eISSN: 2721-5717; pISSN: 2747-2124

## ZONA LAUT

## JURNAL INOVASI SAINS DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
-spasi -Times New Roman 11 Italic- -spasi -Times New Roman 11 Italic-

## ANALISIS PELETAKAN DAN KEBUTUHAN PROTEKSI KATODIK PADA MOORING BUOY DI PERTAMINA FUEL TERMINAL LUWUK
-spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-
*Habibi Palippui, Juswan Sade dan Windi Widianingrum Departemen Teknik Kelautan Universitas Hasanuddin *windian12@gmail.com
-spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## Abstrak
Korosi  adalah  salah  satu  penyebab  kerusakan  yang  umum  terjadi  pada mooring  buoy akibat  adanya  oksidasi  pada permukaan pelat baja. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kebutuhan dan peletakan proteksi katodik serta biaya yang dibutuhkan dalam  pengadaan proteksi katodik pada mooring buoy dengan menggunakan aturan BKI (Biro Klasifikasi  Indonesia)  dan  DNV  (Det  Norske  Veritas  Industry  Norway).  Dalam  sistem  proteksi  katodik  terdapat  dua metode proteksi katodik yaitu Sacrificial Anode Cathodic Protection (Anoda Korban) dan Impressed Current Cathodic Protection (ICCP). Pada penelitian ini digunakan metode anoda korban karena instalasi lebih sederhana sehingga tidak memerlukan keahlian khusus dan penghubung anoda telah terlindungi secara katodik. Mooring buoy dengan tinggi 2,380 m, berdiameter 3,200 meter dengan umur desain proteksi katodik yaitu 5 tahun. Anoda yang digunakan pada penelitian ini adalah anoda dengan tipe Longated flush-mounted Z9.0H1 ( Welded Type ) dengan dimensi 355 x 85 x 45 mm. Dari hasil penelitian ini didapatkan total massa anoda yang dibutuhkan untuk memproteksi mooring buoy adalah 48 kg dengan jarak pemasangan antar anoda pada pelat lambung topside adalah 2,000 m dan pada pelat bottom swim lambung adalah 3,000 m serta estimasi biaya yang dibutuhkan dalam pengadaan proteksi katodik mooring buoy adalah Rp. 7.487.075.
Kata Kunci: Mooring Buoy , Korosi, Zinc Anode. -spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## Abstrct
Corrosion is one of the most common causes of damage to mooring buoys due to oxidation on the surface of the steel plate.  The  purpose  of  this  study  was  to determine  the need  and  placement  of  cathodic protection  as  well  as  the  costs involved in providing cathodic protection for mooring buoys using the rules of BKI (Indonesian Classification Bureau) and DNV (Det Norske Veritas Industry Norway). In the cathodic protection system, there are two methods of cathodic protection, namely Sacrificial Anode Cathodic Protection (SACP) and Impressed Current Cathodic Protection (ICCP). In this study, the Sacrificial Anode method was used because the installation is simpler so that it does not require special skills and the anode connector is cathodically protected. Mooring buoy 2.380 meters high, 3.200 meters in diameter with a cathodic protection design life of 5 years. The anode used in this study was a Longated flush-mounted Z9.0H1 (Welded Type) anode with dimensions of 355 x 85 x 45 mm. From the results of this study, the total anode mass needed to protect the mooring buoy is 48 kg with the distance between the anodes on the topside hull plate is 2.000 m and the hull bottom swim plate is 3.000 m and the estimated cost required in providing mooring buoy cathodic protection is Rp. 7,487,075 .
Keywords: Mooring Buoy, Corrosion, Zinc Anode. -Spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## 1. PENDAHULAN
Struktur  bangunan  laut  (kapal,  anjungan  lepas  pantai,  pipa  bawah  laut  dan  bangunan  apung  lainnya)  yang beroperasi tidak terhindar dari proses korosi. Sehingga, manajemen perawatan pada suatu struktur bangunan laut sangatlah penting karena biaya pembangunan dari struktur tersebut mahal. Dilihat dari segi konstruksinya, bagian  yang  rentan  tedampak  korosi  adalah  area  yang  terkena  air  laut  seperti  pada  konstruksi  bagian hull . Korosi pada pelat dapat mengakibatkan menurunnya kekuatan dan umur pakai suatu bangunan laut. Pertamina Fuel  Terminal  (PFT)  Luwuk  merupakan  Terminal  Bahan  Bakar  Minyak  (TBBM)  yang  termasuk  dalam wilayah operasi PT. Pertamina (Persero) Marketing Operation Region (MOR) VII Sulawesi. Dalam menunjang
proses distribusi agar tetap berjalan lebih baik perlu di dukung dengan sarana dan fasilitas yang memadai salah satunya  adalah mooring  buoy sebagai  sarana  tambat  dalam  proses loading dan unloading muatan  kapal. Mooring buoy yang beroperasi tentunya akan mengalami proses korosi. Akibatnya akan terjadi penurunana ketebalan pelat baja dan efektivitas kerja mooring buoy sebagai alat tambat.
Gambar 1. Korosi yang terjadi pada pelat mooring buoy
Metode penanggulangan korosi dapat digunakan salah satu solusi yaitu dengan cara melindungi pelat secara berkala menggunakan proteksi katodik ( cathodic protection) . Proteksi katodik merupakan salah satu metode teknologi  pengendalian  korosi  dengan  membalikkan  arah  arus  korosi.  Metode  ini  merupakan  manajemen perawatan  konstruksi  bangunan  laut  dengan menjadikan  permukaan  pelat  tersebut  sebagai  katoda  dari  sel elektrokimia [1].
Oleh  karena  itu  pada  penelitian  ini  ini  akan  membahas  mengenai  perencanaan  kebutuhan  sistem  proteksi katodik pada mooring buoy milik Pertamina Fuel Terminal Luwuk. Selain perencanaan kebutuhan proteksi katodik, perencanaan pemasangan/peletakan proteksi katodik di analisis pada penelitian ini.

