prediksi korosi permukaan luar t angki …ansn.bapeten.go.id/files/43105/2483.pdf · lama tersebut...

8
Prosiding Pertemuan dan Presentasi'flmiah 188 Bukul P3TM-BATAN. Yogyakarta25-26Julr1000 PREDIKSI KOROSI PERMUKAAN LUAR T ANGKI ALUMINIUM P ADA REAKTOR PENELITIAN TRIGA MARK -IIBANDUNG Soedardjo Pusal Pengembangan Teknologi Keselamatan Nuk/ir BATAN ABSTRAK PREDIKSI KOROSI PERMUKAAN LUAR TANGKI ALUMINIUM PADA REAKTOR PENELIT/AN TRIGA MARK -II BANDUNG. Telah diprediksi korosi permukaan luar /angki aluminium pada desain reak/or peneli/ian baru yang dilapisi cat epoksi, Desain /angki reak/or peneli/ian yang baru dibagi menjadi 3 bagian yai/u bagian dasar, bagian /engah don bagian a/as yang kemudian dimasukkan ke do/am /angki lama yang sudah ado sebelumnya.Pembagian /ersebu/ dilakukan karena ke/erba/asan ruangan diG/as /angki lama, sehingga /angki baru suli/ secara u/uh dimasukkan ke dalam /angki lama, Jarak ruangan an/ora permukaan luar dinding /angki baru don permukaan dalam dinding langki lama adalah 10 mm. Se/elah bagian /angki dasar don lengah di/as, lalu diiku/i dengan pengeca/an epoksi don dimasukkan sebagian ke dalam /angki lama. ~'ela,y.ulnya dilaku1tJ;Jn pellge/asan /allgki bagian lellgah dull alas lulu diL'al epokl.i dull selanju/nya di masukkanlagi ke do/am langki lama, Berdasarkan hasil prediksi, asal penyebab korosi akan banyak /erjadi pada daerah las-lasan serlo pada daerah pengecalan epoksi yang lidak sempurna. Korosi permukaan luar langki baru, akan lerjadi anlara bagian /apisan cat yang /idak sempurna bereaksi dengan agrega/ adukan semen yang bersifal basa /inggi yang berada dian/ara langki baru don lama. ABSTRACT PREDICTION OF OUTSIDE SURFACE ALUMIl'tUM TANK CORROSION ON TRIGA MARK -/I REASERCH REACTOR BANDUNG. The prediction of outside surface aluminum tank corrosion on research reactor design which coated by epoxypaint. has been assessed. The new Triga Mark -II Bandung research reactor tank design separated by3 section are bottom. middle and upper section then inserte'! into the existing old reactor. The separation carrilid out caused by the space constraint on top of old tank. so that the novel tank impossible inserted into old tank all at once. The space between novel and old tank is 10 mm. After bollom and middle section of tank welded then followed by epoxy painting and inserted partially into old tank. From then on the middle and upper section welded and followed by epoxy painting then inserted into old tank. Based on prediction result. that the root cause of corrosion would be took place on welding and on imperfectly epoxy painting area. The outside surface novel tank would be generated by the reaction between imperfectly epoxy painting area and the highly base condition on cement grout that available on novel and old tank gap. PENDAHULUAN D eaktor penelitian Triga Mark -II Bandung yang ~erbuat dari aluminium telah dioperasikan lebih dari 30 tahun, temyata mengalami korosi pada perrnukaan luar tangkinya. Selanjutnya reaktor tersebut akan digunakan lagi dengan penambahan daya dua kali lipat dari daya semula menjadi reaktor penelitian yang barn. Untuk itu diperlukan suatu tangki aluminium reaktor yang barn, untuk mengganti peran tangki aluminium reaktor lama yang telah keropos. Tangki reaktor Triga Mark -II Bandung dengan daya maksimum 1 MWt yang lama dilapisi dengan ter aspal (bitumen tar) dan terbukti telah menimbulkan korosi pada perrnukaan bagian luar tangki reaktor tersebut. Jika tangki lama reaktor yang mengalami korosi tersebut terns digunakan tanpa mengganti dengan tangki yang barn, maka kerusakan tangki yang berupa korosi pada tangki lama tersebut akan mengakibatkan kejadian awal terjadinya kehilangan pendingin reaktor atau terlepasnya zat radiasi ke lingkungan [1]. Untuk itu telah didesain tangki aluminium reaktor:.baru yang dimasukkan ke dalam tangki yang lama seperti ditunjukkan pada Gambar I. Diameter tangki aluminium reaktor lama adalah 2000 mm, dengan lapisan aspal dan dikungkung oleh beton semen. Desain diameter tangki baru sekitar 1980 mm. Ruang antara tangki aluminium reaktor baru dan lama sekitar 10 mm, diisi dengan cat epoksi tip is dan adukan semen (cement grout). Di atas tangki reaktor lama terdapat peralatan katrol (crane) dan atap gedung reilktor yang jaraknya dari ujung atas tangki reaktor lama adalah sekitar 4000 hingga 5000 mm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Sehingga tangki aluminium reaktor baru yang didesain tingginya 7500 mm untuk mengatasi penambahandaya hingga 2 MWt, harus dipasang dalam tiga tahap pengelasan, Sudardjo, dkk ISSN 02 I 6-3128:

