## Jurnal Analisa Sistem Proteksi Katodik Anoda Korban Pada Jaringan Pipa Onshore Stasiun Penerima Gas Pagardewa
DEDI SAPUTRA SIRAIT 1 1 , I GUSTI AYU ARWATI, DRA, MT 2 2
Program Studi Teknik Mesin (Universitas Mercu Buana Jakarta) Email: dedisiraitsaputra@gmail.com , arwatiayu@yahoo.com ,

## ABSTRAK
PT Perusahaan Gas Negara Tbk adalah perusahaan yang  bergerak  dalam  bidang  transportasi  dan distribusi  gas  bumi,  penggunaan  jaringan  pipa merupakan  salah  satu  elemen  yang  memegang peranan  penting  sebagai  rantai  produksi.  Stasiun Penerima  Gas  Pagardewa  merupakan  salah  satu stasiun  yang  mendistribusikan  gas  bumi  ke  PLN melalui jaringan pipa onshore sepanjang 4875 m.
Sebagai  perlindungan  pipa  onshore  terhadap serangan korosi untuk itu perlu dibuat perancangan proteksi  katodik  anoda  korban  dengan  tujuan mengetahui  berapa  kebutuhan  anoda  korban  yang diperlukan  dalam  melindungi  pipa  dari  serangan korosi dalam waktu 20 tahun dan dapat mendesain sistem  proteksi  katodik  pada  pipa  sepanjang  4875 m.
Proses  perancangan  sistem  proteksi  mengacu pada  NACE  standard  RP169-2002  “Control  Of External Corrosion For Underground or submerged Metallic  Piping  System”.  Langkah  yang  paling pertama adalah mengukur resistivitas tanah dengan metode Wenner kemudian dilanjutkan perancangan sesuai dengan ketentuan NACE standard, melakukan Survey Potensial Pipa dan pH Tanah.
Hasil  yang  didapat  dalam  perancangan katodik  proteksi  anoda  korban  untuk  panjang  pipa 4875  m  adalah  Nilai  resistivitas  tanah  terukur sebesar  2160.32  Ohm.cm,  anoda  yang  dipakai untuk  Pipa  API  5L  Grade  B,  NPS  12"  Sch.80, SMLS adalah Magnesium, Anoda yang dibutuhkan 41 buah (@ 14.5 kg) untuk usia proteksi 19,8 tahun (waktu  desain  pipa  20  tahun)  dengan  penurunan potensial  dari  -121  mV  menjadi  -902  mV,  dan pemasangan anoda dilakukan secara horizontal.

## ABSTRACT
PT  Perusahaan  Gas  Negara  Tbk  is  a  company engaged  in  the  transportation  and  distribution  of natural gas, the use of pipelines is one element that plays  an  important  role  as  a  production  chain. Pagardewa  Gas  Receiving  Station  is  one  of  the stations that distributes natural gas to PLN through a 4875 m long onshore pipeline network.
As  for  onshore  pipe  protection  against corrosion  attacks,  it  is  necessary  to  design  a sacrificial  anode  protection  cathodic  in  order  to find  out  what  the  sacrificial  anode  needs  are needed  to  protect  the  pipe  from  corrosion  attacks within  20  years  and  can  design  a  cathodic protection system on a 4875 m pipe.
The protection system design process refers to the  NACE  standard  RP169-2002  "Control  of External Corrosion For Underground or Submerged  Metallic  Piping  System".  The  first  step is  to  measure  the  soil  resistivity  by  the  Wenner method then  proceed  to  design in  accordance  with the provisions of the NACE standard, conducting a Potential Pipe Survey and Soil pH.
The  results  obtained  in  the  design  of  sacrificial anode  protection  cathodic  for  4875  m  pipe  length are  measured  soil  resistivity  values  of  2160.32 Ohm.cm,  the  anodes  used  for  API  5L  Grade  B Pipes,  NPS  12  "Sch.80,  SMLS  are  Magnesium, Anodes needed 41 fruit (@ 14.5 kg) for a protection age of 19.8 years (20-year pipe design time) with a potential  decrease  from  -121  mV  to  -902  mV,  and anode installation is carried out horizontally.

