Korosi Pada Tangki

Nama : Adi Kunchoro NIM : 03111003045

Korosi Pada Tangki 1. Korosi Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam degradasi logam akibat reaksi redoks reaksi redoks antara

suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawasenyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, mengalami oksidasi, sedangkan sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia secara kimia atauelektrokimia atauelektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari prose sekstraksi logam dari bijih mineralnya. bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawabesi senyawabesi oksida atau besi atau besi sulfida, setelah sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan bajaatau bajaatau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida). Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya

lapisan

oksida,

karena

lapisan

oksida

dapat

menghalangi

beda potensial beda potensial terhadap elektroda terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida. 1.1. Proses Terjadinya Korosi Korosi atau pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan – bahan logam yang pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen. Contoh yang paling umum, yaitu kerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida. Dengan demikian, korosi menimbulkan banyak kerugian. Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi electron tersebut dengan laju yang sama : proses katodik


biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. Korosi besi realatif cepat terjadi dan berlangsung terus, sebab lapisan senyawa besi (III) oksida yang terjadi bersifat porous sehingga mudah ditembus oleh udara maupun air. Tetapi meskipun alumunium mempunyai potensial reduksi jauh lebih negatif ketimbang besi, namun proses korosi lanjut menjadi terhambatkarena hasil oksidasi Al2O3, yang melapisinya tidak bersifat porous sehingga melindungi logam yang dilapisi dari kontak dengan udara luar. 1.2. Dampak Dari Korosi Karatan adalah istilah yang diberikan masyarakat terhadap logam yang mengalami kerusakan berbentuk keropos. Sedangkan bagian logam yang rusak dan berwarna hitam kecoklatan pada baja disebut Karat. Secara teoritis karat adalah istilah yang diberikan terhadap satu jenis logam saja yaitu baja, sedangkan secara umum istilah karat lebih tepat disebut korosi. Korosi didefenisikan sebagai degradasi material (khususnya logam dan paduannya) atau sifatnya akibat berinteraksi dengan lingkungannya. Korosi merupakan proses atau reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah atau dihentikan sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya. Dilihat dari aspek elektrokimia, korosi merupakan proses terjadinya transfer elektron dari logam ke lingkungannya. Logam berlaku sebagai sel yang memberikan elektron (anoda) dan lingkungannya sebagai penerima elektron (katoda). Reaksi yang terjadi pada logam yang mengalami korosi adalah reaksi oksidasi, dimana atom-atom logam larut kelingkungannya menjadi ion-ion dengan melepaskan elektron pada logam tersebut. Sedangkan dari katoda terjadi reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati logam dan menangkap elektronelektron yang tertinggal pada logam. Dampak yang ditimbulkan korosi sungguh luar biasa. Berdasarkan pengalaman pada tahun-tahun sebelumnya, Amerika Serikat mengalokasikan biaya pengendalian korosi sebesar 80 hingga 126 milyar dollar per tahun. Di


Indonesia, dua puluh tahun lalu saja biaya yang ditimbulkan akibat korosi dalam bidang indusri mencapai 5 trilyun rupiah. Nilai tersebut memberi gambaran kepada kita betapa besarnya dampak yang ditimbulkan korosi dan nilai ini semakin meningkat setiap tahunnya karena belum terlaksananya pengendalian korosi secara baik bidang indusri. Dampak yang ditimbulkan korosi dapat berupa kerugian langsung dan kerugian tidak langsung. Kerugian langsung adalah berupa terjadinya kerusakan pada peralatan, permesinan atau stuktur bangunan. Sedangkan kerugian tidak langsung berupa terhentinya aktifitas produksi karena terjadinya penggantian peralatan yang rusak akibat korosi, terjadinya kehilangan produk akibat adanya kerusakan pada kontainer, tanki bahan bakar atau jaringan pemipaan air bersih atau minyak mentah, terakumulasinya produk korosi pada alat penukar panas dan jaringan pemipaannya akan menurunkan efisiensi perpindahan panasnya, dan lain sebagainya. 2. Tangki