Upload: phamhanh

Post on 17-Sep-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Prosiding Pertemuan dan Presentasi'flmiah188 Bukul P3TM-BATAN. Yogyakarta25-26Julr1000

PREDIKSI KOROSI PERMUKAAN LUAR T ANGKIALUMINIUM P ADA REAKTOR PENELITIAN TRIGA MARK-IIBANDUNG

SoedardjoPusal Pengembangan Teknologi Keselamatan Nuk/ir BATAN

ABSTRAKPREDIKSI KOROSI PERMUKAAN LUAR TANGKI ALUMINIUM PADA REAKTOR PENELIT/ANTRIGA MARK -II BANDUNG. Telah diprediksi korosi permukaan luar /angki aluminium pada desainreak/or peneli/ian baru yang dilapisi cat epoksi, Desain /angki reak/or peneli/ian yang baru dibagi menjadi3 bagian yai/u bagian dasar, bagian /engah don bagian a/as yang kemudian dimasukkan ke do/am /angkilama yang sudah ado sebelumnya. Pembagian /ersebu/ dilakukan karena ke/erba/asan ruangan diG/as /angkilama, sehingga /angki baru suli/ secara u/uh dimasukkan ke dalam /angki lama, Jarak ruangan an/orapermukaan luar dinding /angki baru don permukaan dalam dinding langki lama adalah 10 mm. Se/elahbagian /angki dasar don lengah di/as, lalu diiku/i dengan pengeca/an epoksi don dimasukkan sebagian kedalam /angki lama. ~'ela,y.ulnya dilaku1tJ;Jn pellge/asan /allgki bagian lellgah dull alas lulu diL'al epokl.i dullselanju/nya di masukkan lagi ke do/am langki lama, Berdasarkan hasil prediksi, asal penyebab korosi akanbanyak /erjadi pada daerah las-lasan serlo pada daerah pengecalan epoksi yang lidak sempurna. Korosipermukaan luar langki baru, akan lerjadi anlara bagian /apisan cat yang /idak sempurna bereaksi denganagrega/ adukan semen yang bersifal basa /inggi yang berada dian/ara langki baru don lama.

ABSTRACTPREDICTION OF OUTSIDE SURFACE ALUMIl'tUM TANK CORROSION ON TRIGA MARK -/IREASERCH REACTOR BANDUNG. The prediction of outside surface aluminum tank corrosion onresearch reactor design which coated by epoxy paint. has been assessed. The new Triga Mark -II Bandungresearch reactor tank design separated by 3 section are bottom. middle and upper section then inserte'! intothe existing old reactor. The separation carrilid out caused by the space constraint on top of old tank. so thatthe novel tank impossible inserted into old tank all at once. The space between novel and old tank is 10 mm.After bollom and middle section of tank welded then followed by epoxy painting and inserted partially intoold tank. From then on the middle and upper section welded and followed by epoxy painting then insertedinto old tank. Based on prediction result. that the root cause of corrosion would be took place on weldingand on imperfectly epoxy painting area. The outside surface novel tank would be generated by the reactionbetween imperfectly epoxy painting area and the highly base condition on cement grout that available onnovel and old tank gap.

PENDAHULUAND eaktor penelitian Triga Mark -II Bandung yang~erbuat dari aluminium telah dioperasikan lebihdari 30 tahun, temyata mengalami korosi padaperrnukaan luar tangkinya. Selanjutnya reaktortersebut akan digunakan lagi dengan penambahandaya dua kali lipat dari daya semula menjadi reaktorpenelitian yang barn. Untuk itu diperlukan suatutangki aluminium reaktor yang barn, untukmengganti peran tangki aluminium reaktor lamayang telah keropos.

Tangki reaktor Triga Mark -II Bandungdengan daya maksimum 1 MWt yang lama dilapisidengan ter aspal (bitumen tar) dan terbukti telahmenimbulkan korosi pada perrnukaan bagian luartangki reaktor tersebut. Jika tangki lama reaktoryang mengalami korosi tersebut terns digunakantanpa mengganti dengan tangki yang barn, makakerusakan tangki yang berupa korosi pada tangkilama tersebut akan mengakibatkan kejadian awal

terjadinya kehilangan pendingin reaktor atauterlepasnya zat radiasi ke lingkungan [1]. Untuk itutelah didesain tangki aluminium reaktor:. baru yangdimasukkan ke dalam tangki yang lama sepertiditunjukkan pada Gambar I.

