Proteksi katodikDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum DiperiksaLangsung ke: navigasi, cari

Proteksi Katodik ( Cathodic Protection) adalah teknik yang digunakan untuk mengendalikan korosi pada permukaan logam dengan menjadikan permukaan logam tersebut sebagai katoda dari sel elektrokimia.

Proteksi katodik ini merupakan metode yang umum digunakan untuk melindungi struktur logam dari korosi. Sistem proteksi katodik ini biasanya digunakan untuk melindungi baja, jalur pipa, tangki, tiang pancang, kapal, anjungan lepas pantai dan casing (selubung) sumur minyak di darat.

Efek samping dari penggunaan yang tidak tepat adalah timbulnya molekul hidrogen yang dapat terserap ke dalam logam sehingga menyebabkan hydrogen embrittlement (kegetasan hidrogen).

Proteksi katodik adalah cara yang effektif dalam mencegah stress corrosion cracking (retak karena korosi).

Daftar isi

[sembunyikan] 1 Sejarah 2 CP Galvanik

3 Impressed Current CP

4 Pengujian

5 Baja Galvanis

6 Pranala luar

[sunting] Sejarah

Penggunaan pertama CP adalah pada tahun 1852, ketika Sir Humphry Davy, salah seorang perwira AL Inggris, melekatkan sebongkah besi pada bagian luar badan kapal berlapis tembaga yang terendam air. Besi cenderung lebih mudah mengalami korosi yang menimbulkan karat dibandingkan dengan tembaga sehingga ketika dilekatkan pada badan kapal, laju korosi pada tembaga akan menjadi turun.

[sunting] CP Galvanik

Pada saat ini, galvanik atau anoda tumbal dibuat dalam berbagai bentuk dengan menggunakan alloy (campuran logam) dari seng, magnesium dan alumunium. Potensial

elektrokimia, kapasitas arus, dan laju konsumsi dari campuran logam ini lebih besar sebagai CP daripada besi

Anoda galvanik dirancang agar memiliki voltase aktif (sebenarnya secara teknik memiliki potensial elektrokimia lebih negatif) lebih tinggi daripada logam yang terdapat pada struktur baja. Untuk mendapatkan CP yang effektif, potensial dari permukaan baja dipolarisasi (didorong) agar menjadi lebih negatif hingga permukaannya memiliki potensial yang seragam. Pada tahap ini, daya dorong yang dapat menyebabkan reaksi korosi menjadi tertahan. Anoda galvanik kemudian akan terus terkorosi, memakan material anoda hingga suatu saat perlu diganti. Polarisasi disebabkan oleh laju arus dari anoda yang menuju ke katoda. Daya dorong bagi laju arus dari CP adalah perbedaan potensial elektrokimia antara anoda dan katoda.

[sunting] Impressed Current CP

Untuk struktur (bangunan) yang lebih besar, anoda galvanik tidak dapat secara ekonomis mengalirkan arus yang cukup untuk melakukan perlindungan yang menyeluruh. Sistem Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) menggunakan anoda yang dihubungkan dengan sumber arus searah (DC) yang dinamakan cathodic protection rectifier. Anoda untuk sistem ICCP dapat berbentuk batangan tubular atau pita panjang dari berbagai material khusus. Material ini dapat berupa high silikon cast iron(campuran besi dan silikon), grafit, campuran logam oksida, platina dan niobium serta material lainnya.

Tipe sistem ICCP yang umum untuk jalur pipa terdiri dari rectifier bertenaga arus bolak-balok (AC) dengan output arus DC maksimum antara 10 - 50 ampere dan 50 volt. Terminal positif dari output DC tersebut dihubungkan melalui kabel ke anoda-anoda yang ditanam di dalam tanah. Banyak aplikasi menanam anoda hingga kedalaman 60 m (200 kaki) dengan diameter lubang 25 cm (10 inchi) serta ditimbun dengan conductive coke (material yang dapat meningkatkan performa dan umur dari anoda). Sebuah kabel berkapasitas sesuai dengan arus yang timbul menghubungkan terminal negatif rectifier dengan jalur pipa. Output operasi yang dihasilkan dari rectifier diatur pada tingkat optimal oleh seorang ahli CP setelah sebelumnya melakukan berbagai pengujian termasuk diantaranya pengukuran potensial elektrokimia.

