## INVESTIGASI LAJU KOROSI ATMOSFERIK BAJA KARBON RENDAH PROFIL
SEGIEMPAT DI KAWASAN INDUSTRI MEDAN
Affandi 1* ,  Iqbal Tanjung 1 ,  Arya Rudi Nasution 1 , Syarizal Fonna 2 , Syifaul Huzni 2
1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara
2 Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala
* E-mail : affandi@umsu.ac.id

## Abstrak
Korosi merupakan proses penurunan mutu logam akibat interaksi logam tersebut dengan lingkungannya. Kawasan Industri  Medan  (KIM)  merupakan  salah  satu  pusat  perindustrian  yang  berada  di  kota  Medan  Sumatera  Utara. Besarnya tingkat pembuangan hasil limbah industri mengakibatkan tingginya tingkat potensial terjadinya korosi atmosferik  disekitar  kawasan  industri  tersebut.  Sehingga  diperlukannya  investigasi  untuk  melihat  laju  korosi atmosferik  di  KIM.  Penelitian  ini  menceritakan  investigasi  laju  korosi  atmosferik  baja  karbon  rendah  profil segiempat di KIM. Spesimen uji dan proses pengukuran laju korosi mengikuti standard ASTM G-50 dan ASTM G-1. Pengukuran laju korosi dilakukan selama enam bulan dengan metode pemaparan secara langsung di lima titik lokasi yaitu KIM 1, 2, 3, 4 dan 5. Hasil investigasi menggambarkan laju korosi rata-rata baja karbon rendah profil segiempat selama enam bulan sebesar 0,308 mpy. Laju korosi tertinggi terjadi di lokasi KIM 3 dan KIM 5 dengan laju korosi rata-rata sebesar 0,382 mpy dan 0,564 mpy. Sehingga dapat disimpulkan laju korosi baja karbon rendah profil segiempat di lingkungan Kawasan Industri Medan dalam kategori outstanding (< 1 mpy) dan sangat aman digunakan untuk kebutuhan konstruksi pada lokasi tersebut.
Kata kunci : baja karbon rendah, plat, KIM, korosi atmosferik

