Journal of Mechanical Design and Testing 2(2), (2020), 77-86 DOI: http://dx.doi.org/10.22146/jmdt.v2i2.55554 e-ISSN: 2685-8029, ISSN: 2716-1293

## Desain Proteksi Katodik pada Struktur Baja di Laut dan di Darat untuk Masa Layan 10 Tahun
D. Sumantri * dan P. T. Iswanto
Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No. 2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia *e-mail: dian.sumantri@ymail.com

## Abstrak
Korosi menjadi masalah yang paling sering terjadi pada struktur logam baik yang berada di darat maupun laut. Untuk struktur baja seperti tangki minyak di darat masalah korosi yang sering timbul adalah di bagian bawah tangki, sedangkan tower sutet yang berada di daerah laut korosi yang timbul adalah bagian yang terkena air laut. Hal ini terjadi karena struktur mengalami contact dengan air laut ataupun tanah sebagai elektrolit. Kerusakan akibat korosi pada struktur logam bisa  menyebabkan  banyak  kerugian  seperti  biaya  perbaikan  dan  instalasi  ulang,  kerusakan lingkungan atau kecelakaan kerja. Oleh karena itu, sangat penting untuk bisa melindungi struktur baja dari bahaya korosi. Salah satu perlindungan korosi yang populer adalah proteksi katodik, baik  dengan  metoda  arus  paksa  yang  juga  dikenal  dengan  ICCP  ( Impressed  Current  Cathodic Protection )  maupun  metoda  anoda  korban  atau  SACP  ( Sacrifical  Anode  Cathodic  Protection ). Penelitian ini bertujuan untuk melakukan perancangan proteksi katodik dengan metoda arus paksa (ICCP) untuk tangki minyak mentah di darat ( onshore ) dan perancangan proteksi katodik untuk  tower  sutet  di  laut  ( offshore ).  Penelitian  ini  diawali  dengan  studi  literatur,  kemudian dilanjutkan  dengan  tahap  pengumpulan  data,  baik  data  primer  maupun  data  sekunder. Dilanjutkan dengan tahap desain ICCP tangki minyak mentah di darat dan desain SACP tower sutet di laut. Setelah desain ICCP dan SACP selesai dilanjutkan dengan tahap desain instalasi. Hasil desain ICCP tangki minyak mentah membutuhkan 4 anoda Tubular MMO Titanium dengan kapasitas trafo 3.02 kVA dan tegangan DC 24 volt. Sedangkan untuk desain SACP tower sutet membutuhkan 4 anoda Al-Zn-In Alloy dan berat masing-masing anoda 25 kg dengan kapasitas anoda 2464 A.hr/kg.
Kata kunci : korosi, proteksi katodik, arus paksa, anoda korban.

## Abstract
Corrosion is the most common problem in metal structures both on land and at sea. For steel structures such as oil tanks on land, the corrosion problem that often arises is at the bottom of the tank, while the sutet tower in the sea area which arises is the part that is exposed to sea water. This happens because the structure has contact with sea water or land as an electrolyte. Damage due to corrosion on metal structures can cause many losses such as the cost of repairs and reinstallation, environmental damage or work accidents. Therefore, it is very important to be able to protect steel structures from corrosion. One popular corrosion protection is cathodic protection, both by the ICCP (Impressed Current Cathodic Protection) and SACP (Sacrificial Anode Cathodic Protection). This study aims to design a cathodic protection with the forced
current method (ICCP) for crude oil tanks in an onshore environment and design a cathodic protection for a tower of sutets in a marine environment (offshore). The research began with a literature study, then continued with the data collection stage, both primary and secondary data. Followed by the design phase of the ICCP crude oil tank on land and the SACP tower design in the sea sutet. After the design and installation is completed, the validation stage proves that the design is correct and meets the corrosion protection criteria. The results of the ICCP crude oil tank design require 4 MMO Tubular Titanium anodes with a transformer capacity of 3.02 kVA and 24 Volt DC voltage. As for the SACP design, the tower tower requires 4 Al-Zn-In Alloy anodes and the weight of each anode is 25 kg with an anode capacity of 2464 A.hr/kg.
Keywords : corrosion, cathodic protection, impressed current, sacrificial anode.

