisnya, diklasifikasikan sesuai dengan
gambar 3.2.
1. Uniform Corrosion
Uniform Corrosionyaitu korosi yang terjadi pada permukaan logam
yang berbentuk pengikisan permukaan logam secara merata
sehingga ketebalan logam berkurang sebagai akibat permukaan
terkonversi oleh produk karat yang biasanya terjadi pada peralatan-
peralatan terbuka misalnya permukaan luar pipa.
Gambar 3.3 Uniform Corrosion
2. Pitting Corrosion
Pitting Corrosion yaitu korosi yang berbentuk lubang-lubang pada
permukaan logam karena hancurnya film dari proteksi logam yang
disebabkan oleh rate korosi yang berbeda antara satu tempat
dengan tempat yang lainnya pada permukaan logam tersebut.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
11/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 45
Gambar 3.4 Pitting Corrosion
3. Stress Corrosion Cracking
Stress Corrosion Crackingyaitu korosi berbentuk retak-retak yang
tidak mudah dilihat, terbentuk dipermukaan logam dan berusaha
merembet ke dalam. Ini banyak terjadi pada logam-logam yang
banyak mendapat tekanan. Hal ini disebabkan kombinasi dari
tegangan tarik dan lingkungan yang korosif sehingga struktur logam
melemah.
Gambar 3.5 SCC
4. Errosion Corrosion
Errosion Corrosion yaitu korosi yang terjadi karena tercegahnya
pembentukan film pelindung yang disebabkan oleh kecepatan alir
fluida yang tinggi, misalnya abrasi pasir.
Gambar 3.6 Errosion Corrosin
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
12/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 46
5. Galvanic Corrosion
Seperti yang dijelaskan sebelumnya galvanic corrosionyaitu korosi
yang terjadi karena terdapat hubungan antara dua metal yang
disambung dan terdapat perbedaan potensial antara keduanya.
Gambar 3.7 Galvanic Corrosion
6. Crevice Corrosion
Crevice Corrosion yaitu korosi yang terjadi di sela-sela gasket,
sambungan bertindih, sekrupsekrup atau kelingan yang terbentuk
oleh kotoran-kotoran endapan atau timbul dari produk-produk karat.
Gambar 3.8 Crevice Corrosion
7. Selective Leaching
Korosi ini berhubungan dengan melepasnya satu elemen dari
campuran logam. Contoh yang paling mudah adalah desinfication
yang melepaskan zinc dari paduan tembaga( Aska, 2012).
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
13/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 47
Sedangkan beberapa literatur menyebutkan bahwa menurut tempat
berlangsungnya, korosi dibagi menjadi 2 macam:
Korosi InternalKorosi internal adalah korosi yang terjadi akibat adanya kandungan
CO2dan H2S pada minyak bumi, sehingga apabila terjadi kontak
dengan air akan membentuk asam yang merupakan penyebab korosi.
Korosi Eksternal
Korosi Eksternal merupakan korosi yang terjadi pada bagian
permukaan dari sistem perpipaan dan peralatan, baik yang kontak
dengan udara bebas dan permukaan tanah, akibat adanya kandungan
zat asam pada udara dari tanah.
