ANALISA FENOMENA SERANGAN SERANGAN KOROSI GALVANIK PENYEBAB PATAH NOSE LANDING GEAR PESAWAT
TERBANG
PENDAHULUAN
Kita mengetahui bahwa semua bagian-bagian pada pesawat sangat berperan penting dalam menjalankan fungsi dari pesawat. Oleh sebab itu, maka dibutuhkan perawatan yang sangat efisien,khusus,cermat, dan terampil agar suatu material dari pesawat itu tidak mengalami kegagalan/kerusakan terhadap permukaan maupun dalam material itu.Bukan hanya perawatan saja dan juga pertimbangan bentuk dan jenis material/bahan desain suatu bagian pesawat harus memenuhi persyaratan yang ditentukan. d itentukan. Kriteria umum pada perancangan pesawat terbang yaitu dengan bobotnya yang ringan, struktur berkekuatan tinggi, andal dan economis. Dan sesuai dengan perkembangan teknologi, para perancang dan pembuat pesawat juga telah berupaya meningkatkan kualitas, selain dari model desain, perlengkapan perangkat lunak yang lebih modern dan lain-lain dan juga material-material yang sifatnya baik seperti ulet namun tergantung penempatan material tersebut. Meskipun
telah
diupayakan
dengan
berbagai
inovasi
dan
penemuan
teknologi,percobaan atau menguji bahan atau material sebelum digunakan, kegagalan / kerusakan suatu pesawat terbang masih terjadi seperti kegagalan akibat serangan korosi, kerusakan akibat beban bentur ( impact ) dan lain sebagainya. Salah satu bentuk kegagalan dari pesawat terbang tersebut adalah kegagalan atau korosi terjadi pada sebuah Nose Landing Gear pesawat terbang yaitu bagian depan dari landing gear yang mengalami kerusakan dini atau premature failure selama terbang TSO selama 2567 cycles. Kegagalan tersebut menimbulkan kerugian yang cukup besar, hal tersebut dapat diminimumkan ataupun dihindari dengan adanya prosedur perawatan yang baik dan sesuai dengan prosedur( preventive maintenance)
PEMBAHASAN
Korosi adalah suatu kerusakan (destructive) yang dihasilkan oleh reaksi elektrokimia antara logam atau paduan logam dengan lingkungannya. Pada proses pembuatannya, logam di ekstrak dari bijih logam (ore), dimana bijih logam tersebut yang diperoleh dari hasil penambangan masih bersenyawa dengan unsur lain terutama oksigen. Untuk memperoleh logam, oksigen harus dipisahkan (diekstrak) melalui proses ekstraksi metallurgy membutuhkan energy yang besar. Proses korosi pada logam merupakan kebalikan dari proses ekstraksi metallurgy pembuatan logam. Sejumlah energy yang dibutuhkan pada proses pembuatan logam dilepas kembali untuk menghasilkan korosi dimana logam kembali bersenyawa dengan oksigen. Sehingga proses korosi bisa dikatakan sebagai suatu proses pengembalian logam ke bentuk alamiahnya yaitu bersenyawa dengan oksigen. Korosi pada logam secara umum akan terjadi bila atom-atom penyusun logam kehilangan elektronnya menjadi ion-ion yang larut ke dalam larutan sehingga logam secara gradual terkonsumsi oleh proses ini membentuk karatan; disebut dengan proses elektrokimia korosi
Metode pengendalian korosi pada logam
Upaya pengendalian korosi yang lazim diterapakan dalam rangka perlindungan terhadap logam yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Pemilihan bahan yang tepat 2. Perancangan kontruksi yang memadai 3. Penerapan pelapisan logam 4. Pengondisian lingkungan Beberapa jenis praktek perlindungan yang telah disebutkan diatas jarang bisa berdiri sendiri mengingan aspek biaya yang terlalu besar sehingga tidak ekonomis. Upaya pengendalian korosi tersebut akan diuraikan dengan detai dibawah ini : 1. Pemilihan bahan yang sesuai
