COMPUTER PROGRAM FOR DESIGNING CATHODIC … · Perangkat lunak ini nantinya dapat diaplikasikan pada beberapa kasus seperti proteksi untuk pipa baja, tiang penyangga dermaga dan lambung

COMPUTER PROGRAM FOR DESIGNING CATHODIC PROTECTION SYSTEM SACRIFICIAL ANODE METHOD

MUTIA DELINA 6305000157

GRADUATE PROGRAM IN MATERIAL SCIENCE FACULTY OF MATHEMATIC AND SCIENCES

INDONESIA UNIVERSITY 2007

PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK PEMBANTU PERANCANGAN PROTEKSI KATODIK

SISTEM ANODA KORBAN

Tesis diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar

Magister dalam bidang ilmu material

MUTIA DELINA 6305000157

PROGRAM STUDI MATERIAL SCIENCE PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS INDONESIA 2007

ABSTRAK

Korosi atau karat merupakan peristiwa penurunan mutu material pada bahan

logam akibat intraksi yang tidak menguntungkan dengan lingkungan. Korosi tidak

dapat dihindari atau dihilangkan, namun dapat dikendalikan dengan melakukan

proteksi katodik sistem anoda korban, yaitu memasang anoda korban pada bagian

yang hendak diproteksi. Pemasangan anoda korban memerlukan desain yang tepat

dan akurat agar sesuai dengan kebutuhan arus proteksi. Oleh karena itu diperlukan

sebuah perangkat lunak atau program yang dapat digunakan untuk membantu

perancangan desain proteksi katodik system anoda korban. Perangkat lunak ini

nantinya dapat diaplikasikan pada beberapa kasus seperti proteksi untuk pipa baja,

tiang penyangga dermaga dan lambung kapal baja. Perangkat lunak proteksi katodik

system anoda korban memerlukan input luas area yang akan diproteksi, jenis anoda

yang akan dipergunakan, berat anoda dan umur desain proteksi. Output dari

perangkat lunak ini antara lain jumlah anoda yang diperlukan, jarak pemasangan

antar anoda, pemasangan anoda yang efektif (horizontal atau vertical). Perangkat

lunak ini dibuat dengan menggunakan software Microsoft Visual Basic 6.0.

ABSTRACT

Corrosion or rust is degradation of metal quality because of its disadvantages

interaction with environment. We cannot avoid corrosion or annihilate it, but we can

prevent it by protecting the metal with sacrificial anodizing system of cathodic

protection. Sacrificial anodizing system is the sacrificial anode setting in the area that

needs protection. The setting needs good design. So the design will appropriate with

the current protection necessity. Because of that we need a program to help us for

planning the protection design. The program will be applied in some cases such as

protection for steel pipe, quay pole and ship hull. It needs some inputs, which are the

wide area, kind of anode, weight of anode and the age of protection. This program

output would be amount of anode, distance set between anode, effectiveness setting

of anode (horizontal or vertical). The program is created using Microsoft Visual Basic

6.0 software.

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah

memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis

yang berjudul :

“Pembuatan Perangkat Lunak Pembantu Perancangan Proteksi Katodik Sistem

Anoda Korban”

Tesis ini merupakan salah satu peryaratan untuk memperoleh ijazah Magister

pada program studi Ilmu Material Program Pasca Sarjana Universitas Indonesia.

Pada kesempatan yang berbahagia ini penulis ingin menyampaikan ucapan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Ir. Johny Wahyuadi Soedarsono, DEA, selaku pembimbing yang telah

memberikan pengarahan serta meluangkan waktu bagi penulis untuk

menyelesaikan tesis ini.

2. Bapak Dr. Bambang Soegijono, selaku ketua Program Studi Ilmu Material

Program Pasca Sarjana Universitas Indonesia.

3. Bapak Dr. Mohammad Hikam, selaku sekretaris Program Studi ilmu Material

Program Pasca Sarjana Universitas Indonesia.

4. Staf Pengajar Program Studi Ilmu Material Program Pasca Sarjana Universitas

Indonesia.

5. Ibu Dra. Yuliarsi DR selaku Kepala Divisi Program Pendidikan PP IPTEK yang

telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan tesis ini.

6. Kedua orang tua, Mas Rinto serta adik-adikku yang telah memberikan dukungan

moril dan materiil.

ii

7. Rekan-rekan Mahasiswa angkatan 2005 Program Studi Ilmu Material Program

Pasca Sarjana universitas Indonesia yang telah memberikan semangat dan

bantuan selama pembuatan tesis.

Semoga Allah SWT melimpahkan kebahagiaan dan kesejahteraan atas jasa dan

budi baik yang telah diberikan kepada penulis.

Penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat dan penulis juga berharap

pembaca dapat memberikan kritik dan saran demi sempurnanya tesis ini.

Jakarta, Juni 2007

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Hal

Lembar persetujuan

Abstrak

Kata Pengantar …………………………………………………………………………. i

Daftar isi ………………………………………………………………………………….. iii

Daftar Gambar …………………………………………………………………………… v

Daftar Tabel ……………………………………………………………………………… vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah …………………………………………………… 1

1.2 Tujuan Penelitian …………………………………………………………… 2

1.3 Pembatasan Masalah ……………………………………………………… .3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Korosi …………………………………………………………… 4

2.2 Jenis-Jenis Korosi …………………………………………………………... 9

2.2.1 Korosi Merata ……………………………………………………………... 9

2.2.2 Korosi Sumuran …………………………………………………………… 10

2.2.3 Korosi Antar Butir …………………………………………………………. 10

2.2.4 Korosi Erosi …………………………………………………………………11

2.2.5 Korosi Galvanik ...…………………………………………………………. 12

2.2.6 Korosi Celah ………………………………………………………………. 14

2.3 Laju Korosi …………………………………………………………………. 15

2.4 Metode Pencegahan Korosi ……………………………………………… 16

iv

2.4.1 Pelapisan …………………………………………………………………. 16

2.4.2 Perlakuan Lingkungan …………………………………………………. 17

2.4.3 Pemilihan Material ……………………………………………………….. 17

2.4.4 Desain Berlebih dan Perbaikan Desain ………………………………. 17

2.4.5 Proteksi Katodik ……………………………………………………………17

2.5 Rumus-rumus Proteksi Katodik dalam Program …………………………21

2.5 Program Visual basic 6.0 ………………………………………………….. 26

BAB III PROSEDUR PENELITIAN …………………………………………………… 29

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Program perancangan proteksi katodik ……………………………………33

4.2 Melakukan pengujian ………………………………………………………. 38

4.2.1 Uji komposisi ………………………………………………………………. 38

4.2.2 Uji Korosi…………………………………………………………………… 40

4.2.3 Potensial Proteksi………………………………………………………… 49

4.3 Analisi hasil perhitungan ………………………………………………….. 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………………… 55

Daftar Acuan …………………………………………………………………………… 56

Lampiran 1 – Fowchar Program………………………………………………………. 57

Lampiran 2 – Listing Program………………………………………………………… 60

Lampiran 4 – Beberapa data yang dibutuhkan program …………………………… 71

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Mekanisme Korosi …………………………………………………… 5

Gambar 2.2 Korosi pada permukaan logam………………………………………5

Gambar 2.3 Reaksi elektrokimia pada logam .......................................…………6

Gambar 2.4 Korosi yang terjadi antara tembaga dan besi baja..……………… 9

Gambar 2.5 Korosi Merata ………………………………………………………….9

Gambar 2.6 Mekanisme Korosi Sumuran ………………………………………..10

Gambar 2.7 Korosi Sumuran ………………………………………………………10

Gambar 2.8 Korosi Antar Butir.……………………………………………………..11

Gambar 2.9 Korosi Erosi ……………………………………………………………11

Gambar 2.10 Mekanisme Korosi Galvanik ……………………………………….13

Gambar 2.11 Korosi Galvanik ……………………………………………………..13

Gambar 2.12 Mekanisme Korosi Celah ………………………………………….14

Gambar 2.13 Korosi Celah …………………………………………………………14

Gambar 2.14 Proteksi katodik dengan anoda korban …………………………. 18

Gambar 2.15 Auto List Member ……………………………………………………27

Gambar 2.16 Tampilan IDE Visual Basic 6.0 …………………………………… 27

Gambar 2.17 Window Code ………………………………………………………. 28

Gambar 3.1. Pengamplasan ………………………………………………………30

Gambar 3.2 Sebelum pengamplasan …………………………………………...30

Gambar 3.3 Setelah pengamplasan ……………………………………………. 30

Gambar 3.4 Timbangan BOSCH SAE 200 …………………………………….. 31

Gambar 3.5 Pengecekan sambungan kabel dengan multimeter ……………31

Gambar 3.6 Diagram alir penelitian …………………………………………….. 32

Gambar 4.1 Tampilan awal program …………………………………………….33

Gambar 4.2 Program desain proteksi untuk pipa baja ……………………...….34

vi

Gambar 4.3 Program desain proteksi untuk penyangga dermaga……………34

Gambar 4.4 Program untuk menghitung proteksi pada kapal baja..………….35

Gambar 4.5 Output Program…………………………….….…………………… 35

Gambar 4.6 Perhitungan desain proteksi pada kapal baja…………………... 37

Gambar 4.7 Grafik pengaruh kecepatan air terhadap laju korosi baja

AISI 1020 tanpa proteksi ……..…………………………………. . 41

Gambar 4.8 Perbandingan kebutuhan berat anoda Al data pengujian

dan hasil perhitungan program ……………………………………44

Gambar 4.9 Perbandingan kebutuhan berat anoda seng data pengujian

Dan hasil perhitungan program……………………………………47

Gambar 4.10 Perbandingan kebutuhan berat anoda magnesium data

pengujian dan hasil perhitungan program……………………….49

Gambar 4.11 Efek kecepatan air laut terhadap korosi baja……………………. 51

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Deret Elektrokimia..…………………………………………………….. …… 8