## 2. METODE
Korosi juga di definiskan sebagai penurunan kualitas logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya [2]. Korosi terjadi dalam berbagai macam bentuk, mulai dari korosi merata pada seluruh permukaan logam sampai dengan korosi yang terkonsentrasi pada bagian tertentu saja. Proteksi adalah sebuah penanganan guna melindungi  suatu  benda  dari  hal  yang  dapat  merusak  sehingga  benda  tersebut tidak  dapat  berfungsi  secara optimal.  Dalam  hal  ini  proteksi  pada  dunia  industri  sangat  dibutuhkan  karena  memiliki  fungsi  untuk melindungi  suatu  struktur,  salah  satu  proteksi  yang  digunakan  adalah  proteksi  katodik  untuk  melindungi struktur  dari  korosi.  Proteksi  katodik  dengan  menggunakan  anoda  korban  terjadi  saat  logam  dihubungkan dengan  logam  yang  lebih  reaktif  (anoda).  Hubungan  ini  mengarah  pada  sebuah  rangkaian galvanic .  Untuk memindahkan korosi secara efektif dari struktur logam, material anoda harus mempunyai beda potensial cukup besar untuk menghasilkan arus listrik [3].

## 2.1. Objek Penelitian
Pemasangan mooring buoy milik PT. Pertamina (Persero) ini akan dioperasikan di Luwuk, Sulawesi Tengah sebagai  salah  satu  fasilitas  penunjang  dalam  proses  penambatan  dan loading bahan  bakar  minyak.  Desain
perlindungan  katodik  pada mooring  buoy yang  digunakan  berdasarkan  Biro  Klasifikasi  Indonesia  dalam Regulation  for  the  Corrosion  Protection  and  Coating  System. Sistem  perlindungan  katodik  yang  akan digunakan adalah Longated flush-mounted ( Welded Type ) seperti yang dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 1. Mooring buoy dan detail zinc anode

## 2.2. Metode Anode Korban
Secara sederhana metode ini menggunakan logam baru yang memiliki level energi yang lebih tinggi sehingga tercipta  arus  yang  mengalir  dari  logam  yang  paling  rendah  ke  yang  lebih  tinggi.  Namun  anoda  tersebut memiliki  batas  umurnya  dimana  anoda  tersebut  akan  sepenuhnya  terkontaminasi  dan  harus  diganti  dengan yang baru.  Cara kerja perlindungan katodik dengan anoda korban adalah menggunakan konsep tentang sel korosi  basah.  Bahwa  dalam  sel  anodalah  yang  berkarat  atau  korosi,  sedangkan  tidak  tidak  terkorosi  adalah katoda.  Anoda  yang  terhubungkan  ke  struktur  dengan  tujuan  mempengaruhi  perlindungan  terhadap  korosi, dengan cara ini disebut anoda korban. Adapun keunggulan dari metode ini adalah sebagai berikut:
a. Dapat digunakan tanpa membutuhkan energi listrik dari luar
b. Hampir tidak memerlukan pengawasan, biaya menjadi relative lebih murah
c. Arus proteksi yang dihasilkan tidak pernah salah arah, tidak memerlukan keahlian khusus
d. Instalasi relative lebih sederhana, sehingga tidak memerlukan keahlian khusus
e. Penghubung anoda telah terlindungi secara katodik.

