Analisa Tingkat Karat Pada Plat Baja St. 37 Dalam Lingkungan Air Laut Dan Air Sungai

ABSTRAK

Corrosion is the deterioration metals due to electrochemical reactions with the environment. Corrosion can not be prevented to do that is to slow the corrosion process. Speed of Corrosion on steel plate  st. 37 in sea water and river water environment influenced by the content of seawater and river water, including chemical content, dissolved oxygen content.
In this study conferred about Analysis of corrosion rate on steel plate st. 37 in environment Sea water and river water which method used is direct observations include observations on the surface corrosion and corrosion speed wells and surface corrosion.
From the results of research as well as in data processing can be seen corrosion in seawater environments corrosion rate distribution has more big, followed by corrosion that occurs in river water environment. Protection conducted with painting is very decrease of role corrosion speed.

 

PENDAHULUAN

Baja St. 37 adalah jenis baja yang penggunaannya sangat luas, karena mempunyai keunggulan-keunggulan utama yang dimiliki, misalnya mudah diperoleh di pasaran, sifat mampu bentuk untuk berbagai konstruksi, dan harganya relatif murah.

Penggunaan baja st 37 yang yang begitu luas di suatu kondisi dan keadaan tertentu, sering kali berinteraksi dengan alam misalnya seperti air laut, air sungai, oksigen, nilai pH dan kondisi alam lainnya.

Air laut adalah suatu zat pelarut yang bersifat sangat berdaya guna, yang mampu melarutkan zat-zat lain dalam jumlah yang lebih besar dari pada zat cair lainnya. Proses korosi dalam air laut berlangsung karena adanya unsur-unsur kimia, oksigen yang larut dan pengaruh bakteri. Korosi logam pada air laut nrengikuti mekanisme pada elektrokimia dimana pada logam yang mengalami korosi terdapat tempat-tempat berupa anoda dan katoda. Plat baja karbon dalam air laut mengalami laju korosi antara 0,1 sampai 0,15 mm pertahun, namun jika serangannya berupa sumuran, penetrasi yang terjadi jauh lebih dalam.

Air sungai mencakup keadaan fisik, kimia dan biologi. Diantara karakteristik fisik air sungai adalah larutan sedimen, suhu air dan tingkat oksigen yang terlarut didalamnya. Dalam air sungai terdapat mineral dan gas yang umum ditemukan antara lain karbon, sulfur, sedium, kalsium, oksigen, nitrogen dan silikon. Laju korosi yang teradi dalam air sungai khususnya pada plat baja karbon berkisar 0,05 mm pertahun, namun laju korosi ini akan memrrun hingga 0,01 mm pertahun bila endapan yang mengandung kapur sudah terbentuk.

Baja karbon akan mengalami korosi dihampir semua lingkungan atmosfir bila kelembaban relatif melebihi 60 persen. Begitu lapisan butir-butir air terbentuk pada permukaannya, laju korosi ditentukan oleh berbagai faktor lingkungan tetapi yang terpenting adalah pemasukan oksigen, pH, dan hadirnya ion-ion agresif.

Korosi merupakan salah satu masalah yang merugikan yang perlu mendapat perhatian khusus akibat efek yang dapat ditimbulkannya, oleh karena korosi merupakan proses alamiah maka prosesnya tak dapat dicegah, yang dapat kita lakukan adalah dengan mengendalikan dan mengurangi laju korosi sehingga produk tersebut efesien sesuai yang direncanakan.

Untuk mengendalikan korosi salah satu upaya yang dilakukan pada umumnya melindungi permukaan logam dari kontak langsung dengan lingkungan yakni dengan melakukan pengecetan.

Bertitik tolak dari permasalahan ini maka, kami mencoba menganalisa tingkat karat pada plat baja karbon dalam linkungan air laut dan air sungai.

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan peringkat/rating terhadap karat yang terjadi pada plat baja karbon yang digunakan dalam air laut dan air sungai serta untuk mengetahui type dan laju korosi yang terjadi pada specimen.

 

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan pada tanggal 17 mei 1998 sampai 17 juli 1998 di Laboratorium Metaturgi fisik Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin dengan interval pengambilan data setiap 10 hari.

Bahan

Material dasar yang digunakan adalah baja plat St. 371. Menyiapkan bentuk dari dimensi spesimen scbagai berikut ;

– Panjang 10cm

– Lebar 15 cm

– Tebal 0,0?5 cm

. Alat/peralatan yang dipergunakan adalah :

  1. Kikir dan kertas gosok

Kikir dan kertas gosok digunakan untuk mendapatkan ukuran serta meratakan permukaan   material uji.

2. Gergaji tangan

Gergaji tangan digunakan untuk memotong material uji.

3. Kertas amplas

Kertas amplas dengan ukuran kekasaran 600, 800, 1000 dan 2000 yang digunakan untuk meratakan perrmrkaan specimen.