## Dedi Saputra Sirait

## 1. PENDAHULUAN
Pipa  adalah  struktur  rekayasa  yang  banyak digunakan  untuk  pengumpulan,  pengangkutan,  dan distribusi  cairan  di  berbagai  daerah  dari  daerah pedesaan  dan  perkotaan  ke  daerah  laut.  Sebagian besar  waktu,  pipa  ditempatkan  di  bawah  tanah, dibebankan  oleh  berat  tanah  dan  beban  lalu  lintas. Terbukti,  pipa  bawah  tanah  diperlukan  untuk menahan  pengaruh  beban eksternal (tanah  dan  lalu lintas),  tekanan  fluida  internal,  serta  beban lingkungan.  Pipa-pipa  yang  terkubur  terpengaruh pada  muatan  kimia  dan  mekanik  di  lingkungan layanannya  dan  tekanan-tekanan  ini  menyebabkan kegagalan  yang  mahal  untuk  diperbaiki.  Dalam banyak  kasus  pipa  bawah  tanah  diperlukan  untuk menahan bahaya lingkungan tertentu. Korosi bahan pipa  adalah  bentuk  yang  paling  umum  dari kerusakan  pipa  dan  harus  dipertimbangkan  baik dalam  analisis  kekuatan  dan  servis  dari  pipa  yang ditanam (Mahmoodian, 2018) . Pipa baja berkekuatan  tinggi  yang  beroperasi  di  daerah Arktik dan sub-Arktik mengalami kondisi stres dan regangan yang kompleks. Selain tegangan melingkar  yang  dihasilkan  dari  tekanan  operasi internal,  gerakan  tanah  dapat  menghasilkan  strain longitudinal  yang  signifikan  pada  pipa.  Telah ditetapkan  bahwa  tegangan  dan  regangan  yang diterapkan  mampu  meningkatkan  korosi,  jika terjadi, pada baja (Xu & Cheng, 2017) .
Perlindungan katodik (CP) memiliki cerita panjang. Penyebutan tidak langsung pertama terjadi beberapa tahun setelah penemuan oleh Ales-sandro Volta,  Dalam  sebuah  makalah  untuk  para  editor majalah  Swiss,  “Bibliothècque  Britannique”  1802, ia  menulis  bahwa  “Oksidasi  menurun  jika  arus mengalir  dari  larutan  ke  logam  bahkan  ke  titik kepunahan  di  mana  hidrogen  berevolusi”,  yang merupakan  deskripsi dari efek  CP.  Beberapa  tahun kemudian,  Humphrey  Davy  pada  tahun  1806 menyebutkan  efek  yang  sama  seperti  yang dilakukan  oleh  Volta,  dan  tentu  saja  pada  tahun 1824  menjelaskan  penerapannya  pada  lambung kapal-kapal  Angkatan  Laut.  Pengalaman  itu dianggap  tidak  baik  sehingga  tetap  tidak  aktif selama satu abad; setelah Perang Dunia  II, aplikasi CP  mulai  dan  menyebar  luas  di  industri.  Terlepas dari  pengalaman  Davy,  CP  telah  membuktikan dalam  70  tahun  terakhir  bahwa  ia  bekerja  dalam berbagai  aplikasi,  dari  tanah  dan  air  laut,  hingga beton,  baik  logam  aktif  maupun  pasif (Lazzari, 2017) .  Korosi  tidak  hanya  masalah  rekayasa  tetapi
juga masalah ekonomi. Sebuah studi  yang didukung oleh NACE International  memperkirakan
biaya korosi global mencapai US $ 2,5 triliun pada tahun 2013, yang setara dengan 3,4% dari Produk Domestik Bruto (PDB) global, Korosi dapat menjadi penyebab pemburukan yang membatasi hidup oleh korosi umum, pitting, dan retakan yang dibantu lingkungan untuk peralatan pabrik yang pada gilirannya dapat menyebabkan hilangnya penahanan cairan hidrokarbon dan cairan proses lainnya Namun, beberapa studi, seperti ASM, Kruger dan NACE menyimpulkan bahwa antara 15 dan 35% dari hilangnya korosi dapat diselamatkan oleh penerapan teknologi yang ada untuk mencegah dan mengendalikan korosi (Shekari, Khan, & Ahmed, 2017) . Industri minyak dan gas adalah sumber energi utama yang menghadapi korosi sejak awal. Industri energi mengambil bagian terbesar dari total pengeluaran masalah yang  terkait dengan korosi di Amerika Serikat — biaya tahunan sebesar $ 1,372 miliar. Dari jumlah total, industri ini menghabiskan $ 589 juta dalam pipa permukaan dan biaya pabrik, $ 463 juta per tahun dalam tabung downhole, dan $ 320 juta dalam segala  hal yang berkaitan dengan korosi (Association, 2005) . Sekitar 40% dari semua kecelakaan besar terjadi selama  transportasi. Risiko yang terkait dengan kegiatan ini dapat diperkirakan sepanjang rute transportasi (Casal, 2018) .
Ini adalah masalah ekonomi yang memengaruhi kestabilan industri dan membahayakan kehidupan
sesama  karyawan. Dari jumlah total, industri minyak dan gas mengambil lebih dari setengah  yang  terkait dengan proses
petrochemical processes
dan refining (Makhlouf, Herrera, & Muñoz, 2018) . PT Perusahaan Gas Negara (Persero) Tbk adalah salah satu perusahaan yang bergerak dalam bidang transportasi dan distribusi gas bumi di dunia, stasiun Penerima Gas Pagardewa merupakan salah satu yang berperan mendistribusikan gas ke power plan milik PLN Talang Duku di Sumatera Selatan dengan menggunakan jaringan pipa sepanjang 4875 meter yang tertanam di dalam tanah sehingga perlu didesain suatu system proteksi katodik untuk melindungi dari serangan korosi. Dalam melakukan desain ini penulis akan mendesain system proteksi katodik yang menggunakan anoda  tumbal (S acrificial Anode Cathodic Protection ) sehingga didapat analisa untuk diaplikasikan penggunaanya dilapangan.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1   Diagram Alir Penelitian
Dalam  menyelesaikan  bab  ini  penulis  melakukan diskusi  maupun  wawancara  serta  survey  di lapangan.  Dari  hasil  diskusi  dan  survey  tersebut merupakan  data  awal  atau  inputan  sehingga menghasilkan  satu  kesimpulan  permasalahan  yang akan  menjadi  bahan  evalusi  serta  pengembangan dari tugas akhir yang dibuat
terukurnya arus dan tegangan akan didapat nilai R dengan menggunakan hukum Ohm.
Untuk  melakukan  pengukuran  resistivitas tanah digunakan peralatan sebagai berikut :
 Soil Resistan Meter
Gambar 2.2 Alat Ukur Resistan Tanah
 Kabel Tembaga
Gambar 2.3 Kabel Untuk Memberikan Arus dan Tegangan
 Empat Pin