Diameter tangki aluminium reaktor lamaadalah 2000 mm, dengan lapisan aspal dandikungkung oleh beton semen. Desain diametertangki baru sekitar 1980 mm. Ruang antara tangkialuminium reaktor baru dan lama sekitar 10 mm,diisi dengan cat epoksi tip is dan adukan semen

(cement grout).

Di atas tangki reaktor lama terdapat peralatankatrol (crane) dan atap gedung reilktor yangjaraknya dari ujung atas tangki reaktor lama adalahsekitar 4000 hingga 5000 mm, seperti yangditunjukkan pada Gambar 2. Sehingga tangkialuminium reaktor baru yang didesain tingginya7500 mm untuk mengatasi penambahan daya hingga2 MWt, harus dipasang dalam tiga tahap pengelasan,

Sudardjo, dkk ISSN 02 I 6-3128:

yaitu tangki bagian bawah, tengah dan ares.

Gambar Desain tangki aluminium reaktor penelitian lama dan baru

Dasartangki

Gambar 2 Jarak antara katrol clan atap ke ujung atas tangki reaktor lama sekitar 4000 mm hingga 5000 mm.[Sumber General Atomics]

Dari lapisan ter aspal pada desain tangkialuminium reaktor lama tidak mampu menahanterjadinya korosi, maka pad a tangki yang barndicoba untuk mengganti lapisan ter aspal tersebutdengan cat epoksi. Tujuan penggantian pelapisan catepoksi adalah untuk tetap menjaga keselamatankeseluruhan suatu reaktor penelitian dalam hal untukmelindungi pekerja radiasi, masyarakat danlingkungan dengan membentuk clan memeliharapertahanan yang efektifterhadap bahaya radiologi.

Dengan kondisi objektif desain tangkialuminium reaktor barn baik dari segi desain las-lagan dan pemilihan cat epoksi tersebut, maka padamakalah ini akan diprediksi kemungkinan terjadinyakorosi pada tangki reaktor penelitian yang barn.

Metoda prediksi dilakukan'. melaluipenelusuran beberapa informasi yang berkaitandengan desain pengelasan logam aluminium, sifat-sifat cat epoksi yang berkaitan dengan pengarnhradiasi dan non radiasi, serta hal-hal yang berkaitan

~ , ,. ..,ISSN 0216-3128 Sudardjo, dkk.

dengan terjadinya korosi pada logam aluminium.

Hasil yang diharapkan ada!ah prediksipenyebab terjadinya korosi pada tangki reaktorpenelitian yang barn yang dilapisi dengan catepoksi.

TEORI

Peristiwa lolosnya zat radioaktif daTi fasilitaseksperimen dan radiasi suatu reaktor penelitian,dapat disebabkan oleh karena adanya kebocoranbagian luar tangki reaktor. Kebocoran tersebut dapatdisebabkan karena salah satu sebab (OR gale) darikesalahan operator atau penyimpangan kondisiperangkat atau desain atau kejadian yang berasaldari luar, seperti ditunjukkan pad a Gambar 3. [2J.

r»r"~'I'N'~Tir--[}:; ~

~~VI~

..-L~---~d~

T~

--ljOO--

L~C[MIO£ ~[ACfO~

1~

--~j~~,~/

",,~%,"'~~:../

Gambar 3. Sebab-sebab terlepasnya zat radioaktif dari fasilitas-fasilitas eksperimental dan radiasi [SumberGeneral Atomics].

Penyimpangan desain tangki reaktor dapatmenyebabkan terjadinya kerusakan pada permukaanluar tangki reaktor, sehingga dapat pulamengakibatkan terlepasnya zat radioaktif kelingkungan. Kerusakan pada permukaan luar tangkireaktor dapat berupa kerusakan akibat korosi.

1000 2000

TOm~DlurOrqSOQQ

Gambar 4. Sifat bahan pada suhu rendah dan tinggi.

Kerusakan akibat korosi, dapat dihambatdengan penggunaan cat. Untuk itu perlu diketahui

sifat-sifat cat epoksi dari segi non radiasi daDradiasi. Sifat-sifat cat epoksi dari segi .!t°n radiasiterutama yang berkaitan dengan suhu, dapatditunjukkan pada Gambar 4.

Dari Gambar 4 terse but, temyata kenaikansuhu secara normal akan mengurangi kekuatan darisuatu material. Sebagai contoh cat epoksi yangtermasuk bahan polimer hanya cocok digunakanpada suhu rendah. Sedangkan beberapa komposit,paduan khusus serta keramik mempunyai sifat yangbaik pada suhu yang cukup tinggi [3].

