6
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 1 AbstrakTugas akhir ini membahas tentang proteksi katodik dengan menggunakan anoda tumbal pada pipa bawah tanah PT. Pupuk Kalimantan Timur Kaltim-2. Bahasan dalam tugas akhir ini mencakup tentang luas pipa yang diproteksi, keperluan arus proteksi, total berat anoda yang dibutuhkan, jumlah anoda yang digunakan, jarak pemasangan antar anoda, keperluan arus proteksi dalam jarak pemasangan anoda, resistansi anoda, kekuatan arus anoda, umur anoda, dan perbandingan antara kuat arus yang dibutuhkan dengan kekuatan arus anoda. Analisa yang dilakukan didasarkan pada kriteria yang ditetapkan oleh DNV RP B401 tentang Cathodic Protection Design dan NACE RP 0169 tentang Control of External Corrosionon Underground or Submerged Metallic Piping System. Secara umum, perbandingan antara kuat arus yang dibutuhkan dengan kekuatan arus anoda menjadi tolak ukur pergantian anoda. Hasil dari perbandingan tersebut, kuat arus yang dibutuhkan untuk perlindungan proteksi katodik dalam dapat terpenuhi sehingga dilakukan pergantian anoda tumbal. Anoda tumbal awalnya menggunakan prepacked Magnesium 48 d5 diganti menggunakan GA- MG-9 H-1. Kata Kunci: anoda tumbal, korosi, pipa onshore, proteksi katodik. I. PENDAHULUAN erusahaan PT.Pupuk Kalimantan Timur (PKT) merupakan badan usaha milik Negara (BUMN) yand didirikan dengan tujuan utama melaksanakan serta mendukung kebijakan pemerintah dalam pengembangan industri dan ekonomi nasional khususnya dalam pengembangan sector industri pupuk dan kimia. Perusahaan ini berlokasi di wilayah pantai kota Bontang sekitar 121 Km sebelah utara Samarinda. Perusahaan ini terletak pada areal seluas 493 Ha. PT. Pupuk Kalimantan Timur saat ini memiliki 5 pabrik yang beroperasi yaitu kaltim 1, kaltim 2, kaltim 3, POPKA, dan Kaltim 4. Sistem transportasi perusahaan menggunakan pipa bawah tanah dalam memindahkan gas alam dan air ke pabrik- pabrik. Pipeline diartikan sebagai bentangan pipa fluida dengan jarak yang sangat panjang. Barang yang sering ditransportasikan adalah air, gas alam, minyak mentah, dan produk hasil pengolahan minyak bumi lainnya[1]. Pipeline digunakan dalam berbagai macam tujuan salah satu diantaranya adalah sebagai truck line yakni mengangkut minyak dan gas dari fasilitas produksi menuju daratan[2]. Pipeline digunakan untuk beberapa tujuan dalam pengembangan sumber daya, antara lain adalah sebagai arah aliran untuk mentransfer produk dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform, dan mentransfer hasil produk sumur minyak atau gas[3] Pipeline adalah sistem yang digunakan untuk mengangkut maupun mengirim hasil-hasil produksi maupun bahan mentah ke tempat tujuan. Korosi adalah kerusakan suatu material, biasany berupa logam yang disebabkan oleh reaksi dengan lingkungannya[4]. Kerusakan pada logam oleh reaksi oksidasi yang terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung sebagai hasil dari aktivitas organisme hidup. Penurunan mutu suatu material akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya. Korosi diartikan sebagai kerusakan atau keasuan dari material akibat terjadinya reaksi dengan lingkungan yang didukung oleh faktor-faktor tertentu[5]. Pencegahan korosi dilakukuan dengan cara coating, pemasangan proteksi katodik, dll. Sistem perlindungan pipa bawah tanah PT. Pupuk Kalimantan Timur menggunakan coating dan cathodic protection. Proteksi katodik yang digunakan adalah anoda korban (SACP) dan arus paksa (ICCP). Proteksi katodik merupakan salah satu metode pengendalian laju korosi secara termodinamika dengan cara memperlakukan struktur logam sebagai katoda. Metode ini dilakukan dengan jalan mengalirkan arus listrik searah melalui elektrolit ke logam sehingga potensial antar muka logam-logam elektrolit turun menuju daerah immunnya atau sampai nilai tertentu sehingga laju korosi logam diperbolehkan[6]. Studi kasus ini mengambil permasalahan pada kaltim 2. Hasil monitoring setiap bulan yang dilakukan oleh PT. Pupuk Kalimantan Timur ditemukan pipa gas bawah tanah yang kurang terproteksi dari korosi. Proteksi katodik dengan menggunakan anoda tumbal tidak bekerja secara maksimal. Perlindungan pipa yang mengalami kekurangan arus proteksi maupun kelebihan proteksi akan menyebakan kerusakan pada coating sehingga pipa akan terkorosi. Sehingga pada studi kasus ini akan dilakukan perhitungan untuk mencari arus yang dibutuhkan untuk melindungi pipa gas bawah tanah PT. Pupuk Kalimantan Timur dan arus yang dihasilkan dari anoda tumbal. Jika arus yang dihasilkan oleh anoda tumbal tidak memenuhi kebutuhan untuk perlindungan pipa, maka akan dilakukan ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN ANODA TUMBAL PADA PIPA GAS BAWAH TANAH PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR DARI STASIUN KOMPRESSOR GAS KE KALTIM-2 Asmauddin Putra (1) , Imam Rochani (2) , dan Hasan Ikhwani (3) (1) Mahasiswa Jurusan Teknik Kelautan, (2)(3) Staff Pengajar Jurusan Teknik Kelautan Jurusan Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: [email protected] P

ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN … · dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN … · dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 1

Abstrak— Tugas akhir ini membahas tentang proteksi

katodik dengan menggunakan anoda tumbal pada pipa

bawah tanah PT. Pupuk Kalimantan Timur Kaltim-2.

Bahasan dalam tugas akhir ini mencakup tentang luas pipa

yang diproteksi, keperluan arus proteksi, total berat anoda

yang dibutuhkan, jumlah anoda yang digunakan, jarak

pemasangan antar anoda, keperluan arus proteksi dalam

jarak pemasangan anoda, resistansi anoda, kekuatan arus

anoda, umur anoda, dan perbandingan antara kuat arus

yang dibutuhkan dengan kekuatan arus anoda. Analisa

yang dilakukan didasarkan pada kriteria yang ditetapkan

oleh DNV RP B401 tentang Cathodic Protection Design dan

NACE RP 0169 tentang Control of External Corrosionon

Underground or Submerged Metallic Piping System. Secara

umum, perbandingan antara kuat arus yang dibutuhkan

dengan kekuatan arus anoda menjadi tolak ukur

pergantian anoda. Hasil dari perbandingan tersebut, kuat

arus yang dibutuhkan untuk perlindungan proteksi katodik

dalam dapat terpenuhi sehingga dilakukan pergantian

anoda tumbal. Anoda tumbal awalnya menggunakan

prepacked Magnesium 48 d5 diganti menggunakan GA-

MG-9 H-1.

Kata Kunci: anoda tumbal, korosi, pipa onshore, proteksi

katodik.

I. PENDAHULUAN

erusahaan PT.Pupuk Kalimantan Timur (PKT)

merupakan badan usaha milik Negara (BUMN) yand

didirikan dengan tujuan utama melaksanakan serta

mendukung kebijakan pemerintah dalam pengembangan

industri dan ekonomi nasional khususnya dalam pengembangan

sector industri pupuk dan kimia. Perusahaan ini berlokasi di

wilayah pantai kota Bontang sekitar 121 Km sebelah utara

Samarinda. Perusahaan ini terletak pada areal seluas 493 Ha.

PT. Pupuk Kalimantan Timur saat ini memiliki 5 pabrik yang

beroperasi yaitu kaltim 1, kaltim 2, kaltim 3, POPKA, dan

Kaltim 4. Sistem transportasi perusahaan menggunakan pipa

bawah tanah dalam memindahkan gas alam dan air ke pabrik-

pabrik.

