ANALISA PENGGUNAAN ARUS SEARAH (DC) PADA IMPRESSED CURRENT ANTI FOULING (ICAF) SEBAGAI PENCEGAHAN TERJADINYA FOULING PADA COOLING SYSTEM Marison Feriandi Panjaitan Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK – ITS Kampus ITS Sukolilo Surabaya 60111 Email: [email protected]Abstrak Fouling merupakan suatu masalah yang sangat merugikan pada kapal. Fouling merupakan sebuah biota laut, baik itu kerang, mussels, teritip yang bisa tumbuh di lambung kapal maupun di jaringan perpipaan kapal. Fouling yang tumbuh di lambung kapal akan memperbesar tahanan kapal sehingga meningkatkan konsumsi bahan bakar engine. Sedangkan fouling yang tumbuh di jaringan pipa kapal, dapat menyumbat jaringan pipa dan bisa merusak pompa. Penanggulangan akan timbulnya fouling sudah banyak dilakukan diantaranya dengan mengganakan cat anti foulant. Namun, baru – baru ini penggunaan cat anti foulant sudah dilarang karena mengandung zat kimia yang berbahaya bagi kelangsungan hidup biota laut lainnya. Karena itu digunakanlah suatu alternative penanggulangan fouling, yaitu dengan Impressed Current Anti Fouling. Peralatan ini bekerja dengan mengalirkan arus listrik searah (DC) pada anoda – anoda yang terpasang pada seachest sehingga fouling tidak bisa berkembang biak di jaringan pipa pendingin terutama yang menggunakan air laut. Pada skripsi ini akan dilakukan analisa mengenai besarnya arus searah (DC) yang dialirkan pada setiap anoda sehingga bisa mencegah timbulnya fouling. Analisa yang dilakukan pada sebuah seachest dengan luas permukaan sebesar 13 m 2 , didapatkan besar arus yang digunakan sebagai proteksi 1.04 Ampere. Dari sana akan dialirkan pada anoda – anoda yang direncanakan bertahan dalam jangka waktu pakai selama 3 tahun. Sehingga didapatkan perencanaan berat masing – masing anoda seberat 39.06 kg untuk anoda besi, 46.40 kg untuk anoda tembaga, dan 44.60 kg untuk aluminium. Selanjutnya sebagai hasil akhir akan dilakukan perbandingan dengan sistem Impressed Current Anti Fouling (ICAF) yang sudah ada. Kata Kunci: Anoda, Arus Searah (DC), Fouling, Impressed Current Anti Fouling Abstract Fouling is a problem that is very detrimental to the ship. Fouling is a marine growth, suach as oysters, mussels, barnacles that grow on the hull as well as in ship pipeline. Fouling that grows on the hull will increase the ship resistance thus improving fuel consumption of the engines. While fouling that grows in the pipeline, can clog the pipeline and could damage the sea water pump. Response to the emergence of fouling was mostly done among others by using anti-foulant paint. However, the usage of anti-foulant paint has been banned because they contain chemicals that are harmful to the survival of other marine growth. So, it must be using an alternative control fouling, namely with Impressed Current Anti-fouling. This equipment works by passing an electrical direct current (DC) at the anodes mounted on seachest so that fouling cannot breed in the cooling pipe network, especially the use of sea water. This final project will be an analysis of the direct current (DC) that was drawn on each anode so that it can prevent the growing of fouling. Analysis carried out on a seachest with a surface area of 13 m 2 , obtained small amount of currents are used as protection, it is 1.04 ampere. From there it will be streamed on each anode that is planned to life-time for 3 years. To obtain the weights of planning it using, 39.06 kg steel anode, 46.40 kg for copper anode, and 44.60 kg for aluminum anode. Furthermore, as the end result will be a comparison with Impressed Current Anti-fouling system (ICAF), which already exist. Key Word: Anode, Direct Current (DC), Fouling, Impressed Current Anti Fouling
14
Embed
PAPER ANALISA PENGGUNAAN ARUS SEARAH · bekerja dengan mengalirkan arus listrik searah (DC) pada anoda – anoda yang terpasang pada ... fouling dapat menambah laju aliran fluida,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ANALISA PENGGUNAAN ARUS SEARAH (DC) PADA IMPRESSED CURRENT
ANTI FOULING (ICAF) SEBAGAI PENCEGAHAN TERJADINYA FOULING
Fouling merupakan suatu masalah yang sangat merugikan pada kapal. Fouling merupakan
sebuah biota laut, baik itu kerang, mussels, teritip yang bisa tumbuh di lambung kapal maupun di
jaringan perpipaan kapal. Fouling yang tumbuh di lambung kapal akan memperbesar tahanan kapal
sehingga meningkatkan konsumsi bahan bakar engine. Sedangkan fouling yang tumbuh di jaringan pipa kapal, dapat menyumbat jaringan pipa dan bisa merusak pompa. Penanggulangan akan
timbulnya fouling sudah banyak dilakukan diantaranya dengan mengganakan cat anti foulant.
