analisis pengaruh over protection pada aplikasi … · lapisan film ini akan rusak karena adanya...

1

Abstrak - Penerapan tambahan proteksi katodik berupa

arus tanding (Impressed Current Cathodic Protection -

ICCP) diizinkan dalam IMO Resolution MSC 215(82) yang

berisi tentang Performance Standard for Protective Coating

in Dedicated Ballast Tank. Namun adakalanya

penggabungan protective coating dengan ICCP di tangki

ballast disinyalir justru menimbulkan efek merugikan

apabila penerapannya tidak tepat, seperti arus berlebih

(Overprotection) yang akan merusak lapisan protective

coating disebabkan oleh fenomena elektro-endoosmosis.

Tugas akhir ini bertujuan untuk menjadi pegangan bagi

Anak Buah Kapal dalam memutuskan apakah tetap

menerapkan ICCP di tangki ballast pada kondisi sistem

automasi ICCP yang tidak berfungsi sehingga

menyebabkan terjadinya overprotection saat kapal

melakukan perubahan volume air di tangki ballast.

Metode yang digunakan adalah percobaan di

laboratorium selama 30 hari mengacu standard ASTM G8

dan DNV RP B104 Cathodic Protection Design dan

dilakukan pengujian dengan variasi overprotection sebesar

20%, 40%, 60%, dan 80% dari total arus listrik hasil

perhitungan sebesar 7,42 mA. Dari hasil pengujian,

diketahui bahwa semakin tinggi arus listrik yang

diterapkan, semakin tinggi pula kelebihan potensial

proteksi. Selama pengujian tersebut lapisan protective

coating mengalami kerusakan setelah diaplikasikan

overprotection hingga sebesar 20%, 40%, 60%, dan 80%

dari total arus listrik hasil perhitungan.

Kata kunci: Over Protection, Protective Coating, Sistem ICCP

I. PENDAHULUAN

Protective coating merupakan salah satu cara pengendalian

laju korosi yang dapat diterapkan pada struktur logam yang

terendam dalam air maupun terkubur dalam tanah.

Penerapannya pada stuktur marine sering kali dipasangkan

dengan Metode lainnya berupa Cathodic Protection berupa

Anoda korban (Sacrificial Anode) ataupun Arus Tanding

(Impressed Current Cathodic Protection - ICCP) guna

mendapatkan perlindungan yang tetap efektif manakala lapisan

protective coating mulai menipis atau rusak seiring usia

pakainya. Namun adakalanya penggabungan Protective

coating dengan ICCP ini disinyalir justru menimbulkan efek

merugikan apabila penerapannya tidak tepat, seperti arus

berlebih yang akan merusak lapisan protective coating yang

disebabkan oleh proses elektro-endoosmosis. Berkaitan

dengan adanya peraturan baru untuk aplikasi protective

coating pada ballast tank kapal (IMO Resolution MSC

215(82) tentang Performance Standard Protective coating)

dimungkinkan adanya supplementary cathodic protections

yakni tambahan proteksi katodik berupa ICCP atau Anoda

korban.

Tingginya biaya maintenance suatu struktur terutama

berkaitan dengan resiko kegagalan akibat korosi, membuat

penerapan pengendalian laju korosi multi metode, seperti

paduan antara Protective coating dan Proteksi Katodik berupa

Arus Tanding (ICCP), lazim digunakan, hal ini juga tertera

dalam peraturan baru untuk aplikasi protective coating pada

ballast tank kapal (IMO Resolution MSC 215(82) tentang

Performance for Standard Protective Coating) dimungkinkan

adanya supplementary cathodic protections.

