Korosi Pada Sistem Pendingin (makalah)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Korosi merupakan salah satu hal yang sering menimbulkan kendala bagi jalannya proses kerja di lingkungan industri. Korosi menyerang peralatan pabrik terutama yang terbuat dari logam.

Korosi dapat terjadi pada semua logam, terutama yang berhubungan dengan udara atau cairan yang korosif. Pada sistem pendingin logam bersinggungan langsung dengan cairan yang bersifat korosif, sehingga logam akan mudah terserang korosi. Apalagi jika mesin tersebut berhubungan terus dengan air secara terus menerus.

Seperti halnya pada sistem pendingin yang fungsinya menyuplai air dingin ke mesin-mesin industri seperti compressor, kondensor, dan chiller. Dimana air bersirkulasi dalam sistem pendingin dan terjadi kontak langsung dengan semua komponennya. Akibatnya komponen tersebut akan mudah terserang korosi.

Korosi pada sistem pendingin sangat merugikan, karena korosi ini akan mengurangi performa sistem pendingin saat mendinginkan mesin. Sehingga mesin tidak pada temperatur normal.

1.2         Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, didapat rumusan masalah sebagai berikut:

1.      Mengapa korosi terjadi pada sistem pendingin?

2.      Bagaimana dampak korosi pada sistem pendingin?

3.      Bagaimana cara mencegah korosi pada sistem pendingin?

1.3         Tujuan Penelitian

1.      Mengetahui penyebab korosi pada sistem pendinginan

2.      Mengetahui dampak korosi pada sistem pendingin

3.      Mengetahui pencegahan korosi pada sistem pendingin

1.4         Manfaat Penelitian

1.      Memberikan pemahaman terhadap penyebab, dampak, dan pencegahan korosi pada sistem pendingin.

2.      Memberikan pengalaman kepada penulis untuk menerapkan dan memperluas wawasan penerapan teori dan pengetahuan yang telah diterima di dalam perkuliahan pada kegiatan nyata

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Sistem Pendingin

Sistem pendinginan dalam mesin kendaraan adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menjaga supaya temperatur mesin dalam kondisi yang ideal. Prinsip pendinginan adalah melepaskan panas mesin ke udara, tipe langsung dilepaskan ke udara disebut pendinginan udara (air cooling), tipe menggunakan fluida sebagai perantara disebut pendinginan air.

2.2  Korosi pada Sistem Pendingin

Korosi sering terjadi pada sistem pendingin pada pabrik seperti industri migas disebabkan karena sistem pendingin sering teroksidasi dengan H2O dan udara, sehingga mudah sekali terjadi perkaratan.

Korosi dapat terjadi pada semua logam, terutama yang berhubungan dengan udara atau cairan yang korosif. Pada sistem pendingin logam bersinggungan langsung dengan cairan yang bersifat korosif, sehingga logam akan mudah terserang korosi. Apalagi jika mesin tersebut berhubungan terus dengan air secara terus menerus. Seperti halnya pada sistem pendingin yang fungsinya menyuplai air dingin ke mesin-mesin industri seperti compressor, kondensor, dan chiller. Dimana air bersirkulasi dalam sistem pendingin dan terjadi kontak langsung dengan semua komponennya. Akibatnya komponen tersebut akan mudah terserang korosi.

Sistem pendigin bekerja berdasarkan perpindahan panas antara udara dan air. Di dalam sistem pendingin terjadi suatu siklus panas dan dingin. Air yang telah didinginkan oleh cooling tower dipompa dan didistribusikan ke mesin-mesin industri seperti kompresor, kondensor dan chiller untuk mendinginkan fluida kerjanya. Air panas yang keluar dari penukar kalor mesin-mesin tersebur selanjutnya kembali lagi ke cooling tower untuk didinginkan lagi hingga seterusnya.

karena permukaan Sistem pendingin ini selalu kontak dengan air maka korosi di sistem pendingin ini sering dikatakan sebagai korosi dalam air. Semua air dapat jadi penyebab korosi karena air dapat berfungsi sebagai pereaksi, katalisator, sebagai pelarut, maupun sebagai elektrolit untuk terjadinya korosi pada logam. Tetapi korosivitas dari masing-masing air ini akan berlainan terhadap logam yang sama karena agresivitas berbeda disebabkan mempunyai komposisi zat terlarut yang tidak sama. Komponen-komponen dari cooling sistem yang biasa terserang korosi adalah sebagai berikut :

1. Pompa dan pipa pompa

2. Pipa masuk after cooler kompresor

3. Katup-katup, elbow, dan sambungan sambungan pipa

2.3  Faktor-faktor yang Menyebabkan Korosi

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya korosi yaitu:

1.      PH

Semakin tinggi pH maka laju korosi akan semakin cepat, sehingga air dalam sistem pendingin dikontrol agar pH sekitar pH netral yaitu tujuh koma lima sampai delapan koma lima (7,5 – 8,5).

