Sistem Proteksi Katodik_s2

8/17/2019 Sistem Proteksi Katodik_s2

http://slidepdf.com/reader/full/sistem-proteksi-katodiks2 1/60

SISTEM PROTEKSIKATODIK



Review Prinsip PengendalianKorosi

Pada dasarnya, pengendalian korosi adalah metode ntkmemts aliran elektron ata ars dalam se!ah sirkitkorosi

"e!erapa #ara$ metode pengendalian korosi%

Desain dan pemilihan material Pengendalian media korosi& '#hemi#al treatment( Pelapisan '#oating( Meng!ah potensial logam 'Proteksi Katodik dan Anodik(

)



*ang paling popler dan aplikati& di indstri mer!ah potensial logam, dimana logamdikondisikan !erada pada potensial aman 'tidakterkorosi(+

Potensial aman ini adalah potensial imun danpotensial pasif 'Por!ai, -.//(+

"ila logam !erada pada salah sat dari kedakondisi potensial terse!t, maka logam tidakterkorosi

0



Mar#el Por!ai men#iptakan se!ah diagramyang menggam!arkan perilak termodinamiklogam

Menrt diagram ini, se!ah logam dapatmengalami korosi pada potensial dan p1 tertent,dan pada harga potensial dan p1 lain, logam tidakterkorosi

2



3



Pengendalian korosi dengan per!ahan potensiallogam di!agi dalam ) metode• '-( Sistem Proteksi Katodik

• ')( Sistem Proteksi Anodik+

Sistem proteksi katodik adalah pengendalianlogam agar !erada pada potensial imn$ ke!alnamn tidak !oleh melampai 4-535 m6 karena

akan mersak lapisan pelindng di permkaanlogam penggetasan hidrogen

/



Sedangkan sistem proteksi anodik adalahpengendalian logam agar !erada pada potensialpasi&+ 7amn sistem proteksi ini sangat 8arangditerapkan, karena tidak sema logam mdahmem!entk lapisan pasi& dan pengendalianpotensial le!ih rmit+

9



Sistem Proteksi Katodik Prinsip ker8a sistem ini adalah mengkondisikan

agar strktr yang akan dilindngi !erperanse!agai katoda agar terproteksi+

:ntk it perl ada ;material< lain yang !erperanse!agai anoda yang mem!erikan elektronnya kekatoda+

Dengan #ara ini maka strktr akan di!an8iri olehelektron yang akan memproteksi strktr, karena

elektron mem!entk reaksi katodik+

=



Per!edaan potensial dapat ter8adi karena• Per!edaan kondisi elektrolit 'p1, kandngan air,

kandngan oksigen, kerapatan tanah(

.



Per!edaan karakteristik logam 'mis% logamyang !er!eda(

-5



>aktor lain misalnya tegangan sisa padalogam

--



Dalam rangka men#egah elektron kelardari logam, sekaligs mem!an8iri logamterse!t dengan elektron, maka proses

perlindngan korosi yang dapat dipilihadalah

• Sistem Proteksi Katodik Anoda Tm!al 'Sa#ri?#ial Anode(

• Sistem Proteksi Katodik Ars Paksa 'Impressed @rrent(

-)



Sistem Proteksi Katodik Anoda Tm!al 'Sa#ri?#ial Anode(

Anoda !isa dipilih dari logam yang potensialnyale!ih rendah dari strktr sehingga !isa mengalirkanelektronnya ke katoda tanpa !antan energi darilar+ "ahan anoda ntk sistem ini adalah padanSeng, ata Alminim ata Magnesim

-0



Skema Sistem Proteksi AnodaTumbal

-2



Sistem Sistem Proteksi KatodikArus Paksa (Impresses Current)

:ntk menghindari keadaan dimana ars yangmengalir ter!atas, sedangkan lasan logam yangdilindngi sangat !esar, maka pilihan SistemProteksi Katodik Ars Paksa 'Impressed @rrent(!isa dignakan+

