studi kasus desain proteksi katodik anoda korban pada … · 484,8 ma, sedangkan penambahan jumlah...
Post on 11-Mar-2019
296 Views
Preview:
TRANSCRIPT
SEMINAR TUGAS AKHIR
Copyright © Wondershare Software
Oleh :
Aisha Mei Andarini
STUDI KASUS DESAIN PROTEKSI KATODIK ANODA STUDI KASUS DESAIN PROTEKSI KATODIK ANODA KORBAN PADA PIPA BAWAH TANAH PDAM JARINGAN KORBAN PADA PIPA BAWAH TANAH PDAM JARINGAN
KARANG PILANG IIIKARANG PILANG III
Dosen Pembimbing :
Dr.rer.nat.Triwikantoro, M.Sc
Surabaya, 21 juli 2010
PENDAHULUAN
Copyright © Wondershare Software
Latar Belakang
PipaAlat distribusi dalam industri
Penempatan di dalam tanah
Copyright © Wondershare Software
Proteksi Katodik
Cara Pemperlambat
korosi
KOROSI
ANODA KORBAN
Tujuan Penelitian1. Mengetahui prinsip dan aplikasi proteksi katodik anoda korban.2. Mengetahui pengaruh tahanan jenis tanah dalam proteksi katodik
terhadap jumlah dan berat anoda korban yang dipasang.3. Mengetahui pengaruh jumlah dan umur anoda korban dalam sistem
proteksi katodik.
Copyright © Wondershare Software
proteksi katodik.
Batasan Masalah
1. Analis hanya dilakukan pada pipa bawah tanah PDAM jaringanKarang Pilang III.
2. Analisa kimia tanah seperti kandungan sulfat, klorida dan arus liar(stay current) diabaikan.
3. Proteksi korosi hanya diaplikasikan untuk permukaan luar pipayang langsung kontak dengan tanah.
TINJAUAN PUSTAKA
Copyright © Wondershare Software
Perusakan suatu material karena bereaksi dengan lingkungannya.
DEFINISI KOROSI
Copyright © Wondershare Software
PINDAHNYA ION LOGAM DARI LOGAM KE
LINGKUNGAN
SEL KOROSI BASAH
•Anoda : Terkorosi dengan melepaskan elektron dari atom-atom logam netral untuk membentuk ion-ion yang bersangkutan.
Reaksi : M → Mn+ + ne-
•Katoda : Tidak mengalami korosi
Copyright © Wondershare Software
Reaksi : pH < 7 : H+ + e- → H(atom)2H→ H2(g)
pH ≥ 7 : 2 H2O(l) + O2 (g) + 4e- → 4OH-
•Elektrolit : Istilah yang diberikan kepada larutan yang harus bersifat menghantarkan listrik.
•Hubungan Listrik : Antara anoda dan katoda harus terdapatkontak listrik agar arus dalam sel korosi dapat mengalir
Korosi pada Jaringan Pipa Bawah Tanah
Copyright © Wondershare Software
Gambar 1 Sel Korosi Akibat Media Tidak Homogen
Gambar 2 Sel Korosi Akibat Perbedaan Kandungan Oksigen
Prinsip Proteksi Katodik
Gambar. 3 Diagram E/pH Untuk
Copyright © Wondershare Software
Gambar. 3 Diagram E/pH Untuk Besi Dalam Air
1. Pengurangan pH (larutan dibuat lebih asam).2. Peningkatan pH3. Pemberian potensial lebih negatif4. Potensial dibuat lebih positif