Di saat kondisi ballast tank tidak penuh akan dimungkinkan

terjadinya penerapan arus berlebih. Dalam beberapa literatur

disebutkan bahwa penerapan arus berlebih pada teknologi

ICCP dan protective coating akan menyebaban terjadinya

proses elektro-endoosmosis yang memicu rusaknya lapisan

protective coating sehingga mengakibatkan terjadi korosi

antara lapisan protective coating dengan substrat (baja). Hal

ini membuat pengaplikasian teknologi ICCP dengan arus

berlebih tidak memberikan manfaat yang semestinya, bahkan

cenderung merugikan

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Korosi

Beberapa definisi tentang korosi yang umum dijadikan

rujukan antara lain:

Korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi

dengan lingkungannya [1].

Korosi adalah kerusakan yang terjadi pada logam yang

disebabkan oleh reaksi kimia (chemical) atau elektrokimia

(electrochemical) dengan lingkungan.[2].

Korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang

logam pada dasarnya peristiwa korosi adalah reaksi

elektrokimia. Secara alami pada permukaan logam dilapisi

oleh suatu lapisan film oksida (FeO.OH). Pasivitas dari

lapisan film ini akan rusak karena adanya pengaruh dari

lingkungan, misalnya adanya penurunan pH atau alkalinitas

ANALISIS PENGARUH OVER PROTECTION PADA APLIKASI

IMPRESSED CURRENT CATHODIC PROTECTION TERHADAP

PROTECTIVE COATING DI BALLAST TANK KAPAL

Hendra Apriadi, Wing Hendroprasetyo A.P., S.T., M.Eng. dan Ir. Heri Supomo, M.Sc.

Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

e-mail: [email protected]

2

dari lingkungan ataupun serangan dari ion-ion klorida. Pada

proses korosi terjadi reaksi antara ion-ion dan juga antar

electron

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi,

bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana

besi mengalami oksidasi.

Fe(s) <–> Fe2+(aq) + 2e) (2.1)

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain

dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen

tereduksi.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e <–> 2H2O(l) (2.2)

atau

O2(g) + 2H2O(l) + 4e <–> 4OH-(aq) (2.3)

Korosi dapat dibagi menjadi dua menurut jenis reaksinya,

yaitu korosi kimia dan korosi elektrokimia. Korosi kimia

adalah korosi yang terjadi melalui reaksi kimia secara murni,

tanpa adanya elektrolit, biasanya terjadi pada temperatur tinggi

atau pada lingkungan yang kering tanpa adanya kandungan uap

air sehingga sering disebut dengan korosi kering. Korosi

elektrokimia terjadi apabila reaksi yang berlangsung

melibatkan larutan elektrolit sehingga biasa dikenal dengan

korosi basah. Korosi basah atau korosi elektrokimia terjadi

bila reaksinya berlangsung dengan suatu elektrolit dan terjadi

perpindahan elektron antara material yang bersangkutan

Korosi Elektrokimia terjadi akibat reaksi elektrokimia.

Korosi elektrokimia dapat terjadi jika terpenuhi empat

komponen penting [3] yaitu :

1. Adanya reaksi anoda.

2. Adanya reaksi katoda.

3. Hantaran ion melalui elektrolit.

4. Hantaran elektrolit melalui konduktor.

Dari empat komponen itu dapat dijelaskan sebagai berikut:

a) Katoda

Pada umumnya katoda ini tidak mengalami

korosi, walaupun mungkin tetap akan mengalami

kerusakan dalam kondisi-kondisi tertentu.

b) Anoda

Pada umumnya anoda akan terkorosi dengan

melepaskan elektron dari atom-atom logam netral untuk

membentuk ion- ion yang bersangkutan. Ion-ion ini

mungkin akan tetap tinggal dalam larutan atau bereaksi

membentuk hasil korosi (oksida logam) yang tidak larut.

c) Elektrolit

Elektrolit merupakan istilah yang diberikan

kepada larutan, yang dalam hal ini harus bersifat

menghantarkan listrik atau konduktor listrik.