## 1. PENDAHULUAN
Korosi menjadi masalah yang paling sering terjadi pada struktur baja baik yang berada di darat maupun laut. Kerusakan akibat korosi bisa mengurangi kekuatan struktur yang akan berakibat pada kerusakan permanen sehingga struktur tersebut tidak bisa lagi digunakan sesuai fungsinya. Hal ini bisa menyebabkan banyak kerugian, antara lain kerugian biaya perbaikan atau instalasi,  biaya  terganggunya  pemenuhan  kebutuhan  masyarakat  dan  yang  lebih  mengerikan adalah  potensi  kecelakaan  kerja  yang  bisa  menyebabkan  kematian.  Oleh  karena  itu,  sangat penting untuk bisa melindungi struktur baja dari bahaya korosi, dimulai dari proses perancangan sehingga potensi korosi dapat dikurangi dan dikendalikan.
Beberapa metoda penanggulangan korosi yang populer digunakan di dunia industri saat ini adalah metoda pelapisan ( coating ) dan proteksi katodik. Pada kondisi-kondisi tertentu seperti struktur baja di laut kombinasi antara metoda coating dan proteksi katodik merupakan pilihan terbaik untuk perlindungan korosi [1] . Suatu struktur dikatakan terproteksi korosi dengan baik jika nilai potensialnya sama atau lebih negatif dari -850 mV jika menggunakan elektroda acuan Cu/CuSo4 atau -805 mV jika menggunakan elektroda acuan Ag/AgCl [2][3] . Secara umum range potensial optimum dari struktur baja adalah -805 mV sampai -1000 mV dengan elektroda acuan Ag/AgCl [4] . Tetapi range nilai potensial ini bisa berubah tergantung kondisi lingkungan. Prinsip kerja proteksi katodik dengan cara menghubungkan struktur baja yang akan dilindungi dengan metal lain yang memiliki nilai potensial lebih rendah (SACP) atau dengan mengalirkan arus listrik melalui  anoda  eksternal  (ICCP).  Dengan  begitu  nilai  potensial  struktur  tersebut  akan  turun dibawah nilai potensial kriteria proteksi yaitu sebesar -805 mV vs Ag/AgCl [4] .
Banyak faktor yang mempengaruhi keberhasilan dari perancangan proteksi katodik baik tipe  anoda  korban  (SACP)  maupun  tipe  arus  paksa  (ICCP),  antara  lain  kondisi  lingkungan, identifikasi  zona  proteksi,  kebutuhan  arus  proteksi,  pemilihan  anoda,  dll.  Sudah  banyak penelitian ataupun studi yang dilakukan dalam rangka desain / perencanaan proteksi katodik untuk struktur di laut maupun di darat.
Beberapa penelitian yang berhubungan dengan perencanaan proteksi katodik baik juga pernah dilakukan. Leheta [5] pernah melakukan perancangan proteksi katodik untuk struktur baja di  lingkungan  lepas  pantai  ( offshore ).  Di dalam  penelitiannya,  Leheta  membandingkan  antara desain ICCP dan SACP dengan menggunakan program 𝐶 ++ untuk mendapatkan jumlah, berat dan usia pakai anoda untuk struktur offshore platform dan jack up rig . Liu dkk [6] merancang proteksi katodik untuk grounding body pada tower tegangan tinggi yang ada di Guangzhou, China. Dalam penelitiannya  dijelaskan  bahwa  tahap  perancangan  dari  SACP  meliputi  tahap  penentuan potensial proteksi dan rapat arus proteksi, perhitungan kebutuhan arus proteksi, perhitungan
tahanan grounding anoda, pemilihan anoda, perhitungan arus output anoda, perhitungan massa dan jumlah anoda dan penentuan letak anoda pada struktur. Maurilio dan Hoffman [7] merancang ICCP untuk tower listrik tegangan tinggi dengan memanfaatkan induksi dari tower. Tegangan listrik DC didapatkan dengan menggunakan medan listrik yang dihasilkan oleh saluran transmisi itu sendiri.
Dari  uraian  latar  belakang  di  atas,  kita  mengetahui  bahwa  sangat  penting  untuk melindungi tangki minyak dan tower sutet dari korosi. Tingkat korosi yang paling parah terjadi di bagian struktur yang contact dengan air laut ataupun tanah sebagai elektrolit.). Oleh karena itu perancangan proteksi katodik pada tangki minyak fokus pada bagian bawah tangki dan tower sutet fokus pada area percikan dan terendam.
