BAB II LANDASAN TEORI

1

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. TANGKI AMONIA Tanki Amonia yang ada di PT. Monagro Kimia terbuat dari baja karbon jenis SA. 516 GRADE 70. Peralatan ini digunakan untuk menampung jenis bahan kimia amonia cair yang digunakan sebagai bahan baku untuk membuat herbisida. Tanki ini dibuat pada tahun 1997, oleh PT. Prakarsa Langgeng Maju Bersama dengan tekanan kerja maksimum 10 kg/cm2. Tanki ini berbentuk silinder horisontal, dengan standart yang dipakai ASME VIII Div.1 yang mempunyai ketebalan minimum untuk shell 16 mm, heads 19.1 mm dan dengan corrosion allowance 3,2 mm. Dengan material seperti itu kemungkinan terjadinya proses korosi lebih besar. Untuk itu perlu diadakan inspeksi secara berkala. Adapun alat yang dipakai untuk mengecek korosi bisa dengan ultrasonic thickness gauge, magnetic, penetrant, ataupun radiographi. Ultrasonic Thickness Gauge digunakan untuk mengukur ketebalan material menggunakan gelombang ultrasonik. Pengukuran ketebalan sering dilakukan pada sistem pemipaan dan tangki di dalam suatu plant, khususnya bagian-bagian yang mengalami abrasi atau korosi erosi. Laju penipisan dengan mekanisme abrasi sangat dipengaruhi oleh jenis aliran, kecepatan alir, temperatur dan jenis material.

2.2. CORROSION ALLOWANCE Corrosion

Allowance

dalam

desain

Tanki

dimaksudkan

untuk

mengantisipasi tingkat keamanan suatu alat agar tetap handal saat beroperasi. Intinya tanpa diberi corrosion allowance pun suatu alat tetap aman saat dipakai karena adanya gaya atau beban yang bekerja masih di bawah nilai yield stress material yang digunakan namun dengan kondisi tidak terjadi aliran fluida yang

http://digilib.mercubuana.ac.id/

2

erosif. Kalau kondisi operasinya melibatkan kondisi fluida yang erosif maka tidak mungkin CA=0, terlepas dari apakah fluidanya bersifat asam atau basa. Dengan mengetahui laju korosi dari sebuah tanki secara umum, diharapkan perusahaan dapat mengantisipasi berapa lama tangki tersebut bisa dipakai. Dalam perancangannya perhitungan ketebalan sangat diperlukan untuk mengetahui Corrosion Allowancenya. Kemudian menentukan ketebalan dinding, head dan bottom yang memenuhi persyaratan mekanis, seperti tekanan, suhu dan berat peralatan, ketebalannya. Contoh: Sebuah dinding tangki diperlukan ketebalan dinding 5 mm untuk pertimbangan mekanis. Perancang telah menetapkan bahwa laju korosi akan 0,4 mm per tahun dan umur yang diharapkan dari tangki akan 10 tahun. Corrosion Allowance total laju korosi per tahun adalah 0,4 mm x 10 tahun = 4 mm. Corrosion Allowance nya dua kali lipat menjadi 8 mm sebagai pertimbangan keselamatan. ( 20 )

2.3. AMONIA (NH4OH) Amonia adalah gas yang tidak berwarna dengan bau menyengat dan dapat menyebabkan iritasi. Gas yang sangat korsif. Gas ini juga dapat mengakibatkan iritasi yang parah, terbakarnya jaringan yang terpapar seperti kulit dan mata. Bila terhirup dapat merusak paru-paru, menyebabkan pembengkakan dan tertahannya cairan (edema) serta peradangan paru-paru akibat bahan kimia dan dapat menyebabkan kanker. Bersifat agak dapat terbakar, isi bertekanan. Simpan dan gunakan pada suhu dibawwah 125°F. Amonia cair yang dipakai di PT Monagro Kimia merupakan larutan Amonia 25% ( Amonia Hidroksida ), sifatnya basa. Komposisinya Amonia 25% dan air 75%. Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH 3. Biasanya senyawa ini di dapati berupa gas dengan bau tajam yang khas. Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, namun amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan


3

Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan amonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volume, atau 8 jam untuk 25 ppm volume. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di Amerika Serikat diatur sebagai gas tak mudah terbakar, namun amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500 galon atau 13.248 liter harus disertai surat izin. Amonia umumnya bersifat basa , namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah. Amonia diproduksi dengan mereaksikan gas Hydrogen (H2) dan Nitrogen (N2) dengan rasio H2/N2 = 3 : 1 . Disamping dua komponen tersebut campuran juga berisi inlet dan gas-gas yang dibatasi kandungannya, seperti Argon (Ar) dan Methan (CH4). Amonia adalah bahan baku utama dalam pembuatan herbisida . Disimpan pada tanki penyipanan amonia dalam bentuk cairan bebas air. Nitridasi adalah proses masuknya unsur Nitrogen sebagai salah satu kontaminan yang korosif dalam lingkungan tereduksi (potensial oksigen yang rendah), baik atmosferik ataupun pada temperatur tinggi. ( 13 )

2.4. PENGERTIAN KOROSI 2.4.1. SECARA UMUM Korosi bisa diartikan sebagai karat

(6)

yaitu sesuatu yang hampir dianggap

musuh umum masyarakat. Karat (rust) adalah sebutan yang belakangan ini hanya dikhususkan bagi korosi pada besi, sedangkan korosi adalah gejala destruktif yang mempengaruhi hampir semua logam. ( 6 ) Korosi juga bisa mengurangi daya guna suatu peralatan. Dan perlu diketahui bahwasekitar 5% dari penghasilan suatu negara maju digunakan untuk perbaikan, pemeliharaan atau pergantian bagian-bagian yang rusak. Salah satu contoh yang banyak ditemui adalah pengkaratn kendaraan bermotor, terutama di daerah-daerah pantai, pada jebatan-jembatan, dan lain-lain. ( 5 )


4

Korosi menjadi beban bagi peradaban manusia dibagi menjadi tiga cara : a)

Dari segi biaya korosi itu sangat mahal. Kasus nyata : dalam tahun 1980 di Amerika Serikat, Institute Battelle menaksir bahwa setiap tahun perekonomian Amerika rugi 70 milyar dollar akibat korosi.

b) Korosi sangat memboroskan sumberdaya alam. Kasus nyata : telah dihitung bahwa di Inggris, 1 ton baja diubah seluruhnya menjadi karat setiap 90 detik. Di samping tersia-sianya logam itu, energi yang dibutuhkan untuk memproduksi 1 ton baja dari bijih besi cukup untuk memasok kebutuhan enegi satu keluarga selama tiga bulan. c)

Korosi sangat tidak nyaman bagi manusia, dan kadang-kadang bahkan bisa mendatangkan maut. Kasus nyata : pada tahun 1985, atap sebauh kolam renang berusia 13 tahun di Swiss telah roboh, menewaskan 12 orang dan melukai banyak yang lainnya. Diperkirakan penyebabnya adalah korosi pada baja nirkarat terbuka yang mendukung 200 ton atap beton bertulang.Korosi itu mungkin ditimbulkan oleh serangan klorin dalam atmosfer. ( 6

)

2.4.2. SECARA KIMIA 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. ( 15 ) Secara garis besar korosi ada dua jenis yaitu : 1.