Konduktifitas listrik air yang diperbolehkan sekitar 1-10

mS m-1 . Namun, di dalam kehidupan sehari-hari

lingkungan berair akan dianggap mempunyai

konduktifitas yang cukup baik untuk berfungsi sebagai

elektrolit.

d) Hubungan Listrik

Diantara hubungan anoda dan katoda harus

terdapat kontak listrik agar arus dalam sel korosi dapat

mengalir. Dalam proses korosi, ke empat komponen di

atas harus ada, dengan kata lain penghilangan salah satu

dari keempat komponen sel korosi basah sederhana akan

menghentikan reaksi korosi.

Gambar 2.1. Empat komponen dalam proses korosi [6]

Korosi ini melibatkan dua reaksi, yaitu reaksi oksidasi dan

reaksi reduksi. Reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan

elektron dan berakibat terbentuknya ion-ion positif. Logam

yang mengalami reaksi ini disebut anoda. Reaksi oksidasi pada

logam M adalah: M M

+n + n e (2.4)

Sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi penangkapan

elektron. Logam yang mengalami reaksi ini disebut sebagai

katoda. Reaksi reduksi yang sering terjadi adalah:

Reaksi pembentukan hidrogen :

2H+ + 2e H2 (2.5)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam :

O2 + 4H+

+ 4e 2H2O (2.6)

Reaksi reduksi oksigen pada larutan basa/netral :

4e-+2H2O+O24OH

- (2.7)

Reduksi ion logam :

M3+ + e M

2+ (2.8)

Pada saat terjadi korosi maka kedua reaksi oksidasi dan

reaksi reduksi tersebut akan terjadi secara bersamaan.

Elektron-elektron yang terbentuk pada reaksi oksidasi akan

mengalir menuju katoda. Pada katoda akan terjadi reaksi

katodik, yaitu reaksi penengkapan elektron-elektron yang

dilepaskan oleh anoda.

Anoda adalah bagian permukaan logam yang terkorosi.

Merupakan elektroda yang memiliki potensial lebih rendah

pada sebuah sel galvanik. Anoda mengalirkan elektronnya

melalui konduktor menuju katoda, lalu elektron bereaksi

dengan ion positif pada permukaan katoda. Anoda akan

kelebihan muatan positif yang akan bereaksi dengan ion

negatif larutan elektrolit dan membentuk produk korosi.

3

B. Coating (pelapisan)

Sistem pelapisan atau coating merupakan salah satu

bentuk perlindungan terhadap korosi. Dalam prakteknya,

metode arus paksa biasanya digabung dengan penggunaan

lapisan pelindung. Lapisan pelindung ini berfungsi sebagai

proteksi primer pada kapal yang bertugas sebagai pemisah

lingkungan korosif (air laut) dengan logam. Dalam fungsinya,

lapisan pelindung mempunyai tahanan tersendiri yaitu

kemampuan untuk menghambat aliran arus listrik sehingga

menghambat laju korosi pada lambung kapal dalam air laut

maupun atmosfer.sebagai pemenuhan syarat kelulusan.

Untuk kondisi lingkungan korosif yang serius, digunakan

pendekatan suatu sistem pelapisan (primer coat, intermediate

coat dan top coat) yang memberikan perlindungan untuk

solusi jangka panjang.

Lazimnya sistem coating diaplikasikan dengan lebih dari 1

lapis, terlihat pada gambar 2.2, antara lain:

1. Lapisan primer (primer coat)

Fungsi utama lapisan primer adalah

Adhesi atau ikatan yang kuat dengan permukaan.

Kohesi atau kekuatan inernal dari lapisan perlindungan.

Sulitnya bereaksi dengan lingkungan.

Pengikat yang kuat pada lapisan menengah. 2. Lapisan menengah (intermediate coat)

Fungsi utama lapisan menengah adalah memberikan:

Ketebalan dari lapisan pelindung Ketahanan yang kuat

terhadap zat kimia.

Ketahanan terhadap perpindahan uap yang lembab.

Meningkatkan ketahanan terhadap aliran listrik.

Sebagai pengikat yang kuat antara lapisan primer

dengan lapisan atas.