Pipeline diartikan sebagai bentangan pipa fluida dengan

jarak yang sangat panjang. Barang yang sering

ditransportasikan adalah air, gas alam, minyak mentah, dan

produk hasil pengolahan minyak bumi lainnya[1]. Pipeline

digunakan dalam berbagai macam tujuan salah satu diantaranya

adalah sebagai truck line yakni mengangkut minyak dan gas

dari fasilitas produksi menuju daratan[2]. Pipeline digunakan

untuk beberapa tujuan dalam pengembangan sumber daya,

antara lain adalah sebagai arah aliran untuk mentransfer produk

dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan

bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

dan mentransfer hasil produk sumur minyak atau gas[3]

Pipeline adalah sistem yang digunakan untuk mengangkut

maupun mengirim hasil-hasil produksi maupun bahan mentah

ke tempat tujuan.

Korosi adalah kerusakan suatu material, biasany berupa

logam yang disebabkan oleh reaksi dengan lingkungannya[4].

Kerusakan pada logam oleh reaksi oksidasi yang terjadi baik

secara langsung maupun tidak langsung sebagai hasil dari

aktivitas organisme hidup. Penurunan mutu suatu material

akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya. Korosi

diartikan sebagai kerusakan atau keasuan dari material akibat

terjadinya reaksi dengan lingkungan yang didukung oleh

faktor-faktor tertentu[5]. Pencegahan korosi dilakukuan dengan

cara coating, pemasangan proteksi katodik, dll.

Sistem perlindungan pipa bawah tanah PT. Pupuk

Kalimantan Timur menggunakan coating dan cathodic

protection. Proteksi katodik yang digunakan adalah anoda

korban (SACP) dan arus paksa (ICCP). Proteksi katodik

merupakan salah satu metode pengendalian laju korosi secara

termodinamika dengan cara memperlakukan struktur logam

sebagai katoda. Metode ini dilakukan dengan jalan mengalirkan

arus listrik searah melalui elektrolit ke logam sehingga

potensial antar muka logam-logam elektrolit turun menuju

daerah immunnya atau sampai nilai tertentu sehingga laju

korosi logam diperbolehkan[6].

Studi kasus ini mengambil permasalahan pada kaltim 2. Hasil

monitoring setiap bulan yang dilakukan oleh PT. Pupuk

Kalimantan Timur ditemukan pipa gas bawah tanah yang

kurang terproteksi dari korosi. Proteksi katodik dengan

menggunakan anoda tumbal tidak bekerja secara maksimal.

Perlindungan pipa yang mengalami kekurangan arus proteksi

maupun kelebihan proteksi akan menyebakan kerusakan pada

coating sehingga pipa akan terkorosi. Sehingga pada studi

kasus ini akan dilakukan perhitungan untuk mencari arus yang

dibutuhkan untuk melindungi pipa gas bawah tanah PT. Pupuk

Kalimantan Timur dan arus yang dihasilkan dari anoda tumbal.

Jika arus yang dihasilkan oleh anoda tumbal tidak memenuhi

kebutuhan untuk perlindungan pipa, maka akan dilakukan

ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN ANODA

TUMBAL PADA PIPA GAS BAWAH TANAH PT. PUPUK KALIMANTAN

TIMUR DARI STASIUN KOMPRESSOR GAS KE KALTIM-2

Asmauddin Putra(1), Imam Rochani(2), dan Hasan Ikhwani(3)

(1)Mahasiswa Jurusan Teknik Kelautan, (2)(3)Staff Pengajar Jurusan Teknik Kelautan

Jurusan Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

e-mail: [email protected]

P

Page 2: ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN … · dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 2

pergantian anoda tumbal baru.

II. URAIAN PENELITIAN

A. Pengumpulan Data dan Standar Perancangan

Pengumpulan data yang digunakan untuk analisa studi kasus

ini yaitu menggunakan data pipa dan data anoda tumbal. Data

pipa meliputi data desain pipa, data properties pipa, dan denah

pipa, sedangkan data anoda tumbal meliputi data desain anoda,

jenis anoda, dan gambar posisi peletekan anoda. Standar

perancangan yang digunakan yaitu DNV RP B401 tentang

Cathodic Protection Design dan NACE RP 0169 tentang

Control of External Corrosion on Underground or Submerged

Metallic Piping System.