Korosi internal yaitu korosi yang terjadi akibat adanya kandungan CO 2 dan H2S pada minyak bumi sehingga apabila terjadi kontak dengan air akan membentuk asam yang menyebabkan korosi.

2. Korosi eksternal yaitu korosi yang terjadi pada bagian permukaan dari sistem pemipaan dan peralatan, baik yang kontak dengan udara bebas dan


5

permukaan tanah, akibat adanya kandungan zat asam pada udara dari tanah. Penurunan mutu logam tidak hanya melibatkan reaksi kimia namun juga reaksi elektrokimia, yaitu antara bahan - bahan bersangkutan terjadi perpindahan elektron. Karena elektron adalah sesuatu yang bermuatan negatif, maka pengangkutannya

menimbulkan arus

listrik.

Dalam

banyak

hal korosi

menyebabkan penurunan daya guna suatu komponen atau peralatan yang dibuat dari logam seperti peralatan pabrik, peralatan kimia, pembuatan jembatan dan sebagainya. Peristiwa korosi tidak akan terjadi dengan sendirinya melainkan ada faktor-faktor tertentu yang menyebabkan timbulnya peristiwa korosi. Faktor tersebut dapat menimbulkan terjadinya peristiwa korosi apabila komponenkomponen tersebut terjadi hubungan satu sama lain yang menimbulkan terjadinya aliran elektron. Faktor yang mendasari korosi tersebut dapat dilihat dalam suatu rangkaian sel korosi basah.

Gambar 1 : Sel Korosi Basah Sederhana ( 9 ) Keterangan : 1. Hubungan arus listrik 2. Anoda 3. Katoda 4. Larutan Elektrolit


6

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa antara anoda dan katoda dihubungkan oleh suatu kawat yang menghantarkan arus listrik yang terjadi, akibat reaksi oksidasi pada anoda, jika antara anoda dan katoda terdapat beda potensial atau selisih energi bebas. Reaksi tersebut adalah reaksi korosi. Dari rangkaian sel korosi terdapat empat faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi yaitu anoda, katoda dalam lingkungan elektrolit dan hubungan listrik antara dua elektroda. Bila salah satu faktor dihilangkan, maka reaksi korosi tidak dapat berlangsung. ( 9 ) Interaksi antara bahan dan lingkungannya akan menghasilkan degradasi sifat fisik, mekanik, atau bahkan estetika zat tersebut. Lebih khusus lagi, korosi biasanya berhubungan dengan perubahan

sebuah

oksidasi

yaitu oksida

semikonduktor logam. Sebagai contoh, kita merendam sepotong natrium dalam air adalah contoh ekstrim dari korosi, reaksi kuatnya adalah oksidasi elektrokimia natrium unsur dalam keadaan valensi nol, untuk ion natrium monovalen (Na +) dilarutkan dalam air. Korosi tersebut meliputi prinsip-prinsip dari berbagai bidang seperti elektrokimia, metalurgi, fisika, kimia, dan biologi. ( 4 ) Beberapa hal penting menyangkut difinisi ini kiranya perlu kita tekankan lagi: a)

Korosi berkaitan dengan logam. Ini berarti bahwa hanya setengah-reaksi seperti persamaan yang bisa dianggap reaksi korosi sejati. Setengah-reaksi kedua walupun menerangkan suatu proses yang harus ada agar korosi dapat berlangsung, bukanlah suatu reaksi korosi.

b) Melalui

penggunaan

istilah

degradasi

atau

penurunan

mutu

kita

mengandaikan bahwa korosi adalah proses yang tidak dikehendaki. Namun demikian ini tidak selamanya benar, dan dalam hal ini proses tersebut biasanya tidak disebut korosi. c)

Penurunan mutu logam tidak hanya melibatkan reaksi kimia namun juga reaksi

elektrokimia

yakni

antara

bahan-bahan

bersangkutan

terjadi

perpindahan elektron. d) Lingkungan adalah sebutan paling mudah untuk memaksudkan semua unsur di sekitar logam terkorosi pada saat reaksi persamaan. ( 6 )


7

e)

Korosi

bisa

diartikan

pencernaan

logam

oleh

keadaan

sekitar.

Keadaan sekitar ini adalah mungkin udara lembab, bahan kimia, air laut, gas, dan sebagainya. Olek korosi, logam berubah ke dalam garamnya, oksida atau hidro-oksida. ( 8 )

2.5.

PENYEBAB KOROSI Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua,

yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan.Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan tingkat pencamaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya.Bahan-bahan korosif tersiri dari asam, basa, serta garam, baik dalam bentuk senyawa anorganik maupun organik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat mempercepat proses korosi peralatan ruangan tersebut

elektronik yang ada dalam

yang banyak mengandung hydrogen fluoride beserta

persenyawaannya yang dikanal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Amonia ( NH3 ) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara. Amonia dalam kegiatan industri umumnya digunakan sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku di dalam alat pendingin dan juga sebagai bahan pembuatan herbisida. Bejana-bejana penyimpan amonia harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan kimia ini ke udara. Embun di pagi hari umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas asam seperti NOx dan SOx. Dalam batubara terdapat belerang dan sulfur ( S ) yang apabila dibakar berubah menjadi Oksida Belerang. Masalah utama yang berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan, seperti Oksida Nitrogen ( NOx ) dan Oksida Belerang ( SOx ). Walupun sebagian besar


8

pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan ( presipitator ) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat ( H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut didalam udara. Udara yang asam ini tentu saja dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen yang ada didalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi. ( 16 )

2.6. 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 yait u oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi elektron tersebut dengan laju yang sama. Proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. ( 11 )

2.7. BENTUK – BENTUK KOROSI 2.7.1. KOROSI MERATA Korosi merata adalah korosi yang terjadi secara serentak diseluruh permukaan logam, oleh karena itu pada logam yang mengalami korosi merata