Tabel 2.2 Deret Galvanis ………………………………………………………….. …...12

Tabel 2.3 Standar kimia alloy magnesium………...………………………………… 19

Tabel 2.4 Grade magnesium alloy………..………...………………………………… 19

Tabel 2.5 Komposisi anoda senguntuk lingkungan air laut………………………… 20

Tabel 2.6 Sifat anoda galvanis……………………...………………………………… 21

Tabel 2.7 Beberapa tombol toolbar dan fungsinya.………………………………… 28

Tabel 4.1 Komposisi kimia baja AISI 1020.………………………………………….. 38

Tabel 4.2 Komposisi kimia anoda aluminium………………………………………. 39

Tabel 4.3 Komposisi kimia anoda seng……………………………………………… 39

Tabel 4.4 Komposisi kimia anoda magnesium …………………………………….. 40

Tabel 4.5 Laju korosi baja AISI 1020 ……………….………………….................... 40

Tabel 4.6 Data eksperimen pengaruh kecepatan air terhadap pengurangan

berat anoda aluminium…………………………………………………….. 42

Tabel 4.7 Perhitungan kebutuhan anoda aluminium…………………..….……… 44


berat anoda seng……………………………………………………………. 44

Tabel 4.9 Perhitungan kebutuhan anoda Zn ……..…………………………........... 46


Berat anoda magnesium…………………………………………………. 47

Tabel 4.11 Perhitungan kebutuhan anoda magnesium…………………………… 49

Tabel 4.12 Potensial proteksi terhadap pasangan katoda dan anoda….………… 50

Tabel 4.13 Perbedaan nilaikebutuhan berat anoda aluminium hasil eksperimen

Dan hasill perhitungan program…………………………………………. 52

Tabel 4.14 Perbedaan nilai kebutuhan berat anoda seng hasil eksperimen dan

viii

Hasil perhitungan program……………………………………………….. 52

Tabel 4.15 Perbedaan nilai kebutuhan berat anoda magnesium hasil

Eksperimen dan hasil perhitungan………………………………………. 52

Tabel 4.16 Deret elektrokimia……………………………………………..….………… 53

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Korosi merupakan salah satu masalah serius yang berakibat pada timbulnya

kerugian dalam segi pembiayaan. Berdasarkan penelitian di Amerika, korosi telah

menelan biaya ratusan milyar dolar setiap tahunnya. Biaya yang ditimbulkan oleh

korosi telah dipelajari oleh beberapa negara, hasil dari penelitian tersebut

menyatakan bahwa biaya yang ditimbulkan oleh korosi adalah 1 sampai dengan 5%

dari Gross National Product. Biaya tersebut meliputi utilitas 34.7%, transportasi

21.5%, infrastruktur 16.4%, pemerintahan 14.6%, produksi dan manufaktur 12,8%

[1].

Korosi tidak dapat dihilangkan namun dapat dicegah dengan memproteksi

material dari lingkungan. Salah-satunya adalah dengan proteksi katodik sistem

anoda korban. Proteksi katodik sistem anoda korban telah digunakan secara meluas.

Desain yang digunakan merupakan perpaduan antara pengalaman dan data

experiment. Bagaimanapun kegagalan pada proteksi katodik tidak hanya akan

berdapak pada kerugian secara ekonomi, tetapi juga pada keselamatan nyawa

manusia dan lingkungan [2].

Kerugian secara ekonomi terjadi karena perusahaan harus mengeluarkan

beberapa biaya ekstra. Biaya tersebut terbagi dalam biaya langsung berupa;

perbaikan kerusakan material, dan biaya tidak langsung berupa; biaya yang timbul

akibat menurunnya produksi, kentungan dan umur pakai alat.

Proteksi katodik sistem anoda korban memerlukan perhitungan dan

perancangan yang matang agar desain sesuai dengan kebutuhan proteksi material

2

untuk jangka waktu tertentu. Desain yang tepat akan menolong perusahaan dari

extracost akibat dari desain yang berlebihan atau kerusakan karena desain yang

tidak tepat. Oleh karena itu diperlukan sebuah sarana berupa perangkat lunak untuk

membantu desain proteksi katodik, sehingga desain yang yang dihasilkan sesuai

dengan kebutuhan.

Banyak penelitian yang berkaitan dengan perancangan proteksi katodik

denngan menggunakan program komputer antara lain Ernesto Santana dan Robert

Adey [3] dalam The Journal of Corrosion Science and Engineering 2006, meneliti

Validation of Cathodic Protection Design Using Computer Simulation. Kemudian

Ernesto Santana dan Robert Adey [4], meneliti tentang Predictive Modeling of

Corrosion and Cathodic Protection System. V.G DeGiorgi [5] dalam Elsevier 2001,

meneliti tentang Evaluation of Perfect Paint Assumption in Modeling of Cathodic

Protection System. Robert A Adey dan John Baynham [2], dalam Corrosion 2000,

meneliti tentang Design and Optimization of Cathodic Protection Systems Using

Computer Simulation.

1.2 Tujuan Penelitian

1. Membuat perangkat lunak untuk membantu perncangan proteksi katodik system

anoda korban untuk kapal baja, pipa baja dan tiang penyangga dermaga

sehingga dihasilkan keluaran program berupa hasil perhitungan proteksi katodik

system anoda korban.

2. Menghindari kesalahan dalam melakukan disain awal proteksi.

3. Menyediakan perkiraan disain proteksi dengan cepat dan murah.

4. Mengetahui efektifitas pemasangan anoda korban secara horizontal

dibandingkan terhadap pemasangan anoda secara vertikal.

3

1.3 Pembatasan Masalah

1. Program yang digunakan adalah Visual Basic 6.0, karena terbatasnya

kemampuan program ini, maka program hanya dapat digunakan untuk mendisain

proteksi untuk lambung kapal baja, pipa baja dan tiang penyangga dermaga.

2. Material anoda yang digunakan dalam pemograman adalah aluminium, seng dan

magnesium.

3. Untuk validasi, pemodelan dilakukan dengan pengujian laboratorium dengan

metoda kehilangan berat (WGL : Weight Gain Loss)

4. Anoda yang digunakan pada eksperimen hanya aluminium, seng dan

magnesium.

5. Pengambilan data akan memvariasikan kecepatan alir air garam antara lain;

0.00 m/s, 0.09 m/s, 0.18 m/s, 0.27 m/s dan 0.36 m/s

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Korosi

Korosi merupakan penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan

lingkungannya. Secara umum korosi meliputi hilangnya logam pada bagian yang ter-

ekpose. Korosi terjadi dalam berbagai macam bentuk, mulai dari korosi merata pada

seluruh permukaan logam sampai dengan korosi yang terkonsentrasi pada bagian

tertentu saja.

Korosi pada logam terjadi karena adanya aliran arus listrik dari satu bagian

pada ke bagian yang lain di permukaan logam. Aliran arus ini akan menyebabkan

hilangnya metal pada bagian dimana arus dilepaskan ke lingkungan (oksidasi atau

reaksi anoda). Proteksi terjadi di titik dimana arus kembali ke permukaan logam

(reaksi katoda).

Terdapat empat unsur pokok yang harus dipenuhi agar korosi dapat terjadi.

Jika salah satunya hilang, maka korosi tidak dapat terjadi. Empat unsur pokok

tersebut antara lain;

• Anoda, tempat terjanya reaksi oksidasi.

• Katoda, tempat terjadinya reaksi reduksi.

• Elektrolit, Lingkungan tempat katoda dan anoda ter-ekpose.

• Sambungan logam, katoda dan anoda harus disambung dengan menggunaan

sambungan logam agar arus listrik dapat mengalir.

5

Gambar 2.1 Mekanisme Korosi

Pada logam yang sama, salah satu bagian permukaannya dapat menjadi

anoda dan bagian permukaan lainnya menjadi katoda. Hal ini bisa saja terjadi karena

kemungkinan logam terdiri dari phase yang berbeda, karena permukaan logam

dilapisi dengan kondisi coating yang berbeda, atau karena di permukaan logam

terdapat lebih dari satu macam elektrolit.

Gambar 2.2 Korosi pada permukaan logam

6

Logam dapat dicelupkan pada elektrolit atau permukaan logam dapat

digenangi oleh elektrolit dan membentuk lapisan tipis. Laju korosi bergantung pada

konduktifitas listrik elektrolit. Air murni memiliki konduktifitas listrik yang kurang baik

sehingga laju korosi yang terjadi akan lebih rendah jika dibandingkan dengan larutan

asam yang memiliki konduktifitas listrik tinggi.

Gambar 2.3 Reaksi elektrokimia pada logam

Salah satu contohnya adalah korosi yang terjadi antara seng dan asam HCl.

Berikut ini merupakan gambaran reaksi elektrokimia yang terjadi;

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2

Seng bereaksi dengan larutan asam sehingga membentuk seng clorida dan

melepaskan gas hidrogen ke udara. Reaksi ionik yang terjadi adalah sebagai berikut;

Zn + 2H+ + 2Cl- Zn2+ + 2Cl- + H2

Dengan menghapus Cl- pada kedua sisi, reaksi dapat disederhanakan menjadi;

Zn + 2H+ Zn2+ + H2

(2)

(1)

7

Reaksi di atas dapat dibagi menjadi reaksi anoda dan reaksi katoda.

Zn Zn2+ + 2e- reaksi anoda

2H+ + 2e- H2 reaksi katoda

Reaksi elektrokimia seperti pada (3) dan (4) hanya dapat terjadi pada nilai

tertentu saja. Jika tersedia elektron pada (4), maka potensial pada permukaan akan

menjadi lebih negatif, kelebihan elektron akan mengakibatkan arus negatif

terkumpul pada logam atau pada larutan menunggu reaksi berikutnya terjadi. Reaksi

tidak akan cukup cepat untuk mengakomodasi semua elektron yang tersedia.

Potensial arus negatif ini disebut dengan polarisasi katodik. Kekurangan elektron

pada metal karena pelepasan elektron yang terjadi pada (3) pada larutan akan

menghasilkan perubahan arus positif yang disebut dengan polarisasi anoda. Jika

kekurangan elektron (polarisasi) semakin besar, kecendrungan pemutusan

hubungan anoda akan semakin besar. Polarisasi anoda yang terjadi akan

mendorong terjadinya korosi dengan reaksi anoda (3).

Pada larutan elektrolit, permukaan akan mencapai nilai potensial yang

setimbang Ecorr, yang nilainya tergantung pada kemampuan dan laju pertukaran

elektron pada reaksi katoda dan anoda. Pada saat nilai potensial meningkat dari

Ecorr menjadi E, laju reaksi anoda atau laju korosi secara umum akan meningkat.

Polarisasi anoda dapat didefinisikan sebagai Єa = E - Ecorr. Tanpa polarisasi, laju

korosi akan terjadi sangat cepat. Polarisasi akan menurunkan reaksi korosi dan

memperkecil logam yang hilang dengan cara merubah potensial pada anoda atau

katoda atau pada keduanya, sehingga perbedaan potensial di antara kedua berubah

menjadi minimum.