Sejauh yang penulis ketahui dari berbagai referensi dan jurnal penelitian, saat ini belum ada perancangan proteksi korosi pada tower sutet yang menggunakan proteksi katodik dengan metoda anoda korban. Perancangan ini bertujuan untuk membuat perencanaan proteksi katodik dengan metoda anoda korban (SACP) arus paksa dengan kombinasi coating untuk struktur tower sutet  di  laut  dan  proteksi  katodik  dengan  metoda  arus  paksa  (ICCP)  untuk  struktur  tangki minyak  mentah  di  darat.  Objek  penelitian  yang  digunakan  mengambil  data  struktur  tangki minyak mentah dan data parameter lingkungan di Kalimantan. Penelitian ini diharapkan bisa menjadi panduan yang sistematis untuk perancangan proteksi katodik untuk struktur baja yang berada di lingkungan darat ( onshore ) maupun laut ( offshore ).

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini diawali dengan studi literatur untuk mendapatkan konsep desain proteksi katodik,  parameter  operasi  dan  lingkungan  yang  berpengaruh,  metoda  perhitungan,  dan parameter  keberhasilan  desain  sebuah  proteksi  katodik.  Kemudian  dilakukan  tahap pengumpulan data. Data yang digunakan pada penelitian ini didapatkan baik dari data lapangan, data dari literatur maupun data dari hasil perhitungan. Dilanjutkan dengan tahap desain ICCP untuk tangki minyak mentah di darat dan validasi desain untuk membuktikan bahwa desain yang dilakukan sudah tepat dan memenuhi kriteria proteksi korosi untuk struktur logam. Setelah itu dilanjutkan desain SACP untuk tower sutet di laut.

## 2.1 Desain ICCP Tangki Minyak Mentah di Darat
Bagian dari struktur tangki minyak mentah yang akan diproteksi katodik adalah bagian yang selalu contact dengan tanah (elektrolit), antara lain bottom tank, grounding rod dan copper ring.
Luas area total dari bagian-bagian tersebut adalah 3021.16 𝑚 2 .
Nilai  resistivitas  tanah  yang  berfungsi  sebagai  elektrolit  adalah  10000  Ωcm.  Nilai tersebut tingkat korosivitas nya dikategorikan sebagai Slightly Corrosive [6] . Temperatur lingkungan di area tangki minyak mentah ditentukan 30 ℃ (70 ℉ ).
Pengukuran nilai potensial dari tangki minyak biasanya menggunakan elektroda acuan Ag/AgCl.  Kriteria  proteksi  korosi  yang  disyaratkan  adalah  kurang  dari  -805  mV  terhadap elektroda acuan Ag/AgCl [8] .. Nilai proteksi tersebut sesuai dengan nilai yang disarankan dari beberapa  literatur  dan  standar  internasional  yang  umum  digunakan  sebagai  referensi  desain proteksi katodik [9, 10] .
Perhitungan kebutuhan arus proteksi didapatkan dari persamaan:
𝐼 𝐶 = 𝐴 𝐶 . 𝑖 𝐶 1000 . 𝑓 𝑐 . (1 + 𝑆𝐹) (1)
Nilai kebutuhan arus proteksi ini dipengaruhi oleh luas area dari struktur yang akan diproteksi katodik (𝐴 𝑐 ) , faktor kerusakan cat (𝑓 𝑐 ) dan rapat arus (𝑖 𝑐 ) . Nilai 𝑓 𝑐 adalah 100%
karena struktur tidak di cat dan ditambahkan safety factor 25% sebagai faktor keamanan jika terjadi perubahan parameter operasi selama masa layanan dari ICCP yaitu 10 tahun. Anoda yang dipilih untuk desain ICCP ini adalah tipe Tubular MMO (Mixed Metal Oxyde) Titanium dengan spesifikasi bisa dilihat pada Tabel 1. di bawah.