Pemilihan bahan yang tidak sesuai dengan lingkungan tempat bahan tersebut dipalikasikan akan dapat menyebabkan kegagalan dini, berikut aspek keselamatan dan pembiayaan. Pemilihan bahan yang tepat yang dimaksudkan disini adalah memilih bahan logam/paduannya sedemikian sehingga pertukaran ion antara logam/paduan tersebut dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat; atau dengan kata lain adalah memilih logam/paduannya yang perbedaan potensial dengan lingkungannya sekecil mungkin. Dalam prakteknya, jika lingkungannya terlalu agresif (korosif) maka perancang lazim memilih logam atau paduannya yang memiliki ketahanan korosi yang lebih baik dari baja. Karakteristik pemilihannya didasari pada aspek apakah logam tersebut imun terhadap
lingkungannya tersebut atau apakah logam tersebut dapat membentuk suatu lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki sifat recovery yang memadai bila lapisan tersebut rusak. Namun perlu disadari bahwa dalam prakteknya, suatu sistem peralatan (technical system) jarang sekali terbuat (tersusun) dari satu jenis bahan logam saja sehingga karakteristik pengendalian korosi/pertukaran ion menjadi tidak sesederhana yang dipikirkan. Dalam hal seperti ini, jika perlu ada yang „dikorbankan‟ maka para desainer akan memilih komponen
yang bentuknya tidak rumit dan letaknya yang memudahkan pada saat penggantian komponen (accessibility). Sehingga para perancang harus memahami karakteristik suatu bahan logam dalam lingkungan tertentu Saat ini banyak bahan yang terbuat dari plastik, elastomer, komposit dan keramik. Materialmaterial tersebut memiliki resistansi terhadap korosi juga dapat digunakan untuk mencegah korosi pada logam. Misalnya digunakan baik sebagai bahan pelapis baik sebagai pelapis permukaan luar (coating) maupun sebagai pelapis permukaan dalam (lining) untuk melindungi logam dari korosi. Dengan demikian dalam rangka perlindungan bahan yang optimal, penguasaan yang cukup memadai terhadap material-material non logam juga mutlak diperlukan oleh suatu team perancangan dalam bidang korosi. 2. Perancangan kontruksi
Upaya melindungi logam dari korosi tidak hanya memadai dengan pemilihan material yang tepat tapi juga sangat tergantung pada pengetahuan dalam merancang bentuk atau tipe kontruksi. Dari berbagai literature dan pengalaman yang ada, terdapat banyak conntohcontoh kontruksi yang memadai ditinjau dari segi ketahananya terhadap korosi dengan tidak mengabaikan faktor keamanan, keindahan dan efisiensi dalam rangka pemeliharaan dan perawatannya. Sebaliknya ada juga rancangan kontruksi yang kurang baik terhadap korosi yaitu yang memungkinkan terperangkapnya air, debu dan pengotor lainnya sehingga dapat menginisiasi korosi yang berujung pada kegagalan rancangan secara dini. 3. Penerapan pelapisan
Perlindungan terhadap logam dengan cara menerapkan pelapisan pada hakikatnya adalah melindungi logam dari lingkungan sekililingnya sehingga petukaran ion antara permukaan logam dengan sekelilingnya dapat dikendalikan. 4. Pengkondisian Lingkungan
Mengubah lingkungan dapat membantu mengendalikan korosi dan meningkatkan efektifitas pengendalian korosi. Dehumidifikasi dan purifikasi atmosfir merupakan dua contoh yang paling umum dilakukan. Fasilitas penyejuk udara yang dapat mengatur humiditas atmosfer menjadi relatif rendah dapat membantu menurunkan perusakan logam. Disamping itu,
dengan humiditas yang rendah, fasilitas elektronik yang terpajang ke lingkungan dapat diturunkan laju pengrusakannya oleh korosi . Pengkondisian lingkungan dapat juga diperoleh melalui penambahan zat inhibitor yaitu suatu zat kimia yang ditambahkan ke lingkungan baik secara selang seling maupun secara kontinyu sehingga mampu menurunkan atau bahkan mencegah tejadinya reaksi korosi. Penurunan laju korosi dengan inhibitor dapat diakibatkan oleh terbentuknya lapisan pasif atau dengan cara menghilangkan zat-zat yang agresif dari lingkungan .