2.      Temperatur

Temperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada peristiwa korosi. Secara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin cepat terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif pada reaksi redoks semakin besar dan laju korosi pada logam semakin meningkat.

3.      Partikel padat dan sistem deposit

Banyaknya partikel padat atau mineral-mineral yang terkandung di dalam air bertendensi menyebabkan terbentuknya deposit. Deposit yang keras dan melekat kuat dipermukaan logam disebabkan oleh konsentrasi mineral-mineral nyang melebihi batas kelarutannya. Dari adanya deposit maka di daerah bawah deposit akan mudah terbentuk korosi (korosi di bawah deposit / under deposit corrosion).

4.      Kecepatan aliran air

Kecepatan aliran air yang tinggi diatas kecepatan kritisnya di dalam pipa berpotensi menimbulkan korosi. Kerusakan permukaan logam yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat deras itu yang disebut erosi. Proses erosi dipercepat oleh kandungan partikel padat dalam fluida yang mengalir tersebut atau oleh adanya gelembung-gelembung gas. Dengan rusaknya permukaan logam, rusak pula lapisan film pelindung sehingga memudahkan terjadinya korosi . Kalau hal ini terjadi maka proses ini disebut karat erosi.

5.      Pertumbuhan mikro organisme

Secara teoritis apabila tidak terdapat zat asam, maka laju korosi pada baja relatif lambat, namun pada kondisi-kondisi tertentu ternyata laju korosinya justru tinggi sekali. Setelah diselidiki ternyata di daerah tersebut hidup sejenis bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam kondisi tanpa zat asam. Bakteri ini mengubah (reducing) garam sulfat menjadi asam yang reaktif dan menyebabkan korosi.

2.4 Tipe-tipe Korosi pada Sistem Pendingin

1. General Korosi Atmosfer ( General corrosion )

Jenis korosi ini terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat khususnya logam besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan dengan udar terbuka. di udara, perbedaan struktur molecular dari material logam itu sendiri, serta perbedaan tegangan di dalam bagian-bagian logam besi tersebut. Secara alami hal-hal tersebut menimbulkan perbedaan potensial antara bagian-bagian, perbedaan potensial ini menyebabkan sebagian dari logam bersifat katodis, yakni kotoran , oksida, dan struktur molecular yang katodis, serta bagian yang anodis, yakni bagian metal besi yang murni.

2.   Korosi Galvanis

Korosi galvanis berprinsip reaksi sebagaimana halnya sel galvanis. Korosi galvanis merupakan proses pengkorosian elektrokimiawi jika dua macam logam yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit yang sama.

3.   Korosi Erosi (Errosion corrosion)

Erosi adalah kerusakan permukaan metal yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat deras.

4.   Korosi Sumuran (Pitting corrosion)

Bentuknya ada yang merata di seluruh permukaan metal, ada yang terisolir (isolated), namun keseluruhannya berada dalam lingkungan yang cair atau basah, hal ini dikarenakan sumuran tersebut sebagai akibat proses elektrokimia yang terkonsentrasi pada suatu lokasi secara berkesinambungan. Secara umum karat ini memiliki ciri-ciri anoda sangat kecil dan sering terjadi dibawah deposit atau titik lemah.

5.   Korosi kavitasi

Apabila karena tingginya kecepatan cairan menciptakan daerah-daerah bertekanan tinggi dan rendah secara berulang-ulang pada permukaan peralatan dimana cairan tersebut mengalir, maka terjadilah gelembung –gelembung uap cairan pada permukaan tersebut, yang apabila pecah kembali menjadi cairan yang menimbulkan pukulan pada permukaan yang cukup besar untuk memecahkan film oksida pelindung permukaan tadi.