3. Lapisan menengah (intermediate coat)

Fungsi utama dari top coat adalah memberikan:

Segel yang kuat untuk sistem pelapisan.

Penghambat awal pada permukaan logam.

Ketahanan terhadap zat kimia, air dan cuaca.

Ketangguhan dan ketahanan pada permukaan.

Penampilan yang indah.

Gambar 2.2 Lapisan protective coating

C. Cat

Secara umum (yang dipercaya) definisi dari cat adalah

cairan yang mampu membentuk lapisan tipis yang kontinyu

(continous film) apabila mengering. Pada dasarnya terdapat 3

(tiga) type cat yang tersedia saat ini di lapangan, yaitu :

Solvent (pengencer) yang mengandung cat cair

(tradisional).

Solvent (pengencer) yang bebas dari cat cair.

Cat bubuk (powder paints).

Komposisi dari cat:

1. Binder

Pembentuk lapisan film (film former), juga disebut medium,

vehicle atau binder (pengikat). Fungsi dari binder (pengikat) :

Merubah lapisan cair menjadi lapisan film yang kering &

padat.

Mengikat partikel menjadi satu/bersama-sama.

Memberikan warna pada lapisan akhir (provide finish to

the coating), seperti gloss.

Membuat lapisan coating melekat pada permukaan.

Memberikan sifat elastis pada lapisan film.

Memberikan sifat tahan terhadap air, zat kimia dan abrasi

(pengikisan).

Memegang zat pemberi warna (pigment)

2. Solvent (pengencer)

Berfungsi untuk membuat cairan coating cukup mudah dan

rata apabila diaplikasikan dengan satu atau lebih metode

yang sesuai

3. Pigment

Pigment (zat pemberi warna pada cat). Fungsi dari pigment:

Memberikan Opacity (Quality of being opaque (not able

to be seen through)) atau Covering power (kekuatan

untuk menyembunyikan/ menutupi).

Memberikan warna.

Membantu pembentuk lapisan film dalam melindungi

permukaan

D. Sistem ICCP

Proteksi katodik dicapai dengan mensuplai elektron ke

struktur logam yang diproteksi. Pada proteksi katodik dengan

arus paksa elektron dipompakan oleh tegangan DC sebagai

sumber elektron, terlihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Ilustrasi sistem ICCP

1. Kelebihan sistem ICCP adalah:

Dapat didesain untuk aplikasi dengan tingkat fleksibilitas

yang tinggi karena mempunyai rentang kapasitas output

arus yang luas. Artinya kebutuhan arus dapat diatur baik

secara manual maupun secara otomatis dengan merubah

tegangan output sesuai dengan kebutuhan.

Dengan hanya memasang sistem di salah satu tempat dapat

memproteksi struktur yang cukup besar.

Cocok untuk semua nilai resisvitas tanah.

4

Sistem dapat didesain unutk masa guna kurang lebih dari 20

tahun.

Biaya awal lebih murah.

2. Kekurangan sistem ICCP adalah:

Memerlukan perawatan yang lebih banyak dibanding sistem

anoda korban sehingga biaya operasi akan bertambah

Mempunyai ketergantungan terhadap kehandalan pasokan

energi (rectifier) sehingga kerusakan pada sistem ini akan

berakibat fatal terhadap kinerja sistem proteksi

Ada kemungkinan dapat menimbulkan masalah efek

interferensi arus terhadap struktur disekitarnya

E. Fenomena Elektro-endoosmosis

Fenomena elektro-endoosmosis adalah proses masuknya

fluida yang menembus suatu batas kapiler akibat dorongan

atau paksaan ion-ion negatif (elektron) [4]. Contoh nyatanya

dalam suatu sistem proteksi katodik arus tanding (ICCP) yang

dipasangkan dengan sistem protective coating mengalirkan

arus listrik melebihi kebutuhan untuk memroteksi material

yang ingin dilindungi, hal ini justru akan merusak lapisan

protective coating karena besarnya kelebihan jumlah elektron

yang dialirkan akan mendorong aprtikel-pertikel air atau fluida

apapun yang menjadi elektrolit dalam sistem tersebut, terlihat

pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Elektro-endoosmosis

Apabila hal tersebut dibiarkan berlangsung, maka material

logam akan berekasi dengan elektrolit yang menembus lapisan

coating, sehingga membentuk korosi di antara lapisan caoting

dan baja, hal ini menyebabkan cacat pada lapisan coating yang

dikenal dengan istilah blister (penggelembungan lapisan

coating).