9

akan terjadi pengurangan dimensi yang relatif besar per satuan waktu. Kerugian langsung akibat korosi merata berupa kehilangan material konstruksi, keselamatan kerja dan pencemaran lingkungan akibat produk korosi dalam bentuk senyawa yang mencemarkan lingkungan. Sedangkan kerugian tidak langsung, antara lain berupa penurunan kapasitas dan peningkatan biaya perawatan (preventive maintenance). Jenis korosi ini dapat diketahui dengan baik karena tampilanya serangannya yang menyeluruh dan seragam di semua permukaan logam. Korosi ini terjadi jika lingkungan korosif mempunyai akses yang sama ke seluruh bagian dari permukaan logam dan secara termodinamika logamnya harus mempunyai komposisi kimia yang sama, akan tetapi kondisi ini tidak berlaku umum. Pada umumnya korosi merata ini tidak mempunyai sifat protektif mandiri yang baik, sehingga mekanisme korosi di semua tempat berlangsung tanpa hambatan yang berarti. Sebagai contoh korosi merata pada baja karbon rendah dalam larutan berair, mekanismenya dapat dijelaskan seperti di bawah ini: 1. Pada awalnya ada interaksi antara larutan berair dengan permukaan baja yang bebas membentuk sel korosi mikro yang bersifat elektrokimia, dimana butir kristal logam akan bertindak sebagai katoda karena mempunyai energi yang relatif lebih rendah daripada unsur karbon dan atau senyawa karbida dibatas butir. 2. Reaksi elektrokimia lebih lanjut akan terjadi antara butir kristal sebagai anoda karena mempunyai energi yang lebih tinggi daripada produk korosi tahap pertama. 3. Produk korosi yang sifatnya tidak melekat pada permukaan logam dasar, akan mengakibatkan reaksi korosi secara elektrokimia berlangsung berkelanjutan. 4. Kerugian korosi merata ini besar karena jumlah logam yang terkorosi besar, sedangkan keuntungannya adalah mudah dilihat secara visual dan umur logam mudah ditentukan sehingga korosi ini mudah dikendalikan. ( 12 )


10

Gambar 2 : Korosi merata ( 12 ) Salah satu contoh kasus dari korosi merata adalah masalah yang dihadapi industri manufaktur umumnya adalah adanya kegagalan satu produk akibat terjadinya proses korosi terhadap bahan. Proses pemilihan suatu bahan baku yang akan diolah, proses produksi, finishing, dan sistem penyimpanan dari hasil produk merupakan pertimbangan terjadinya kegagalan korosi. Material yang umumnya digunakan dalam proses manufaktur industri adalah baja lunak. Baja lunak pada umumnya akan mengalami proses kegagalan material berupa degradasi fungsi material akibat korosi yang terjadi di permukaan material. Logam yang tidak terkena korosi permukaan bertektur halus dan berwarna abu-abu sesuai warna asli baja karbon saat kondisi setelah peleburan dan pembentukan awal lembaran. ( 21 )


11

2.7.2. KOROSI CELAH Korosi celah adalah korosi lokal yang terjadi pada celah diantara dua komponen logam. Terjadinya korosi celah ini diawali dengan adanya korosi merata diluar dan didalam celah, sehingga terjadi oksidasi logam dan reduksi oksigen. Pada suatu saat oksigen (O2) di dalam celah habis, sedangkan oksigen (O2) diluar celah masih banyak, akibatnya permukaan logam yang berhubungan dengan bagian luar menjadi katoda dan permukaan logam yang didalam celah menjadi anoda sehingga terbentuk celah yang terkorosi. ( 15 ) Korosi celah ini, disebabkan oleh adanya sejumlah kecil larutan yang terstagnasi (diam) karena adanya hole atau gasket. Sambungan penyebab timbulnya celah, sehingga korosi ini sering juga disebut korosi deposit, korosi retakan, korosi packing dll. Bahan untuk pembentukan celah tidak perlu dari metal. Kayu, plastik, karet, kaca, beton, asbes, lilin dan mikroorganisme juga bisa menyebabkan korosi celah. Setelah serangan dimulai dalam celah, dan akan berlanjut menjadi lebih cepat. Lingkungan korosi celah akan lebih parah, karena adanya termperatures lebih tinggi dan tingkat klorida yang lebih besar. Baja tahan karat berisi molibdenum digunakan untuk meminimalkan masalah korosi yang ada.

Gambar 3 : Korosi Celah ( 24 )


( 7 )

12

Gambar 4 : Contoh karat celah pada bantalan penyangga ( 24 )

2.7.3. KOROSI GALVANIK 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.


13

Gambar 5 : Korosi Galvanik ( 24 ) Faktor-faktor yang Mempengaruhi Korosi Galvanik : 1. Lingkungan Tingkatan korosi galvanik tergantung pada keagresifan dari lingkungannya. Pada umumnya logam dengan ketahanan korosi yang lebih rendah dalam suatu lingkungan berfungsi sebagai anoda. Biasanya baja dan seng keduanya akan terkorosi akan tetapi jika keduanya dihubungkan maka Zn akan terkorosi sedangkan baja akan terlindungi. Jadi kesimpulannya bahwa : 1. Zn bersifat anodik terhadap baja pada semua kondisi 2. Al sifatnya bervariasi 3. Sn selalu bersifat sebagai katodik 4. Ni selalu bersifat sebagai katodik Korosi galvanik tidak terjadi jika kedua logam benar-benar kering karena tidak ada elektrolit yang memindahkan arus diantara anoda dan katoda. 2. Jarak Laju korosi pada umumnya paling besar pada daerah dekat pertemuan kedua

logam.

Laju korosi berkurang dengan makin

bertambahnya jarak dari pertemuan kedua logam tersebut. Pengaruh jarak ini tergantung pada konduktivitas larutan dan korosi galvanik dapat


