KAJIAN PROTEKSI KATODIK (CATHODIC PROTECTION) PADA
JARINGAN PIPA TRANSFER RWI (RIVER WATER INTAKE) DI
PT. PIM (PUPUK ISKANDAR MUDA)
Rizki Fahmi1, Jufriadi2, Fakhriza2 1Mahasiswa D-IV Teknologi Rekayasa Manufaktur 2
Dosen Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe Jl. Banda Aceh-Medan Km.280 Buketrata
Email: rizkifahmi28@yahoo.com
Abstrak
Jaringan pipa digunakan sebagai alat distribusi berbagai kebutuhan industri salah satunya adalah air untuk memenuhi kebutuhan pabrik dan komplek perumahan.Kebutuhan air ini disalurkan melalui pipa baja dari sungai yang terletak
±24 km dari lokasi pabrik yaitu di sungai Peusangan (Kabupaten Bireuen). Penelitian dengan judul “ Kajian Proteksi
Katodik (Cathodic Protection) Pada Jaringan Transfer RWI (River Water Intake) di PT. Pupuk Iskandar Muda (PIM), bertujuan untuk mengetahui tingkat korosifitas yang terjadi pada tiap-tiaptest boxpada masing-masing desa dan mendapatkan hasil yang dijadikan referensi untuk melakukan kegiatan maintenance pada jaringan pipa air baku.Prosedur peneletian yang dilakukan adalah dengan mengukur nilai potensial dan resistivitas tanah pada objek pipa RWI PT. PIM. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan terdapat lokasitest boxyang tingkat korosifitasnya tinggi yaitu pada lokasi Desa Pinto Makmur dengan nilai potensial -850 mV, dan nilai resistivitas tanah 235,22
Ω .cm, dengan itu maka perlu pemantauan secara rutin pada lokasi ini dikarenakan kemungkinan besar terjadi korosi yang parah dan dikhawatirkan terjadi kegagalan pada pipa yang akan menyebabkan kerugian bagi perusahaan maupun keresahan masyarakat setempat.
Kata Kunci:Cathodic Protection, Korosi, Potensial, Resistivitas Tanah
1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang
Pipa merupakan teknologi dalam mengalirkan fluida seperti minyak, gas atau air dalam jumlah yang sangat besar dan jarak yang jauh melalui laut dan daerah tertentu[1]. Dalam dunia industri minyak dan gas, penggunaan jaringan pipa merupakan salah satu elemen yang memegang peranan penting yaitu sebagai rantai produksi.Jaringan pipa digunakan sebagai alat distribusi berbagai kebutuhan industri salah satunya adalah air untuk memenuhi kebutuhan pabrik dan komplek perumahan.Kebutuhan air ini disalurkan melalui pipa baja dari sungai yang terletak ±24 km dari lokasi pabrik yaitu di sungai Peusangan (Kabupaten Bireuen). Pada saat pembangunannya, pipa tersebut telah dilindungi dari korosi dengan sistem proteksi katodik. Jalur pipa bawah tanah ini telah menjalankan fungsinya selama lebih dari 30 tahun[2]. Menurut Dr. Ir Achmad Sulaiman cathodic protection merupakan teknik pengendalian korosi dengan jalan
1.2 Tujuan Khusus
Adapun tujuan khusus dar ini adalah sebagai berikut: 1. Melakukan evaluasi terhadap
A-106 penyalur air baku RWI 2. Mengukur nilai potensial koros
ASTM A-106, dan resitivitas tanah di sekeliling pipa. 3. Pengaruh perbandingan res
nilai potensial.
4. Menjelaskan perbandingan ac nilai potensial yang di a cathodic protection.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah penelitian ini adalah sebagai berik 1. Pengukuran potensial korosi,
dana pH tanah dilakukan dise RWI dari Krueng Peusangan Geukuh, namun hanya di fok Test Box pada lokasi padat pe terjadinya kegagalan pipa. 2. Pembahasan hanya dititik
pengukuran nilai potensial tanah.