Proteksi Katodik Metode Anoda Korban
Menggunakan prinsip sel galvanik Jenis logam Potensial, V(SHE)
Au/Au3+
Pt/Pt++
Hg/Hg++
Cu/Cu++
H/H+
Pb/Pb++
Ni/Ni++
Fe/Fe++
Zn/Zn++
1,50Mulia1,200,850,3370,00-0,126-0,25-0,44-0,76
Copyright © Wondershare Software
Zn/ZnAl/Al3+
Mg/Mg++
-0,76-1,66-2,37 Aktif
Gambar 4 Reaksi Elektrokimia pada Gandengan Galvanik Seng dan Platinum (Fontana, 1987)
Tabel 1. Deret emf (Fontana, 1987)
Gambar 8 Skema diagram Anoda korban pada Pipa
SifatPaduan
ZnPaduan Al Paduan Mg
Kerapatan (kgm-3) 7.060 2.695 1.765Kapasitas (Ah kg-1) 780 2.640 1.232
Pengausan (kg.Ay-))1) 10,7 3,2 4,1Pengausan(ml.Ay-1) 1518 1.180 2.296
Keluaran (A m-2) 6,5 6,5 10,8E (mV) -1.050 -1.050 -1.700
Tabel 4 Sifat masing-masing anoda tumbal
ANODA KORBAN
Copyright © Wondershare Software
Ekorr (mV) -1.050 -1.050 -1.700Tegangan dorong(V0 0,25 0,25 V 0,85
Cu Al Mn Ni Fe Zn Si other Mg0,005 max
0,01 max
0,5-1,300,001 max
0,01 max
0,004 max
0,05 max
0,03 max
sisanya
Potential Kapasitas Efisiensi Berat
1.70 Volts 1200 Ah/Kg 85% 14,5 kg
Tabel 5. Komposisi Kimia dan Sifat Elektrokimia High Potential Anode
METODOLOGI PENELITIAN
Copyright © Wondershare Software
PENELITIAN
Pengumpulan data
Perancangan teknis dan perhitungan
Copyright © Wondershare Software
Analisa data dan pembahasan
Copyright © Wondershare Software
HASIL PERANCANGAN DAN
PEMBAHASAN
Copyright © Wondershare Software
PEMBAHASAN
Data Pemeriksaan Kondisi Tanah (Tahanan jenis dan pH tanah)Tabel 1 Data tahanan jenis tanah di jalur penanaman pipa.
PENGUKURAN SOIL RESISTIVITY-CATHODIC PROTECTION Pengadaan dan pengukuran Pipa Baja distribusi Primer Karang Pilang III
PDAM Tanggal 7-8 September 2009
Lokasi
ρρρρ (ohm-cm)
Rata-pH
permKedalam Tanah (=Jarak Antar Pin)
Copyright © Wondershare Software
No.Lokasi
PengukuranRata-rata ρρρρ
permukaa
n
Keterangan LokasiKedalam Tanah (=Jarak Antar Pin)
2 m 3 m 4 m 5 m 6 m
1 STA 0 1100 2400 2000 1700 1200 1680 5,8 Kebun Pisang KelerKrg Pilang
2 STA 0 + 500 2200 1500 1600 1300 1000 1520 6 Tanah Lapang TB 1418
3 STA 1 + 000 3100 2500 2600 2900 2100 2640 6,8Dekat Jalan Lapang Tembak
Marinir
4 STA 1 + 500 1500 1500 1500 1200 900 1320 6 Dekat Crossing Jalan416
5 STA 2 + 000 1300 3500 2200 1600 1000 1920 6,4 Dekat Pemancingan TB 1415
6 STA 2 + 500 3800 2500 2000 1800 1300 2280 6Dekat Tower, 50 m dari TB
1014
Perhitungan Perancangan
No. Parameter Simbol Unit NilaiData-data struktur
1Luas Penampangyang diproteksi
A m2 17.165
2Kebutuhan arus proteksi pipa
Ip Amp 6,44
Tabel 2 Perhitungan desain proteksi katodik pipa bawah tanah PDAM.