Tabel 1. Spesifikasi Anoda ICCP Anoda Spesifikasi Tipe Tubular MMO Titanium Diameter 0.032 m Panjang 1.25 m Luas Area 0.125 m2 Rapat Arus 99760 A/m2 Arus Output 12438 A Canister Steel Pipe (Sumber: data manufaktur)
Perhitungan kebutuhan anoda didapatkan dari persamaan:
𝑄 𝐴 = 𝐼 𝐶 𝐼 𝐴 (2)
Jumlah anoda yang dibutuhkan adalah hasil pembagian dari kebutuhan arus proteksi struktur (𝐼 𝑐 ) dengan  arus  output  dari  anoda  yang  digunakan (𝐼 𝐴 ) .  Dilanjutkan  dengan perhitungan kebutuhan trafo rectifier untuk kebutuhan supply arus listrik dalam sistem ICCP ini. Nilai tahanan ( resistance ) sirkuit DC total didapatkan dari penjumlahan tahanan anoda terhadap tanah dan tahanan kabel dari sistem. Persamaan yang digunakan adalah:
𝑅 𝑔𝑏 = 𝑅 𝑎 𝐹 . 𝑁 (3)
𝐹 = 1 + 𝜌 𝜋.𝑆.𝑅 𝑎 . ln 0.656 𝑁 (4)
𝑅 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒 = 𝐿 𝑐 .𝑅 𝑒 𝑁 (5) 1 𝑅 𝑝 = 1 𝑅 𝑔𝑏 + 1 𝑅 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒 2 + 1 𝑅 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒 33 + 1 𝑅 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒 4 (6) 𝑅 𝑛 = 𝑅 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒 5 + 𝑅 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒 6 (7) 𝑅 𝑡 = 𝑅 𝑝 + 𝑅 𝑛 (8)
Dimana 𝑅 𝑔𝑏 = tahanan anoda – tanah, 𝑅 𝑝 = tahanan sirkuit DC positive, 𝑅 𝑛 = tahanan sirkuit  DC  negative, 𝑅 𝑇 =  tahanan  sirkuit  DC  total, 𝑅 𝑎 =  tahanan  satu  anoda, 𝐹 =  faktor interferensi,  N=  jumlah  anoda, 𝐹 =  faktor  interferensi multiple  anode, 𝜌 =  resistivitas  tanah (ohm.cm), S = jarak antar anoda (m).
Kebutuhan tegangan trafo rectifier yang dibutuhkan didapatkan dari persamaan:
𝐸 𝑡 = 𝐼 𝑇 . 𝑅 𝑡 . (1 + 𝑆𝐹) + 𝐵 𝐸𝑀𝐹 (9)
𝐼 𝐴𝐶 = 𝐸 𝐷𝐶 .𝐼 𝐷𝐶 𝐸 𝐴𝐶 .𝐸𝑓𝑓.√3 (10)
𝑃 𝐴𝐶 = 𝐼 𝐴𝐶 . 𝐸 𝐴𝐶 . √3 (11)
Dimana 𝐸 𝑡 =  kebutuhan  tegangan  output  DC  (V), 𝐼 𝑇 =  kebutuhan  arus  (A), 𝑅 𝑡 = tahanan total DC (ohm), 𝑆𝐹 = safety factor (25%), 𝐵 𝐸𝑀𝐹 = back electromotive voltage (2 volt) , 𝐼 𝐴𝐶 = arus input AC (A), 𝑃 𝐴𝐶 = kapasitas TR/ trafo rectifier (kVA), 𝐸 𝐴𝐶 = tegangan input AC (volt), 𝐼 𝐷𝐶 = arus input DC (A), 𝐸 𝐷𝐶 = tegangan input DC (volt), 𝐸𝑓𝑓 = efisiensi transformer (80%).

## 2.2 Instalasi Desain ICPP Tangki Minyak Mentah di darat
Setelah desain ICCP selesai, maka dilanjutkan dengan pekerjaan instalasi ICCP ini di lapangan.  Anoda  akan  dipasang  dengan  menggunakan groundbed dengan  diameter  6  in  dan panjang tabung 2 meter. Anode groundbed dipasang pada kedalaman satu meter. Desain ini untuk memastikan polarisasi proteksi katodik untuk kedua struktur terdistribusi secara merata. Skema instalasi dan lokasi pemasangan anoda, trafo rectifier , junction box dan accessories lainnya bisa dilihat pada Gambar 1. di bawah.
