BESI (FE) DAN PERLAKUANNYA

MATERIAL TEKNIKPERMINYAKAN

DI SUSUN OLEH

MADE BAYU DEWANGGA 113080022 PUNGGUH

IKHSAN P.113080040

AMAR SALEH ALKATIRI113080077

FUAD ABDILLAH 113080159

IRHAM ALIBASYAH113080191

LATAR BELAKANG

Pada dunia perminyakan sangatlah ditunjang dengan menggunakan alat-alat berat dan bisa di pastikan peralatan berat yang digunakan terbuat dari besi yang jumlahnya lebih dari 70%.

Oleh sebab itu diperlukan pengetahuan mengenai materi besi ini sendiri. Karena sifat besi yang korosif ini dapat menimbulkan hambatan selama proses-proses ekplorasi maupun proses ekploitasi atau pun produksi.

PENGERTIAN

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

. Besi adalah logam paling banyak, dan dipercayai unsur kimia kesepuluh paling banyak di alam sejagat. Besi juga merupakan unsur paling banyak (menurut jisim, 34.6%) membentuk Bumi; penumpuan besi pada lapisan berlainan di Bumi berbeda antara tinggi peratusannya pada lapisan dalam sehingga 5% pada kerak bumi; terdapat kemungkinan bahwa terus dalam Bumi mengandung hablur besi tunggal walaupun berkemungkinan sebat n besi dan nikel; jumlah besar besi dalam Bumi dijangka menyumbang kepada medan magnet bumi. Simbolnya adalah Fe singkatan dari ferrum, bahasa latin bagi besi.

PENGERTIAN

KEGUNAAN

Besi merupakan logam paling biasa digunakan di antara semua logam, yaitu merangkumi sebanyak 95 peratus daripada semua tan logam yang dihasilkan di seluruh dun . Gabungan harganya yang murah dengan kekuatannya menjadikan amat diperlukan, terutama dalam penggunaan khususnya bidang perminyakan, dan komponen struktur bagi bangunan. Besi waja merupakan aloi besi paling dikenali

MACAM BESI

• Besi mentah atau Pig iron yang mengandung 4% – 5% karbon dengan sejumlah bendasing seperti belerang, silikon dan foforus. Kepentingannya adalah merupakan perantaraan daripada bijih besi kepada besi tuang dan besi baja. • Besi tuang (casting iron) mengandung 2% – 3.5% karbon dan sejumlah kecil mangan. Bendasing yang terdapat di dalam besi mentah yang dapat memberikan kesan buruk kepada sifat bahan, seperti belerang dan fosforus, telah dikurangkan kepada tahap boleh diterima. mempunyai derajat lebur pada 1420–1470°K, yang lebih rendah berbanding dua komponen utamanya, dan menjadikannya hasil pertama yang melebur apabila karbon dan besi dipanaskan serentak. Sifat mekanikalnya berubah-ubah, bergantung kepada bentuk karbon yang diterap ke dalam aloi. Besi tuang 'putih' mengandung karbon dalam bentuk cementite, atau besi karbida.

MACAM BESI

• Besi karbon mengandung antara 0.5% dan 1.5% karbon, dengan sejumlah kecil mangan, belerang, fosforus, dan silikon.• Besi tempa (wrought Iron) mengandung kurang daripada 0.5% karbon. keras, mudah lentur, dan tidak mudah dilakukan berbanding dengan besi mentah. mempunyai sejumlah kecil karbon,. Jika ditajamkan menjadi tirus, cepat kehilangan ketajamannya. • Besi aloi (alloy steel) mengandung kandungan karbon yang berubah-ubah dan juga logam-logam lain, seperti kromium, vanadium, molibderjum, nikel, tungsten dsb.• Besi oksida(III) digunakan dalam penghasilan storan magnetik dalam komputer. sering dicampurkan dengan bahan lain.

