Penyebab Pipa Berkarat Dipermukaan Air Laut Penyebab Korosi Namun Pada Oksigen Dan Co2

Abstrak
Identifikasi terjadinya korosi mikrobiologi pada material logam peralatan – peralatan industri diperlukan melalui pengamatan dengan melihat ciri khas jenis-jenis berpengaruh terjadinya korosi tersebut yaitu temperatur, kecepatan alir, pH dan kadar oksigen memberikan batasan kondisi korosi microbiological yang terjadi.
PENDAHULUAN Korosi dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu inisiasi atau aktifitas korosi akibat aktifitas mikroba dan proses korosi.
Korosi pertama diindentifikasi hampir 100 jenis dan telah dideskripsikan awal tahun 1934. bagaimanapun korosi yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi pemakaian sistem industri modern hingga pertengahan tahun1970-an. Ketika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut.
Sehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salah satu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertas pulp. Selama tahun
1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut. Penulisan ini ditujukan untuk sebagai bahan perhatian kembali kepada pelaku indutriawan, dosen dan pendidik secara khususnya dan orang-orang yang berkompeten terhadap bidang, kimia, korosi dan ilmu pengetahuan alam pada umumnya, bagaimana bahayanya korosi bakteri di lingkungan bebas baik air, udara dan tanah di sekitar kita.
MIKROBA KOROSI Mikroba merupakan suatu mikroorganisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaanya kaya dengan air, nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor sedikit, konsentrat serta nutrisi-nutrisi penunjang lainnya.
Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan protozoa. Korosi ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di lingkungan. Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya berhubungan dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuk lapisan tipis atau biodeposit.
Lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan lapisan tipis saat 2 – 4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan. Lapisan film berupa biodeposit biasanya membentuk diameter beberapa centimeter di permukaan, namun terekspos sedikit di permukaan sehingga dapat meyebabkan korosi lokal.
Organisme di dalam lapisan deposit mempunyai efek besar dalam kimia di lingkungan antara permukaan logam/film atau logam/deposit tanpa melihat efek dari sifat bulk electrolyte.
Mikroorganisme dikatagorikan berdasarkan kadar oksigen yaitu :
1.Jenis anaerob, berkembang biak pada kondisi tidak adanya oksigen
2.Jenis Aerob, berkembang biak pada kondisi kaya oksigen.
3.Jenis anaerob fakultatif, berkembang biak pada dua kondisi.
4.Mikroaerofil, berkembang biak menggunakan sedikit oksigen
Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri.
Jenis- jenis bakteri yang berkembang yaitu :
1.Bakteri reduksi sulfat Bakteri ini merupakan bakteri jenis anaerob membutuhkan lingkungan bebas oksigen atau lingkungan reduksi, bakteri ini bersirkulasi di dalam air aerasi termasuk larutan klorin dan oksidiser lainnya, hingga mencapai kondisi ideal untuk mendukung metabolisme.
Bakteri ini tumbuh pada oksigen rendah.
Bakteri ini tumbuh pada daerah- daerah kanal, pelabuhan, daerah air tenang tergantung pada lingkungannya.
Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadarH2S atau Besi sulfida.
Tidak adanya sulfat, beberapa turunan dapat berfungsi sebagai fermenter menggunakan campuran organik seperti pyruvnate untuk memproduksi asetat, hidrogen danCO2, banyak bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang mengkonsumsi hidrogen.
2.Bakteri oksidasi sulfur-sulfida Bakteri jenis ini merupakan bakteri aerob yang mendapatkan energi dari oksidasi sulfit atau sulfur. Bebarapa tipe bakteri aerob dapat teroksidasi sulfur menjadi asam sulfurik dan nilai pH menjadi 1.
Bakteri Thiobaccilus umumnya ditemukan di deposit mineral dan menyebabkan drainase tambang menjadi asam.