Cat epoksi secara normal berbentuk padatyang rapuh, pengeringannya memerlukan waktubeberapa minggu [4], mudah terbakar [5], mudahmelepuh daD harus diulaskan secara beriapis-lapis[6]. Epoksi termasuk plastik termoset, yaitu plastikyang telah dibentuk tidak dapat dilunakkan lagi jikadipanaskan [7]. Cat epoksi akan rusak terhadappanas diatas 130 °C [8].

Cat pada dasamya terdiri dari wah.~na zat cairyang akhimya membentuk selaput padat, pigmendaD aditif yang mempercepat proses pengeringan

Sudardio. dkk ISSN'O216-3128.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IlmiahP3TM-BATAN. Yogyakarta 25 -26 lull 2000 Buku I 191

(curing). Wahana menjadi kering melalui prosespenguapan unsur pelarut, perubahan kimia cat danpolimerisasi yang berupa reaksi kimia antarawahana dan bahan pengeras (curing agent).Karakteristitik jenis pengikat epoksid, menggunakancara pengeringan penambahan pemanasan, yangmempupyai daya tahan baik terhadap asaro, basadan udara luar, serta daya tahan yang sang at baikterhadap air. Daya lekat cat epoksi kepermukaanlogam aluminium kuat, tetapi daya lekat dengan

lapisan sejenis malahan lemah. Maka untukmengulas yang kesekian kali di atas pennukaan catepoksi yang telah ada, memerlukan sebuah lapisanpengikat lagi [9].

Sifat cat epoksi yang dari segi radiasi,ditunjukkan pada Gambar 5, yang stabil kondisinyajika terkena radiasi yang dosis maksimumnya sekitar250 kiloGray.

Gambar 5, Batas kestabilan epoksi karena pengaruh radiasi "

ANALISIS DAN PEMBAHASAN cara membongkar berkali-kali dan menge!as~yakembali untuk memperoleh kelurusan dmdmg

Hasil pemasangan instalasi tangki Reaktor tangki, Pengelasan yang berkali-kali tersebut, dapatTriga Mark II Bandung masih dijumpai beberapa menghasilkan daerah terpengaruh panas (HAZ)kelemahan, antara lain adanya ketidaklurusan yang lebarnya lebih dari 100 mm kearah kanan dan(misalignment) permukaan luar tangki yang kiri garis las-lasan. Hal ini akan merusak kualitasmengakibatkan sangat sulit sekali untuk hasil pengecatan epoksi yang telah dilakukan,menurunkan tangki barn ke dalam tangki yang lama. sehingga perlu pengulangan pengecatan epoksi pactaSehingga tidak mungkin menghindari adanya daerah yang terkelupas lagi catnya,gores an akibat gesekan antara kedua permukaan k 1 0 , , 0

k o kt t b t Pad a saat pertama a I penglslan aIr

tang I rea or erse u , 0 , 0 k o kt t . d 'demmerallsasl ke dalam tang I rea or" erJa I

Pengelasan tangki Reaktor Triga Mark II tumpahan air memenuhi seluruh isi tangki, danBandung yang barn acta yang dikerjakan dengan melimpah ke lantai semen bagian atas tangki

ISSN 0216-3 i 28 Sudardjo, dkk.

Prosiding Perlemuan dun Presenlasi I/miahP37M-BA7i1N, Yogyakorla 25 -26 Ju/i 2000192 Buku I

memasukkan tangki baru sampai dasar dari tangkilama, diperlukan be ban agar tangki baru tidakbergoyang ke kiri atau ke kanan yang dapatmenyobek lapisan cat epoksi hingga terkelupas daripermukaan luar tangki aluminium reaktor yang baru.Oaerah yang catnya terkelupas tersebut akanmenjadi asal-usul terjadinya korosi.

Prediksi kemungkinan terjadinya korosi yangberkaitan dengan desain pengelasan, dapatdiakibatkan karena tahap pengelasan yang belumselesai setelah tangki baru selesai dibuat, diselingidengan pengecatan permukaan luar tangki dengancat epoksi. Jika cara pengelasan tangki bagian dasardan bagian tengah dilakukan setelah sebagian tangkibagian dasar dicat epoksi dan dimasukkan ke dalamtangki yang lama, maka bagian yang telah dicatepoksi akan terkelupas lapisan catnya, karena catepoksi tidak tahan pada suhu yang tinggi, karenasuhu lebur aluminium pada proses pengelasan diatas 657 °C dan Cat epoksi akan rusClk terhadappanas diatas 130 °C [10] [8]. Kerusakan lapisan catepoksi tersebut akan menjadi asal-usul terjadinyakorosi.

reaktor. Hal terse but dapat mengakibatkan airmerembes ke celah-celah antara permukaan tangkilama dan baru.

