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.