Tangki merupakan tempat penampungan atau penyimpanan suatu bahan. Tangki terdir dari beberapa macam yaitu: a)

Tangki bahan bakar Tangki bahan bakar berfungsi untuk menampung bahan bakar yang

diperlukan selama perjalanan. Bahan tangki bahan bakar antara lain plat, almunium, plastik. Tangki sepeda motor sport terletak didepan jok, dibuat menarik karena selain sebagai tangki juga sebagai asessoris sehingga desain menyatu dengan bodi kendaraan. Tangki sepeda motor cub diletakkan dibawah jok sehingga bentuk bukan pertimbangan utama . b)

Tangki Air Merupakan tangki untuk menampung air baku maupun air product hasil

olahan filter atau mesin filter RO. Ditinjau dari bahan pembuatnya ada 3 jenis tangki air yaitu dari bahan plastik PE (poly Etilene), dari bahan stainless steel dan dari bahan fiber.Tangki yang terbuat dari bahan plastik PE (poly Etilene) bagian dalamnya dilengkapi dengan lapisan anti lumut sehingga menjaga kualitas air yang disimpan didalamnya. Tangki jenis seperti ini banyak sekali digunakan di dunia air isi ulang, AMDK, perumahan, apartemen, maupun di industri terutama


digunakan untuk penampungan air baku sebelum melalui suatu proses pengolahan air. Tangki ini tidak dapat digunakan untuk menampung cairan minyak, oli atau cairan kimia karena akan merusak kondisi fisik dari tangki itu sendiri. Jenis yang kedua adalah dari bahan stainless steel. Tangki jenis seperti ini banyak sekali digunakan di dunia air isi ulang, AMDK, perumahan, apartemen, maupun di industri terutama digunakan untuk penampungan air produk sesudah melalui suatu proses pengolahan air. Tangki jenis ini juga tidak dapat digunakan untuk menampung cairan minyak, oli atau cairan kimia karena akan merusak kondisi fisik dari tangki itu sendiri. Jenis yang ketiga adalah dari bahan fiber, Tangki jenis seperti ini banyak sekali digunakan di dunia air isi ulang, AMDK, perumahan, apartemen, maupun di industri terutama digunakan untuk penampungan air baku atau air bersih. c)

Tangki Kimia Tangki kimia / chemichal tank adalah tangki untuk menampung bahan-bahan

kimia. Tangki kimia memiliki struktur yang berbeda pada tangki-tangki biasa, karena tangki kimia dibuat lebih tebal dengan bahan baku khusus kimia, sehingga tanki bisa bertahan lama dalam menampung bahan kimia. 3. Korosi Yang Terjadi Pada Tangki 3.1.

Korosi Mikrobiologi (Biokorosi) Ketika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air

stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut. Sehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salah satu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertas pulp. Selama tahun 1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut. Baja banyak digunakan untuk membuat paku, kawat las, ram kawat, beton bertulang, penyangga tangki-tangki, rak, pagar , pipa-pipa minyak, tangki-tangki


air, pipa-pipa gas dan tangki gas. Baja seperti halnya besi bila berada dalam lingkungan yang korosif maka akan larut atau mengalami korosi. Mikroba merupakan suatu mikroorganisme 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 protozoa. Korosi ini bertanggung jawab 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 bentuk lapisan tipis atau biodeposit. Lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan lapisan tipis saat 2-4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan. Lapisan film berupa biodeposit biasanya membentuk diameter beberapa centimeter di permukaan, namun terekspos sedikit di permukaan sehingga dapat meyebabkan korosi lokal. Organisme di dalam lapisan deposit mempunyai efek besar dalam kimia di lingkungan antara permukaan logam/film atau logam/deposit tanpa melihat

efek

dari

sifat

bulk

electrolyte.

Mikroorganisme

dikategorikan

berdasarkan kadar oksigen yaitu : 1.

Jenis anaerob, berkembang biak pada kondisi tidak adanya oksigen.

2.

Jenis Aerob, berkembang biak pada kondisi kaya oksigen.