Anoda yang dipilih adalah material lain yangpotensialnya le!ih tinggi dari katoda 'strktr(,dan diperlkan !antan energi dari lar !erpa

ars listrik agar strktr yang diproteksi tetapdi!an8iri elektron

-3



"ahan anoda yang dignakan adalahpadan tim!al, titanim lapis platina,nio!im lapis platina, tantalm lapis

platina, ra?t ata Magnetit

-/



Skema Sistem Proteksi ArusPaksa

-9



@hoi#es

Se!elm mengaplikasikan #athodi#prote#tion, !e!erapa pertanyaan yangmngkin mn#l• Manakah yang dipilih antara anoda tm!al dan

ars paksaB

• "erapa ars yang di!thkan ntkmengim!angi aliran elektron karena korosi

•

Apa sa8a yang hars dilakkan !erkenaan desain#athodi# prote#tionB

• "agaimana kon?grasi sistem proteksi yangmaksimalB

-=



:ntk men8awa! pertanyaan4pertanyaandi atas, hal4hal yang hars dianalisa%• :8i korosi lingkngan yang akan didesain @P4

nya, mis% 8i resistivitas tanah• Cenis logam yang akan diproteksi, dan apakah

logam terse!t terinslasi ata tidak

• Dimensi$ kran logam yang akan diproteksi

•

Cika se!elmnya telah terdapat sistem proteksikatodik, !agaimana kesesaian desain danlingkngannya sekarang

-.



COMPARISON OF CP SST!MC"ARACT!RISTICS

Galvanic (sacrificial anode) Rectifier (impressed current) No External Power required External Power Required

Fixed driving voltage Adjustable Voltage

Fixed Current Adjustable Current

Limited Current (1 to ! mA t"#i$al% &nlimited Current (1 mA to 1 A t"#i$al%

&suall" used in lower resistivit"

Ele$trol"tes ' )arus *ondu*ti+

Can be &sed in almost An"

Resistivit" Environment

&suall" used wit) small or

ver" well $oated stru$tures

Can be &sed on An" ,i-e ,tru$ture

Low ./&nit Cost 0ig) ./&nit Cost

0ig) ./,q Ft o+ 2etal Prote$ted Low ./,q Ft o+ 2etal Prote$ted

Low 2aintenan$e 0ig)er 2aintenan$e

3oes N45 $ause ,tra" Current Corrosion ,tra" 3C Currents Can be 6enerated

)5



KE":T:1A7 AR:S Agar logam yang dilindngi !isa di!an8iri elektron,

maka desain #athodi# prote#tion akan menyerapars dari logam

Penyerapan ars dan pengelaran elektron hars!erim!ang, sehingga ke!than ars ntkmengim!anginya hars ditentkan terle!ihdahl+

)-



1al4hal yang men8adi pertim!angandalam menganalisa ke!than ars

Total sr&a#e area yang kontak dengan elektrolit Diele#tri# properties #oating yang sdah ada+ >aktor yang !isa mersak #oating selama proses

install+ :mr prote#tive #oating+ Per#entage #overage yang diharapkan dari

prote#tive #oating+ @rrent density sekitar ntk #athodi# prote#tion

logam pada lingkngan terse!t+

))



Pada akhirnya, ars yang di!thkan tergantngdari perhitngan lasan logam yang akandilindngi dikalikan dengan rapat ars ;estimasiter!aik< ntk lingkngan terse!t

)0



Srvey Potensial Potensial yang dikr adalah !eda potensial

antara pipa dengan tanah+ "iasanya menggnakan @SE '@SO2( Sat instalasi #athodi# prote#tion dikatakan

melindngi 8ika harganya antara =35 s+d+ -555m6 vs @SE '7A@E RP45-4/.(

)2



:ntk lingkngan air lat, splash one dan pantai,

dignakan re&eren#e ele#trode Ag$Ag@l Terproteksi !ila harganya antara =55 s+d+ -535 m6

vs Ag$Ag@l '7ORSOK M4350(

)3



#!NN!R FO$R PIN R!SISTI%ITM!AS$R!M!NT (ASTM &''*)

T8an% mengetahi resistivity elektrolit tanah

Metode % Memasang 2 pin dengan 8arak yang sama ke dalam

tanah, kemdian di!erikan ars dan di!a#a otptpotentialnya

)/



Kon?grasi 2 pin

Da pin terlar adalah ntk mengalirkan ars 'inpt(+Sedangkan ) pin yang posisinya di dalam akanmengirimkan otpt potential ke avometer 'mem!a#apotensial(

)9



Tahanan tanah 'resistivity o& soil( dihitng denganmenggnakan persamaan%

ρ F )πSR dimana

S F 8arak antar pin '#m(R F tahanan yang diperoleh dari perhitngan

R F P$@ R F 6$I 'ohm( Kedalaman pin 'ele#trode( tidak !oleh mele!ihi

nilai D$)5

)=



Apa!ila pengam!ilan data dilakkan di !e!erapatempat, maka harga resistivity akhir adalah hargarata4rata sema titik

Cika spa#ing 'S( dikr dalam satan &eetρ F -.-,3 SR

).