3.2.1. Permasalahan Korosi di Industri Oil And Gas
Industri oil and gas tak akan lepas dari masalah korosi. Laju korosi
maksimum yang diizinkan dalam lapangan minyak adalah 5 mpy (mils per
year, 1 mpy = 0,001 in/year), sedangkan normalnya adalah 1 mpy atau
kurang. Umumnya problem korosi disebabkan oleh air, tetapi ada
beberapa faktor selain air yang mempengaruhi laju korosi) diantaranya:
a. Oksigen (O2)
Dengan adanya oksigen yang terlarut pada sample minyak bumi akan
menyebabkan korosi pada metal yang digunakan seperti laju korosi
pada mild stell alloys akan bertambah dengan meningkatnya
kandungan oksigen. Kelarutan oksigen dalam air merupakan fungsidari tekanan, temperatur dan kandungan klorida. Untuk tekanan 1 atm
dan temperatur kamar, kelarutan oksigen adalah 10 ppm dan
kelarutannya akan berkurang dengan bertambahnya temperatur dan
konsentrasi garam (Aska, 2012)Sedangkan kandungan oksigen dalam
kandungan minyak-air yang dapat mengahambat timbulnya korosi
adalah 0,05 ppm atau kurang.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
14/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 48
Reaksi korosi secara umum pada besi karena adanya kelarutan
oksigen adalah sebagai berikut :
Reaksi Anoda : Fe
Fe
2+
+ 2e
Reaksi katoda : O2+ 2H2O + 4e 4OH-
b. Karbondioksida (CO2)
Jika kardondioksida dilarutkan dalam air maka akan terbentuk asam
karbonat (H2CO3) yang dapat menurunkan pH air dan meningkatkan
korosifitas, biasanya bentuk korosinya berupa pitting yang secara
umum reaksinya adalah:
CO2+ H2OH2CO3
Fe + H2CO3FeCO3+ H2
FeCO3merupakan corrosion product yang dikenal sebagai sweet
corrosion (Aska, 2012)
c. Faktor Temperatur
Penambahan temperatur umumnya menambah laju korosi walaupunkenyataannya kelarutan oksigen berkurang dengan meningkatnya
temperatur. Apabila metal pada temperatur yang tidak uniform, maka
akan besar kemungkinan terbentuk korosi.
d. Faktor pH
pH netral adalah 7, sedangkan ph > 7 bersifat basa juga korosif.
Tetapi untuk besi, laju korosi rendah pada pH antara 7 sampai 13.
Laju korosi akan meningkat pada pH 13. Dan jika pada keadaan
asam maka atau pH < 7 maka akan bersifat asam dan laju korosi
meningkat.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
15/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 49
Tabel 3.4 Reaksi Korosi Pada Besi Berdasarkan pH
Pengaruh pH terhadap korosi baja bergantung pada komposisi logam,
tegangan, konsentrasi O2, dan tipe asam yang mengontrol pH.
Dalam larutan basa kuat, reaksi korosi dalam kondisi anodic-
controlled.
Dalam larutan basa lemah atau netral, laju korosi dalam kondisi
cathodic-controlled.
Dalam lingkungan pH asam, korosi dalam kondisi anodic-controlled
dan komposisi logam mempengaruhi laju korosi secara ekstensif.
Tipe asam dalam larutan menentukan pH dimana laju korosi
meningkat pesat seiring dengan reaksi evolusi hidrogen.
e. Faktor Bakteri Pereduksi atau Sulfat Reducing Bacteria(SRB)
Selain faktorfaktor diatas, suatu laju korosi juga terpengaruh
dengan adanya suatu bakteri. Adanya bakteri pereduksi sulfat dalam
aliran sample minyak bumi akan mereduksi ion sulfat menjadi gas H2S
yang bersifat asam ,sehingga jika gas tersebut kontak dengan besi
akan menyebabkan terjadinya korosi. Contoh bakteri pereduksi sulfat
adalah Thiobacillus thiooxidansdan Thiobacillus ferroxidans.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
16/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 50
Gambar 3.9 Koloni Bakteri Thiobacillus Ferroxidans Pada
Permukaan Besi Yang Terkorosi
Gambar 3.10 Koloni Bakteri Thiobacillus thiooxidans
f. Faktor Padatan Terlarut
Korosi didefinisikan sebagai perusakan atau penurunan kualitas
material karena bereaksi dengan lingkungannya (Fontana, 1986).
Proses korosi pada umumnya sering berupa reaksi elektrokimia
(Uhlig, 1985). Korosi yang terjadi akibat reaksi elektrokimia,
melibatkan dua reaksi, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi. Korosi
elektrokimia atau korosi basah dapat terjadi jika terpenuhi empat
komponen penting (Trethewey, 1991) yaitu :
1. Adanya reaksi anoda
2. Adanya reaksi katoda
3. Hantaran ion melalui elektrolit
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
17/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 51
4. Hantaran elektron melalui logam
5. Pengaruh Konsentrasi Elektrolit
Konsentrasi media korosif berpengaruh terhadap laju korosibergantung dari jenis media tersebut dan jenis logam yang berada di
media tersebut.
