Analisis korosi pada tiang listrik Tiang listrik yang kami amati berada di daerah Telanai Pura dekat dengan pepohonan dan berada di pinggir jalan. Berbagai macam factor seperti temperature, perubahan musim ( panas dan dingin), factor bioligi dan lainnya yang menjadi penyebab terjadinya korosi yang beragam. Menurut analisis kami korosi yang terjadi pada tiang listrik yang kami amati yaitu ketiga belas macam korosi yang penjelasannya sebagai berikut II.
MACAM-MACAM JENIS KOROSI DAN PENYEBABNYA
II.1. Korosi Atmosfer
!orosi ini terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat khususnya metal besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan dengan udara terbuka.
• • • • • •
"aktor#faktor yang menentukan tingkat karat atmosfer, yaitu $umlah %at pencemar di udara (debu, gas), butir#butir arang, oksida metal, &uhu !elembapan kritis Arah dan kecepatan angin 'adiasi matahari $umlah curah hujan II.2. Korosi Gala!is !orosi ini terjadi karena proses elektro kimiai dua macam metal yang berbeda potensial
dihubungkan langsung di dalam elektrolit sama. imana elektron mengalir dari metal kurang mulia (Anodik) menuju metal yang lebih mulia (!atodik), akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ion#ion positif karena kehilangan elektron. *on#ion positif metal bereaksi dengan ion negati+e yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. !arena peristia tersebut, permukaan anoda kehilangan metal sehingga terbentuklah sumur#sumur karat (Surface Attack) atau serangan karat permukaan. &el gal+anic tidak berhubungan langsung alaupun keduanya berada di dalam elektrolit yang sama (Open Circuit). &tandar electromoti+e ini dapat berubah akibat pengaruh perubahan suhu,
perubahan konsentrasi %at#%at yang terlarut, kondisi permukaan elektroda, kotoransampah pada elektroda dan lain#lain. -ontoh, suatu tube sheet atau sebuah alat penukar kalori (tube sheet terbuat dari karbon steel baja karbon) dan tubenya dari paduan tembaga ( Aluminium bronze), kalau ditinjau pada electromoti+e series jelas baha baja (ferrum) lebih tinggi letaknya daripada tembaga, jadi baja dalam kondisi ini menjadi lebih anodic terhadap paduan tembaga, karenanya terjadilah sel karat gal+anic dan akibatnya tube sheet baja tersebut berkarat dan kehilangan metal pada permukaannya. II.". Korosi Re#a!#a!
!orosi ini terjadi karena pemberian tarikan atau ko mpresi yang melebihi batas ketentuannya. !egagalan ini sering disebut 'etak !arat 'egangan ('!') atau stress corrosion cracking. &ifat retak jenis ini sangat spontan (tiba#tiba terjadnyaspontaneous), regangan biasanya bersifat internal yang disebabkan oleh perlakuan yang diterapkan seperti bentukan dingin atau merupakan sisa hasil pengerjaan (residual) seperti pengelingan, pengepresan dan lain#lain. ntuk material kuningan jenis '!' disebut Season Cracking, dan pada material Low Carbon Steel disebut Caustic mbrittlement (kerapuhan basa), karat ini terjadi sangat cepat dalam ukuran menit, yakni jika semua persyaratan untuk terjadinya karat regangan ini telah terpenuhi pada suatu moment tertentu yakni adanya regangan internal dan terciptanya kondisi korosif yang berhubungan dengan konsentrasi %at karat (-orrodent) dan suhu lingkungan. /at penyebab karat dan kondisi lingkungan penyebab '!' pada berbagai sistem paduan. Sistem Pa$%a! Paduan Aluminium
&i!#'%!#a! !lorida dara industri yang lembab
dara laut *on Amonium Paduan Tembaga (!uningan dan lain#
lain) Paduan 0ikel
Amine 1idroksida terkonsentrasi dan panas
Baja !arbon 'endah
ap
asam
(hydrofluoric) 1idroksida
1idrofluroida
terkonsentrasi
dan
mendidih 0itrat terkonsentrasi dan mendidih Produk penyuling destruktif dari batu
bara 15& dan -35 Baja 23il#-ountry3il "ield4 Baja paduan rendah berkekuatan tinggi !lorida !lorida mendidih Baja nir noda Baja Austentic (seri 677)
1idroksida
terkonsentrasi
dan
mendidih Asam politionik Baja feritik dan Baja martensitik (seri !lorida
877) Baja 2maraging4 (9:; 0i) Paduan Titanium
Air pendingin reactor !lorida !lorida Metal alcohol !lorida padat suhu di atas <<7= "
-ontoh sebuah paku dimasukan dalam air asinair laut maka paku tersebut akan berkarat yang diaali dari bagian kepala dan bagian yang runcing. Bagian kepala dan bagian runcing paku dibentuk secara paksa dengan sistem Cold !orming (pembentukan dingin). i dalam pengerjaan -old "orming selalu dihasilkan regangan sisa, akibatnya bagian tersebut akan menjadi anodic terhadap bagian paku lainnya apabila dihubungkan melalui elektrolit. II.(. Korosi Cela)
!orosi celah (-reci+e -orrosion) ialah sel korosi yang diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi %at asam. !arat ini terjadi, karena celah sempit terisi dengan lektrolit (air yang p1nya rendah) maka terjadilah suatu sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung %at asam daripada bagian sebelah dalam celah yang sedikit mengandung %at asam sehingga akibatnya bersifatanodic. Proses pengkaratan ini berlangsung cukup lama karena cairan elektrolitdi dalam celah cenderung lama mengeringnya alaupun bagian luarpermukaancelah telah lama kering. -elah ini sangat banyak pada konstruksikaroseri kendaraan karena fabrikasinya menggunakan pengelasanelectric resistance(tahanan listrik) system spot pada pelat tipis yang disusun secara bertumpu (o+erlap). 3+erlap inilah yang menimbulkan celah#celah. -ontoh, sebuah logam stainless steel di masukkan ke dalam air lautdalam aktu yang cukup lama sehingga pada permukaan logam yang semularata dan bersih tidak ada karat akan menjadi bergelombang pada permukaannyadan berkarat, hal itu mencerminkan baha terjadi perbedaan konsentrasi %at asam antara logam dan air laut.