Prediksi kemungkinan terjadinya korosi yangberkaitan dengan sifat-sifat cat epoksi dari pengaruhradiasi tidak ada karena cat epoksi tetap mantapsifatnya hingga dosis radiasi maksimum sebesar 250kayo Sedang dari sifat-sifat cat epoksi yangberkaitan dengan pengaruh non radiasi, ada yangdapat mengakibatkan timbulnya korosi yaitu sifatyang mudah melepuh dan rapuh. Cat epoksi yangsering digunakan biasanya dengan bahan pengeras(curing agent) dietilen triamin dan trietilen triamin.

Untuk bahan pengeras dietilen triamin, perlusuhu pengeras dari suhu kamar biasa hingga 115 °C,waktu pengerasan 100 jam, suhu deformasi terjadidiatas 120 °C, agak getas, sifat listriknya kurang,sangat reaktif dan higroskopis, sukar diproses danbersifat racun. Sifat-sifat getas dan higroskopistersebut yang kemungkinan dapat mengakibatkansebagai asal-usul terjadinya korosi.

Untuk bahan pengeras trietilen triamin, perlusuhu pengeras dari suhu kamar biasa hingga 100 °C,tidak bersifat racun dan sifat-sifat lainnya sarnadengan sifat pengeras dietilen triamin. Sifat-sifatgetas dan higroskopis dapat mengakibatkan adukansemen yang mengandung air akan cepat berinteraksidengan logam aluminium yang telah kehilanganlapisan oksidanya.

Sifat cat epoksi yang mudah melepuhdikarenakan persiapan .pengecatannya kurangsempuma. Tahapan pengecatan epoksi padapermukaan logam aluminium sebaiknya dilakukandalam 5 tahap, yaitu pembersihan permukan logamaluminium dengan larutan kimia alkalin selama 90detik untuk menghilangkan noda lemak. Tahapkedua adalah mencuci permukaan logam aluminiumdengan air selama 60 detik. Tahap ketiga adalahpembasuhan permukaan dengan larutan kimia besiphospat yang mengandung florida selama 30 detik,agar permukaan logam aluminium dapat menyerapcat epoksi dengan baik. Tahap keempat adalahpembersihan dengan air selama 60 detik. Tahapkelima adalah pengeringan permukaan logamsebelum dilakukan pengecatan.

Prediksi kemungkinan terjadinya korosilainnya dapat diakibatkan karena cara memasukkantangki baru ke dalam tangki yang lama yangdilakukan kurang hati-hati, sehingga dapatmengakibatkan terkelupasnya cat epoksi. DariGambar I, diasumsikan beratnya tangki baru sekitar10 ton. Jarak ruangan antara tangki lama dan baruadalah 10 rom. Setelah permukaan luar tangki barudicat epoksi, maka tangki tersebut di masukkan kedalam tangki lama yang sudah terisi adukan semen(cement grout). Karena adanya adukan sementersebut, tangki baru akan mengambang daD untuk

Untuk menghindari terjadinya korosi denganpengelasan yang bertahap dan diselingi pengecatanpermukaan luar tangki dengan cat epoksi, makadesain pengelasan tangki reaktor yang "baru dapatdilakukan dengan membuat disain se.perti yangditunjukkan pada Gambar 6 dan 7.

Desain las-lasan pada Gambar 6,memperlihatkan bahwa lapisan cat epoksi dilakukanhingga sejauh 100 mm dari ujung pelat aluminiumyang akan di las. Tujuannya untuk menghindariterkelupasnya kembali cat epoksi karena pengaruhpanas las. Selain itu perlu diberi peredam panasagar panas las-lasan tidak merambat jauh hinggamengelupaskan cat epoksi. Peredam panas tersebutdapat dipilih dari bahan tanah lempung basah yangditempelkan pada permukaan dalam tangki baru,sejauh 75 mm di sebelah atas dan bawah dari ujungpelat aluminium yang akan dilas. Peredam panastersebut dapat juga untuk mencegah semakinlebamya daerah terpengaruh panas (HAZ, HeatAffected Zone) dari rambatan panas hasilpengelasan, seperti desain yang disarankan pactaGambar 4. Setelah proses pengelasan selesai makapengecatan epoksi dapat dilanjutkan untuk daerahyang sudah selesai dilas.

