INHIBITOR KOROSI PADA BAJA KARBON API 5L GRADE B

Lapangan Tunu yang terletak di Delta Mahakam merupakan penghasil gas alam dan

kondensat dengan produksi gas alam sekitar 1,3milyar kaki kubik standar per hari dan 26.000

barel kondensat per hari. Lapangan Tunu yang mulai diproduksi tahun 1990 oleh Total E&P

Indonesie memiliki 289 sumur aktif yang tersebar di area seluas 400 kilometer persegi. Fluida

multifase (gas, kondensat dan air) yang dihasilkan oleh sumur-sumur tersebut dialirkan menuju

GTS (Gathering and Testing Sattelite) yang berjumlah 29 buah. Dari GTS yang berada di

wilayah selatan, fluida dialirkan ke anjungan manifold yang berjumlah dua buah dan kemudian

dialirkan menuju CPU (CentralProcessing Unit ). Sedangkan dari GTS yang berada di wilayah

utara, fluida dialirkan keanjungan manifold yang juga berjumlah duabuah dan kemudian

dialirkan menuju NPU( North Processing Unit ). Di CPU dan NPU,fluida dari sumur dipisahkan

menjadi gas,kondensat dan air. Gas hasil pemisahan dikompresi dan dikurangi kandungan airnya

menggunakan tri etilena glikol sebelum dikirimke Bontang. Kondensat yang diperoleh dikirim ke

Terminal Senipah untuk distabilkan sebelum dimuat ke kapal tanker. Sedangkan air sebagai hasil

ikutan dari sumur diproses di Oily Water Treatment Unit untuk memisahkan kandunganminyak

sebelum dibuang ke badan sungai (Total, 2007). Pengoperasian jaringan pipa yang mengalirkan

fluida multifase dari sumur sampai menuju CPU dan NPU secara aman dan efesien sangat

diperlukan untuk memastikan kelancaran produksi. Beberapa masalah yang dihadapi dalam

mengoperasikan jaringan pipa antara lain adalah pengendapan padatan (seperti hidrat dankerak),

erosi dan korosi. Pengendapan padatan seperti hidrat dan kerak mengakibatkan berkurangnya

volume efektif dari pipa. Erosidan korosi yang timbul dapat mengakibatkan berkurangnya

ketebalan pipa, sehingga kemampuan menahan tekanan akan berkurang pula dan memperpendek

masa pakai pipatersebut (Schmitt, 2003). Penggunaan teknik pengendalian korosi yang tepat

dapat mengurangi kerugian akibat korosi. Beberapa cara yang digunakan untuk menekan laju

korosi pada pipa antara lain adalah proteksi katodik dan pemasangan lapisan pelindung untuk

mencegah korosi pada bagian luar pipa, penggunaan inhibitor korosi untuk mencegah korosi

pada bagian dalam pipa, dan penggunaan material pipa yang tahan terhadap lingkungan korosif

(Fontana, 1987). Akibat yang ditimbulkan korosi sangat bervariasi, dan efek korosi terhadap

keamanan, kemampuan, dan efesiensi dari operasi suatuperalatan atau struktur seringkali lebih

serius dibandingkan dengan sekedar hilangnya logam itu sendiri. Kegagalan fungsi peralatan dan

biaya penggantian yang mahal dapat terjadi walaupun logam yang rusak hanya dalam jumlah

kecil. Penggunaan inhibitor korosi untuk mengendalikan korosi internal pipa merupakan cara

yang umum digunakan. Inhibitor dengan senyawa aktif dari nitrogen banyak digunakan di

industri minyak dan gas bumi, pasangan elektron bebas nitrogen dapat terjerap pada permukaan

logam dan rantai hidrokarbon membentuk lapisan hidrofobik sehingga memberikan inhibisi

(Huey dkk, 2000). Akan tetapi terdapat beberapa faktor yang harus diperhatikan agar inhibitor

bekerja efektif, antara lain struktur molekul inhibitor korosi, temperatur, pH dan komposisi

logam (Tantawy,2006). Skema dari proses korosi dapat dilihat pada gambar 1 a dan 1b.

Proses inhibisi merupakan hasil penjerapan inhibitor organik pada permuka anlogam. Hampir

semua senyawa aktif yang digunakan di industri minyak dan gas bumi terbuat dari senyawa

nitrogen seperti aminakuaterner. Senyawa tersebut merupakan inhibitor yang baik karena

pasangan elektron bebas atom nitrogen akan terjerap pada permukaan logam dan rantai

hidrokarbon membentuk lapisan film hidrofobik sehingga memberikan inhibisi dengan

memisahkan permukaan logam dengan lingkungannya (Hueydkk, 2000).Agar inhibitor korosi

dapat bekerja secara maksimal, penggunaan inhibitor dengan konsentrasi yang cukup harus

diperhatikan (Fontana, 1987). Penggunaan inihibtor dengan konsentrasi yang terlalu kecil

menyebabkan inhibitor tidak dapat bekerja secara maksimal.Akan tetapi penggunaan inhibitor

yang terlalu banyak juga dapat menyebabkan masalah,antara lain adalah terjadinya emulsi dan

pembuihan akibat sifat inhibitor sebagai surfaktan (Widharto, 2001). Hal ini menyebabkan

penurunan efesiensi dari pengolah air buangan di industri minyak dangas bumi yang berfungsi

memisahkan kandungan minyak dari air sebelum dibuang. Selain itu penggunaan inhibitor secara

berlebihan juga memboroskan biaya.