## 2.3. Anoda Korban
Dalam  desain  perlindungan  katodik,  perhitungan  akan  dilakukan  untuk  memastikan  anoda  korban  yang digunakan  cukup  tersedia  untuk  menyediakan  total  arus  yang  dibutuhkan  untuk  melindungi mooring  buoy selama masa desainnya. Untuk menghitung kebutuhan anoda korban digunakan DNV RP (B401) [3]. Desain perlindungan  katodik  yang  digunakan  pada mooring  buoy adalah Longated  flush-mounted Type  Z9.0H1 ( Welded Type ) dengan ukuran (355 mm x 85 mm x 45 mm) dan massa 9,5 kg dengan masa proteksi selama 5 tahun. Adapun data anoda pada Tabel 1. Berikut ini
Tabel 1. Data anoda desain [4]
Parameter Nilai Desain umur anoda 5 Tahun
Parameter Nilai Jenis bahan anoda Paduan Zinc Zn-Al-Cd Efesiensi Elektrokimia dalam air laut pada suhu sekitar (25°C) 780 A-h/kg Ketebalan anoda 45 mm Panjang anoda 355 mm Lebar anoda 85 mm Massa anoda desain 9,5 kg Faktor pemanfaatan anoda 0,85

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan kebutuhan anoda membutuhkan beberapa kriteria desain sesuai permintaan [1]. Kriteria tersebut antara lain adalah data propertis mooring buoy (Tabel 2), data lingkungan mooring buoy (Tabel 3) di lokasi pemasangan mooring buoy yaitu di Luwuk, Sulawesi Tengah  dan data anoda yang akan dipasang (Tabel 1).
Tabel 2. Data propertis mooring buoy [4] Parameter Unit Nilai Tinggi (H) m (meter) 2,38 Sarat (T) m (meter) 2 Diameter Atas Diameter Alas m (meter) 3,2 1,3 Spesifikasi material - Marine Steel Plate Tebal pelat mm (millimeter) 10 dan 12 Tabel 3. Data lingkungan mooring buoy [4] Parameter Unit Nilai Suhu air laut °C 25-31,5 Massa jenis kg/m 3 1025

## 3.1. Penentuan Total Anoda yang Dibutuhkan
Kebutuhan  anoda  korban  pada mooring  buoy Pertamina  Fuel  Terminal  Luwuk  dengan  menngunakan zinc anode (komposisi kimia paduan terdiri dari Cadmium 0,025 – 0,150%, Pb/Lead 0,006%, Copper 0,005%, Iron 0,005%, Aluminium 0,100  – 0,500%, Silicon 0,125% dan Zinc 98%) dapat dihitung dengan  menggunakan persamaan (4).
Luas permukaan mooring buoy dihitung dengan menggunakan pendekatan luas kerucut dan silinder seperti pada persamaan (3). Untuk koefisien faktor kerusakan lapisan dapat dilihat pada Tabel 4 yang mengacu pada Det  Norske  Veritas  RPB401  tentang Cathodic  Protection  Design .  Faktor  kerusakan  lapisan  dapat  dihitung dengan menggunakan persamaan (1).
1. Menghitung faktor kerusakan lapisan
fc (terakhir) = k 1 + k 2 × tf (1)
Jika  nilai  yang  dihitung  lebih  dari  1,  fc  =1  harus  digunakan  di  dalam  desain.  Persamaan  diatas  didasarkan untuk  maksud  desain  saja, dan  tidak  diharapkan  untuk  memvisualisasi  model  sesungguhnya  sebagai  faktor kerusakan pelapis ( coating breakdown ) dimana desain sistem proteksi katodik melebih usia sistem pelapisan. Untuk nilai k 1 dan k 2 dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4. Konstanta (k1 dan k2) untuk perhitungan faktor kerusakan pelapis [5]
Kedalaman (m) Kategori pelapis (k1 = 0,100) k2 (k1 = 0,050) k2 (k1 = 0,020) k2 (k1 = 0,010) k2 0 < 30 0,100 0,030 0,015 0,012
>30 0,050 0,020 0,012 0,012

