STUDI SISTEM INJEKSI INHIBITOR KOROSI TERHADAP KANDUNGAN ORTHOFOSFAT DAN SENG SEBAGAI PARAMETER KENDALI KOROSI PADA SISTEM PENDINGIN SEKUNDER RSG-GAS
Edwin Rizki Safitra 1 , Diyah Erlina Lestari 2 , Mita Rilyanti 3 1 Program Studi Teknik Kimia, Institut Teknologi Sumatera, Lampung, Indonesia 2 RSG-GAS BATAN Serpong, Tangerang, Indonesia
3 Jurusan Kimia, Universitas Lampung, Lampung, Indonesia

## Abstract
Reaktor Serba Guna G.A Siwabessy (RSG-GAS) was built since 1983. RSG-GAS is a type of research reactor  equipped  with  heat  carrier  and  cooling  system  which  serves  to  remove  heat  arising  from fission reactions. In the heat carrier medium, the reactor equipped with a secondary cooling system using  water  originating  from  PAM  Puspiptek.  Water  used  in  secondary  cooling  systems  can  cause some  major  problems  of  crust,  corrosion,  and  moss  or  microorganisms.  In  this  research,  the phosphorus (orthophosphate), zinc, and conductivity and pH in the secondary cooling system have been  measured  to  determine  whether  or  not  the  flow  rate  of  the  injection  system  is  used. Determination of concentration of the elements was performed using a DR / 2400 spectrophotometer portable  device  with  ZincoVer  5  Powder  Pillow  reagent,  cyclohexane  for  zinc  concentration,  and PhosVer 3 phophate for phosphorus concentration. From the results obtained, the overall flow rate of  injector  injection  of  1.7  L  /  h  gives  a  good  result.  Significant  differences  occurred  only  in conductivity values dated July 21, 2009 both in piped water and cooling towers exceeding 950 µs / cm. And the value of orthophosphate concentration dated August 4, 2009 that exceeds 10 ppm.
Keyword: Corrosion, Cooling System, RSG-GAS, Injection

## 1. Pendahuluan
Reaktor Serba Guna G.A Siwabessy (RSG-GAS) dibangun sejak tahun 1983. RSG-GAS mempunyai daya termal maksimum 30 MW dan mempunyai fluks neutron rata-rata 10 14 n/cm 2 detik yang berasal dari reaksi fisi  [1].  Reaktor  ini  mempunyai  dua  sistem  pendingin  yaitu  sistem  pendingin  primer  dan  sekunder  yang menggunakan air sebagai media pendinginnya. Air pendingin primer reaktor berfungsi untuk memindahkan panas  yang  timbul  sebagai  akibat  reaksi  fisi  di  teras  reaktor.  Panas  yang  dibebaskan  di  dalam  teras  dan sekitar reflektor diambil oleh air sistem pendingin primer dengan cara mengalirkan air pendingin lewat celah bahan  bakar.  Panas  dipindahkan  ke  sistem  pendingin  sekunder  melalui  sistem  penukar  panas,  kemudian panas tersebut dibuang ke atmosfer melalui menara pendingin beraliran udara paksa [2].
Media pembawa panas yang digunakan pada sistem pendingin primer berupa air bebas mineral. Air bebas mineral memiliki kandungan-kandungan unsur kimia yang relatif kecil [3]. Sedangkan pada sistem pendingin sekunder,  media  pembawa  panas  yang  digunakan  adalah  air  yang  berasal  dari  PAM  Puspiptek  tanpa pengolahan lebih lanjut. Air yang digunakan dalam sistem pendingin sekunder dapat menimbulkan beberapa masalah  pokok  yaitu  kerak,  korosi,  dan  lumut  atau  mikroorganisme.    Untuk  mengatasi  hal  tersebut  maka dilakukan pengendalian kualitas kimia air dengan menambahkan bahan inhibitor korosi secara   injeksi [4]. Setelah  penambahan  inhibitor,  dilakukan  analisis  secara  kuantitatif  menggunakan  metode  spektrofotometri terhadap unsur-unsur pada sistem pendingin sekunder agar tetap pada batas normalnya [5].
Pada  penelitian  ini  dilakukan  kontrol  terhadap  konsentrasi  senyawa  kimia  pada  air  pendingin  sekunder. Pengontrolan ini dilakukan secara rutin, terhadap senyawa kimia yang dapat menghambat tumbuhnya korosi antara  lain  orthofosfat  (PO 4 3- )  dan  seng  (Zn).  Selain  itu  dilakukan  pula  pengukuran  nilai  pH  dan konduktivitas.  Pengontrolan  ini  dilakukan  agar  konnsentrasi  unsur-unsur  kimia  dalam  air  pendingin  berada pada  batas  yang  tidak  menyebabkan  timbulnya  korosi.  Dengan  demikian  perlu  dipelajari  tentang pengendalian  korosi  pada  sistem  pendingin  sekunder  RSG-GAS,  dan  terutama  mempelajari  studi  injeksi inhibitor korosi terhadap kandungan orthofosfat dan seng yang digunakan sebagai parameter kendali korosi pada sistem pendingin sekunder RSG-GAS.