Namun, baru – baru ini penggunaan cat anti foulant sudah dilarang karena mengandung zat kimia yang berbahaya bagi kelangsungan hidup biota laut lainnya. Karena itu digunakanlah suatu
alternative penanggulangan fouling, yaitu dengan Impressed Current Anti Fouling. Peralatan ini
bekerja dengan mengalirkan arus listrik searah (DC) pada anoda – anoda yang terpasang pada seachest sehingga fouling tidak bisa berkembang biak di jaringan pipa pendingin terutama yang
menggunakan air laut. Pada skripsi ini akan dilakukan analisa mengenai besarnya arus searah (DC)
yang dialirkan pada setiap anoda sehingga bisa mencegah timbulnya fouling. Analisa yang dilakukan
pada sebuah seachest dengan luas permukaan sebesar 13 m2, didapatkan besar arus yang digunakan
sebagai proteksi 1.04 Ampere. Dari sana akan dialirkan pada anoda – anoda yang direncanakan
bertahan dalam jangka waktu pakai selama 3 tahun. Sehingga didapatkan perencanaan berat masing
– masing anoda seberat 39.06 kg untuk anoda besi, 46.40 kg untuk anoda tembaga, dan 44.60 kg
untuk aluminium. Selanjutnya sebagai hasil akhir akan dilakukan perbandingan dengan sistem
Impressed Current Anti Fouling (ICAF) yang sudah ada.
Kata Kunci: Anoda, Arus Searah (DC), Fouling, Impressed Current Anti Fouling
Abstract Fouling is a problem that is very detrimental to the ship. Fouling is a marine growth, suach
as oysters, mussels, barnacles that grow on the hull as well as in ship pipeline. Fouling that grows on
the hull will increase the ship resistance thus improving fuel consumption of the engines. While
fouling that grows in the pipeline, can clog the pipeline and could damage the sea water pump.
Response to the emergence of fouling was mostly done among others by using anti-foulant paint.
However, the usage of anti-foulant paint has been banned because they contain chemicals that are
harmful to the survival of other marine growth. So, it must be using an alternative control fouling, namely with Impressed Current Anti-fouling. This equipment works by passing an electrical direct
current (DC) at the anodes mounted on seachest so that fouling cannot breed in the cooling pipe
network, especially the use of sea water. This final project will be an analysis of the direct current (DC) that was drawn on each anode so that it can prevent the growing of fouling. Analysis carried out
on a seachest with a surface area of 13 m2, obtained small amount of currents are used as protection,
it is 1.04 ampere. From there it will be streamed on each anode that is planned to life-time for 3
years. To obtain the weights of planning it using, 39.06 kg steel anode, 46.40 kg for copper anode,
and 44.60 kg for aluminum anode. Furthermore, as the end result will be a comparison with
Impressed Current Anti-fouling system (ICAF), which already exist.
Key Word: Anode, Direct Current (DC), Fouling, Impressed Current Anti Fouling
I. Pendahuluan
I.1 Latar Belakang
ICAF adalah singkatan dari impressed
current anti fouling. Fungsinya untuk
mencegah atau menghambat tumbuhnya
fouling, dimana dalam hal ini disebabkan oleh
biota laut, seperti teritip, kerang, ganggang,
dan jenis tumbuhan laut lainnya. Fouling ini
sangatlah merugikan karena menenempel pada
lambung kapal sehingga bisa menambah
tahanan kapal.