## 1. Pendahuluan
Korosi  merupakan  penurunan  mutu  logam akibat  reaksi  elektrokimia  dengan  lingkungannya yang  berhubungan  langsung  dengan  udara  terbuka, sering  disebut  juga  dengan  korosi  atmosfer  [1]. Hampir  seluruh  produk  korosi  disebabkan  oleh lingkungan  atmosfer.  Hal  ini  dikarenakan  pada umumnya  logam  selalu  berhubungan  dengan  udara terbuka yang kelembaban dan kandungan polutannya dapat  mempengaruhi  korosifitas  logam.  Korosi atmosferik sangat dipengaruhi oleh kondisi topografi dan  iklim  atau  lingkungan.  Faktor-faktor  seperti temperatur, kelembaban, dan kandungan bahan kimia dalam  udara  sangat  menentukan  laju  korosi  [2]. Sementara itu,  komposisi  logam,  struktur metalurgi, dan  proses  pembuatan  logam  juga  mempercepat timbulnya korosi [3].
Korosi  merupakan  bahaya  nasional  yang nyata dengan  tingkat  kerugiannya  lebih  besar  dari  segala bencana  alam  yang  pernah  dialami.  Permasalahan korosi  di  Indonesia  perlu  mendapat  perhatian  yang sangat  serius,  mengingat  dua  pertiga  wilayah nusantara terdiri dari lautan dan terletak pada daerah tropis dengan curahan hujan yang tinggi.
Sekitar  20  triliun  rupiah  diperkirakan  hilang percuma setiap tahunnya karena proses korosi. Angka ini  setara  2-5  persen  dari  total Gross  Domestic
Product  (GDP) dari  sejumlah  industri  yang  ada. Besarnya angka kerugian yang dialami industri akibat korosi yang seringkali disamakan dengan perkaratan logam  berdasarkan  perhitungan  data  statistik  dari sejumlah  perbandingan  di  beberapa  negara.  Hingga sekarang Indonesia belum punya data yang kongkret tentang korosi ini.
Saat ini pertumbuhan industri di Sumatera Utara ada di Kota Medan sebagai wilayah inti (core region) yaitu  Kawasan  Industri  Medan  (KIM).  Kawasan Industri  Medan  saat  ini  memasuki  pengembangan tahap ke empat yang memiliki lahan seluas 780 Ha, dan  akan  terus  meningkatkan  berbagai  sarana  dan fasilitas  yang  dibutuhkan  dunia  usaha  maupun investor. Sedikitnya ada 600 perusahaan dari industri dengan  skala  UKM,  menengah  hingga  industri- industri multinasional dan internasional [4]
Terdapat berbagai hasil industri yang diproduksi dengan mengandalkan potensi dan sumber daya alam yang terdapat di Sumatera Utara antara lain: Industri Kelapa  Sawit  (CPO)  dan  turunannya  seperti  Fatty Acid,  Steric  Acid,  Palmitat  Acid,  Isopropil  Palmiat, Gliserin dan jenis oleochemical lainnya, karet, coklat, kopi, teh dan hasil-hasil pertanian dari dataran tinggi Sumatera Utara berupa sayur mayur dan buah-buahan [4]
Industri  Hasil  Laut,  Goldstorage,  pengalengan ikan,  makanan  dan  minuman,  industri  hasil  hutan,
furniture, rotan, meubel, industri bangunan (baja) dan lain-lain [4].
Namun dengan semakin meningkatnya pengembangan dan pembangunan industri di daerah tersebut, maka semakin meningkat pula pencemaran pada air, udara dan tanah yang disebabkan oleh hasil buangan  industri.  Saat  ini,  jembatan  dan  bangunan- bangunan  konstruksi  atau  komponen  logam  seperti seng,  tembaga  serta  besi-baja  sudah  terserang  oleh korosi.  Gambar  1  menunjukkan  korosi  yang  terjadi pada lingkungan kawasan industri.
Gambar 1. Korosi dilingkungan industri
Perkembangan tentang penelitian korosi atmosferik  di  Indonesia  sebelumnya  sudah  pernah dilakukan  di  beberapa  wilayah  Indonesia  seperti  di Banda  Aceh  dan  Sumatera  Utara.  Penelitian  dan pemetaan  laju  korosi  atmosferik  di  Sumatera  Utara telah  tersedia  dengan  penelitian  pada  baja  karbon rendah  profil  baja  plat  dan  siku.  Namun  untuk  baja konstruksi lainnya belum dilakukan pengukuran laju korosi.  Gambar  2  menunjukkan  peta  sebaran  laju korosi di wilayah Sumatera Utara, Medan [5,6,7,8,9,10]
Gambar 2. Peta korosivitas baja plat Kawasan Industri Medan, Sumatera Utara
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan investigasi laju korosi atmosferik baja karbon rendah profil  segiempat  di  Kawasan  Industri  Medan. Investigasi  ini  difokuskan  untuk  mendapatkan  laju
korosifitas  atmosferik  baja  dengan  profil  segiempat yang banyak digunakan untuk kebutuhan pembangunan  konstruksi  berbagai  infrastruktur  di Kawasan Industri Medan. Selanjutnya data-data laju korosi  atmosferik  tersebut  akan  dibuat  peta korosivitas atmosferik untuk lokasi.

