ta ku fix - digilib.its.ac.id · agenda presentasi 1. ... belakang masalah 3. tujuan penelitian 4....
TRANSCRIPT
S S S S SS CANALISA DESAIN SISTEM IMPRESSED CURRENT
CATHODIC PROTECTION (ICCP) PADA OFFSHORE ( )
PIPELINE MILIK JOB PERTAMINA‐PETROCHINA EAST JAVA
OLEH :
Rizky Ayu Trisnaningtyas 4306100092y y g y
DOSEN PEMBIMBING :1. Ir. Hasan Ikhwani, M.Sc2. Ir. Heri Supomo, M.Sc
Agenda Presentasi
1. LATAR 2. PERUMUSANBELAKANG MASALAH
3 TUJUAN3. TUJUANPENELITIAN
4. MANFAATPENELITIAN
5.5. BATASANMASALAH
6. DASAR TEORIMASALAH
8. ANALISA DAN7. METODOLOGI
8. ANALISA DANPEMBAHASAN
1. LATAR BELAKANG
Pi li k l t t t i t k l• Pipeline merupakan alat transportasi untuk penyaluran
minyak dan gas yang paling aman dan ekonomis.
• Pada umumnya, permasalahan utama yang sering dihadapi
oleh pipeline terutama pada lepas pantai (offshore) adalaholeh pipeline terutama pada lepas pantai (offshore) adalah
terjadinya korosi.
• Korosi tidak dapat dihentikan sama sekali namun hanya bisa
dicegah atau diperlambat lajunya.g p j y
• Untuk memperlambat laju korosi dilakukan dengan beberapa
metode diantaranya adalah rancangan (desain) pemilihanmetode diantaranya adalah rancangan (desain), pemilihan
bahan material, pemakaian inhibitor, pelapisan (coating),
serta Cathodic Protection (CP).
• Dari beberapa metode di atas yang digunakan padaDari beberapa metode di atas yang digunakan pada
pembahasan Tugas Akhir ini untuk offshore pipeline yaitu
dengan menggunakan metode Cathodic Protection.
• Ada dua jenis Cathodic Protection yaitu Sacrificial Anodej y
Cathodic Protection (SACP) dan Impressed Current Cathodic
P t ti (ICCP)Protection (ICCP).
• Namun dalam penelitian ini membahas mengenai desain
sistem Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) yangsistem Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) yang
digunakan pada offshore pipeline milik JOB Pertamina-
Petrochina East Java.
• Desain ICCP ini dilakukan berdasarkan segi teknis maupunDesain ICCP ini dilakukan berdasarkan segi teknis maupun
ekonomis dan kemudian desain ICCP tersebut akan
dibandingkan dengan Sacrificial Anode.
2. PERUMUSAN MASALAH
Beberapa permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas Akhir
ini adalah :1. Bagaimana mendesain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB
Pertamina-Petrochina East Java ditinjau dari segi teknis yang
nantinya akan dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anodey g g gg
Cathodic Protection (SACP) ?
2 Bagaimana mendesain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB2. Bagaimana mendesain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB
Pertamina-Petrochina East Java ditinjau dari segi ekonomis yang
i k dib di k d k S ifi i l A dnantinya akan dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode
Cathodic Protection (SACP) ?
3. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :1. Membuat desain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB
Pertamina-Petrochina East Java dari segi teknis yang nantinya akan
dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic
Protection (SACP).( )
2. Membuat desain sistem ICCP pada offshore pipeline milik JOB
Pertamina-Petrochina East Java dari segi ekonomis yang nantinyaPertamina-Petrochina East Java dari segi ekonomis yang nantinya
akan dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic
P i (SACP)Protection (SACP).
4. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat yang diperoleh dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :1. Mengetahui parameter-parameter yang digunakan dalam mendesain sistem
ICCP pada offshore pipeline milik JOB Pertamina-Petrochina East Java
dari segi teknis maupun ekonomis yang nantinya akan dibandingkan
dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic Protection (SACP).
2. Mengetahui cara mendesain sistem ICCP yang memenuhi (sesuai) kriteria
berdasarkan segi teknis maupun ekonomis yang nantinya akan
dibandingkan dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic Protection
(SACP).
