SIDANG TUGAS AKHIR “STUDI AWAL KOROSI BAJA KARBON RENDAH JIS G3101 GRADE SS400 PADA LINGKUNGAN AEROB DAN ANAEROB DENGAN DAN TANPA PENAMBAHAN BAKTERI PEREDUKSI SULFAT (SRB)” Oleh : Didi Masda Riandri
2106 100 166
Pembimbing : Dr. Ir. H. C. Kis Agustin, DEA.
LABORATORIUM METALURGI JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
LATAR BELAKANG
Baja Karbon
Minyak Mentah
Korosi
Memperparah Mikroba Berdampak pada : Aplikasinya Lebih dari 80% padakomponen-komponen material pipa, alat-alat “Mikroba yang 1. Kerugian terdapatMateri di dalam minyak pengeboran pada industri dan Tangki minyak Penyimpanan dan gas 2. Korban Jiwayang terjadi” dapat memperparah korosi menggunakan Minyak baja karbon 3. Pencemaran Lingkungan
Ledakan
Kerusakan/ kebocoran
LATAR BELAKANG “10% korosi logam di Inggris disebabkan Baja Karbon oleh Mikroba” “20% korosi pada industri Migas di Indonesia diakibatkan oleh mikroba” “Mikroba yang memiliki pengaruh terbesar terhadap korosi pada industri migas adalah bakteri pereduksi sulfat”
Kondisi lingkungan (aerob dan anaerob) memiliki pengaruh tersendiri terhadap jumlah mikroba dan korosi yang terjadi
Pendahuluan TUJUAN 1. Mengetahui korosi baja karbon rendah JIS G3101 Grade SS400 pada lingkungan aerob dan anaerob di dalam media crude oil. 2. Mengetahui korosi baja karbon rendah JIS G3101 Grade SS400 pada media crude oil dipengaruhi jumlah bakteri pereduksi sulfat. 3. Mengetahui hubungan antara kondisi lingkungan aerob/anaerob dan jumlah bakteri pereduksi sulfat terhadap korosi baja karbon rendah JIS G3101 Grade SS400 pada media crude oil. BATASAN MASALAH 1. Spesimen diasumsikan homogen. 2. Jumlah bakteri pada awal pengondisian diasumsikan sama.
Dasar Teori – Crude Oil
Crude Oil
Proses dekomposisi tumbuhan selama berjuta-juta tahun
Tahapan Proses Eksploitasi : 1. Tahapan Produksi Primer 2. Tahapan Produksi Sekunder 3. Tahapan Produksi Tersier
EOR
Minyak mentah mengandung komponen hidrokarbon, unsur-unsur logam, asam-asam organik, bakteri (aerob dan anaerob), berbagai macam garam.
Dasar Teori – Korosi
kerusakan atau penurunan kualitas suatu material akibat bereaksi dengan lingkungan Berdasarkan Lingkungan :
Korosi
Korosi Kering
Material
Korosi Basah
Aspekaspek Korosif Reaksi
Lingkungan
Dasar Teori – MIC
MIC
Korosi yang dipengaruhi oleh Aktifitas Mikroba Microbiological Influenced Corrosion
Aktifitas Berdasarkan Mikroba Lingkungan mampu : 1. Membuat Lingkungan menjadi korosif 2. Menutup permukaan spesimen 3. Merusak Lapisan Pelindung (coating)
Aerob
Anaerob
Dasar Teori – SRB
“Pada Industri minyak dan gas, seperti proses eksplorasi minyak mentah, pengaruh mikroba terbesar adalah generasi Asam Sulfida (H2S) oleh bakteri pereduksi sulfat”
Karakteristik : 1. Mampu hidup pada media dengan pH 4 hingga 8 dan temperatur 10 – 40 oC 2. Mampu mereduksi Sulfat menjadi asam sulfida
Dasar Teori – SRB
Reaksi anoda Disosiasi air Reaksi katoda Depolarisasi katoda Ionisasi Sulfida Hasil Reaksi Hasil Rekasi Reaksi keseluruhan
4 Fe → 4 Fe2+ + 8 e 8 H2O → 8 H+ + 8 OH8 H+ + 8 e → 8 H SO42- + 10 H+ → H2S + 4 H2O H2S → H2 + S2Fe2+ + S2- → FeS 3 Fe2+ + 6 OH- → 3 Fe(OH)2 4 Fe + SO42- + 4 H2O → 3Fe (OH)2 + FeS + 2 OH-
Dasar Teori – Baja
Baja
Paduan antara besi dan karbon, dimana kadar karbon maksimal 2% berat
Baja Karbon rendah 1. Baja Karbon rendah Baja2.Karbon Rendahmenengah JIS G3101 Grade SS400 Baja Karbon 3. Unsur Baja Karbon tinggi Persentase (%) Fe C P S Ni Si Mn
97,65 0,18 0,04 0,03 0,6 0,5 1
Metodologi
Persiapan Spesimen
Pembuatan Media Bakteri Pengambilan Data awal Pengondisian Pengambilan Data Periodik