M!TO+! ANO+A KOR,AN(SACRIFICIA- ANO+! M!T"O+)

Menggnakan prinsip sel galvanik Strktr yang dilindngi Katoda Gogam yang dikor!ankan Anoda Di!thkan !eda potensial antara Anoda dan

Katoda Apa!ila !eda potensial Anoda H Katoda %

• Ke#il E&ek proteksi Krang

• "esar Anoda #epat ha!is

Diperlkan pemilihan anoda yang tepat

05



Dipertim!angkan 8arak penempatan anodasat dengan yang lain e&ek Throwingpower

Parameter pemilihan anoda yang sangatdipertim!angkan adalah %• Kapasitas

• Pengasan 'wastage(• :mr proteksi

0-



0)



Kebutu.an Arus Proteksi(Current Ratin/)

"a8a dalam air lat• Telan8ang % -55 --5 mA$m)

• Dengan lapis lindng % )5 05 mA$m)

"a8a dalam tanah• Telan8ang % )5 05 mA$m)

• Dengan lapis lindng % 5,3 mA$m)

00



"a#k?ll Pemasan/an anoda korban dalam tana.

diperlukan penamba.an ba0k1ll(pembun/kus)2 Men/apa3

• Kondisi tanah selal !er!ah, !isa menye!a!kan la8konsmsi anoda kor!an !er!ah4!ah 8ga 'adanya!a#k?ll dapat men#iptakan lo#al ni&orm environment(

• Adanya phosphate, #ar!onate, !i#ar!onate, didalamtanah menye!a!kan ter!entknya lapisan ?lm pasi& pada

anoda menrnkan e?siensi pem!erian ars

02



"a#k?ll mem!ant penyerapan moistre sehinggadisekitar anoda selal !asah

"a#k?ll hars memiliki tahanan yang rendah ')35ohm+#m( sehingga aliran ars dari anoda men8adi

lan#ar dan homogen

"a#k?ll di!at dari #ampran ypsm '@aSO2( dan

"entonit '@lay(

03



0/



Perhitngan :mr Anoda

:tiliation &a#tor 4J =3

09



0=



@ontoh % 0) l! anoda magnesim memprodksi 5,- A pada

eLsiensi ars 35, sedangkan 05 ponds anodaseng memprodksi 5,- Amp pada e+ ars .5+"andingkan mr keda anoda terse!t+

Solsi % :mr Mg F 5,--/ 0) 5,35 5,=3 $ 5,- F -3,= tahn :mr Nn F 5,52)2 05 5,.5 5,=3 $ 5,- F .,9 tahn

0.



Perbandin/an Anoda M/ dan 4n

25



2-



2)



20



Anoda Kor!an

22



23



2/



29



@ontoh Sa#ri?#ial Anode



Se!ah an8ngan penge!oran dari !ahan !a8a tak!erlapis, ditengah lat diproteksi dengan anoda

kor!an yang didesain ntk mr -5 tahn+"entk anoda adalah setengah silinder!erdiameter -55 mm dan pan8ang 255 mm+'A!aikan sisi !elakang anoda(

a+ Pilih anoda yang sesai

!+ 1itng 8mlah anoda minimm yang memenhi persyaratanpada awal proteksi 'desain 5 tahn(

#+ "ktikan melali perhitngan apakah )3-5 !ah anoda akan#kp ntk melindngi strktr selama -5 tahn+

Datadata %+ Gas permkaan strktr kaki yang !asah )555 m)

+ Gas permkaan strktr penyilang yang !asah 355 m)

+ Ars yang di!thkan ntk !a8a tak !erlapis di air lat % --5mA$m)

2.