Kemampuan logam untuk menahan korosi biasanya bergantung pada posisi

mereka dalam deret elektrokimia.

(3)

(4)

8

Tabel 2.1 Deret Elektrokimia

Jika dua buah logam yang jenisnya berbeda terpisah sangat jauh pada deret

elektrokimia, maka arus listrik yang dihasilkan karena kontak yang terjadi diantara

keduanya akan semakin besar. Logam yang berada pada deretan tabel bagian atas

adalah logam yang aktif, sedangkan logam yang berada pada tabel bagian bawah

adalah logam noble. Jadi, semakin kearah atas tabel maka logam akan semakin

mudah terkorosi dan semakin ke arah bawah tabel maka logam akan semakin

terproteksi.

Salah satu contohnya adalah korosi yang terjadi antara tembaga dan besi

baja yang direndam dalam larutan asam.

Element Ion Electrode Potential (Volts)

Hydrogen Overvoltage

(Volts)

Magnesium Mg2+ -1.87 (Base End) 0.7 Zinc Al3+ -1.35 0.5 Aluminium Zn2+ -0.76 0.7 Chromium Cr2+ -0.6 0.32 Iron Fe2+ -0.44 0.18 Cadmium Cd2+ -0.4 0.5 Cobalt Co2+ -0.29 Nickel Ni2+ -0.22 0.15 Tin Sn2+ -0.14 0.45 Lead Pb -0.13 0.45 Hydrogen H+ 0.00 - Antimony Sb3+ +0.11 0.42 Copper Cu2+ +0.34 0.25 Silver Ag+ +0.8 0.1 Gold Au3+ +1.3 (Noble End) 0.35 Oxygen OH- +0.4 Chlorine Cl- +1.36

9

Gambar 2.4 Korosi yang terjadi antar tembaga dan besi baja

2.2 Jenis-Jenis korosi

Berdasarkan bentuk dan tempat terjadinya, korosi terbagi dalam beberapa

jenis antara lain; korosi merata (uniform corrosion), korosi sumuran, korosi antar

butir, korosi erosi, korosi galvanik dan korosi celah dan masih banyak lainnya.

Berikut ini merupakan penjelasannya;

2.2.1 Korosi Merata

Korosi merata atau general corrosion merupakan bentuk korosi yang paling

lazim terjadi. Korosi yang muncul terlihat merata pada seluruh permukaan logam

dengan intensitas yang sama. Salah satu contohnya adalah effek dari korosi

atmosfer pada permukaan logam. Korosi merata terjadi apabila seluruh bagian logam

memiliki komposisi yang sama. Korosi jenis ini biasanya dapat diatasi dengan cara

meng-coating permukaan logam.

Gambar 2.5 Korosi Merata

10

2.2.2 Korosi Sumuran

Korosi sumuran merupakan korosi yang muncul dan terkonsentrasi pada

daerah tertentu. Bentuk korosi ini biasanya disebabkan oleh klorida. Mekanisme

terbentuknya korosi sumuran sama dengan korosi celah. Hanya saja korosi sumuran

ukurannya lebih kecil jika dibandingkan dengan korosi celah. Karena jaraknya yang

saling berdekatan satu sama lain, korosi sumuran akan mengakibatkan permukaan

logam menjadi kasar. Korosi sumuran terjadi karena komposisi material yang tidak

homogen, rusaknya lapisan pelindung, adanya endapan dipermukaan material,

serta adanya bagian yang cacat pada material.

Gambar 2.6 Mekanisme Korosi Sumuran

Gambar 2.7 Korosi Sumuran

2.2.3 Korosi Antar Butir

Korosi antar butir atau interglanular corrosion merupakan korosi yang terjadi

pada graind boundary sebuah logam atau alloy. Korosi tipe ini biasanya disebabkan

11

karena adanya impuritas atau pengotor pada batas butir dan dan terjadi secara lokal

disepanjang batas butir pada logam paduan.

Gambar 2.8 Korosi Antar Butir

Gambar di atas menunjukkan sebuah logam stainless steel yang terkorosi

pada bagian yang terkena panas dimana jaraknya tidak jauh dari bagian las-lasan.

Ini merupakan tipikal dari korosi antar butir pada austenic stainless steel. Korosi tipe

ini dapat dihilangkan dengan menggunakan stailess steel 321 atau 347 atau dengan

menggunakan stainless stell yang tingkat karbonnya rendah (304L atau 316L)

2.2.4 Korosi Erosi

Korosi erosi merupakan gabungan dari kerusakan elekrokimia dan kecepatan

fluida yang tinggi pada permukaan logam. Korosi erosi dapat pula terjadi karena

adanya aliran fluida yang sangat tinggi melewati benda yang diam atau statis. Atau

bisa juga terjadi karena sebuah objek bergerak cepat di dalam fluida yang diam,

misalnya baling-baling kapal laut.

Gambar 2.9 Korosi Erosi

12

Bagian permukaan logam yang terkena korosi biasanya relatif lebih bersih jika

dibandingkan dengan permukaan logam yang terkena korosi jenis lain. Erosi korosi

dapat dikendalikan dengan menggunakan material yang terbuat dari logam yang

keras, merubah kecepatan alir fluida atau merubah arah aliran fluida.

2.2.5 Korosi Galvanik

Korosi galvanik terjadi apabila dua buah logam yang jenisnya berbeda di

pasangkan dan direndam dalam cairan yang sifatnya korosif. Logam yang rebih aktif

atau anoda akan terkorosi, sementara logam yang lebih noble atau katoda tidak akan

terkorosi. Pada tabel galvanisasi, aluminium dan seng lebih aktif jika dibandingkan

dengan baja.

Tabel 2.2 Deret Galvanis

Metal Volt

Commercially pure magnesium -1.75

Magnesium Alloy (6%Al, 3% An, 0.15% Mn) -1.6

Zinc -1.1

Aluminium Alloy (5% seng) -1.05

Commercially pure Aluminium -0.8

Mild steel (clean and shiny) -0.5 sd -0.8

Mild steel (rusted) -0.2 sd -0.5

Cast Iron (non graphitized) -0.5

Lead -0.5

Mild steel in concrete -0.2

Copper, brass, bronze -0.2

High silcon cast iron -0.2

Mill scale on steel -0.2

Carbon, graphite, coke +0.3

13

Gambar 2.10 Mekanisme korosi galvanik

Gambar 2.11 Korosi Galvanik

Korosi galvanik ini banyak terjadi pada benda yang menggunakan lebih dari

satu macam logam sebagai komponennya, misalnya pada automotif. Jika aluminium

terhubung langsung dengan baja, maka aluminium akan terkorosi. Untuk mengatasi

hal ini, maka di antara aluminium dan baja harus ditempatkan sebuah benda non

logam atau isolator untuk memisahkan kontak listrik di antara keduanya.

Mekanisme korosi galvanik biasanya digunakan untuk sistem proteksi pada

komponen baja, misalnya proteksi pada lambung kapal, tiang penyangga dermaga,

pipa baja, tiang penyangga jembatan dan lain sebagainya.

14

2.2.6 Korosi Celah

Korosi celah merupakan korosi yang terkonsentrasi pada daerah tertentu.

Korosi celah terjadi karena adanya larutan atau elektrolit yang terperangkap di dalam

celah atau lubang, misalnya pada sambungan dua permukaan logam yang sejenis,

permukaan logam yang retak, baut dan tapal. Elektrolit yang terperangkap pada

lubang akan menimbulkan beda konsentrasi oksigen, sehingga terbentuk sel korosi.

Daerah dengan konsentrasi oksigen tinggi berperan sebagai katoda dan daerah

konsentrasi oksigen rendah berperan sebagai anoda.

Gambar 2.12 Mekanisme korosi celah

Gambar 2.13 Korosi Celah

15

2.3 Laju Korosi

Korosi sangat dipengaruhi oleh lingkungan misalnya temperatur pH, oksigen,

kecepatan fluida, dan zat-zat oksidator. Untuk menghitung laju korosi, terdapat dua

metode yang dapat digunakan antara lain metode kehilangan berat atau weight gain

loss (WGL) dan metode elektrokimia.

DATWR 534

= (2.1)

Dimana

R = laju korosi (mil per year)

W = kehilangan berat (mg)

D = Berat jenis (g/cm3)

A = Luas permukaan (inchi2)

T = Rentan waktu yang digunakan untuk pengujian (jam)

Satuan laju korosi MPY diatas dapat dikonversi dalam beberapa tipe satuan lainnya,

antara lain 1 mpy = 0.0254 mm/yr = 25.4 µm/yr = 2.90 mm/h = 0.805 pm/s.

Atau laju korosi dapat dihitung dengan persamaan berikut ini;

DATWR 87600

= (2.2)

Dimana



16


A = Luas permukaan (cm2)


DATWR 6.87

= (2.3)

Dimana




A = Luas permukaan (cm2)


2.4 Metode Pencegahan Korosi

Lima macam metode yang digunakan untuk mengontrol korosi adalah

pelapisan atau coating, perlakuan lingkungan, pemilihan material, desain berlebih

dan proteksi katodik.

2.4.1 Pelapisan

Pelapisan merupakan cara yang paling umum dilakukan untuk melindungi

logam dari serangan korosi. Pelapis yang dapat digunakan antara lain cat, logam

(galvanisasi, plastik dan semen. Pada dasarnya pelapis-pelapis ini berfungsi untuk

melindungi logam dari reaksi yang tidak menguntungkan dengan lingkungan, oleh

karena itu pelapis-pelapis ini harus bersifat mudah dilapiskan, memiliki daya adhesi

17

yang baik, dapat bertahan lama dan memiliki sifat tahan terhadap korosi, tahan

terhadap temperatur tinggi, tahan air, dan lain sebagainya.

2.4.2 Perlakuan Lingkungan

Perlindungan terhadap korosi dapat juga dilakukan dengan mengusahakan

lingkungan menjadi tidak korosif. Namun hal ini biasanya hanya bisa dilakukan pada

lingkungan terbatas. Misalnya mengurangi atau menghilangkan uap air dan partikel-

partikel korosi yang bersifat korosif.

2.4.3 Pemilihan Material

Pencegahan korosi dengan memilih material dilakukan dengan menggunakan

material logam ataupun paduannya yang bersifat tahan korosi, misalnya titanium

ataupun baja tahan karat.