## 2. Menghitung kebutuhan permintaan arus
Jika daerah masing-masing ( Ac ) tiap unit yang diproteksi dikalikan dengan desain arus densitas ( ic ) dan faktor kerusakan lapisan ( fc ), maka akan diperoleh [5]:
Ic = Ac × fc × ic (2)
Dimana Ic adalah  permintaan  arus, Ac area  yang  akan  diproteksi, fc faktor  kerusakan  lapisan  dan ic faktor desain arus densitas, mengacu pada Tabel 5. Sedangkan area individu atau area yang akan diproteksi, diperoleh dengan menggunakan rumus:
Ac = ((π × r2 × t) + (π (r + R) b))
(3)
Dimana π = 3.14, r adalah panjang jari-jari alas mooring buoy, R adalah panjang jari-jari atas mooring buoy, b adalah panjang garis pelukis mooring buoy.
Tabel 5. Desain arus rata-rata densitas berdasarkan kedalam dan iklim [5]
Kedalaman (m)  Desain arus densitas (Rata-rata) dalam A/m2 Tropical (>20°C) Sub Tropical (12-20°C) Beriklim Sedang (7-12°C) Sangat dingin (<7°C) 0 ≤ 30 0,008 0,080 0,100 0,120 >30 0,006 0,070 0,080 0,100

## 3. Menghitung kebutuhan massa anoda
Adapun untuk menghitung massa kebutuhan anoda korban digunakan persamaan seperti berikut [5]:
𝑚 = 𝐼𝑐  ×  𝑇  ×  8760 𝜇  ×  𝜀 (4)
Dimana m adalah massa anoda korban paduan seng (kg), Ic adalah kebutuhan arus proteksi (Ampere), T adalah Umur  proteksi  (tahun),  T  =  5  tahun  [6], μ adalah faktor  guna  anoda  korban, μ =  0.85, ε adalah  Efesiensi elektrokimia (Ah/kg) dan ε = 780, paduan seng.
Kebutuhan  massa  anoda  yang  telah  dihitung  menggunakan  persamaan  (4)  kemudian  dapat  di  tentukan kebutuhan  anoda  yang  akan  di  pasang  pada mooring  buoy dengan  menggunakan  ukuran  desain  anoda. Sehingga jumlah anoda korban yang dibutuhkan dalam sistem proteksi katodik mooring buoy adalah:
𝛴 𝐴𝐾 = 𝑚 𝑚ΑΚ (𝑏𝑢𝑎ℎ) (5)
Dimana  dimana  Σ  AK  adalah  jumlah  anoda  korban,  m  adalah  massa  anoda  korban  yang  dibutuhkan,  m AK adalah Massa per-unit anoda korban
4. Menentukan jarak antar anoda korban
Setelah di dapatkan jumlah anoda yang akan digunakan untuk memproteksi maka dapat ditentukan peletakan atau jarak antar anoda pada mooring buoy dengan menggunakan persamaan berikut.
J AK = 𝐾 − (𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝐴𝑛𝑜𝑑𝑎 𝑥 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐴𝑛𝑜𝑑𝑎) Σ AKtotal (5)
Dimana J AK adalah  jarak antar anoda korban (m), K adalah keliling mooring buoy (m) dan Σ AK total adalah jumlah total anoda korban yang dipasang (buah).

## 3.2. Rekapitulasi Hasil Penelitian
Berdasarkan persamaan yang digunakan dengan DNV RP (B401) “ Cathodic Protection Design ), didapatkan hasil sebagai berikut:
Tabel 6. Hasil perhitungan kebutuhan anoda No Deskripsi Unit Nilai 1 Luas permukaan pipa m 2 34,054 2 Umur desain proteksi Tahun 5 3 Panjang anoda mm 355 4 Lebar anoda mm 85 5 Tebal anoda mm 45 6 Jarak antar anoda pada pelat lambung topside m 2,000 7 Jarak antar anoda pada pelat bottom swim lambung   m 3,000 8 Total anoda yang dibutuhkan buah 6