## 2. Metode

## 2.1 Material dan prosedur
Spesimen  uji  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  berjenis  baja  karbon  rendah  dengan  profil  plat. Dengan  dimensi  dan  bentuk  spesimen  uji  serta prosedur  pengembilan  data  mengikuti  standard ASTM  G-1  [11]  dan  ASTM  G-50  [12].  Komposisi spesimen  uji  ditunjukkan  pada  tabel  1.  Komposisi spesimen uji dilakukan dengan menggunakan mesin optical  emission  spectrscopy,  selanjutnya  untuk bentuk spesimen uji ditunjukkan pada gambar 3.
Tabel 1 Komposisi Spesimen Uji
Gambar 3. Spesimen uji profil baja segiempat
Spesimen  uji  diexpose  di  5  titik  lokasi  yang berbeda  yaitu  KIM  1,  2,  3,  4  dan  5.  Lokasi  expose dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Lokasi Penelitia Proses  expose  dilakukan  selama  6  bulan,  dan untuk  pengambilan  data  dilakukan  selama  dua
Spesime n C Si S Mn Ni Mo Cu Al Baja Plat 0,045 4 0,00 7 - 0,0004 0,243 4 0,004 3 0,00 3 0,005 6 0,059 5
minggu  sekali  dengan  metode  kehilangan  berat. Sebelum diexpose terlebih dahulu spesimen ditimbang untuk mendapatkan berat awal.  Spesimen uji diexpose di udara terbuka serta diletakkan di atas rak pengujian yang merujuk pada standar ASTM G- 50 [12]. Seperti yang terlihat pada gambar 5.
Gambar 5. Rak Pengujian
Spesimen dibersihkan dari produk korosi, sesuai dengan  standar  ASTM  G-1  [11].  Setelah  itu  berat spesimen ditimbang menggunakan timbangan digital untuk menjamin keakurasian data. Tahap selanjutnya melakukan  perhitungan  dan  analisa  setiap  selesai penimbangan  spesimen.  Tahap  akhir  melakukan analisis laju korosi dengan menggunakan persamaan (1).
T A D W K Korosi Laju . . .  (1)
Dimana  K  adalah    konstanta  konversi  satuan  laju korosi (Tabel 2), W adalah  kehilangan massa dalam gram,  A adalah  luas permukaan spesimen uji dalam cm^2,  T  adalah  waktu  eksposur  dalam    jam  dan  D adalah massa jenis material dalam g/cm^3
Tabel 2 Konstanta Konversi Satuan Laju Korosi
Satuan laju korosi yang diinginkan Nilai K Mils per tahun (mpy) 3.45 x 10 6 Milimeter per tahun (mm/y) 8.76 x 10 4
Gram  per  meter  kuadrat per jam (g/ m 2 · h) 100 10 4 x D
Kemudian berdasarkan data laju korosi yang didapat dari  persamaan  (1),  maka  dapat  ditentukan  tahanan korosi  relatif  (relative  corrosion  resistance)  untuk setiap  spesimen  uji  dengan  merujuk  pada  tabel  3 dibawah ini [2] :
Tabel 3. Kriteria tahanan laju korosi
Approximate metric equivalent Relative Corrosion Resistance mpy 𝑚𝑚 𝑦𝑟 𝜇𝑚 𝑦𝑟 𝑛𝑚 ℎ𝑟 𝑝𝑚 𝑠𝑒𝑐 Outstanding <1 <0.02 <25 <2 <1 Excellent 1-5 0.02- 0.1 25-100 2-10 1-5 Good 5-20 0.1-0.5 100-500 10-50 5-20 Fair 20-50 0.5-1 500-1000 50-150 20-50 Poor 50-200 1-5 1000- 5000 150-500 50-200 Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+ * Based  on  typical  ferrous-  and  nickel-based  alloys.  For  more  expensive alloys,  rates  greater than  5 to 20  mpy  are usually excessive. Rates  above 200  mpy  are  sometimes  acceptable  for  cheap  materials  with  thick  cross section (e.g., cast iron pum body). Approximate values to simplify ranges

## 3. Hasil dan pembahasan
Grafik  6  menunjukkan  grafik  laju  korosi  baja segiempat  di  lima  lokasi  titik  penelitian  Kawasan Industri Medan yang terdiri dari KIM 1, 2, 3, 4 dan 5. Dengan  pengukuran  yang  dilakukan  selama  enam bulan.  Terlihat  dari  grafik  bahwa  selama  waktu pengukuran  menunjukkan  di  lokasi  KIM  5  secara keseluruhan laju korosi relatif tinggi walaupun tidak signifikan,  dengan  laju  korosi  mencapai  0,564  mpy rata-rata. Hampir di semua lokasi penelitian KIM 1, 2, 3, 4 dan 5 nilai laju korosi relatif bervariasi antara 0,153 mpy – 0,564 mpy.
Gambar 6. Grafik hubungan laju korosi dengan baja segiempat
Gambar  7  menunjukkan  peta  laju  korosi  pada baja  segiempat  yang  selama  enam  bulan  dilakukan pemaparan di Kawasan Industri Medan (KIM). Laju korosi  rata-rata  yang  terjadi  di  lokasi  KIM  5  yang mencapai 0,564 mpy, selanjutnya pada lokasi KIM 3 mencapai  0,328  mpy.  Sedangkan  hasil  sebaran  laju korosi di tiga lokasi lainya seperti pada daerah KIM 1 mencapai 0,153 mpy, KIM 2 berkisar 0,171 mpy dan di lokasi KIM 4 mencapai 0,271 mpy.
Jika merujuk tabel 3 kriteria tingkat laju korosi. Maka  tingkat  laju  korosi  yang  terjadi  di lima  lokasi pada  baja  segiempat  masih  dalam  kategori outstanding , yaitu nilai rata-rata laju korosi dibawah 1 mpy.  Maka  dari hasil  yang  di  dapat menunjukkan bahwa  tingkat  laju  korosi  masih  dalam  kategori sangat  aman  digunakan  untuk  kebutuhan  konstruksi pada wilayah dan lokasi sekitarnya.