Selain itu, fouling juga bisa menempel
pada jaringan pipa, terutama pada pipa yang
mengalirkan air laut sebagai pendingin. karena
fouling dapat menambah laju aliran fluida,
merusak strainer, dan merusak heat exhanger.
karena itu perlu dipasang semacam peralatan
anti fouling dimana yang paling tepat dipasang
pada seachest sebagai tempat masuk air laut ke
kapal.
Sistem ICAF, merupakan alat yang tepat
untuk dijadikan anti fouling. Studi kasus
maupun jurnal yang membahas mengenai
ICAF yang terlalu sedikit inilah merupakan
sebuah tantangan untuk melakukan riset untuk
ICAF ini.
I.2 Perumusan Masalah
Beberapa permasalahan tersebut adalah
sebagai berikut :
1. Cara kerja ICAF sehingga bisa
menghambat terjadinya fouling
2. Besar arus dan tegangan yang dialirkan
ICAF untuk menghambat terjadinya
fouling pada cooling system ?
I.3 Batasan Masalah
Dari permasalahan yang harus
diselesaikan di atas maka perlu adanya
pembatasan masalah serta ruang lingkupnya
agar dalam melakukan analisa nantinya tidak
melebar dan mempermudah dalam melakukan
analisa, batasan tersebut yaitu :
1. Objek yang dikaji hanya sebatas pada
cooling system yang menggunakan
seawater sebagai fluidanya.
2. Prinsip Kerja ICAF sehingga
menghambat terjadinya fouling
I.4 Tujuan Penulisan Skripsi
Tujuan penulisan Skripsi ini adalah :
1. Untuk mengetahui design Impressed
Current Anti Fouling (ICAF) pada
cooling system
2. Untuk mengetahui efektifitas
pemasangan design Impressed Current
Anti Fouling (ICAF) untuk menghambat
terjadinya fouling pada cooling system
3. Sebagai pertimbangan pemasangan
design Impressed Current Anti Fouling
(ICAF) pada setiap kapal
I.5 Manfaat Penulisan Skripsi
Manfaat yang diperoleh dari penulisan
Skripsi ini adalah :
1. Optimasi design Impressed Current Anti
Fouling (ICAF) pada cooling system
2. Efektifitas pemasangan design
Impressed Current Anti Fouling (ICAF)
untuk menghambat terjadinya fouling
pada cooling system
II. Tinjauan Pustaka
II.1 Deskripsi Fouling
Fouling adalah timbulnya kerak pada
dinding kapal maupun bagian – bagian lain
dikapal yang tercelub ataupun dialiri oleh
airlaut. Dimana kerak tersebut terjadi
ditempeli oleh hewan dan tumbuhan laut
(marine growth). Fouling sendiri bukan hanya
terjadi pada kapal saja, tapi juga bisa terjadi
pada tempat – tempat yang sering bersinggungan dengan air terutama air laut.
Timbulnya fouling pada suatu peralatan tentu membawa dampak kerugian pada
peralatan tersebut, seperti
a. Heat Exchanger
Mengurangi efisiensi termal, suhu
meningkat di sisi panas, menurunkan
suhu di sisi dingin, deposit korosi, meningkatkan penggunaan air
pendingin.
b. Jaringan Pipa
Mengurangi drop aliran, meningkatkan
tekanan, meningkatkan tekanan hulu,
meningkatkan pengeluaran energi, dapat
menyebabkan osilasi aliran, kavitasi,
dapat menyebabkan getaran, dapat menyebabkan penyumbatan aliran.
c. Kapal
Menambah tahanan kapal,
meningkatkan penggunaan bahan bakar,
mengurangi kecepatan maksimum
kapal.
d. Turbin
Mengurangi efisiensi, meningkatkan
peluang kegagalan
Gambar 1. Fouling pada pipa
Faktor-faktor yang mempengaruhi
pertumbuhan biofouling diantaranya:
a. Intensitas cahaya
Cahaya matahari yang jatuh di
permukaan laut akan diserap dan diseleksi
oleh air laut, sehingga cahaya dengan
panjang gelombang yang panjang seperti
cahaya merah, ungu dan kuning akan
hilang lebih dahulu.
