Corrosion / CoatingOleh : Mochamad Irfani Aji Santika 091724016
Teknik Konversi Energi POLBAN3C/3 TPTL (Teknologi Pembangkit Tenaga
listrik)
Korosi / Coating
Pengertian Korosi Korosi
adalah proses elektrokimia dimana atomatom akan bereaksi dengan
zat asam dan akan membentuk ion positif (kation).Hal ini akan
menyebabkan aliran-aliran elektron dari suatu tempat ke tempat yang
lain pada permukaan metal .
Jenis-Jenis Korosi Korosi Internal
Yaitu korosi yang terjadi karena adanya kandungan CO2 dan H2S
pada minyak,sehingga apabila terjadi kontak dengan air akan
membentuk asam yang merupakan penyebab korosi . Korosi
Eksternal
Yaitu korosi yang terjadi pada bagian permukaan dari sistem
perpipaan dan peralatan,baik yang kontak dengan udara bebas dan
permukaan tanah,akibat adanya kandungan zat asam pada udara dari
tanah
Faktor Penyebab Terjadinya Korosi1.
Suatu unsur sebagai katoda (elektroda positif) atau kation (ion
positif dalam bentuk mikro) Suatu unsur sebagai anoda (elektroda
negatif) atau anion (ion negatif dalam bentuk mikro) Media
elektrolit sebagai penghubung Arus Listrik
2.
3. 4.
Menurut Nemst Korosi terjadi karena1. Adanya kontak antara
Katoda dan Anoda sehingga terjadi sel galvanik yang membuat korosi
2. Endapan pada suatu paduan (adanya fasa pada fasa induk) akan
bersifat katodik terhadap matriksnya sehingga terjadi korosi
interkristalin 3. Daerah pada proses pendinginan memiliki tegangan
dalam yang besar maka daerah tersebut akan mudah terserang
korosi.
Bentuk / Tipe Korosi :
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Uniform/general corrosion Galvanik / Bimetal corrosion Crevice
Corrosion (Korosi Celah ) Pitting Corrosion (Korosi Sumuran)
Erosion Corrosion (Korosi Erosi) Intergranular Corrosion (Korosi
Batas Butir) Selective Leaching Stress Corosion
1. Uniform/ general corrosionJenis Korosi ini yang paling sering
ditemukan Korosi ini dikontrol oleh reaksi kimia atau elektrokimia
antara permukaan logam dengan media korosif nya . Pengurangan Berat
/ Ketebalan logam terjadi merata pada seluruh permukaan logam.Jenis
korosi ini tidak terlalu berbahaya
Skema Uniform/General Corrosion
Korosi Uniform dapat dikurangi dengan :Pemilihan material yang
tepat (semakin murni bahan semakin tahan korosi /noble) Pelapisan
Penambahan Inhibitor (Media Elektrolit) Penambahan elemen paduan
pada logam Proteksi katodik
2. Galvanik / Bimetal CorrosionPrinsip Dasar Korosi Galvanik :
Bila dua logam yang berbeda saling kontak dan berada pada suatu
media/Larutan yang Konduktif dan Korosif maka akan timbul beda
potensial yanng menyebabkan terjadinya aliran arus listrik (i) atau
perpindahan elektron
Contoh :Sebuah elektroda seng (anoda) dan elektroda tembaga
(katoda) .Keduanya bisa teroksidasi Znr Cuo Zn2+ + 2eCu2+ + 2e-
Keduanya teroksidasi ,tetapi tingkat oksidasi Zn lebih besar
daripada Cu ,sehingga bila keduanya dihubungkan akan terjadi
potensial sebesar 1,1 Volt . Elektroda Cu menerima elektron dari
elektroda Zn ,sehingga Zn sebagai anoda (terkorosi)
Skema Korosi Galvanik
Deret Volta
Pengaruh Lingkungan Tehadap Korosi GalvanikLingkungan media
korosif sangat mempengaruhi poroses korosi bimetal. Pada Fe Zn ,Zn
(anodik) ,Fe (katodik) berlangsung pada media yang lembab .
Sebaliknya Zn (katodik) dan Fe (anodik) berlangsung pada media air
bersuhu 1800f . Korosi galvanik juga bisa terjadi dimedia udara dan
laju korosi tergantung dari humidity relatifnya . Di lingkungan
yang sangat kering ,korosi galvanik tidak terjadi karena tidak ada
elektrolit yang mengantarkan arus .