14

diketahui dengan adanya serangan korosi lokal pada daerah dekat pertemuan logam. 3. Luas Penampang Yang dimaksud dengan luas penampang elektroda terhadap korosi galvanik adalah pengaruh perbandingan luas penampang katodik terhadap anodik. Jika luas penampang katodik jauh lebih besar dari pada katoda. Makin besar rapat arus pada daerah anoda mengakibatkan laju korosi makin cepat pula. Korosi di daerah anodik akan menjadi 100-1000 kali lebih besar jika dibandingkan dengan keseimbangan luas penampang anodik dan katodik. Contoh lain luas penampang elektroda adalah ratusan tangki penyimpanan yang besar dipasang pada bagian utama pabrik yang mengalami program ekspansi. Tangki-tangki yang pertama digunakan adalah terbuat dari baja karbon dan permukaan dalamnya dilapisi atau dilindungi oleh cat phenolik. Tangki-tangki ini dapat digunakan dengan baik untuk beberapa tahun. Akan tetapi lama kelamaan lapisan cat bagian bawah rusak dan menyebabkan terjadinya kontaminasi. Oleh karena itu tangki-tangki yang baru, bagian bawahnya dilengkapi dengan stainless steel yang melindungi baja karbon (stainless steel-clad carbon steel) untuk pemakaian yang lebih baik dan mengurangi biaya perawatan. Kemudian cat pelapis pheonik juga diberikan diseluruh permukaan-permukaan dinding tangki sedangkan bagian bawah tangki yang dilapisi stainless steel tidak diberi lapisan cat karena mempunyai sifat ketahanan korosi yang baik. Namun setelah beberapa bulan dioperasikan, mulai terlihat adanya kebocoran di dinding tangki yaitu di atas penyambung logam atau las-lasnya. ( 12 )

2.7.4. KOROSI EROSI Korosi Erosi ( Erosion corrosion) merupakan kerusakan pada permukaan metal yang disebabkan aliran fluida yang sangat cepat, merusak permukaan metal dan lapisan film pelindung. Korosi dapat pula terjadi pada permukaan yang


15

bergerak cepat sementara fluida disekitarnya mengandung partikel-partikel padat. Jenis korosi ini yang perlu diperhatikan keretakan korosi erosi (stress corrosion cracking) dan penggetasan zat air. Dalam hal ini perusakan karena erosi dan korosi saling mendukung. Logam yang telah kena erosi akibat terjadi keausan dan menimbulkan bagian-bagian yang tajam dan kasar. Bagian-bagian inilah yang mudah terkena korosi dan bila ada gesekan akan menimbulkan abrasi lebih barat lagi.

Gambar 6 : Nozzle heat exchanger yang mengalami korosi erosi ( 24 ) Korosi erosi ini dikatakan juga sebagai korosi karena kecepatan turbulensi dan benturan yang terjadi karena adanya gesekan relatif antara elektrolit dan permukaan logam. Bentuk korosi ini terutama disebabkan oleh efek olakan dan peronggaan. Olakan atau turbulensi disebabkan oleh paking pemasangan yang tidak tepat, tonjolan akibat pengelasan, solder pada bagian dalam pipa atau sambungan, tikungan yang jari-jarinya terlalu kecil atau apa saja yang menghalangi aliran. Peningkatan laju aliran juga menyebabkan hancurnya aliran laminar dan terjadinya olakan (aliran turbulen). Pada olakan atau turbulensi ini molekul-molekul fluida akan memberikan tekanan langsung pada logam sehingga terjadi keausan mekanik yang akan menyebabkan terjadinya korosi. Kerusakan berupa peronggaan sering dijumpai pada bagian dalam pipa dimana zat cair seolah-olah diam, vibrasi-vibrasi pada dinding pipa yang dihasilkan oleh mesin pompa yang menimbulkan obilasi tekanan transversal pada lapisan zat cair dinding-dindingnya. Perubahan tekanan ini menimbulkan serangan peronggaan dan sumuran.


16

Bentuk korosi ini cenderung lebih banyak dialami oleh komponenkomponen yang digerakkan dengan kecepatan tinggi dalam fluida, dari pada dalam pipa atau tangki di mana fluida mengalir terhadap permukaan logam yang diam. Jadi baling-baling kipas dan roda gigi turbin hidrolik adalah komponenkomponen yang paling mungkin menderita korosi pada rongga.

Gambar 7. Korosi pada rongga disepanjang tepi sebuah baling-baling ( 6 ) Laju korosi pada umumnya naik sebanding dengan naiknya kecepatan aliran medium korosif. Pada kecepatan tinggi peristiwa korosi erosi terjadi kombinasi antara kerusakan mekanis dan korosi. Sebagai akibatnya adalah terbentuknya sumur yang saling berhubungan. Bila dalam aliran ada benda-benda abrasif maka dapat mempercepat terjadinya korosi. Kecepatan hanyalah salah satu faktor yang dapat menyebabkan turbulensi ; geometri sistem dapat menyumbangkan peran yang besar dalam menentukan apakah serangan akan terjadi atau tidak. Korosi erosi mudah dikenali karena dapat menciptakan efek-efek yang agak aneh serta indah berupa ceruk-ceruk, lubanglubang bundar atau parit-parit. Efek-efek khas yang dihasilkan oleh korosi erosi terjadi akibat ketergantungan laju erosi terhadap waktu. Pada permukaan lembut, laju erosi lambat, tetapi akan menjadi cepat apabila permukaanya semakin kasar. Apabila kekasaran permukaan telah mencapai kedalaman tertentu, selapis air akan menempel ke permukaan atau terperangkap dalam ceruk-ceruk, dan ini mengurangi efek erosi yang di timbulkan oleh aliran selanjutnya. Peronggaan atau kavitasi adalah bentuk khusus korosi erosi yang di


17

sebabkan oleh pembentukan dan pecahnya gelembung-gelembung uap di permukaan logam.

Gambar 8 : Korosi Erosi ( 24 ) Contoh korosi erosi : • Korosi Erosi pada sambungan pipa • Korosi Erosi pada washing machine ( 22 )

2.7.5. KOROSI RETAK TEGANG Korosi retak tegang (SCC) didefinisikan sebagai nukleasi retak dan propagasi pada logam atau paduan yang disebabkan oleh tindakan sinergis dari tegangan tarik, baik tetap atau sedikit berubah dengan waktu, bersama dengan reaksi kimia ujung retak atau lingkungan yang disebabkan efek ujung retak. Kegagalan SCC merupakan kegagalan getas pada relatif rendah tegangan tarik konstan dari paduan terpapar dalam lingkungan korosif tertentu. Kegagalan sering mengambil bentuk retakan halus yang menembus dalam ke logam, dengan bukti sedikit atau tidak ada korosi pada permukaan terdekat atau distorsi struktur sekitarnya. Stres-korosi retak biasanya mengalami percabangan yang luas dan melanjutkan dalam arah tegak lurus umum untuk tekanan berkontribusi terhadap inisiasi dan propagasi mereka.


18

Gambar 9 : Percabangan retak khas retak korosi-tegangan (SCC). ( 6 ) Ada pengecualian untuk aturan umum bahwa stres-korosi retak bercabang. Sebagai contoh, beberapa retakan nonbranched telah diamati bersama dengan retak bercabang dalam baja struktural terkena amonia pertanian terkontaminasi.