3.Bakteri besi mangan oksida Bakteri memperoleh energi dari oksidasiFe 2 + atauFe 3 + dimana deposit berhubungan dengan bakteri korosi. Bakteri ini hampir selalu ditemukan di Tubercle (gundukan Hemispherikal berlainan ) di atas lubang pit pada permukaan baja.
Umumnya oksidaser besi ditemukan di lingkungan dengan filamen yang panjang.
Masalah biokorosi di dalam suatu sistem lingkungan mempunyai beberapa variabel- variabel yaitu :
1.Temperatur, umumnya kenaikan suhu dapat meningkatkan laju korosi tergantung karakteristik mikroorganisme yang mempunyai suhu optimum untuk tumbuh yang berlainan 2.Kecepatan alir, jika kecepatan alir biofilm rendah akan mudah terganggu sedangkan kecepatan alir tinggi menyebabkan lapisan lebih tipis dan padat
3.pH, umumnya pH bulk air dapat mempengaruhi metabolisme mikroorganisme
4.Kadar Oksigen, banyak bakteri membutuhkan O2 untuk tumbuh, namun pada Organisme fakultatif jika O2 berkurang maka dengan cepat bakteri ini mengubah metabolismenya menjadi bakteri anaerob
5.Kebersihan, dimaksud air yang kadar endapan padatan rendah, padatan ini menciptakan keadaan di permukaan untuk tumbuhnya aktifitas mikroba. Pada korosi bakteri secara umum merupakan gabungan dan pengembangan sel diferensial oksigen, konsentrasi klorida dibawah deposit sulfida, larutan produk korosi dan depolarisasi katodik lapisan proteksi hidrogen.
Biofilm bakteri merupakan agen dari proses inisiasi dan propagasi pertumbuhan korosi bakteri, sehingga korosi mikroba tidak terjadi dengan absennya biofilm. Biofilm menyediakan kondisi kondisi local lingkungan misalnya pH yang rendah, sel difernsial oksigen untuk inisiasi atau propagasi aktifitas korosi. Meskipun beberapa literatur menerangkan faktor fisik dan elektrokimia yang dihubungkan dengan korosi di lingkungan berair, namun relatif sedikit diketahui tentang mekanisme mikroorganisme saat inisiasi dan propagasi aktifitas korosi. Material SS 316, umumnya mekanisme terjadinya korosi bakteri kurang dipahami, hanya melihat indikasi produksi asam atau serangan sulfide terlihat pada Gambar KOROSI Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan.
Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya.
Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan.
Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan. Penyelidikan tentang sistim elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri.
Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Jenis spesimen lain yang dapat digunakan adalah bimetalic specimen, di mana kawat dililitkan pada sekrup dari jenis logam yang berbeda. Spesimen ini digunakan pada uji CLIMAT (Classify Industrial and Marine Atmosphere) dan akan memberikan sensitivitas pengukuran yang lebih baik.
Umumnya spesimen yang digunakan adalah kawat aluminium yang dililitkan pada sekrup tembaga dan baja, karena kombinasi logam-logam ini memberikan sensitivitas pengukuran tertinggi untuk lingkungan industri dan laut/pantai.
Pada tes ini, indeks korosivitas atmosferik ditentukan sebagai persen kehilangan massa pada kawat aluminium. PENANGGULANGAN KOROSI Korosi merupakan efek yang paling merusak pada logam, oleh karena itu untuk melindungi logam digunakan banyak cara, yang semuanya ditujukan agar logam tidak cepat rusak karena korosi.
Kerusakan karena korosi bisa mencapai 1000 kali lipat lebih cepat pada logam dibandingkan karena pengaruh yang lain. Karena itu timbul berbagai penelitian untuk melindungi logam ini dari pengaruh korosi, dari cara cara yang sederhana seperti hanya dengan melapis permukaan logam dengan mengecat sampai cara cara yang paling modern dengan membuat logam paduan yang tahan terhadap korosi.
Cara cara penanggulangan korosi antara lain:
1.Melapis permukaan logam dengan cat.
2.Melapis permukaan logam dengan proses pelapisan atau Electroplating.