3.

Jenis anaerob fakultatif, berkembang biak pada dua kondisi.

4.

Mikroaerofil, berkembang biak menggunakan sedikit oksigen

Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri. Jenis- jenis bakteri yang berkembang yaitu : a)

Bakteri reduksi sulfat Bakteri ini merupakan bakteri jenis anaerob membutuhkan lingkungan bebas

oksigen atau lingkungan reduksi, bakteri ini bersirkulasi di dalam air aerasi termasuk larutan klorin dan oksidiser lainnya, hingga mencapai kondisi ideal


untuk mendukung metabolisme. Bakteri ini tumbuh pada oksigen rendah. Bakteri ini tumbuh pada daerah- daerah kanal, pelabuhan, daerah air tenang tergantung pada lingkungannya. Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadar H 2S atau Besi sulfida. Tidak adanya sulfat, beberapa turunan dapat berfungsi sebagai fermenter menggunakan campuran organik seperti pyruvnate untuk memproduksi asetat, hidrogen dan CO 2, banyak bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang mengkonsumsi hidrogen. b)

Bakteri oksidasi sulfur-sulfida Bakteri jenis ini merupakan bakteri aerob yang mendapatkan energi dari

oksidasi sulfit atau sulfur. Bebarapa tipe bakteri aerob dapat teroksidasi sulfur menjadi asam sulfurik dan nilai pH menjadi 1. Bakteri Thiobaccilus umumnya ditemukan di deposit mineral dan menyebabkan drainase tambang menjadi asam. c)

Bakteri besi mangan oksida Bakteri memperoleh energi dari oksidasi Fe2+ atau Fe3+ dimana deposit

berhubungan dengan bakteri korosi. Bakteri ini hampir selalu ditemukan di Tubercle (gundukan Hemispherikal berlainan ) di atas lubang pit pada permukaan baja. Umumnya oksidaser besi ditemukan di lingkungan dengan filamen yang panjang. Masalah biokorosi di dalam suatu sistem lingkungan mempunyai beberapa variabel-variabel yaitu : a. Temperatur, umumnya kenaikan suhu dapat meningkatkan laju korosi tergantung karakteristik mikroorganisme yang mempunyai suhu optimum untuk tumbuh yang berlainan. b. Kecepatan alir, jika kecepatan alir biofilm rendah akan mudah terganggu sedangkan kecepatan alir tinggi menyebabkan lapisan lebih tipis dan padat. c. pH,

umumnya

pH

bulk

air

dapat

mempengaruhi

metabolisme

mikroorganisme. d. Kadar Oksigen, banyak bakteri membutuhkan O 2 untuk tumbuh, namun pada Organisme fakultatif jika O2 berkurang maka dengan cepat bakteri ini mengubah metabolismenya menjadi bakteri anaerob.


e. Kebersihan, dimaksud air yang kadar endapan padatan rendah, padatan ini menciptakan keadaan di permukaan untuk tumbuhnya aktifitas mikroba. Pada korosi bakteri secara umum merupakan gabungan dan pengembangan sel diferensial oksigen, konsentrasi klorida dibawah deposit sulfida, larutan produk korosi dan depolarisasi katodik lapisan proteksi hidrogen. Biofilm bakteri merupakan agen dari proses inisiasi dan propagasi pertumbuhan korosi bakteri terlihat pada Gambar 1, sehingga korosi mikroba tidak terjadi dengan absennya biofilm. Biofilm menyediakan kondisi kondisi local lingkungan misalnya pH yang rendah,