## 2. Metode

## 2.1 Penentuan konsentrasi fosfor (orthofosfat)
Larutan  sampel  sebanyak  10  mL  dimasukkan  ke  dalam  dua  buah  wadah  sampel  berupa  tabung  tertutup. Kedalam salah satu tabung ditambahkan 0,41 gram PhosVer 3 phosphate Powder Pillow, kemudian diaduk hingga  homogen.  Setelah  homogen  sampel  didiamkan  selama  2  menit.  Kemudian  diukur  konsentrasinya terhadap larutan blanko pada tabung yang lain menggunakan alat portable spektrofotometer DR/2400.

## 2.2 Penentuan konsentrasi seng dengan metode zincon
Larutan  sampel  sebanyak  20  mL  dimasukkan  ke  dalam  labu  ukur  25  mL  dan  ditambahkan  0,29  gram ZincoVer Powder Pillow, kemudian diaduk hingga homogen. Setelah homogen 10 mL larutan ini dimasukkan pada  tabung  tertutup  dan  digunakan  sebagai  blanko.  Kemudian  10  mL  berikutnya  dimasukkan  ke  dalam tabung berikutnya yang ditambahkan 0,5 mL sikloheksan, diaduk selama 30 detik dan didiamkan selama 3 menit.  Setelah  sampel  homogen  kemudian  diukur  konsentrasinya  menggunakan  alat  portable spektrofotometer DR/2400.

## 2.3 Pengukuran pH menggunakan pH-meter
Elektroda pH meter dicelupkan ke dalam larutan sampel, kemudian diangkat dan dibilas dengan air bebas mineral. Setelah elektroda benar-benar bersih kemudian dicelupkan ke dalam larutan sampel kembali dan ditentukan nilai konstan pada alat pH meter.