Pengaruh Jarak & Luas pada Korosi GalvanikLaju Korosi
Galvanik paling besar terjadi pada dekat sambungan .Korosi turun
sebagai fungsi kenaikan jarak terhadap sambungan . Elektroda kecil
(anoda) : density arus besar korosi tinggi Katoda besar (luas) :
anoda kecil korosi tinggi
Skema pengaruh luas pada korosi Galvanik
Keuntungan sistem GalvanikPada sistem pipa air
3.Crevice Corrosion (Korosi Celah)Merupakan salah satu jenis
korosi lokal .korosi ini disebabkan oleh adanya sejumlah kecil
sekali larutan yang ter-stagnasi (diam) ,karena adanya hole,gasket
. Sambungan penyebab timbulnya celah,sehingga korosi ini sering
juga disebut korosi deposit,korosi retakan,korosi packing,korosi
interface,korosi tapal kuda,korosi garis air, dan korosi pasak
.
Faktor Penyebab terjadinya Crevice CorrosionFaktor Lingkungan
Adanya pasir ,debu, yang bisa menimbulkan deposit membuat
terjadinya stagnasi larutan sehingga timbul korosi celah ,adanya
retakan,adanya konsentrasi oksigen lokal,dll . Contoh : Stainless
stell 18-8 yang dipilin oleh karet dan dicelupkan dalam air laut
bisa terpotong pada bagian yang ada karetnya karena korosi celah
.
MekanismeKorosi terjadi karena ( konterasi oksigen lokal atau (
ion logam lokal antara celah dan sekitarnya ,sehingga korosi ini
sering disebut concentration cell corrosion
Pencegahan Korosi CelahGunakan sambungan Las Tutup sambungan non
welded dengan las atau solder Hindari zona stagnasi Periksa secara
intensif dan periodik zona celah-celah Gunakan media korosif
(larutan) yang uniform/umum Hindari packing yang basah Gunakan
gasket yang solid
4.Pitting Corrosion (Korosi Sumuran)Termasuk Korosi Lokal
Perbedaan dengan korosi Celah Konsentrasi celah dipicu oleh beda
konsentrasi O2 Korosi sumuran dipicu oleh faktor metalurgi
Menyerang pada logam yang : Selaput Mekaniknya robek secara mekanik
Memiliki tegangan konsentrasi lokal Memiliki konsentrasi kimia
Mekanisme pembentukan korosi sumuran1.
Mula-Mula terjadi korosi merata Daerah sentral kekurangan O2
karena jarak O2 lebih panjang terjadi pelarutan M+ ditengah titik
air berbentuk cincin . anoda
2.
terjadi karat dipusat
Skema terjadinya Pitting Corrosion
5.Errosion Corrosion (Korosi Erosi)
Penyebab :Turbulensi Partikel dalam aliran
Peronggaan/Kavitasi
Turbulensi AliranTurbulensi aliran disebabkan oleh :1. Perubahan
drastis diameter pipa 2. Sambungan yang kurang baik 3. Celah &
Endapan
1. Perubahan drastis diameter pipa
2. Sambungan yang kurang baik
Celah & Endapan
Peronggaan/KavitasiKavitasi disebabkan oleh pecahnya gelembung
uap dipermukaan logam. Mekanismenya : 1. Fluida menerjang permukaan
logam 2. Tekanan hidrodinamika lokal turun 3. Timbul gelembung
dipermukaan logam 4. Aksi mekanik, misalnya adanya putaran,
menyebabkan tekanan hidrodinamik lokal naik 5. Gelembung pecah,
timbul gaya tekan yang besar pada permukaan Logam 6. Terjadi
deformasi plastik pada logam
Komponen yang sering terkena korosi erosi.Baling - baling
Propeller Impeller Wet liner Pencegahan Permukaan komponen halus
Pemilihan Bahan Stellite (Co, Cr,W , Fe, C) Stainless Steel 304
6. Korosi Batas Butir (intergranural Corrosion)Korosi ini sering
disebut : Intergranular Attact (IGA),Intergranular Corr (IGC)
Mekanisme korosi Batas butir pada baja -> Orientasi
kristalografi Acak -> daerah tidak stabil dg energi Tinggi ->
mudah terkorosi intergranular/BB Korosi BB sering dijumpai padaS
tainless steel Austenitik SS tahan terhadap korosi merata, tetapi
pada temperatur tertentu yaitu temperatur sensitis (450-800 C), SS
sangat rentan terhadap korosi BB
Skema Korosi Batas Butir
Penanggulangan Korosi Batas Butir1.