2.4.4 Desain Berlebih dan Perbaikan Desain

Pencegahan korosi dengan menggunakan desain berlebih dilakukan dengan

cara menambah ukuran material yang sebenarnya, agar umur pakainya dapat

diperpanjang sesuai dengan kebutuhan.

2.4.5 Proteksi Katodik

Proteksi katodik dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan

anoda korban (sacrificial anode) dan inpress current (ICCP). Proteksi katodik dengan

anoda korban terjadi saat sebuah logam dihubungkan dengan logam yang lebih

reaktif (anoda). Hubungan ini mengarah pada sebuah rangkaian galvanik. Untuk

memindahkan korosi secara efektif dari struktur logam, material anoda harus

18

mempunyai beda potensial cukup besar untuk menghasilkan arus listrik.

Penggunaan proteksi katodik secara efektif akan menyediakan proteksi yang baik

pada seluruh area permukaan material. Kombinasi coating dan proteksi katodik akan

memberikan pilihan yang lebih ekonomis dan efektif untuk memproteksi material

pada lingkungan tanah dan air laut.

Gambar 2.14 Proteksi katodik dengan anoda korban

Terdapat tiga macam material yang dibiasanya digunakan dalam proteksi katodik

untuk material baja, yaitu magnesium, seng dan aluminium. Pemilihan anoda untuk

proteksi tergantung pada restifitas dan elektrolit yang akan digunakan. Berikut ini

merupakan keterangannya;

• Magnesium

Anoda magnesium biasanya digunakan untuk proteksi katodik pada

lingkungan tanah. Terdapat dua buah alloy megnesium yang umum

digunakan pada proteksi katodik yaitu High-Potential Magnesium dan H-1

Alloy. High Potential Alloy dihasilkan langsung dari magnesium yang disuling

dari air laut, sementara H-1 Alloy dihasilkan dari magnesium yang diperoleh

dari recycling facilities. High-Potential Alloy menyediakan maksimum tegangan

keluaran sebesar -1.70 volt relatif terhadap tembaga sulfat sedangkan H-1

19

Alloy menghasilkan tegangan keluaran yang lebih rendah yaitu -1.40 volt

relatif terhadap tembaga sulfat. Pemilihan alloy magnesium pada proteksi

katodik membutuhkan pertimbangan kebutuhan arus, resistifitas tanah, dan

biaya yang akan dikeluarkan. Standar kimia yang dibutuhkan pada alloy

magnesium adalah sebagai berikut;

Tabel 2.3 Standar kimia alloy magnesium

Tabel 2.4 Grade Magnesium Alloy

20

• Seng

Anoda seng digunakan untuk protesi katodik pada lingkungan tanah yang

memiliki resistifitas rendah, beberapa kondisi air seperti air laut, air payau dan

air tawar. Berikut ini merupakan tabel komposisi anoda seng untuk pengunaan

pada lingkungan air laut.

Tabel 2.5 Komposisi anoda seng untuk lingkungan air laut

Anoda seng yang standar digunakan pada proteksi katodik di lingkungan air

laut dan lingkungan air payau adalah mengandung aluminium dan cadminium.

• Aluminium

Anoda aluminium digunakan pada lingkungan air laut dan beberapa kondisi air

tawar. Aluminium memiliki umur yang lebih panjang jika dibandingkan dengan

magnesium. Aluminium juga memiliki arus dan karakteristik berat yang lebih

baik jika dibandingkan dengan seng. Dalam pembuatannya aluminium

biasanya dicampur dengan mercuri, antimoni, indium, tin.

21

Material anoda yang dipilih harus dipertimbangkan dari material yang akan

diproteksi. Anoda harus lebih reaktif jika dibandingkan dengan material yang akan

diproteksi. Kelemahan dari proteksi katodik sistem anoda korban ini adalah

terbatasnya umur pakai anoda serta arus proteksi yang dapat digunakan. Dengan

demikian anoda korban harus diganti secara berkala.

Berkut ini merupakan tabel sifat anoda galvanis.

Tabel 2.6 Sifat anoda galvanis

Anoda

Effisiensi(%)

Energy Capability

(Ah/lb)

Laju Konsumsi

(lb/Ay)

Potesial Vs CuCuSO4

(volts) Seng 95 353 24.8 -1.10 Aluminium (Al-Zn-In)

85 830 10.5 -1.10

Magnesium (H-1 Alloy)

50 500 17.5 -1.45

Magnesium (High Potensial Alloy)

50 500 17.5 -1.70

2.5 Rumus-Rumus Proteksi Katodik dalam Program

Luas permukaan pipa baja yang diproteksi

( ) LDA ××= 100/π (2.4)

dengan :

A = luas permukaan pipa (cm2)

π = 3.14

D = dimeter pipa (cm)

L = panjang pipa (m)

22

Kebutuhan total arus proteksi

( )1000CdAlp ×= (2.5)

dengan:

lp = kebutuhan total arus proteksi (A)

A = luas permukaan pipa (m2)

Cd = rapat arus (mA/m2)

Berat total anoda yang diperlukan

μCYlpwtot

××= (2.6)

dengan:

totw = berat total anoda yang diperlukan (kg)


Y = umur disain proteksi (tahun)

C = laju konsumsi anoda (kg/Ampere.tahun)

μ = faktor utilisasi (0<μ <1)

Jumlah anoda yang diperlukan

a

tot

ww

n = (2.7)

23

dengan:

n = jumlah anoda yang diperlukan (buah)

totw = berat total anoda yang diperlukan (kg)

aw = berat tiap anoda (kg)

Jarak pemasangan antar anoda

nLs = (2.8)

dengan:

s = jarak pemasangan antar anoda (m)

L = panjang pipa (m)


Kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda

nlplps = (2.9)

dengan:

lps = kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda (A)



Tahanan Anoda yang dipasang Horizontal

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −= 14ln

2 dalla

laRh

πρ

(2.10)

24

dengan:

Rh = tahanan anoda yang dipasang horizontal (ohm)

ρ = resistivitas lingkungan (ohm.cm)

la = panjang anoda (cm)

dal = diameter anoda (cm)

Tahanan Anoda yang dipasang Vertikal

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −= 18ln

2 dalla

laRv

πρ

(2.11)

dengan:

Rv = tahanan anoda yang dipasang vertikal (A)

ρ = resistivitas lingkungan (ohm.cm)

la = panjang anoda (cm)

dal = diameter anoda (cm)

Keluaran Arus Proteksi Tiap Anoda Horizontal

( )Rh

EcEalah

−= (2.12)

dengan:

lah =keluaran arus proteksi tiap anoda horizontal (A)

Ea =Potensial anoda (volt)

25

Ec =potensial katoda (volt)

Rh = tahanan anoda yang dipasang horizontal (ohm)

Keluaran Arus Proteksi Tiap Anoda Vertikal

( )Rv

EcEalav

−= (2.13)

dengan:

lav = keluaran arus proteksi tiap anoda vertikal (A)

Ea =Potensial anoda (volt)

Ec =potensial katoda (volt)

Rv = tahanan anoda yang dipasang vertikal (ohm)

Rumus proteksi katodik pada kapal baja

Luas bawah garis air

DpCbDBmLppA ×+××

××= 25.635

56.1 (2.14)

dengan:

A = Luas bawah garis air (m2)

Lpp =Panjang garis air (m)

Bm = Lebar terbesar garis air (m)

D = Draft sarat/daya muat kapal (m)

Cb = Coefisien block

Dp =Diameter propeller (m)

26

Kuat arus yang dibutuhkan

100020 AI reg

×= (2.15)

Dengan:

regI =Arus yang dibutuhkan (A)

A = Luas bawah garis air (m2)

Current density air laut = 20 mV/A

Berat total anoda yang dibutuhkan

85.027008760

×

××=

YIW reg

tot (2.16)

dengan:

totW = berat total kebutuhan anoda (kg)

regI = Arus yang dibutuhkan (A)

2.6 Program Visual Basic 6.0

Visual Basic 6.0 merupakan program penghasil aplikasi yang berkerja pada

system operasi windows. Kelebihan dari program ini adalah pemakai tidak perlu

bersusah payah untuk menghapal Syntax Procedure karena Auto List Member dan

Auto Quick akan selalu menampilkan beberapa pilihan yang dapat digunakan.

27

Gambar 2.15 Auto List Member

Dalam Visual Basic 6.0, program aplikasi dibuat pada sebuah bidang kerja yang

sebut dengan integrated Development Integration (IDE). Bagian-bagian yang

terdapat pada IDE antara lain menu, toolbar, form, window code, toolbox, project

explorer, window properties, window form layout dan window immediate.

Gambar 2.16 Tampilan IDE Visual Basic 6.0

Toolbox Form Project Explorer

Window Properties

Window Form Layout

Toolbar Menu

28

Agar program berjalan sesuai dengan keinginan, listing program ditulis pada window

code.

Gambar 2.17 Window Code

Selain listing, program membutuhkan beberapa tombol yang digunakan untuk

menjalankan program, tombol ini dapat dipilih dari toolbox. Beberapa tombol yang

digunakan dalam perangkat lunak proteksi katodik antara lain;

Tabel 2.7 Beberapa tombol toolbar dan fungsinya

Tombol Nama Fungsi

Pointer Penunjuk control.

Picture box Menampilkan gambar statis

Label Kontrol untuk menampilkan teks yang tidak

dapat diubah oleh pengguna program aplikasi

Text Box Kontrol untuk membuat area dimana teknya

dapat dirubah oleh pengguna program aplikasi

Frame Tempat mengelompokkan beberapa kontrol

Command

Button

Tombol pelaksana perintah

Option Button Melakukan pepilihan dari banyak pilihan

Image Menampilkan gambar Bipmap

29

BAB III

PROSEDUR PENELITIAN

Dalam perrcobaan ini terdapat beberapa tahapan yang harus dilakukan untuk

membuat perangkat lunak pembantu perancangan proteksi katodik system anoda

korban. Tahapan-tahapan tersebut antara lain:

1. Studi literatur

Pada tahapan ini dikumpulkan data-data antara lain persamaan-persamaan yang

akan digunakan dalam perhitungan proteksi katodik system anoda korban.

2. Membuat program

2.1 Membuat flowchart program

2.2 Membuat program perancangan proteksi katodik system anoda korban.

Program atau perangkat lunak Proteksi Katodik Sistem Anoda Korban ini dibuat

dengan menggunakan software Visual Basic 6.0. Program dibuat untuk

memperoteksi kapal baja, pipa baja dan tiang penyangga dermaga, seperti yang

tertera pada Bab I Pendahuluan.