Klorida (Cl)
Klorida akan menyerang lapisan mild steel dan lapisan stainless
steel. Padatan ini menyebabkan terjadinya pitting, crevice
corrosion, dan juga menyebabkan pecahnya aloys. Klorida
biasanya ditemukan pada campuran minyak-air dalam konsentrasi
tinggi yang akan menyebabkan proses korosi. Proses korosi juga
dapat disebabkan oleh kenaikan konduktivity larutan garam,
dimana larutan garam yang lebih konduktif, laju korosinya juga
akan lebih tinggi.Ini disebabkan kemampuan klorida yang memiliki
laju aliran elektron yang kuat sehingga besi akan lebih cepat
mengalami suatu korosi.
Karbonat (CO3)
Kalsium karbonat sering digunakan sebagai pengontrol korosi
dimana film karbonat diendapkan sebagai lapisan pelindung
permukaan metal, tetapi dalam produksi minyak hal ini cenderung
menimbulkan masalah scale.
Sulfat (SO4)Ion sulfat ini biasanya terdapat dalam minyak. Dalam air, ion sulfat
juga ditemukan dalam konsentrasi yang cukup tinggi dan bersifat
kontaminan, dan oleh bakteri SRB sulfat diubah menjadi asam
sulfida yang korosif.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
18/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 52
Korosi sangat berbahaya jika dibiarkan terus menerus. Di Industri oil and
gas, jika suatu korosi dibiarkan terus menerus akan menyebabkan
kebocoran pada flowline atau pipa tempat mengalirnya minyak bumi
sehingga akan menyebabkan tercemarnya lingkungan. Pertambangan
minyak bumi yang umumnya ditengah laut akan meningkatkan potensi
tercemarnya lingkungan karena minyak akan dengan mudah menyebar di
laut dan mematikan biota dilaut dan keindahan laut akan rusak. Oleh
karenanya, korosi di peralatan pertambangan minyak sangat dihindari dan
dicegah dengan berbagai cara yang ada.
3.2.2 Cara Mentreatment Korosi
Banyak cara yang dapat dilakukan untuk mencegah korosi itu terjadi.
Dengan berbagai teknologi yang ada sekarang, pengusaha bisa memilih
metode pencegahan korosi atau dengan mentreatment peralatan sebagai
upaya pencegahan korosi yang cocok untuk dilakukan didalam
industrinya. Berikut ini adalah berbagai cara yang dapat dilakukan untuk
mencegah suatu korosi:
3.2.2.1 Coating
Coating adalah suatu cara mencegah korosi dengan cara melapisi
peralatan dengan menggunakan bahan-bahan pelapis tertentu. Metode
pelapisan merupakan suatu metode pencegahan korosi dengan cara
melapisi lapisan logam dengan suatu cat, bisa juga dengan menggunakan
penyepuhan logam.
Berikut adalah jenis coating yang umumnya digunakan untuk mengatasi
masalah korosi:
a. Metalic Coating
Metalic coating adalah suatu cara pelapisan pada bahan yang akan
dilindungi dari korosi dengan menggunakan bahan coating berbahan
dasar logam. Biasanya digunakan zinc atau aluminium, kerena metal ini
memberikan hasil yang baik dan ekonomis, sedangkan chromium coating
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
19/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 53
biasanya digunakan pada sistem-sistem pompa. Sedangkan pada
penyepuhan suatu besi bisa menggunakan logam krom maupun timah.
Kedua logam ini dapat membentuk lapisan oksida yang tahan terhadap
karat (pasivasi) sehingga besi akan terlindungi dari suatu korosi. Pasivasi
sendiri merupakan lapisan film permukaan dari oksida logam hasil
oksidasi yang tahan terhadap korosi sehingga dapat mencegah korosi
lebih lanjut (Sunarya, 2009). Pada keadaan ini logam akan menjadi pasif
dan nantinya akan terhindar dari serangan korosi.
Gambar 3.11 Struktur lapisan pasif pada permukaan logam
Suatu logam yang dipasifkan pada potensial tertentu mempunyai 3
kemungkinan:
berada pada daerah aktif yang berarti logam mudah terkorosi
berada pada daerah pasif yang artinya logam terproteksi dari
korosi
daerah transpasif, pada daerah ini akan terjadi pelepasan oksigen,
dan terjadi korosi sumuran atau pitting corrosion.
Oleh karenanya potensial harus dipilih sesuai yang tepat.