3. Data laju korosi tidak dapa pipa transfer RWI ini te permukaan tanah
2. Metode Penelitian
2.1 Tempat Dan Waktu Penelit Penelitian ini dilakukan pada Water Intake (RWI) milik PT Muda (PIM).
2.2 Objek Pengukuran
Adapun objek pengukura resistivitas tanah dapat dilihat pada
ari penulisan skripsi ap pipa baja ASTM WI-PT.PIM
orosi pada pipa baja tas tanah beserta pH resistivitas terhadap actual dan design aplikasikan dalam
h dalam melakukan berikut:
si, resistivitas tanah, isepanjang jalur pipa an sampai ke Krueng okuskan pada 6 titik penduduk dan rawan tik beratkan pada ial dan resistivitas pat dihitung karena terletak di bawah
litian
pada objek pipa River PT. Pupuk Iskandar
uran potensial dan pada gambar 1.
Gambar 1Tes Untuk pengukuran pot test box, sedangkan untuk pe tanah di sekitarantest boxpada 2.3 Alat Ukur Yang Penelitian
alat yang digunaka potensial resistivitas tanah, da sebagai berikut:
1. Alat ukur potensial
(a)
Gambar 2. (a) elektroda r (b) digital potensial m pada saat pengukuran pot alat elektroda reference Cu/ potensial meter seperti pada ga
2. Alat ukur resistivitas tanah
Gambar 4.Soil resis Test Box
potensial langsung pada pengukuran resistivitas
ada tiap-tiap desa. Digunakan Dalam
kan untuk mengukur , dan pH tanah adalah
(b)
oda reference Cu/CuSO4 l meter
n potensial memerlukan Cu/CuSO4 dan digital
gambar 2.
h
alat ukur yang digunaka (soil resistivity meter) seperti sebagai sumber arus untuk menguk nilai resistivitas tanah.
2.4 Prosedur Penelitian 2.4.1 pengukuran potensial
Pengukuran potensial di menggunakan elektroda standa digital multimeter.Elektroda ditempelkan ke permukaan tanah maka perlu dibasahi secukupny elektroda reference dihubungk negatif (hitam) dari digital multi di set pada posisi DC Voltmete kabel dari terminal positif (merah salah satu terminal pada Test Sta melakukan pengukuran potensi standar NACE RP 0169-92 da kondisi proteksi baja, dapat di tabel 1.
Tabel 1. Kondisi proteksi baja [3]
2.4.2 Pengukuran Resistivitas T Pengukuran resistivita dilakukan dengan cara yaitu peng pada tanah (insitu) dengan metode (Lampiran 6). Nilai yang dihas resistivitas tanah tersebut (ohm resistivitas tanah sacara lang (insitu) seperti dijelaskan sebagai 1. Pin ditancapkan dengan jarak a
1).
2. kabel C1, C2, P1, dan P2, di a resistivitas disambungkan deng 3. Tombol pengukuran
mendapatkan niai peng pengukuran di layar penguk tahanan tanah (R) sehingg melalui persamaan wenner unt nilai resistivitas (ρ) .
4. Setelah dilakukan pengukuran maka dilanjutkan dengan peng 4m dan 5m dengan jarak antar
ρ
unakan adalah megger rti pada gambar 4, ngukur dan membaca
l dilakukan dengan ndar Cu/Cu dan
oda Cu/Cu
ah (bila tanah kering upnya) dan kabel bungkan ke terminal ultimeter. Multimeter eter, dan selanjutnya rah) dihubungkan ke Station Box. Penulis nsial mengacu pada dan sesuai dengan dilihat seperti pada
[3].
as Tanah
itas tanah dapat pengukuran langsung etode empat terminal asilkan adalah nilai ohm.cm). Pengukuran angsung dilapangan gai berikut:
ak antar pin 1m (a = i alat pengukur n dengan tiang pin.
ditekan untuk engukuran. Nilai ngukur adalah nilai gga harus dihitung untuk mendapatkan uran dengan jarak 1m pengukuran 2m, 3m, ntar probe.
perumusan nilai resistivitas tana
Keterangan:
ρ = Resistivitas tanah (ohm-ce A = Jarak antar pin (cm) R = Tahanan tanah yang terba
pengukuran (ohms.cm) pada saat pengukura dapat diketahui tingkat kor nilai dari resistivitas tanah s sebagai berikut:
Tabel 2. Tingkat korosifitas be tanah [4].