3. Melakukan pengujian

Pengujian ini dilakukan untuk membandingkan hasil perhitungan program dengan

data yang didapat dari hasil percobaan di laboratorium. Percobaan dilakukan

dengan cara mengukur laju korosi dengan menggunakan metode kehilangan

berat. Pengujian program ini hanya akan dilakukan dengan menggunakan anoda

aluminium, seng dan magnesium sesuai dengan yang tertera pada Bab I

Pendahuluan. Baja yang digunakan pada pengujian ini adalah baja tipe AISI

1020. Lingkungan air laut diganti dengan air garam 3,5 % dengan variasi

kecepatan air.

30

3.1 Persiapan sampel

3.1.1 Baja dan anoda diberi tanda dengan menggunakan stamping. Hal ini

dilakukan untuk mengidentifikasi sampel. Tanda yang dipilih adalah sebagai

berikut:

1 = Baja

2 = Anoda Al

3 = Anoda Zn

3.1.2 Permukaan baja dibersihkan dari karat dengan menggunakan amplas

Gambar 3.1 Pengamplasan

Gambar 3.2 Sebelum pengamplasan Gambar 3.3 Setelah pengamplasan

31

3.1.3 Membersihkan baja dari organik seperti gemuk maupun minyak dengan

menggunakan aseton.

3.1.4 Menimbang massa awal baja dan anoda korban menggunakan timbangan

dengan ketelitian 0,1 mg.

3.1.5 Baja dihubungkan dengan anoda korban menggunakan kawat tembaga

3.1.6 Memeriksa sambungan baja dan anoda dengan menggunakan multimeter

Gambar 3.4 Timbangan BOSCH SAE 200

Gambar 3.5 Pengecekan sambungan kabel dengan multimeter

32

3.2 Pelaksanaan Uji Korosi

Dalam uji korosi sampel direndam dalam air garam selama 3 hari atau 72 jam

dengan beberapa kondisi antara lain;

3.2.1 Air diam (0 m/s)

3.2.2 Air bergerak (0.09 m/s, 0.18 m/s, 0.27 m/s, 0.36 m/s)

Agar penelitian dapat lebih terfokus maka dibuat sistimatika penelitian sebagaimana

tertera dibawah ini.

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

Gambar 3.6. Diagram Alir Penelitian

Merencanakan tujuan dan program yang akan dibuat

Perangkat lunak pembantu perhitungan proteksi katodik system anoda korban

Rumus-rumus proteksi system anoda korban Literatur

Hasil perhitungan program

Proses pembuatan program

Analisis hasil program dan validasi Literatur

Kesimpulan

Data penelitian

33

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Program Perancangan Proteksi Katodik

Program perancangan proteksi katodik dibuat dengan menggunakan software

visual basic 6.0. Program ini menyediakan tiga pilihan aplikasi pada tampilan awal

yaitu untuk pipa baja, penyangga dermaga dan kapal baja.

Gambar 4.1 Tampilam awal program

Masing-masing pilihan aplikasi akan menyediakan perhitungan desain proteksi

katodik system anoda korban sesuai dengan kondisi lingkungan yang dikehendaki; di

dalam tanah, air laut mengalir, air laut diam.

Pada masing-masing aplikasi, pengguna program diminta untuk memasukkan

beberapa input data antara lain kondisi lingkungan, jenis anoda yang akan

digunakan, presentase coating, umur desain proteksi, dimensi daerah yang akan

34

diproteksi, factor utilisasi, dimensi serta berat anoda yang akan digunakan, potensial

anoda dan resistifitas lingkungan.

Gambar 4.2 Program desain proteksi untuk pipa baja

Gambar 4.3 Program desain proteksi untuk penyangga dermaga

35

Gambar 4.4 Program untuk menghitung proteksi pada kapal baja

Dari input data tersebut program akan meng-output luas area yang diproteksi,

kebutuhan total arus, berat total anoda yang diperlukan, jumlah anoda yang

dibutuhkan, jarak pemasangan antar anoda, kebutuhan arus proteksi tiap jarak

anoda, tahanan anoda yang dipasang vertical dan horizontal serta keluaran proteksi

tiap anoda vertical dan horizontal.

Gambar 4.5. Output Program

36

Output program juga akan memberikan informasi apakah disain proteksi tersebut

dapat diaplikasikan atau tidak.

Untuk mencoba program ini maka pada program perhitungan proteksi katodik

digunakan contoh perhitungan proteksi pada kapal baja dengan data masukkan

sebagai berikut:

Potensial baja kelingkungan :1.1 volt

Resistifitas lingkungan : 25 ohm.cm

Panjang anoda : 30 cm

Potensial anoda : 1 volt

Panjang garis air : 82.5 m

Draft : 3 m

Lebar terbesar garis air : 11.12 m

Diameter propeller : 1.5 m

Umur desain proteksi : 3 tahun

Current density air laut : 20 mV/A

Berat anoda : 9 kg

Jenis Anoda : Aluminium

Coefficient Block : 0.85

Panjang Anoda : 30 cm

Diameter Anoda : 11.89 cm

Maka nilai keluaran yang dihasilkan oleh program adalah sebagai berikut;

Luas area proteksi : 1172.48 m2

Kuat arus yang dibutuhkan : 23.45 Ampere

Berat anoda yang dibutuhkan :269 kg

37

Jumlah anoda yang dibutuhkan : 30 buah

Jarak pemasangan antar anoda : 6.2757 m

Kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda : 0.78 Ampere

Tahanan anoda yang dipasang horizontal : 0.5736 ohm

Tahanan anoda yang dipasang vertikal : 0.7854 ohm

Keluaran Arus Proteksi Tiap Anoda Horizontal : 0.1743 Ampere

Keluaran Arus Proteksi Tiap Anoda Vertikal : 0.1273 Ampere

Nilai keluaran arus proteksi horizontal dan vertikal dibandingkan dengan

kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda. Jika nilai keluaran arus proteksi lebih kecil

dari pada kebutuhan arus proteksi, maka desain tersebut tidak dapat diaplikasikan.

Karena nilai keluaran arus proteksi anoda horizontal 0.1743 Ampere lebih kecil dari

pada kebutuhan arus proteksi 0.7854 Ampere maka disain ini tidak dapat

diaplikasikan. Karena nilai keluaran arus anoda vertikal 0.1273 Ampere juga lebih

kecil dari pada kebutuhan arus proteksi 0.7854 Ampere, maka desain ini juga tidak

dapat diaplikasikan. Untuk itu pengguna program harus memasukkan data baru dan

mencari desain yang sesuai dengan kebutuhan arus proteksi.

Gambar 4.6 Perhitungan desain protesi pada kapal baja

38

4.2 Melakukan Pengujian

Untuk membuktikan keakuratan program maka dilakukan penelitian dengan

melakukan perendaman pada material baja AISI 1020. Material baja ini direndam

dengan empat kondisi yaitu direndam tanpa perlindungan anoda, direndam dengan

proteksi anoda aluminium, direndam dengan proteksi anoda seng, dan direndam

dengan proteksi anoda magnesium.

4.2.1 Uji Komposisi

Sebelum melakukan pengujian ketiga macam material ini dilakukan uji komposisi

dengan XRF merek JEOL. Berikut ini merupakan hasil uji komposisinya.

a. Komposisi Baja AISI 1020

Tabel 4.1 Komposisi kimia Baja AISI 1020

No Element Designation

1 Carbon (C) 0.18037

2 Silicon (Si) 0.21676

3 Tembaga (Cu) 0.04374

4 Pospor (P) 0.0186

5 Mangan (Mn) 0.50998

6 Lead (Pb) 0.00074


8 Timah (Sn) 0.00240

9 Aluminium (Al) 0.04769

10 Niobium (Nb) 0.00175

11 Nikel (Ni) 0.02958

12 Molibdenum (Mo) 0.00213

13 Zirkonium (Zr) 0.00064

14 Vanadium (V) 0.00214

15 Wolfram (W) 0.00123

16 Titanium (Ti) 0.00183

17 Cromium (Cr) 0.03662

18 Besi (Fe) 98.8982

39

b. Komposisi Anoda Anoda Korban

Tabel 4.2 Komposisi Kimia Anoda Aluminium


1 Aluminium (Al) Remainder


3 Titanium (Ti) 0.0123

4 Mercury (Hg) -

5 Besi (Fe) 0.0617

6 Seng (Zn) 2.29

7 Magnesium (Mg) -

8 Indium (In) 0.0165

9 Tembaga (Cu) -

10 Cadmium (Cd) -

Tabel 4.3 Komposisi Kimia Anoda Seng


1 Seng (Zn) remaider

2 Besi (Fe) 0.40

3 Timah (Sn) -

4 Tembaga (Cu) -

5 Aluminium (Al) 0.418

6 Cadmium (Cd) 0.0417

7 Indium (In) -

8 Lead (Pb) 0.0007


10 Thalium (Tl) -

40

Tabel 4.4 Komposisi kimia anoda magnesium

No Element Designation 1 Aluminium (Al) 3.754 2 Seng (Zn) 6.998 3 Mangan (Mn) - 4 Silicon (Si) 2.118 5 Tembaga (Cu) - 6 Nikel (Ni) - 7 Besi (Fe) 0.0383 8 Calcium (Ca) - 9 Timbal (Pb) 0.0121 10 Magnesium (Mg) Remainder

4.2.2 Uji Korosi

Dimensi dan massa seluruh sampel di ukur sebelum melakukan pengujian.

Dimensi diukur dengan menggunakan jangka sorong dengan ketelitian 0.001 cm.

Sedangkan berat sampel diukur menggunakan timbangan dengan ketelitian 0.1 mg.

Sesuai dengan kondisi lingkungan yang telah disebutkan pada Bab III bahwa sampel

di rendam dalam air garam dengan variasi kecepatan; 0.00 m/s, 0.09 m/s, 0.18 m/s,

0.27 m/s dan 0.36 m/s selama 3 hari atau 72 jam. Berikut ini merupakan data yang

didapat dari hasil pengujian.

a. Baja AISI 1020 tanpa proteksi

Tabel 4.5 Laju korosi baja AISI 1020

Kecepatan Air (m/s)

pH rata-rata

Pengurangan Berat (mg)

Laju Korosi (mm/yr)

0.00 7.02 25.1 0.1351 0.09 7.02 84.8 0.4484 0.18 7.02 158 0.8062 0.27 7.02 193 1.0076 0.36 7.02 .246 1.2842

41

Dari table data 4.5 dibuat sebuah grafik hubungan antara kecepatan alir air dengan

laju korosi baja AISI 1020.