## 2.3 Pengukuran pH menggunakan pH-meter
Elektroda  konduktivitas  dicelupkan  ke  dalam  larutan  sampel,  kemudian  diangkat  dan  dibilas  dengan  air bebas mineral. Setelah elektroda benar-benar bersih kemudian dicelupkan ke dalam larutan sampel kembali dan ditentukan nilai konstan pada alat konduktivitimeter.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Korosi merupakan salah satu masalah yang terdapat pada sistem pendingin sekunder dan keberadaannya harus  dikendalikan  agar  tidak  mengganggu  aliran  air  serta  kualitas  airnya.  Untuk  mengendalikan  adanya korosi, pada sistem pendingin sekunder dilengkapi dengan sistem injeksi inhibitor korosi yang diatur dengan laju  alir  1,7  L/jam.  Sebagai  kontrol  dari  fungsi  injeksi  inhibitor  korosi  ini  perlu  dilakukan  pengukuran kandungan  orthofosfat  dan  seng  dalam  sistem  pendingin  sekunder.  Air  yang  digunakan  untuk  mengisi cooling tower adalah air dari raw watter yang  berasal dari PAM PUSPIPTEK. Oleh karena itu dilakukan juga pengukuran  terhadap kandungan  orthofosfat  dan  seng  pada raw  watter setiap  satu  minggu  sekali  untuk membandingkan  kualitas  air  pada  sistem  pendingin  sekunder.  Sebagai  sampel  air  pendingin  sekunder diambil air dari pipa dan cooling tower dengan nilai pH, konduktivitas, seng, dan orthofosfat   dalam sistem pendingin sekunder sebgai berikut:
Tabel 1. Data analisis pada cooling tower Waktu pengambilan sampel pH Konduktivitas ( µ s/cm) Kadar orthofosfat (ppm) Kadar seng (ppm) 14-07-09 8,3 926 8,05 0,63 21-07-09 8,4 966 5,05 0,54 27-07-09 8,47 855 5,45 0,47 28-07-09 8,15 897 7,25 0,46 29-07-09 8,38 911 7,4 0,43 30-07-09 8,26 920 7,25 0,46 31-07-09 8,17 889 5,25 0,46 31-07-09 8,48 899 8,4 0,58 ! 103
Dari  Tabel  1  dan  2  terlihat  secara  umum  bahwa  dengan  beroperasinya  sistem  pendingin  sekunder berangsur-angsur kandungan orthofosfat dan seng dalam air pendingin sekunder akan meningkat dan akan menurun setelah blow down (pembuangan air pada boiler). Hal ini disebabkan karena adanya blow down , yang  terjadi  jika  kontrol  level  batas  bawah  pada cooling  tower telah  tercapai.  Selanjutnya  akan menyebabkan berkurangnya air pada cooling tower dan secara otomatis terjadi penambahan air (make up water) dari air pemasok ( raw water ). Tetapi apabila dilihat secara seksama, bahwa tidak selalu penurunan kandungan  orthofosfat  dan  seng  dalam  air  pendingin  sekunder  disebabkan  karena  adanya blow  down. Seperti  terlihat  pada  data  tanggal  21  Juli  ‘09  walaupun blow  down belum  terjadi,  tetapi  kandungan orthofosfat  dan  seng  dalam  air  pendingin  sekunder  menurun.  Hal  ini  disebabkan  karena  selama  sistem pendingin  beropeasi  akan  terjadi  percikan  dan  penguapan  yang  mengakibatkan  hilangnya  atau berkurangnya air pada cooling tower .
Tabel 2. Data analisis pada air pipa
Dengan melihat data deskripsi sistem pendingin sekunder pada Tabel 3, dapat dihitung volume hilangnya air pada cooling  tower yaitu  37  m 3 /jam,  laju  air make  up yaitu  43  m 3 /jam,  dan  volume  air  yang  ditambahkan pada saat terjadi untuk make up yaitu 51,84 m 3 . Dari data ini diketahui bahwa waktu yang diperlukan untuk make  up yaitu  1,20  jam  dan  setiap  1,4  jam  baru  terjadi make  up .  Oleh  karena  itu  dengan  adanya pengoperasian  injeksi  inhibitor  korosi  secara  kontinyu  akan  menyebabkan  kenaikan  atau  kepekatan kandungan  orthofosfat  apabila  penambahan  air  ( make  up water)  belum  terjadi.  Tetapi  sebaliknya  akan mengalami  penurunan  kandungan  orthofosfat  apabila  penambahan  air  ( make  up water)    terjadi  secara bersamaan dengan blow down seperti terlihat pada data tanggal 31 Juli ’09.
3-08-09 8,47 884 9,25 0,62 4-08-09 8,06 912 10,15 0,53 5-08-09 8,04 922 9,9 0,55 6-08-09 8,18 921 7,45 0,47 7-08-09 8,19 926 7,15 0,42 Waktu pengambilan sampel pH Konduktivitas ( µ s/cm) Kadar orthofosfat (ppm) Kadar seng (ppm) 14-07-09 8,3 926 7,55 0,79 21-07-09 8,4 966 5,2 0,55 27-07-09 8,45 855 5,5 0,39 28-07-09 8,4 897 7,3 0,51 29-08-09 8,36 911 5,85 0,53 30-07-09 8,27 920 7,5 0,45 31-07-09 8,16 889 5,45 0,53 31-07-09 8,48 899 8,1 0,60 3-08-09 8,68 884 10 0,61 4-08-09 8,12 912 10,3 0,54 5-08-09 8,18 922 9,6 0,56 6-08-09 8,1 921 7,1 0,51 7-08-09 8,18 926 6,9 0,5

