studi kasus desain proteksi katodik anoda korban pada … · 484,8 ma, sedangkan penambahan jumlah...

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


Latar Belakang

PipaAlat distribusi dalam industri

Penempatan di dalam tanah


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.


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


Perusakan suatu material karena bereaksi dengan lingkungannya.

DEFINISI KOROSI


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


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


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


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


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


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


PENELITIAN

Pengumpulan data

Perancangan teknis dan perhitungan


Analisa data dan pembahasan

HASIL PERANCANGAN DAN

PEMBAHASAN


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)


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.


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


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


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


-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

KESIMPULAN


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


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.

studi kasus desain proteksi katodik anoda korban pada … · 484,8 ma, sedangkan penambahan jumlah...

Documents