Penggunaan inhibitor korosi 1,3-diaminpropana oleh Siddique dkk (2005) dalamlarutan H2

SO41 N pada temperatur 298 Kdengan konsentrasi 0,1 M dan 10-7M diperolehefesiensi inhibisi

90,58% dan 56,10%. Padatemperatur 328K efesiensi inhibisi menjadi60,54% dan 23,42%.

Penggunaan larutan HNO3 1 N sebagai larutan uji pada temperatur 298K memberikan efisiensi

inhibisi 87,7% dan 75,7%pada konsentrasi inhibitor 0,1 M dan 10-7M, dengan menaikkan

temperatur menjadi 328K efisiensi menurun menjadi 60,0% dan 20,0%.Tantawy (2006)

melakukan penelitian denganmenggunakan inhibitor korosiDidesilbenziltrietil amonium klorida

dalamlarutan H2SO41 M pada temperatur 30 C diperoleh efisiensi inhibisi 50,9% dan 76,7%

pada konsentrasi inhibitor 10 ppm dan 75 ppm. Penggunaan inhibitor Nonil fenol etoksilat

memberikan efisiensi inhibisi 49,6% dan 74,7% pada konsentrasi yang sama. Penggunaan

inhibitor korosi N-sikloheksilbenzotiazolsulfen oleh Patru dan Preda (2005) untuk

melindungibaja karbon dalam larutan NH4Cl 0,1 M dengankonsentrasi 50 ppm - 200 ppm pada

temperatur25 oC - 55oC menunjukkan penurunan lajukorosi seiring dengan peningkatan

konsentrasi inhibitor dan penurunan temperatur. Dalam Smallman dan Bishop (1999),

berdasarkan banyaknya kadar karbon yang dikandung, baja diklasifikasikan menjadi :

1.Baja karbon rendah, dengan kandungankarbon sampai 0,3%. Baja karbon rendah memiliki

kekuatan sedang dengan keuletan yang baik. Baja dengan kandungan karbon sampai0,10% dan

kandungan mangan 0,4% biasanya digunakan sebagai badan mobil, dan kabel. Untuk

penggunaan konstruksi, kadar karbon dapat dinaikkan menjadi sekitar 0,3% dengan kandungan

Mn yang lebih tinggi sampai 1,5%. Material ini biasanya digunakan sebagai baja tempa, pipa

tanpa sambungan dan boiler.

2. Baja karbon sedang, dengankandungan karbon 0,3% sampai 0,7%.Baja karbon sedang

umumnyadipergunakan sebagai material as roda,poros, roda gigi dan rel.

3. Baja karbon tinggi, dengan kandungankarbon 0,7% sampai 1,7%. Bajakarbon tinggi umumnya

dikeraskandengan kuens dan ditemper ringanpada 250C untuk menghasilkan kekuatan dan

keuletan yang memadai untuk per dan perkakas potong. Standar yang umum digunakan adalah

ASME SA106 Grade B (Seamless carbon steelpipe for high temperature service) dan

ASTMA312 (Seamless and welded austenitic stainlesssteel pipe) . Selain itu juga terdapat API

5LGrade B yang mencantumkan syarat komposisi dari pipa tanpa sambungan.

Seperti pada Tabel1.

Dalam larutan brine, laju korosi bajakarbon pada temperatur 150 oF dan 300 Of adalah 41,6 mpy

dan 242,0 mpy pada pemaparan selama 72 jam. Penggunaan inhibitor korosi senyawa imidazolin

100 ppm dan senyawa amida 100 ppm pada temperatur150oF memberikan efesiensi inhibisi

95,9% dan96,7%, pada temperatur 300oF efesiensi inhibisi menurun menjadi 37,9% dan 72,3%

(Huey dkk,2000). Dalam penelitian ini akan ditelitikonsentrasi optimal dari inhibitor korosi pada

temperatur yang berbeda untuk mengendalikan korosi pada jaringan pipa di Lapangan Tunuyang

memiliki temperatur operasi bervariasi dan menggunakan material baja karbon dengan standar

API 5L Grade B. Inhibitor korosi adalah inhibitor korosi yang digunakan di jaringan pipa

Lapangan Tunudengan senyawa aktif amina kuaterner.