Besi dan baja tahan korosi dan tahan panas (Tinggi) merupakan salah

satu jenis logam yang banyak dipergunakan dalam kegiatan industri

migas pabum.Diagram dibawah ini menunjukan campuran Fe-C (C

diatas 70%) yang didinginkan dari liquid menjadi solid.

BESI DAN SUHU

DIAGRAM FASA besi-karbon

Bagian kiri dari diagram di atas ini menunjukan besi murni dan bagian

kanan diagram menunjukan suatu campuran dengan 6.367% C, yang

mana merupakan hasil dari pendinginan di formasi cementite.

Campuran ini merupakan campuran intermetallic (iron carbide –

Fe3C) yang walaupun 100% tidak stabil tetapi untuk semua tujuan

praktek tetap stabil.

BESI DAN SUHU

Transformasi fasa pada besi dan baja :

1. Menurut bentuk kristal :

- Baja Austenit (γ) → f.c.c

- Baja Ferrite (α) → b.c.c

- Baja Martensite (α) → b.c.t

[baja larutan padat lewat jenuh]

- Baja Bainit (α) → b.c.c

2. Menurut komposisi – temperature

- Perlite [lapisan Ferrite + Fe3C]

- Sementit

BESI DAN SUHU

Nama Bahan Rumus Kimia Struktur kristal Sifat Fisik Fungsi

Ferrite (Fe3O2) 1. magnetis, 2. agak ulet, 3. agak kuat, 4. sukar mengeras, 5. butirnya mudah

menjadi kasar

sebagai media aliran yang ditimbulkan akibat tegangan input / primer flux magnet yang diberikan

Sementit (Fe3C) 1. keras 2. getas

untuk melepaskan tegangan internal yang tersembunyi dan untuk memperlambat pendinginan pengelasan

Austenit 18Cr8Ni 1. Non magnetis, 2. ulet,3. tahanan

terhadap korosi yang baik

4. sifat mekanik yang baik pada temperatur yang tinggi

Merupakan larutan solid karbon di dalam besi dan memiliki daya larut yang tinggi dari pada Ferrite. Perbedaan daya larut antara austenite dan Ferrite adalah dasar untuk pengerasan baja.

Di dalam diagram fasa juga termasuk tiga jenis phasa solid

Korosi dan penanggulangannya

Korosi di lingkungan minyak dan gas bumi terjadi akibat adanya material korosif yang terjadi saat proses pengeboran sampai pada proses distribusi. Material korosif yang dimaksud diantaranya adalah: air laut, kandungan asam dan variasinya (naphtanic, acetate, sulfur), gas CO2, gas H2S, merkuri. Bentuk dan mekanisme seranga korosi akibat material ini akan menjadi Sangat bervariasi tergantung beberapa factor; sifat thermo dan dinamka sistem, kebocoran oksigen, mikroba, kondisi operasi, dimensi dan material peralatan, serta sejarah dan sifat phisik sumber minyak itu sendiri.

Korosi dan penanggulangannya

Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.

Korosi dan penanggulangannya

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.

Korosi dan penanggulangannya

• Pengecatan. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.

•Pelumuran dengan oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.•Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.•Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

Korosi dan penanggulangannya

•Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

Korosi dan penanggulangannya

Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.

Korosi dan penanggulangannya

Korosi dan penanggulangannya

Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

Korosi dan penanggulangannya

Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

KESIMPULAN

Besi dalam indutri perminyakan merupakan hal yang penting dalam peralatan penunjang pengoperasian. Dengan mengetahui karakter dari besi kita dapat melakukan pencegahan-pencegahan dan pemilihan peralatan yang sesuai dengan kebutuhan pengoperasian migas dan pabum sehingga akan meminimalisir segala kemungkinan yang berhubungan dengan kendala mekanis.

KESIMPULAN

KESIMPULAN

KESIMPULAN

KESIMPULAN

KESIMPULAN

TERIMA KASIH

MATERIAL TEKNIK PERMINYAKAN