Mekanisme kavitasi secara skematis ditunjukkan oleh gambar 1.6 yakni melalui beberapa langkah-langkah sebagai berikut :

a.       Gelembung kavitasi terbentuk pada film pelindung.

b.      Gelembung-gelembung tersebut pecah dan merusak lapisan film tersebut.

c.       Permukaan logam yang sudah tak terlindungi mulai terkorosi dan film terbentuk kembali.

d.      Gelembung-gelembung kavitasi yang baru, terbentuk lagi pada tempat yang sama.

e.       Gelembung pecah dan merusak lapisan film.

f.        Daerah yang terbuka (tak terlindungi lapisan film) terkorosi lagi dan lapisan film terbentuk kembali dan seterusnya

2.5 Efek yang ditimbulkan oleh adanya korosi

1. Merusak logam dari cooling system.

2. Korosi menghasilkan deposit dalam penukar kalor.

3. Efisiensi perpindahan panas berkurang oleh adanya deposit.

4. Kebocoran pada perlengkapan maupun peralatan.

5. Terjadi kontaminasi pada proses dan airnya sendiri.

2.6 Zat Inhibitor sebagai Pencegah Korosi pada Sistem Pendingin

Inhibitor adalah suatu zat kimia yang apabila ditambahkan / dimasukkan dalam jumlah sedikit kedalam suatu zat karoden ( lingkungan yang korosif), dapat secara efektif memperlambat atau mengurangi laju pengkaratan yang ada.

Terdapat beberapa jenis zat inhibitor :

1. Passivating inhibitor

Passivating inhibitor adalah jenis inhibitor yang paling efektif dari seluruh jenis inhibitor lainnya karena dapat melumpuhkan pengkaratan hampir secara menyeluruh , namun jenis inhibitor ini disebut sebagai inhibitor yang berbahaya, karena dalam kondisi tertentu justru akan mempercepat pengkaratan.

2. Inhibitor katodik

Ialah zat-zat yang dapat menghambat terjadinya reaksi di katoda. Pelambatan karat ( inhibition ) dengan mempolarisasi reaksi katodik. Berpengaruh terhadap kedua reaksi katodik yang biasa. Dalam reaksi pertama:

2H₂O + O₂ + 4e^-  → 4OH^-

Inhibitor bereaksi dengan ion hidroksil untuk mengendapkan senyawa-senyawa tidak dapat larut ke permukaan katoda, yang karena itu menyelimuti katoda dari elektrolit dan mencegah masuknya oksigen ke situ..

Dalam reaksi katodik kedua :

2H⁺ + 2e^- → 2H → H₂

Inhibitor katodik ada kecenderungan tidak efisien walaupun tidak berbahaya pada logam , tapi jelas kurang memperbaiki ketahanan pada korosi.

3. Inhibitor anodik

Inhibitor ini akan diadsorbsi pada bagian yang anodik dan akan menahan terjadinya korosi pada yang anodik. Karena korosi terjadinya pada anoda, maka penggunaan inhibitor anoda ini sangat efisien. Hanya ada bahayanya yaitu bila inhibitor tidak menutupiu seluruh anoda, akan memperluas daerah katoda.

Yang termasuk inhibitor anodik adalah zat-zat yang membentuk zat tidak laruit seperti NaOH, PO4^3-, CO3^2-, karena akan membentuk Fe(OH)₃, FePO₄, Fe(CO3)₃ yang jadi lapis lindung pada besi

4. Inhibitor Adsorpsi

Jenis inhibitor adsorpsi adalah merupakan kelompok yang terbesar. Terutama zat organik dan koloid-koloid yang dapat membentuk lapisan film pada permukaan logam.

5. Inhibitor organik

Senyawa organik banyak yang bersifat menghambat proses pengkaratan yang tidak dapat digolongkan sebagai bersifat katodik atau anodik. Secara umum dapat dikatakan bahwa zat ini mempengaruhi seluruh permukaan metal yang sedang berkarat apabila diberikan dalam konsentrasi secukupnya. ( Rachmat Supardi, 1997 )

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

1.      Pada sistem pendingin mudah terkena korosi karena komponen sistem pendingin bersinggungan langsung dengan zat yang bersifat korosif.

2.      Korosi pada sistem pendingin mengakibatkan kinerja sistem pendingin kurang optimal.

3.      Laju korosi dapat diperlambat dengan menambahkan zat inhibitor.

3.2  Saran

1.      Pada sistem pendingin sangat mudah terjadi korosi, untuk itu gunakan zat inhibitor untuk memperlambat laju korosi.

DAFTAR PUSTAKA

http://jurnal.batan.go.id/index.php/pin/article/view/1375/1306 diakses pada tanggal 30 September 2016

https://id.wikipedia.org/wiki/Sistempendinginan diakses pada tanggal 2 oktober 2016

http://ejournal.undip.ac.id/index.php/rotasi/article/download/1973/1732 diunduh pada tanggal 4 oktober 2016

Share :

Tweet

More

Related Post