Gambar 10 : Picral-terukir spesimen baja struktural yang terkena amonia pertanian terkontaminasi menunjukkan nonbranched stres-korosi retak. 75× ( 13 ) Permukaan dari beberapa stres-korosi retak mirip dengan patah tulang rapuh mekanik, meskipun mereka sebenarnya adalah hasil dari korosi lokal dalam kombinasi dengan tegangan tarik.Dalam beberapa logam retak merambat intergranularly dan orang lain, transgranularly.Pada logam tertentu, seperti tingginikel paduan, besi-kromium paduan, dan kuningan, kedua jenis retak dapat terjadi, tergantung pada kombinasi logam-lingkungan.


19

Sementara masing-masing dari mekanisme ini menjelaskan beberapa fakta yang diamati dan dapat aktif dalam satu atau lebih paduan yang merusak sistem, tidak ada teori tunggal telah umum diterima sebagai mekanisme universal benarbenar menjelaskan korosi-tegangan perambatan retak dalam semua sistem paduan dan lingkungan. ( 6 )

2.7.6. KOROSI ANTAR KRISTAL Korosi antar kristal (intergranular corrosion) adalah serangan korosi yang terjadi pada batas kristal (butir) dari suatu logam atau paduan karena paduan yang kurang sempurna (ada kotoran yang masuk). Adanya batas butir (grain boundary) banyak memberikan efek didalam aplikasi atau penggunaan suatu material. Jika suatu logam terkorosi secara merata maka batas butir akan terlihat jelas lebih reaktif dibandingkan pada butir material tersebut. Pada beberapa kondisi, pertemuan butir sangat reaktif dan menyebabkan terjadinya korosi pada batas butir lebih cepat dibandingkan dengan korosi pada butir. Intergranular corrosion akan mengurangi atau menghilangkan kekuatan dari material. Korosi antar kristal merupakan jenis korosi yang sangat merugikan, karena bentuk dari jenis korosi tidak dapat dilihat secara langsung. Korosi ini hanya dapat dilihat melalui uji lab. Korosi antar kristal disebabkan karena susunan kristal pada suatu atom material mengalamai kekosongan maka akan berakibat mudahnya material mengalami korosi. Hal ini disebabkan adanya difusi media korosi logam yang meningkat sehingga media korosif dapat masuk kedalam grain boundary. ( 17 )


20

Gambar 11 : korosi intergranular.( 17 )

Gambar 12 : Korosi Intergranular ( 17 ) Intergranular korosi terjadi, lebih disukai di sepanjang batas butir untuk beberapa paduan dan dalam kondisi lingkungan tertentu. Bentuk korosi lazim dalam beberapa stainless steel. Jikadipanaskan sampai suhu antara 500 dan 800°C selama periode yang cukup lama, ini paduan memperoleh kecenderungan kuat terhadap korosi. ( 18 ) Misalnya, paduan aluminium mempunyai kekuatan tinggi dan beberapa paduan tembaga yang memiliki fase endapan untuk penguatan rentan terhadap korosi intergranular di bawah persyaratan tertentu. Namun, salah satu contoh paling penting dari korosi intergranular terjadi pada beberapa austenitik (18% Cr Ni 8%) baja tahan karat yang dipanaskan ke dalam atau perlahan-lahan didinginkan melalui rentang temperatur 500°C sampai 800°C. Di kisaran suhu ini


21

disebut sensitisasi, kromium karbida (Cr23C6) dapat memicu pada butir-batas antarmuka. Korosi intergranular dari baja tahan karat austenit dapat dikontrol oleh metode sebagai berikut : 1. Gunakan suhu tinggi solusi perlakuan panas setelah pengelasan. Dengan memanaskan sambungan pengelasan pada suhu 500°C sampai 800°C dilanjutkan dengan pendinginan air. Karbida chomium dapat dilarutkan kembali menjadi larutan yang padat. 2. Tambahkan sebuah elemen yang akan menggabungkan dengan karbon ke dalam baja sehingga karbida kromium tidak dapat terbentuk. Columbium dan titanium paduan penambahan jenis 347 dan 312 masing-masing adalah dengan Ti atau penambahan Cb dapat dikatakan dalam kondisi stabil. 3. Turunkan kadar karbon sekitar 0,03% sehingga sejumlah besar karbida kromium tidak dapat terbentuk. Stainless Steel 304L, karena memiliki karbon pada tingkatan yang rendah. ( 1 )

2.7.7. KOROSI PELARUTAN SELEKTIF Korosi Selektif (Selective leaching)adalah suatu bentuk korosi yang terjadi karena pelarutan komponen tertentu dari paduan logam (alloynya). Pelarutan ini terjadi pada salah satu unsur pemadu atau komponen dari paduan logam yang lebih aktif yang menyebabkan sebagian besar dari pemadu tersebut hilang dari paduannya. Material yang tertinggal telah kehilangan sebagian besar kekuatan fisiknya (karena berpori-pori). Korosi Selektif bisa terjadi dari sepasang panduan logam satu fasa dan juga dua fasa. Dalam paduan dua fasa, fasa yang kurang mulia akan meluruh terlebih dahulu.


22

Gambar 13 : korosi selektif ( 24 )

Mekanisme terjadinya korosi selective leaching diawali dengan terjadi pelarutan total terhadap semua unsur. Salah satu unsur pemadu yang potensialnya lebih tinggi akan terdeposisi, sedangkan unsur yang potensialnya lebih rendah akan larut ke elektrolit. Akibatnya terjadi keropos pada logam paduan tersebut. Contoh: a. Dezincification yaitu proses pelarutan seng dari metal paduan kuningan yang perpaduan antara seng dengan tembaga. Mekanisme:

- Logam paduan berkarat dan tembaga menuju ke Permukaan membentuk lapisan luar yang keropos. - Logam seng menuju ke permukaan paduan dan melakukan reaksi, sehingga meninggalkan paduan.

b. Grafitasi yaitu proses karat yang terjadi pada grafit. Contoh: besi cor, dimana besi meninggalkan paduan dari karbon dan grafit, sifat logam ringan, keropos dan getas. Dapat ditarik kesimpulan bahwa korosi selektif akibat dari efek galfanik antara unsur-unsur berlainan yang membentuk paduan (Walaupun faktor-faktor lain seperti kandungan udara dan temperatur yang berbeda juga sangat penting). ( 2 )


23

2.7.8. KOROSI ATMOSFER Korosi atmosferik merupakan hasil interaksi logam dengan atmosfer ambient disekitarnya, yang terjadi akibat kelembaban dan oksigen di udara, dan diperparah dengan adanya polutan seperti gas-gas atau garam-garam yang terkandung di udara.