Gambar 1. Skema Instalasi ICCP Tangki Minyak di Darat

## 2.3 Desain SACP Tower Sutet di Laut
Struktur  tower  sutet  yang  dijadikan  objek  penelitian  untuk  desain  SACP  ini menggunakan salah satu tower sutet PLN dengan tipe BB6 + 3M SLIM dengan ketinggian total 38 meter. Karena lokasinya di lingkungan laut ( offshore ), tower sutet ini dibagi menjadi 3 zona, yaitu zona atmosfer ( atmospheric zone ) dengan tinggi 31 meter, zona percikan ( splash zone ) dengan tinggi 2 meter dan zona terendam ( submerged zone ) dengan tinggi 5 meter. Zona atmosfer akan menggunakan perlindungan korosi dengan metoda coating, sedangkan zona percikan dan zona terendam akan menggunakan kombinasi antara metoda coating dengan proteksi katodik anoda korban (SACP).
Parameter  lingkungan  untuk  desain  SACP  tower  sutet  ini  menggunakan  parameter lingkungan antara lain nilai resistivitas air laut (elektrolit) sebesar 1900 Ωcm, resistivitas tanah sebesar 3500 Ωcm, kedalaman air laut sekitar 5 meter dan temperatur lingkungan 68 ℉ . Pemilihan proteksi cat ( coating ) untuk zona splash dan zona terendam merupakan salah satu faktor penting dalam keberhasilan sistem proteksi korosi tower sutet ini. Lapisan cat (coating) yang  digunakan  dalam  desain  SACP  ini  sesuai  dengan  rekomendasi  DNV  untuk  lapisan  cat marine application , menggunakan epoxy coat kategori III, yaitu dengan dua atau lebih lapisan cat marine  berbasis  epoxy,  polyurethane  atau  vynil,  dengan  total  DFT  350  μm [7] .  Dari  banyak penelitian dan aplikasi praktisi di lapangan, coatings jenis ini yang paling efektif sebagai pengendali korosi dengan metoda pelapisan ( coatings ).
Perhitungan  nilai  kebutuhan  arus  proteksi  untuk  desain  SACP  sama  dengan  ICCP menggunakan persamaan (1) seperti yang ditulis di atas. Kebutuhan arus proteksi ini dipengaruhi oleh luas area dari struktur yang akan diproteksi katodik (𝐴 𝑐 ) , faktor kerusakan cat (𝑓 𝑐 ) dan rapat arus (𝑖 𝑐 ) . Area yang akan diproteksi katodik meliputi zona percikan dan zona terendam dengan luas area permukaan sebesar 22.45 𝑚 2 untuk zona percikan dan 56.12 𝑚 2 untuk zona terendam. Untuk nilai faktor kerusakan cat dan rapat arus mengikuti rekomendasi dari standar internasional DNV-RP-B401 [7] .
Anoda yang dipilih untuk desain SACP ini adalah jenis Aluminium dengan campuran 3% Zn-In. Spesifikasi anoda bisa dilihat pada Tabel 2. di bawah.

## Tabel 2. Spesifikasi Anoda SACP
Anoda Spesifikasi Jenis Al-Zn-In Alloy Diameter 50 cm Panjang 100 cm Massa 25 kg Kapasitas 2464 A.hr/kg Potential Drop -0.815 Volt Anode Connection Welded (Sumber: data manufaktur)
Perhitungan kebutuhan massa total anoda didapatkan dari persamaan:
𝑀 = 𝐼 𝐶 .𝑡.8760 𝑢.𝐶 (12)
Nilai kebutuhan massa total anoda dipengaruhi oleh arus total proteksi yang dibutuhkan sistem (𝐼 𝑐 ) ,  kapasitas  anoda  (C),  masa  layanan  dari  SACP  (t)  dan  faktor  utilisasi  (u)  yang ditentukan nilainya adalah 0.9.
Dilanjutkan  dengan  perhitungan  tahanan  anoda  dan  arus  output  anoda,  yang didapatkan dari persamaan:
𝑅 𝑎𝑖𝑟 = 𝜌 2𝜋𝐿 {𝑙𝑛 ( 4𝐿 𝑟 ) − 1} (13)
𝐼 𝑎 = (𝐸 1 −𝐸 1′ )−𝐸 2 𝑅 (14)
Dimana R= tahanan anoda dalam air (ohm), 𝜌 = resistivitas air (ohm.cm), L= panjang anoda (cm), r= jari-jari anoda (cm), 𝐼 𝑎 = arus yang dihasilkan anoda (A), 𝐸 1 = potensial anoda (V), 𝐸 1′ = potensial drop (V), 𝐸 2 = potensial struktur (V).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Perancangan ICCP Tangki Minyak Mentah di Darat
Area yang akan diproteksi oeh ICCP meliputi bagian bawah dari tangki yang mengalami kontak dengan tanah ( tank bottoms ), grounding rod dan copper ring . Hasil perhitungan luas area dan kebutuhan arus proteksi yang dibutuhkan pada sisitem ICCP ini dapat dilihat pada Tabel 3. di bawah.