## Gambar 2.1 Diagram Alir

## 2.2. Survey Resistivitas Tanah
Secara sederhana metode pengukuran ini dilakukan dengan  menggunakan  empat  elektroda  yang ditancap  dengan  jarak  antar  elektroda  yang  sama. Kemudian  dilakukan  pengukuran  dengan  alat  ukur tahanan  tanah  yang  akan  menginjeksi  arus  bolak  – balik ke tanah.
Hasil  pengukuran  secara  horizontal  dapat merepresentasikan secara vertical, karena sifat dari elektroda  yang  akan  mendispersikan  arus  secara radial  atau  membentuk  bola.  Alat  ukur  arus  dan tegangan berada dalam satu alat ukur. Dengan
Gambar 2.4 Empat buah pin untuk ditancapkan ke tanah
Berikut  adalah  skema  pemasangan  alat  ukur tahanan  tanah  dengan  metode Four  Wenner Electrode :

## Gambar 2.5 Pengukuran tahanan tanah dengan
Four Wenner Electrod (Sumber: Adi. 2008. Cathodic Protection Level 1.
PGN Internal Document) C1 P1
P2

## Dedi Saputra Sirait
Adapun prosedur pengukurannya sebagai berikut :
- Memasukkan  empat  pin  baja  ke  dalam  tanah pada  jarak  yang  tetap  dalam  satu  garis  lurus. Selanjutnya  hubungkan  masing-masing  pin pada instrumen pengukur.
- Jarak  antar  pin  dapat  ditentukan  menggunakan meteran.  Jarak  ini  mewakili  pengukuran tahanan  jenis  dari  kedalaman  elektrolit  dengan variasi 0.8; 1.6; 2.4 dan 3.2 meter
- Dua  pin  terluar  (C1  dan  C2)  merupakan elektroda  arus,  sedang  dua  pin  pada  bagian dalam  (P1  dan  P2)  merupakan  elektrode potensial  yang  mengukur  penurunan  potensial karena  adanya  hambatan  dari  elektrolit  (tanah) ketika arus dilewatkan diantara pin-pin terluar.
- Mengukur nilai hambatan secara langsung pada 4ystem4ent  dan  menghitung  nilai  tahanan jenisnya sesuai persamaan berikut:
 Multimeter
Gambar 2.7 Multimeter
 pH Meter
(1)
dimana : ρ = tahanan jenis tanah (Ohm-cm) a = jarak antar pin (cm) R = hambatan yang terukur (Ohm) Π= 3.14

## 2.3. Survey Potensial Pipa dan pH Tanah
Secara sederhana pengukuran ini dilakukan dengan mudah, untuk potensial pipa bisa dilakukan dengan menggunakan  elektroda  (Halfcell  Corrosion  Test) Cu/CuSO4,(CSE)  dan  alat  ukur  multimeter. Sedangkan untuk pengukuran pH tanah menggunakan pH Meter.
Hasil dari pada pengukuran potensial pipa dan pH  tanah  dapat  dianalisa  menggunakan  Grafik Pourbaix untuk mengetahui tanah tersebut berada di daerah imun ataupun korosi, sehingga  bisa menentukan  apakah  perlu  dilakukan  instalasi proteksi katodik anoda korban atau tidak.
Gambar 2.8 pH Meter

## 3. ANALISA

## 3.1. Pendahuluan
Analisa Sistem Proteksi Katodik Anoda dilakukan pada Jaringan Pipa Onshore Korban Stasiun Untuk melakukan pengukuran tersebut digunakan peralatan sebagai berikut :
 Elektroda Reference (Halfcell Corrosion Test)
Cu/CuSO4,(CSE)
Gambar 2.6 Elektroda Reference
ρ = 2. Π. A. R.
Penerima Gas Desa Pagardewa, Kecamatan Lubai, Kabupaten  Muara  Enim,  Provinsi  Sumatera Selatan.
Untuk hasil dari pengukuran pada analisa ini berguna  untuk  mengetahui  pemasangan  katodik anoda  korban  yang  optimal.  Analisa  dan kesimpulan setiap data juga akan ditulis sehingga memperjelas hipotesa.
Ditemukan  terjadi  korosi  Jaringan  Pipa Onshore  Stasiun  Penerima  Gas  Desa  Pagardewa sehingga  diperlukan  analisa  dan  tindakan  untuk mengatasi korosi terhadap pipa tersebut agar pipa
tidak  lagi  terkorosi  dan  umur  pipa  terproteksi  dan korosi  sesuai  tujuan  yang  dikehendaki.  Untuk dokumetasi pipa dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Dokumentasi Pipa terkorosi Dokumentasi Keterangan Kondisi pipa sebelum dilakukan instalasi proteksi katodik