Memperpanjang waktu penahanan pada proses homogenisasi, sehingga
konsentrasi Cr merata disetiap titik. Menurunkan kandungan karbon.
Menambahkan unsur yang memiliki afinitas tinggi terhadap karbon
(Ti, Nb). Menambahkan unsur pembentuk fase
2. 3.
4.
7. Selective Leaching (de-alloying) Demetallification
:Pengurangan elemen logam tertentu dalam paduan. Contoh :
dezincification denickelification dealuminification
destannification dll
8. Stress Corosion Cracking (SCC) Logam mengalami korosi SCC
bila : 1. Ada internal stress2. Ada media lingkungan korosif
Keduanya berjalan simultan Contoh : checkerplate (pelat
kembang), lekukan pada bodi mobil, elbow pipa,dll.
Pencegahan KorosiPROTEKSI KATODIK Proteksi katodik merupakan
metode untuk mencegah korosi pada logam.
Pencegahan Korosi
Pencegahan Korosi
Pencegahan KorosiPROTEKSI KATODIK DUA METODE UTAMA PROTEKSI
KATODIK : 1. SISTEM ANODA GALVANIK 2. IMPRESSED CURRENT
Pencegahan KorosiSISTEM ANODA GALVANIK Pemasangan anoda buatan
di luar logam yang akan di proteksi 2 bahan yang sering digunakan :
- Seng (Zn) - Magnesium (Mg)
Pencegahan Korosi
Pencegahan Korosi
Pencegahan KorosiIMPRESSED CURRENT Sistem ICCP memerlukan
penggunaan DC eksternal power supply oleh standard AC current.
INHIBISI ( CHEMICAL INHIBITION ) Penggunaan bahan-bahan kimia untuk
melindungi korosi dengan cara membentuk lapisan pelindung pada
permukaan metal.
Pencegahan KorosiOrganik Inhibitor Inhibitor yang diperoleh dari
hewan dan tumbuhan yang mengandung unsur karbon dalam senyawanya.
Material dasar : Turunan asam lemak alifatik, yaitu: monoamine,
diamine, amida, asetat,oleat, senyawa-senyawa amfoter.
Pencegahan KorosiOrganik Inhibitor Inhibitor yang diperoleh dari
hewan dan tumbuhan yang mengandung unsur karbon dalam senyawanya.
Material dasar : Turunan asam lemak alifatik, yaitu: monoamine,
diamine, amida, asetat,oleat, senyawa-senyawa amfoter.
Pencegahan KorosiInorganik Inhibitor Inhibitor yang diperoleh
dari mineral-mineral yang tidak mengandung unsur karbon dalam
senyawanya. Material dasar : kromat, nitrit, silikat, dan
pospat.
Pencegahan Korosi
Pencegahan Korosi
Pengendalian KorosiDesain dan pemilihan material Pengendalian
media korosif treatment) Pelapisan (coating) Proteksi Katodik
Proteksi Anodik
(chemical
1. Desain Dan Pemilihan MaterialHindari efek Galvanis (Misal
dengan seal atau gasket )
1. Desain Dan Pemilihan MaterialMenggunakan afek galvanis
1. Desain Dan Pemilihan MaterialHindari sel aerasi Differensial
dan celah
1. Desain Dan Pemilihan MaterialMenghindari terbentuk nya
sudut
2. Pengendalian Media Korosif (chemical korosif)Pengendalian
Korosi Udara Relatif hunmidity yang baik Dengan efek 30-60 % , agar
tidak terjadi korosi dilakukan pemanasan sering terjadi pengembunan
pada permukaan yang mampu mendinginkan udara . Misalnya pada
kacamata dari ruang dingin ke ruang yang panas
3. Pelapisan (Coating)Prosedur Aplikasi 1. Pembersihan permukaan
pipa
Steel brushed Scrapers
2.
PrimmingLapisan primer betul-betul kering
3.
Coating dengan bahan yang tepatMengikuti Rekomendasi
manufacturer
3. Pelapisan (Coating)Continue4.
Penyimpanan dan handling materialbersih dan kering
5. 6.
