Pencegahan Korosi Secara ElektrokimiaAnodic Protection, AP

MY-Elkim

Konsep Perlindungan AnodikPerlindungan korosi yang diperoleh dengan menjaga logam atau alloy yang memiliki sifat aktif-pasif tetap berada pada wilayah pasif dengan bantuan arus anodik dari luarPasifitas ditandai dengan menurunnya kekuatan oksidasi elektrolit terhadap metal

MY-Elkim

Konsep Perlindungan AnodikPasifitas dapat diperoleh dengan mengubah potensial metal dengan pemberian arus anodik dari luar (eksternal) yang sesuaiAlat khusus, yaitu POTENSIOSTAT, digunakan untuk menjaga potensial metal tetap berada pada wilayah pasif dengan mengatur arus anodik

MY-Elkim

Keunggulan APAP memerlukan arus listrik yang rendahPengurangan laju korosi yang amat besar (umumnya 10000 kali atau lebih)Dapat diterapkan untuk beberapa asam kuat panas dan media sangat korosif lainnya

MY-Elkim

Cerita KeberhasilanAP berhasil menurunkan laju korosi:SS 18-8 dan alloy lain dalam H2SO4H3PO4NaOHGaram korosif: aluminium sulfat, ammonium nitrat, dsb.

MY-Elkim

Peringatan !AP hanya dapat diterapkan pada metal dan alloy yang memiliki sifat aktif-pasifContoh:TitaniumStainless steel (SS)SteelAlloy Nickel (nickel-based alloys)

MY-Elkim

Peringatan !Hanya dapat digunakan dalam beberapa lingkungan tertentu.Komposisi elektrolit mempengaruhi pasifitas.Laju korosi metal non-pasif meningkat drastis bila potesialnya dibuat menjadi lebih positif.AP harus diterapkan dengan sangat hati-hati!!!

MY-Elkim

Pemasangan Perlindungan APTutup/isolator listrikTangki SS 18-8TerlindungiAuxiliary ElectrodeReference ElectrodeWorking ElectrodePOTENSIOSTATH2SO4

MY-Elkim

Macam Operasi PotensiostatGalvanostatArus dipertahankan konstan dengan mengatur voltage yang masuk ke elektroda auxiliary (pembantu) ATAU PotensiostatVoltage dipertahankan konstan dengan mengatur arus yang masuk ke elektroda auxiliary (pembantu)

MY-Elkim

Skema Potensiostat+-- V supplyVinAEREWECellVin : potensial metal yang diinginkanCurrent Source

MY-Elkim

Skema Galvanostat+-IinAEREWECellIin : arus cell yang diinginkanV metal

MY-Elkim

Pencegahan Korosi Secara ElektrokimiaCathodic Protection, CP

MY-Elkim

Peristiwa KorosiSetiap peristiwa korosi elektrokimia adalah akibat dari atau diikuti oleh mengalirnya arus dari permukaan anoda ke permukaan katoda.Menghalangi arus tersebut dapat mencegah korosi logam.

MY-Elkim

Peristiwa KorosiPermukaan tanahPermukaan anodikPermukaan katodikABCDPipa steel tertanamArus meninggalkan pipa dari permukaan anodik (A), masuk ke tanah (B), masuk ke pipa di permukaan Katodik (C), kembali ke anodik lewat dalam pipa (D).

MY-Elkim

Peristiwa KorosiUntuk melengkapi rangkaian, arus DC harus mengalir:Dari permukaan pipa yang anodik ke dalam tanah wilayah anodik. Dalam tanah, dari tanah wilayah anodik menuju tanah wilayah katodik.Dari tanah masuk ke permukaan pipa yang katodik.Mengalir lewat badan pipa menuju kembali ke anodik

MY-Elkim

Peristiwa KorosiFaktor-faktor yang mempengaruhi arus DC:Driving voltage (beda potensial antara anoda dan katoda)Resistivitas lingkungan (lazim dinyatakan sebagai -cm)Derajad polarisasi pada permukaan katoda dan anoda

MY-Elkim

KonsepTujuan terbagus adalah menghalangi secara total arus anoda yang mengalir dalam cell korosi.Digunakan arus dari luar untuk memaksa arus berbalik arah.Semula arus mengalir dari luar ke logam (anodik) menjadi dari logam (katodik) ke luar