5. BATASAN MASALAH
Batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :1. Metode yang digunakan untuk perlindungan terhadap korosi pada
offshore pipeline yaitu dengan menggunakan metode sistem ICCP
yang didesain berdasarkan segi teknis maupun ekonomis. Namun
desain sistem ICCP tersebut nantinya akan dibandingkan jugadesain sistem ICCP tersebut nantinya akan dibandingkan juga
dengan menggunakan Sacrificial Anode Cathodic Protection
(SACP)(SACP).
2. Data yang digunakan untuk mendesain sistem ICCP dan Sacrificial
Anode Cathodic Protection (SACP) ini adalah data offshore pipeline
milik JOB Pertamina-Petrochina East Java.
Lanjutan...3. Perhitungan dilakukan berdasarkan DnV RP B401 tahun
1993 dan 2005 Cathodic Protection Design NACE1993 dan 2005 Cathodic Protection Design, NACE
Corrosion Control, NACE Standart RP 0169-1996 section
5, serta NACE Standart RP 0572-2001.
4. Analisa desain sistem ICCP dan Sacrificial Anode Cathodic4. Analisa desain sistem ICCP dan Sacrificial Anode Cathodic
Protection (SACP) meliputi segi teknis yaitu tahap
perancangan, tahap instalasi (pemasangan), dan tahap
maintenance sedangkan segi ekonomisnya adalah biayag g y y
perancangan, biaya pemasangan, serta biaya maintenance.
6. DASAR TEORI
K iKorosi.....Korosi didefinisikan sebagai proses degradasi material akibat
interaksi dengan lingkungan sekitarnya. Interaksi tersebutg g g y
menimbulkan reaksi korosi yang umumnya merupakan reaksi
l kt ki i R k i l kt ki i lib tk i d helektrokimia. Reaksi elektrokimia melibatkan perpindahan
elektron-elektron.
Empat faktor yang mempengaruhi dan berperand l k i l k ki i didalam reaksi elektrokimia diantaranya :
1.Anoda2 Katoda2. Katoda3. Larutan Elektrolit4. Hubungan Listrikg
Fenomena korosi ini tidak dapat dihentikan namun hanya bisa dicegah atau diperlambat lajunyahanya bisa dicegah atau diperlambat lajunya. Pencegahan atau perlambatan laju korosi dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti rancangan g p p g(desain), pemilihan bahan material, pemakaian inhibitor, pelapisan (coating), serta Cathodic Protection.
C th di P t tiCathodic Protection
Perlindungan katodik merupakan salah satu metode
pencegahan korosi yang efektif untuk digunakan
pada permukaan logam yang sudah terserang
korosi
Metode Cathodic Protection ada dua jenis diantaranya :Metode Cathodic Protection ada dua jenis diantaranya :
Impressed Current dan Sacrificial anode.
• Impressed Current Cathodic Protection adalah
perlindungan korosi dengan memberikan elektron pada
material pipa dengan jalan menggunakan sumber arusp p g j gg
listrik dari luar sistem.
• Sedangkan Sacrificial Anode merupakan perlindungan
dengan cara galvanic coupling dimana logam yang akandengan cara galvanic coupling dimana logam yang akan
diproteksi dikopel dengan logam yang lebih anodik
7. METODOLOGI PENELITIAN
Secara umum sistematika pengerjaan tugas akhir ini
d dilih d di li (fl h ) b idapat dilihat pada diagram alir (flowchart) sebagai
berikut :berikut :
METODOLOGI
8 DAN8. ANALISA DANPEMBAHASANPEMBAHASAN
Data Properties Offshore Pipeline.......
