S S S S SS CANALISA DESAIN SISTEM IMPRESSED CURRENT 

CATHODIC PROTECTION (ICCP) PADA OFFSHORE ( )

PIPELINE MILIK JOB PERTAMINA‐PETROCHINA EAST JAVA 

OLEH :

Rizky Ayu Trisnaningtyas 4306100092y y g y

DOSEN PEMBIMBING :1. Ir. Hasan Ikhwani, M.Sc2. Ir. Heri Supomo, M.Sc

Agenda Presentasi

1. LATAR 2. PERUMUSANBELAKANG MASALAH

3 TUJUAN3. TUJUANPENELITIAN

4. MANFAATPENELITIAN

5.5. BATASANMASALAH

6. DASAR TEORIMASALAH

8. ANALISA DAN7. METODOLOGI

8. ANALISA DANPEMBAHASAN

1. LATAR BELAKANG

Pi li k l t t t i t k l• Pipeline merupakan alat transportasi untuk penyaluran

minyak dan gas yang paling aman dan ekonomis.

• Pada umumnya, permasalahan utama yang sering dihadapi

oleh pipeline terutama pada lepas pantai (offshore) adalaholeh pipeline terutama pada lepas pantai (offshore) adalah

terjadinya korosi.

• Korosi tidak dapat dihentikan sama sekali namun hanya bisa

dicegah atau diperlambat lajunya.g p j y

• Untuk memperlambat laju korosi dilakukan dengan beberapa

metode diantaranya adalah rancangan (desain) pemilihanmetode diantaranya adalah rancangan (desain), pemilihan

bahan material, pemakaian inhibitor, pelapisan (coating),

serta Cathodic Protection (CP).

• Dari beberapa metode di atas yang digunakan padaDari beberapa metode di atas yang digunakan pada

pembahasan Tugas Akhir ini untuk offshore pipeline yaitu

dengan menggunakan metode Cathodic Protection.

• Ada dua jenis Cathodic Protection yaitu Sacrificial Anodej y

Cathodic Protection (SACP) dan Impressed Current Cathodic

P t ti (ICCP)Protection (ICCP).

• Namun dalam penelitian ini membahas mengenai desain

sistem Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) yangsistem Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) yang

digunakan pada offshore pipeline milik JOB Pertamina-

Petrochina East Java.

• Desain ICCP ini dilakukan berdasarkan segi teknis maupunDesain ICCP ini dilakukan berdasarkan segi teknis maupun

ekonomis dan kemudian desain ICCP tersebut akan

dibandingkan dengan Sacrificial Anode.

2. PERUMUSAN MASALAH

Beberapa permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas Akhir

ini adalah :1. Bagaimana mendesain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB

Pertamina-Petrochina East Java ditinjau dari segi teknis yang

nantinya akan dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anodey g g gg

Cathodic Protection (SACP) ?

2 Bagaimana mendesain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB2. Bagaimana mendesain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB

Pertamina-Petrochina East Java ditinjau dari segi ekonomis yang

i k dib di k d k S ifi i l A dnantinya akan dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode

Cathodic Protection (SACP) ?

3. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :1. Membuat desain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB

Pertamina-Petrochina East Java dari segi teknis yang nantinya akan

dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic

Protection (SACP).( )

2. Membuat desain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB

Pertamina-Petrochina East Java dari segi ekonomis yang nantinyaPertamina-Petrochina East Java dari segi ekonomis yang nantinya

akan dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic

P i (SACP)Protection (SACP).

4. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang diperoleh dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :1. Mengetahui parameter-parameter yang digunakan dalam mendesain sistem

ICCP pada offshore pipeline milik JOB Pertamina-Petrochina East Java

dari segi teknis maupun ekonomis yang nantinya akan dibandingkan

dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic Protection (SACP).

2. Mengetahui cara mendesain sistem ICCP yang memenuhi (sesuai) kriteria

berdasarkan segi teknis maupun ekonomis yang nantinya akan

dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic Protection

(SACP).

5. BATASAN MASALAH

Batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :1. Metode yang digunakan untuk perlindungan terhadap korosi pada

offshore pipeline yaitu dengan menggunakan metode sistem ICCP

yang didesain berdasarkan segi teknis maupun ekonomis. Namun

desain sistem ICCP tersebut nantinya akan dibandingkan jugadesain sistem ICCP tersebut nantinya akan dibandingkan juga

dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic Protection

(SACP)(SACP).