Gambar 14 : korosi atmosfer ( 23 ) Peralatan industri minyak bumi (misalnya anjungan produksi, kilang minyak, tangki penimbun, sistem perpipaan, kapal tanker, daln lain-lain) umumnya berada di daerah industri atau laut atau gabungan keduanya, di mana kondisi atmosfer mengandung polutan-polutan yang korosif berupa sulfur dan klorida, sehingga peralatan tersebut sangat rawan terhadap serangan korosi atmosferik. Apabila tidak dilakukan tindakan yang tepat, dampak korosi atmosferik dapat berakibat mulai dari kegagalan peralatan hingga membahayakan keselamatan pekerja, misalnya tiang anjungan produksi lepas pantai yang keropos, atau tangga tangki timbun yang berkarat. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Korosi Atmosferik Korosi atmosferik sangat dipengaruhi kondisi cuaca lokal, sehingga tidak ada dua tempat di dunia ini yang memiliki karakteristik korosi atmosferik yang sama satu dengan yang lain. Parameter atmosfer yang sangat mempengaruhi laju


24

korosi atmosferik adalah kelembaban udara relatif, temperatur, curah hujan, arah dan kecepatan angin, serta kandungan polutan dalam udara ambien.

(2)

Konsentrasi oksigen merupakan sel elektrolit di mana kekuatan pendorong untuk menyebabkan hasil korosi dari perbedaan jumlah oksigen dalam larutan pada satu titik dibandingkan dengan yang lain. Korosi pada dipercepat mana konsentrasi oksigen minimal. Bentuk korosi juga akan terjadi dalam zat padat yang dapat disimpan pada permukaan logam dan dengan demikian melindungi dari akses masuknya oksigen. Desain ulang atau perubahan dalam kondisi mesin harus digunakan untuk mengatasi situasi ini. ( 5 )

2.7.9. KOROSI BAKTERI Mikroba merupakan suatu mikroorganisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaannya 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.

Gambar 15 : Korosi bakteri ( 14 )


25

Mikroorganisme yang dikatagorikan berdasarkan kadar oksigen yaitu : 1. Jenis anaerob, berkembangbiak pada kondisi tidak adanya oksigen. 2. Jenis Aerob, berkembangbiak pada kondisi kaya oksigen. 3. Jenis anaerob fakultatif, berkembangbiak pada dua kondisi. 4. Mikroaerofil, berkembangbiak menggunakan sedikit oksigen. Masalah biokorosi di dalam suatu sistem lingkungan mempunyai beberapa variabel-variabel yaitu : 1. Temperatur, umumnya kenaikan suhu dapat meningkatkan laju korosi tergantung karakteristik mikroorganisme yang mempunyai suhu optimum untuk tumbuhyang berlainan. 2. Kecepatan alir, jika kecepatan alir biofilm rendah, maka akan mudah terganggu, sedangkan kecepatan alir tinggi menyebabkan lapisan lebih tipis dan padat. 3. pH,umumnya pH bulk air dapat mempengaruhi metabolisme mikroorganisme. 4. 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. 5. Kebersihan, dimaksud air yang kadar endapan padatan rendah, padatan inimenciptakan 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 hydrogen). ( 11 )

2.7.10. KOROSI HOMOGEN Korosi homogen terjadi karena reaksi elektro chemical yang secara homogen terjadi karat ke seluruh bagian material yang terbuka atau telanjang. Sifat korosi ini adalah: merata dan material menipis, kehilangan tonage besar dan kecepatan tinggi.


26

Contoh: korosi pada badan kapal, pilar–pilar pelabuhan, korosi pada kaki kaki jacket, sebatang besi yang tercelup larutan asam sulfat, atap seng. Pencegahanannya yaitu dengan pemilihan material yang sesuai, pengecatan yang sesuai, penambahan inhibitor dan proteksi kotodik ( 2 )

2.7.11. KOROSI TITIK EMBUN Korosi titik embun ini disebabkan oleh faktor kelembaban yang menyebabkan titik embun (dew point) atau kondensasi. Tanpa adanya unsure kelembaban relatif, segala macam kontaminan (zat pencemar) tidak akan atau sedikit sekali menyebabkan pengkorosifan. Titik embun ini sangat korosif terutama di daerah dekat pantai dimana banyak partikel air asin yang terhembus dan mengenai permukaan metal atau di daerah

kawasan industri yang kaya

dengan zat pencemar udara. Saat hujan jarang terjadi, maka zat pencemar di permukaan metal tidak terganggu, sehingga sewaktu terjadi kondensasi di permukaan dengan faktor cuaca yang relatif dingin dan faktor kelembaban relatif cukup tinggi ( diatas 80%), maka air embun tersebut tercampur dengan zat pencemar yang ada menjadi larutan elektrolit yang sangat baik, sehingga mempercepat proses pengkorosifan atmosfer. Tingkat pengkorosifan akan sangat ganas apabila keberadaan zat pengkorosif (corrodent) yang tinggi, kelembaban yang tinggi dan suhu yang turun secara teratur.


27

Gambar 16 : Lapisan cat pada tangki yang terkena karat titik embun ( 2 )

Gambar 17 : karat embun yang menyerang plat dinding tangki ( 2 ) Salah satu reaksi pembentukan asam yang diperkirakan oleh kandungan SO2 didalam gas bekas adalah sebagai berikut : 2H2O + 2SO2 + O2akan menjadi 2H2SO4 (Asam Belerang) Dengan suhu yang relatif hangat dan terlarut di dalam embun yang cukup banyak, maka akan tercipta larutan asam belerang yang sangat reaksif. Contoh : pada puncak cerobong dengan suhu udara cukup rendah, sehingga berada di bawah suhu kondensasi (titik embun). Karenanya di daerah


28

tersebut terjadi kondensasi dari gas bekas yang banyak mengandung uap air, panas akibat pembakaran di puncak cerobong telah mendingin karena diserap oleh metal dinding cerobong yang bersuhu lebih rendah sepanjang cerobong, akibatnya terjadilah korosi titik embun di daerah tersebut, yang sanggup melubangi dinding cerobong (perforasi). Karena didalam gas bekas banyak mengandung CO, CO 2, COx dan SO2, yang memiliki butir-butir kondensat yang tercemar dan bersifat asam. ( 2 )