Data Properties Offshore Pipeline milik JOB Pertamina-Petrochina East JavaTabel 8.1 Data Properties Offshore Pipeline
Deskripsi Unit NilaiMaterial - API 5L Gr. X52 Ukuran nominal pipa (NPS) inch 10Ketebalan pipa (Sch 60) m 0,0127Diameter luar pipa (OD) m 0,27305Panjang pipa m 18.625,28 (dari Palang Station-FSO)Umur desain pipa tahun 20Resistivitas air laut ohm cm 20 Material eksternal coating - Coal Tar EnamelKetebalan eksternal coating m 0,0048Ketebalan concrete coating m 0.03Faktor breakdown coating 0,02Umur desain coating tahun 20 Kedalaman air laut m 25Densitas air laut kg/m3 1025Desain Densitas arus mA/ft2 5Status - Unburied
Desain Sistem ICCPA Segi TeknisA. Segi Teknis
1. Tahapan Desain Sistem ICCP
Berikut ini akan dijelaskan tahapan desain sistem ICCP untuk
diaplikasikan pada offshore pipeline dengan life time design selama
20 tahun :
Kondisi Lapisan Pelindung (Coating)
Data lapisan pelindung pipa distribusi dari Palang Station ke FSO
• Material lapis lindung : Coaltar Enamel• Material lapis lindung : Coaltar Enamel
• Ketebalan lapisan : 4,8 mm
Luas permukaan pipa yang diproteksi :15983 42 215983,42 m2
Kebutuhan arus proteksi :21 51 A21,51 A
Data dimensi anoda MMO ICCP :Panjang anoda MMO ICCP = 500 mmj g
Diameter luar anoda MMO ICCP = 25 mmArus anoda = 15 AUmur desain anoda = 20 tahunJumlah anoda yang dibutuhkan yaitu 2 buah dipasang pada 2 titik yaitu Palang Station dan FSOpada 2 titik yaitu Palang Station dan FSO
Tahanan anoda :- Palang Station = 0,259 ohm- FSO = 0,259 ohmTahanan kabel DC dari anoda ke junction box :j- Palang Station = 0,00042 ohm- FSO = 0,00042 ohmFSO 0,00042 ohmTahanan kabel DC dari junction box ke kutub positifrectifier :- Palang Station = 0,212 ohm- FSO = 0,073 ohmFSO 0,073 ohm
Tahanan total sirkuit DCTahanan total sirkuit DC- Palang Station = 0,472 ohm
FSO 0 333 h- FSO = 0,333 ohmTegangan DC Rectifier
P l S i 7 07 V- Palang Station = 7,07 V- FSO = 5,58 VTotal Tegangan DC Rectifier- Palang Station = 8,13 V- FSO = 6,42 V
Kebutuhan daya AC yang diperlukan untuk rectifierKebutuhan daya AC yang diperlukan untuk rectifier- Palang Station = 4,33 A
FSO 4 33 A- FSO = 4,33 AKapasitas transformer-rectifier yang dibutuhkan
P l S i 3 kVA- Palang Station = 3 kVA- FSO = 3 kVA
2. Tahapan Instalasi Sistem ICCPM t k b k d ICCP dib t hk• Menentukan banyaknya anoda ICCP yang dibutuhkan untuk memproteksi offshore pipeline milik JOB Pertamina-Petrochina East Java dengan menggunakanPertamina-Petrochina East Java dengan menggunakan perhitungan desain yang dibahas sebelumnya. Dari hasil perhitungan desain tersebut didapat dua buah p g panoda ICCP yang dipasang pada dua titik sepanjang 18.625,28 m dari Palang Station-FSO yaitu
• Titik pertama pada area Palang • Titik kedua pada area FSO
• Untuk area Palang dan FSO Anoda ICCP yang digunakan yaitu berbentuk tubular jenisAnoda ICCP yang digunakan yaitu berbentuk tubular jenis Mixed Metal Oxide (MMO) yang dilapisi titanium dengan panjang anoda sebesar 500 mm, diameter anoda sebesar 25
d k l d b 15 Amm dengan keluaran arus anoda sebesar 15 A serta masa pakainya selama 20 tahun dan secara horizontal tepat di atas offshore pipeline.p p
• Anoda ICCP tersebut dihubungkan ke junction box denganmenggunakan kabel DC ukuran 16 mm2 Sedangkan darijunction box menuju kutub positif rectifier dihubungkandengan menggunakan kabel DC ukuran 35 mm2 dan untukdengan menggunakan kabel DC ukuran 35 mm dan untukkutub negatif rectifier ke pipa yang diproteksi juga samadengan menggunakan kabel DC ukuran 35 mm2