Banyaknya sinar matahari yang masuk
ke dalam laut berubah-ubah tergantung
pada intensitas cahaya, banyaknya
pemantulan di permukaan, sudut datang
dan transparasi air laut
b. Temperatur
Organisme laut umumnya bersifat
polikilotermik sehingga penyebarannya
mengikuti perbedaan suhu lautan secara
geografis, Organisme biofouling dapat
hidup dari perairan dengan perubahan
suhu berkisar antara 15-30 °C atau dari
perairan eustarina sampai laut terbuka,
iklim tropik sampai dengan iklim sedang.
Air mempunyai daya muat panas
yang lebih tinggi daripada daratan.
Akibatnya untuk menaikan suhu sebesar
1° C, air akan membutuhkan energi yang
lebih besar daripada yang dibutuhkan
oleh daratan dalam jumlah massa yang
sama.
c. Sedimentasi
Merupakan salah satu faktor penting pertumbuhan organisme biofouling
d. Kedalaman laut
Di perairan Eropa ditemukan biofouling
jenis bivalvia, Pada kedalaman lebih dari
15 m, koloni biofouling yang ditemukan
antar lain byrozoa, serpulids, hydroid, dan
oysters.
e. Arus dan gelombang perairan
Arus dan gelombang mengakibatkan
kegagalan penempelan organisme
biofouling pada substrat.
f. Salinitas
Salinitas (kadar garam) adalah berat
semua garam yang terlarut dalam 1000
gram air laut, Organisme biofouling dapat
hidup pada perairan estuaria antara 5-
30°/oo sedangkan salinitas pada laut
terbuka dapat mencapai 41°/oo.
g. Pasang surut
Salah satu fenomena fisik dan dinamis
yang selalu dijumpai di lautan adalah naik
turunnya permukaan air yang bersifat
periodik selama satu interval waktu
tertentu yang disebut pasang surut
Adanya fouling pada lambung kapal,
lama- kelamaan akan menyebabkan korosi
pada lambung kapal, selain diantaranya
kesalahan dalam penggunaan cat anti korosi
dan juga penggunaan chatodic protection.
Gambar 2. Mussels pada lambung kapal
Fouling pada lambung kapal sangatlah
merugikan, karena menambah tahanan kapal
dan mengurangi kecepatan kapal sebesar 10 -
15 %. Sehingga untuk mempertahankan
kecepatan kapal
a. Menaikkan engine power sebesar 23-38%
b. Menaikkan konsumsi bahan bakar
sebesar 25-40%
II.2 Pencegahan Terjadinya Fouling
Karena dambak yang ditimbulkan
fouling ini amatlah besar, maka diperlukan
cara untuk mengendalikan pertumbuhannya.
Ada beberapa cara, namun yang paling sering
digunakan adalah dengan menggunakan cat
khusus anti fouling dan yang paling baru
menggunakan impressed current.
A. Tin anti-fouling
Merupakan cat khusus yang digunakan
pada lambung untuk mencegah dan
mengendalikan tumbuhnya fouling pada
lambung kapal.
Kebanyakan cat anti fouling merupakan
tipe self-polishing. Self-polishing
merupakan sebuah polymer, dimana cat itu
dibuat berlapis – lapis, sehingga air laut
(fouling) mengikis setiap lapisan cat
tersebut sebelum mencapai kulit kapal.
Gambar 3. Self-polishing antifouling
Namun padanya kenyataannya, cat
antifouling ini mengandung TBT
(tributyltin) yang sangat berbahaya bagi
kelangsungan hidup biota laut. Hal ini
dikarenakan TBT merupakan racun yang
membunuh macro dan microfouling pada
lambung kapal. Sehingga dikawatirkan
akan membunuh larva – larva dari biota
laut. Sehingga IMO sudah melarang
penggunaan cat berjenis ini.
B. Impressed Current Anti Fouling
Merupakan metode terbaru pengendalian
fouling pada lambung kapal maupun jaringan
– jaringan pipa. ICAF, sistem ini biasa disebut,
bekerja dengan menggunakan arus listrik yang
dialirkan pada anoda maupun katoda yang bisa
mengendalikan timbulnya fouling.
Gambar 4. Sistem ICAF pada kapal
ICAF mengalirkan arus DC pada masing – masing anoda dan katoda. Dimana
pada anoda dan katoda akan terjadi elekstolisis
sehingga bisa menghambat pertumbuhan
fouling pada lambung kapal maupun pada
jaringan pipa.