Analisa Data Dan Pemabahasan
Data
Spesimen
Massa Visual Permukaan Penampang Melintang
Media
Jumlah Bakteri
pH Media
Massa Spesimen Kodefikasi
Hari ke
Massa Sebelum Pengondisian (gr) Replika 1 Replika 2
Massa Sesudah Pengondisian (gr) Replika 1 Replika 2
Selisih Massa (gr) Replika 1
Replika 2
4
10,1557
10,1726
10,1759
10,2473
0,0003
0,0002
8 12
9,7498 10,2401
10,271 10,2586
9,9374 10,2259
10,2304 9,3584
0,0004 0,0005
0,0005 0,0004
16
10,1557
10,2882
9,5331
9,5473
0,0002
0,0007
CSBX (Crude Oil,Spesimen, Bakteri)
4 8 12 16
9,4779 9,439 9,4686 10,2312
10,2638 10,1694 9,5328 9,7355
10,156 9,7502 10,2406 10,2535
10,1728 10,2715 10,259 10,2933
0,0003 0,0006 0 0,0033
0,0004 0,0007 0,0005 0,0006
CSXG (Crude Oil, Spesimen, Gas N2)
4
10,1757
10,247
9,4782
10,2642
0,0002
0,0003
8 12
9,9371 10,2256
10,2299 9,361
9,4396 9,4686
10,1701 9,5333
0,0003 0,0003
0,0005 0,0006
16 4 8 12
9,5445 10,204 9,5521 10,0991
9,5587 9,5053 10,1945 9,5316
10,2345 10,2046 9,5531 10,0993
9,7278 9,5057 10,1953 9,5319
0,0004 0,0006 0,001 -0,0005
0,0011 0,0004 0,0008 0,0003
16
9,4646
10,0399
9,4511
10,0391
0,0004
-0,0008
CSXX (Crude Oil, Spesimen)
CSBG (Crude Oil, Spesimen, Bakteri, Gas N2)
Massa Spesimen Hubungan Δ Massa Spesimen VS Lama Pengondisian 0,004 0,0035
Δ Massa Spesimen (gr)
0,003 0,0025
CSXX Replika 1
0,002
CSXX Replika 2 CSXG Replika 1
0,0015
CSXG Replika 2
0,001
CSBX Replika 1
0,0005
CSBX Replika 2 CSBG Replika 1
0 -0,0005
0
4
8
-0,001 -0,0015
Lama Pengondisian (Hari)
12
16
CSBG Replika 1
Jumlah Bakteri Kodefikasi CSXX (Crude Oil, Spesimen)
CSBX (Crude Oil,Spesimen, Bakteri)
CSXG (Crude Oil, Spesimen, Gas N2)
CSBG (Crude Oil, Spesimen, Bakteri, Gas N2)
Replika 1 (x 109)
Hari Ke 0 4 8 12 16 0 4 8 12 16 0 4 8 12 16 0 4 8 12 16
1,06 3,19 21,6 10,8 20 3,13 2,13 9,06 16,3 17,5 1,06 3,5 8,63 9,75 8,13 3,13 15,4 16,5 16,8 30,2
Replika 2 (x 109)
1,06 4,56 19,1 13,4 22,8 3,13 3,19 5,13 12,6 18 1,06 4,38 9,38 10,2 6,69 3,13 11,3 13 17,5 26,4
Rata-rata (x 109)
1,06 3,875 20,35 12,1 21,4 3,13 2,66 7,095 14,45 17,75 1,06 3,94 9,005 9,975 7,41 3,13 13,35 14,75 17,15 28,3
Jumlah Bakteri
20 15 10
CSXX
5
CSXG
0 0
5
10
15
20
Lama Pengujian (Hari)
Jumlah sel mirkoba per mL (x109
Jumlah Sel Mikroba Vs Lama Pengujian
25
30 25 20 15 10 5 0
CSXG CSBG 0
5
10 Lama Pengujian (Hari)
Jumlah Sel Mikroba Vs Lama Pengujian lah sel mirkoba per mL (x109
Jumlah sel mirkoba per mL (x109)
Jumlah Sel Mikroba Vs Lama Pengujian
30 20 10
CSBX
0
CSBG 0
5
10
15
Lama Pengujian (Hari)
20
15
20
pH Media Hari Ke Kodefikasi CSXX (Crude Oil, Spesimen)
CSBX (Crude Oil,Spesimen, Bakteri)
CSXG (Crude Oil, Spesimen, Gas N2)
CSBG (Crude Oil, Spesimen, Bakteri, Gas N2)
Replika 1 0 4 8 12 16 0 4 8 12 16 0 4 8 12 16 0 4 8 12 16
Replika 2 9,5 9,5
9,5 9,2
9,4 9,5 9,6 10,9 10,4 10 9,6 9,2 10,9 10,2 10 9,9 9,4 9,4 7,9 7,3 7,2 6,5
9,2 9,4 9,4 10,9 10,2 9,7 9,3 9,3 10,9 10,4 10,2 9,6 9,4 9,4 8,6 8,2 6,9 6,6
Rata-rata 10,9 10,3 10,1 9,75 9,4 9,5 9,35 9,3 9,45 9,5 10,9 10,3 9,85 9,45 9,25 9,4 8,25 7,75 7,05 6,55
pH Media pH VS Lama pengondisian pH VS Lama Pengondisian
12 10
12 10
6 CSXX
2
CSXG
8 pH
4 0 0
4
8
12
16
6 4
CSXG
2
CSBG
0 0
Lama Pengondisian (Hari)
4
8
12
Lama Pengondisian (Hari)
pH VS Lama Pengondisian 12 10 8 pH
pH
8
6 4
CSXG
2
CSBG
0 0
4
8
12
Lama Pengondisian (Hari)
16
16
pH Media pH VS Lama pengondisian pH VS Lama Pengondisian
12 10
12 10
6 CSXX
2
CSXG
8 pH
4 0 0
4
8
12
16
6 4
CSXG
2
CSBG
0 0
Lama Pengondisian (Hari)
4
8
12
Lama Pengondisian (Hari)
pH VS Lama Pengondisian 12 10 8 pH
pH
8
6 4
CSXG
2
CSBG
0 0
4
8
12
Lama Pengondisian (Hari)
16
16