[sunting] Pengujian

Potensial elektrokimia diukur dengan berdasarkan pada elektroda referensi. Elektroda tembaga-tembaga (II) sulfat digunakan untuk struktur (bangunan) yang kontak dengan tanah atau air tawar. Elektroda perak klorida digunakan untuk struktur yang kontak dengan air laut.

[sunting] Baja Galvanis

Mobil-mobil modern menggunakan rangka dan panel galvanis berlapis seng. Baja yang tak terproteksi akan membentuk lapisan besi oksida, yang dapat menyerap udara dan air sehingga dapat menyebabkan korosi terus berlanjut di bawahnya. Akan tetapi, seng oksida yang dihasilkan di permukaan barang dengan lapisan seng tidak dapat ditembus. Selama lapisan seng dan seng oksida tidak terganggu (terkikis atau tergores), baja di bawahnya tidak akan berkarat.

Baja galvanis memiliki sifat yang dapat memperbaiki diri sendiri; goresan kecil dimana baja terekspose ke udara luar akan ditutup kembali oleh seng. Hal ini terjadi karena seng di sekitarnya akan terserap dan mengendap pada baja tersebut, mengganti apa yang sebelumnya hilang karena goresan.

[sunting] Pranala luar

NACE International (dahulu National Association of Corrosion Engineers) - Perkumpulan profesiaonal mengenai korosi

US Army Corps of Engineers, "Engineering and Design - Cathodic Protection Systems for Civil Works Structures", Engineering manual 1110-2-2704, 12 July 2004

Murdani "Corrosion Engineer" Website for corrosion engineer

PROTEKSI KATODIK DENGAN IMPRESSED CURRENT PADA BESI TULANGAN BETON

July 13th, 2008 | Author:

Oleh :Risvan KuswurjantoAmin HidayatJurusan Teknik KimiaITS Surabaya 2003

ABSTRAK

Beton merupakan bahan konstruksi yang paling banyak digunakan karena kekuatannya dan ekonomis. Ion klorida yang terdapat di lingkungan dapat menyebabkan kerusakan dini pada beton. Kerusakan ini terjadi karena ion klorida menyerang baja tulangan beton sehingga terkorosi. Untuk itu dipelajari suatu cara untuk mencegah proses korosi yang terjadi pada beton. Dalam penelitian ini akan dilakukan pencegahan korosi dengan proteksi katodik secara impressed current.

Penelitian ini dilakukan dengan pemaparan spesimen beton bertulang di laboratorium dengan beberapa variasi komposisi beton bertulang, kondisi lingkungan yang meliputi kadar ion klorida dan posisi anoda dalam beton dengan standart kontrol perlindungan depolarisasi 100mv. Setelah dilakukan proteksi, lalu mengukur laju korosi besi tulangan dengan metode Elechtrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) pengukuran ini dilakukan setiap 5 hari sekali. Selanjutnya hasil pengukuran dianalisa untuk mengetahui laju korosinya.

Dari penelitian yang dilakukan diperoleh bahwa resistansi dari beton dipengaruhi oleh kondisi dari lingkungan dan komposisi nya. Semakin tinggi konsentrasi larutan NaCl maka

resistansi beton semakin rendah sehingga lebih reaktif. Beton dengan komposisi 1:2 mempunyai resistasni lebih tinggi daripada komposisi 1:4.

Kata kunci : beton; elechtrochemical impedance spectroscopy;korosi; proteksi katodik

PENDAHULUAN

Beton bertulang merupakan bahan konstruksi baru yang dikembangkan pada abad XX. Kombinasi antara beton dengan tulangan besi merupakan struktur yang optimal, bukan hanya karena kekuatan mekanisnya tapi juga karena umur penggunaannya yang cukup lama. Korosi baja tulangan merupakan penyebab utama penurunan umur pakai struktur beton bertulang. Produk korosi baja tulangan akan menempati lebih dari tiga kali volume baja yang terkorosi sehingga memberikan tegangan tarik destruktif pada selimut beton di sekelilingnya yang menyebabkan peretakan dan pengelupasan selimut beton (spalling).