4. Mikroskop sistem yang dilengkapi kamera foto, digunakan untuk memeriksa sekaligus untuk mengambil gambar keadaan struktur uji atau mengukur kedalaman sumuran.

5. Rol film

6. Mistar geser

Mistar geser digunakan untuk mengukur dimensi ketebalan material uji. Tingkat ketelitian mistar geser ini adalah 0,05 mm.

7. Timbangan elektrik

Digunakan untuk menimbang material uji sebelum dan sesudah pelaksanaan pengujian. Timbangan elektrik ini : Type D12l10 dengan tingkat ketelitian l0 mg dengan beban maksimum sebesar 120 gram.

8. Alat pengujian

Alat ini berupa bentuk kotak yang berjumlah 2 buah yang dihubungkan dengan pemanas yang berfungsi untuk menguapkan air yang terdapat dalam kotak masing- masing. Dimana masing-masing kotak terdapat air laut dan air sungai. Pemanas dengan merek Mikita dengan daya 85 watt/220 volt yang berfungsi untuk memanaskan air pada kedua kotak tersebut.

9. Alat-alat bantu lainnya :

a. Gelas ukur, digunakan untuk mengukur volume spesimen dan kapasitas pengukuran 50 ml.

b. Sikat dan majun digunakan untuk membersihkan spesimen yang telah terkorosi.

Metode

Permukaan spsimen dibersihkan dengan cara pengamplasan hingga bersih dan rata menggunakan kertas gosok dengan tingkat kekasaran yang berbeda-beda yang dimulai dari yang paling kasar sampai pada tingkat yang halus yaitu 600, 800, 1000 dan 2000. Dilakukan pengecatan untuk 18 specimen yang akan ditempatkan di media air laut dan pengecatan 18 specimen akan ditempatkan di media air sungai, total specimen akan ditempatkan di media air laut sebanyak 36 specimen dimana 18 specimen tampa pengecatan dan 18 specimen yang lainya dengan pengecatan, begitupula untuk specimen yang akan ditempatkan di media air sungai, 18 specimen tampa pengecatan dan 18 specimen yang lainya dengan pengecatan. Spesimen pengujian diletakkan pada sisi-sisi kotak tersebut dengan sudut kemiringan 45°,  ini dimaksudkan agar uap air jatuh kebawah yang disebabkan oleh pengaruh percepatan grafitasi.

Pengujian dilakukan selama 60 hari dimana pada hari kelipatan l0 rnengalami pembersihan dan penambahan air serta pengarnbilan data. Proses pengambilan data pada saat pegujian selama sepuluh hari, diambil tiga buah spesimen yang dicat pada lingkungan air laut dan lingkungan air sungai yang masing-masing dipisahkan antarakeduanya agar mudah diketahui pada saat dibersihkan. Kemudian spesimen tersebut dibersihkan dengan majun dan sikat secara perlahan-lahan dan hati-hati agar produk korosinya saja yang keluar/lepas dari specimen lalu dilakukan penimbangan untuk mengetahui berat specimen lalu dapat dihitung kehilangan berat. Demikian puia halnya dengan spesimen yang normal (tak dicat )

Untuk specimen dengan gejala korosi Sumur, specimen dipotong dengan menggunakan pemotong logam, dengan memotong pada daerah terdalam untuk mewakili seluruh lubang yang terdapat pada spesimen tersebut.

 

HASIL DAN PEMBAHASAN

Specimen Yang Di Tempatkan Pada Wadah Air Laut

  • Spesimen normal

Pada hari ke-10 permukaan spesimen mulai dipenuhi oleh produk-produk korosi pada permukaan logam, pada hari ke-20,30,40 nampak lepuhan-lepuhan telah terjadi diseluruh permukaan yang sernakin banyak, dan sehagian diantaranya mulai mengelupas pada hari ke-50 dan 60. Lepuhan- lepuhan itu hampir seluruhnya mengelupas kecil namun tidak sampai melebar, semakin kasar serta terdapat lubangJubang kecil.

  • Spesimen dicat

Pada hari ke-10 belum menampakkan peruhahan yang berarti namun terdapat gejala-gejala gelembung-gelembung cat yang akan terkelupas, pada hari ke-20, 30, 40. Pengelupasan sudah teriadi pada hari ke50 dan 60, permukaan cat yang telah terkelupas menjadi sangat kasar,,lepuhan-lepuhan sudah terkelupas sehi.ngga nampak pruduk korosi pada permukaan specimen.

 

Specimen Yang Di Tempatkan Pada Wadah Air Sungai

  • Spesimen Normal

Pada hari ke 10 belum terjadi pelepuhan yang berarti hanya terdapat sebagian kecil,  pada hari ke 20,30,40 nampak lepuhan-lepuhan telah terkelupas , pada hari ke 50 dan 60 pengelupasan semakin banyak.

  • Spesimen dicat

Pada hari ke 10 dan 20 belum nampak pelepuhan yang berarti, baru pada hari ke 30,40 pelepuhan cat sudah rnenunjukan pengelupasan, namun kurang berarti. Nanti pada hari ke 50 dan 60 pengelupasan sudah terjadi dan permukaan specimen nampak kotor dan menutupi permukaan.