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Material Uji

Pada proses penyelesaian penelitian ini dilakukan tahapan

identifikasi material/bahan pengujian agar dapat dilakukan

penelitian dengan menggunakan pengujian tentang Cathodic

Disbondment (perusakan lapisan protective coating dengan

menggunakan metode impressed current / arus tanding)

Pada penelitian ini pemilihan jenis material yang akan

dilakukan pemeriksaan yaitu material baja carbon mild steel

yang merupakan salah satu jenis material high permeability.

Specimen atau material uji akan dipersiapkan pada

penelitian ini berjumlah 12 buah yang di potong dengan

ukuran 200x100x10 mm sebanyak 12 buah serta ukuran

100x50x10 mm sebanyak 12 buah spesimen, kemudian kedua

specimen tersebut dilas menggunakan metode pengelasan

SMAW (Shielded Metal Arc Welding) dengan tujuan membuat

sambungan fillet sebagai simulasi profil-profil konstruksi yang

ada di tangki balas kapal.

Tiap-tiap material kemudian diperlakukan sesuai dengan

satandard MSC 215 (82) tentang Performance Standard on

Protective Coating di ballast tank kapal. Langkah pertama

dalam standard tersebut adalah persiapan permuaan material

yang memenuhi kriteria standard minimum Sa21/2, yakni

standar kekasaran permukaan material tempat melekatnya

lapisan coating, sebelum dilakukan proses aplikasi lapisan

coating khusus untuk ballast tank kapal dengan ketebalan total

lapisan seragam dalam rentang 350 sampai dengan 400 µm.

Pada setiap specimen atau material uji akan diberikan suatu

cacat buatan pada lapisan coating dengan ukuran yang sesuai

dengan standar ASTM G8 yaitu berbentuk linkaran dengan

diameter 7 mm sebanyak tiga buah dengan penempatan yang

dimodifikasi sesuai dengan bentuk material uji.

B. Tangki Uji

Untuk melakukan pengujian, diperlukan tanki uji untuk

menampung air laut yang terbuat dari bahan Kaca dengan

tambahan rangka penguat stainless steel di sekelililngnya serta

kawat untuk menggantungkan material uji. Tankgi uji

berukuran 600x350x350mm.

C. Rangkaian ICCP Sederhana

1. Catu Daya AC ke DC

Fungsi utama dari catu daya adalah alat penyedia kebutuhan

arus listrik selama dilakukannya pengujian. Jumlah besaran

arus yang dapat disediakan oleh rectifier ini dapat

disesuaikan dengan kebutuhan selama pengujian dengan

cara mengatur knob besaran tegangan yang dikeluarkan

2. Resistor Variabel (Hambatan Geser)

Fungsi utama dari Hambatan Geser (Resistor Variabel) pada

adalah menjaga agar hambatan yang diberikan pada

rangkaian pengujian tetap konstan selama pegujian

3. Kabel-kabel dan alat ukur listrik (Multi Tester)

Kabel-kabel sangat diperlukan untuk menghantarkan arus

listrik selama pengujian, untuk itu dipilihlah kabel yang

intinya terbuat dari serabut kawat tembaga. Untuk

menghubungkan tiap-tiap kabel dengan bendayang akan

diuji, maka digunakanlah penguhubung berupa sekun, mur,

dan baut. Selain itu, untuk memastikan bahwa semua

besaran arus dan tegangan yang diperlukan selama

pengujian benar-benar dalam kondisi yang sesuai dengan

perhitungan, maka diperlukan alat ukur listrik berupa Multi

Tester digital dengan kemampuan membaca arus listrik,

tegangan listrik, dan hambatan listrik.