Beton akan memberikan perlindungan pada baja tulangan karena selimut beton merupakan lingkungan dengan kadar alkalinitas yang tinggi (pH 13.5). Ion klorida yang berpenetrasi kedalam beton dan mencapai permukaaan baja tulangan akan merusak selaput pasif besi oksida ( -Fe2O3 atau Fe3O4) dan hidroksida (FeOOH) sehingga korosi setempat berlangsung. Usaha – usaha penelitian telah banyak dilakukan untuk menanggulangi korosi yang terjadi pada baja tulangan. Beberapa usaha yang dilakukan adalah dengan proteksi katodik, menggunakan inhibitor, pelapisan atau coating, penggunaan baja galvanis dan mengeluarkan ion klorida dari selimut beton secara elektrokimia. Proteksi katodik ada dua cara yaitu dengan sacrificial anode dan dengan impressed current. Perlindungan katodik dengan impressed current menggunakan sebuah sumber tegangan searah dengan anoda inert (titanium, karbon, besi, multi oksida logam, dll.) untuk melindungi struktur logam yang bertindak sebagai katoda. Arus dengan tegangan rendah dialirkan dari anoda melewati beton ke permukaan baja. Keunggulan dari sistem ini adalah dapat mengendalikan jumlah arus yang dialirkan ke katoda.

Supaya perlindungan katodik dengan impressed current dapat berjalan dengan efektif maka harus mengikuti beberapa kriteria. Salah satu kriteria adalah polarisasi sebesar 100-mV. Kriteria lain yang biasanya digunakan adalah potensial mutlak, dimana baja tulangan dipolarisasi secara katodik sehingga potensialnya menjadi lebih negatif daripada potensial metal yang teroksidasi (-780 mV vs elektroda standard kalomel jenuh, SCE).

Gambar 1. Skema Proteksi Katodik Dengan Impressed Current pada Spesimen Beton Bertulang

Saat ini metode EIS ( elechtrochemical impedance spectroscopy) merupakan metode yang paling baik dan akurat digunakan untuk memperlajari korosi dari material. Oleh karena itu korosi pada baja tulangan dan proteksi katodik dengan impressed current dipelajari dengan metode ini.

METODOLOGI PENELITIAN

Pembuatan spesimen beton bertulang Spesimen beton dibuat dengan bentuk balok yang terdapat empat buah baja tulangan. Panjang dari tiap baja tulangan 30 cm dengan jarak antar tulangan sebesar 10 cm. Setelah pencetakan selesai dilakukan pengeringan kurang lebih empat hari.

Percobaan.Spesimen beton yang telah jadi dikondisikan pada beberapa media uji. Kondisi lingkungan ini merupakan lingkungan dengan kadar garam tertentu. Dalam penelitian ini digunakan larutan NaCl dengan kadar 10 gr/lt, 30 gr/lt dan 50 gr/lt. Pada pengkondisian ini spesimen beton dicelupkan dalam larutan NaCl selama 30 hari. Sebagai elektroda acuan (reference electrode) digunakan Cu/CuSO4 sedangkan elektroda pembantu (auxiliary) menggunakan stainless steel. Setelah itu dilakukan proteksi katodik dengan memberikan arus searah pada beton.Tegangan yang diberikan sebesar 550 – 1000 mV. Untuk mengecek proteksi katodik maka dilakukan depolarisasi selama 24 jam sebelum dilakukan pengukuran.

Pengukuran.

Pengukuran dilakukan dengan metode EIS. Untuk mengurangi gangguan – gangguan medan listrik lingkungan yang dapat mempengaruhi pengujian maka spesimen beton ditempatkan dalam snagkar. Pengukuran dilakukan pada temperatur kamar dan sel uji terbuka pada atmosfer laboratorium dengan menggunakan Gamry Instrument yang dijalankan dengan mengguankan paket program EIS 300 (untuk pengukuran EIS) pada potensial korosi dari frekuensi 1000 Hz sampai 0.02 Hz dan 10 titik per decade.

Gambar 2. Sampel beton untuk percobaan

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proteksi katodik dilakukan dengan mendorong beda potensial operasi dibawah –850 mV (vs SCE.) agar diperoleh polarisasi minimum sebesar 100 mV. Pemantauan potensial polarisasi

dilakukan setelah beton mengalami proteksi selama 12 hari dengan cara mematikan arus proteksi dan memantau beda potensialnya. Beda potensial diukur dengan reference cell

Cu/CuSO4. Hasilnya seperti tampak pada gambar 3(a) dan 3(b) serta tabel 1 dan 2.