2.5 Diagram Alir Penelitian
Gambar 5. Diagram a
tanah, yaitu:
ρ -centimeters)
baca pada layar
uran resistivitas tanah korosifitas berdasarkan h seperti pada Tabel 2.
berdasarkan resistivitas
an
3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Data Potensial
Gambar 6.Diagram nilai potensia masing Desa
Tabel 3. Tingkat potensial pada 3.2 Data Resistivitas Tanah a. Pengukuran dengan jarak elekt kedalaman elektroda 3 inch dapat gambar 7.
Gambar 7 . Pengukuran dengan j feet dan kedalaman elektr b. Pengukuran dengan jarak elekt kedalaman elektroda 6 inch dapat gambar 8.
nsial disetiap masing-sa
pada tiap lokasi desa
ektroda 5 feet dan pat dilihat pada
an jarak elektroda 5 ktroda 3 inch. ektroda 10 feet dan
pat dilihat pada
Gambar 8. Pengukuran denga feet dan kedalaman ele c. Pengukuran dengan jarak el kedalaman elektroda 9 inch da gambar 9.
Gambar 9. Pengukuran denga feet dan kedalaman ele d. Pengukuran dengan jarak el kedalaman elektroda 12 inch da gambar 10.
Gambar 10. Pengukuran deng feet dan kedalaman elek
Dari hasil pengukura rata-rata pada tiap-tiap desa dan grafik adalah sebagai berik
ngan jarak elektroda 10 n elektroda 6 inch.
elektroda 15 feet dan dapat dilihat pada
ngan jarak elektroda 15 n elektroda 9 inch.
elektroda 20 feet dan h dapat dilihat pada
Gambar 11.Grafik nilai rata-rata disetiap masing masing Dengan berpanduan da pada Desa Geurugok yang me yang paling besar merupakan korosif.Sedangkan untuk tanah Pinto Makmur yang memiliki r merupakan tanah yang sangat k pada gambar 11.
Secara teoritis diketahui nilai resistivitas di pengaruhi ole air atau kelembaban dari tanah da seperti Cad an Mg yang terkandung Daerah dengan kelembaban menyebabkan nilai resistivitas ta kecil sehingga akan menyebabka tingkat korosifitas yang tinggi. Fung daerah yang memiliki kelemba adalah sebagai media elektrolit te arus. Dengan jumlah air yang semakin banyak pula arus yang media elektrolit sehingga koros cepat terjadi.
Namun resistivitas tida berdasarkan faktor kandungan a saja. Ada beberapa faktor lain ya nilai resistivitas suatu tanah seper tanah dan aktifitas mikrobiolog Untuk jenis tanah sendiri berdasarkan kemampuannya meng 3.3 Perbandingan Actual dan D
Nilai Potensial
penelitian tingkat potensial ter lokasi Desa Geurugok dan yang
dari literatur, tanah memiliki resistivitas n tanah yang tidak h pada lokasi Desa i resistivitas terkecil t korosifdapat dilihat hui bahwa penurunan oleh kandungan uap h dan mineral-mineral andung dalam tanah. ban yang tinggi tanah akan semakin bkan tanah memiliki . Fungsi uap air pada baban yang tinggi t tempat mengalirkan ang banyak, maka ng mengalir melalui orosi akan semakin tidak hanya dilihat n air di dalam tanah n yang mempengaruhi perti pH, aerasi, jenis ogi di dalam tanah. ndiri dikelompokkan
engalirkan air.
dan Design Terhadap
Hasil tertinggi yaitu pada yang terendah yaitu
Desa Pinto Makmur, menur proteksi baja Desa Geurug potensial -1317 mV sudah proteksi baja yaitu over prot pada test box 10 dikhawatir akan rusak karena sudah ov menurut yang terjadi di lapa dengan potensial -1317 mV m karenakan anoda yang diguna ICCP PT.PIM masih bagus. yang peneliti lakukan pada m RWI PT. PIM saat pengecek sudah over proteksi pada tia akan dilakukan pengujian ul bulan kedepan.
