PENGGUNAAN OXYGEN SCAVENGER DAN AMINE CORROSION

INHIBITOR SEBAGAI ZAT ADITIF AIR LAUT PADA KEGIATAN

HYDROSTATIC TEST Oleh :

Tim Enjiniring Proyek Restorasi Tanki Unit 31 Pertamina RU IV Cilacap

I. PENDAHULUAN

Pada tanggal 02 April 2011, PT. Pertamina RU IV Cilacap mengalami musibah

kebakaran hebat dan menghanguskan empat tangki di unit 31. Tangki-tangki tersebut berisi

HOMC (High Octane Mogas Component), suatu bahan yang digunakan sebagai campuran

untuk meningkatkan nilai oktan pada bensin. Karena keberadaan tangki unit 31 yang hangus

terbakar tersebut dianggap sangat penting untuk menjaga pasokan bensin, PT. Pertamina RU

IV Cilacap mengadakan proyek Restorasi Tangki Unit 31 di Kilang PT. Pertamina (Persero)

RU-IV Cilacap. Partisipasi PT. Wijaya Karya dalam proyek ini adalah sebagai Main

Contractor yang bertanggung jawab atas pekerjaan sipil, piping, elektrikal dan instrumentasi.

Untuk pekerjaan mekanikal tangki, PT. Wijaya Karya bekerja sama dengan PT. Winteco

Indonesia sebagai sub-kontraktor.

Proyek Restorasi Tangki Unit 31 di Kilang PT. Pertamina (Persero) RU-IV Cilacap

ini dilaksanakan dalam waktu 480 hari kalender. Jumlah tangki yang akan dibangun dalam

proyek ini adalah empat buah, yaitu tangki 31T-1, 31T-2, 31T-3 dan 31T-7. Tangki 31T-1,

31T-2 dan 31T-3 adalah tangki dengan ukuran yang sama, dengan diameter 29300 mm

dengan total tinggi shell adalah 22036 mm dan berkapasitas 13785 m3. Tangki 31T-7

memiliki diameter 34200 mm dengan total tinggi shell adalah 22036 mm dan berkapasitas

18781 m3. Keempat tangki tersebut merupakan tangki dome roof yang dilengkapi dengan

internal floating roof. Shell tangki terbuat dari bahan carbon steel A283 gr. C sedangkan

internal floating roof terbuat dari bahan aluminium.

II. LATAR BELAKANG

Sebagai salah satu syarat penyelesaian proyek, sebelum dioperasikan tangki yang

telah dibangun harus melalui tahapan hydrostatic test. Hydrostatic test adalah salah satu

metode yang digunakan untuk mengetes adanya kebocoran pada shell tangki serta untuk

mengecek settlement pondasi tangki.

Hydrostatic test dilakukan dengan cara mengisi tangki pada level , , dan volume

tangki menggunakan air. Pada masing-masing level pengisian diberikan holding time selama

12 jam untuk memastikan apakah terjadi kebocoran serta untuk mengecek settlement pondasi

tangki.

Jenis air yang dapat digunakan untuk hydrostatic test adalah air tawar (air PDAM) maupun

air laut. Baik air tawar maupun air laut akan berisiko menyebabkan korosi pada tangki. Maka

dari itu dibutuhkan adanya suatu metode untuk mencegah terjadinya korosi pada tangki.