2. Data yang digunakan untuk mendesain sistem ICCP dan Sacrificial

Anode Cathodic Protection (SACP) ini adalah data offshore pipeline

milik JOB Pertamina-Petrochina East Java.

Lanjutan...3. Perhitungan dilakukan berdasarkan DnV RP B401 tahun

1993 dan 2005 Cathodic Protection Design NACE1993 dan 2005 Cathodic Protection Design, NACE

Corrosion Control, NACE Standart RP 0169-1996 section

5, serta NACE Standart RP 0572-2001.

4. Analisa desain sistem ICCP dan Sacrificial Anode Cathodic4. Analisa desain sistem ICCP dan Sacrificial Anode Cathodic

Protection (SACP) meliputi segi teknis yaitu tahap

perancangan, tahap instalasi (pemasangan), dan tahap

maintenance sedangkan segi ekonomisnya adalah biayag g y y

perancangan, biaya pemasangan, serta biaya maintenance.

6. DASAR TEORI

K iKorosi.....Korosi didefinisikan sebagai proses degradasi material akibat

interaksi dengan lingkungan sekitarnya. Interaksi tersebutg g g y

menimbulkan reaksi korosi yang umumnya merupakan reaksi

l kt ki i R k i l kt ki i lib tk i d helektrokimia. Reaksi elektrokimia melibatkan perpindahan

elektron-elektron.

Empat faktor yang mempengaruhi dan berperand l k i l k ki i didalam reaksi elektrokimia diantaranya :

1.Anoda2 Katoda2. Katoda3. Larutan Elektrolit4. Hubungan Listrikg

Fenomena korosi ini tidak dapat dihentikan namun hanya bisa dicegah atau diperlambat lajunyahanya bisa dicegah atau diperlambat lajunya. Pencegahan atau perlambatan laju korosi dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti rancangan g p p g(desain), pemilihan bahan material, pemakaian inhibitor, pelapisan (coating), serta Cathodic Protection.

C th di P t tiCathodic Protection

Perlindungan katodik merupakan salah satu metode

pencegahan korosi yang efektif untuk digunakan

pada permukaan logam yang sudah terserang

korosi

Metode Cathodic Protection ada dua jenis diantaranya :Metode Cathodic Protection ada dua jenis diantaranya :

Impressed Current dan Sacrificial anode.

• Impressed Current Cathodic Protection adalah

perlindungan korosi dengan memberikan elektron pada

material pipa dengan jalan menggunakan sumber arusp p g j gg

listrik dari luar sistem.

• Sedangkan Sacrificial Anode merupakan perlindungan

dengan cara galvanic coupling dimana logam yang akandengan cara galvanic coupling dimana logam yang akan

diproteksi dikopel dengan logam yang lebih anodik

7. METODOLOGI PENELITIAN

Secara umum sistematika pengerjaan tugas akhir ini

d dilih d di li (fl h ) b idapat dilihat pada diagram alir (flowchart) sebagai

berikut :berikut :

METODOLOGI

8 DAN8. ANALISA DANPEMBAHASANPEMBAHASAN

Data Properties Offshore Pipeline.......

Data Properties Offshore Pipeline milik JOB Pertamina-Petrochina East JavaTabel 8.1 Data Properties Offshore Pipeline

Deskripsi Unit NilaiMaterial - API 5L Gr. X52 Ukuran nominal pipa (NPS) inch 10Ketebalan pipa (Sch 60) m 0,0127Diameter luar pipa (OD) m 0,27305Panjang pipa m 18.625,28 (dari Palang Station-FSO)Umur desain pipa tahun 20Resistivitas air laut ohm cm 20 Material eksternal coating - Coal Tar EnamelKetebalan eksternal coating m 0,0048Ketebalan concrete coating m 0.03Faktor breakdown coating 0,02Umur desain coating tahun 20 Kedalaman air laut m 25Densitas air laut kg/m3 1025Desain Densitas arus mA/ft2 5Status - Unburied

Desain Sistem ICCPA   Segi TeknisA.  Segi Teknis

1. Tahapan Desain Sistem ICCP

Berikut ini akan dijelaskan tahapan desain sistem ICCP untuk

diaplikasikan pada offshore pipeline dengan life time design selama

20 tahun :

Kondisi Lapisan Pelindung (Coating)

