Sacrificial Anode Cathodic Protection (SACP)

Luthfi Ardiansyah2710100063

M. Nurus Shobah2710100072

Cathodic Protection System

(Sistem Proteksi Katodik)

Impressed Current Cathodic Protection (ICCP)

-Materials and Metallurgical Engineering Department-

Sebelum membahas lebih jauh, perlu diketahui terlebih dahulu

KONSEP DASAR dari sistemPROTEKSI KATODIK

• Diagram Pourbaix• Elektrokimia (Reaksi Redoks)

“Diagram Pourbaix Fe-H2O menjadi dasar dari perancangan proteksi korosi pada suatu struktur (logam)”

Selalu berada pada kondisi

korosif

Kemungkinan pasif (bila struktur homogen, kedap air,

dan tidak konduktif

Menjadi Prinsip Proteksi KATODIK

Menjadi Prinsip Proteksi ANODIK

Gambar 1. Diagram Pourbaix Fe-H2O

Cathodic Protection (Proteksi Katodik)

Basic:Mengurangi laju korosi dengan menjadikan

logam menjadi katoda melalui metode arus paksa (impressed current) atau dengan menghubungkan logam dengan anoda tumbal (sacrificial anode).

-Steven F. Dally Coorprp Companies Inc.-

“Prinsip dari proteksi katodik adalah dengan menghubungkan anoda eksternal dengan struktur yang akan diproteksi dan dengan melewatkan arus listrik DC, dan membuat seluruh area struktur yang terproteksi akan menjadi katodik dan tidak terkorosi”

Sacrificial Anode

- Prinsip Kerja:Bekerja berdasarkan prinsip perbedaan nilai potensial (prinsip sel

galvanik)Potensial rendah Anoda TerkorosiPotensial tinggi Katoda Terproteksi

- Efek proteksi tergantung beda potensial antara Anoda dan Katoda- Kecil = efek proteksi kecil- Besar = Anoda cepat habis

-Basic:Ketika ada dua logam

yang berbeda terhubung secara listrik pada sebuah larutan elektrolit, arus mengalir di antara kedua logam tersebut karena adanya perbedaan potensial elektrokimia.

Reaksi anoda yang terjadi : M M+ + ne-

reaksi pada katoda yang mungkin terjadi :

1. 2H+ + 2e- H2 (evolusi hidrogen)

2. O2 + 2H+ + 4e- 2H2O (reduksi oksigen/asam)

3. O2 + 2H2O + 4e- 4OH- (reduksi oksigen/basa)

4. M+ + e- M (reaksi pengendapan)

ie

Gambar 2. Mekanisme Aliran Elektron pada Sacrificial Anode

Mekanisme Reaksi dan Aliran Elektron

Oksidasi

Secara umum mekanisme korosi karena adanya ion khlorida (tanpa oksigen pada anoda) adalah sebagai berikut:

• Pada anoda, reaksi oksidasi adalah :2Fe → 2Fe2+ + 4e- Elektron tersebut

bermigrasi ke katoda dimana mereka berkombinasi dengan oksigen dan air membentuk ion hidroksil. Adapun reaksi reduksinya adalah :• 4e- + 2H2O + O2 → 4OH-

Ion hidroksil dengan ion ferrous membentuk ferous hydroxide• 2Fe2+ +4OH- → 2Fe(OH)2 Dengan hadirnya air

dan oksigen, ferrous hydroxide teroksidasi membentuk Fe2O3 yang merupakan produk korosi

2Fe(OH)2 + O2 + H2O → 2Fe(OH)3

2Fe(OH)3 → Fe2O3 . 2H2O

ICCP (Impress current catodhic Protection)

Komponen yang disyaratkan dalam sistem ICCP :1. Sumber listrik DC (Rectifier) 2. Anoda 3. Elektrolit4. Katoda (Pipeline)5. Kabel

DefinisiMetode Proteksi dengan menggunakan

sumber arus yang berasal dari luar, biasanya dari arus AC yang dilengkapi dengan penyearah arus (rectifier) sehingga menjadi arus DC, dimana:-kutub negatif dihubungkan ke struktur yang dilindungi-kutub positif dihubungkan ke anoda.

Aliran Elektron pada ICCP

Aliran ElektronElektron mengalir dari rectifier menuju anoda, lalu dari anoda melalui elektrolit ke permukaan struktur, kemudian mengalir sepanjang struktur dan kembali ke rectifier melalui konduktor elektrik. Karena struktur menerima elektron, maka struktur menjadi terproteksi.

e

e

e

e

i

i i

i

Aturan Pemasangan Rangkaian Listrik pada ICCP

Ketentuan dalam pemasangan kabel untuk ICCP adalah sebagai berikut :• Pipeline dihubungkan

ke terminal (-) rectifier dari sirkuit

• Anoda dihubungkan ke terminal (+) rectifier dari sirkuit.

Gambar 2.8. Prinsip ICCP (Pierre, 2000)

Video Mekanisme Proteksi pada ICCP

Click

Perbedaan Sacrificial Anode (SACP) dan Impressed Current (ICCP)

Sacrificial Anode

Lingkup proteksi terbatas

Menggunakan consumable anode

Tanpa menggunakan instalasi perangkat listrik

Arus dijadikan sebagai dasar perhitungan

Impressed Current

Dapat memproteksi struktur yang lebih luas

Menggunakan Inert Anode (non-consumable)

Melibatkan penggunaan perangkat listrik (rectifier, voltmeter, sumber arus DC)

Potensial dijadikan sebagai dasar perhitungan

Kelebihan Sistem ICCP

Kebutuhan arus dapat diatur dengan baik (flexible)

Cocok untuk semua nilai resistivitas.

Sistem dapat didesain unutk masa guna lebih dari 20 tahun

Biaya awal lebih murah.

Jangkauan proteksi yang besar

Kekurangan Sistem ICCP

Biaya Instalasi peralatan listrik lebih besar

Pengaruh pasokan energi sangat vital, kerusakan sedikit saja akan berakibat fatal pada kinerja sistem proteksi

Ada kemungkinan dapat menimbulkan masalah efek interferensi arus terhadap struktur di sekitarnya