Jika daerah antara permukaan luar tangkibaru dan permukaan dalam tangki lama dirancanglebih dari 10 mm, maka pacta daerah sambungan las-lagan disarankan dibantu dengan cincin penguat(reinforcement ring) di bagian permukaan luartangki. Guna cincin penguat seperti ditunjukkanpacta Gambar 7, adalah untuk menjaga kelurusanbagian tangki bagian bawah dan bagian atas,

.,.".,...""" ""'0Sudardio. dkk ISSN 0216-3128.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi //miahP3TM-BATAN. Yogyakarta 25 -26 Juli 2000 Buku I 193

menambah kekuatan las, meminimalisasipenyimpangan, mencegah kerusakan cat epoksi daripanas las-lasan, dan dapat digunakan untukpengangkatan tangki reaktor.

Untuk tangki setebal 6,35 mm atau sekitar If.inci, beda kelurusan maksimum dinding tangkibagian atas dan bawah berdasarkan ASME SectionVIII edisi tahun 1995 Tabel UW -33 untuk kategorisambungan B adalah V4 tebal tangki atau 1,58 mm

[II].

Pdatl*'lk! bocl8l -

Pcnd8~~pinal I SOnw Las Cot HAZ TlG 1m )

, ~--"'"

Pdat!Mlki bocian 18w8

Gambar 6. Jarak cat epoksi dan lempung tanah liatperedam panas dari ujung pelat yangakan dilas.

Gambar 7. Cincin penguat bagian bawah clan bagian atas tangki

Untuk kesempumaan desain pengelasantangki aluminium sebagai tangki penyimpan airpad a reaktor penelitian benipe kolam (pool type),maka harus menggunakan salah satu standar ataucode dari API 620, API 650, BS 2654, BS 2594.Sedang yang berhubungan dengan standarpengelasan dibagi menjadi dua yaitu yang berkaitandengan prosedur pengelasan dan yang berkaitandengan kualitas tukang las. Yang berkaitan denganprosedur pengelasan dapat menggunakan salah satustandar dari ASME IX, BS EN 288 bagian 3 clan 4.Yang berkaitan dengan tukang las dapatmenggunakan salah satu standar dari ASME IX, BSEN 287. Untuk kriteria kebenerimaan (acceptancecriteria) dapat digunakan ASME VIII [12].

Masalah yang bcrkaitan dengan keterbatasanruangan diatas tangki reaktor lama akanmengakibatkan tangki rcaktor penelitian barn hamsdibagi menjadi 3 bagian. Dcngan dcmikianpengecatan epoksi harus dilakukan sccara bcnahap

pula. Sehingga akan mudah merusak lapisan catkarena adanya kelebihan panas dari prosespengelasan ke permukaan tangki yang telah dicatepoksi. Hal ini sebenamya dapat dihindari denganpengelasan seluruh tangki secara utuh terlebihdahulu, lalu dilakukan pengecatan dengan epoksi.Konsekuensinya mula-mula seluruh tangki barnharus dibuat di luar gedung reaktor. Kemudiandilakukan pengujian dari berbagai aspek seperti ujiradiografi, uji kebocoran, uji NDE lainnya dan ujihidrostatik. Selanjutnya tangki reaktor. penelitianbarn tersebut yang beratnya sekitar 10 ton dapatdimasukkan ke dalam tangki reaktor penelitian lamamelalui atap gedung reaktor. Kerugiannya adalahatap gedung reaktor harus dijebol dahulu dengandiameter sedikit lebih besar dari diameter tangkibarn. Selanjutnya dilakukan renovasi atap gedungreaktor tersebut.

Pada dasamya paduan aluminium padatangki yang baru akan bereaksi dengan oksigen

ISSN 02 I 6-3 I 28 Sudardjo, dkk.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi //miahP3TM-BATAN. Yogyakarta 25 -26 Ju/i 2000194 Buku /

AI2O3 + H2O -+ 2AIOi + 2H+ (Iarut) (2)Al + OH' + H2O -+ AIOi + 3H+ + 3c' (3) X 2 -+ (5)2H2O + 2e" -+ H2 + 20H" (4) X 3 -+ (6)2AI + 20H" + 2H2O -+ 2AIOi + 6H+ + 6e' (5)6H2O + 6c" -+ 3H2 + 60H- (6)

2Al + 8HzO -+ 2AIOi +6H+ + 40H- + 3Hz (7)L-.t gas

2 A 1 + 4!tO---:;2Aj ~ H +~jH;- <t

.:rMUDAH TERKOROSI

untuk membentuk sebuah selaput tipis oksida yangtransparan di seluruh pennukaannya yang terbuka.Jika selaput itu rusak dan tidak dapat dipulihkanlagi, akan terjadi korosi pada logam tersebut yangberlangsung cepat sekali. Untuk itu lapisan catepoksi yang bersifat kedap terhadap air digunakansebagai bahan tahan korosi. Namun jika cat epoksijuga rusak, maka daya tahan korosi dari tangki barnakan berkurang.