Data lapisan pelindung pipa distribusi dari Palang Station ke FSO

• Material lapis lindung : Coaltar Enamel• Material lapis lindung : Coaltar Enamel

• Ketebalan lapisan : 4,8 mm

Luas permukaan pipa yang diproteksi :15983 42 215983,42 m2

Kebutuhan arus proteksi :21 51 A21,51 A

Data dimensi anoda MMO ICCP :Panjang anoda MMO ICCP = 500 mmj g

Diameter luar anoda MMO ICCP = 25 mmArus anoda = 15 AUmur desain anoda = 20 tahunJumlah anoda yang dibutuhkan yaitu 2 buah dipasang pada 2 titik yaitu Palang Station dan FSOpada 2 titik yaitu Palang Station dan FSO

Tahanan anoda :- Palang Station = 0,259 ohm- FSO = 0,259 ohmTahanan kabel DC dari anoda ke junction box :j- Palang Station = 0,00042 ohm- FSO = 0,00042 ohmFSO 0,00042 ohmTahanan kabel DC dari junction box ke kutub positifrectifier :- Palang Station = 0,212 ohm- FSO = 0,073 ohmFSO 0,073 ohm

Tahanan total sirkuit DCTahanan total sirkuit DC- Palang Station = 0,472 ohm

FSO 0 333 h- FSO = 0,333 ohmTegangan DC Rectifier

P l S i 7 07 V- Palang Station = 7,07 V- FSO = 5,58 VTotal Tegangan DC Rectifier- Palang Station = 8,13 V- FSO = 6,42 V

Kebutuhan daya AC yang diperlukan untuk rectifierKebutuhan daya AC yang diperlukan untuk rectifier- Palang Station = 4,33 A

FSO 4 33 A- FSO = 4,33 AKapasitas transformer-rectifier yang dibutuhkan

P l S i 3 kVA- Palang Station = 3 kVA- FSO = 3 kVA

2. Tahapan Instalasi Sistem ICCPM t k b k d ICCP dib t hk• Menentukan banyaknya anoda ICCP yang dibutuhkan untuk memproteksi offshore pipeline milik JOB Pertamina-Petrochina East Java dengan menggunakanPertamina-Petrochina East Java dengan menggunakan perhitungan desain yang dibahas sebelumnya. Dari hasil perhitungan desain tersebut didapat dua buah p g panoda ICCP yang dipasang pada dua titik sepanjang 18.625,28 m dari Palang Station-FSO yaitu

• Titik pertama pada area Palang • Titik kedua pada area FSO

• Untuk area Palang dan FSO Anoda ICCP yang digunakan yaitu berbentuk tubular jenisAnoda ICCP yang digunakan yaitu berbentuk tubular jenis Mixed Metal Oxide (MMO) yang dilapisi titanium dengan panjang anoda sebesar 500 mm, diameter anoda sebesar 25

d k l d b 15 Amm dengan keluaran arus anoda sebesar 15 A serta masa pakainya selama 20 tahun dan secara horizontal tepat di atas offshore pipeline.p p

• Anoda ICCP tersebut dihubungkan ke junction box denganmenggunakan kabel DC ukuran 16 mm2 Sedangkan darijunction box menuju kutub positif rectifier dihubungkandengan menggunakan kabel DC ukuran 35 mm2 dan untukdengan menggunakan kabel DC ukuran 35 mm dan untukkutub negatif rectifier ke pipa yang diproteksi juga samadengan menggunakan kabel DC ukuran 35 mm2

• Beberapa prosedur untuk tahap instalasiBeberapa prosedur untuk tahap instalasi sistem ICCP yaitu :pemasangan anoda MMO denganpemasangan anoda MMO dengan menggunakan FRP, pemasangan FRP dan stainless band pada pipa pemasanganstainless band pada pipa, pemasangan junction box tepat berada di samping FRP, peletakkan posisi rectifier pada tempat yangpeletakkan posisi rectifier pada tempat yang aman, pemasangan kabel DC ukuran 16 mm2 dan 35 mm2mm dan 35 mm