III. TUJUAN

Adapun tujuan pembuatan makalah Knowledge Management ini antara lain :

1. Mencari suatu metode untuk mencegah terjadinya korosi pada tangki akibat kegiatan

hydrostatic test

2. Mampu menghasilkan solusi yang dapat menghemat biaya, mutu dan waktu

IV. PEMBAHASAN

Korosi terjadi akibat adanya reaksi reduksi oksidasi yang terjadi antara anode dan

katode. Berikut dibawah ini adalah penjabaran terjadinya reaksi korosi :

Besi akan berperan sebagai anode dan akan mengalami oksidasi sesuai reaksi berikut : Fe(s) Fe2+(aq) + 2e

Elektron yang dibebaskan dalam oksidasi akan bereaksi dengan ion H+ yang berasal dari air serta juga bereaksi dengan oksigen menurut reaksi berikut:

4e- + 4H+(aq) + O2(aq) 2H2O(l)

Ion Fe2+ akan bereaksi dengan ion OH- yang berasal dari air menurut reaksi sebagai berikut : Fe2+(aq) + 2OH-(aq) Fe(OH)2(s)

Fe(OH)2 adalah karat yang berwarna hijau

Ion Fe2+ juga akan bereaksi dengan ion H+ dan oksigen menurut reaksi sebagai berikut : 4Fe2+(aq) + 4H+(aq) + O2(aq) 4Fe3+(aq) + 2H2O(l)

Ion Fe3+ selanjutnya akan bereaksi dengan ion OH- menurut reaksi sebagai berikut : Fe3+(aq) + 3OH-(aq) Fe(OH)3(s)

Fe(OH)3 secara perlahan akan terdehidrasi menjadi Fe2O3.xH2O yang selama ini kita

kenal sebagai karat

Dari penjabaran reaksi di atas dapat diketahui bahwa penyebab utama korosi adalah karena

adanya kontak antara logam, air dan oksigen yang terlarut dalam air. Penggunaan air tawar

(air PDAM) maupun air laut akan memiliki risiko yang sama untuk menimbulkan korosi,

namun memang kandungan garam pada air laut akan mempercepat ionisasi sehingga reaksi-

reaksi yang dijelaskan di atas akan berlangsung lebih cepat.

Berikut di bawah ini adalah tabel kelebihan dan kekurangan antara penggunaan air

tawar (air PDAM) dengan air laut.

Tabel 1. Perbandingan kelebihan dan kekurangan antara air tawar dan air laut

Jenis air Kelebihan Kekurangan

Air tawar (air PDAM)

Kandungan garam sangat rendah

Harga air PDAM per m3 untuk industri cukup tinggi

Debit air PDAM yang rendah sehingga membutuhkan waktu

pengisian yang lama

Hanya bisa melakukan pengisian pada malam hari

karena apabila dilakukan pada

siang hari dapat mengganggu

supply air PDAM ke warga

Membutuhkan suatu aditif untuk mencegah terjadinya

korosi

Air laut

Dapat digunakan secara gratis dan mudah didapat

Debit air lebih tinggi karena menggunakan air laut yang

berasal dari hydrant area 31

sehingga mempercepat

proses pengisian

Pengisian dapat dilakukan siang dan malam tanpa takut

mengganggu supply air ke

warga

Kandungan garam yang tinggi mempercepat laju korosi

Membutuhkan suatu aditif untuk mencegah terjadinya

korosi

Dari tabel perbandingan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa penggunaan air laut

memiliki lebih banyak kelebihan daripada penggunaan air tawar (air PDAM). Maka dari itu,

untuk kegiatan hydrostatic test pada proyek ini akan menggunakan air laut.

Menurut NACE International, suatu organisasi professional yang bergerak di bidang

pengendalian korosi, ada empat cara yang dapat ditempuh untuk mencegah terjadinya korosi,

yaitu :

1. Mengubah potensial logam ke titik dimana korosi terhenti, salah satu metodenya

adalah menggunakan cathodic protection.

2. Menghambat terjadinya korosi elektrokimia dengan meminimalisasi kandungan

oksigen terlarut dalam air, salah satu metodenya adalah menggunakan oxygen

scavenger

3. Dengan menciptakan suatu lapisan pada logam sehingga akan menghambat laju

korosi, salah satu metodenya adalah menggunakan corrosion inhibitor

4. Mengubah pH lingkungan dengan menambahkan zat kimia

Dari keempat metode pencegahan korosi di atas, metode yang dapat diaplikasikan untuk

kegiatan hydrostatic test hanya dua, yaitu menggunakan oxygen scavenger dan corrosion

inhibitor.