Selain timah dan krom, ada logam lain yang bisa digunakan sebagai
coating untuk besi yaitu seng. Namun berbeda prinsip dengan timah
maupun krom, seng tidak membentuk suatu pasivasi untuk melindungi
korosi pada besi namun seng akan terkorosi terlebih dahulu dari pada besi
karena seng merupakan logam yang lebih reaktif daripada besi.
Zn(s) Zn2+
(aq) + 2e
Eo=0,44 V
Fe(s) Fe2+
(g) + 2e
Eo=0,76 V
Lapisan pasif, lapisan
oksida atau lapisan
hidroksida
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
20/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 54
Oleh karena itu seng akan terkorosi terlebih dahulu dari pada besi. Jika
pelapis seng habis maka besi akan terkorosi bahkan lebih cepat dari
keadaan normal (tanpa adanya pelapis seng). Selain dengan
menggunakan coating, logam yang dipadukan dengan logam lainnya (
alloys) juga dapat diogunakan untuk meminimalkan terjadinya suatu
korosi. Contoh dari alloys adalah Baja stainless steel yang terdiri atas baja
yang mengandung sejumlah kecil krom dan nikel. (72% Fe, 19%Cr,
9%Ni)( Ratih, 2011). Kedua logam tersebut dapat membentuk lapisan
oksida yang mengubah potensial reduksi baja menyerupai sifat logam
mulia.
b. Plastic Coating
Berbeda dengan metal coating, plastik coating merupakan jenis
pencegahan korosi menggunakan bahan dasar berupa plastik. Plastik
yang digunakan untuk coating/linning yaitu thermoplastic, yang menjadi
makin lunak jika dipanaskan. Ketebalan coating dibagi menurut
ketebalannya, coating dengan ketebalan 5 - 7 mils (1/100 inc) digolongkan
sebagai thin film (lapisan). Coating dengan ketebalan 12 - 25 mils disebutthick mil coating. Thick coating dianjurkan untuk digunakan sistem injeksi
air.
c. Organic Coating
Adalah melapisi peralatan dengan menggunakan cat atau bahan-bahan
lain seperti coal, tar, asphaltic enamel. Cat dipakai pada udara terbuka,
sedangkan coal, tar dan asphalt dipakai untuk peralatan di bawah air dan
di bawah tanah. Dan semuanya merupakan bahan organik (Rika, 2015).
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
21/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 55
3.2.2.2. Proteksi Katiodik
Metode proteksi katiodik adalah suatu metode pencegahan korosi dengan
cara proteksi pengorbanan anoda dan pemberian arus listrik pencegahankorosi. Proteksi pengorbanan anoda yaitu proteksi dengan memberikan
anoda kepada logam yang akan dilindungi, sehingga logam yang
dilindungi menjadi katoda. Logam yang dilindungi akan mendapat donor
elektron dari anoda sehingga katoda terhindar dari korosi, sedangkan
anoda yang kehilangan elektron yang akan mengalami korosi.
Umumnya proteksi katiodik digunakan untuk mengendalikan korosi yang
dipendam didalam tanah, seperti pipa ledeng, pipa pertamina, dan tanki
penyimpanan BBM. Biasanya digunakan logam Mg sebagi katoda karena
logam Mg merupakan reduktor yanf lebih reaktif daripada besi, Mg akan
teroksidais terlebih dahulu. Jika logam magnesium seluruhnya sudah
terkorosi maka besi yang kemudian akan terkorosi.
Gambar 3.12 Proses Katiodik dengan menggunakan logam Mg
Reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut:
Anode : 2Mg(s) 2Mg2+
(aq)+ 4e
Katode : O2(g)+ 2H2O(l)+ 4e 4OH
(aq)
Reaksi : 2Mg(s)
+ O2(g)
+ 2H2O
(l) 2Mg(OH)
2(s)
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
22/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 56
3.2.2.3. Penambahan Inhibitor
Selain dengan proteksi katiodik dan metode pelapisan (coating)
pencegahan suatu korosi bisa dilakukan dengan penambahan suatuinhibitor. Sesuai namanya, inhibitor merupakan suatu zat kimia
penghambat korosi. Inhibitor ditambahkan ke dalam suatu lingkungan
korosif dengan kadar yang sangat kecil (ppm) sehingga ia mampu
mengendalikan korosi yang mungkin terjadi.