B. Luas Permukaan Pipa

Anoda tumbal untuk sistem proteksi katodik dapat berbentuk

lapisan di seluruh permukaan logam atau ditempel secara

menyebar. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan

anoda tumbal[7]:

1. Kapasitas anoda untuk mengeluarkan amper-jam oleh

setiap kilogram bahan.

2. Pengausan (wastage) akibat laju hilangnya logam dalam

satuan volume maupun satuan massa.

3. Throwing power tentang efek proteksi sehubungan dengan

jarak anoda ke logam yang dilindungi.

Persamaan yang digunakan untuk menentukan arus anoda

tumbal berdasarkan[8] pada bagian bab 7 tentang design tasks.

Luas permukaan pipa yang dilindungi dapat didapatkan dari

persamaan berikut :

LDA (1)

Dimana :

A = luas struktur pipa, m2

D = diameter pipa, m

L = panjang pipa, m

C. Keperluan Arus Proteksi

Arus yang dibutuhkan pipa untuk perlindungan terhadap

korosi harus diperhitungkan. Kekurangan arus dalam proses

perlindungan dapat mengakibatkan kerusakan pada coating

apabila menggunakannya. Sedangkan apabila tidak

menggunakan korosi akan langsung menyerang pipa.

Perhitungan keperluan arus proteksi dapat dilakukan setelah

mendapatkan luas permukaan pipa. Persamaan keperluan arus

proteksi yaitu :

ciAI (2)

Dimana :

I = arus total untuk proteksi, A

A = luas struktur pipa, m2

ic = kerapatan arus dari logam, mA/m2

D. Berat total anoda

Jumlah anoda dibutuhkan perlu diperhatikan. Anoda yang

berlebih akan menyebabkan proteksi berlebihan, sedangkan

kekurangan akan merusak coating ataupun pipa. Berat total

anoda didapatkan setelah dihitung arus total untuk proteksi.

Persamaan berat total anoda yaitu :

uk

tIW

p

87600 (3)

Dimana:

Wo = Berat total anoda, kg

Ip = Arus total, A

t = waktu proteksi, tahun

k = kapasitas anoda, A.h/kg

u = faktor ultilisasi (~ 0,8)

1 tahun = 8760 jam

E. Jumlah Anoda

Kebutuhan jumlah anoda dapat dihitung setelah

mendapatkan berat total anoda yang dibutuhkan. Persmaan

jumlah anoda yaitu :

w

Wn 0 (4)

Dimana :

n = jumlah anoda, buah

Wo = berat total anoda selama waktu desain, kg

w = berat sebuah anoda, kg

F. Jarak Pemasangan Antar Anoda

Jarak pemasangan antar anoda diperhitungan sehingga arus

yang dihasilkan dari anoda dapat tersebar secara merata. Akibat

penyebaran arus yang tidak merata akan mengakibatkan bagian

yang tidak terkena arus anoda akan mengalami kerusakan

terlebih dahulu dibandingkan yang lain. Persamaan jarak

pemasangan antar anoda yaitu :

n

LS (5)

Dimana :

S = jarak pemasangan antar anoda, m

L = panjan total pipa, m

N = jumlah anoda

G. Keperluan Arus Proteksi Berdasarkan Jarak Pemasangan

Anoda

Jarak pemasangan antar anoda telah didapatkan kemudian

dapat dilakukan perhitungan keperluan arus proteksi.

Keperluan arus ini berbeda dari kebutuhan arus total untuk

proteksi. Persamaan keperluan arus proteksi yaitu :

cs iSDI (6)

Dimana :

Is = keperluan arus proteksi berdasarkan jarak pemasangan, A

D = total diameter pipa, m

S = jarak pemasangan antar anoda, m

ic = kerapatan arus dari logam, mA/m2

H. Resistansi groundbed anoda

Resistansi groundbed anoda ada yaitu resistansi horizontal

dan vertikal. Posisi pemasangan anoda menentukan dalam

pemilihan persamaan yang digunakan. Pada studi kasus ini

anoda dipasang secara horizontal, maka persamaannya adalah :

Page 3: ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN … · dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 3

1

4ln

2 d

l

lRh

(7)

Dimana ;

Rh = Resistansi anoda yang dipasang secara horizontal, Ω

ρ = tahanan jenis tanah, Ω.cm

l = panjang anoda, cm

d = diameter anoda, cm

I. Kapasitas keluaran arus anoda

Arus yang dihasilkan dari anoda tumbal harus diketahui

sehingga anoda dapat melindungi pipa secara maksimal.

Persamaan kapasitas keluaran arus anoda yaitu :

h

aR

VI

(8)

Dimana :

Ia = kapasitas keluaran arus anoda, A

∆V = driving voltage, volt

Rh = Resistansi anoda yang dipasang secara horizontal, Ω

J. Perhitungan Umur Anoda

Kekuatan anoda untuk melindungi pipa dalam kurun waktu

tertentu perlu diperhitungkan. Sehingga nantinya dapat

dilakukan persiapan apabila anoda sudah habis umur

penggunaannya. Persamaan umur anoda sebagai berikut :

87600

pI

uKWY (9)

Dimana :

Y = umur anoda, tahun

W = kebutuhan berat anoda, kg

Ip = kebutuhan arus proteksi, A

K = kapasitas arus anoda, A.H/kg

u = faktor ultilisasi

K. Perbandingan Is dengan Ia

Perbandingan arus yang dibutuhkan pipa dengan arus yang

dihasilkan anoda perlu diperhitungkan. Apabila arus yang

dibutuhkan pipa tidak dapat dipenuhi oleh anoda tumbal maka

perlu dilakukan pergantian anoda tumbal baru. Anoda tumbal

baru ini perlu dihitung ulang sehingga arus yang dihasilkan

mampu mencukupi kebutuhan arus pipa. Perbandingan kuat

arus yang dibutuhkan dengan arus anoda yaitu :

as II (10)

III. ANALISA DAN PEMBAHASAN

Hasil analisa yang telah dilakukan pada studi ini didapatkan

luas pipa, keperluan arus proteksi, berat total anoda, jumlah

anoda, jarak antar anoda, keperluan arus berdasarkan jarak

antar anoda, resistansi anoda, kapasitas arus anoda, umur

anoda, dan hasil perbandingan kebutuhan arus pipa dengan

kapasitas arus anoda. Data yang disajikan dalam jurnal ini

berupa table hasil perhitungan. Untuk mengetahui lebih

jelasnya bias dilihat dibawah ini.

Hasil perbandingan kebutuhan arus pipa dengan kuat arus

anoda yang dihasilkan didapatkan bahwa arus pipa tidak

terpenuhi secara maksimal. Sehingga coating yang digunakan

akan mengalami kerusakan. Dari hasil perhitungan maka perlu

dilakukan pergantian anoda tumbal baru. Anoda tumbal baru ini

nantinya akan menggantikan anoda tumbal yang lama sehingga

kebutuhan arus proteksi pipa dapat terpenuhi.

Data anoda tumbal baru didapatkan dari Galvotec Alloy inc.

Anoda tumbal baru yang digunakan adalah magnesium dan

aluminium. Anoda magnesium sering digunkaan untuk

perlindungan logam di dalam tanah. Anoda aluminium

merupakan anoda yang paling ekonomis dibandingkan anoda

yang lain.

Tabel 1. Hasil perhitunngan anoda

No. Perhitungan

Natural Gas Pipe,

Liquid Cond. Gas, and

Fuel Gas

1 Luas Pipa yang diproteksi 674 m2

2 Keperluan arus proteksi (I) 1.685 A

3

Total Berat Anoda Yang

diperlukan ( W ) 493 kg

4 Total Anoda ( n ) 24 buah

5 Jarak pemasangan antar

anoda, S 44 m

6 Keperluan arus proteksi

untuk jarak S 0.246 A

7 Anoda yang dipasang

Horizontal 3.177 ohm

8 Kekuatan arus anoda Ia 0.22 A

9 Is ≤ Ia 0.246 A ≥ 0.22 A

10 Keterangan

Perlindungan pipa

dengan menggunakan

anoda korban tidak

terlindungi dengan baik

Tabel 2. Data anoda magnesium

Jenis Magnesium

Berat (kg)

Lebar (mm)

Diameter (mm)

Panjang (mm)

Laju konsumsi anoda (A jam/kg)

Efficiency (%)

Umur disain (tahun)

GA-MG-5 H-1 5.9 76 133 286 1191 50% 25

GA-MG-9 H-1 12.2 76 133 508 1191 50% 25

GA-MG-12 H-1 14.5 102 191 457 1191 50% 25

GA-MG-17 H-1 29.4 102 191 610 1191 50% 25

GA-MG-32 H-1 30.8 127 216 711 1191 50% 25

GA-MG-50 H-1 45.4 178 254 610 1191 50% 25

Page 4: ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN … · dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 4

Data pada tabel 2 dan tabel 3 akan dilakukan perhitungan

hingga mendapatkan hasil kebutuhan arus pipa dan kuat arus

yang dihasilkan anoda. Hasil perhitungan dibentuk kedalam

tabel. Tabel tersebut nantinya akan membandingkan antar hasil

Perhitungan magnesium dan aluminium.

Tabel 3. Data anoda aluminium

Jenis Aluminium

Berat (kg)

Lebar (mm)

Tinggi (mm)

Panjang (mm)

Laju konsumsi anoda (A jam/kg)

Efficiency (%)

Umur disain (tahun)

GA-A-1-29H 13.2 127 64 619 2535 85% 20

GA-A-1-23H 10.4 127 49 610 2535 85% 20

GA-A-2-15H 7 127 35 546 2535 85% 20

GA-A-2-10H 4.5 165 32 356 2535 85% 20

GA-A-1-12H 5.4 57 114 356 2535 85% 20

GA-A-1-20H 9.1 57 114 610 2535 85% 20

GA-A-2-32H 14.5 51 254 508 2535 85% 20

Tabel 4. Hasil perhitungan total luas pipa

Jenis anoda korban Luas pipa (m2)

GA-MG-5 H-1 674

GA-MG-9 H-1 674

GA-MG-12 H-1 674

GA-MG-17 H-1 674

GA-MG-32 H-1 674

GA-MG-50 H-1 674

GA-A-1-29H 674

GA-A-1-23H 674

GA-A-2-15H 674

GA-A-2-10H 674

GA-A-1-12H 674

GA-A-1-20H 674

GA-A-2-32H 674

Tabel 5. Hasil perhitungan arus proteksi

Jenis anoda korban Arus proteksi (A)

GA-MG-5 H-1 1.685

GA-MG-9 H-1 1.685

GA-MG-12 H-1 1.685

GA-MG-17 H-1 1.685

GA-MG-32 H-1 1.685

GA-MG-50 H-1 1.685

GA-A-1-29H 1.685

GA-A-1-23H 1.685

GA-A-2-15H 1.685

GA-A-2-10H 1.685

GA-A-1-12H 1.685

GA-A-1-20H 1.685

GA-A-2-32H 1.685

Tabel 6. Hasil perhitungan total berat anoda

Jenis anoda korban Total berat anoda (kg)

GA-MG-5 H-1 620

GA-MG-9 H-1 620

GA-MG-12 H-1 620

GA-MG-17 H-1 620

GA-MG-32 H-1 620

GA-MG-50 H-1 620

GA-A-1-29H 233

GA-A-1-23H 233

GA-A-2-15H 233

GA-A-2-10H 233

GA-A-1-12H 233

GA-A-1-20H 233

GA-A-2-32H 233

Tabel 7. Hasil perhitungan jumlah anoda

Jenis anoda korban Total anoda (buah)

GA-MG-5 H-1 105

GA-MG-9 H-1 51

GA-MG-12 H-1 43

GA-MG-17 H-1 21

GA-MG-32 H-1 20

GA-MG-50 H-1 14

GA-A-1-29H 18

GA-A-1-23H 22

GA-A-2-15H 33

GA-A-2-10H 52

GA-A-1-12H 43

GA-A-1-20H 26

GA-A-2-32H 16

Tabel 8. Hasil perhitungan jarak pemasangan antar

anoda (a)

Jenis anoda korban Jarak anoda (m)

GA-MG-5 H-1 10

GA-MG-9 H-1 20

GA-MG-12 H-1 24

GA-MG-17 H-1 49

GA-MG-32 H-1 52

GA-MG-50 H-1 76

GA-A-1-29H 59

GA-A-1-23H 46

GA-A-2-15H 31

GA-A-2-10H 20

Page 5: ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN … · dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 5

Hasil perhitungan pada tabel 12 ditemukan 4 anoda tumbal

baru yang bisa digunakan. Anoda tumbal pengganti yang dapat

digunakan sebagai berikut :

1. GA-MG-5 H-1

2. GA-MG-9 H-1

3. GA-MG-12 H-1

4. GA-A-2-10H

Pemilihan anoda berikutnya berdasarkan faktor ekonomis.

Faktor ekonomis perlu diperhatikan sehingga dapat ditentukan

anoda mana yang memiliki harga paling murah sehingga

Tabel 8. Hasil perhitungan jarak pemasangan antar

anoda (b)

Jenis anoda korban Luas pipa (m2)

GA-A-1-12H 24

GA-A-1-20H 41

GA-A-2-32H 65

Tabel 9. Hasil perhitungan keperluan arus proteksi antar jarak

anoda

Jenis anoda korban Arus proteksi untuk

S (A)

GA-MG-5 H-1 0.055

GA-MG-9 H-1 0.114

GA-MG-12 H-1 0.135

GA-MG-17 H-1 0.275

GA-MG-32 H-1 0.288

GA-MG-50 H-1 0.424

GA-A-1-29H 0.328

GA-A-1-23H 0.258

GA-A-2-15H 0.174

GA-A-2-10H 0.112

GA-A-1-12H 0.134

GA-A-1-20H 0.226

GA-A-2-32H 0.360

Tabel 10. Hasil perhitungan resistansi anoda yang dipasang

horizontal

Jenis anoda korban Resistansi anoda (Ω)

GA-MG-5 H-1 6.414

GA-MG-9 H-1 5.412

GA-MG-12 H-1 4.386

GA-MG-17 H-1 4.040

GA-MG-32 H-1 3.533

GA-MG-50 H-1 3.295

GA-A-1-29H 5.068

GA-A-1-23H 5.105

GA-A-2-15H 5.380

GA-A-2-10H 5.167

GA-A-1-12H 9.922

GA-A-1-20H 7.196

GA-A-2-32H 8.416

Tabel 11. Hasil perhitungan kuat arus anoda yang dihasilkan

Jenis anoda korban Keluaran arus

anoda (A)

GA-MG-5 H-1 0.109

GA-MG-9 H-1 0.129

GA-MG-12 H-1 0.160

GA-MG-17 H-1 0.173

GA-MG-32 H-1 0.198

GA-MG-50 H-1 0.212

GA-A-1-29H 0.138

GA-A-1-23H 0.137

GA-A-2-15H 0.130

GA-A-2-10H 0.135

GA-A-1-12H 0.071

GA-A-1-20H 0.097

GA-A-2-32H 0.083

Tabel 12. Hasil perbandingan arus yang dibutuhkan untuk jarak antar

anoda dengan arus anoda yang dikeluarkan

Jenis anoda

korban

Arus

proteksi

untuk S

(A)

Keluara

n arus

anoda

(A)

Perbandingan

Is ≤ Ia

GA-MG-5 H-1 0.055 0.109 ok

GA-MG-9 H-1 0.114 0.129 ok

GA-MG-12 H-1 0.135 0.160 ok

GA-MG-17 H-1 0.275 0.173 tidak ok

GA-MG-32 H-1 0.288 0.198 tidak ok

GA-MG-50 H-1 0.424 0.212 tidak ok

GA-A-1-29H 0.328 0.138 tidak ok

GA-A-1-23H 0.258 0.137 tidak ok

GA-A-2-15H 0.174 0.130 tidak ok

GA-A-2-10H 0.112 0.135 ok

GA-A-1-12H 0.134 0.071 tidak ok

GA-A-1-20H 0.226 0.097 tidak ok

GA-A-2-32H 0.360 0.083 tidak ok

Page 6: ANALISA PROTEKSI KATODIK DENGAN MENGGUNAKAN … · dari sebuah platform untuk jalur ekspor, injeksi air atau bahan bakar kimia, dan untuk mentransfer hasil produk antar platform,

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 6

mampu menekan harga pemasangan. Data harga yang

digunakan berdasarkan[9] sebagai berikut :