Protection Rating versus Area Defect dari ASTM B 537-70 ( 80 ) dengan mengasumsikan bahwa tipe kerusakan pada permukaan adalah gabungan semua bentuk korosi basis metal berupa pengelupasan keretakan dan pelepuhan serta penggelembungan cat, diperoleh hasil sebagai berikut:

Specimen Yang Di Tempatkan Pada Wadah Air Laut

  • Spesimen Normal

korosi

  • Spesimen dicat

analisa tingkat karat

                Specimen Yang Di Tempatkan Pada Wadah Air Laut

  • Spesimen Normal

korosi logam

  • Spesimen dicat

korosi pada logam

Prosentase korosi jika di lihat secara visual atau secara langsung nampak specimen dalam lingkungan air laut cenderung lebih besar di banding dalam lingkungan air sungai baik itu specimen nonnal ataupun dicat, hal ini berdasar perhandingan pembentukan karat, pelepuhan, keretakan cat, noda permukaan dan pengelupasan.

Prosentase laju korosi yang terjadi pada lingkungan air laut cenderung meningkat di banding prosentase laju korosi pada lingkungan air sungai, berlaku baik specimen normaldan specimen dengan pengecatan. Hal ini di sebabkan pada pengujian posisi plat membentuk sudut ( 45° ) sehingga sel konsentrasi akan terbentuk, menjadikan permukaan tersebut akan berperan sebagai katoda, dan bagian bawah sebagai anoda, permukaan anoda akan mengalami korosi lebih cepat. Faktor yang berperan dalarn lingkungan berair yakni yang mempunyai kelembapan yang relatif tinggi mengakibatkan pada permurkaan logam tersebut terdapat air sehingga akan terbentuk lapisan elektron di mana oksigen akan larut mengakibatkan proses korosi akan terjadi. Dalam lingkungan air laut terdapat garam-garam terlarut seperti sodium klorida yang mengkabsorbsi uap air dan membawa masuk menebus selaput permukaan logam,  kehadiran ion-ion klorida membentuk ion-ion kompleks antara klorida, ion-ion logam, dan molekul-molekul air, serta mengalami hidrolis (reaksi dengan air) menghasilkan produk korosi.

Dari hasil pengujian nampak terjadi kerusakan berupa perubahan wama, pengelupasan permukaan sesara merata pada perrnukaan logam serta kecepatan kerusakan tersebut hampir sama pada semua titik permukaan logam, hal ini menunjukkan korosi yang terjadi adalah korosi merata, dan hasil pengamatan optic nampak lubang-lubang kecil dan rapat, dengan produk korosi di sekelilingnnya, hal ini menunjukkan adanya korosi sumur yang terjadi pada permukaan spesimen.

 

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari penelitian ini didapatkan Jenis-jenis korosi yang terjadi pada plat baja karbon mengalami korosi permukaan merata ( uniform corrosion ) dan korosi sumur ( petting corrosion).

laju korosi dalam lingkungan air laut lebih besar di banding korosi dalarn lingkungan air sungai baik pada plat baja karbon yang mengalami pengecetan atau pun normal. Distribusi tingkat karat pada plat baja karbon dalan

m lingkungan air laut, lebih besar dibanding lingkungan air sungai baik specimen yang mengalami pengecatan ataupun yang  normal.

Disarankan untuk melakukan pengujian dalam rentan waktu yang lebih lama untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.

 

DAFTAR PUSTAKA

BJM. Beumer, Terjemahan B.S. Anwir. “Ilmu Bahan Lagam”, Jilid I, Penerbit Bhratara,

Jakarta 1994.

G. E. Dieter, Terjemahan S. Djapre, “Metalurgi Mekanik I”. Edisi III Penetbit Erlangga,

Jakarta 1987.

Fontana, M.G. Corrosion Engineering, 3th edition, Mc Graw-Hitl International,

Singapore 1987.

Nybakken, J.W. Terjemahan Eidman, H.M. Biologi Laut Edisi I, Penerbit Gramedia,

Jakarta 1988.

Scully, .J.C. M.a., PHI).,A.I.M Funclamental of Corrotion, 2nd Edition, Robert

Maxwell Publiher & Pergamon Press. 1975

Trethewey, K.R., Chamberlain, J. terjemahan Widodo, ATX, Korosi: untuk

mahasiswa sains dan rekayasawan, Edisi I, Penerbit Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta 1991,

Tata Surdia, Prof. Ir. Shinroko Saito, Prof. Dr. Pengetahuan Bahan Teknik, Penerbit

PT. Pradnya Paramitq Jakarta 1985.

Uhling H.H., Revie, W.R, Corrosion and Corrosion Control,3th Editioru A Wity

Interscience Publication, Singapore 1991

This entry was posted in Teknik Mesin and tagged , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s