Untuk menanggulangi fouling pada
jaringan pipa, biasanya pada pipa yang
dilewati oleh air laut, anoda maupun katoda biasanya dipasang pada sea chest. Sehingga air
laut yang masuk melewati sea chest,
diusahakan sudah bebas dari tumbuhan
maupun hewan laut (marine growth) yang bisa
menyebabkan terjadinya fouling.
Gambar 5. Anoda yang dipasang di seachest
Anoda dan katoda tersebut bisa
bermacam – macam jenisnya, tergantung pada
berapa lama bisa digunakan maupun material
yang dilindunginya, diantaranya,
i. Anoda Tembaga Biasanya digunakan untuk melindungi pipa dari baja (steel
pipe)
Gambar 6. Anoda tembaga
ii. Anoda Aluminium Digunakan untuk melindungi pipa
baja dan juga bisa menjadi anti
korosif
Gambar 7. Anoda aluminium
iii. Anoda Besi
Digunakan untuk melindungi pipa
besi dan juga bisa menjadi anti
korosif
Gambar 8. Anoda besi (ferrous)
iv. Dual Pupose Anoda
Sesuai namanya, anoda ini mempunyai dua fungsi, yaitu dia
bisa berfungsi ganda, yaitu pada
pemasangan copper/aluminium atau copper/ferrous. Sehingga
untuk 2 jenis anoda berbeda, hanya
dibutuhkan 1 anoda jenis ini. Biasanya anoda jenis ini dipasang
padan strainer.
Gambar 9. Dual Purpose Anoda
v. Katoda
Umumnya saat penggunaan anoda
standard, maka digunakanlah sebuah
katoda untuk menghindari terjadinya
korosi. Namun pada penggunaannya
pada strainer maupun pada seachest, jika peralatan tersebut tidak dipasang
anti korosi sendiri, maka sebaiknya
katoda dapat berupa isolated(dedicated) atau dapat
dipasang pada grounding kapal.
Gambar 10. Pemasangan katoda
Sistem ini dapat mencegah timbulnya
kerang Barnacles dan Mussel pada sistem
pendinginan motor yang kalau tidak dicegah
dapat mengakibatkan sistem pendingin
tersumbat dan motor akan menjadi overheating
dan selanjutnya mengakibatkan penggunaan
bahan bakar bertambah. Anti-fouling sistem
ini menggunakan anoda dari bahan tembaga
dan kathoda dari bahan aluminium yang
dipasang pada sea chest di kapal atau rumah-
rumah saringan air laut dan dialiri arus listrik
dari sebuah panel pengontrol.
Anoda tembaga akan mengalirkan ion-ion listrik dan akan terbawa oleh aliran air laut
dan menimbulkan lingkungan yang tidak
memungkinkan timbulnya atau berkembang
biaknya barnacles dan mussel. Sebenarnya ion
tembaga tersebut tidak membunuh biota laut
tetapi hanya membuat lingkungan yang tidak
betah untuk mereka tinggali (biota laut).
Ibaratnya ruangan yang penuh dengan asap
sehingga kita tidak betah untuk tinggal di
ruangan tersebut.
Oleh sistem ini juga dihasilkan sebuah
lapisan hidroksida seperti bulu halus pada
dinding dalam dari pipa-pipa yang berfungsi
sebagai anti karat (anti-corrosion layer).
Dengan 2 hal tersebut, sistem perpipaan air
laut (di kapal) secara lengkap dan
berkesinambungan terjaga dari pengotoran
oleh biota laut (bio-fouling) dan sekaligus terhadap pengkaratan (corrosion).
Adapun ukuran Anoda-anoda tersebut ditentukan oleh besarnya aliran rata-rata air
laut dan umur/masa kerja anoda yang
dikehendaki (biasanya dikaitkan dengan
masa/rencana pengedokan kapal).
III. Metodologi Pengerjaan
Untuk membantu pelaksanaan skripsi ini,
maka perlu dibuat suatu urutan metode yang
menjadi kerangka acuan dalam pelaksanaan
tugas skripsi ini. Kerangka ini berisi tahapan –
tahapan yang dilakukan untuk menyelesaikan
permasalahan dari pengerjaan skripsi ini.
Dimulai dari identifikasi masalah sampai
nantinya mendapatkan kesimpulan atas
pengerjaan skripsi ini.