• Beberapa prosedur untuk tahap instalasiBeberapa prosedur untuk tahap instalasi sistem ICCP yaitu :pemasangan anoda MMO denganpemasangan anoda MMO dengan menggunakan FRP, pemasangan FRP dan stainless band pada pipa pemasanganstainless band pada pipa, pemasangan junction box tepat berada di samping FRP, peletakkan posisi rectifier pada tempat yangpeletakkan posisi rectifier pada tempat yang aman, pemasangan kabel DC ukuran 16 mm2 dan 35 mm2mm dan 35 mm
3. Tahapan Maintenance Sistem ICCPpTahap maintenance sistem ICCP dilakukan dengan inspeksi setiap 6 bulan sekali terdiri dari : 1. Pengukuran tegangan pipa terhadap reference elektrode (AgAgCl) untuk air laut dengan menggunakan voltmeter untuk membuktikanmenggunakan voltmeter untuk membuktikan apakah pipa tersebut terkorosi atau tidak. Dan apabila hasil pengukuran tersebut kurang dari ‐850 p p g gmV maka pipa tidak terkorosi, sedangkan bila melebihi ‐850 mV maka pipa tersebut terkorosi hi l b h d i tifisehingga perlu penambahan arus dari rectifier yang
dikirim ke pipa. 2 Pembersihan anoda terhadap marine growth2. Pembersihan anoda terhadap marine growth
B. Segi Ekonomisg1. Biaya pembelian peralatan sistem ICCP • Palang Station sebesar Rp 92 212 000 00• Palang Station sebesar Rp. 92.212.000,00• FSO sebesar Rp. 68.935.000,00Jadi , total keseluruhan biaya pembelian peralatan sistem
ICCP untuk daerah Palang Station dan FSO sbesar
Rp. 161.147.000,00
2. Biaya instalasi sistem ICCP terdiri dari biaya penyelam dan biaya sewa alat selam
Biaya instalasi sistem ICCP daerah Palang y gStation dan FSO selama 1 hari adalahBiaya penyelam = Rp 4 000 000 00Biaya penyelam = Rp. 4.000.000,00Biaya sewa alat selam = Rp. 5.000.000,00
J d l b l ICCP bJadi, total biaya instalasi sistem ICCP sebesar Rp. 9.000.000,00
3 Biaya maintenance sistem ICCP meliputi biaya3. Biaya maintenance sistem ICCP meliputi biayapenyelam danbiaya sewa alat selamy
Untuk Palang Station dan FSOBiaya penyelam = Rp. 4.000.000,00Bi l l R 5 000 000 00Biaya sewa alat selam = Rp. 5.000.000,00Total = Rp. 9.000.000,00
Dengan 5 kali inspeksi sehingga total biaya maintenanceDengan 5 kali inspeksi sehingga, total biaya maintenancesebesar Rp. 45.000.000,00
Analisa Desain Sistem ICCPAnalisa Desain Sistem ICCP
Desain sistem ICCP yang dibuat akan dibandingkan dengany g g gdesain Sacrificial Anode
A. Segi Teknis
1. Tahapan Desain Sistem ICCP
Berikut ini akan dijelaskan tahapan desain sistem ICCP untuk diaplikasikan
pada offshore pipeline dengan life time design selama 20 tahun :
Kondisi Lapisan Pelindung (Coating)
Data lapisan pelindung pipa distribusi dari Palang Station ke FSO
• Material lapis lindung : Coaltar Enamel
• Ketebalan lapisan : 4,8 mm
P̀erhitungan Desain Sacrificial AnodeLuas permukaan pipa yang diproteksi 15983 42 m2Luas permukaan pipa yang diproteksi 15983,42 m2
Kebutuhan arus proteksi : 17,20 AKebutuhan massa anoda : 1288 kgebu u a assa a oda : 88 gBerat anoda akhir : 1,76 kgTahanan anoda : 0,101 ohmKeluaran arus anoda : 1,59 ohmJumlah anoda yang dibutuhkan : 73 pcsJ k t d 254 41Jarak pemasangan antar anoda : 254,41 m
2. Tahapan Instalasi Sacrificial Anode• Pemasangan Sacrificial Anode pada offshore pipeline sangat
menentukan untuk usaha mengurangi terjadinya korosi, hal ini
dipengaruhi oleh sebaran arus listrik yang dialirkan. Peletakkan dari
sacrificial anode adalah dengan membagi jumlah anoda yang dipasang
pada seluruh luasan pipa adalah sama dengan cara membagi panjang
pipa dengan jumlah anoda yang dibutuhkan. Untuk pipa distribusi
j 18 625 28 t d i P l k FSO (Fl ti St dsepanjang 18.625,28 meter dari Palang ke FSO (Floating Storage and
Offloading), jumlah anoda yang dibutuhkan adalah sejumlah 73 buah.
Sehingga dari jumlah anoda yang dibutuhkan disebarkan dengan jarakSehingga dari jumlah anoda yang dibutuhkan disebarkan dengan jarak
antar anoda adalah sama yaitu 254,41 meter.