2.8. DAMPAK ATAU AKIBAT KOROSI Biaya korosi di amerika serikat dan industri lain suatu negara telah diperkirakan berada di urutan 4% dari produk nasional bruto. Biaya ini diperlukan untuk penggantian struktur atau komponen dan perlindungan terhadap korosi. Kerugian langsung tersebut relatif mudah untuk menilai dibandingkan dengan kehilangan tidak langsung, yang meliputi biaya shutdown, kehilangan produk atau efisiensi, dan kontaminasi. Sebagai contoh, kromium dianggap sangat penting karena bertanggung jawab atas ketahanan oksidasi suhu tinggi dan suhu rendah ketahanan korosi dari berbagai paduan besi dan nikel. Sebagian besar kromium yang digunakan dianggap tak tergantikan. Sejak Bijih kromium terjadi terutama di Afrika Selatan dan Uni Soviet, perhatian sering dinyatakan dalam negara-negara industri Barat mengenai kerentanan yang dirasakan dalam pasokan. Rekayasa sistem untuk lingkungan layanan membutuhkan bahan yang secara kimiawi stabil atau yang dapat dibuat secara kimia stabil. Selain itu, teknologi modern keadaannya semakin bermusuhan seperti suhu tinggi baterai, yang dalam asam-gas sumur dan saluran magnet hidrodinamik. Selain itu, sebagai sistem rekayasa terus berkembang, mereka akan menggunakan bahan baru atau lanjutan. Film tipis elektronik, magnetik, dan optik perangkat akan memerlukan perhatian khusus dalam sistem rekayasa sipil dan militer.


29

Demikian juga, perlu untuk menangani masalah yang terkait dengan sistem yang lebih tradisional, seperti infrastruktur penuaan, tangki bawah tanah dan jaringan pipa, instalasi pengolahan air, dan pembangkit listrik. ( 4 ) Ditinjau dari segi kerugian akibat korosi dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu : 1. Kerugian ekonomi akibat korosi Menurut sumber dari biro Klasifikasi indonesia pada tahun 1997 mengatakan bahwa pada umumnya biaya pengendalian korosi di Indonesia berkisar antara 2 hingga 3,5 % dari GNP ( Growth National Produk ). Biaya pengendalian korosi adalah semua biaya yang timbul untuk menanggulangi korosi mulai dari desain sampai dengan proses pemeliharaan. 2. Pemborosan sumber daya alam Proses kembalinya logam teknis ke bentuk asalnya di alam. Bentuk asalnya logam di alam adalah senyawa-senyawa mineral yang abadi di perut bumi. Pada umumnya senyawa-senyawa mineral logam tersebut merupakan ikatan kimia antara unsur logam dengan logam dengan unsur halogen misalnya oksigen dan belerang. Proses korosi pada struktur bangunan yang ada di seluruh dunia, mengakibatkan sumber daya mineral yang semula berbentuk logam teknis telah berubah menjadi produk korosi yang tersebar tanpa bisa didaur ulang untuk dijadikan logam teknis kembali. 3. Korosi dapat membahayakan jiwa manusia Korosi dapat menimbulkan kecelakaan yang menelan puluhan korban bahkan ratusan korban jiwa atau mencederai manusia disebabkan karena kegagalan dari konstruksi bangunan akibat korosi. Di dunia pelayaran, korban yang meninggal akibat kapal tenggalam jumlahnya sudah sangat banyak. ( 9 )


30

2.9. ASPEK KEUANGAN KOROSI Total biaya yang harus ditanggung oleh ekonomi nasional mencuat hingga £1365 juta ( perhitungan 1971 ) dan sekitar 3.5 persen dari Gross Nasional Product. Dari semua ini, sekitar seperempat dapat dihemat melalui penggunaan teknik-teknik proteksi korosi yang lebih baik secara lebih luas bahkan lebih mengejutkan lagi, survey itu belum mencakup yang terjadi di industri pertanian. Ini dicakup kemudian dalam sebuah laporan oleh Manchester Institute of Science and Technology yang dibuat dalam tahun 1981. Menurut laporan itu dan dinyatakan bahwa sekitar separuh dari itu dapat dihemat melalui teknologi pengendalian korosi yang sudah ada. Biaya korosi hampir selau lebih dari biaya yang sesungguhnya untuk penggantian tambahan biaya ini disebut biaya tidak langsung dan bisa terjadi akibat salah satu dari yang berikut: a)

kerugian produksi selama pekerjaan terhenti akobat perbaikan.

b) tingginya biaya perawatan c)

biaya ganti rugi kepada konsumen atas kerusakan akibat korosi, dan kerugian disektor penjualan akibat hilangnya kepercayaan konsumen.

d) turunnya mutu produk akibat kontaminasi dari korosi terhadap bahan – bahan yang digunakan dalam proses produksi. e)

tingginya biaya bahan bajar dan energi akibat kebocoran uap, bahan bakar, air atau udara mampat dari pipa – pipa yang terkena korosi.

f)

adanya tambahan modal kerja karena peningkatan biaya pekerja dan besarnya pesediaan suku cadang. ( 6

)

Korosi merupakan salah satu permasalahan penting yang harus dihadapi oleh berbagai macam sektor industri di Indonesia terutama industri kimia. Tidak sedikit biaya yang harus dikeluarkan sebagai akibat langsung dari masalah tersebut. Menyadari keadaan ini, pengendalian masalah korosi dan penanggulangannya perlu dilakukan dengan lebih efektif terutama pada aplikasi alat-alat penunjang produksi pada kondisi-kondisi ekstrem seperti pada lingkungan dengan kadar Cl, H2S, O2, H2 yang tinggi dan kondisi lainnya, agar dapat berjalan lebih efektif, efisien dan optimal


31

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. Kondisi alam Indonesia yang beriklim tropis, dengan tingkat humiditas dan dekat dengan laut adalah faktor yang dapat mempercepat proses korosi. Sekitar 20 Triliun rupiah diperkirakan hilang percuma setiap tahunnya karena proses korosi. Angka ini setara 2-5 persen dari total gross domestic product (GDP) dari sejumlah industri yang ada. Besarnya angka kerugian yang dialami industri akibat korosi yang seringkali disamakan dengan perkaratan logam berdasar perhitungan data statistik dari sejumlah perbandingan di beberapa negara. “Hingga sekarang Indonesia belum punya data yang kongkret tentang korosi ini. Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai pada bangunanbangunan maupun peralatan yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja dan sebagainya. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi. Jembatan dari baja maupun badan mobil juga dapat menjadi rapuh karena korosi. Badan kapal yang terdiri dari konstruksi baja juga akan mengalami korosi. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga dapat terjadi pada komponen-komponen renik peralatan elektronik dan permesinan yang terbuat dari baja. Korosi yang menghasilkan karat memberikan pekerjaan rumah yang tak kenal henti kepada kita. Akibat korosi, bagian-bagian alat dan mesin harus diganti, pelanggan komplain, dan yang jelas merugikan adalah banyaknya biaya harus keluar. Sekitar 13 persen dari besi baru hasil pengolahan digunakan setiap tahunnya untuk mengganti besi yang terkorosi. Penanganan korosi juga merupakan usaha yang mahal dan berpotensi membuat polusi lingkungan. Garis bawahnya, korosi tidak pernah bisa dicegah, yang dapat dilakukan hanya meminimalkannya. Itu pun dengan biaya ekstramahal. 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 member