## 3.2. Tujuan Analisa
Adapun tujuan dari analisa Sistem Proteksi Katodik Anoda Korban ini adalah sebagai berikut :
 Untuk  mengetahui  berapa  kebutuhan  anoda korban  yang  diperlukan  untuk  melindungi pipa  dari  serangan  korosi  dalam  waktu  dua puluh tahun.
 Dapat mendesain sistem proteksi katodik pada pipa sepanjang 4875 m.
3.3. Data Struktur Yang Diproteksi
 Material Pipa : Baja karbon rendah
 Pipe specification : API 5L Grade B, NPS 12" Sch.80, SMLS
 Panjang pipa baja API 5L Grade B, NPS 12" Sch.80, SMLS : 4875 m
3.4. Data Lapis Lindung
 Material  lapis  lindung  :  Three  Layer Polyethylene (3LPE)

## 3.5. Data  Pengukuran  Lapangan  Sebelum Diproteksi
Pengukuran  kondisi  pipa  dilapangan  sebelum pemasangan  proteksi  katodik  anoda  korban merupakan  langkah  awal  yang  tepat  untuk dilakukan, pengukuran tersebut meliputi Pemeriksaan  Tahanan  (Resistivitas)  berdasarkan Peabody, A.W. 2011. Control Of Pipeline Corotion 2 nd Edition.  Ronald  L.  Bianchetti.  Houston,  TX  : NACE International dan Pengukuran Potensial Pipa terhadap pH Tanah berdasarkan Dr. Marcel Purbaix

## 3.5.1. Pemeriksaan Resistivitas Tanah
Proses  pengukuran  mensyaratkan  lokasi  survei berupa  tanah  datar  yang  cukup  lapang.  Pada  tiap lokasi  dilakukan  empat  kali  pengukuran  dengan variasi  jarak  antar  pin  0.8  meter  ;  1.6  meter,  2.4 meter  dan  3.2.  meter,  Jarak  ini  mewakili pengukuran tahanan jenis dari kedalaman elektrolit berdasarkan  Peabody,  A.W.  2011.  Control  Of Pipeline Corotion 2 nd Edition. Ronald L. Bianchetti. Houston,  TX  :  NACE  International.  Grafik  dari hasil dari pengukuran dapat dilihat pada gambar 3.1
Gambar 3.1. Grafik Pengukuran Resistivitas Tanah
Dari  grafik  diatas  didapat  hasil  pengukuran resivitas tanah yang bervariasi yaitu :
1. untuk kurva berwarna biru dengan kedalaman 80 cm didapatkan hasil resistivity  tanahnya  sepnjang  jalur  pipa paling rendah 2160.32 ohm.cm
2. untuk  kurva  berwarna  merah  dengan kedalaman  160  cm  didapatkan  hasil resistivity  tanahnya  sepnjang  jalur  pipa paling rendah 4823.04 ohm.cm
3. untuk  kurva  berwarna  hijau  dengan kedalaman  240  cm  didapatkan  hasil resistivity  tanahnya  sepnjang  jalur  pipa paling rendah 4220.16 ohm.cm
4. untuk  kurva  berwarna  kuning  dengan kedalaman  320  cm  didapatkan  hasil resistivity  tanahnya  sepnjang  jalur  pipa paling rendah 4220.16 ohm.cm
Diambil yang paling rendah nilai resivitas tanahnya karena  sesuai  dengan  kriteria  korosifitas  tanah, semakin  rendah  tahanan  maka  semakin  korosif lingkungannya  berdasarkan  Peabody,  A.W.  2011. Control Of Pipeline Corotion 2 nd Edition. Ronald L. Bianchetti.  Houston,  TX  :  NACE  International. Dari data diatas resivitas tanah yang diambil adalah yang paling kecil yaitu 2160.32 ohm.cm
Dokumentasi  sebelum terpasangnya  proteksi katodik terbaca = -121
mV Dokumentasi pengukuran pH Tanah sebelum proteksi terbaca
= 5