tindakan yang dilakukan pada melebihi standard (over protek arus proteksi sampai tercapai diinginkan, untuk menghitung yang diperlukan harus me berikut:
Luas area proteksi (A) = 8.200 m Coating breakdown( ) = 20 Current DensityPipa ( ) = 15 m
Dari perhitungan dia
yang di proteksi memerlukan 1,92 mA
untuk tiap lokasi test box
1,92 mA untuk di aliri ke a dapat dilihat pada tabel 4, pa protection arus 1,92 mA di supply, pada power suppl
(−) dan (+) , arus (−) meng
nurut standard kondisi urugok memiliki nilai dah melebihi standard roteksi, menurut desain atirkan kondisi coating over proteksi, apabila pangan (actual) bahwa masih baik-baik saja di igunakan pada sistem us. Menurut wawancara menejer inspeksi pipa cekan apabila diketahui tiap-tiap test box maka ulang sekitar 3 atau 4
Sebagai da potensial yang sudah oteksi) yaitu mengurangi ai potensial korosi yang ung berapa arus proteksi memasukkan data-data box memerlukan arus
1,92 mA area yang di proteksi
, pada sistem cathodic
1,92 mA dialirkan dari power
upply terdapat kabel
arus (+) mengalir ke anoda, j 1,92 mA
berada pada out power supply, out ini dinamakan arus proteksi, dan dinamakan potensial proteksi. Cathodic Protection adalah ar power supply dari power suppl
(+) dan (−), kabel(+) mengal dan kabel (−)itu di koneksikan k Tabel 4. Arus yang diutuhkan unt
Berdasarkan luas area proteksi power supply me
1,92 mAuntuk dialiri ke pipa R saat pengukuran potensial, Des Desa Teupi Siren memiliki tingk melebihi standard kondisi pro tindakan yang harus dilakukan a arus proteksi sampai tercapai pot diinginkan.
3.4 Pengaruh Resistivitas Tanah T Potensial
Berdasarkan hokum Ohm potensial, arus dan hambatan persamaan berikut:
Dengan begitu, jika aru maka dengan besarnya hambatan lurus dengan potensial. Jadi de konstan, hambatan yang besar a potensial yang besar pula begit dengan hambatan yang kecil pote terukur akan kecil juga.
Dari pengukuran yang penelitian ini, rangkaian bisa di tertutup sebab tidak ada arus dar pada rangkaian tersebut. Arus elektroda standar adalah konstan hanya berasal dari elektroda st rangkaian tersebut bertindak se juga berasal dari arus yang multimeter yang digunakan.
E = I x R
(+) , jadi arus 1,92 mA
, output power supply dan yang di test box i. Jadi prinsip dari arus dialirkan dari supply ada kabel ngkat potensial yang proteksi baja, maka n adalah mengurangi potensial korosi yang
anah Terhadap Nilai
hm, hubungan antara tan diberikan pada
arus dibuat konstan tan akan berbanding dengan arus yang r akan menghasilkan gitu pula sebaliknya potensial Korosi yang ng dilakukan pada dikatakan rangkaian dari luar yang masuk us yang keluar dari tan sebab suplai arus standar yang pada sebagai katoda dan ng dihasilkan dari
Dari standar NACE proteksi katodik, potensial log diproteksi minimal -850mV potensial yang masih dibolehk ketika proteksi katodik dibe 100mV saat proteksi katodik t
Gambar 12. Grafik perbanding terhadap nilai potens
Jika data potensial baj masing-masing lokasi Desa dapat diketahui bahwa De Teupin Siren, dan Desa Pa potensial yang paling tinggi dari potensial yang terukur di Desa Paloh Raya, Desa Pulo Pinto Makmur. Resistivitas berbanding lurus dengan potens pada Desa Paloh Lada yaitu ni dihasilkan tidak berbanding potensialnya dapat dilihat pada resistivitas tanah Desa Geur Siren, dan Desa Paloh Lada l lokasi Desa Paloh Raya, Desa Desa Pinto Makmur. Walaup Desa Pulo Rungkom, Desa Pa Pinto Makmur lebih renda potensial tersebut masih katagori terproteksi, namun sa minimum proteksi katodik yai
Lokasi Desa Pinto lokasi dimana tanahnya memi kecil dari pada lokasi lainny begitu daerah ini merupakan paling korosif dibandingkan de pada lokasi ini, besar potensi
(+) 1,92 mA
(+) dan (−) (+)
−)
1,92 mA
CE RP0169-92, untuk logam baja yang akan V dengan pengurangan lehkan adalah -300mV diberikan dan maksimal
k terhenti.