(a)

(b)

Gambar 3. Kurva depolarisasi untuk beton tercelup dalam larutan NaCl 30 gr/lt, anoda terletak dipinggir hari ke-12 (selasa 19 November 2002).

a. Beton 1:4.

b. Beton 1:2.

Tabel 1. potensial depolarisasi untuk beton 1:4, tercelup dalam larutan NaCl 30 gr/lt hari ke-12.

Posisi besi 1Bagle bawah

3 4Bagle atas

6

Out Current (mA) 1.9 0.1 2.7 0.1 1.8 2.3 On Pot (mV) 922 731 912 945 803 745Instant Off Pot (mV) 668 728 816 681 307 705Pot depolarisasi setelah 8.5 jam 430 729 536 488 201 457Pot depolarisasi setelah 17 jam 437 720 520 500 197 427Pot depolarisasi setelah 24 jam 426 713 503 503 171 407Total depolarisasi 242 15 313 178 136 298

Tabel 2. Potensial depolarisasi untuk beton 1:2, tercelup dalam larutan NaCl 30 gr/lt, anoda terletak di pinggir hari ke-12.

Posisi beton 1 2 3 4 5 6Out Current (mA) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1On Pot (mV) 688 202 751 676 729 790Off Pot (mV) 540 140 618 509 543 566Pot. depolarisasi setelah 8.5 jam 300 66.6 122 339 348 130.8Pot. depolarisasi setelah 17 jam 330 30.2 84.2 347 325 102Pot. depolarisasi setelah 24 jam 371 10.1 60 347 358 99.4Total depolarisasi 169 129.9 558 162 185 466.6

Dari data diatas menunjukkan bahwa proteksi yang dilakukan terhadap beton telah memenuhi kriteria polarisasi 100 mV. Untuk beton 1:4 pada bagle bagian bawah poalrisasinya lebih kecil dari 100 mV. Hal ini terjadi karena pada bagle bagian bawah yang terendam dalm media konsentrasi ion klorida lebih besar sehingga sulit untuk diproteksi. Pengecekan potensial proteksi ini perlu dilakukan untuk mempertahankan potensial standar yang ideal untuk proteksi.

Pengukuran Laju Korosi

Beton yang telah dikondisikan dalm lingkungan garam diukur dengan metode elechtrochemical impedance spectroscopy. Hasil dari pengukuran ditampilkan dalam bentuk diagram Nyquist. Dalam diagram ini diplot antara Zreal dengan Zimaginer. Komponen real pada diagram Nyquist menggambarkanadanya resistansi total dari larutan dan beton. Sedangkan komponen imaginer terdiri dari kapasiotr dan induktor. Dari diagram nyquist ini dapat memberikan informasi tentang proses korosi yang terjadi pada beton. Dari diagram ini terlihat bahwa dengan semakin besarnya harga impedansi (Zreal) maka beton bersifat non reaktif sehingga tidak mudah terkorosi. Impedasni yang besar akan menghasilkan resistansi yang besar pula dan sebaliknya kapasitansi dari beton semakin kecil. Berikut ini adalah

contoh plot nyquist untuk beton 1:2 yang tercelup dalam larutan NaCl 50 gr/lt.

Gambar 4. Plot nyquist untuk beton 1:2, anoda terletak di pinggir.

a. Tercelup dalam larutan NaCl 50 gr/lt hari ke 10.

b. Tercelup dalam larutan NaCl 30 gr/lt hari ke5.

Pengaruh Kondisi Lingkungan.

Pada penelitian ini dilakukan pengkondisian lingkungan di laboratorium yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh kondisi lingkungan terhadap korosi baja tulangan beton. Pengkondisian dilakukan dengan mencelupkan spesimen beton pada larutan NaCl dengan konsentrasi yang berbeda.

Berikut ini adalah beberapa grafik yang menggambarkan hubungan antara waktu pemaparan dengan resistansi dari beton :

Gambar 5. Hubungan antara waktu pemaparan dengan resistance pada berbagai kondisi lingkungan untuk beton 1:4, anoda terletak di pinggir.