## Dedi Saputra Sirait

## 3.5.2. Pemeriksaan Pontensial Pipa dan pH Tanah
Proses  survey  pengukuran  antara  potensial  dan  pH dilakukan  pada  tanah  sepanjang  pipa  yang  akan ditanam  dengan  panjang  4875  meter  dan    diukur tiap  500  meter.  Pengetahuan  tentang  potensial material  memiliki  peranan  yang  penting  dalam menentukan  kriteria  proteksi.  Dan  penentuan potensial tersebut melibatkan elektroda referensi. Berdasarkan  standard  NACE,  yang  dimaksud dengan elektroda referensi adalah:
“An electrode whose open-circuit potential is constant under similar conditions of measurement, which is used for measuring the relative potential of other electrodes” Cu/CuSO4 umum digunakan untuk di tanah, beberapa menggunakannya di laut. CSE yang lebih banyak  digunakan  karena  memiliki  karakteristik sangat stabil (SHE –  Standard  Hydrogen Electrode). Jadi elektroda referensi adalah elektroda yang  memiliki  potensial  saat  rangkaian  terbuka (potensial material itu sendiri) yang stabil, sehingga digunakan untuk mengukur potensial relative antara elektroda lain terhadap referensi tersebut
Gambar 3.2. Potensial elektroda referensi terhadap SHE Pada  bab  sebelumnya  telah  disampaikan  untuk melakukan pengukuran potensial pipa dan pH tanah menggunakan  alat  ukur  multimeter  dan  pH  meter. Hasil  dari  pengukuran  dapat  dilahat  pada  tabel  3.2 berikut ini :
Tabel 3.2 Dokumentasi pengukuran sebelum terpasang proteksi katodik
Hasil dari pengukuran pH tanah dan pipa yang terkorosi dapat dilihat pada tabel 3.3 dibawah ini :
Tabel 3.3 Pengukuran Potensial Pipa dan pH Tanah sebelum terpasang Terproteksi
Sebelum
Pipa Nilai Pengukuran pH Tanah Jarak Rentan g (m) Nilai Potensial
Terukur (mV) Nilai Electroda
(Cu/CuSO4,(C SE) reference SHE
(mV)
Nilai Potensial Perhitungan (mV) 0 -70,9 330,0 259,1 5 500 -121,6 330,0 208,4 5 1000 -120,0 330,0 210,0 5 1500 -37,3 330,0 292,7 5,5 2000 -18,8 330,0 311,2 7 2500 -24,7 330,0 305,3 7 3000 -27,4 330,0 302,6 6 3500 -12,8 330,0 317,2 6 4000 -14,9 330,0 315,1 6 4500 -14,9 330,0 315,1 5
Dilakukan pengukuran pH tanah dan Potensial pipa  yang  terkorosi  untuk  mengetahui  apakah  pipa dalam kondisi terproteksi atau dalam kondisi korosi sesuai diagram poubaix. Untuk grafik purbaix nilai pH  tanah  dan  Potensial  pipa  dapat  kita  lihat  pada gambar 3.3 dibawah ini.
Gambar 3.3 Grafik Pourbaix hasil pengukuran sebelum terpasang Proteksi Katodik
Dari  hasil  pengukuran  pH  tanah  dan Potensial  pipa  yang  terkorosi  sebelum  terproteksi dapat  terlihat  pada  gambar  3.3  grafik  pourbaix, diketahui  bahwa  sebelum  terproteksi  pipa  masuk daerah terkorosi
140 0 120 0 100 0 800 Fe ++ Sebelu m Passivi ty 600 200 Corrosi on Fe2O 3 0 -200 -400 Fe3O4 -600 -800 - 1000 - 1200 Immunit y HFeO 2 - 1400 - 1600 -1            0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  15 pH P o te n ti a l (mV , E H)
I d = I coating . coating breakdown  (4)

## 3.6. Perhitungan Analisa
Pada  landasan  teori  bab  sebelumnya  telah  dibahas tahapan  perhitungan  yang  harus  dilakukan  untuk aplikasi sistem proteksi katodik anoda korban pada pipa.  Berikut  adalah  tahapan  perhitungan  yang harus  dilakukan  untuk  aplikasi  sistem  proteksi katodik  anoda  korban  pada  pipa,  adalah  sebagai berikut :

## 3.6.1. Data Anoda Korban
Anoda  Korban  menggunakan  Magnesium  dengan diselimuti  backfill  untuk  tujuan  agar  kinerja  anoda lebih  baik  dan  terkorosi  secaramerata. Backfill untuk  anoda  terumpan  terdiri  dari  campuran gipsum, bentonit dan natriumsulfat dengan komposisi 75% gypsum , 20% bentonit (lempung), 5% natrium sulfat
- Berat anoda yang dipilih adalah 14, 5 Kg Type 32D5
- Length of prepacked magnesium anode 32lbs (m) : 0.9 m
- Diameter of prepacked magnesium anode 32lbs (m) : 0.195 m

## 3.6.2. Menentukan Luas Permukaan Struktur Pipa Yang Akan Diproteksi
Diameter pipa adalah 12 "

## (2)
D = 12 “ = 0, 0254 x 12 = 0,32385 m L = 4875 m
Luas permukaan struktur yang diproteksi adalah :
S A = 3,14 x 0,3 2385m x 4875 m =  4957,33 m
3.6.3. Menentukan Kebutuhan Arus Proteksi
I d = 20 mA/m 2 x 3 %
I d = 0,6 mA/m 2