4. Anoda Grafit

Anoda dalam rangkaian elektrolisis berfungsi sebagai

pemancar arus listrik yang digunakan untuk melindungi

katoda, dalam hal ini specimen yang diujikan. Dipilih

material grafit yang berasal dari baterai, karena selain

harganya yang relatif murah, grafit tersebut juga memiliki

5

rasio pakai yang mencukupi selama pengujian berlangsung,

yakni 3 hari per variabel arus listrik

5. Elektroda Referensi

Elektroda referensi berfunsi sebagai indikator yang sangat

penting selama proses pengujian berlangsung, elektroda

refensi yang dipakai dalam pengujian ini adalah berjenis

Ag/AgCl dan berfungsi sebagai referensi potensial proteksi.

D. Metode Pengujian

Diambil dari DNV rules [5] untuk proteksi katodik arus

tanding, besaran arus yang dibutuhkan adalah :

I = Cd x A (3.1)

Sumber : DnV RP B104 Cathodic Protection Design (2005)

Keterangan : I = Besaran arus listrik yang diperlukan [A]

Cd = Densitas arus listrik yang digunakan pada

Kondisi kerja [A/m2]

A = Luasan Permukaan yang dilindungi [m2]

Diketahui: Dalam satu kali pengujian, terdapat 3 buah

specimen dengan total luas permukaan yang

dilindungi sebesar : A = 0,106 m2,

Dan diketahui densitas air laut pada daerah

pelayaran kapal (perairan Indonesia) :

Cd = 70 mA/m2

Maka didapat besarnya arus listrik normal yang diperlukan:

I = 70 A/m2 x 0.106 m2

I = 7,42 mili Ampere

Tabel 3.1 Variasi Uji

IV. ANALISIS

Berikut ini catatan penting yang harus diperhatikan selama

proses aplikasi coating :

1. Surface Preparation Required : Dry Abrasive Blasting

2. Degree of Blasting : Sa 21/2

3. Relative Humidity : 83 %

4. Dew point : 28oC

5. Steel Temperature : 32oC

6. Abrasive Type : Steel Grit

7. Mesh : G25

8. Surface Profile : + 100µm

9. Dust Level : level 3 , harus dibersihkan

10. Jemis cat : Epoxy based , 2 komponen

Bersertifikasi untuk Ballast

tank

11. NDFT : 350 µm

A. Over protection sebesar 20%

Gambar 4.1. Kurva Arus, Tegangan – Waktu untuk

pengujian over protection 20%

B. Over protection sebesar 40%



C. Over protection sebesar 60%



D. Over protection sebesar 80%



6

E. Analisis Hasil Pengujian

1. Analisis Tegangan Proteksi

Selama pengujian, arus listrik dijaga untuk tetap stabil.

Sedangkan tegangan proteksi semakin lama pengujian

semakin meningkat, hal ini dikarenakan pada saat awal

pengujian bagian bare metal makin lama semakin tertutup

oleh lapisan garam-garam yang terbentuk.

Gambar 4.5. Perbandingan Potensial Proteksi yang

terjadi pada tiap-tiap

Dari gambar 4.5 perbandingan di atas dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Semakin besar current density yang diaplikasikan,

semakin besar pula potensial proteksi yang diberikan

system ICCP terhadap specimen

2. Terjadi polarisasi pada beberapa jam pertama proses

pengujian, yang berkisar antara 0 hingga 20 jam pertama.

