Cathodic Protection

"Metode dari Cathodic Protection sistem ini bersifat terhadap sifat galvanic material (mengunakan anoda tumbal/sacrificial anode) makanya sistem ini juga lazim disebut galvanic anodes, dimana pengendaliannya berdasarkan pada perbedaan potential korosi antara struktur/object yang diproteksi dengan mengunakan anoda tumbal yang dipasang didalam lingkungan yang sama. Akibat dari perbedaan potential tsb,maka akan terjadi aliran listrik searah dari anoda tumbal yg menpunyai potential korosi lebih rendah ke struktur yang diproteksi melalui lingkungan."

Tanya - Imam Darmawan


Rekan2 milis yang terhormat.

Saya sedang mempelajari dampak dari pemasangan metode cathodic protection (sacrificial anode) untuk mencegah korosi pada peralan elektrik (seperti transformer).
Saat ini saya mempunyai beberapa pertanyaan yang mungkin rekan2 dapat menjawabnya:
1. Apakah bahaya dari pemasangan sacrificial anode untuk peralatan elektrik?
2. Apakah pemasangan cathodic protection dapat mempengaruhi sinyal control dari/untuk peralatan elektrik tersebut?
Terima kasih untuk saran2 dan pencerahan dari rekan2 milis,



Tanggapan 1 - Isya Muhajirin


Pak Imam,
Sedikit mencoba menjawab apa yang menjadi pertanyaan bapak:
1. Sacrificial anode dapat diaplikasikan pada peralatan elektrik yang berhubungan langsung dengan suatu media elektrolit. Dalam hal ini hanya melindungi bagian permukaan dan bukan keseluruhan peralatan tersebut. Jadi apabila ada bagian transformer yang terbenam dalam tanah (?) dpt juga digunakan. Dan bahayanya, sepengetahuan saya tidak ada karena sacrificial anode menghantarkan arus hanya karena perbedaan potential secara elektrokimia dan reaksi anoda-katoda.
2. Untuk masalah sinyal kontrol, karena yang terjadi hanya reaksi kimiawi maka saya kira CP system tidak akan mempengaruhi hal tersebut. Demikian pendapat saya, apabila ada pendapat lain silahkan dikritisi.

PS. Apakah bahasan mengenai cathodic protection termasuk pada bidang keahlian elektrikal atau korosi? Karena menurut saya rancu. Mohon pencerahannya.


Tanggapan 2 - Bambang Nata


Dears,

Sekedar melengkapi : Di perusahaan kami bekerja, khususnya di Unit Pengolahan Pertamina, Pemeliharaan Chatodic protection di bagi 2 :
1. Sacrificial Anode atau Galvanic anoda adalah porsi ( fungsi Inspeksi )
Yaitu logam dilindungi dgn menggunakan logam lain yang lebih reaktif, dihubungkan didalam elektrolit. Arus listrik searah diperoleh dr reaksi galvanis yang diciptakan.
2. Impresed Current adalah porsi ( fungsi Elektrikal )
Yaitu arus listrik searah diperoleh dari sumber luar ( Rectifier ) dimana kutub neg dihubungkan ke logam yang akan dilindungi & kutub positif di hubungkan ke anode.
Note : DC power supply tdk diperlukan untuk Galv. anode system.

CP pada umumnya digunakan untuk memproteksi:
1. Jenis Impressed : biasanya digunakan pada Fire water pipe; Cooling water pipe; Storage tank
2. Jenis Impressed atau Galvanic anode ( Sucrificial anode ): biasanya digunakan pada Cross country pipe line ( Row water pipe line )
3. Galvanic anoda : biasanya digunakan pada Fire water pipe ( inside Tank dike ); U/G pipes pda Road crossing ( di plant area ).

Jadi CP khusus untuk memproteksi trafo belum pernah saya jumpai, atau kalau memang base plate trafo yang tertanam di tanah mungkin perlu ? biasanya trafo duduk diatas pondasi yang cukup. Jadi saya rasa tidak perlu.

Pengukuran Chatodic Protection ( Impressed Current ) :
1. Pada U/G pipa( Vs. SuSo4 ) : adalh berkisar -0,85 s/d -1,5 V ( -2,5V )
2. Pada Tank ( Vs. Zinc reference electrode ) : adalah +0,25 s/d -0,44 V (-1,44V )


Tanggapan 3 - medi astra


Pak Iman,
Metode dari Cathodic Protection sistem ini bersifat terhadap sifat galvanic material (mengunakan anoda tumbal/sacrificial anode) makanya sistem ini juga lazim disebut galvanic anodes, dimana pengendaliannya berdasarkan pada perbedaan potential korosi antara struktur/object yang diproteksi dengan mengunakan anoda tumbal yang dipasang didalam lingkungan yang sama. Akibat dari perbedaan potential tsb,maka akan terjadi aliran listrik searah dari anoda tumbal yg menpunyai potential korosi lebih rendah ke struktur yang diproteksi melalui lingkungan.

