PROTEKSI KOROSI
Korosi merupakan degradasi logam akibat berinteraksi dengan lingkungannya, karena secara alamiah logam akan kembali menuju kondisi termodinamis yang lebih stabil sebagai senyawanya. Pendekatan yang diambil dalam pengendalian korosi adalah dengan cara mengurangi atau mengeliminasi salah satu atau keduanya sehingga reaksi tidak berlangsung. Metoda pengendalian korosi pada dasarnya dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaitu metoda kinetika dan metoda termodinarnika. Dalam metoda kinetika pengendalian korosi dilakukan dengan memberi hambatan pada interaksi dengan lingkungannya sehingga laju korosinya dapat dikurangi, tetapi kecenderungan untuk terjadinya korosi itu sendiri tidak diselesaikan,sehingga apabila hambatan ditiadakan korosi akan segera berlangsung lagi. Selain dari pada itu apabila jumlah hambatan yang ditambahkan tidak mencukupi maka korosi akan menjadi lebih parah lagi misalnya terjadinya korosi setempat. Salah satu metoda termodinamika adalah proteksi katodik yang diterapkan secara luas. Dalam proteksi korosi, dikenal berbagai macam metode untuk melakukannya yaitu: 1. Proteksi Katodik 2. Proteksi Anodik 3. Proper Design Design 4. Inhibitor 5. Coating and Wrapping 6. Pemilihan Material (Material Selection)
I.
PROTEKSI KATODIK
Dalam proteksi katodik ini, prinsipnya yaitu pengendalian korosi dengan jalan memperlakukan struktur yang di proteksi sebagai katoa dalam suatu sel elektrokimia. Proteksi katodik ini merupakan metode yang umum digunakan untuk melindungi struktur logam dari korosi. Sistem proteksi katodik ini biasanya digunakan untuk melindungi baja, jalur pipa, tangki, tiang pancang, kapal, anjungan lepas pantai dan casing (selubung) sumur minyak di darat. Efek samping dari penggunaan yang tidak tepat adalah timbulnya molekul hidrogen yang dapat terserap ke dalam logam sehingga menyebabkan hydrogen embrittlement (kegetasan hidrogen).
Proteksi katodik adalah cara yang effektif dalam mencegah stress corrosion cracking (retak karena korosi). Terdapat dua macam proteksi katodik yaitu dengan pengorbanan anoda ( sacrificial anode) dan dengan arus tanding (impressed current ). ANODA KORBAN
Prinsip pada proteksi adalah untuk memperlakukan logam yang akan diproteksi sebagai katoda yang menerima arus dari anoda korban. Tahap proses melakukan proteksi anoda korban: 1. Struktur yang akan diproteksi dihubungkan secara galvanic dengan logam yang lebih aktif (anoda) 2. Struktur katoda Anoda korban anoda 3. Struktur logam dapat terlindung secara katodik oleh hubungan logam kedua yang disebut dengan pengorbanan anoda, yang mana memiliki potensial korosi yang lebih aktif. Semakin mulia (positif) struktur dalam pasangan galvanik, maka akan terjadi polarisasi katodik ketika metal aktif terkikis secara anodik. Pada sistem proteksi katodik dengan pengorbanan anoda, paduan yang dijadikan sebagai anoda korban akan membangkitkan arus sebagai akibat adanya perbedaan potensial dengan struktur yang dilindunginya. Jenis logam yang sering digunakan sebagai anoda korban antara lain magnesium, seng, atau aluminium. Kelemahan dari penggunaan anoda korban itu sendiri diantaranya adanya arus keluar dan driving potential yang terbatas, sehingga membatasi luas baja yang dapat dilindungi; (2) Tidak efektif jika digunakan pada lingkungan dengan resistivitas tinggi; (3) Membutuhkan jumlah anoda yang banyak bila digunakan pada pipa berdiameter besar. Sementara itu keuntungannya yaitu (1) Tidak memerlukan sumber daya eksternal sehingga metode ini dapat dipakai pada daerah terpencil; (2) Biaya pemasangan yang relatif lebih rendah; (3) Kemungkinan over proteksi kecil; (4) Tidak ada bahaya interferensi; (4) Distribusi arus merata. IMPRESSED CURRENT
Prinsip yang digunakan adalah teknik proteksi dengan cara memberikan arus proteksi yang berasal dari power supply ke struktur atau komponen yang akan diproteksi. Pengaliran arus dari rectifier ini berfungsi untuk menghantarkan elektronmenuju katoda
sehingga dapat memberikan suplai elektron ke katoda,sehingga mencegah terlarutnya logam katoda menjadi ionnya. Sistem proteksi katodik arus tanding ( impressed current ) memanfaatkan arus searah yang kutub positif sumber dihubungkan dengan anoda sedangkan kutub negatifnya dihubungkan dengan logam yang akan diproteksi. Pemberian arus pada impressed current berfungsi untuk membuat material berada dalam keadaan imun. Proteksi katodik dengan polarisasi katodik dapat mengurangi laju reaksi setengah sel pada logam dalam suatu elektrolit dengan memberikan kelebihan elektron yang juga akan mempercepat reaksi reduksi oksigen. Logam sebagai anoda yang biasanya dipakai adalah besi cor berkadar silikon tinggi, grafit, atau aluminium.