## Tabel 3. Data Deskripsi Sistem Pendingin Skunder
Penurunan  konsentrasi  orthofosfat  pada  tanggal  4-7  Agustus  '09  disebabkan  karenan  sistem  pendingin sekunder telah shut down dan sistem injeksi inhibitor korosi secara kontinyu tidak beroperasi yang membuat fosfat aktif dalam bentuk orthofosfat membentuk lapisan endapan tipis yang secara efektif untuk melindungi permukaan logam yang lemah dari serangan zat-zat agresif.

## 4. Kesimpulan
Dari  hasil  yang  telah  dilakukan  dapat  disimpulkan  bahwa  pengoperasian  sistem  injeksi  inhibitor  korosi secara  kontinyu  belum  sepenuhnya  dapat  mempertahankan  konsentrasi  inhibitor  korosi  sesuai  yang diharapkan. Pada sistem pendingin sekunder orthofosfat lebih berperan sebagai pelindung korosi daripada seng,  hal  ini  dikarenakan  orthofosfat  akan  membentuk  lapisan  endapan  tipis  yang  secara    efektif  untuk melindungi permukaan logam yang lemah dari serangan zat-zat agresif.

## 5. Penghargaan
Edwin  Rizki  Safitra  (Penulis)  mengucapkan  terima  kasih  kepada  tim  Reaktor  Serba  Guna  G.A  Siwabessy (RSG-GAS)  BATAN  dikarenakan  hasil  ini  merupakan  penelitian  saat  penulis  melaksanakan  Kerja  Praktek. Penulis  juga  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Ibu  Diyah  Erlina  Lestari  dan  Ibu  Mita  Rilyanti  sebagai pembimbing penulis selama mengerjakan penelitian ini.

## 6. Daftar Pustaka
[1]  Lestari, Diyah,. 2008. “Kimia Air, Pelatihan Operator dan Supervisor Reaktor Riset”. Pusat Pendidikan dan Pelatihan BATAN. Serpong.
[2]  Djunaidi.,  Setyo  Budi  Utomo.  2007,  “Pemakaian  Inhibitor  untuk  Pengendalian  Korosi  pada  Sistem Pendingin Sekunder RSG-GAS”, Vol.4, No.2, Buletin Pengelolaan Reaktor Nuklir.
[3]  Lestari, Diyah., 2004, “Kimia Air Reaktor Riset G.A.Siwabessy” Makalah Penelitian P2TRR dan P2TKN BATAN. Serpong.
[4] Kemmer, Frank N. 1979, “The NALCO Water Handbook” McGrow-Hill Book Company. New York.
[5] Nunn, Robert G. 1997, “Water Treatment Essentials for Boiler Plant Operation McGraw-Hill. New York.
Sistem pendingin sekunder Ukuran Luas cooling tower 370,3 m 2 ( 23*16,1) Laju penurunan air karana evaporasi dan percikan 0,1 m/jam Laju injeksi korosi 1,7 L/jam Batas make up 0,14 m (4.18-4.32)m Massa jenis inhibitor korosi 1,226 gr/mL Laju sistem make up 80 m 3 /jam