3.Membuat lapisan yang tahan terhadap korosi seperti Anodizing Plant .
4.Membuat sistem perlindungan dengan anoda korban.
5.Membuat logam paduan yang tahan terhadap korosi. Dari metoda-metoda pelapisan tersebut, masing masing mempunyai keunggulan dan kekurangan.
Melapis logam dengan cat merupakan cara yang paling mudah dan murah, tetapi paling cepat rusak daya tahannya.
Sedangkan membuat logam paduan adalah cara yang paling rumit dan mahal, tetapi daya tahannya paling bagus. Logam paduan juga ditujukan untuk hal hal lain seperti membuat logam yang kuat tapi ringan, atau logam yang keras tapi getas seperti baja dan sebagainya.
Peristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari, namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan mencegah dampak negatif yang diakibatkannya. Dengan penanganan ini umur produktif peralatan elektronik menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan, bahkan dapat diperpanjang untuk memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi.
Upaya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional, sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industri.
Pengendalian korosi biasanya merupakan serangkaian pekerjaan yang terpadu, antara lain:
1.Perancangan geometris alat atau benda kerja
2.Pemilihan bahan yang sesuai dengan lingkungan
3.Pelapisan dengan bahan lain lain untuk mengisolasi bahan dari lingkungan, atau coating
4.Pemberian bahan kimia pada media mengalir yang dapat menghambat korosi, atau inhibisi
5.Proteksi katodik yaitu memasok arus negatif ke badan benda kerja agar terhindar dari reaksi oksidasi oleh lingkungan
6.Inspeksi rutin terhadap kinerja semua upaya proteksi yang dilakukan
7.Pemeliharaan kebersihan. Pengendalian korosi pada peralatan elektronik dapat dilakukan melalui pengendalian lingkungan atau ruangan di mana peralatan tersebut ditempatkan.
Penanganan masalah korosi berkaitan dengan perawatan dan perbaikan fasilitas produksi serta peralatan penunjang lainnya.
Kegiatan ini harus dapat mengidentifikasi, mengantisipasi dan menangani masalah
korosi pada alat, mesin dan fasilitas industri secara keseluruhan.
Pemantauan korosi perlu dilakukan secara periodik.
Upaya menghambat laju korosi harus terintegrasi dengan program perawatan dan perbaikan sehingga diperoleh hasil yang terbaik.
Pengendalian laju korosi melalui pengendalian lingkungan umumnya dilakukan dengan menjaga kelembaban udara dan pengendalian keasaman lingkungan.
Namun pengendalian lingkungan ini hanya mungkin dilakukan untuk peralatan yang berada dalam suatu ruangan, dan tidak mungkin dilakukan terhadap fasilitas yang berinteraksi langsung dengan lingkungan di luar ruangan.
Upaya pengendalian korosi ini harus melibatkan semua fihak yang terlibat dalam pengoperasian alat, mesin, instalasi serta fasilitas lainnya. Masalah korosi dan upaya pengendaliannya perlu diperkenalkan kepada seluruh jajaran direksi dan karyawan yang terlibat langsung dalam kegiatan industri.
Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya pengendalian korosi peralatan elektronik, antara lain adalah :
Menyimpan bahan-bahan korosif sebaik mungkin sehingga terjadinya kebocoran,
penguapan serta pelepasan ke lingkungan dapat dihindari.
Pengecekan bejana penyimpan
bahan kimia korosif yang mudah menguap perlu dilakukan secara periodik, sehingga adanya kebocoran bahan tersebut segera dikenali dan dapat diambil tindakan sedini mungkin untuk menghindari efek yang lebih luas.
Melakukan pemeliharaan rumah tangga perusahaan secara baik termasuk ketertiban dan kebersihan dalam perusahaan. Pengoperasian alat dehumidifier untuk mengurangi kelembaban udara dalam ruangan yang di dalamnya menyimpan peralatan elektronik mahal dan rentan terhadap serangan korosi.