ANALISA
Patahnya Nose Landing Gear itu disebabkan adanya kegagalan/korosi pada landing gear tersebut. Dimana kita ketahui pada saat pesawat landing dan take-off adanya variasi beban atau area kritis pada tumpuan beban tersebut, ketika mengalami kegagalan makan kerugian lah yang timbul. Pada jurnal ini disebutkan pada Pembahasan berdasarkan pada hasil pemeriksaan komposisi kimia, visual dan makrografi, metalografi dan fraktografi dengan SEM bahwa penyebab utamanya adalah Semua bukti menunjukkan bahwa karakteristik patahan tumpuan perangkat pendarat disebabkan oleh beban yang dipromosikan oleh adanya korosi pada tabung-bantalan yang bertindak sebagai konsentrasi tegangan. Korosi terbentuk karena kehadiran uap air atau air yang terperangkap di antara material tabung-bantalan dan tumpuan perangkat pendarat roda pesawat. Kenyataannya, perbedaan material antara tabung-bantalan dan tumpuan perangkat pendarat roda pesawat sangat menunjang untuk terjadinya serangan korosi galvanik karena perbedaan potensial korosi antara aluminum dan tembaga. Dijurnal telah lengkap dijelaskan mengenai teori korosi dan beberapa metode percobaan pada komponen landing gear yang mengalami patah, seperti Pemeriksaan Komposisi Kimia, Pemeriksaan Visual dan Makrografi, Pemeriksaan Metalografi, Pemeriksaan Fraktografi. Jenis Korosi pada komponen landing gear itu adalah korosi galvanik. Dan korosi galvanik akan dibahas lebih lanjut. Pengertian
Korosi galvanik adalah korosi yang terjadi pada dua logam yang berbeda jenis jika di hubungkan. Korosi ini juga terjadi karena pasangan elektrikal pada dua logam atau paduan logam yang memiliki perbedaan komposisi. Logam yang lebih anodik akan terkorosi sementara logam lainnya yang lebih katodik akan terlindungi. Posisi logam pada deret volta akan menentukan apakan suatu logam lebih anodik atau katodik.
Korosi galvanik disebut juga sebagai korosi logam tak sejenis atau korosi dwilogam. Korosi ini terjadi jika 2 buah logam atau logam paduan yang berbeda dalam suatu lingkungan yang sama dan saling berhubungan. Hal ini terjadi karena dihasilkan suatu beda potensial diantara logam tesebut. Prinsip korosi galvanik sama dengan prinsip elektrokimia yaitu terdapat elektroda (katoda dan anoda), elektrolit dan arus listrik. Logam yang berfungsi sebagai anoda adalah logam yang sebelum dihubungkan bersifat lebih aktif atau mempunyai potensial korosi lebih negatif. Pada anoda akan terjadi reaksi oksidasi atau reaksi pelarutan sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi logam atau tidak terjadi reaksi apa-apa dengan cara proteksi katodik. Deret galvanik adalah suatu daftar harga-harga potensial korosi untuk berbagai logam paduan yang berguna dalam kehidupan. Selain itu deret galvanik juga mencantumkan harga-harga potensial korosi untuk logam-logam murni. Penyebab
Jenis korosi ini dapat diketahui dengan baik karena adanya dua logam yang kontak secara elektrik dan tercelup dalam larutan air membentuk sel elektrokimia. Dimana salah satu logam yang relatip kurang mulia akan mengalami korosi dan logam yang lebih mulia tidak akan terjadi korosi. Dasar timbulnya mekanisme reaksi korosi jenis ini karena adanya perbedaan potensial sistem logam dimedia larutan berair yang lebih dikenal dengan deret tegangan logam Sebagai contoh atap seng gelombang yang mengalami korosi pada lapisan sengnya terlebih dahulu, logam baja tidak akan terkorosi selama masih ada lapisan seng dan secara elektrik masih terinteraksi. Pengendalian
Cara pengendalian korosi galvanic adalah : Ø Hindari pemakaian 2 jenis logam yang berbeda Ø pergunakan logam yang lebih anodik dengan rasio yang lebih besar dibanding logam katodik Ø Lapisi pada pertemuan dua logam yang berbeda jenis Ø Gunakan logam ketiga yang lebih anodic Metoda-metoda yang di lakukan dalam pengendalian korosi adalah : Ø Menekan terjadinya reaksi kimia atau elektrokimianya seperti reaksi anoda dan katoda Ø Mengisolasi logam dari lingkungannya Ø Mengurangi ion hydrogen di dalam lingkungan yang di kenal dengan mineralisasi Ø Mengurangi oksigen yang larut dalam air Ø Mencegah kontak dari dua material yang tidak sejenis Ø Memilih logam-logam yang memiliki unsure-unsur yang berdekatan Ø Mencegah celah atau menutup celah Ø Mengadakan proteksi katodik,dengan menempelkan anoda umpan.