## 3.3. Jarak Antar Anoda
Posisi  penempatan anoda  korban  berdasarkan  hasil  perhitungan  dengan  cara  di las  menggunakan  elektroda kawat las untuk proses instalasi anoda korban dengan mooring buoy . Adapun posisi penempatan anoda korban yang  dilakukan  oleh  pihak  galangan  saat mooring  buoy melakukan  reparasi  dapat  dilihat  pada  Gambar  4.6 berikut.
Gambar 2. Perencanaan dan eksisting peletakan anoda korban
Di bawah ini merupakan tabel hasil perhitungan analisa ekonomis untuk proteksi katodik anoda korban pada 1 (satu) buah mooring buoy .
Tabel 7. Perhitungan analisis ekonomi proteksi katodik pada mooring buoy [4] No. Uraian Satuan Koefisien Harga Satuan (Rp) Jumlah Harga (Rp) 1 2 4 5 6 7 A. Tenaga Kerja 1 Pekerja OH 2 70.000 140.000 2 Tukang Las  OH 1.5 130.000 195.000 3 Mandor OH 0,25 150.000 37.500 Jumlah Harga Tenaga Kerja 372.500 B Bahan 1 Elektroda kawat las pcs 10 3.000 30.000 2 Zinc Anode  pcs 6 989.500 5.937.000 Jumlah Harga Bahan 5.967.000 C Peralatan 1 Welding Set Set/hour 1,5 114.000 171.000 Jumlah Harga Peralatan 171.000 D Jumlah Harga Tenaga Kerja, Bahan dan Peralatan (A+B+C) 6.510.500 E Overhead + profit (15%) 15% x D 976.575 F Harga Satuan Pekerjaan (D+E) 7.487.075
Berdasarkan Tabel 7., diketahui biaya keseluruhan yang dibutukan dalam desain kebutuhan proteksi katodik anoda  korban  pada  1  (Satu)  buah mooring  buoy dengan  diameter  3,200  m  dan  tinggi  2,380  m  adalah  Rp. 7.487.075 untuk memproteksi mooring buoy selama 5 tahun.

## 4. KESIMPULAN
Setelah  melakukan  pengolahan  data  mengenai  perancangan  sistem  proteksi  katodik  anoda  korban  pada mooring buoy , di peroleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Total anoda yang dibutuhkan untuk 1 (satu) buah mooring buoy dengan diameter 3,200 m dan tinggi 2,3800 m dan umur desain proteksi selama 5 tahun adalah 6 buah anoda dengan bentuk longated flush- mounted (welded type) tipe Z9.0H1 dimensi anoda (355 mm x 85 mm x 45 mm).
2. Jarak pemasangan antar anoda yang digunakan pada pelat lambung topside adalah 2,000 m dan untuk pelat bottom swim lambung adalah 3,000 m.
3. Biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan proteksi katodik ini adalah sebesar Rp. 7.487.075 .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  yang  pertama  ingin  saya  tujukan  kepada  Departemen  Teknik  Kelautan  Universitas Hasanuddin  yang  telah  membimbing  penulis  dalam  menyelesaikan  segala  tugas  dan  penelitian  selama perkuliahan.  Kedua,  ucapan  terima  kasih  saya  sampaikan  kepada  PT.  Industri  Kapal  Indonesia  yang  telah membimbing  dan  mengarahkan  penulis  selama  kerja  praktek  serta  dalam  pengambilan  data  dari  proyek perusahaan yang pernah dikerjakan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  N. Azisah, D. Paroka, and W. Wahyuddin, “Analisa Penempatan Dan Kebutuhan Proteksi Katodik Pada Sistem Pipa Gas Bawah Laut Offshore Dari Pulau Pemping Ke Tanjung Uncang Batam,” Zo. Laut  J.
Inov. Sains Dan Teknol. Kelaut. , vol. I, no. 3, pp. 57–63, 2020, doi: 10.20956/zl.v1i3.11978.
[2]  H. Palippui dan S. Ramadhan, “Analisa Kekuatan Struktur Barge Pada Proses Load Out Offshore Module (Top Side) dengan SPMT”, zonalaut , vol. 1, no. 1, hlm. 1-5, Mar 2020.
[3]  B. Sudjasta, P. J. Suranto, H. Setiani, P. Studi, T. Perkapalan, and J. Selatan, “Analisa Kebutuhan Pemasangan Zinc anode untuk Mencegah Korosi Pada Lambung Kapal Kapal General Cargo,” vol. 14, pp. 209–215, 2018.
[4]  Windi Widianingrum, “Data Lapangan,” Makassar, 2021.
[5]  D. N. Veritas, “DNV Recommended Practice RP B401 Cathodic Protection Design.” 1993.
[6]  BKI, “Rules for Single Point Mooring,” vol. IX, no. 38, 2012.