Gambar 6. Hubungan antara waktu pemaparan dengan resistance pada berbagai kondisi lingkungan untuk beton 1:2, anoda terletak di pinggir.

Dari gambar 5 dan 6 terlihat bahwa dengan semakin tinggi konsentrasi larutan NaCl resistansi korosi menurun, berarti laju korosi tulangan beton meningkat. Semakin tinggi konsentrasi ion klorida berarti semakin tinggi daya dorong (driving force) diffusi ion klorida menuju permukaan besi. Flux difusi Cl- ini harus ditandingi oleh arus katodik agar korosi dapat dicegah. Namun untuk konsentrasi ion klorida yang tinggi proteksi tidak efektif. Pada konsentrasi tinggi diperlukan arus tandinganyang tinggi dan beda potensial yang lebih tinggi. Kenaikan arus dan beda potensial ini menghasilkan pengaruh buruk timbulnya gas dan pemanasan.

PengaruhKomposisi Beton.Pada gambar 7. terlihat bahwa beton dengan komposisi 1:2 mempunyai harga resistan yang lebih tinggi daripada beton 1:4. Hal ini menunjukkan bahwa beton 1:4 lebih reaktif dan mudah terjadi korosi. Beton dengan komposisi 1:4 mempunyai porositas yang tinggi. Beton dengan porositas tinggi akan lebih mudah ditembus oleh ion klorida. Nilai perbedaan dari

waktu ke waktu pada berbagai konsentrasi NaCl dapat dilihat pada gambar 7 dan tabel 3.

Gambar 7. Hubungan antara waktu pemaparan dengan resistance untuk komposisi beton 1:4 dan beton 1:2.

Tabel 3. Perbedaan nilai resistansi (R) antara beton 1:2 dan 1:4 anoda di pinggir pada berbagai konsentrasi NaCl.

Kadar NaCl (gr/lt)Waktu (hari)

0 12 16 20 25 30

10 1.24E+02 1239954 811184.5 437903.7 1.87E+09 3.09E+08

30 109.1998 4276.59 54459.35 3993.634 95.05066 118.6603

50 186.9117 229.7383 204.355 280.6717 229.903333 20.116

Pengaruh Posisi Anoda

Gambar 8. Hubungan antara waktu pemaparan dengan resistance untuk posisi anoda yang berbeda pada beton 1:4, tercelup dalam larutan NaCl 50 gr/lt.

KESIMPULAN

1. Supaya proteksi katodik dapat berjalan dengan baik maka perlu dilakukan polarisasi sebesar 100 mV.

2. Kondisi lingkungan mempengaruhi ketahanan beton terhadap korosi. Lingkungan dengan konsentrasi tinggi mengurangi resistasni beton terhadap korosi.

3. Beton dengan komposisi 1:2 mempunyai resistansi tang lebih tinggi dibandingkan dengan beton komposisi 1:4.

Ucapan Terima Kasih

Allah yang Maha Pengasih dan Penyayang, Ortu kami, Adhik 2 kami, Kawan-kawan seangkatan 98, my Great Teacher Yuwana M, Pak Sam pembimbing kami, Kawan-kawan sejawat di Lab Elkim. Hilmi w, Eko , Emean, Priyo, Hanik,Rini,Cicik,Izzah, Matus and Dian atas saran dan tenaganya.

Daftar Pustaka

1. Broomfield, John. P., Corrosion of Steel in Concrete (Understanding, investigation and repair), E & FN Spon An Imprint of Routledge, London and New York, 1997 halaman 108-119.

2. Daily, Steven F., Kendell, K., “Cathodic Protection of New Reinforced Concrete Structures in Aggressive Environments”, Material Performance NACE International, Oktober 1998, halaman 19-23.

3. Faber, John., Mead, Frank., Reinforcement Concrete, ELBS ed., The English Language Book Society and E & FN Spon Ltd., 1965.

4. Maher A. Al-Afraj, “The 100-mV depolarization criterion for Zinc Ribbon anodes on Externally Coated Tank Bottoms”, Material performance NACE International, January 2002.

5. Threthewey, K.R., Chamberlain, J., “Korosi Untuk Mahasiswa dan Rekayasawan”, P.T. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1991, halaman 312-332.