ingan resistivitas tanah tensial korosi
baja dan resistivitas dari sa digabungkan, maka Desa Geurugok, Desa Paloh Lada memiliki gi atau lebih (negative) ur di tanah pada lokasi ulo Rungkom, dan Desa as tanah yang diukur potensial tersebut, kecuali tu nilai resistivitas yang ng lurus dengan nilai pada gambar 12, dimana eurugok, Desa Teupin da lebih besar dari pada esa Pulo Rungkom, dan laupun nilai potensial Paloh Lada, dan Desa ndah tetapi nilai nilai h tergolong kedalam un sangat mendekati batas
yaitu -850 mV.
merupakan potensial rendah dibandingkan dengan lokasi Desa Geurugok, Desa Teupin Siren, Desa Paloh Raya, desa Pulo Rungkom, dan Desa Paloh Lada. Hal ini sesuai dengan konsep hukum Ohm yang telah dijelaskan sebelumnya dimana ketika arus konstan maka dengan hambatan yang kecil potensial yang terukur juga akan semakin kecil. Namun yang terjadi di lapangan tidak demikian, jadi potensial yang terukur pada Desa Paloh Lada agak kecil yaitu -884 mV, namun nilai resistivitas yang dihasilkan besar, hal ini bisa terjadi karena pada saat pengukuran resistivitas tanah dilakukan, pin pengukur mengenai batu yang membuat nilai resistivitasnya besar sehingga tidak sesuai dengan potensial baja pada tanah lokasi desa tersebut. 4. Kesimpulan
Dari pengukuran dan pembahasan diperoleh beberapa nilai potensial, resistivitas, dan pH tanah yang dilakukan pada 6 (enam) lokasi yang berbeda pada 1 (satu)test box untuk masing-masing desa, yang dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Desa yang tidak terkorosif adalah Desa Geurugok dan desa yang memiliki tingkat korosif yang tinggi adalah Desa Pinto Makmur.
2. Kondisi lokasi Desa Geurogok memiliki nilai potensial , resistivitas, dan pH yang paling tinggi yaitu dengan potensial -1317 mV dan resistivitas 16.679,37 Ω ∙ cm, dengan kondisi ini Desa Geurugok tidak terkorosif, sedangkan untuk kondisi lokasi Desa Pinto Makmur memiliki nilai potensial, resistivitas, dan pH yang rendah yaitu nilai potensial -857 mV dan resistivitas 235,22 Ω ∙ cm, dengan kondisi ini Desa Pinto Makmur sangat korosif.
3. Hambatan yang besar akan menghasilkan potensial yang besar pula begitu pula sebaliknya dengan hambatan yang kecil potensial Korosi yang terukur akan kecil juga. 4. Potensial cenderung tinggi dikarenakan
polarisasi anoda ke pipa yang diproteksi masih sangat bagus, sekecilpun arus yang diberikan dikarenakan anoda terhubung ke pipa , maka arus yang dihasilkan pada potensial tetap tinggi, karena arus dari sistem proteksi masih tinggi.
5. Saran
Untuk mengurangi kecepatan laju korosi untuk test box 18 yaitu pada Desa Pinto Makmur
sebaiknya dilakukan inspeksi korosi pada jaringan pipa transfer RWI minimal 3 bulan sekali. Hal ini untuk mencegah terjadinya kejadian yang tidak diinginkan karena kemungkinan terjadi perubahan nilai potensial,resistivitas,maupun pH, yang mengakibatkan terjadinya kenaikan laju korosi yang tidak diprediksi untuk pipa diatas tanah yang menurut pemantauan lapangan terlihat terjadi kerusakan coating, diharapkan setiap kerusakan coating harus di tangani secepat mungkin agar objek pipa tidak mudah terserang korosi.
6 Daftar Pustaka
[1] Fadlan wibowo,2015, Kajian Resiko Pipa Gas Transmisi PT. Pertamina Studi Kasus Simpang KM32- Palembang, jurnal teknik sipil dan lingkungan vol.3 no.1, maret 2015 [2] Anonymous, 1988, sejarah PT. Pupuk Iskandar
Muda, Lhokseumawe.
[3] Dr. Ir. Bambang Widyanto, dan Dr. Ir. AchmadSulaiman, Cathodic Protection Level 1, Bandung, 2014.