II.*. Korosi Ar%s &iar !orosi arus liar ialah merasuknya arus searah secara liar tidak disengajapada suatu
konstruksi baja, yang kemudian meninggalkannnya kembali menujusumber arus. Prinsip serangan karat arus liar ini adalah merasuknya arus searahsecara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, kemudianmeninggalkannnya kembali menuju sumber arus. Pada titik dimana arus meninggalkan konstruksi, akan terjadi serangan karat yang cukup serius sehingga dapat merusak konstruksi tersebut. Terdapat dua jenis sel arus yang dipaksakan, yaitu 9. &el arus liar yang terjadi secara eksidentil (tidak sengajja).
&eperti arus liarpada kereta apilistrik, yang melaju disamping atau berdekatan dengan pipaair minum di dalam tanah yang terbuat dari baja bergal+anis atau bajaberlapis beton sebelah dalam dan berbalut (rapped) sebelah luar. !aratakan terjadi pada daerah keluarnya arus luar yang berasal dari rel keretalistrik tersebut. Tempat dimana arus liar masuk ke dlaam pipa, menjadikatoda, sedangkan dimana arus liar meninggalkan pipa menjadi anoda dan berkarat. !arat akhirnya dapat melubangi pipa PAM tersebut. 5. &el arus paksa disengaja. &eperti sel perlindungan katodik pada pipa baahtanah. Arus berasal dari sumber arus listrik searah menuju elektroda danmelalui tanah arus mengalir dari elektroda ke pipa sehingga pipa menjadi katoda yang tidak berkarat. &elanjutnya arus kembali ke sumber (rectifier)
II.+. Korosi Pelar%ta! Sele'tif
!orosi pelarutan selektif ini menyangkut larutnya suatu komponen dari%at paduan yang biasa disebut pelarutan selektif (&electi+e issolution) ataupartino de alloying. /at komponen yang larut selalu bersifat anodic terhadapkomponen yang lain. >alaupun secara +isual tampak perubahan arna pada permukaaan paduan namun tidak tampak adanya kehilangan materi berupa takik, perubahan dimensi, retak atau alur. Bentuk permukaan tampaknya tetap tidak berubah termasuk tingkatkehalusankekasarannya. 0amun sebenarnya berat bagian yang terkena jeniskarat ini menjadi berkurang, berpori#pori dan yang terpenting adalah kehilangan sifat mekanisnya menjadigetas dan mempunyai kekuatan tarik sangat rendah. !arat ini biasa terjadi melalui struktur logam dalam dua macam 9. ?ogam antara (unsur antara) unsur ini biasa bersifat anoda atau katoda terhadap logam utama. 5. &enyaa (unsur#unsur bukan logam) unsur ini bersifat katoda terhadap ferit.
-ontoh 5.9. e%incification @aitu proses pelarutan seng dari metal paduan kuningan yang perpaduan antara seng dengan tembaga. Mekanisme 5.9.a. ?ogam paduan berkarat dan tembaga menuju ke permukaan membentuk lapisan luar yang keropos. 5.9.b. ?ogam seng menuju ke permukaan paduan dan melakukan reaksi, sehingga meninggalkan paduan.
5.5. rafitasi @aitu proses karat yang terjadi pada grafit, contoh besi cor, dimana besi meninggalkan paduan dari karbon dan grafit, sifat logam ringan, keropos dan getas.