sel

difrensial

oksigen

untuk

inisiasi

atau

propagasi

aktifitas

korosi.Pengendalian korosi biasanya merupakan serangkaian pekerjaan yang terpadu, antara lain: Perancangan geometris alat atau benda kerja, Pemilihan bahan yang sesuai dengan lingkungan, Pelapisan dengan bahan lain lain untuk mengisolasi bahan dari lingkungan, atau coating , dan Pemberian bahan kimia pada media mengalir yang dapat menghambat korosi, atau Inhibisi. 3.2. Korosi Celah Korosi celah adalah Tindakan korosi lokal dgn perubahan yang tinggi pada lubang sempit yang disebabkan adanya perbedaan penambahan oksigen dengan konsentrasi oksigen dalam celah lebih rendah sehingga sulit bagi oksigen untuk menembus lubang kecil. Korosi ini, disebabkan oleh adanya sejumlah kecil larutan yang terstagnasi (diam) karena adanya hole, gasket. Sambungan penyebab timbulnya celah, sehingga korosi ini sering juga disebut korosi deposit, korosi retakan, korosi packing dll. 3.2.1. Poses Terjadinya Korosi celah Pada karat/korosi celah, terjadi tidak secara langsung tapi melalui beberapa tahapan dan langkah. Adapun langkah – langkah yang terjadi pada karat/korosi celah adalah sebagai berikut : a)

Mula-mula, elektrolit diandaikan mempunyai komposisi seragam. Korosi terjadi secara perlahan di seluruh permukaan logam yang terbuka, baik di dalam maupun di luar celah.Dengan kondisi demikian, pembangkitan ion-ion logam positif diimbangi secara elektrostatik oleh pembentukan ion-ion hidroksil negatif.


b)

Pengambilan oksigen yang terlarut menyebabkan lebih banyak lagi difusi oksigen dari permukaan-permukaan elektrolit yang kontak langsung dengan atmosfer. Oksigen di permukaan logam yang berhadapan dengan sebagian besar elektrolit lebih mudah dikonsumsi ketimbang terdapat di dalam celah. Di dalam celah, kekurangan oksigen menghalangi proses katodik sehingga pembangkitan ion-ion hidroksil yang negatif dari tempat yang terkurung itu juga berkurang.

c)

Produksi ion-ion positif yang berlebihan dalam celah menyebabkan ion-ion negatif dari elektrolit di luar celah terdifusi ke dalam celah untuk mempertahankan keadaan dengan energi potensial yang minimum. Dengan hadirnya klorida, agaknya terbentuklah ion-ion kompleks antyara klorida, ion-ion logam dan molekul-molekul air. Para ahli yakin bahwa ion-ion itu mengalami hidrolisis (reaksi dengan air), yang menghasilkan produk korosi, dan lebih penting lagi, ion-ion hidrogen yang mengurangi pH. Kehadiran klorida

diketahui

mendorong

terjadinya

pH-pH

rendah

karena

kecendrungannya yang sangat rendah untuk bergabung dengan ion-ion hidrogen dalam air. 3.2.2. Mencegah Korosi Celah Pada Tangki Desain alat harus dibuat sedemikian rupa sehingga tidak terbentuk jebakan elektrolit. a)

Atap tangki harus dibuat licin dan memberikan kemiringan untuk menjamin lancarnya aliran air hujan di atas atap sehingga tidak terbentuk jebakan elektrolit di atas atap. Untuk itu atap sebaiknya dibuat berbentuk kerucut atau bagian bola atau elips.

b)

Demikian

pula

aliran

pengeluaran

harus

dibuat

lancar

dan

tidak

memungkinkan terjadinya sisa (residu) cairan yang terjebak dalam tangki ketika tangki dikosongkan. Untuk itu maka kran pengeluaran harus diletakkan di bagian terbawah dari tangki. Selain itu, bagian terbawah tangki harus dibuat licin dan berbentuk seperti kerucut terbalik ataupun seperti bagian elips atau bola.


c)

Desain tidak boleh membentuk celah-celah yang memungkinkan terjebaknya elektrolit sehingga menimbulkan korosi celah (crevice corrosion). Untuk itu maka tangki-tangki didirikan di atas kaki-kaki penyangga berbentuk rangka demi menghindari terjadinya crevice corrosion di bagian tangki yang menempel ke lantai.

d)

Hubungan secara kelingan sebaiknya dihindari. Sedapat mungkin digunakan sambungan las untuk menghindari terbentuknya crevice antara sambungan tsb.

Korosi Pada Tangki

Recommend Documents