III.1 Tahap Awal
Pada tahapan awal pengerjaan skripsi
ini difokuskan pada identifikasi dan
perumusan masalah yang terkait dengan
pengenalan awal cara kerja Impressed
Current Anti Fouling (ICAF).
Pemahaman teori dasar mengenai
Impressed Current Anti Fouling (ICAF)
dan segala aspek pengaruhnya terhadap
timbulnya fouling pada sistem pendingin
kapal beserta karakteristiknya diperoleh
dari studi literature, baik itu dari internet
maupun jurnal – jurnal yang terkait
III.2 Tahap Pengumpulan Data
Untuk tahap pengumpulan data. Data
yang diperlukan adalah data alat – alat
yang menyusun sistem ICAF, baik itu
sistem pengontrolnya maupun anoda –
anoda yang digunakan. Selain itu, juga
dibutuhkan data – data mengenai
besarnya arus dan tegangan arus searah
DC yang dialirkan pada setiap anoda
sehingga dapat menghambat timbulnya
fouling pada sistem pendingin kapal.
III.3 Analisa Besar Arus dan Tegangan yang
Digunakan
Untuk tahapan selanjutnya yaitu
menganalisa besarnya arus searah (DC)
yang digunakan. Besarnya arus searah
(DC) yang digunakan dipengaruhi oleh
luas permukaan daerah yang akan
dilindungi. Karena itu perlu dilakukan
perhitungan mengenai nesarnya arus yang
digunakan, selajutnya menganalisanya
apakah mencukupi atau tidak.
III.4 Analisa Berat dan Jenis Anoda yang
Digunakan
Selanjutnya besarnya arus yang
sudah dianalisa akan dilarikan pada anoda
– anoda yang sudah terpasang. Anoda –
anoda tersebut harus dianalisa apakah
mampu menampung besarnya arus searah
(DC) sehingga bisa menghambat
terjadinya fouling dalam jangka waktu
tertentu. Jangka waktu tersebut bisa
dikaitkan lama docking kapal. Biasanya
lamanya yaitu kurang lebih 3 tahun.
III.5 Penarikan Kesimpulan dan Saran
Setelah dilakukan analisa baik itu
besarnya arus searah (DC) yang
digunakan maupun berat dan jenis anoda,
dapat ditarik kesimpulan untuk sistem
Impressed Current Anti Fouling yang
sudah ada, bisa memproteksi sistem
pendingin kapal dalam jangka waktu 3
tahun. Jikapun hasilnya meleset maka
perlu diberikan saran untuk membuat
sistem itu bekerja lebih optimal.
IV. Analisa Data
IV.1 Perhitungan Kebutuhan Arus Proteksi
Untuk mengetahui seberapa besar arus
yang digunakan untuk disuplai ke setiap anoda
yang terpasang pada seachest sehingga dapat
melindunginya dari fouling yang ikut terbawa
masuk bersama air laut. Untuk
menghitungnya, dapat digunakan persamaan
(1), digunakan rumusan, (Chandler, 1985)
=
……...…(1)
Dimana :
IP : Kebutuhan arus proteksi (A)
A : Luas Penampang bagian yang
dilindungi (m2)
Cd : Densitas arus minimum (mA/m2)
Untuk densitas arus minimum, besarnya
disesuaikan dengan daerah perairan yang akan
dilalui kapal. Karena setiap perairan memiliki
suhu, kelembapan, dan juga besarnya fouling
yang hidup diperairan tersebut.
Tabel 1. Minimum Desain Densitas Arus pada Setiap
Perairan
Sumber: A. Chandler, Kenneth [1985], Marine and
Offshore Corrosion, 4th edition, Butterworth.)
Untuk itu, luas permukaan yang akan
diproteksi diambil dari luasan sebenarnya dari
seachest yang sebelumnya telah terpasang
sistem ICAF untuk dianalisa apakah arus yang
digunakan sudah sesuai semestinya, dengan
penampang seachest sebagai berikut
Location Current Density (mA/m
2)
Initial Mean Final
North Sea 160 120 100
Arabian Gulf 120 90 80
India 120 90 80
Australia 120 90 80
Brazil 120 90 80
Indonesia 100 80 70
Gulf of Mexico 100 80 70
West Africa 120 90 80
Untuk mempermudah dalam perhitungan
luas permukaan seachest, maka diasumsikan
bentuk dari seachest berupa prisma segitiga.