3. Tahapan Maintenance Sistem ICCPpTahap maintenance sistem ICCP dilakukan dengan inspeksi setiap 6 bulan sekali terdiri dari : 1. Pengukuran tegangan pipa terhadap reference elektrode (AgAgCl) untuk air laut dengan menggunakan voltmeter untuk membuktikanmenggunakan voltmeter untuk membuktikan apakah pipa tersebut terkorosi atau tidak. Dan apabila hasil pengukuran tersebut kurang dari ‐850 p p g gmV maka pipa tidak terkorosi, sedangkan bila melebihi ‐850 mV maka pipa tersebut terkorosi hi l b h d i tifisehingga perlu penambahan arus dari rectifier yang 

dikirim ke pipa.  2 Pembersihan anoda terhadap marine growth2. Pembersihan anoda terhadap marine growth

B. Segi Ekonomisg1.  Biaya pembelian peralatan sistem ICCP • Palang Station sebesar Rp 92 212 000 00• Palang Station  sebesar Rp. 92.212.000,00• FSO sebesar Rp. 68.935.000,00Jadi , total keseluruhan biaya pembelian peralatan sistem

ICCP  untuk daerah Palang Station dan FSO sbesar 

Rp. 161.147.000,00

2.  Biaya instalasi sistem ICCP terdiri dari biaya penyelam dan biaya sewa alat selam 

Biaya instalasi sistem ICCP daerah Palang y gStation dan FSO  selama 1 hari adalahBiaya penyelam = Rp 4 000 000 00Biaya penyelam = Rp. 4.000.000,00Biaya sewa alat selam = Rp. 5.000.000,00

J d l b l ICCP bJadi, total biaya instalasi sistem ICCP sebesar Rp. 9.000.000,00

3 Biaya maintenance sistem ICCP meliputi biaya3. Biaya maintenance sistem ICCP meliputi biayapenyelam danbiaya sewa alat selamy

Untuk Palang Station dan FSOBiaya penyelam = Rp. 4.000.000,00Bi l l R 5 000 000 00Biaya sewa alat selam = Rp. 5.000.000,00Total = Rp. 9.000.000,00

Dengan 5 kali inspeksi sehingga total biaya maintenanceDengan 5 kali inspeksi sehingga, total biaya maintenancesebesar Rp. 45.000.000,00

Analisa Desain Sistem ICCPAnalisa Desain Sistem ICCP

Desain sistem ICCP yang dibuat akan dibandingkan dengany g g gdesain Sacrificial Anode

A.  Segi Teknis

1. Tahapan Desain Sistem ICCP

Berikut ini akan dijelaskan tahapan desain sistem ICCP untuk diaplikasikan

pada offshore pipeline dengan life time design selama 20 tahun :

Kondisi Lapisan Pelindung (Coating)

Data lapisan pelindung pipa distribusi dari Palang Station ke FSO

• Material lapis lindung : Coaltar Enamel

• Ketebalan lapisan : 4,8 mm

P̀erhitungan Desain Sacrificial AnodeLuas permukaan pipa yang diproteksi 15983 42 m2Luas permukaan pipa yang diproteksi 15983,42 m2

Kebutuhan arus proteksi : 17,20 AKebutuhan massa anoda : 1288 kgebu u a assa a oda : 88 gBerat anoda akhir : 1,76 kgTahanan anoda : 0,101 ohmKeluaran arus anoda : 1,59 ohmJumlah anoda yang dibutuhkan : 73 pcsJ k t d 254 41Jarak pemasangan antar anoda : 254,41 m

2. Tahapan Instalasi Sacrificial Anode• Pemasangan Sacrificial Anode pada offshore pipeline sangat 

menentukan untuk usaha mengurangi terjadinya korosi, hal ini 

dipengaruhi oleh sebaran arus listrik yang dialirkan. Peletakkan dari 

sacrificial anode adalah dengan membagi jumlah anoda yang dipasang 

pada seluruh luasan pipa adalah sama dengan cara membagi panjang 

pipa dengan jumlah anoda yang dibutuhkan. Untuk pipa distribusi 

j 18 625 28 t d i P l k FSO (Fl ti St dsepanjang 18.625,28 meter dari Palang ke FSO (Floating Storage and 

Offloading), jumlah anoda yang dibutuhkan adalah sejumlah 73 buah. 

Sehingga dari jumlah anoda yang dibutuhkan disebarkan dengan jarakSehingga dari jumlah anoda yang dibutuhkan disebarkan dengan jarak 

antar anoda adalah sama yaitu 254,41  meter.