32

gambaran kepada kita betapa besarnya dampak yang ditimbulkan korosi dan nilai ini semakin meningkat setiap tahunnya karena belum terlaksananya pengendalian korosi secara baik bidang industri. 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. Bahkan kerugian tidak langsung dapat berupa terjadinya kecelakaan yang menimbulkan korban jiwa, seperti kejadian runtuhnya jembatan akibat korosi retak tegang di West Virginia yang menyebabkan 46 orang meninggal dunia, terjadinya kebakaran akibat kebocoran pipa gas di Minnesota karena selective corrosion dan meledaknya pembangkit tenaga nuklir di Virginia akibat terjadinya korosi erosi pada pipa uapnya. Kerugian akibat korosi di Indonesia diperkirakan mencapai angka triliun rupiah, perhitungan ini meliputi biaya pemeliharaan, penggantian material, jam kerja dan keuntungan yang hilang akibat produksi berhenti, mengecewakan langganan, biaya administrasi, kerugian fisik dan pengobatan. Secara teori korosi tidak mungkin sepenuhnya dicegah karena proses alamiah, tetapi semaksimal mungkin harus dikendalikan mengingat arti penting dari segi ekonomi dan keamanan. ( 19 ) Laju korosi di bawah isolasi dalam kondisi basah memiliki laju 20 kali lebih besar dibandingkan pada kondisi atmosferik (ambient). Bila pipa yang terkorosi harus diperbaiki / diganti, maka diperlukan biaya bermilyar-milyar untuk satu pabrik, tidak termasuk kehilangan produksi serta akibat keseluruhan dari pabrik yang mati (shut down). Karena tidak terlihat, maka corrosion under insulation (CUI) seakan terjadi secara mendadak, dan dapat menimbulkan kebocoran dengan potensial terjadinya


33

bahaya, khususnya pada aliran fluida yang berbahaya, sehingga memicu terjadinya kenaikan temperature atau tekanan pada vessel.

( 19 )

2.10. PENGENDALIAN KOROSI Korosi tidak mungkin sepenuhnya dapat dicegah karena memang merupakan proses alamiah bahwa semuanya akan kembali ke sifat asalnya. Asalnya dari tanah maka akan kembali ke tanah. Hal ini adalah siklus alam yang akan terus terjadi selama kesetimbangan alam belum tercapai. Namun demikian pengendalian dan pencegahan korosi harus tetap dilakukan secara maksimal, karena dilihat dari segi ekonomi dan dari segi keamanan merupakan hal yang tidak boleh ditinggalkan dan dibiarkan begitu saja. Pengendalian korosi harus dimulai dari suatu perencanaan, pengumpulan data lingkungan, proses, peralatan dan bahan yang dipakai serta pemeliharaan yang akan diterapkan. Adapun metode-metode yang dilakukan dalam pengendalian korosi sebagai berikut : 1. Pemilihan material yang tahan korosi menjadi cara utama pengendalian korosi. Peningkatan krom, nikel dan molybdenum akan meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan biasanya dipakai untuk baja tahan karat. Paduan nikel dengan kandungan krom dan molybdenum yang sama akan memiliki ketahanan yang lebih baik (dan lebih mahal) dari baja tahan karat. 2. Menurunkan agresifitas larutan dengan cara : a. menurunkan kandungan klorida, keasaman dan atau temperaturnya, b. menghambat aliran proses pembentukan deposit, c. mengeliminasi terakumulasinya sistem hidrolisa produk korosi. 3. Memberi unsur penghambat di larutan (inhibitors). Penerapannya harus diperhitungkan secara baik, karena apabila kandungan inhibitor yang terdapat dilarutan tidak cukup, maka pada beberapa bagian peralatan dapat terjadi kerusakan berupa lubang kecil yang dalam.


34

4. Menggunakan proteksi katodik pada alat yang digunakan di lingkungan air laut, tetapi tidak selalu menjadi pilihan yang memungkinkan aliran proses kimia yang agresif. 5. Melakukan perencanaan dengan baik. Peralatan harus direncanakan lengkap dengan saluran pembuangan dan menghindarkan daerah yang menyebabkan tertahannya atau mengendapnya suatu larutan. Sambungan las temu (butt-joint) pada struktur akan lebih baik diaplikasikan dibanding sambungan paku keling atau sambungan ulir. 5. Membersihkan

permukaan

logam

apabila

memungkinkan,

akan

menurunkan terjadinya korosi. Menghilangkan partikel padat yang dilakukan untuk meminimalkan pembentukan deposit.( 15 ) 2.11. Metode Perhitungan Sisa Umur Tangki Metode perhitungan yang di gunakan di PT. Monagro Kimia yaitu dengan menggunakan Ultrasonic Thickness Gauge Tipe TT-100 dan perhitungan tersebut mengacu pada persamaan-persamaan yang ada pada API (American Petrolium Institute) Recommended Practice 530 “Calculation Of Heater Tube Thickness In Petrolium Refineries”. Metode perhitungan ini digunakan untuk mengevaluasi kondisi dinding tangki yang mengalami korosi dan penurunan ketebalan dinding. Data kalkulasi yang dihitung adalah Stress Thickness, Corrosion Rate, dan Remaining Life Time. Persamaan-persamaan yang digunakan adalah sebagaai berikut : 1. Stress Thickness (mm) δσ =

......................................................... ( II. 1 ) ( 25 )

Dimana : δσ = Stress Thickness ( mm ) Pr = Design Pressure

( Mpa )

Do = Outside Diameter

( mm )

= Allowable Stress

( mm )

2. Corrosion Rate ( CR ), ( mm/years ) .................................................... ( II. 2 ) ( 25 )


35

Dimana : CR

= Corrosion Rate

( mm/Years )

to

= Thickness Awal

( mm )

ta

= Thickness Akhir

( mm )

X

= Life Time

( Years )

3. Remaining Life Time ( RLT ) , (Years) ...................................................... ( II. 3 ) ( 25 ) Dimana : RLT

= Remaining Life Time

( Years )

ta

= Thickness Awal

( mm )

δσ

= Stress Thickness = Corrosion Rate

( mm ) ( mm/year )


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents