Proteksi katodik

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari

Proteksi Katodik (Cathodic Protection) dalah teknik yang digunakan untuk mengendalikan korosi pada permukaan logam dengan menjadikan permukaan logam tersebut sebagai katode dari sel saraf

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).

Sejarah[sunting | sunting sumber]

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.

CP Galvanik[sunting | sunting sumber]

Pada saat ini, galvanik atau anode 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

Anode 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. Anode galvanik kemudian akan terus terkorosi, memakan material anode hingga suatu saat perlu diganti. Polarisasi disebabkan oleh laju arus dari anode yang menuju ke katode. Daya dorong bagi laju arus dari CP adalah perbedaan potensial elektrokimia antara anode dan katode.

Impressed Current CP[sunting | sunting sumber]

Untuk struktur (bangunan) yang lebih besar, anode galvanik tidak dapat secara ekonomis mengalirkan arus yang cukup untuk melakukan perlindungan yang menyeluruh. Sistem Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) menggunakan anode yang dihubungkan dengan sumber arus searah (DC) yang dinamakan cathodic protection rectifier. Anode 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 anode-anode yang ditanam di dalam tanah. Banyak aplikasi menanam anode 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 anode). 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.

Pengujian[sunting | sunting sumber]

Potensial elektrokimia diukur dengan berdasarkan pada elektrode 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.

Baja Galvanis[sunting | sunting sumber]

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.

Referensi[sunting | sunting sumber]

  • A.W. Peabody, Peabody's Control of Pipeline Corrosion, 2nd Ed., 2001, NACE International. ISBN 1-57590-092-0
  • Davy, H., Phil. Trans. Roy. Soc., 114,151,242 and 328 (1824)
  • Ashworth V., Corrosion Vol. 2, 3rd Ed., 1994, ISBN 0-7506-1077-8
  • Baeckmann, Schwenck & Prinz, Handbook of Cathodic Corrosion Protection, 3rd Edition 1997. ISBN 0-88415-056-9
  • Scherer, L. F., Oil and Gas Journal, (1939)
  • ASTM B843 - 07 Standard Specification for Magnesium Alloy Anodes for Cathodic Protection
  • ASTM B418 - 09 Standard Specification for Cast and Wrought Galvanic Zinc Anodes
  • Roberge, Pierre R, Handbook of Corrosion Engineering 1999 ISBN 0-07-076516-2
  • NACE International Paper 09043 Coatings Used in Conjunction with Cathodic Protection - Shielding vs Non-shielding Coatings
  • NACE International TM0497-2002, Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • Transportation Safety Board of Canada, Report Number P99H0021, 1999 [1]
  • Britton, Jim. Corrosion98, 1998 [2]
  • Covino, Bernard S, et al., Performance of Zinc Anodes for Cathodic Protection of Reinforced Concrete Bridges, Oregon Dept of Transport & Federal Highway Administration, March 2002
  • UK Highways Agency BA 83/02; Design Manual for Roads and Bridges, Vol.3, Sect.3, Part 3, Cathodic Protection For Use In Reinforced Concrete Highway Structures. [3] (Retrieved 2011-01-04)
  • Daily, Steven F, Using Cathodic Protection to Control Corrosion of Reinforced Concrete Structures in Marine Environments (published in Port Technology International)
  • Gummow, RA, Corrosion Control of Municipal Infrastructure Using Cathodic Protection. NACE Conference Oct 1999, NACE Materials Performance Feb 2000
  • EN 12473:2000 - General principles of cathodic protection in sea water
  • EN 12499:2003 - Internal cathodic protection of metallic structures
  • NACE RP0100-2000 Cathodic Protection of Prestressed Concrete Cylinder Pipelines
  • BS 7361-1:1991 - Cathodic Protection
  • SAE International Paper No. 912270 Robert Baboian, State of the Art in Automobile Cathodic Protection, Proceedings of the 5th Automotive Corrosion and Prevention Conference, P-250, Warrendale, PA, USA, August 1991
  • US Army Corps of Engineers, Engineering manual 1110-2-2704, 12 July 2004

Pranala luar[sunting | sunting sumber]