35



Solusi 5Misalnya dipilih anoda Seng Gas strktr F )355 'm)( Ars spesi?k yang di!thkan F --5 'mA$m)(

Total ars yg di!thkan F )355 --5 mA F )93'A(

"ila kelaran ars anoda seng /,3 A$m) makatotal las anoda ntk memasok )93 A F )93$/,3m) F 2),0 m)

"ila las se!ah anoda F ) π+r+l $ ) F π '5,53( +'5,2( F 5,5/0 m)

Maka 8mlah anoda minimm 5 tahn F2),0$5,5/0 F /9- !ah

3-



akt disain F -5 ' tahn( Ars total selama wakt disain F )935 'A tahn( Ga8 pengasan vol seng F -,3-= -5D0 'm0+AD

-+tahnD-( Total volme selama wakt disain F 2,-923 m0

6olme se!ah anoda F π+r)+l$) F π '5,53()+'5,2($)F 5,55-39 m0

Cmlah anoda ntk proteksi selama -5 tahn F

'2,-923 m0

($'5,55-39 m0

( F )/3. !ah "ila hanya ada )3-5 !ah maka se!elm -5

tahn anoda akan ha!is 4J strktr kem!aliterkorosi

3)



Misalnya dipilih anoda Alminim

Gas strktr F )355 'm)( Ars spesi?k yang di!thkan F --5 'mA$m)( Total ars yg di!thkan F )355 --5 mA F )93

'A( "ila kelaran ars anoda seng /,3 A$m) maka total

las anoda ntk memasok )93 A F )93$/,3 m) F

2),0 m)

"ila las se!ah anoda F ) π+r+l$) F π '5,53( +'5,2( F5,5/0 m)

Maka 8mlah anoda minimm 5 tahn F 2),0$5,5/0F /9- !ah

30



akt disain F -5 ' tahn( Ars total selama wakt disain F )935 'A tahn( Ga8 pengasan vol seng F -,-= -5D0 'm0+AD

-+tahnD-( Total volme selama wakt disain F )935 -,-=

-5D0 F 0,)23 m0

6olme se!ah anoda F π+r)+l$) F π'5,53()+'5,2($)F 5,55-39 m0

Cmlah anoda ntk proteksi selama -5 tahn F'0,)23($'5,55-39( F )5/9 !ah

"ila ada )3-5 !ah maka dalam tahn makadalam -5 tahn anoda tidak akan ha!is

32

onto pema a an Prote s Kato



pAnoda Kor!an pada pipeline dalam

tanah

Pro!lem % :kran pipa % ∅ -=< 5,093< /5 km Gapis Gindng % pita polietilen, overlap 3 #m lls

8i holiday dete#tor+• Kondisi tanah % persawahan• :mr proteksi % )5 tahn

• Resistivitas tanah Q F )555 +#m

"atlah disain sistem proteksi katodik dg anodakor!an '!erat dan kran anoda, 8mlah anoda,posisi pemasangan, 8arak antar anoda, #arapemasangan,dll(

33



Solsi Cenis Anoda % Mg tipe potensial -355 m6 dengan

!a#k?ll dasar pemilihan resistivity tanah )555ohm+#m+

Asmsi lapis lindng !aik, #a#at 5,3 + Ke!than ars proteksi ntk kondisi dilapisi

polietilen % 5,3 mA$m), !ila telan8ang )5 mA$m)

:mr proteksi standard pertamina F )5 tahn

3/



Men/.itun/ kebutu.an arus proteksi Gas permkaan total F +D+G F +-=+'5,5)32( m

/5km F =/+-90 m)

Ke!than ars proteksi total 'I( F =/+-90 m)

5,3 mA$m)

F 20+5/= mA F 20,5/= AT6pe7 berat dan 8umla. Anoda M/2 "erat '( F I mr proteksi kapasitas

&aktor gnaF 20,5/= A )5 th -)55 kg$A+th 5,=F 9=/5 kg

39



:ntk menentkan kran anoda Q tanah -355 +#m F )3 kg

-355 )355 +#m F -3 kgJ )355 +#m F = kg

Dipilih % -3 kg karena Q tanahF )555 +#m tepatnya -2,3 kg 'yang ada dipasaran(

3=



Dengan kran anoda Mg % diameter D % -3 #m, pan8ang 3- #m dengan

!a#k?ll D F )5 #m , G F/5 #m Cmlah total anoda F !erat total $!erat se!ah

anode F 9=/5$-2,3 F 320 !ah Ditam!ah dengan s& F -5 320 --5 F 3.=

!ah Carak pemasangan F pan8ang pipa $8mlah anode

F /5+555$3.= F --5 m

3.

Sistem Proteksi Katodik_s2

Documents

Transcript of Sistem Proteksi Katodik_s2