Sehingga, perhitungan luasannya didapatkan
sebesar 13,078,000 mm2 atau 13 m
2
Sehingga untuk kebutuhan arus proteksi
yang digunakan untuk melindungi seachest
dimana nilai densitas arus diambil dari nilai
rata – rata di perairan indonesia diambil dari
tabel 1, yaitu sebesar 80 mA/m2 sehingga
besarnya arus ptoteksi dengan menggunakan
persamaan 1, didapatkan 1.04 Ampere.
IV.2 Perhitungan Kebutuhan Berat Anoda
Untuk mengetahui kebutuhan berat
anoda untuk melindungi seachest dari fouling
yang masuk bersama air laut dalam jangka
waktu tertentu. Untuk jangka waktu
perlindungan biasanya disesuaikan waktu
pengedokan kapal biasanya kurang lebih 3
tahun. (Gurrappa, 2004)
=
……… (2)
Dimana :
L : Anode Life Time (Y) W0 : Berat Awal Anoda (kg)
1600
mm
Gambar 11. Penampang Seachest
1200 mm
2500 mm
1600
mm
W : Berat Akhir Anoda (kg) u : Utilization Factor
: 0.8 – 0.9
I : Arus Proteksi (A)
C : Anode Consumption Rate (kg /A.Y)
Untuk Anode Consumption Rate adalah
berat anoda yang hilang karena dialiri
sejumlah arus listrik dalam setahun. Konsumsi
untuk setiap anoda berbeda – beda, tergantung
jenis anoda yang kita gunakan, sesuai tabel di
bawah ini
Tabel 2. Laju Konsumsi Anoda dari Berbagai Jenis
Material
Anoda Material Konsumsi (Kg/A.Y)
Platinized Metals 6 – 8.6 x 10-6
Lead Base Alloy 0.09
Mild Steel 9 - 10
Ferrosilicon 0.25
Copper 11 - 12
Aluminium 11 – 11.5
Untuk perhitungan berat masing –
masing anoda yang digunakan untuk
perlindungan bagian seachest dengan asumsi
berat yang tersisa selama jangka waktu 3 tahun
adalah sebesar 2 kg, sehingga perhitungannya
menggunakan rumusan (2) sehingga
didapatkan berat anoda sebesar :
a. Anoda Besi : 39.06 kg
b. Anoda Tembaga : 46.40 kg
c. Anoda Aluminium : 44.60 kg
Sehingga jika perhitungan di atas dibuat dalam
bentuk tabel dengan perubahan berat pada tiap
tahunnya menjadi
Tabel 3. Perubahan Berat Anoda Setiap Tahunnya
Jenis
Anoda
Awal
(kg)
Tahun
Pertama
(kg)
Tahun
Kedua
(kg)
Tahun
Ketiga
(kg)
Habis
(Y)
Fe 39.06 26.82 14.58 2.34 3.19
Cu 46.40 31.72 17.04 2.36 3.16
Al 44.60 30.6 16.6 2.60 3.17
IV.3 Analisa Kebutuhan Suplai Daya
Transformer Rectifier
a. Menghitung Tahanan Anoda –
Elektrolit
=
………………(3)
Dimana :
Rv :Besar tahanan anoda dengan elektrolit pada anoda
vertical (Ω)
ρ : electrolit resistivity (Ω-cm)
L : Panjang anoda (feet)
K : Rasio panjang dan diameter anoda sesuai tabel dibawah
ini
Tabel IV. 1 Rasio panjang dan diameter anoda
(US Army Corps of Engineers Commander [1997],
Military Handbok Electrical Engineering Cathodic
Protection. Hyattsville, MD: USACE
Publication.Dept)
Dari tabel IV.1 didapatkan electrolit
resistivity untuk perairan Indonesia adalah 19
ohm-cm, panjang anoda 1.31 feets. Dan
dengan rasio panjang dan diameter anoda
0.013 sehingga besar tahanan anoda dengan
elektrolit adalah
=
=19
1.310.013
= 0.19Ω
Sumber : Gurrappa, I [2004], Chatodic Protection of Cooling
Water System and Selection of Appropriate Material, Material