## 3.6.4. Menentukan Kebutuhan Arus Proteksi
Total
(5)
I Reg =  0,6  mA/m 2 x  4957,33  m 2 =  2974,39 mA = 2,97 A
Dari  perhitungan  diatas  didapat  bahwa  untuk desain  kebutuhan  arus  proteksi  akan  kecil  pada awal namun pada masa pertengahan dan akhir arus proteksi  akan  sangat  bervariasi  terhadap  waktu, semakin lama semakin menigkat. Hal ini menandakan coating mulai mengalami kemunduran fungsinya

## 3.6.5 Menentukan Kebutuhan Total Anoda

## (6)
W = (2,97 A x 20 x 8760) / (1100 Ah/Kg. year x 0,8) W = 591,3  Kg
Total  berat  anoda  yang  dibutuhkan  selama waktu  desain  adalah  975,54  Kg.  kebutuhan  berat anoda  sangat  tergantung  dari  luas  struktur  yang diproteksi, semakin besar struktur maka anoda yang terpakai akan semakin besar pula.

## 3.6.6. Menentukan Jumlah Anoda
(7)
N = 591,3/14.5 = 40,78 ~ 41 buah Jumlah anoda utuk memproteksi pipa selama umur desain  adalah  68  buah  anoda  Magnesium.  Untuk keperluan kontruksi, standar mensyaratkan spare 25 –  50%  dari  jumlah  perhitungan  anoda    untuk kondisi  jika  terdapat  river  crossing  atau  road crossing.
3.6.7. Menentukan Lokasi Pemasangan Anoda
Jarak  antara  anoda  =  4875  /  41  =  118,9  ~    119 meter
Lokasi  pemasangan  anoda  atau  spasi  anoda, diasumsikan  pada  saat  awal  dengan  distribusi normal.  Namun  pada  prakteknya  hasil  perhitungan akan sangat ditentukan oleh kondisi di lapangan.

## 3.6.8. Menghitung Tahanan Anoda
Tahanan  anoda  ditentukan  oleh  beberapa  faktor, yaitu  dimensi  anoda,  tahanan  tanah  dan  posisi instalasi.  Anoda  yang  dipasang  secara  vertikal  dan horizontal akan memiliki tahanan yang berbeda I Reg = I d . S a S A = πDL N = W/W anoda W = (I Req . t . 8760)/(η.u)
I v = (E anode -E proteksi )/R v

## Dedi Saputra Sirait
= (2160.32/90.π.2.)[ln(4.90/19.5) -1 ] = 7.32 Ohm
(9) = (2160.32/90.π.2)[ln(8.0/19.5)-1] = 5.3 . (2.2) = 9.97 Ohm (8) tahun  atau  melebihi  dari  waktu  desain  hal  ini dengan  asumsi  arus  keluaran  anoda  konstan. Sedangkan  pada  prakteknya  anoda  hanya  akan mengeluarkan  arus  sesuai  dengan  kebutuhan,  arus keluaran  akan  sangat  tergantung  pada  besarnya kerusakan coating (pada  kondisi  awal  kebutuhan arus  sangat  kecil),  kemudian  kondisi  tanah  yang basah  atau kering juga akan berpengaruh tergantung  seberapa  besar  kerusakan  dari  coating itu sendiri.

## 3.6.9 Menghitung Arus Keluaran Anoda
= (1.55 – 0.85)/ 7.32 = 0.09 A = (1.55 – 0.85)/9.97 = 0.06 A (10) (11)

## 3.7. Desain Penanaman Anoda
Pemasangan  instalasi  proteksi  katodik  anoda korban  mengacu  pada  KEPMEN  370K/1997  untuk kedalamannya dan jarak dengan pipa sesuai dengan pertimbangan teknis.
Pada  sub  judul  3.6.8  telah  dilakukan perhitungan  tahanan  anoda  korban  secara  vertical dan  horizontal,  dari  analisa  tersebut  maka  dipilih pemasangan anoda secara horizontal dengan
Terlihat bahwa pemasangan dengan horizontal akan  memberikan  arus  keluaran  yang  lebih  besar, maka yang dipilih adalah instalasi secara horizontal

## 3.6.10. Menghitung Total Arus Jumlah Anoda

## (12)
= 0,09 . 41 = 3.69 A
Dari  perhitungan  kebutuhan  arus  proteksi diatas  didapat  bahwa  total  keluaran  arus  anoda (arus proteksi aplikatif) melebihi arus proteksi yang dibutuhkan  sehingga  analisa  ini  boleh  diterapkan untuk  perlindungan  pada  jaringan  pipa  onshore Stasiun  Penerima  Gas  Pagardewa.  Kelebihan  arus proteksi  anoda  disebabkan  pada  perhitungan diasummsikkan  faktor  guna  anoda  sebesar  80  % Namun  hal  itu  tidak  menjadi  masalah  karena  pada river  crossing dan cross  road ,  kebutuhan  arus proteksi  anoda  menjadi  lebih  besar  sebagai  modal modifikasi dilapangan