Menurut Pourbaix aluminium dapat terkorosipada suasana asam pada pH = 3,9 ke bawah danpada suasana basa pada pH = 8,6 ke atas. Padadaerah antara pH = 3,9 dan pH = 8,6 aluminiumpada daerah pasif. Lingkungan basa pada bahanstruktur tangki reaktor dapat diakibatkan adanyakandungan CaO dalam adukan semen yang beradadiantara tangki barn dan lama. CaO tersebutmembuat lingkungan basa hanya bila adaperembesan air ke dalam beton penahan radiasitersebut, sehingga reaksi an tara CaO dan air akanmembentuk kalsium hidroksida Ca(OH)2o Rembesanair yang sudah terlanjur masuk pada ruang antaratangki barn dan lama sulit sekali diuapkan. Apalagijika sering terjadi tumpahan air pada saat mengisikolam reaktor hingga banyak air yang sempatmeresap ke dalam ruang antara tangki barn danlama, dapat mempercepal laju korosi pada logamaluminium.

Adanya tumpahan dan resapan air tersebutakan menjadikan suasana basa dinding bagian luartangki barn, sehingga korosi pada bagian terse butakan berlangsung terns. Reaksi antara CaO denganair akan membentuk lingkungan basa berupakalsium hidroksida Ca(OH)2' Beberapa literaturmengatakan, jika Ca(OH)2 dalam kondisi mantap,maka aluminium masih tahan terhadap korosi [13].

Pada pH yang tinggi, oksida AI2O) akanbereaksi dengan air membentuk anion aluminatAIOi dan 2H+ yang mudah larut. Pada saat tersebutlapisan pasif AI2O) sebagai penahan korosi logamaluminium mulai terbuka, sehingga korosi logamaluminium dapat berlangsung dengan mudah dan

cepat.

Beberapa prediksi kemungkinan terjadinyakorosi pada pennukaan luar tangki aluminiumreaktor penelitian yang baru daD dilapisi cat epoksi,dapat disebabkan karena:

I. Sifat dari cat epoksi yang mudah melepuh dan

rapuh.

2. Adanya goresan yang membuka pennukaanlogam aluminium saat memasukkan tangki baruke dalam tangki yang lama, yang dapatmengakibatkan pennukaan logam aluminium didaerah-daerah terse but mudah terkorosi.

3. Korosi dapat terjadi bennula dari kesalahanpemilihan disain dengan membagi tangki barumenjadi 3 bagian sehingga perlu dilakukanpengelasan daD pengecatan epoksi yang berkali-kali dan saling bergantian. Hal tersebut dapatmembuat hasil pengecatan epoksi tidaksempuma. Pada kondisi tersebut, kemungkinanterbesar untuk terjadinya korosi akan beradapad a daerah sambungan pelat aluminium yangdilas.

4. Adanya tetesan air yang merembes masuk pad acelah ruang antara tangki baru dan lama denganvolume air cukup banyak, akan membuatsuasana basa yang cukup tinggi, sehinggamemicu berlangsungnya korosi pada daerahlogam aluminium yang terbuka dan dapatberinteraksi langsung dengan adukan semen.

KESIMPULANPrediksi terjadinya korosi pad a tangki reaktor

penelitian yang baru yang dilapisi dengan cat epoksidapat disebabkan beberapa faktor antara lain karenasifat cat epoksi yang rapuh; pelaksanaan pengelasandan pengecatan epoksi yang saling bergantiansehingga cat epoksi terkelupas pada daerah las-lasan; cara menurunkan tangki aluminium reaktorbaru ke dalam reaktor lama sehingga cat epoksiterkelupas; adanya resapan air yang terus-menerussehingga adukan semen bersifat basa ..tinggi danbereaksi langsung dengan tangki aluminium melaluicat epoksi yang retak atau terkelupas. Dari empatfaktor tersebut yang paling utama menyebabkan

Jika keberadaan air pada celah diantaratangki barn dan lama sukar menguap dan celahtersebut selalu basah, maka korosi berlangsung terusberdasarkan reaksi oksidasi reduksi yangmenghasilkan beberapa elektron. Elektron tersebutjuga bereaksi dengan air dan menghasilkan gas

hidrogen.

Reaksi kimia secara lengkap untuk korosialuminium yang diakibatkan interaksi langsungantara logam aluminium dengan adukan semendapat dituliskan sebagai berikut:CaO + H2O ~Ca (OH)2 ~ Ca++ + 20H (1)

(OH-)

Sudardjo, dkk ISSN 02 I 6-3128.

terjadinya korosi adalah adanya air diantaraperrnukaan luar tangki reaktor barn clan perrnukaandalam tangki reaktor lama yang bereaksi denganadukan semen (cement grout) sehingga membuatsuasana basa tinggi yang berinteraksi denganaluminium melalui daerah yang cat epoksinya retakatau terkelupas.

halo 139.12. BILL LUCAS et al., " Application Standars,

Code of Practice and Quality Levels", TWI JobKnowledge for Welders: part 38, 198,www.twi.co.uk. '.