Keuntungan dari metode impressed current adalah (1) Memiliki driving voltage yang besar sehingga efektif digunakan pada struktur yang besar; (2) Kontrol tegangan dan arus lebih fleksibel; (3) Dapat diterapkan pada struktur tanpa coating dan lingkungan dengan resisvitas tinggi. Sedangkan, kelemahan dari metode ini adalah (1) Kemungkinan ada interaksi dengan struktur lain; (2) Sangat tergantung dengan keberadaan sumber arus dari luar; (3) Perlu ada maintenance dan inspeksi yang rutin dan rumit; (4) Gangguan pada anoda akan mempengaruhi kinerja sistem ini.
II.
PROTEKSI ANODA
Menjaga agar material tetap berada di rentangan anoda atau pasif. Proteksi anoda dapat menurunkan laju korosi.
Parameter proteksi anoda: 1. Rentang potensialdimana logam berada dikeadaan pasif 2. Rapat arus kritis 3. Flade potential
Berikut dalam tabel akan digambarkan perbedaan antara proteksi katoda dan anoda:
III.
PROPER DESIGN
Prinsip nya yaitu dengan mendesain agar kemungkinan terjadinya korosi menurun. Tahap dan cara pemanduan: 1. Hindari efek galvanik 2. Hindari sel aerasi dan celah 3. Hindari tempat terperangkapnya air 4. Hindari aliran fluida yang turbulen.
IV.
PELAPISAN (COATING)
Pelapisan (coating) berfungsi seperti “kosmetik” yang mencegah logam mengadakan kontak langsung dengan lingkungannya yang korosif sehingga dapat melindungi logam dari korosi. Prinsip Coating : Menghambat kontak antara logam/struktur dengan lingkungan, dengan cara melapisi permukaanlogam dengan material lain. Pelapisan dapat dilakukan dengan cara mencat-permukaan logam, wrapping permukaan logamdengan polimer, melapisi dengan logam, dll. Pada dasarnya pelapis dibagi menjadi dua: a.
Physical drying: proses pengeringan secara alami
b.
Chemical curing: proses pengeringan secara kimia yang prosesnya terbagi atas
reaksi dengan oksigen, reaksi antara komponen perekant serta zat pewarna dan pelarut, dan reaksi dengan karbondioksida dalam udara Pada pelapis terdapat jenis pelapis epoksi yang merupakan jenis polimer tipe termoset. Pelapis epoksi terdiri dari dua bagian yang pertama berisikan resin epoksi, pigmen dan beberapa pelarut, dan bagian kedua adalah kopolimer agen pengeras yang dapat berupa polyamine, amine product, dan polyadine.
V.
INHIBITOR
Inhibitor merupakan perlakuan kimia untuk perlindungan korosi pada bagian logam yang berhubungan langsung dengan lingkungan korosif dengan menambah zat penghalang korosi. Inhibitor ditambahkan dalam lingkungan dalam jumlah sedikit, yaitu dalam satuan ppm, yang umumnya 10-100 ppm. Prinsip
nya
adalah
mengurangi
tingkat
keagresifan
lingkungan/fluida
dengan
menambahkan senyawa kimia ke dalam fluida dalam jumlah kecil (10 – 80 ppm). Berdasarkan tipenya inhibitor dibagi menjadi: (1) Inhibitor Anodik; (2) Inhibitor Katodik; (3) Inhibitor Adsorbsi; VI.
PEMILIHAN MATERIAL
Dalam kontrol korosi, memilih logam atau paduan sedimikian sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar. Faktor-faktor yang sering diperhitungkan dalam proses pemilihan material antara lain:
1.
Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang mana pada deret galvanik berada pada daerah noble atau katodik.
2.
Persyaratan umur komponen
3.
Variasi sifat
4.
Perubahan karakteristik logam akibat proses pengerjaan atau selam terkena kondisi operasi tertentu Pemilihan material dipertimbangkan juga dalam perannya sebagai pelapis permukaan luar (coating) maupun sebagai pelapis permukaan dalam (lining).