## 3.6.11. Menentukan Usia Proteksi Homogen
Anoda
(13)
t anoda = (3,69/2,97) . 20. 0.8 = 19.8 tahun.
Berdasarkan perhitungan anoda akan habis (80% dari berat per anoda) dalam waktu 20.28 pertimbangan  nilai  tahanan  yang  didapat  lebihi  kecil yaitu  7,32  ohm  yang  berpengaruh  terhadap  arus keluar  anoda  korban  dan  arus  yang  dihasilkan  lebih besar  yaitu  0,09  ampere.  Desain  penanaman  anoda korban  dapat  dilihat  pada  gambar  3.4  dan  3.5 dibawah ini.
Gambar 3.4 Penanaman Anoda Tampak Depan
Gambar 3.5 Penanaman Anoda Tampak Samping
I h = (E anode -E proteksi )/R h R h = (  /2πL)[ln (4L/D)-1]
t anoda =( I anoda total / I req ) . t design life . U
I anoda total = I anoda . N
R v = (  /2πL)[ln (8L/D)-1]
Proses pemasangan anoda korban dipasang dengan jarak setiap anoda korban 119 meter dengan kedalam lebih dalam 50 cm dari pipa yang tertanam dengan  jarak  dari  pipa  3  meter  dan  di  hubungkan dengan  kabel  dihubungkan  dengan  menggunakan las  termit  selanjutnya  dibuat  kabel  test  yang diarahkan  ke  test  box  yang  digunakan  untuk melakukan  monitoring  terhadap  pipa  yang  di proteksi.

## 3.8. Data  Pengukuran  Lapangan  Sesudah Diproteksi
Proses  pengukuran  antara  potensial  pipa  dan  pH dilakukan  kembali  setelah  pemasangan  instalasi anoda  korban  pada  tanah  sepanjang  pipa  4875 meter  dan  diukur  tiap  500  meter.  Untuk  hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 3.4 berikut ini.
Tabel 3.4 Dokumentasi pengukuran sesudah terpasang proteksi katodik
Dokumentasi sesudah terpasangnya proteksi katodik terbaca = -902 mV Dokumentasi pengukuran pH Tanah sesudah pipa terpasang instalasi proteksi katodik masih terbaca sama = 5
Hasil  dari  pengukuran  pH  tanah  dan potensial  Pipa  yang  terkorosi  setelah  terpasangnya proteksi  katodik  anoda  korban  telah  mengalami perubahan  dan  bisa  dilihat  pada  tabel  sebagai berikut :
Tabel 3.5 Pengukuran Potensial Pipa dan pH Tanah setelah terpasang Terproteksi Sesudah Pip a Nilai Pengukuran pH Tanah Jarak Rentang (m) Nilai Potensial Terukur (mV) 0 -931 5 500 -902 5 1000 -902 5 1500 -970 5,5 2000 - 1045 7 2500 - 1072 7 3000 - 1072 6 3500 - 1082 6 4000 - 1105 6 4500 - 1105 5
Pada  diagram  pourbaix  nilai  pH  tanah  dan Potensial  pipa  setelah  proteksi  katodik  dapat  kita lihat sebagai berikut :
Gambar 3.6 Grafik Pourbaix hasil pengukuran sesudah terpasang Proteksi Katodik
Setelah  di  lakukan  proteksi  katodik  anoda korban  pada  pipa,  pada  pourbaix  wilayah  masuk kedalam  daerah  immunity  dari  hal  tersebut menandakan  bahwa  kondisi  pipa  sudah  dalam kondisi kondisi terproteksi atau tidak ada degradasi material.
1400 1200 1000 800 Fe ++ Passivi ty 600 200 0 Corrosi on Fe2O 3 -200 -400 Fe3O 4 -600 Sesuda h -800 -1000 -1200 Immunit y HFeO 2 -1400 -1600 -1              0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 pH P o te n ti a l (m V , E H )

## Dedi Saputra Sirait

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1. Kesimpulan
Dari  analisa  sistem  proteksi  katodik  anoda  korban diatas dapat disimpulkan bahwa :
1. Anoda  korban  yang  dibutuhkan  sebanyak  41 buah  untuk  usia  proteksi  katodik  19,8  tahun memenuhi waktu design pipa 20 tahun dengan panjang  pipa  4875  m,  hal  ini  dibuktikan dengan  terjadinya  penurunan  potensial  dari  - 121 mV menjadi -902 mV
2. Desain  pemasangan  anoda  yang  terbaik  dari hasil perhitungan dengan panjang pipa 4875 m adalah  secara  horizontal  dengan  nilai  tahanan yang didapat  lebih  kecil  dan  arus  yang lebih  besar  jika  dibandingkan  dengan pemasangan secara vertical.