Posted in Korosi | Tags: Beton, EIS, Korosi, Proteksi Katodik

9 Responses to “PROTEKSI KATODIK DENGAN IMPRESSED CURRENT PADA BESI TULANGAN BETON”

azmirasyid:

December 3, 2008 at 12:42 pm

menarik sekali artikel ttg proteksi katodik untuk tulangan betonnya. dalam tataran praktis, untuk skala rumah tangga kira2 bagaimana caranya? mohon penjelasan lebih sederhana, maklum saya awan bgt tentang dunia per-beton-an. matur nuwun - azm

walyono:

February 17, 2009 at 11:38 am

Kurang jelas apa yg dimaksud beton dengan komposisi 1:2 atau 1:4 ????

risvank:

February 19, 2009 at 2:04 pm

maksudnya adalah komposisi penyusunnya. 1 : 2, berarti perbandingan semen dan pasir 1:2, demikian juga 1:4

syarep :

June 12, 2009 at 2:42 am

mas, mau tanya nih.. elektroda acuan itu terbuat dari apa? dan di mana saya bisa memdapatkannya? terima kasih…

bintang:

July 13, 2009 at 7:44 am

mas…..klo material pipa baja diproteksi dengan proteksi katodi, yg terproteksi itu bagian permukaan luarnya saja atau seluruh bagian pipa tsb???mohon informasinya ya mas….!trimakasih!!

risvan:

July 14, 2009 at 1:19 am

tentunya bagian terluarnya yang kontak dengan lingkungan.. kalau untuk dalamnya tergantung pipanya digunakan untuk apa. kalau dialiri fluida yang korosif bisa menggunakan inhibitor.

bintang:

July 14, 2009 at 9:30 am

boleh lanjut lagi mas….nah klo proteksi katodik bisa digunakan untuk proteksi jaringan pipa di permukaan tidak mas?? klo sy baca di buku2 biasanya untuk proteksi jaringan pipa bawah tanah..bagaimana mas??trimaksih kembali..

risvan:

July 14, 2009 at 11:49 pm

bisa saja. ada berbagai macam cara untuk proteksi korosi. Untuk proteksi katodik sendiri dibedakan menjadi impressed current dan sacrificial anode. Pemilihan jenis proteksi tergantung dari kondisi lingkungan dan juga perhitungan biaya. Untuk pipa di permukaan bisa menggunakan sacrificial anode karena perawatan dan monitornya lebih mudah..

bintang:

August 6, 2009 at 2:28 pm

jd klo untuk pipa di permukaan tanah klo pake iccp prinsipnya spt apa mas??ada contoh tdk mas mngenai proses kerja/prosedur sacrificial anode dan iccp???soalnya bhn2 sy mngenai teori semua..mohon bantuannya mas.thx

Proteksi Katodik Lokal Pada Industrial Plant dan Compressor Station

Posted: Januari 18, 2010 by hardiananto in Korosi, Tugas, aplikasi, artikel, ilmu material, iptek 1

Korosi merupakan suatu masalah yang sangat umum terjadi pada industri. Apabila tidak ditangani dengan baik, korosi dapat menyebabkan kerugian yang sangat besar bagi persahaan. Oleh karena itu, banyak metode yang dilakukan untuk mencegah hal ini, salah satunya adalah dengan proteksi katodik.

Proteksi katodik merupakan salah satu cara untuk mencegah terjadinya korosi pada logam. Prinsip kerjanya adalah dengan mengubah benda kerja menjadi katoda.Katodik proteksi dilakukan dengan mengalirkan elektron tambahan ke dalam material.  Terdapat dua jenis proteksi katodik, yaitu metode impressed current dan galvanic couple.

Metode galvanic couple adalah metode dengan menghubungkan benda kerja dengan logam lain yang memiliki potensial reduksi yang lebih kecil. Hal ini akan menyebabkan terjadinya suatu sel galvanik dan menjadikan benda kerja sebagai suatu katoda.