3. Semakin tinggi current density, semakin cepat pula proses

polarisasi untuk mencapai kestabilan potensial proteksi

Reaksi Elektrokimia, contohnya (2.5) dan (2.6), hanya

terjadi pada rasio yang berhingga. Apabila elektron tersedia

pada reaksi (2.6), maka potensial permukaan akan menjadi

Negatif (-), yang menandakan bahwa kelebihan elektron

berkumpul pada permukan antara logam dan cairan

elektrolit. Perubahan Potensial Negatif ini yang disebut

Cathodic Polarization.[3]

Pada cairan elektrolit, reaksi pada permukaan benda kerja

(anoda dan katoda) akan mecapai Potensial Kestabilan yang

bergantung kepada kemampuan dan ketersediaan elektron

yang dapat mengalir dari anoda ke katoda dalam proses

polarisasi katodik. [3]. Semakin tinggi jumlah elektron yang

tersedia (arus listrik semakin tinggi) maka semakin cepat

system mencapai Potensial Kestabilan yang dihasilkan dari

proses polarisasi. Yakni suatu proses di mana elektron yang

mengalir menuju permukaan katoda (benda yang hendak

dilindungi, yang berfungsi sebagai pengonsumsi elektron)

semakin menumpuk dan semakin jenuh yang menyebabkan

perbedaan jumlah elektron antara anoda (penyedia elektron)

dan katoda semakin mengecil, sehingga lama kelamaan akan

mencapai titik kestabilan potensial yang terjadi antara 2 jam

hingga 8 jam pertama pengujian

Gambar 4.6 Perbandingan Polarisasi yang terjadi pada

tiap-tiap variasi arus listrik

2. Analisis Fisik Lapisan Protective Coating Setelah Pengujian

Pada gambar 4.8 dan 4.9 terlihat bahwa setelah diuji

selama 1 bulan, semua lapisan protective coating mengalami

kerusakan, dan tingkatan tiap-tiap kerusakan lapisan coating

bergantung pada besarnya aplikasi overprotection.

Gambar 4.7 Perbandingan Polarisasi yang terjadi pada

tiap-tiap variasi arus listrik

Dari gambar 4.7, dapat disimpulkan sebagai berikut:

4. Semakin besar overproteksi yang diaplikasikan, semakin

cepat pula terjadi kerusakan lapisan lapisan protective

coating berupa blistering dan safonifikasi (penipisan

lapisan coating menjadi seperti sabun)

5. Kerusakan lapisan protective coating berupa blistering,

hanya terjadi pada variasi overprotection sebesar 40%,

60%, dan 80% dari normal arus listrik yang dibutuhkan.

Sedangkan pada variasi overprotection sebesar 20%

hanya terjadi kerusakan lapisan coating berupa

Safonifikasi

6. Mulai terjadi blistering pada hari ke 19 jika

overprotection sebesar 80%





7

Gambar 4.8. Lapisan protective coating mengalami

Safonifikasi overprotection 20% (kiri) dan

Sedikit Blister pada 40% (kanan)

Gambar 4.9. Lapisan protective coating mengalami

Blister pada overprotection 60% (kiri) dan

80% (kanan)

Dalam proses pengujian, penulis melakukan pengujian

tambahan berupa dimatikannya system ICCP pada

rangkaian specimen yang diberi cacat buatan. Dalam

pengujian tersebut, specimen mengalami kerusakan korosi

yang cukup besar hanya setelah 5 hari system ICCP

dimatikan. Seperti terlihat pada gambar 4.10. Hal ini

dikarenakan specimen, yang terbuat dari bahan baja,

merupakan logam yang lebih aktif daripada anoda grafit

yang dipakai sebagai elektroda pemancar dalam sistem

ICCP seperti terlihat pada gambar 4.11 tentang reaktivitas

relatif logam-logam terhadap korosi (Galvanic Series). Hali

ini membuat specimen berubah fungsi menjadi anoda

(logam yang melindungi), dan elektroda grafit menjadi

katoda (logam yang dilindungi)

Gambar 4.10 Specimen yang terkorosi setelah 5 hari

pengujian dengan system ICCP dimatikan.