## 4.2. Saran
1. Perencanaan  yang  baik  tidak  menjamin sepenuhnya kesuksesan dalam system proteksi katodik, hal terpenting lainnya yang mendukung  keberhasilan  sistem  proteksi katodik adalah proses penerapannya dilapangan  dan  pemeriksaan  yang  dilakukan secara rutin.
2. Jika  ada  daerah  yang  melintasi  bawah  jalan raya  ( crossing ),  harus  mendapatkan  perlakuan yang lebih seperti penambahan jumlah anoda
3. Sebaiknya  testpoin  terdistribusi  merata  pada jaringan  pipa  di  dekat  anoda,  sehingga monitoring  terhadap  pipa  dapat  sepenuhnya diterapkan.  Data  dari  satu  atau  dua testpoint tidak  bisa  mewakili  nilai  proteksi  pada  pipa secara keseluruhan.

## DAFTAR RUJUKAN
Bahadori,  A.  (2017).  Chapter  4  -  Transportation Pipelines  Pressure  Testing  . Oil  and  Gas Pipelines  and  Piping  Systems ,  93–117. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1016/B978 -0-12-803777-5.00004-6
Brock,  J.,  &  Zaroog,  O.  S.  (2017).  Copper  Alloys:
Corrosion. Reference  Module  in  Materials Science and Materials Engineering , (February 2016), 1–4.  https://doi.org/10.1016/B978-0-
12-803581-8.02892-7
Bu,  Y.,  &  Ao,  J.-P.  (2017).  A  review  on
photoelectrochemical cathodic protection semiconductor thin films for metals. Green
Energy & Environment . https://doi.org/10.1016/j.gee.2017.02.003
Bu, Y., Chen, Z., Ao, J., Hou, J., & Sun, M. (2018).
Study  of  the  photoelectrochemical  cathodic protection  mechanism  for  steel  based  on  the SrTiO3-TiO2composite. Journal  of    Alloys and
Compounds , 731 , 1214–1224. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.10.165
Buchheit, R. G. (2018). Corrosion Resistant Coatings and    Paints . Handbook    of Environmental  Degradation   of  Materials (Third Edit). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-52472-
8.00022-8
Casal,  J.  (2018). Transportation  of  Hazardous Materials . Evaluation  of  the  Effects  and Consequences of Major Accidents in Industrial Plants . https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63883-
0.00012-5
Dai, M., Liu, J., Huang, F., Zhang, Y., & Cheng, Y.
F.  (2018).  Effect  of  cathodic  protection potential  fluctuations  on  pitting  corrosion  of X100 pipeline steel in acidic soil environment. Corrosion Science . https://doi.org/10.1016/j.corsci.2018.08.040 Genchev,  G.,  &  Erbe,  A.  (2017). Sour  Gas Corrosion—Corrosion  of  Steels  and  Other Metallic  Materials  in  Aqueous  Environments Containing  H  2  S . Reference  Module  in Chemistry, Molecular Sciences  and  Chemical Engineering .
Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409547-
2.11546-X
Lazzari,  L.  (2017). Cathodic  Protection:  Basic Principles . Reference  Module  in  Chemistry,
Molecular Sciences and Chemical Engineering . Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409547-
2.13445-6
Mahmoodian, M. (2018). Introduction . Reliability and Maintainability of In-Service Pipelines . https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813578- 5.00001-9
Makhlouf, A. S. H., Herrera, V., & Muñoz, E.
(2018). Corrosion and protection of the metallic structures in the petroleum industry due to corrosion and the techniques for protection . Handbook of Materials Failure
Analysis . Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-101928-
3.00006-9
Shekari, E., Khan, F., & Ahmed, S. (2017). Economic risk analysis of pitting corrosion in
process  facilities. International  Journal  of Pressure  Vessels  and  Piping , 157 ,  51–62. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2017.08.005 Simpson,  D.  A.  (2017). Surface  Engineering Concepts . Practical  Onshore  Gas  Field Engineering .  https://doi.org/10.1016/b978-0- 12-813022-3.00004-3 Singh, R. (2014). Hazards and Threats to a Pipeline System . Pipeline Integrity Handbook . https://doi.org/10.1016/B978-0-12-387825- 0.00005-3 Singh,  R.  (2017).  Corrosion  and  Corrosion Protection. Pipeline Integrity Handbook , 241– 270. https://doi.org/10.1016/B978-0-12- 813045-2.00017-X Sudarsan,  V.  (2017). Materials  for  Hostile Chemical Environments . Materials Under
Extreme Conditions . Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801300-
7.00004-8
Sutton, I. (2017a). Inspection. Plant Design and
Operations , 335–352.
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812883- 1.00011-5 Sutton, I. (2017b). Transportation . Plant Design and Operations . https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812883-
1.00007-3 Vanaei,  H.  R.,  Eslami,  A.,  &  Egbewande,  A. (2017).  A  review  on  pipeline  corrosion,  in- line  inspection  (ILI),  and  corrosion  growth rate models. International Journal of Pressure Vessels and Piping , 149 (Ili), 43–54. ttps://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2016.11.007 Xu,  L.,  &  Cheng,  Y.  F.  (2017).  A  finite  element based model for prediction of corrosion defect growth  on  pipelines. International  Journal  of
Pressure  Vessels  and  Piping , 153 ,  70–79. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2017.05.002