Gambar 4.7 Grafik pengaruh kecepatan air terhadap laju korosi

baja AISI 1020 tanpa proteksi

Laju korosi baja AISI 1020 dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.3)

pada BAB II. Berikut ini merupakan salah satu contoh perhitungannya

W = 25.1 mg

D = 7.86 g/cm3

A = 28.75 cm3

T = 72 jam

42

b. Kebutuhan berat anoda korban

Tabel 4.6 Data eksperimen pengaruh kecepatan air terhadap pengurangan berat anoda

aluminium

Kecepatan air (m/s)

pH rata-rata

Luas area (cm2)

T (jam) Pengurangan berat (mg)

0.00 7.04 28.708 72 0.0803 0.09 7.04 29.025 72 0.1018 0.18 7.04 28.639 72 0.1184 0.27 7.04 28.000 72 0.1255 0.36 7.04 28.685 72 0.1375

Sementara nilai yang didapat dari perhitungan program adalah sebagai berikut;

V = 0 m/s (air diam)

A = 28.708 cm2 atau 0.0028 m2

Y = 3 hari atau 0.008 tahun

Cd = 269 mA/m2

C = 3.2 kg/AY

= 0.90

Perhitungan kebutuhan proteksi

Ampere

43

V = 0.09 m/s (air bergerak)

A = 29.025 cm2 atau 0.0029 m2


Cd = 377 mA/m2

C = 3.2 kg/AY

= 0.90


Ampere

44

Berikut ini merupakan table data dari hasil perhitungan kebutuhan berat anoda Al

Tabel 4.7 Perhitungan kebutuhan anoda aluminium

Kecepatan Air (m/s)

Luas Area (cm2)

T (Jam)

W (mg)

0.00 28.708 72 0.021 0.09 29.025 72 0.031 0.18 28.639 72 0.030 0.27 28.000 72 0.030 0.36 28.685 72 0.030

Hasil perhitungan program kemudian dibandingkan dengan data pengujian dalam

grafik berikut ini

Gambar 4.8 Perbandingan kebutuhan berat anoda Al dari data pengujian

dan hasil perhitungan program


seng

Kecepatan air (m/s)

pH rata-rata

Luas area (cm2)


0.00 7.04 28.328 72 0.1787 0.09 7.04 28.000 72 0.1791 0.18 7.04 27.904 72 0.2115 0.27 7.04 28.434 72 0.2265 0.36 7.04 28.486 72 0.2547

45



A = 28.328 cm2 atau 0.0028 m2


Cd = 269 mA/m2

C = 11.2 kg/AY

= 0.90


Ampere


A = 28.000cm2 atau 0.0028 m2


Cd = 377 mA/m2

C = 11.2 kg/AY

= 0.90

46


Ampere

Tabel 4.9 Perhitungan kebutuhan anoda Seng

Kecepatan Air (m/s)

Luas Area (cm2)

T (Jam)

W (mg)

0.00 28.328 72 0.0749 0.09 28.000 72 0.105 0.18 27.904 72 0.101 0.27 28.434 72 0.105 0.36 28.486 72 0.105

Hasil perhitungan program kemudian dibandingkan dengan data pengujian dalam

grafik berikut ini

47

Gambar 4.9 Perbandingan kebutuhan berat anoda seng dari data pengujian



magnesium

Kecepatan air (m/s)

pH rata-rata

Luas area (cm2)


0.00 7.04 29.971 72 3.7182 0.09 7.04 29.017 72 4.3554 0.18 7.04 29.850 72 4.8623 0.27 7.04 28.810 72 4.4911 0.36 7.04 28.860 72 4.8750



A = 29.971cm2 atau 0.0029 m2


Cd = 269 mA/m2

C = 8 kg/AY

= 0.90

48


Ampere


A = 29.017 cm2 atau 0.0029 m2


Cd = 377 mA/m2

C = 8 kg/AY

= 0.90


Ampere

49

Tabel 4.11 Perhitungan kebutuhan anoda magnesium

Kecepatan Air (m/s)

Luas Area (cm2)

T (Jam)

W (mg)

0.00 29.971 72 0.055 0.09 29.017 72 0.077 0.18 29.850 72 0.077 0.27 28.810 72 0.075 0.36 28.860 72 0.075

Gambar 4.10 Perbandingan kebutuhan berat anoda Magnesium dari data pengujian


4.2.3 Potensial Proteksi

Potensial proteksi anoda korban aluminium, seng dan magnesium terhadap

katoda baja AISI 1020. Berikut ini merupakan hasil pengukuran yang telah dilakukan;

50

Tabel 4.12 Potensial proteksi terhadap pasangan katoda dan anoda

No Anoda korban Potensial proteksi pH 1 Aluminium -0.497 7.43 2 Seng -0.933 4.27 3 Magnesium -0.919 11.42

Jika dilihat dari data pada table 4.12 dapat diketahui bahwa potensial proteksi

anoda aluminium lebih positif jika dibandingkan dengan anoda seng dan magnesium

4.3 Analisis Hasil Perhitungan

Hasil perhitungan dari program proteksi katodik system anoda korban yang

telah dibuat dengan program Visual Basic 6.0 dibandingkan dengan data yang

diperoleh dari hasil eksperimen. Perbandingan yang dilakukan meliputi angka-angka

yang diperoleh program serta presentase selisihnya terhadap angka yang diperoleh

dari data eksperimen.

4.3.1 Baja AISI 1020 tanpa proteksi

Baja yang berada pada lingkungan air laut (NaCl) akan mengalami korosi

karena adanya ion Cl-. Ion Cl- akan memecah lapisan pasif pada baja. Saat

bersentuhan dengan permukaan logam, ion Cl- akan melarutkan ion-ion logam dan

memudahkan ion-ion tersebut masuk ke larutan.

Laju korosi baja AISI 1020 ternyata akan semakin meningkat seiring dengan

meningkatnya nilai kecepatan air. Berikut ini merupakan grafik pengaruh kecepatan

air terhadap perubahan laju korosi pada baja.

51

Gambar 4.11 Efek kecepatan air laut terhadap laju korosi pada baja [9]

Gambar grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi kecepatan air laut maka

semakin tinggi pula laju korosi pada baja. Hal ini sesuai dengan teori yang tercantum

pada Bab 2. Landasan teori bahwa laju korosi logam dipengaruhi oleh aliran fluida.

4.3.2 Anoda Aluminium

Berat total anoda aluminium yang diperlukan untuk memproteksi baja AISI

1020 dalam kondisi air diam pada experiment adalah 0.0803 mg. Sementara

kebutuhan berat anoda aluminium yang didapat dari hasil perhitungan adalah 0.021

mg, terdapat perbedaan nilai yang signifikan. Jadi perbedaan hasil perhitungan

program terhadap hasil eksperiment adalah sebagai berikut

52

Tabel 4.13 Perbedan nilai kebutuhan berat anoda aluminium hasil experiment dan

hasil perhitungan program

Kecepatan Air (m/s)

Data Eksperiment (mg)

Data Perhitungan Program (mg)

Persentase Perbedaan

0.00 0.0803 0.021 73.8% 0.09 0.1018 0.031 69.5% 0.18 0.1184 0.030 74.6% 0.27 0.1255 0.030 76.1% 0.36 0.1375 0.030 78.1%

4.3.3 Anoda Seng

Tabel 4.14 Perbedan nilai kebutuhann berat anoda seng hasil experiment dan hasil

perhitungan program

Kecepatan Air (m/s)




0.00 0.1787 0.074 58.5% 0.09 0.1791 0.105 41.3% 0.18 0.2115 0.101 52.2% 0.27 0.2265 0.105 53.6% 0.36 0.2547 0.105 58.7%

4.3.4 Anoda Magnesium

Tabel 4.15 Perbedan nilai kebutuhan berat anoda magnesium hasil experiment dan

hasil perhitungan program

Kecepatan Air (m/s)




0.00 3.7182 0.055 98.5% 0.09 4.3554 0.077 98.2% 0.18 4.8623 0.077 98.4% 0.27 4.4911 0.075 98.3% 0.36 4.8750 0.075 98.4%

53

Jika melihat nilai pengurangan berat yang terdapat pada anoda magnesium,

jelas sekali bahwa pengurangan berat yang terjadi sangat besar jika dibandingkan

dengan pengurangan berat yang terjadi pada anoda aluminium dan seng. Pada table

deret elektrokimia berikut ini juga diterangkan bahwa pada table bagian atas

merupakan logam yang lebih reaktif atau lebih mudah terkorosi.

Tabel 4.16 Deret Elektrokimia

Metal Volt

Commercially pure magnesium -1.75

Magnesium Alloy (6%Al, 3% An, 0.15% Mn) -1.6

Zinc -1.1

Aluminium Alloy (5% seng) -1.05

Commercially pure Aluminium -0.8

Mild steel (clean and shiny) -0.5 sd -0.8

Mild steel (rusted) -0.2 sd -0.5

Cast Iron (non graphitized) -0.5

Lead -0.5

Mild steel in concrete -0.2

Copper, brass, bronze -0.2

High silcon cast iron -0.2

Mill scale on steel -0.2

Carbon, graphite, coke +0.3

Magnesium berada pada table bagian paling atas serta memiliki nilai elektrode

potensial paling negative jika dibandingkan dengan aluminium dan seng. Dengan

demikian magnesium paling reaktif jika dibandingkan dengan aluminium dan seng.

Hal inilah yang menyebabkan pengurangan berat anoda magnesium lebih besar jika

dibandingkan dengan pengurangan berat anoda aluminium dan anoda seng. Oleh

54

karena itu sebaiknya anoda magnesium tidak digunakan untuk memproteksi baja

pada lingkungan air laut.

Demikian halnya dengan seng, seng memiliki elektroda potensial yang lebih

negative dari pada aluminium dan lebih positif jika dibandingkan dengan magnesium.

Hal inilah yang menyebabkan pengurangan berat anoda seng lebih tinggi jika

dibandingkan dengan aluminium dan lebih rendah jika dibandingkan dengan

magnesium.