Cathodic protection tidak mungkin digunakan dalam kegiatan hydrostatic test karena

dapat mengubah dan mempengaruhi struktur tangki akibat pemasangan cathodic protection

pada tangki, selain itu cathodic protection juga dimaksudkan untuk proteksi terhadap korosi

untuk jangka panjang sehingga sangat tidak ekonomis apabila digunakan hanya untuk

kegiatan hydrostatic test.

Mengubah pH air laut dengan menambahkan zat kimia akan menyebabkan air

buangan setelah kegiatan hydrostatic test tersebut menjadi tidak ramah lingkungan dan

berbahaya bagi biota laut.

Oxygen scavenger adalah suatu zat kimia yang ditambahkan ke dalam air untuk

menurunkan kandungan oksigen yang terlarut dalam air. Dengan menurunnya kandungan

oksigen terlarut dalam air diharapkan dapat mencegah terjadinya korosi. Oxygen scavenger

yang akan digunakan dalam proyek ini adalah natrium bisulfit (NaHSO3). Natrium bisulfit

akan bereaksi dengan oksigen menurut reaksi sebagai berikut :

2 NaHSO3 + O2 2 NaHSO4 Dari studi beberapa literatur diketahui bahwa natrium bisulfit memiliki kemampuan

yang baik sebagai oxygen scavenger dibandingkan beberapa zat kimia lainnya. Berikut di

bawah ini adalah beberapa gambar cuplikan dari beberapa literatur yang menunjukkan bahwa

natrium bisulfit dapat diandalkan sebagai oxygen scavenger agent :

Gambar 1. Perbandingan Kemampuan Beberapa Oxygen Scavenger

Gambar 2. Perbandingan Kemampuan Beberapa Oxygen Scavenger pada 70 F dan pH 11

Gambar 3. Perbandingan Kemampuan Beberapa Oxygen Scavenger pada 70 F dan pH 8,5

Corrosion inhibitor adalah suatu zat yang dapat menghambat laju korosi dengan cara membentuk suatu film pada permukaan metal. Salah satu jenis zat kimia yang baik digunakan

sebagai corrosion inhibitor adalah imidazoline. Imidazoline akan membentuk lapisan film

amine yang terjadi akibat fenomena adsorpsi pada metal dan film tersebut akan mampu

menahan korosi elektrokimia. Selain itu imidazoline juga akan membentuk suatu metal pasif

yang berupa magnetite structure (Fe3O4). Magnetite structure (Fe3O4) tersebut merupakan

suatu struktur yang kuat dan akan melapisi permukaan metal dari reaksi elektrokimia korosi.

Kombinasi penggunaan metode oxygen scavenger dan corrosion inhibitor merupakan

suatu kombinasi yang baik dalam perlindungan metal terhadap karat, bahkan ketika fluida

yang digunakan adalah air laut. Dengan penambahan kedua zat aditif tersebut, kandungan

garam dalam air laut tidak akan berpengaruh terhadap laju korosi karena kadar oksigen yang

terlarut dalam air laut akan diturunkan hingga serendah mungkin serta besi yang dalam reaksi

elektrokimia berperan sebagai anode akan dilindungi oleh film amine dan magnetite structure

(Fe3O4) sehingga tidak akan terjadi oksidasi.

Menurut studi literatur, penggunaan natrium bisulfit sebagai oxygen scavenger

maupun imidazoline sebagai corrosion inhibitor terbukti aman bagi lingkungan. Kedua bahan

tersebut di atas juga bukan merupakan zat yang bersifat karsinogen (dapat menyebabkan

penyakit kanker). Meskipun demikian, penggunaaan natrium bisulfit sebagai oxygen

scavenger maupun imidazoline sebagai corrosion inhibitor harus dilakukan oleh pihak yang

berwenang dan berkompeten agar hasil yang diharapkan dapat tercapai dengan maksimal

serta proses pembuangan zat aditif tersebut ke lingkungan harus dilakukan oleh pihak yang

berkompeten dan disaksikan juga oleh LSM lingkungan.