Tabel 3. Luas Area dan Kebutuhan Arus Proteksi ICCP Struktur Panjang (m) Diameter (m) Luas Area (m 2 ) Kebutuhan Arus (A) Steel Tank Bottom 0.3 61.38 3014.34 37.675 Grounding Rod 3 0.02 0.18 0.00225 Copper Ring 211.67 0.01 6.64 3.32 Total Tangki 3021.16 40.99
Dari hasil perhitungan didapatkan kebutuhan arus proteksi total untuk tangki adalah 32.8  A.  Arus  proteksi  ini  ditambahkan safety  factor 25%  untuk  mengantisipasi  perubahan parameter operasi dan lingkungan selama masa layanan 10 tahun, sehingga arus proteksi total yang dibutuhkan oleh sistem ICCP ini sebesar 41 A.
Kebutuhan  jumlah  anoda  untuk  sistem  ICCP  ini  didapatkan  dari  hasil  perhitungan dengan persamaan (2) yaitu  empat buah anoda.  Anoda akan dipasang dengan menggunakan groundbed dengan  diameter  6  in  dan  panjang  tabung  2  meter. Anode  groundbed dipasang  pada kedalaman satu meter. Desain ini  untuk memastikan polarisasi proteksi katodik untuk kedua struktur terdistribusi secara merata.
Nilai tahanan total sirkuit DC merupakan penjumlahan dari tahanan positif DC dan tahanan negatif DC. Hasil perhitungan tahanan positif DC yang didapatkan dari persamaan (6) bisa  dilihat  pada  Tabel  4.  di  bawah,  sedangkan  tahanan  negatif  DC  yang  didapatkan  dari persamaan (7) bisa dilihat pada Tabel 5. di bawah.
Tabel 4. Tahanan Positif Sirkuit DC Tank OD and Electrical Grounding System Anode  +Ground  bed Resistance Cable Resistance Total Anode Tail Anode Header to PJB Positive Cable to TR Tangki 3.173 0.002 0.069 0.046 3.290 1/R 1/3.290 Tahanan Sirkuit Positif DC 0.304

## Tabel 5. Tahanan Negatif Sirkuit DC
Tank and Electrical Grounding System Insulatio n Type Size Ratin g at 30 C R e N R mm 2 Amp Ohm/ m pc s ohm Tahanan Kabel Struktur ke NJB  HMWPE 50 185 0.000387  1 0.0077 4 Tahanan Kabel NJB ke Trafo HMWPE 50 240 0.000387  1 0.046 DC Negative Circuit Resistance 0.0534
Tahanan  total  sirkuit  DC  adalah  0.357  Ohm.  Kebutuhan trafo  rectifier adalah: 𝐸 𝑡 = 16.5 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝐶 ≅ 24 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝐶 , 𝐼 𝐴𝐶 = 4.2 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 dan 𝑃 𝐴𝐶 = 3.02 𝑘𝑉𝐴 .  Nilai  tegangan output DC adalah 𝐸 𝑡 = 16.5 𝑣𝑜𝑙𝑡 dan nilai tegangan output AC adalah 𝑃 𝐴𝐶 = 3.02 𝑘𝑉𝐴 . Dari hasil perhitungan tegangan AC dan DC ini maka trafo rectifier yang dipilih dengan tegangan DC 24 Volt dan arus DC 100 Volt dengan kapasitas trafo 3.02 kVA.
Pada sistem proteksi ICCP ketersediaan arus listrik menjadi suatu keharusan, karena perpindahan  elektron  dari  anoda  ke  katoda  terjadi  karena  adanya  arus  listrik  eksternal  yang mengalir  di  dalam  sistem.  Jika  sumber  arus  listrik  hilang  maka  struktur  akan  menjadi  tidak terproteksi.  Oleh  karena  itu  dibutuhkan  UPS  ( Uninterruptable  Power  Supply )  atau battery untuk mengantisipasi jika daya listrik yang mensupply sistem ICCP hilang. Spesifikasi UPS yang dipilih disesuaikan dengan spesifikasi battery dan trafo yang digunakan.