Jika membandingkan nilai pengurangan berat anoda yang didapat dari

eksperimen dan nilai pengurangan berat anoda yang didapat dari perhitungan

program, terlihat adanya perbedaan nilai kebutuhan berat anoda. Hal ini terjadi

karena program tidak memperhitungkan kecepatan air laut, sementara data pada

eksperimen menunjukkan bahwa kecepatan air laut sangat mempengaruhi

kebutuhan berat anoda. Dimana semakin tinggi kecepatan air maka semakin tinggi

pula kebutuhan berat anoda korban. Selain itu pada bab 2 landasan teori juga

disebutkan bahwa laju korosi dipengaruhi oleh beberapa factor, dimana salah

satunya adalah laju fluida.

Agar program ini dapat digunakan maka program harus memasukkan sebuah

nilai konstanta pengali pada kebutuhan berat anoda agar perhitungan program

sesuai dengan data yang didapat dari eksperimen atau menambahkan persamaan

yang memperhitungkan pengaruh laju fluida terhadap laju korosi dan pengurangan

berat anoda.

55

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Laju korosi baja AISI 1020 tanpa proteksi semakin meningkat seiring dengan

meningkatnya kecepatan air.

2. Proteksi katodik dengan menggunakan anoda korban sangat effektif untuk

melindungi baja dari serangan korosi.

3. Pengurangan massa anoda magnesium lebih tinggi jika dibandingkan dengan

pengurangan massa anoda seng dan aluminium, oleh karenanya anoda

magnesium tidak cocok digunakan pada lingkungan air laut.

4. Program dapat digunakan untuk mendisain proteksi katodik system anoda

korban pada pipa baja, penyangga dermaga dan kapal baja.

5. Program dapat diaplikasi untuk mendisain proteksi katodik dengan

menambahkan factor konstanta atau menambahkan persamaan yang dapat

menberikan nilai pengaruh laju fluida terhadap laju korosi dan pengurangan

berat anoda.

5.2 Saran

1. Untuk pengembangan penelitian lebih lanjut, program perlu dilengkapi dengan

memperhitungkan kecepatan air laut.

2. Memperhitungkan persentase coating.

3. Melengkapi program dengan gambar model dari benda yang akan diproteksi,

lengkap dengan letak anoda, jumlah anoda, jangkauan arus proteksi yang

dikeluarkan.

56

DAFTAR ACUAN

1. News Corrosioncost.com, juni 2006

2. Robert A Adey dan John Bayham, “Design and Optimization of Cathodic Protection Systems Using Computer Simulation”, Paper no 00723 - Corrosion 2000.

3. Ernesto Santana dan Robert Adey, “Validation of Cathodic Protection Designs Using Computer Simulation”, The Journal of Corrosion Science and Engineering, Volume 19 Preprint 16, Februari 2006.

4. Ernesto Santana dan Robert Adey, “Predictive Modeling of Corrosion and Cathodic Protection Systems.

5. V.G. DeGiorgi, “Evaluation of Perfect Paint Assumptions in Modeling of Cathodic Protection Systems”. Elsevier, October 2001.

6. Denny A Jones, “Principles and Prevention of Corrosion”, Macmillan Publishing Company, New York, 1992.

7. Kenneth R Trethewey dan John Chamberlain, “Korosi Untuk Mahasiswa Sains dan Rekayasa”, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1991.

8. William D Callister Jr, “Material Science and Engineering An Introduction”, John Wiley and Sons Inc, Canada 1991.

9. James H Bryson, “Corrosion of Carbon Steels”, Inland Steel Company, ASM International, 2002.

10. IKPT dan Chiyoda Corporation, “Cathodic Protection Calculation”, 1996.

56

FLOWCHART PROGRAM

DESAIN PROTEKSI KATODIK SISTEM ANODA KORBAN

Kapal Baja Pipa Baja

Penyangga Dermaga

A

B Perlakuan

Lingkungan

Input D,L,Y,µ, wa,la,dal,Ea

A

Jenis Anoda

Lampiran 1

56

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −= 14ln

2 dalla

laRh

πρ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −= 18ln

2 dalla

laRv

πρ

( )Rh

EcEalah

−=

( )Rv

EcEalav

−=

B

selesai

Perlakuan

Lingkungan

Input Bm,Lpp,D,Dp,Y,µ, wa,la,dal,Ea

Jenis Anoda

56

DpCbDBmLppA ×+××

××= 25.635

56.1

100020 AIreg

×=

85.027008760

×

××=

YIW reg

tot

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −= 14ln

2 dalla

laRh

πρ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −= 18ln

2 dalla

laRv

πρ

( )Rh

EcEalah

−=

( )Rv

EcEalav

−=

selesai

56

LISTING PROGRAM PROTEKSI KATODIK SISTEM ANODA KORBAN Private Sub Command1_Click() Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Pipa Baja" Option1.Enabled = True Option2.Enabled = True Option1.Value = False Option2.Value = False Option6.Caption = "Al-Zn-Mercury" Option7.Caption = "Al-Zn-Indium" Image1.Visible = False Image2.Visible = True Image3.Visible = False Image4.Visible = False Label1.Caption = "Persentase Coating (0% - 95%)" Label2.Caption = "%" Label5.Caption = "Diameter pipa" Label7.Caption = "Panjang pipa" Label9.Caption = "Faktor utilisasi (0 < x < 1)" Label10.Caption = "Potensial baja ke lingkungan" Label11.Caption = "volt" Label40.Caption = "" Command1.Enabled = False Command2.Enabled = False Command3.Enabled = False End Sub Private Sub Command2_Click() Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Tiang Penyangga Dermaga" Option1.Enabled = True Option2.Enabled = True Option1.Value = False Option2.Value = False Label1.Caption = "Persentase Coating (0% - 95%)" Label2.Caption = "%" Option6.Caption = "Al-Zn-Mercury" Option7.Caption = "Al-Zn-Indium" Image1.Visible = False Image2.Visible = False Image3.Visible = True Image4.Visible = False Label5.Caption = "Diameter tiang" Label7.Caption = "Panjang tiang" Label9.Caption = "Faktor utilisasi (0 < x < 1)" Label10.Caption = "Potensial baja ke lingkungan" Label11.Caption = "volt" Label40.Caption = "" Command1.Enabled = False Command2.Enabled = False Command3.Enabled = False End Sub Private Sub Command3_Click() Image1.Visible = False Image2.Visible = False

Lampiran 2

56

Image3.Visible = False Image4.Visible = True Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Option1.Enabled = True Option2.Enabled = False Option1.Value = False Option2.Value = False Option6.Caption = "Al" Option7.Caption = "Zn" Label1.Caption = "Potensial baja ke lingkungan" Label2.Caption = "volt" Label5.Caption = "Panjang garis air" Label7.Caption = "Lebar terbesar garis air" Label9.Caption = "Draft" Label10.Caption = "Diameter propeler" Label11.Caption = "meter" Label40.Caption = "meter" Command1.Enabled = False Command2.Enabled = False Command3.Enabled = False End Sub Private Sub Command4_Click() Dim A As Currency 'luas area proteksi Dim D As Currency 'Diameter pipa Dim L As Currency 'panjang pipa Dim lp As Currency 'kebutuhan total arus proteksi Dim Cd As Currency 'rapat arus lingkungan Dim Ct As Currency 'kondisi coating Dim Wtot As Currency 'Jumlah total kebutuhan berat anoda Dim n As Currency 'jumlah anoda yang dibutuhkan Dim Wa As Currency 'berat satu buah anoda Dim Y As Currency 'umur desain proteksi Dim u As Currency 'faktor utilisasi Dim C As Currency 'laju konsumsi anoda Dim s As Currency 'jarak pemasangan antar anoda Dim lpp As Currency 'Panjang garis air Dim Bm As Currency 'Lebar terbesar garis air Dim Dr As Currency 'draft kapal Dim Dp As Currency 'diameter propeler Dim Ireg As Currency 'Kuat arus yang dibutuhkan Dim lps As Currency 'kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda Dim la As Currency 'panjang anoda Dim dal As Currency 'diameter anoda Dim Ea As Currency 'potensial anoda Dim rho As Currency 'potensial lingkungan Dim Ec As Currency 'potensial baja kelingkungan Dim lah As Currency 'keluaran proteksi tiap anoda horizontal Dim lav As Currency 'keluaran proteksi tiap anoda vertikal Dim mj As Currency 'massa jenis aluminium Text12.Enabled = False Text13.Enabled = False Text14.Enabled = False Text15.Enabled = False Text16.Enabled = False Text17.Enabled = False

56

Text18.Enabled = False Text19.Enabled = False Text20.Enabled = False Text21.Enabled = False If Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then 'input data Ec = Text1.Text Y = Text2.Text lpp = Text3.Text Bm = Text4.Text Dr = Text5.Text Dp = Text6.Text Wa = Text7.Text la = Text8.Text 'dal = Text9.Text Ea = Text10.Text rho = Text11.Text Dim o As Currency If Text1.Text = "" Then o = MsgBox(" Lengkapi input data ", vbInformation, "Data tidak lengkap") End If A = (15.6 * lpp) * (((Bm * Dr * 0.85) / 35) ^ 0.5) + (6.25 * (Dp ^ 2)) lp = (20 * A) / 1000 If Option6.Value = True Then C = 2700 mj = 2.7 End If If Option7.Value = True Then C = 780 mj = 7.14 End If dal = 2 * (((1000 * Wa) / (3.14 * la * mj)) ^ 0.5) Wtot = (lp * Y * 8760) / (C * 0.85) n = Wtot / Wa s = (2 * (lpp + Bm)) / n lps = lp / n Rh = rho / (2 * 3.14 * la) * (2.303 * (Log(4 * la / dal)) - 1) Rv = rho / (2 * 3.14 * la) * (2.303 * (Log(8 * la / dal)) - 1) lah = Abs((Ea - Ec) / Rh) lav = Abs((Ea - Ec) / Rv) Text9.Text = dal Text12.Text = A Text13.Text = lp Text14.Text = Wtot Text15.Text = n Text16.Text = s Text17.Text = lps Text18.Text = Rh Text19.Text = Rv Text20.Text = lah Text21.Text = lav GoTo akhir