Peralatan-peralatan elektronik yang rawan terhadap pengaruh korosi perlu disimpan di
ruang tertutup, jauh dari kemungkinan pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan
korosif ke lingkungan.
Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya debu-debu ke
dalam alat.
Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli polutan korosif yang apabila terbang
terbawa udara dapat masuk ke dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen elektronik di dalam alat tersebut.
Pendidikan tentang faktor-faktor penyebab korosi dan akibatnya perlu juga diberikan
kepada karyawan yang bersentuhan langsung dengan pengoperasian alat, agar mereka selalu menjaga dan mau mengikuti instruksi-instruksi yang digariskan dalam kaitannya dengan perawatan peralatan elektronik.
Pengendalian Korosi Atmosferik Hanya ada 2 metoda yang efektif untuk mencegah dan mengendalikan korosi atmosferik, yaitu coating dan pemilihan material yang sesuai, atau gabungan keduanya.
Dari hasil penentuan karakteristik atmosfer dan pengukuran laju korosi di tempat peralatan industri minyak bumi berada atau akan dibangun, dapat ditentukan jenis material dan coating yang sesuai untuk membangun konstruksi peralatan yang tahan terhadap korosi atmosferik.
Penentuan ini tentunya juga mempertimbangkan faktor biaya dan keekonomian. Dari hasil analisis, seringkali terjadi penggunaan logam yang tidak terlalu tahan korosi atmosfer (misalnya baja karbon) namun dilindungi sistem coating lebih ekonomis daripada baja paduan yang tahan korosi namun tidak dilindungi sistem coating.
JURNAL MASALAH –MASALAH DI LAPANGAN Banyak sekali di dunia industri dan fasilitas umum terjadi proses korosi disebabkan oleh fenomena biokorosi akibat adanya bakteri. Kasus-kasus tersebut yaitu :
a. Pipa-pipa bawah tanah di Industri minyak dan gas bumi Dalam suatu contoh kasus dari perusahaan Korea Gas Corporation (KOGAS) menggunakan pipa-pipa gas yang dilapis denganpolyethylene (APL 5L X-65).
Selama instalasi, pipa dilas tiap 12 meter dan diproteksi dengan impressed current proteksi katodik dengan potensial proteksi –850 mV (vs saturated Cu/CuSO4).
Kemudian beberapa tahun dicek kondisi lapis lindung maupun korosi aktif menggunakan pengujian potensial gardien5, hasilnya berupa letak-letak coating defect di sepanjang pipa.
Kegagalan selanjutnya yaitu adanya disbonded coating area di permukaan pipa yang disebabkan adanya arus proteksi katodik yang berlebihan terekspos.
Coating defect dan daerah disbonded coating sangat baik untuk perkembangan mikroba anaerob.
Pada disbonded coating area terjadi korosi local (pitting), lubang pit berbentuk hemisspherikal dalam tiap-tiap kelompok. Kedalaman pit 5-7 mm (0,22 – 0,47 mm/year)4, bentuk pit ini menindikasikan karakter bakteri reduksi sulfat terlihat.
b. Peralatan sistem pemyemprot pemadam kebakaran.
Di kota California Amerika serikat, departemen pemadam kebakaran mengalami masalah cukup sulit dimana debit air alat system penyemprot turun walau tekanan cukup besar, setelah diselidiki maka di dalam alat penyemprot terjadi suatu korosi yang disebabkan oleh aktifitas mikroba dipermukaan dinding bagian dalam yang terbuat dari baja karbon dan tembaga saat beberapa bulan pembelian.
Ini disebabkan adanya biodeposit (turbucle) yang tumbuh di di dinding bagian dalam, kemudian di dalam biodeposit tersebut terjadi aktifitas degradasi lokal berupa korosi pitting sehingga mengurangi tebal pipa dan aktifitas ini menghasilkan senyawa H2S di lubang pit yang mengakibatkan keadaan asam dan mempercepat kelarutan logam.