Copyright © Wondershare Software
proteksi pipa
3Kebutuhan berat
anodaW Kg 1.045
4Total jumlah anoda
termasuk safety faktorWT buah 80
5 Jumlah Anoda Tes Pos
buah 7
Pengaruh Tahanan Jenis Tanah Terhadap Jumlah dan Umur anoda
0
2
4
6
8
Jum
lah
anod
a pr
otek
si(b
uah)
Hubungan antara tahanan jenis tanah dan jumlah anoda
proteksi
0
50
100
150
1,680 2,480 2,640Aru
s ke
luar
an a
noda
Hubungan antara tahanan jenis tanah dan arus keluaran
anoda
Copyright © Wondershare Software
0
1,680 2,480 2,640
Tahanan jenis tanah
0
5
10
15
20
25
1,680 2,480 2,640
Um
ur A
noda
(tah
un)
Tahanan jens tanah
Hubungan antara tahanan jenis tanah dan umur anoda
Tahanan jenis tanah
Analisis Perubahan Jumlah Anoda terhadap Sistem Proteksi.
pH Ip IA WT WT-1
5,8 1.680
529
135 4 540 3 405
6,4 2.480 92,4 6 554,4 5 462
6,8 2.640 80,8 7 607,6 6 484,8
Tabel 5 Penurunan jumlah anoda sebanyak 1 buah dari jumlah anoda proteksi
Copyright © Wondershare Software
pH Ip IA WT WT+1
5,8 1.680
529
135 4 540 5 675
6,4 2.480 92,4 6 554,4 7 646,8
6,8 2.640 80,8 7 607,6 8 646,4
Tabel 6 Kenaikaan jumlah anoda sebanyak 1 buah dari jumlah anoda proteksi
Pemeriksaan Potensial
Setelah semua pekerjaan pemasangan proteksi katodik anoda korban selesaidilakukan, maka dilakukan pengujian terhadap sistem proteksi apakah bekerjasesuai dengan yang diharapkan. Sistem proteksi katodik dibiarkan bekerja selamaminimal 24 jam sebelum pengukuran potensial proteksi dilakukan agar sistemrelatif stabil.
-0.4
-0.2
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Copyright © Wondershare Software
-2
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
Pot
ensi
al (V
)
Titik Pengukuran
Potensial pipa
Potensial Magnesium
Potensial Sistem
Copyright © Wondershare Software
KESIMPULAN
Copyright © Wondershare Software
Dari data hasil pengamatan di lapangan, hasil perhitungan dan pembahasan yang dilakukan, maka diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil perhitungan desain sistem proteksi katodik pipa bawah tanah PDAM Jaringan Karang Pilang III, pada tahanan jenis tanah 2.433 ΩΩΩΩ.cm, anoda yang digunakan adalah anoda Magnesium dengan berat 14,5 kg sebanyak 80 buah.
2. Bertambahnya tahanan jenis tanah menyebabkan arus keluaran anoda semakin kecil, jumlah
Copyright © Wondershare Software
2. Bertambahnya tahanan jenis tanah menyebabkan arus keluaran anoda semakin kecil, jumlah anoda yang diperlukan untuk proteksi semakin banyak dan umur anoda semakin peanjang. Pada tahanan jenis tanah 1.680 ΩΩΩΩ.cm, 2.480 ΩΩΩΩ.cm dan 2.640 ΩΩΩΩ.cm arus keluaran anoda berturut-turut 135 mA; 92,4 mA; 8,8 mA, dengan jumlah anoda berturut 4 buah, 6 buah, 7 buah serta umur anoda berturut-turut 12 tahun, 19 tahun dan 20 tahun.
3. Pengurangan jumlah anoda sebanyak 1 buah dari jumlah anoda proteksi menyebabkan arus keluaran anoda terlalu kecil, sehingga tidak bisa memenuhi kriteria proteksi. Anoda yang berjumlah 3 buah, 5 buah, 6 buah memiliki arus keluaran berturut-turut 405 mA; 462 mA; 484,8 mA, sedangkan penambahan jumlah anoda sebanyak 1 buah dari jumlah anoda proteksi menyebabkan arus keluaran anoda terlalu besar, sehingga membawa dampak merugikan pada pipa. Anoda yang berjumlah 5 buah, 7 buah, 8 buah memiliki arus keluaran berturut-turut 675 mA; 646,8 mA; 646,4 mA.
Copyright © Wondershare Software
top related