V. METODE KERJA

Air laut yang akan digunakan dalam kegiatan hydrostatic test adalah air laut yang

berasal dari line hydrant di area 31 Pertamina RU IV Cilacap. Natrium bisulfit dan

imidazoline akan ditempatkan dalam tangki penampung. Kemudian dari tangki penampung,

natrium bisulfit dan imidazoline akan diinjeksikan ke line hydrant area 31 dengan

menggunakan dosing pump. Air laut yang sudah ditambahkan kedua zat aditif tersebut

kemudian dialirkan ke dalam tangki. Secara berkala, air laut yang telah diisikan ke dalam

tangki akan diambil sampel untuk dilakukan pengujian terhadap kadar oksigen terlarut dalam

air laut. Apabila kadar oksigen diketahui masih cukup tinggi, maka dosis penggunaan oxygen

scavenger akan ditingkatkan. PFD proses injeksi oxygen scavenger maupun corrosion

inhibitor terlampir pada halaman selanjutnya.

Gambar 4. PFD Injeksi Oxygen Scavenger dan Corrosion Inhibitor

VI. KESIMPULAN

1. Ada dua metode yang dapat digunakan untuk pencegahan korosi pada kegiatan

hydrostatic test pada Proyek Restorasi Tanki Unit 31 Pertamina RU IV Cilacap, yaitu

dengan menggunakan oxygen scavenger dan penggunaan corrosion inhibitor

2. Penyebab utama terjadinya korosi adalah adanya air dan oksigen yang bereaksi

dengan besi

3. Oxygen scavenger akan menurunkan kadar oksigen dalam air, dimana oksigen

merupakan salah satu penyebab utama terjadinya korosi

4. Corrosion inhibitor akan membentuk suatu film amine dan magnetite structure pada

metal dan akan melindungi metal terhadap oksidasi

5. Air yang akan digunakan dalam kegiatan hydrostatic test pada Proyek Restorasi Tanki

Unit 31 Pertamina RU IV Cilacap adalah air laut yang berasal dari line hydrant area

31. Penggunaan air laut dipertimbangkan karena dapat menghemat biaya karena gratis

serta memiliki debit yang kencang serta dapat digunakan siang dan malam sehingga

dapat menghemat waktu pengisian. Selain itu penggunaan air laut tidak akan

mengganggu supply air ke warga sekitar.

6. Penggunaan air tawar (air PDAM) sangat tidak ekonomis karena biaya per m3 untuk

industry cukup tinggi. Debit air PDAM relatif kecil dan hanya dapat digunakan ketika

malam hari agar tidak mengganggu supply air ke warga. Selain itu penggunaan zat

aditif untuk pencegahan korosi juga tetap diperlukan meskpun menggunakan air tawar

karena penyebab utama korosi bukanlah kandungan garam, melainkan adanya air dan

oksigen yang bereaksi dengan besi

VII. PENUTUP

Konsep yang disajikan dalam makalah Knowledge Management ini berawal dari

pemikiran yang sangat sederhana dan hasilnya juga masih jauh dari kesempurnaan. Namun

demikian, kami berharap bahwa apa yang kami sampaikan dalam makalah ini dapat

memberikan suatu nilai tambah di dalam Proyek Restorasi Tanki Unit 31 Pertamina RU IV

Cilacap, dapat menjadi inspirasi bagi rekan-rekan di proyek WIKA yang lain serta dapat

mengimplementasikan nilai-nilai WIKA, terutama nilai Inovasi di dalam setiap penyelesaian

tugas.