## 3.2 Hasil Perancangan SACP Tower Sutet di Laut
Perhitungan kebutuhan arus proteksi yang dibutuhkan dalam sistem SACP ini sama dengan ICCP, yaitu menggunakan persamaan (1). Untuk nilai faktor kerusaan cat didapatkan dari persamaan:
𝑓 𝑐 = 𝑎 + 𝑏. 𝐿 (15)
dengan nilai a= 0.02, b= 0.012 dan L= umur masa layan 10 tahun. Sedangkan nilai rapat (𝑖 𝑐 ) digunakan nilai 150 mA/m2 untuk kondisi initial , 70 mA/m2 untuk kondisi mean dan 100 mA/m2 untuk kondisi final. Ditambahkan dalam perhitungan safety factor 25% sebagai faktor keamanan jika terjadi perubahan parameter operasi selama masa layanan dari SACP yaitu 20 tahun. Hasil perhitungan luas area dan arus proteksi yang dibutuhkan sistem bisa dilihat pada Tabel 6. di bawah.
Tabel 6. Luas Area dan Kebutuhan Arus Proteksi SACP Area Period Luas Permukaan (m 2 ) ic (mA/m 2 ) Parameter kerusakan cat Fc (%) Sf (%) Arus Proteksi (A) t a b Area Splash Zone initial 22.45 150 0 0.02  0.012  2 25 0.084 mean 22.45 70 10  0.02  0.012  14 25 0.275 final 22.45 100 20  0.02  0.012  26 25 0.729 Area Submerged initial 56.12 150 0 0.02  0.012  2 25 0.21 mean 56.12 70 10  0.02  0.012  14 25 0.687 final 56.12 100 20  0.02  0.012  26 25 1.824
Total Kebutuhan Arus (I t ) Initial 0.294 Mean 0.962 Final 2.553
Perhitungan kebutuhan anoda, tahanan anoda, arus output anoda dan jumlah anoda untuk sistem SACP ini didapatkan dari persamaan-persamaan di atas. Massa anoda total yang dibutuhkan untuk memenuhi masa layanan selama 10 tahun adalah 100.5 kg. Tahanan anoda yang dihasilkan dipengaruhi juga oleh resistivitas elektrolit (air laut) yang dari hasil pengukuran didapatkan nilai 190 ohm.cm. Tahanan anoda yang diperoleh adalah 0.5354 Ohm. Dari nilai tahanan anoda tersebut, arus yang dihasilkan oleh masing-masing anoda yaitu 1.326 A.
Jumlah  kebutuhan  anoda  selama  masa  desain  SACP  10  tahun  didapatkan  dari  total massa anoda yang dibutuhkan sistem dibagi dengan berat setiap anoda, yaitu 4 buah anoda. Semua hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada Tabel 7. di bawah.

## Tabel 7. Tabel Perhitungan SACP
No.  Deskripsi Hasil Perhitungan 1 Kebutuhan Arus Proteksi 2.553 Ampere 2 Kebutuhan Massa Anoda 100.5 kg 3 Tahanan Anoda 5.354 ohm 4 Arus Output Anoda 0.1326 Ampere 5 Kebutuhan Jumlah Anoda  4 buah anoda
Sistem  proteksi  katodik  akan  bekerja  efektif  jika  selalu  terhubung  ( contact )  dengan elektrolit  nya,  dalam  hal  ini  adalah  air  laut.  Oleh  karena  itu  untuk  penentuan  lokasi  untuk pemasangan anoda ini harus dipastikan pengukuran tinggi maksimum dan minimum air laut di sekitar tower sutet. Dengan asumsi zona percikan ( splash zone ) adalah 2 meter dan zona terendam ( submerged zone ) adalah 5 meter. Tinggi maksimum air laut adalah 7 meter dari dasar laut dan tinggi minimum air laut adalah 5 meter dari dasar laut.
Anoda  pada  sistem  proteksi  SACP  ini  harus  ditempatkan  pada  daerah  di  bawah permukaan  air  terendah  agar  anoda  selalu  terendam  dalam  elektrolit  (air  laut).  Maka  anoda nantinya  akan  di  pasang  pada  ketinggian  2  meter  dari  dasar  laut  dengan  posisi  horizontal. Pemasangan anoda dengan metoda horizontal ini untuk mengantisipasi selama masa layanan 10 tahun  jika  terjadi  penurunan  level  air  laut  maka  anoda  akan  tetap  terendam  (terhubung) seluruhnya di dalam elektrolit (air laut).