II.,. Korosi Erosi
!orosi erosi ialah proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat cepat. !orosi erosi dapat dibedakan pada 6 kondisi, yaitu 9.!ondisi aliran laminar 5.!ondisi aliran turbulensi 6.!ondisi peronggaan !orosi erosi disebabkan oleh beberapa factor, yaitu 9.Perubahan drastispada diameter lubang bor atau arah pipa 5.Penyekat pada sambungan yang buruk pemasangannya 6.Adanya celah yang memungkinkan fluida mengalir di luar aliran utama 8.Adanya produk korosi atau endapan lain yang dapat mengganggu aliran laminer
II.. Korosi Ba'teri
!orosi dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu inisiasi atau aktifitas korosi akibat aktifitas mikroba dan proses korosi. !orosi pertama diindentifikasi hampir977 jenis dan telah dideskripsikan aal tahun 968. bagaimanapun korosi yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi pemakaian sistem industri modern hingga pertengahan tahun9C7#an. !etika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriaan menyadari serangan tersebut. &ehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salahsatu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertas pulp. &elama tahun 9:7 dan berlanjut hingga aal tahun 5777, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. ari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian#penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut. !orosi ini hanya disebabkan oleh suatu bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam kondisi tanpa ada %at asam. Bakteri ini disebut "ikroba #orosi. Mikroba sendiri merupakan suatu mikrooranisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat#habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaanya kaya dengan air, nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor sedikit, konsentrat serta nutrisi#nutrisi penunjang lainnya. Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan proto%oa. !orosi ini bertanggung jaab terhadap degradasi material di lingkungan. Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya berhubungan dengan
permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuklapisan tipis atau biodeposit. "enomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri. Bakteri ini mengubah garam sulfat menjadi asam yang reaktif dan menyebabkan karat. Adapun bakterinya &por+obrio esulfuricans, pencegahannya dengan memberi aerasi ke dalam air. Adapun mikro organisme yang lain yaitu bakteri yang membentuk lapisan berlendir (slime) menyebabkan deposisi besi, jamur dan alga. Bakteri ini melubangi filter, menyebabkan karat dengan cara membuntu pipa#pipa pendingin. Pencegahannya dengan senyaa Duarternary Ammonium dan Phenol (Pengendali slime), -urri &ulfat (Pengendali Alga). Macam#macam bakteri yang dapat menimbulkan korosi
•
Nama "la+obacterium
Je!is
•
Mucoids
•
Aerobactery
Bakteri pembentuk lender penyebab sel
•
Pseudomanas
karat konsentrasi oksigen.
•
B. &ubtilis
•
•
B. -ereus esulfo+ibrio -losfridia allionella -renothriE -hrococcus
•
3scillatoria
•
-hlorococcus
•
lothriE
• •
Bakteri penyebab karat Bakteri pendeposisi bakteri Algae (?umut)
•
• •
&cenedesmus 0a+icula Aspergillus
•
Alternaria
•
Penicillium
•
Trichoderma
•
Torula Monilia Pada korosi bakteri secara umum merupakan gabungan dan pengembangan sel diferensial
$amur
oksigen, konsentrasi klorida dibaah deposit sulfida, larutan produk korosidan depolarisasi katodik lapisan proteksi hidrogen. Banyak sekali di dunia industri dan fasilitas umum terjadi proses korosi disebabkan oleh fenomena biokorosi akibat adanya bakteri. !asus#kasus tersebut yaitu a. Pipa#pipa baah tanah di *ndustri minyak dan gas bumialam suatu contoh kasus dari perusahaan !orea as -orporation (!3A&) menggunakan pipa#pipa gas yang dilapis dengan polyethylene (AP?
II.. Karat /iti' Em0%!
!arat titik embun ini diesebabkan oleh factor kelembababn yang menyebabkan titik embun (de point) atau kondensasi. Tanpa adanya unsurekelembaban relati+e, segala macam kontaminan (%at pencemar) tidak akan atausedikit sekali menyebabkan pengkaratan. Titik embun ini sangat korosifterutama di daerah dekat pantai dimana banyak partikel air asin yang terhembusdan mengenai permukaan metal, atau di daerah kaasan industry yang kaya dengan %at pencemar udara. &aat jarang jatuh hujan, maka %at pencemar di permukaan metal tidakterganggu, sehingga seaktu terjadi kondensasi di permukaan dengan factorcuaca yang relati+e dingin dan factor kelembaban relati+e cukup tinggi ( di atas:7;), maka air embun tersebut tercampur dengan %at pencemar yang adamenjadi larutan elektrolit yang sangat baik, sehingga mempercepat prosespengkaratan atmosfer. Tingkat pengkaratan akan sangat ganas apabila di samping keberadaan %at pengkarat (corrodent) yang tinggi, kelembaban yang tinggi juga suhu yang bersifatcyclic (baik turun secara teratur). engan suhu yang relati+e hangat dan terlarut di dalam embun yang cukup banyak maka akan tercipta larutan asam belerang yang sangat reaksif. -ontoh, pada puncak cerobong suhu udara cukup rendah sehingga berada di baah suhu kondensasi (titik embun). !arenanya di daerah tersebut terjadikondensasi dari gas bekas yang banyak mengandung uap air, panas akibat pembakaran di puncak cerobong telah mendingin karena diserap oleh metaldinding cerobong yang bersuhu lebih rendah sepanjang cerobong, akibatnyaterjadilah karat titik embun di daerah tersebut, yang sanggup melubangididinding cerobong (perforasi). !arena di dalam gas bekas ("lue gas) banyak mengandung -3, -35, -3E dan &35s, yang memiliki butir#butir kondensat yang tercemar dan bersifat asam