## Gambar 7. Peta korosivitas baja segiempat

## 4. Kesimpulan dan Saran

## Kesimpulan
Hasil  investigasi  korosi  atmosferik  pada  baja karbon rendah profil segiempat di Kawasan Industri Medan yang telah dilakukan bahwa hasil pengukuran korosivitas  atmosferik  untuk  lima  lokasi  laju  korosi rata-rata  0,153 mpy  di  KIM  1,  KIM  2  :  0,171  mpy, KIM 3 : 0,382 mpy, KIM 4 : 0,271 mpy dan KIM 5 : 0,564  mpy.  Untuk  laju  korosi  di  lima  lokasi  masih dalam katagori laju korosi yang sangat lambat untuk spesimen uji. Laju korosi yang paling rentan terhadap korosi adalah spesimen uji yang berada di lokasi KIM 5, hal ini bisa dipengaruhi oleh komposisi dan proses pembuatan material. Kemudian dari hasil pengukuran laju korosi atmosferik disemua lokasi sudah tersedia peta korosi di lokasi penelitian.

## Saran
Ada  beberapa  hal  yang  harus  dilakukan  pada penelitian lanjutan nantinya, dimana harus dilakukan pengembangan yaitu :
1. Perlu  penelitian  lanjutan untuk pengukuran  laju korosi yang melebihi data bulan
2. Perluasan  lokasi  expose  untuk  pemetaan  korosi atmosferik
Daftar Pustaka:
[1] Trethewey, K. R, Chambedain, J. 1991. Korosi
Untuk Mahasiswa dan Rekayasawan. Gramedia
Pustaka Utama Jakarta [2]   Fontana, M. G & Greene, N. D. 1983. Corrosion Engineering, 2nd eds, McGraw-Hill Internasional. [3]   American Galvanizers  association, 2006. Introduction. http://www.Besi Baja.com. 30 Mei 2017 [4]  Kawasan Industri Medan (KIM). http://kim.co.id/.7 Desember 2019 [5]  M. Ridha, S. Fonna, S. Huzni, Israr, J. Maulana and A.K. Ariffin. 2011. Atmospheric
Corrosion of Carbon Steel in Tsunami Affected
Area  of  Banda  Aceh  and  Aceh  Besar  District after  Six  Months  Exposure.  Seminar  Nasional
Tahunan Teknik Mesin X (SNTTM X)
[6]  M. Ridha, S. Fonna, J. Supardi, R. Suvera, dan
S. Huzni. 2013. Pengaruh Lokasi Eksposur dari  Garis  Pantai  terhadap  Laju  Korosi Atmosferik Baja Konstruksi. Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XII (SNTTM XII)
[7]  M. Ridha, S. Fonna, S. Huzni, J. Supardi, A.K. Ariffin. 2013. Atmospheric Corrosion of Structural  Steels  Exposed  Into  The  2004 Tsunami Affected Areas in Aceh. International Journal  of  Automotive  and  Mechanical Engineering  (IJAME),  7,  1014-1022,  2229- 8649 (Print), 2180-1606 (Online)
[8]  S,  Syahrizal  Fonna,  Syifaul  Huzni,  M.  Ridha, Saiful,  B.  Corrosion  Computational  Research Group (CCRG)
[9]      S  Huzni,  Affandi,  I  Tanjung,  S  Fonna.  2019. Atmospheric corrosion map of structural steel in industrial area: a preliminary investigation. IOP Conf. Series: Material Science and Enginnering 602 (2019) 012075
[10]  Li  Y,  Wei  Y,  Hou  L,  and  Han  P  2012. Atmosferik corrosion of AM60 Mg alloys in an industrial city environment corrosion science 69 67-76
[11]  ASTM G 1 – 03, ASTM Standards. 1999. Vol. 03.02,  Standard  Practice  for  Preparing, Cleaning,  and  Evaluating  Corrosion  Test Spesimens
[12]  ASTM  G  50  –  76.  2003.  Standard  practice  for conducting  atmospheric  corrosion  tests  on metals, ASTM Standards, Vol. 03.02