Pemasangan yang benar InspeksiHoliday detector
Korosi Pada PipaFaktor penyebab terjadinya korosi pada pipa Air
kimia PH air Jumlah oksigen di dalam air Suhu air Kecepatan /
tekanan air dalam pipa
Faktor penyebab terjadinya korosi pada pipaAir Kimia Laju korosi
juga dapat dipengaruhi oleh kimia membentuk air dan jumlah korosi
galvanik dari penggunaan logam yang berbeda dalam atau kontak
dengan sistem perpipaan.
PH airKeasaman sampel air diukur pada skala pH, yang berkisar
dari nol (keasaman maksimum) untuk14 (alkalinitas maksimum). Bagian
tengah skala, 7, merupakan titik netral, dan meningkatkan keasaman
dari netral ke0, sedangkan alkalinitas meningkat 7-14. Ini semua
cukup sederhana, kecuali bahwa skala pH didasarkan pada kemajuan
logaritma, seperti skala biasa digunakan untuk pengukuran Richter
gempa bumi.Ini berarti bahwa perbedaan pH satu unit merupakan
perubahan keasaman sepuluh kali lipat. Dalam sistem pipa tembaga,
saat pH lebih dari8, sebuah film oksida tembaga biasanya terbentuk
pada dinding pipa. Film ini bertindak sebagai penghalang yang
memperlambat mempengaruhi korosi. Namun, ketika pH dalam penyediaan
air lebih rendah dari8 film oksida tembaga (penghalang) dibubarkan,
yang tidak meninggalkan pelindung dan menundukkan pipa untuk
tindakan korosif air. Hasil akhir?L ubang jarum kebocoran yang
dapat merusak dinding, lantai dan komponen struktural.
Oksigen dan suhu airSebuah sistem air domestik adalah terbuka
sistem, di mana air yang digunakan adalah selalu diisi kembali
dengan segar, air beroksigen. udara terlarut di dalam air terdiri
dari oksigen sekitar 30% dan sisanya adalah sebagian besar nitrogen
non-korosif. Pada Oksigen, degradasi logam melalui proses
elektro-kimia oksidasi internal. Akibatnya, logam secara bertahap
akan dikonversi ke oksida (karat) dan menjadi kurus dan lemah dalam
proses itu. Sebagai corrodes pipa, kotoran, disimpan di garis air
dan bertatahkan membangun adalah akibat langsung dari proses
oksidasi. Adapun suhu air, semakin tinggi suhu air, semakin cepat
tingkat di mana oksidasi ini terjadi.S ementara kandungan oksigen
berkurang di bawah tekanan air tinggi temperatur, ini suhu tinggi
dan kondisi tekanan benar-benar dapat mempercepat proses oksidasi.
Pengalaman menunjukkan bahwa korosi akan lebih parah untuk jalur
air panas daripada di garis air dingin.
Air VelocityMasalah kecepatan air biasanya berhubungan dengan
loop `tertutup sistem perpipaan di mana itu diperlukan untuk
memompa atau mengedarkan air. Korosi erosi terjadi di lokasi di
mana air turbulensi mengembangkan, biasanya disebabkan dengan
kecepatan berlebihan. Ini biasanya ditemukan saat air membuat
perubahan mendadak dalam arah (seperti berubah pipa tajam dan siku)
dan melalui `aliran hambatan seperti Gerinda dan solder kelebihan
dari sambungan patri tidak semestinya.
Faktor-faktor lainFaktor-faktor lain yang berkontribusi besar
untuk jenis korosi erosi besar termasuk pompa sirkulasi, instalasi
jaringan distribusi terlalu kecil dan sistem tidak benar
seimbang.
Perbaikan pilihan pipaMemperbaiki kebocoran oleh aplikasi solder
eksternal Menggantikan bagian kecil atau lebih besar dari tabung
Re-pipa air seluruh rumah Namun, bahkan kembali plumb-lengkap
dengan tabung tembaga yang baru tidak menjamin bahwa masalah
tersebut tidak terulang kembali setelah jangka waktu tertentu.)
Re-pipa saluran air dan mengganti tembaga dengan CPV CPVC atau
Lambang bagian dalam pipa yang ada dengan epoxy Pembelian potensi
menyembuhkan (nilai dipertanyakan), seperti magnet