Keuntungan-keuntungan dilakukannya galvanic couple ini adalah:•    tidak diperlukan adanya sumber energi•    mudah untuk dilakukan (ongkos pemasangan murah)•    kemungkinan terjadinya interferensi katodik pada struktur lain kecil•    self-regulating•    kemungkinan terjadinya overprotecting kecil•    distribusi potensial merata

Tetapi cara ini juga memiliki keterbatasan, yaitu:•    arus terbatas•    anoda yang habis harus diganti•    anoda akan menambah berat dari struktur

Jenis yang kedua adalah dengan metode impressed current. Metode ini menggunakan masukan arus listrik dan anoda inert yang tidak akan habis sehingga sistem ini dapat digunakan pada waktu yang lama.Metode impressed current ini biasanya digunakan pada lingkungan yang memiliki resistivitas yang tinggi. Keuntungan digunakannya metode ini adalah:•    level dari proteksi dapat diatur•    arus yang digunakan tinggi•    area proteksi yang luas•    dapat memproteksi struktur yang tidak di coating dengan baik

Sementara itu terdapat beberapa kerugian apabila menggunakan metode ini:•    kemungkinan terjadinya interferensi sangat besar•    perlu perawatan yang baik•    kemungkinan terjadinya overprotection sangat besar•    adanya biaya untuk menjalankan energi eksternal

Proteksi katodik ini banyak digunakan pada industri-industri, terutama pada pipa-pipa yang perananannya sangat penting dalam produksi. Namun, proteksi katodik pada pipa-pipa ini akan mungkin digunakan(dilihat secara ekonomi) apabila terminal point dipakaikan suatu isolating joint untuk memisahkan pipa yang diproteksi dengan pipa yang memiliki resistansi yang rendah. Isolating joint ini tidak cocok digunakan untuk instalasi yang besar seperti compressor station dan industrial plant. Biaya yang diperlukan serta kemungkinan terjadinya kegagalan dalam proteksi katodik akibat dari kompleksitas dari sistem dan jumlah joint yang sangat banyak.

Industrial plant dan compressor station memiliki banyak sistem perpipaan yang tertanam di dalam tanah atau pada concrete. Pipa yang digunakan biasanya di coating, namun ada kemungkinan terjadinya defect pada coating. Pipa akan mengalami kontak dengan concrete ataupun tanah sehingga terjadi kemungkinan adanya sel korosi akibat dari adanya perbedaan potensial karena adanya defect pada coating dengan concrete ataupun tanah. Faktor yang mempengaruhi laju korosi pada kasus ini adalah ukuran dari coating defect. Apabila ukuran dari defect kecil, densitas arus yang masuk akan sangat besar . Apabila coating defect ini berada dekat dengan concrete, maka akan terjadi perbedaan potensial sehingga akan terjadi korosi.

Sel korosi pada sistem perpipaan

Pada gambar di atas dapat terlihat bahwa coating holiday nomor satu lebih dekat dengan concrete dibandingkan dengan coating holiday nomor dua. Efek dari jarak ini ada pada laju korosinya. Coating holiday nomor satu akan memiliki laju korosi yang lebih cepat karena perbedaan potensial yang lebih besar.

Ada dua metode untuk melindungi sistem perpipaan dari korosi dengan proteksi katodik. Yang pertama adalah dengan perlindungan keseluruhan (entire station) atau dapat disebut sebagai basic protection. Yang kedua adalah proteksi pada tempat-tempat tertentu yang memiliki coating defect atau disebut juga sebagai hot spots.

1.     Basic Protection

Gambar di bawah menunjukkan basic protection pada suatu compressor station. Pada basic protection, area proteksinya mencakup seluruh sistem. Sistem ini meliputi pipa, concrete, dan sistem compressor. Jadi, tidak hanya coating defect yang terkena pengaruh dari anoda, tetapi seluruh sistem. Pada tanah yang memiliki resistansi yang rendah, anodaa diletakkan agak dalam sehingga diperoleh distribusi arus yang homogen.

2.     Hot Spot

Hot spot adalah bagian dari pipa yang tidak dilapis sehingga kemungkinan terjadinya korosi sangat besar. Basic protection tidak memadai untuk digunakan pada kasus ini sehingga digunakan suatu metode dimana anoda diletakkan pada tempat yang spesifik untuk mengeliminasi adanya sel korosi yang terbentuk akibat coating defect dan concrete.

Bagaimana mendeteksi adanya hot spot pada suatu sistem perpipaan?