Faktor terjadinya korosi pada nose landing gear disebabkan beberapa faktor. •Laju korosi ditentukan oleh berbagai faktor lingkungan. Tetapi yang paling penting adalah
pemasokan O2, pH dan hadirnya ion – ion agresif, terutama oksida – oksida belerang dan klorida (Trethewey, 1991). Korosi melibatkan pergerakan ion logam ke dalam larutan pada anoda dan pertukaran elektron dari logam kepada katoda (Evans dkk, 1976). Selain itu korosi juga dipengaruhi oleh beberapa hal berikut ini, antara lain: •Kelembaban udara •Elektrolit •Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2) • Oksigen, semakin tinggi kadar oksigen pada suatu tempat maka reaksi oksidasi akan mudah
terjadi sehingga akan mempengaruhi laju reaksi korosi. •Lapisan pada permukaan logam •Letak logam dalam deret potensial reduksi •Faktor PH,pada pH yang optimal maka korosi akan semakin cepat ( mikroba ). •Kecepatan aliran, jika kecepatan aliran semakin cepat maka akan merusak lapisan film pada
logam maka akan mempercepat korosi karena logam akan kehilangan lapisan • Temperatur,semakin tinggi temperatur maka reaksi kimia akan semakin cepat maka korosi
akan semakin cepat terjadi Upaya – upaya untuk mencegah terjadinya korosi :
1. Memilih logam yang tepat untuk suatu lingkungan dengan kondisi-kondisinya 2. Memberi lapisan pelindung agar lapisan logam terlindung dari lingkungannya 3. Memperbaiki lingkungan supaya tidak korosif 4. Perlindungan secara elektrokimia dengan anoda korban atau arus tandingan.
KESIMPULAN
Kegagalan di area bushing pada nose landing gear merupakan karakteristik dari bentuk permukaan patahan akibat adanya beban yang berlebih yang berupa beban bentur (impact load ) ketika roda pesawat menyentuh badan jalan saat turun dan adanya cacat karena serangan korosi sebagai konsentrasi tegangan terbesar. Jenis serangan korosi pada kasus ini adalah serangan korosi galvanik ( galvanic corrosion) yang diperkirakan terjadi karena perbedaan potensial korosi antara bushing
dengan dudukannya ( nose landing gear ) sendiri. Selain itu, adanya kondensasi dari uap air atau air yang menyusup dan terjebak diantara bushing dan dudukannyamerupakanmedia atau elektrolit penghantar terjadinya proses korosi pada nose landing gear . Korosi merupakan proses alamiah yaitu pengrusakan logam akibat terjadinya pertukaran ion dengan lingkungannya yang dikenal dengan arus korosi. Maka laju korosi ditentukan oleh besar kecilnya arus korosi tersebut. Konsep dasar pengendalian korosi pada logam adalah mengupayakan agar tidak terjadinya pertukaran ion antara logam dengan linkungannya atau mengendalikan laju pertukaran ion tersebut. Metode perlindungan korosi yang dipilih didasari pada beberapa hal : perlindungan yang efektif, praktis, dan ekonomis; serta keluasan pengetahuan dan pengalaman si perancang dalam menganalisa system teknik dari suatu peralatan, karakteristik operasi dan interaksi dengan lingkungannya.
ANALISA FENOMENA SERANGAN KOROSI GALVANIK PENYEBAB PATAH NOSE LANDING GEAR PESAWAT
TERBANG
Disusun Oleh : Nama : Wendy Fernando Prawira Simatupang NIM : 12050019
JURUSAN TEKNIK PENERBANGAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO YOGYAKARTA 2013/2014