3. Tahapan Maintenance Sacrificial Anodep
k d i l k h ipengecekan anoda secara visual untuk megetahui
kondisi korosi yang terjadi pada anoda bracelet
aluminium serta pembersihan anoda bracelet
i i t h d i thauminium terhadap marine growth
B. Segi Ekonomis1. Biaya desain Sacrificial Anode meliputi :y p
Jenis Unit Berat tiap anoda
Harga/kg Rp.
TotalRp.p p
Bracelet aluminium
73 17,6 kg 60.000 77.088.000
2. Biaya instalasi meliputi :• Biaya pengelasan = Rp. 500.000,00y p g p ,• Ada 73 anode ,maka total keseluruhan biaya instalasi sebesar Rp. 36.500.000,00
3. Biaya maintenance meliputi biaya penyelam dan biaya sewa alat selam selama 2 hari
• Biaya penyelam = Rp 8 000 000 00• Biaya penyelam = Rp. 8.000.000,00• Biaya sewa alat selam = Rp. 10.000.000,00
Dengan 20 kali inspeksi sehingga total biaya maintenance Sacrificial Anode sebesar Rp. 360.000.000,00
KESIMPULANDari Tugas Akhir yang telah dilakukan selama iniDari Tugas Akhir yang telah dilakukan selama ini, kesimpulan yang dapat diberikan dari analisa hasil dan pembahasan adalah sebagai berikut :
• Dari Segi teknis :‐ Untuk desainU t k i t ICCP dib t hk 2 d di dUntuk sistem ICCP dibutuhkan 2 anoda dipasang pada area Palang Station sama area Palang. Untuk Sacrificial Anode dibutuhkan 73 anode dengan dipasang sepanjang offshore pipeline dengan jarak yang sudah ditentukan sebesar 254,41m.Untuk instalasi‐ Untuk instalasi sistem ICCP lebih rumit dibanding Sacrificial Anode
• Dari Segi Ekonomis :Dari Segi Ekonomis :Biaya pembelian peralatan sistem ICCP lebih mahal dibanding biaya Sacrificial Anode
SARAN
Saran yang dapat diberikan untuk penelitian lebihSaran yang dapat diberikan untuk penelitian lebih lanjut adalah sebagai berikut :
• Untuk mendesain sistem ICCP dapat menggunakan p ggberbagai macam tipe anode dan bentuk anoda seperti yang terdapat dipasaran
• Mendesain sistem ICCP dapat dilakukan dengan menggunakan Program Visual Basic 6.0 untuk mempermudah perhitungan teknis dari desain sistem ICCP dan dapat digunakan sebagai validasi antara hasil desain secara manual dengan Visualantara hasil desain secara manual dengan Visual Basic.
DAFTAR PUSTAKADNV, 1993, Recommended Pratice Det Norske Veritas DNV-RP-B401
Cathodic Protection Design.
DNV, 2005, Recommended Pratice Det Norske Veritas DNV-RP-B401
Cathodic Protection Design.g
Halimatuddahliana, 2003, Pencegahan Korosi dan Scale pada Proses
Produksi Minyak Bumi Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia USUProduksi Minyak Bumi, Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia, USU,
Sumatera Utara.
Nugroho A A 2006 Studi Eksperimen Pengaruh Inhibitor terhadapNugroho, A. A., 2006, Studi Eksperimen Pengaruh Inhibitor terhadap
Laju Korosi Internal pada Material Pipa Minyak, Surabaya : Jurusan
T k ik K l F k l T k l i K l I i T k l iTeknik Kelautan-Fakultas Teknologi Kelautan-Institut Teknologi
Sepuluh Nopember.
Supomo, H., 1995, Diktat Kuliah Korosi, Surabaya : Jurusan Teknik
Perkapalan-Fakultas Teknologi Kelautan-Institut Teknologi Sepuluh
Nopember.
Trethewey, KR dan J. Chamberlain, 1991, Korosi Untuk Mahasiswa Dan
Rekayasawan. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.
Widharto, S., 2001, Karat dan Pencegahannya, Jakarta : Pradnya Paramita.
Wikipedia, 2010, http://id.wikipedia.org/wiki/Proteksi_katodik
Zakaria, E., 2004, Studi Perbandingan Karakteristik Pencegahan Korosi
Pipa Menggunakan Methode Sacrificial Anode dan Methode Impressed
Current di PT. Emomi Paiton Probolinggo, Surabaya : Jurusan Teknik
Sistem Perkapalan-Fakultas Teknologi Kelautan-Institut Teknologi Sepuluhp g g p
Nopember.
TERiMA KASiH