13. GOSTA WRANGLEN, "An Introduction toCorrosion and Protection of Metals", Chapman

UCAP AN TERIMA KASIH

Ucapan terimakasih disampaikan kepadasemua star dari P2TkN Bandung yang telah sudimemberikan beberapa data untuk mendukungselesainya tulisan ini. Juga untuk Mr. Shane(Sunjoong) Kim yang berasal dari ANSTO(Australian Nuclear Science & Technolog,1Organization) atas komunikasi pribadi clan

diskusinya.

TANYAJAWABRonny Dwi A.

-Komposisi dan kegunaan semen

-Las-las apakah mudah korosi.

Soedardjo-Komposisi semen granit adalah 19 bagian air

don /00 bagian bubuk semen, dengankandungan CoO lebih dari 50 %, kekuatannyauntuk kompresifberdasarkan B81881 adalah 20N/mm2 perhari, 82 N/mm2 untuk /80 hari.

-Las yang digunakan untuk aluminium 6061 T6bisa TIG bisa MIG. Las-lasan mudah terkorosijika dilakukan waktu hulon, preparasi las tidaksempurna, seperti ado kotoran, ado lemak,disikat dengan bola karbon don bukan disikatdengan sikat kawat dari stainless ste,l!l.

Arya-Penyebab korosi pada tangki diprediksikan dari

akibat las-lasan, kira-kirajenis korosi apa, don

produk korosinya apa.

Soedardjo-Penyebab korosi las-lasan aluminium dipre-

diksikan karena beberapa sebab antara lainink/usi tungsten sehingga /as-lasan mudahretak, waktu pengelasan pada ke/embamanyang tinggi sehinga oksigen dan hidrogenterjebak dalam /as-/asan sehingga terjadiporositas, serlo terkelupas /apisan aluminatAI]O] akibat preparasi pengelasan.

-Jenis korosinya kira-kira korosi sumuran(Pitting corrosion) dan korosi pengurbanan(crevice corrosion). Korosi lain yang mungkinadalah korosi antar butir (intergranularcorrosion) dan korosi tegangan retak (stresscorrosion cracking).

-Produk korosinya pada las-/asan maupundaerah di /uar /as-lasan dari alum'inium 6061T6 yang bereaksi dengan CaD dari semenadukan (cementitious precision crout)conbextra HF yang diprediksikan denganadanya air yang terus menerus adalah anion

alliminat A/Oi yang mudah terkorosi pada

kondisi basa pH;?; 8,6.

DAFTARPUSTAKAI. IAEA, "Safety Series 35-G I, Safety Guide on

The Safety Assessment of Research Reactors

and Preparation of the Safety analysis Report",

Vienna, 1993, halo 28.

2. C.J. EVERLINE and M.G. STAMATELATOS," Master Logic Diagram Assessment of

Radiological Releases from a I MW(t) Mark II

Triga Reactor, General Atomics, San Diego,

California, 1988, halo 4 dan 31.

3. DONALD R.A., "The Science and Engineering

of Material", PWS Publishers, Boston,

Massachusetts, 1985, hal.1 O.

4. SHlWEI GUAN, "Common Question on 100%

Solids Polyurethane Coatings", E-mail:

sguanrro.canada.com, website:

www.canada.com.

5. DAVID WALKER and SHlWEI GUAN,

"Protective Linings for Steel Pipe in Potable

Water Service", Madison Chemical Industries,

Inc., Canada, 1999, halo 6.

6. HOWARD KENNEDY, "1000/11 Solids

Polyurethanes, Protective Coatings for Pipelines

Internals and Externals", Milton, Madison

Chemical Industries inc., 1994, halo 3.

7. ZAINAL ASIKIN," Kimia Organik', Widjaya,

Jakarta, 1996, halo 138.8. TAT. SURDIA, SHINROKU SAITO, "

pengetahuan Bahan Teknik", PT. Pradnya

Paramita, Jakarta, 1985, halo 197.

9. KR. TRETHEWEY, J. CHAMBERLAIN,"Corrosion, For Students of Science and

Engineering", Longman Group, UK Limited,

1988, halo 249 -256.

10. ANONYMOUS, "Definition from AP

Dictionary of Science and Technology",

Academic Press, Inc, 1996.

II. ASME," Section Vlll, Rules for Construction

of Pressure Vessels Division I", Edition 1995,

ISSN 0216-3128 Sudardjo, dkk.