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

Tujuan dari analisa proteksi katodik dengan menggunakan

anoda tumbal pada pipa gas bawah tanah PT. Pupuk

Kalimantan Timur dari stasiun compressor gas ke kaltim 2

adalah untuk mengetahui besarnya keperluan arus proteksi pipa

bawah tanah kaltim 2, untuk mengetahui besarnya kapasitas

arus keluaran anoda, dan untuk mengetahui perlunya dilakukan

pergantian anoda korban berdasarkan DNV RP B401 dan

NACE RP 0169. Hasil dari perhitungan ditemukan keperluan

arus proteksi pada pipa bawah tanah kaltim 2 sebesar 0.246 A.

Kuat arus yang dihasilkan dari anoda prepacked magnesium 48

d5 yang digunakan pada kaltim 2 sebesar 0.22 A. Perbandingan

dari kebutuhan arus dan arus yang dihasilkan anoda maka perlu

dilakukan pergantian anoda tumbal yang baru. Sehingga dari

hasil perhitungan ulang menggunakan 13 anoda tumbal baru,

hanya didapatkan 4 buah anoda yang bisa digunakan pada

kaltim 2. Dari ke empat anoda ini, dipilih GA-MG-9 H-1

sebagai anoda pengganti. GA-MG-9 H-1 dihasilkan kebutuhan

arus 0.114 A dan arus yang dapat dihasilkan 0.129 A. Biaya

menggunakan GA-MG-9 H-1 sebesar Rp. 55.998.000,- dengan

disain umur 25 tahun.

Untuk penelitian selanjutnya dapat melakukan pergantian

anoda dengan menggunakan arus paksa (ICCP). Dapat juga

dilakukan dengan menggunakan anoda tumbal (SACP) dan arus

paksa (ICCP) sehingga dapat dihasilkan hasil yang lebih baik.

V. UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Imam

Rochani dan Bapak Hasan Ikhwani selaku dosen pembimbing

yang telah banyak mengarahkan dan membantu dalam

pengerjaan studi ini. Serta tidak lepas dari bantuan serta

dorongan moral maupun material dari banyak pihak baik secara

langsung maupun tidak langsung.

VI. DAFTAR PUSTAKA

[1] Liu, H. 2003. Pipeline Engineering. Lewis Publisher. Boca

Raton London New York Washington, D.C.

[2] Mouselli, A. 1981. Offshore Pipeline Design, Analysis and

Method. Peanwell. Oklahoma.

[3] Bai, Y. 2011. Pipeline and riser. Elsevier. USA.

[4] NACE Standard RP 0169. 2002. Control of External

Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping

Systems. Houston. TX: NACE.

[5] Supomo, H. 1995. Korosi Volume : 1. Jurusan Teknik

Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut

Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

[6] Utami, I. 2009. Proteksi Katodik Dengan Anoda Tumbal

Sebagai Pengendali Laju Korosi Baja Dalam Lingkungan

Aqueous. Tugas Akhir. UPN “Veteran” Jawa Timur.

[7] Iswahyudi. 2008. Desain Sistem Proteksi Katodik Anoda

Korban Pada Jaringan Pipa Pertamina UPMS V. Tugas

Akhir. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[8] Det Norske Veritas. 1993. DNV RP B401, Cathodic

Protection Design. Norway.

[9] Caesario, A. P. 2011. Analisa Teknis dan Ekonomis Sistem

Proteksi Katodik Sacrificial Anode Dengan Metode

Mapping Sector Pada Onshore Pipelines Legundi Wilayah

Sbu II Jabati. Tugas Akhir. Institut Teknologi Sepuluh

Nopember.

Tabel 13. Harga anoda tiap kg

Bahan Anoda Harga Anoda

Magnesium Rp. 90.000,-

Aluminium Rp. 55.000,-

Tabel 14. Total harga anoda

Jenis Anoda Berat

Anoda

Total Anoda

(buah) Rp.

GA-MG-5 H-1 5.9 105 55.755.000

GA-MG-9 H-1 12.2 51 55.998.000

GA-MG-12 H-1 14.5 43 56.115.000

GA-A-2-10H 4.5 52 12.870.000