MY-Elkim

KonsepMM+MM+AnodikKatodik

MY-Elkim

KonsepCara memaksa arus keluar dari logam:Logam disambung dengan logam lain yang berpotensial lebih negatif.Sacrificial Anode - Anoda Tumbal.Atau disambung dengan sumber arus katodik (kutub negatif).Impressed Current Arus Tandingan

MY-Elkim

KonsepBesar arus yang diperlukan tergantung pada kebutuhan reaksi katodik yang ditunjang.Kebutuhan arus dapat diberikan oleh:Anoda tumbalSumber arus dari luar (impressed current)

MY-Elkim

Perlindungan Katodik dengan Anoda Tumbal (Sacrificial Anode CP)KatodikPipa Steel TerlindungiMetal Anoda TumbalAnoda berfungsi menyediakan kebutuhan arus perlindungan

MY-Elkim

Perlindungan Katodik dengan Anoda Tumbal (Sacrificial Anode CP)Anoda tumbal:Zn : SengZn-Al : alloy seng-aluminiumMg : MagnesiumBentuk anoda:Batang Cincin

MY-Elkim

Perlindungan Katodik dengan Arus Tandingan (Impressed Current CP)Anoda hanya berfungsi untuk menyalurkan kebutuhan arus perlindungan ke tanah.Kebanyakan dipilih bahan yang tidak mudah teroksidasiContoh: grafit, high silicon cast iron (HSC), multi metal oxide (MMO)

MY-Elkim

Perlindungan Katodik dengan Arus Tandingan (Impressed Current CP)KatodikPipa Steel TerlindungiMetal Anoda Tahan OksidasiAnoda berfungsi menyediakan kebutuhan arus perlindungan+-Penyedia arus DC

MY-Elkim

Beberapa Pertanyaan Seputar Penerapan CPBerapakah arus minimum yang dibutuhkan untuk melindungi suatu struktur tertentu?Sumber arus DC apa yang sesuai/ekonomis?Bagaimana penerapan yang sesungguhnya dirancang?Bagaimana meyakinkan bahwa seluruh bagian struktur yang terbenam telah menjadi katodik sehingga laju korosinya telah berhenti?

MY-Elkim

Batas Kemampuan CPArus CP harus dapat mengalir melalui metal yang sedang dilindungiContoh:Hanya bagian luar pipa yang terlindungi karena tidak ada arus yang masuk melewati bagian dalam pipa

MY-Elkim

Batas Kemampuan CP:sebagian struktur diatas tanahSembarang bagian dari sistem perpipaan yang diatas tanah seperti:ValvesHeader manifoldstidak mendapat perlindungan karena udara tidak dapat menghantarkan arus katodik yang diperlukan.

MY-Elkim

Batas Kemampuan CP:sebagian struktur diatas tanahtanahHanya bagian terpendam yang terlindungi karena tidak ada arus yang masuk melewati bagian terbuka (udara)

MY-Elkim

Batas Kemampuan CP: Electrical Shielding Terhalangnya arus ke metal yang seharusnya mendapat arus perlindungan.Penyebab shielding:penghalang non conductive.Contoh: pelapis dielektrikStruktur lain yang membajak/menangkap arus.Contoh: struktur majemuk yang dikemas rapat Berada dibagian dalam strukturContoh: permukaan dalam pipa dengan anoda diluar pipa.

MY-Elkim

Batas Kemampuan CP: Electrical Shieldingstruktur majemuk rapatTerdapat struktur luar yang melingkupi struktur bagian dalam.Kesulitan:Sebagian besar arus akan mengalir masuk ke struktur bagian luar.Struktur bagian terdalam secara relatif akan hanya menerima arus yang kecil.Kebutuhan perlindungan mungkin tidak mencukupi walaupun bagian luar telah menerima perlindungan CP secara penuh.

MY-Elkim

Batas Kemampuan CP: Electrical Shieldingstruktur majemuk rapatAnoda tanah+-Penyedia arus DCBagian tengah tidak terlindungi karena arus katodik terhalang oleh barisan pipa/lonjoran yang luarSemua 16 pipa tersambung kabel ke kutub positif penyedia arus dc

MY-Elkim

Batas Kemampuan CP:struktur majemuk rapatContoh: beberapa kabel berlapis logam untuk power atau komunikasi yang di ikat menjadi satu bundel.

MY-Elkim

Special problemsBila dijumpai permasalahan khusus, CP jenis spesial dapat digunakan.Contoh:Perlindungan pipa penyalur cairan, seperti air laut atau air limbah tertentu, yang secara kelistrikan tertutupi (electrically shielded).

MY-Elkim