Terdapat beberapa cara untuk mendeteksi adanya hot spot:1.    adanya kebocoran menunjukkan bahwa pada daerah tersebut terjadi korosi2.    survey pada potensial permukaan dapat mendeteksi adanya sel korosi. Adanya arus listrik menunjukkan telah terjadi peristiwa korosi pada pipa tersebut.3.    survey terhadap resistivitas tanah dapat menunujukkan kira-kira dimana kemungkinan besar terjadinya korosi.

Gambar di atas menunjukkan cara untuk mengetahui adanya hot spot dengan menggunakan potensial permukaan. Titik dimana arus keluar dari pipa akan bertindak sebagai anoda, dengan kata lain bagian ini akan terkorosi. Pada grafik juga terlihat bahwa bagian tempat keluarnya arus akan memiliki potensial yang besar.

Metode lain adalah dengan mengetahui resistivitas tanah. Tanah yang memiliki resistivitas kurang dari 1000 Ω.m akan mempunyai kecenderungan sebagai tempat terjadinya korosi.

Efek Proteksi Katodik Terhadap Struktur Lain

Proteksi katodik dapat berpengaruh terhadap struktur lain yang berada di dekatnya. Arus listrik yang keluar dari anoda dapat saja mengalir ke struktur lain (bukan pipa yang diproteksi) sehingga dapat menyebabkan korosi pada struktur tersebut. Arus yang mengalir ke tempat lain ini disebut stray current. Korosi akibat adanya stray current ini disebut interferensi.

Untuk mencegah terjadinya hal ini, maka digunakan beberapa metode, yaitu•    menggunakan catodic shielding•    menggunakan sacrificial anode

Pearson Survey

Peralatan yang dirancang oleh Dr. John M. Pearson, dapat digunakan untuk mengetahui adanya kerusakan ataupun holiday pada coating yang tertanam dalam tanah. Prinsip kerjanya adalah dengan memberikan tegangan bolak-balik antara pipa dan tanah. Kemudian mendeteksi adanya penrunan dari potensial tinggi di sekitar tempat yang tidak terlapisi. Sebuah sinyal generator (biasanya vibrator) yang terhubung pada line, dan terminal lainnya yang dihubungkan ke tanah, beratus-ratus kaki jauhnya.

Gambar: Detektor pearson holiday. Arus mengalir dari generator sinyal pada tanah menuju ke pipeline yang terkonsentrasi pada holiday. Hal ini menghasilkan konsentrasi arus pada tanah, dan akan menghasilkan puncak pada receiver signal, seperti yang terlihat pada grafik.

Kemudian tim yang terdiri dari 2 orang berjalan sepanjang line sekitar 20 meter. Setiap orang memakai sepasang sepatu yang terdapat pelat di bawahnya, dan terjadi beda potensial antara 2 titik sejauh 20 kaki. Hal ini akan di terima oleh ampilfier yang dibawa oleh orang bagian depan, dan kemudian dan sinyal amplifier dapat didengar pada earphone dan mengindikasikan kedalaman dalam meter. Orang di bagian belakang yang menangani kabel penghubung, menjaga agar bersih dari penghalang, dan memelihara agar jarak tetap konstan.

Mendekati holiday, terjadi peningkatan intensitas dimana akan mencapai maksimum ketika orang bagian depan berada tepat diatas coating holiday. Nilai maksimum yang lain dicapai ketika orang bagian belakang juga berada di coating holiday yang lain. Pada line dengan banyak holiday, kebingungan dalam medeteksi dapat dihindari dengan seseorang yang berjalan sepanjang line, yang kemudian secara paralel diikuti oleh orang lain yang berjarak 20 kaki. Sehingga coating holiday akan memiliki satu sinyal saja.

Gambar: Pengoperasian detektor Pierson Holiday. Konsentrasi dari kuat arus dalam tanah, disekitar dari holiday, yang diterima pada sepatu yang dikenakan oleh 2 operator, dan akan memperkuat sinyal padaperalatan yang dibawa oleh operator.

Jadi, pada sebuah industrial plant/ compressor station, proteksi katodik yang digunakan pada kondisi strukturnya. Hal ini dilakukan dengan pertimbangan penggunakan proteksi katodik disesuaikan dengan konstruksi dan efisiensi.