56

End If 'input data Ct = Text1.Text Y = Text2.Text D = Text3.Text L = Text4.Text u = Text5.Text 'If u < 0 And u > 1 Then 'Dim m As Integer 'm = MsgBox("Nilai utilitas 0<x<1", vbInformation, "Input nilai salah") 'End If Ec = Text6.Text Wa = Text7.Text la = Text8.Text 'dal = Text9.Text Ea = Text10.Text rho = Text11.Text If Option1.Value = True Then If Option3.Value = True Then Cd = 54 + (Ct * (-0.465)) End If If Option4.Value = True Then Cd = 377 * (Ct * (-3.23)) End If If Option5.Value = True Then Cd = 269 + (Ct * (-2.367)) End If End If If Option2.Value = True Then If Option3.Value = True Then Cd = 16 + (Ct * (-0.106)) End If If Option4.Value = True Then Cd = 108 + (Ct * (-0.92)) End If If Option5.Value = True Then Cd = 75.3 + (Ct * (-0.678)) End If End If If Option6.Value = True Then C = 3.2 mj = 2.7 End If If Option7.Value = True Then C = 3.8 mj = 2.7 End If If Option8.Value = True Then

56

C = 9.5 mj = 2.7 End If If Option9.Value = True Then C = 8 mj = 1.738 End If If Option10.Value = True Then C = 11.2 mj = 7.14 End If A = 3.14 * D * L 'luas permukaan pipa baja lp = A * (Cd / 1000) 'kebutuhan total arus proteksi Wtot = (lp * Y * C) / u 'total berat kebutuhan anoda n = Wtot / Wa 'jumlah anoda yang dibutuhkan s = L / n 'jarak pemasangan antar anoda lps = lp / n 'kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda dal = 2 * (((1000 * Wa) / (3.14 * la * mj)) ^ 0.5) Rh = rho / (2 * 3.14 * la) * (2.303 * (Log(4 * la / dal)) - 1) 'Tahanan anoda yang dipasang horizontal Rv = rho / (2 * 3.14 * la) * (2.303 * (Log(8 * la / dal)) - 1) 'Tahanan anoda yang dipasang vertikal lah = Abs((Ea - Ec) / Rh) lav = Abs((Ea - Ec) / Rv) Text9.Text = dal Text12.Text = A Text13.Text = lp Text14.Text = Wtot Text15.Text = n Text16.Text = s Text17.Text = lps Text18.Text = Rh Text19.Text = Rv Text20.Text = lah Text21.Text = lav akhir: Text12.Visible = True Text13.Visible = True Text14.Visible = True Text15.Visible = True Text16.Visible = True Text17.Visible = True Text18.Visible = True Text19.Visible = True Text20.Visible = True Text21.Visible = True Label54.Caption = "keluaran arus proteksi tiap anoda horizontal" Label58.Caption = "keluaran arus proteksi tiap anoda vertikal" horizontal: If lps > lah Then Label53.Caption = "Kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda >" Label55.Caption = "DESAIN TIDAK DAPAT DIAPLIKASIKAN"

56

GoTo vertikal End If Label53.Caption = "Kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda <" Label55.Caption = "DESAIN DAPAT DIAPLIKASIKAN" vertikal: If lps > lav Then Label57.Caption = "Kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda >" Label59.Caption = "DESAIN TIDAK DAPAT DIAPLIKASIKAN" GoTo selesai End If Label57.Caption = "Kebutuhan arus proteksi tiap jarak anoda <" Label59.Caption = "DESAIN DAPAT DIAPLIKASIKAN" selesai: End Sub Private Sub Command5_Click() Option1.Value = False Option2.Value = False Option3.Value = False Option4.Value = False Option5.Value = False Option6.Value = False Option7.Value = False Option8.Value = False Option9.Value = False Option10.Value = False Option1.Enabled = False Option2.Enabled = False Option3.Enabled = False Option4.Enabled = False Option5.Enabled = False Option6.Enabled = False Option7.Enabled = False Option8.Enabled = False Option9.Enabled = False Option10.Enabled = False Text1.Visible = False Text2.Visible = False Text3.Visible = False Text4.Visible = False Text5.Visible = False Text6.Visible = False Text7.Visible = False Text8.Visible = False Text9.Visible = False Text10.Visible = False Text11.Visible = False Text12.Visible = False Text13.Visible = False Text14.Visible = False Text15.Visible = False Text16.Visible = False Text17.Visible = False Text18.Visible = False

56

Text19.Visible = False Text20.Visible = False Text21.Visible = False Text1.Text = "" Text2.Text = "" Text3.Text = "" Text4.Text = "" Text5.Text = "" Text6.Text = "" Text7.Text = "" Text8.Text = "" Text9.Text = "" Text10.Text = "" Text11.Text = "" Text12.Text = "" Text13.Text = "" Text14.Text = "" Text15.Text = "" Text16.Text = "" Text17.Text = "" Text18.Text = "" Text19.Text = "" Text20.Text = "" Text21.Text = "" Command4.Enabled = False Command5.Enabled = False Command1.Enabled = True Command2.Enabled = True Command3.Enabled = True End Sub Private Sub Command6_Click() End End Sub Private Sub Form_Load() Text9.Enabled = False Image1.Visible = True Image2.Visible = False Image3.Visible = False Image4.Visible = False Option1.Enabled = False Option2.Enabled = False Option3.Enabled = False Option4.Enabled = False Option5.Enabled = False Option6.Enabled = False Option7.Enabled = False Option8.Enabled = False Option9.Enabled = False Option10.Enabled = False Text1.Visible = False Text2.Visible = False Text3.Visible = False

56

Text4.Visible = False Text5.Visible = False Text6.Visible = False Text7.Visible = False Text8.Visible = False Text9.Visible = False Text10.Visible = False Text11.Visible = False Text12.Visible = False Text13.Visible = False Text14.Visible = False Text15.Visible = False Text16.Visible = False Text17.Visible = False Text18.Visible = False Text19.Visible = False Text20.Visible = False Text21.Visible = False Command4.Enabled = False Command5.Enabled = False End Sub Private Sub Option1_Click() If Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then Option3.Enabled = False Option5.Enabled = False GoTo tidak1 End If Option5.Enabled = True Option3.Enabled = True tidak1: Option4.Enabled = True End Sub Private Sub Option10_Click() Text1.Visible = True Text2.Visible = True Text3.Visible = True Text4.Visible = True Text5.Visible = True Text6.Visible = True Text7.Visible = True Text8.Visible = True Text9.Visible = True Text10.Visible = True Text11.Visible = True End Sub Private Sub Option2_Click() If Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then Option3.Enabled = False Option5.Enabled = False GoTo tidak2 End If

56

Option5.Enabled = True Option3.Enabled = True tidak2: Option4.Enabled = True Command1.Enabled = False Command2.Enabled = False Command3.Enabled = False End Sub Private Sub Option3_Click() If Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then Option9.Enabled = False GoTo laut1 End If Option8.Enabled = True Option9.Enabled = True Option10.Enabled = True laut1: Option6.Enabled = True Option7.Enabled = True End Sub Private Sub Option4_Click() If Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then Option8.Enabled = False Option9.Enabled = False Option10.Enabled = False GoTo laut1 End If Option8.Enabled = True Option9.Enabled = True Option10.Enabled = True laut1: Option6.Enabled = True Option7.Enabled = True End Sub Private Sub Option5_Click() If Form1.Caption = "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then Option9.Enabled = False GoTo laut1 End If Option8.Enabled = True Option9.Enabled = True Option10.Enabled = True laut1: Option6.Enabled = True Option7.Enabled = True End Sub Private Sub Option6_Click()

56

Text1.Visible = True Text2.Visible = True Text3.Visible = True Text4.Visible = True Text5.Visible = True Text6.Visible = True Text7.Visible = True Text8.Visible = True Text9.Visible = True Text10.Visible = True Text11.Visible = True End Sub Private Sub Option7_Click() Text1.Visible = True Text2.Visible = True Text3.Visible = True Text4.Visible = True Text5.Visible = True Text6.Visible = True Text7.Visible = True Text8.Visible = True Text9.Visible = True Text10.Visible = True Text11.Visible = True End Sub Private Sub Option8_Click() Text1.Visible = True Text2.Visible = True Text3.Visible = True Text4.Visible = True Text5.Visible = True Text6.Visible = True Text7.Visible = True Text8.Visible = True Text9.Visible = True Text10.Visible = True Text11.Visible = True End Sub Private Sub Option9_Click() Text1.Visible = True Text2.Visible = True Text3.Visible = True Text4.Visible = True Text5.Visible = True Text6.Visible = True Text7.Visible = True Text8.Visible = True Text9.Visible = True Text10.Visible = True Text11.Visible = True End Sub Private Sub Text1_Change() Dim n As Currency Dim Ct As Currency

56

If Form1.Caption <> "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then 'Ct = Text1.Text If Ct < 0 Or Ct > 95 Then n = MsgBox(" Presentasi Coating 0% - 95% ", vbInformation, "Input salah") End If End If End Sub Private Sub Text2_Change() Command4.Enabled = True Command5.Enabled = True End Sub Private Sub Text5_Change() If Form1.Caption <> "Proteksi Katodik Pada Kapal Baja" Then Dim m As Currency Dim u As Currency 'u = Text5.Text If u >= 1 Or u < 0 Then m = MsgBox(" Nilai Utilitas 0<x<1 ", vbInformation, "Input salah") End If End If End Sub 'Private Sub Text7_Change() 'If Text7.Text > 100 Or Text7.Text < 1 Then 'Dim g As Integer 'g = MsgBox("Input Nilai salah ", vbInformation, "") 'End If 'End Sub

56

BEBERAPA DATA YANG DIBUTUHKAN PROGRAM

1. Resistifitas Lingkungan

Lingkungan Resistifitas (ohm.cm)

Air laut 25

Tanah (lingkungan payau) 1500

Tanah 2000

2. Laju Konsumsi Anoda

Anoda Laju Konsumsi (kg/AY)

Al-Zn-Mercuri 3.2 – 3.1

Al-Zn-Indium 3.8 – 3.4

Al-Zn-Tin 9.5 – 3.4

Zn (Mil-A-1800-1H) 11.2 – 10.7

Mg (H-1 Alloy) 8.0

3. Rapat Arus Lingkungan

Lingkungan

Baja Telanjang Baja Coating

Polarisasi Pemeliharaan Polarisasi Pemeliharaan

mA/m2 mA/m2

Air laut mengalir 323 – 377 75.3 – 108 32.3 – 54 7.5 – 16

Air laut diam 161 – 269 43 – 75.3 7.5 – 32.3 5.4 – 7.5

Dalam tanah 43 – 54 7.5 – 16 5.4 – 7.5 0.75 – 5.4

Lampiran 3

COMPUTER PROGRAM FOR DESIGNING CATHODIC … · Perangkat lunak ini nantinya dapat diaplikasikan pada beberapa kasus seperti proteksi untuk pipa baja, tiang penyangga dermaga dan lambung

Documents