Categories
Articles

Perlindungan galvanis tak disengaja dan akibat kerugiannya

Salah satu artikel dalam majalah Materials Performance edisi bulan April 1999 berjudul: “Galvanic Corrosion Remedy Works – But Only if Personnel Know Its Intents“.1 Mungkin artikel tersebut sudah lama, tetapi tampaknya masih relevan untuk dibicarakan. Dalam artikel tersebut diuraikan permasalahan dimana korosi paduan aluminium 6061-T6 (UNS A 96061) dipercepat ketika paduan secara tidak sengaja terhubung dengan baja anti karat (stainless steel; SS) tipe 316L (UNS 31603), yang keduanya terendam dalam air laut. Aluminium terkorosi ketika ia melindungi SS, menyebabkan persoalan pada aluminium. Meskipun demikian, korosi galvanis tak disengaja tidak selalu merugikan. Ia dapat menguntungkan logam yang dilindungi dengan mengizinkan logam tersebut berkinerja lebih baik. Idealnya, sumbangan perlindungan galvanis dikenali dan kehilangan dari bagian anodik dari struktur dapat diterima. Kegagalan dalam mengenali perlindungan galvanis tak disengaja dapat menyebabkan persoalan ketika perlindungan tersebut tanpa diketahui diambil.

Artikel di atas diulas lebih lanjut oleh Thornley dalam majalah yang sama edisi bulan September 2001.2 Dalam ulasannya, Thornley mencontohkan peristiwa yang terjadi dalam proses penambangan dan pemisahan potash (KCl). Dalam proses tersebut, larutan pekat sodium khlorida (NaCl) atau KCl sering perlu dipanaskan menggunakan kukus (steam) dalam koil. Gambar 1 adalah sketsa pemanas pada salah satu tambang, menggunakan dua koil, satu di dalam yang lain. Hanya pipa yang secara sengaja dicelupkan dalam brine (larutan garam). Akan tetapi, brine memercik ke atas, ke header, dan header dengan cepat terlapisi dengan lapisan tebal kristal garam lembab. Jadi, keduanya pipa dan header menjadi “tercelup” dalam elektrolit kontinyu yang konduktivitasnya tinggi. Paduan perunggu aluminium sering dipakai untuk menangani brine ini.

Gambar 1. Cairan yang sedang dipanaskan dalam tangki adalah larutan NaCl/KCl pekat. Tangki dibangun dari SS 316. Selama periode yang dibahas dalam artikel ini, header dan pipa perunggu aluminium asli secara bertahap diganti dengan header dan pipa duplex SS.2

Pada tambang yang menjadi pertanyaan, header dan pipa pemanas dibuat dari paduan perunggu aluminium sedangkan tangki dibangun dari SS tipe 316 (UNS S31600). Pipa perunggu aluminium (UNS C614000) umumnya (meskipun tidak selalu) memuaskan, tetapi header perunggu aluminium (UNS C95200) keduanya retak dan terkorosi (Gambar 2). Ketika gagal, header C95200 ini diganti dengan yang terbuat dari duplex SS (UNS S31803). Ini menciptakan sistem perpipaan kukus campuran dengan header SS dan pipa perunggu aluminium. Header duplex SS berkinerja memuaskan sama seperti kinerja tipe 316.

Gambar 2. Header pertama kali diganti. Header diganti karena terkorosi dan retak pada beberapa sambungan las. Panah menunjuk ke salah satu retakan.2

Pada saat itu tidak diketahui bahwa perunggu aluminium adalah anodik terhadap SS. Dari sini, perunggu aluminium secara katodik melindungi header duplex SS. Akan tetapi, nisbah luas anoda terhadap katoda sedikit berubah dengan menambahkan header duplex SS ke sistem, dan peningkatan kehilangan logam dari perunggu terlalu kecil untuk dikenali. Juga, dalam elektrolit yang sangat konduktif, kehilangan logam dari perunggu tidak terlokalisir di dekat SS. Serangan cukup umum, menyebabkan korosi tambahan terhadap perunggu aluminium bahkan lebih tidak tampak.

Karena header 2205 duplex SS bekerja dengan baik, lebih banyak duplex SS yang kemudian dipakai untuk menggantikan koil pemanas yang dari perunggu yang memberikan nisbah luas anoda terhadap katoda < 1:1. Koil perunggu yang tersisa hilang dengan cepat karena sekarang melindungi luas permukaan SS yang relatif besar. Ketika panjang pipa perunggu terakhir gagal, mereka diganti dengan lebih banyak 2205 duplex SS, yang menghasilkan sistem SS total. Ini merupakan keputusan pabrik dengan alasan sempurna: komponen SS tidak memberikan indikasi bahwa mereka mungkin terkorosi dalam lingkungan ini. Akan tetapi, perpipaan 2205 duplex SS – sekarang mencabut perlindungan katodiknya – gagal oleh celah sempit dalam (pitting) dan lubang-lubang hanya dalam beberapa bulan.

Pitting dalam SS dihentikan dengan memperbarui perlindungan katodik yang telah ada dalam sistem campuran SS-perunggu. Akan tetapi, bahan anodik yang dipakai kali ini adalah baja karbon (carbon steel; CS). CS banyak dipakai karena sudah tersedia dalam lokasi tambang dan memberikan perlindungan yang dapat dipasang dalam beberapa jam. Kepingan CS tersuspensi dalam bak brine dan terhubung dengan perpipaan SS. Ini mencegah lebih lanjut korosi perpipaan 2205 duplex SS sampai sistem perlindungan katodik yang sesuai dapat dipasang beberapa bulan kemudian.

Kesimpulan

Ini dan kasus sejenis mendemonstrasikan beberapa hal. Pertama, sistem logam campuran yang tercelup dalam elektrolit kontinyu harus dianalisa dengan cermat sebelum melakukan penggantian bahan. Kedua, dalam beberapa situasi, CS dapat menjadi anoda yang berguna – dan tersedia dengan segera – untuk melindungi SS (paling tidak pada elektrolit hambatan rendah). Ketiga, ketika salah satu logam diganti sebagian dengan logam lain, kinerja yang baik dari paduan baru mungkin menunjukkan bahwa ia memiliki sifat bawaan tahan terhadap lingkungan. Ini mungkin juga berarti bahwa paduan baru secara sederhana katodik terhadap yang lama dan dilindungi secara katodik oleh bahan lama sepanjang sebagian dari bahan lama tetap tercelup dalam lingkungan mutualnya.

Pustaka

  1. S. Dexter. “Phorgotten Phenomena: Galvanic Corrosion Remedy Works-But Only if Personnel Know Its Intent,: MP 38, 4 (1999), p. 78.
  2. C. Thornley, “Phorgotten Phenomena: Galvanic Corrosion Remedy Works-But Only if Personnel Know Its Intent,: MP 40, 9 (2001), p. 56.

(Heru Setyawan)

By Elkimkor

We belongs to the Dept. of Chemical Engineering, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. We aim to advance chemical engineering education through research on processing natural resources by addressing issues on energy, biomedical, and environmental.

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 )

Google photo

You are commenting using your Google 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 )

Connecting to %s