3. Tahapan Maintenance Sacrificial Anodep

k d i l k h ipengecekan anoda secara visual untuk megetahui 

kondisi korosi yang terjadi pada anoda bracelet 

aluminium serta pembersihan anoda bracelet 

i i t h d i thauminium terhadap marine growth

B. Segi Ekonomis1. Biaya desain Sacrificial Anode meliputi :y p

Jenis Unit Berat tiap anoda

Harga/kg Rp.

TotalRp.p p

Bracelet aluminium

73 17,6 kg 60.000 77.088.000

2. Biaya instalasi meliputi :• Biaya pengelasan = Rp. 500.000,00y p g p ,• Ada 73 anode ,maka total keseluruhan biaya instalasi sebesar Rp. 36.500.000,00

3. Biaya maintenance meliputi biaya penyelam dan biaya sewa alat selam selama 2 hari

• Biaya penyelam = Rp 8 000 000 00• Biaya penyelam = Rp.   8.000.000,00• Biaya sewa alat selam  = Rp. 10.000.000,00

Dengan 20 kali inspeksi sehingga total biaya maintenance Sacrificial Anode sebesar Rp. 360.000.000,00

KESIMPULANDari Tugas Akhir yang telah dilakukan selama iniDari Tugas Akhir yang telah dilakukan selama ini, kesimpulan yang dapat diberikan dari analisa hasil dan pembahasan adalah sebagai berikut :

• Dari Segi teknis :‐ Untuk desainU t k i t ICCP dib t hk 2 d di dUntuk sistem ICCP dibutuhkan 2 anoda dipasang pada    area Palang Station sama area Palang. Untuk Sacrificial Anode dibutuhkan  73 anode dengan dipasang sepanjang offshore pipeline dengan jarak yang sudah ditentukan sebesar 254,41m.Untuk instalasi‐ Untuk instalasi sistem ICCP lebih rumit dibanding Sacrificial Anode

• Dari Segi Ekonomis :Dari Segi Ekonomis :Biaya pembelian peralatan sistem ICCP lebih mahal dibanding biaya Sacrificial Anode

SARAN

Saran yang dapat diberikan untuk penelitian lebihSaran yang dapat diberikan untuk penelitian lebih lanjut adalah sebagai berikut :

• Untuk mendesain sistem ICCP dapat menggunakan p ggberbagai macam tipe anode dan bentuk anoda seperti yang terdapat dipasaran

• Mendesain sistem ICCP dapat dilakukan dengan menggunakan Program Visual Basic 6.0 untuk mempermudah perhitungan teknis dari desain sistem ICCP dan dapat digunakan sebagai validasi antara hasil desain secara manual dengan Visualantara hasil desain secara manual dengan Visual Basic.

DAFTAR PUSTAKADNV, 1993, Recommended Pratice Det Norske Veritas DNV-RP-B401

Cathodic Protection Design.

DNV, 2005, Recommended Pratice Det Norske Veritas DNV-RP-B401

Cathodic Protection Design.g

Halimatuddahliana, 2003, Pencegahan Korosi dan Scale pada Proses

Produksi Minyak Bumi Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia USUProduksi Minyak Bumi, Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia, USU,

Sumatera Utara.

Nugroho A A 2006 Studi Eksperimen Pengaruh Inhibitor terhadapNugroho, A. A., 2006, Studi Eksperimen Pengaruh Inhibitor terhadap

Laju Korosi Internal pada Material Pipa Minyak, Surabaya : Jurusan

T k ik K l F k l T k l i K l I i T k l iTeknik Kelautan-Fakultas Teknologi Kelautan-Institut Teknologi

Sepuluh Nopember.

Supomo, H., 1995, Diktat Kuliah Korosi, Surabaya : Jurusan Teknik

Perkapalan-Fakultas Teknologi Kelautan-Institut Teknologi Sepuluh

Nopember.

Trethewey, KR dan J. Chamberlain, 1991, Korosi Untuk Mahasiswa Dan

Rekayasawan. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.

Widharto, S., 2001, Karat dan Pencegahannya, Jakarta : Pradnya Paramita.

Wikipedia, 2010, http://id.wikipedia.org/wiki/Proteksi_katodik

Zakaria, E., 2004, Studi Perbandingan Karakteristik Pencegahan Korosi

Pipa Menggunakan Methode Sacrificial Anode dan Methode Impressed

Current di PT. Emomi Paiton Probolinggo, Surabaya : Jurusan Teknik

Sistem Perkapalan-Fakultas Teknologi Kelautan-Institut Teknologi Sepuluhp g g p

Nopember.

TERiMA KASiH