Berdasarkan mekanisme pengendaliannya, inhibitor dibagi menjadi
inhibitor aniodik, inhibitor katodik, inhibitor campuran, dan inhibitor
terabsorpsi.
Inhibitor Aniodik
Inhibitor anodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi dengan
cara menghambat transfer ion-ion logam ke dalam air. Contoh inhibitor
anodik yang banyak digunakan adalah senyawa kromat dan senyawa
molibdat.
Inhibitor Katodik
Inhibitor katodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi
dengan cara menghambat salah satu tahap dari proses katodik, misalnya
penangkapan gas oksigen (oxygen scavenger) atau pengikatan ion-ion
hidrogen. Contoh inhibitor katodik adalah hidrazin, tannin, dan garam
sulfit.
Inhibitor Campuran
Inhibitor campuran mengendalikan korosi dengan cara menghambat
proses di katodik dan anodik secara bersamaan. Pada umumnya inhibitor
komersial berfungsi ganda, yaitu sebagai inhibitor katodik dan anodik.
Contoh inhibitor jenis ini adalah senyawa silikat, molibdat, dan fosfat.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
23/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 57
Inhibitor Teradsorpsi
Inhibitor teradsorpsi umumnya senyawa organik yang dapat mengisolasi
permukaan logam dari lingkungan korosif dengan cara membentuk filmtipis yang teradsorpsi pada permukaan logam. Contoh jenis inhibitor ini
adalah merkaptobenzotiazol dan 1,3,5,7tetraazaadamantane.
Berdasarkan bahan yang digunakan inhibitor dibagi menjadi 2 :
Organik Inhibitor
Inhibitor yang diperoleh dari hewan dan tumbuhan yang mengandung
unsur karbon dalam senyawanya. Material dasar dari organik inhibitor
antara lain:
a. Turunan asam lemak alifatik, yaitu: monoamine, diamine, amida,
asetat,oleat, senyawa-senyawa amfoter.
b. Imdazolines dan derivativnya
Inorganik Inhibitor
Inhibitor yang diperoleh dari mineral-mineral yang tidak mengandung
unsur karbon dalam senyawanya. Material dasar dari inorganik inhibitor
antara lain kromat, nitrit, silikat, dan pospat.
-
7/24/2019 3 Korosi Fix
24/24
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN PT EONCHEMICALS PUTRA 2015/2016 58
3.2.3. Analisa Laboraturium Yang Biasa Digunakan Sebagai Acuan
Pengujian Korosi
Dengan menggunakan suatu inhibitor, kita perlu menguji kekuatansuatu inhibitor tersebut untuk menghambat terjadinya suatu korosi. Oleh
karena itu, ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengukur
kekuatan suatu inhibitor bahkan sekaligus mengukur efektivitas inhibitor
yang digunakan agar penggunaannya optimum.
Metode Statis
Setelah beberapa tahun percobaan, static test sudah dirumuskan
sebagai dasar dalam percobaan suatu korosi. Dalam test ini, coupoun
didiamkan 1 minggu didalam fluida baik menggunakan inhibitor (untuk
menguji effectiviness inhibitor) maupun tanpa inhibitor (blank) dan dihitung
weighlossnya.
Metode Dinamis
Pertama kali penulisan laporan tentang wheeltest adalah pada tahun
1963. Stelah 25 tahun penggunaan dan banyak seri mengenai
perbandingan multi-laboratory inhibitor test (Linda, 1994). Wheeltest
merupakan suatu metode dinamis dengan cara menaruh fluida dari
lapangan dalam botol yang terdapat coupon metal. Botol dan isinya telah
dibersihkan dari CO2dan H2S dan botol tersebut tertutup rapat. Setelah itu
botol dikocokkocok selama 2 jam dengan menggunakan alat wheelterst
lalu putarkan. Setelah kocokan di periode pertama, coupon dipindahkan
ke botol lainnya yang mengandung fluida ditambah inhibitor kemudian
kocok kembali. Kemudian coupoun dipindahkan kembali ke botol yang
lainnya lagi yang mengandung fluida korosif saja dan kemudian putarkan
kembali untuk waktu yang lama, biasanya 24 jam.
Saat waktunya telah berakhir, coupoun dibersihkan dan dihitung
weighlossnya. Temperatur maksimum yang dapat digunakan dengan
aman yaitu 800C atau 180
0F.