Gambar 4.11 Galvanic Series [6]

3. Analisis Garam

Selama proses pengujian, ternyata dihasilkan garam-

garam yang mengelilingi cacat buatan pada lapisan

protective coating. Selain itu, diperoleh gambaran bahwa

semakin tinggi arus listrik semakin cepat terbentuknya

garam-garam tersebut. Hal ini dikarenakan arus listrik

merupakan katalis yang baik untuk menghasilkan panas, dan

panas yang dihasilkan dari reaksi elektrolisis tersebut lalu

memepercepat terjadinya timbunan garam yang mengelilingi

cacat buatan pada lapisan protective coating.

Dari hasil uji Laboratorium Tangki Air dan Industri Jurusan

Teknik Kimia Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

diperoleh bahwa unsur-unsur pembentuk garam-garam

tersebut dapat dilihat pada gambar 4.12

Gambar 4.12. Hasil Uji Unsur Pembentuk Garam

4. Analisis Elektrolit (Air Laut)

Setelah terjadi proses elektrolisis, larutan elektrolit

berubah menjadi hitam pekat. Hal ini disebabkan terjadinya

reaksi antara anoda Grafit dengan elektrolit, sehingga anoda

grafit trekorosi dan mengalami pengikisan serta terlepas ke

dalam larutan elektrolit.

Hal ini didukung bukti analisis hasil pengujian garam di

gambar 4.12 di mana komponen H2S (yang terdapat dalam

grafit) mulanya berkonsentrasi 0 mg/l pada elektrolit

sebelum pengujian namun setelah pengujian, konsentrasinya

naik menjadi 9,2 mg/l.

8

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Setelah dilakukan penelitian dan perhitungan, maka dapat

disimpulkan sebagai berikut:

1. Dalam jangka waktu pengujian selama 30 hari, pengaruh

overprotection sebesar 20 %, 40%, 60%, 80% dari 7,42 mA,

terhadap lapisan protective coating untuk ballast tank cukup

merusak. Artinya elektroendoosmosis yang terjadi telah

dapat menembus lapisan protective coating,

2.Semakin besar overproteksi yang diaplikasikan, semakin

cepat pula terjadi kerusakan lapisan lapisan protective

coating berupa blistering dan safonifikasi (penipisan lapisan

coating menjadi seperti sabun),

3. Apabila Sistem ICCP dimatikan, specimen justru akan

berubah menjadi logam yang melindungi (anoda), dan

elekroda pemancar arus menjadi logam yang dilindungi

(katoda). Hal ini akan berefek specimen akan mengalami

proses korosi yang sangat massif dalam waktu singkat,

Setelah dilkukan penelitian ini dan supaya penelitian ini

optimal dan dapat dikembangkan, maka berikut saran untuk

tugas akhir ini :

1.Diperlukan penelitian yang lebih intensif tentang parameter

penyebab terbentuknya garam-garam di sekitar lapisan

coating yang rusak, sehingga dapat diperkirakan kelayakan

teknis maupun ekonomis pengaplikasian sistem ICCP pada

tangki ballast kapal.

2. Terjadi fenomena menarik yang dapat diteliti lebih lanjut

untuk tugas akhir selanjutnya mengenai proses korosi yang

sangat masif dan singkat pada saat system ICCP dimatikan.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Roberge, P.R. (1999). Handbook of Corrosion Engineering. New York:

Mc Graw-Hill Book Company.

[2] Supomo, Heri (1999). Diktat Kuliah Korosi. Surabaya: FTK-ITS

[3] Jones, Denny. (1996). Principles and Prevention of Corrosion. New

York: Macmillan Publishing Company.

[4] Berendsen, A.M. (1989). Marine Painring Manual. London: Graham &

Trotman

[5] DNV. Recommended Practice RP B401. (1993). Cathodic

Protection Design. Hovik: Det Norke Veritas Industry AS.

[6] Corrosion Care Indonesia. (2013). Training and Certification for

Coating Inspector. Bandung: Corrosion Care Indonesia

analisis pengaruh over protection pada aplikasi … · lapisan film ini akan rusak karena adanya...

Documents