Dengan jumlah anoda yang dibutuhkan adalah 4 buah, maka anoda akan dipasang pada setiap bagian sisi (4 sisi) tower secara horizontal dengan cara di las pada tiang tower sutet.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil perancangan sistem proteksi katodik ICCP untuk tangki minyak mentah di darat dan tower sutet di laut dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Untuk mendapatkan perlindungan korosi tangki minyak di darat dengan masa layanan 10 tahun digunakan proteksi katodik metoda ICCP dengan 4 buah anoda jenis tubular MMO (Mixed Metal Oxide) Titanium . Untuk sumber listrik eksternal membutuhkan tegangan DC sebesar 24 volt DC dan kapasitas trafo 3.02 kVA.
2. Untuk mendapatkan perlindungan korosi tower sutet di laut dengan masa layanan 10 tahun digunakan  proteksi  katodik  metoda  SACP  dengan  4  buah  anoda  dimana  berat  masing- masing  anoda  25  kg,  dan  tipe  anoda  yang  digunakan  adalah  tipe Al-Zn-In  Alloy dengan kapasitas  anoda 2464  A.hr/kg. Sedangkan  kombinasi  proteksi coating yang  dipilih  sesuai DNV-RP-B401-2017 adalah epoxy coat kategori III, yaitu dengan dua atau lebih lapisan cat marine berbasis epoxy, polyurethane atau vynil, dengan total DFT 350 μm.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Bardal, E., 2004, Corrosion and Protection , Springer, Trondheim Baxter, D., Britton, J. (2013), Offshore Cathodic Protection 101 What Is It and How Does It Work, Deepwater [Online]. Available : http://www.cathodicprotection101.com/ Diedericks,  D.  E.,  Schoor,  G.  V.,  Ranft,  E.  O.,  2019,  Cathodic  Protection  System  Design Framework, SAUPEC/RobMech/PRASA  Conference  Bloemfontein ,  South  Africa,  January
28-30.
DNVGL-RP-B401. (2017), Cathodic Protection Design, Recommendation Industry Practice. ISO-15589-2. (2004), Petroleum, petrochemical and natural gas industries – cathodic protection of pipeline transportation sistems, Second edition 2012-12-01 , International Standard. Ivanov, H., 2016, Corrosion Protection System in Offshore Structures , Honours Research Project , University of Akron.
Leheta,  H.  (2008),  Cathodic  Protection  Design  Procedure  for  Steel  Offshore  Structures, Alexandria University, Egypt.
Liu,  R.,  Huang,  P.,  Mo,  J.,  2015,  Anti  Corrosion  Design  of  Grounding  Body  in  Power Transmission Line with Cathode Protection Method, Second International IFEEA, China Electric Power Research Institute, China.
Maurilio da Silva, J., Hoffman, J.N., 2001, Cathodic Protection for Tower Foundation Using Induction  From  The  Transmission  Line  Electric  Field,    International Conference  Paper, Companhia Paranaense de Energia.
Meillier,  A.,  Court,  H.,  Park,  S.  (2003),  A  Review  of  Galvanic  Anode  Cathodic  Protection Design Procedure, Corrosion Control Services Limited, Stafford Park, Telford, UK. Peabody,  A.W.,  2005,  Control  of  Pipeline  Corrosion,  NACE  International,  the  Corrosion Society, Houston, Texas – 77084. Shreir, L. L. (1990). Design and Operational Guidance on Cathodic Protection of Offshore Structures, Subsea Installations and Pipelines , London: MTD Ltd Publication.
Stutzmann, J., 2017, Cathodic Corrosion Protection in the Context of Lifetime Extension of Monopile-based  Offshore  Wind  Turbines. Thesis ,  Department  of  Materials  and Manufacturing Technology, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden Tiwari. A., Hihara, L., Rawlins, J. (2014), Intelligent Coating for Corrosion Control, International Conference Journal.
Veronelli, L. A., 2012, Empirical and Computer Aided Design of Cathodic Protection Systems,
Paper presented at the Politecnico Di Milano .