Biasanya metode ini dipasang terutama pada daerah las-lasan,pada daerah tsb akan terkorosi lebih cepat karena pada las-lasan dapat terkonsentrasi tegangan dalam.

Disini yang kita lihat bahwa pemasangan sistem ini pada peralatan elektrik kurang tepat,kecuali peralatan/sebagian dari materialnya tertanam dibawah permukaan tanah.(Kurang tau persis tentang applikasi ini..)

Dikarenakan sistem ini tidak memerlukan supply arus listrik dan tidak menimbulkan interference terhadap neighboring object karena bekerja low driving voltage sepertinya tidak banyak berpengaruh terhadap peralatan elektrik.

Barangkali ada tambahan…..dari yang lain.



Tanggapan 4 - imamdarmawan1997


Pak Medi yth,
Pertama2 saya mohon maaf karena saya baru bisa kembali berdiskusi.
Sepengetahuan saya korosi merupakan proses oksidasi (tolong di koreksi jika saya keliru), apakah kathodic protection tidak dapat digunakan selain untuk peralatan yang terendam air atau berada di dalam tanah? karena sepengetahuan saya cathodic protection dapat bekerja dengan syarat:
1. ada anode & katode.
2. electrically connected (dalam kathodic protection itu bisa pada permukaan sambungan antara anode katode)
3. berada di dalam konduktive electrolite (dalam hal ini lingkungan yang / atmosphere yang bersifat korosif dikarenakan kadar garam, impurities yang bersifat konduktive, dll).
Mohon saran dan pendapat pak medi serta rekan2 yang berkecimpung dalam bidang ini.


Tanggapan 5 - Puji Mulyo Winarno


Pak Imam,

Sangat bagus sekali anda menaikkan masalah ini dan mungkin akan jadi polemik, secara pribadi saya kurang pas dengan pemasangan cathodic untuk peralatan listrik
Terutama transformer, dimana seluruh body transformer itu kan di painting untuk menghindari ter-ekspose dengan udara luar/environtment sudah digrounding dengan tujuan menetralisasi adanya kebocoran arus, nah kalau sekarang di cathodic itu kan artinya kita malah menyuntikkan potensial dari luar. Bagaimana system proteksi transformer itu sendiri yang notabene adalah low level signal, yang existing saja terkadang low level signalnya bisa terinduksi, belum lagi akan adanya partial discharge yang mungkin ada dan yang mungkin bisa memperkuat adanya kemungkinan flash over.
Nah untuk itu sepertinya dibutuhkan referensi yang cukup matang sebelum bertindak,jangan sampai malah jadi bumerang dalam arti protection transformer sering bekerja tanpa tahu sebabnya. Sementara ini dari saya yang belum tentu kebenarannya,barangkali yang lain bisa urun rembuk untuk memperbanyak wawasan
Trimakasih


Tanggapan 6 - imamdarmawan1997

Pak Puji,
Sebelumnya saya uncapkan terima kasih atas pendapatnya...
Btw mungkin pak Puji bisa sedikit memberikan info proteksi apa yang akan bekerja bila ada tegangan 0 s/d + 2 V DC di casing transformer?
Karena sejauhini yang saya pikirkan efek yang mungkin terjadi bila ada tegangan +/- 2 V pada permukaan transformer (peralatan listrik) bahaya yang mungkin terjadi adalah adanya tegangan sentuh pada peralatan listrik tersebut, mohon penjelasan lebih lanjut dari pak puji dan rekan2 elektrik yang lain.

Terima kasih,


Tanggapan 7 - Puji Mulyo Winarno


Trimakasih banyak Mas Imam,

Saya memang tertarik dengan hal ini dan saya harap menjadi opik yang hangat.
Sebelumnya saya minta maaf bila terlambat membalas, maklum baru pagi ini saya mebuka email dan ada informasi ini.

Baiklah saya sedikit bicara signal proteksi pada transformer, ada beberapa signal
Proteksi pada transforemer yang sering digunakan yaitu :

Winding temperature alarm
Winding temperature Trip
Winding temperature measurement

Oil temperatuire alarm
Oil temperature Trip

Buchzolf relay protection Trip
Buchzolf protection alarm
Press Rel device Trip

OLTC Trip
Oil level alarm
OLTC oil level alarm

Banyak dari signal ini kecenderungan adalah Binair ( BI ) sehingga effeck langsung
Dari Chatodic yang Cuma 2 volt ini sangatlah kecil, tapi untuk yang analog mungkin agak berbeda ( unit pengukuran untuk thermocouple mV ), tegangan untuk relay-relay poteksi biasanya 24 Volt.Namun bila anda tidak mengolah signal analog untuk proteksinya ini akan aman saja.

Kemungkinan effek pada system yang lain :
Nah sekarang bagaimana dengan system Groundingnya ?
Pakai yang Single point Ground atau Multipoint ground ?

Singgle point ground
Sumua equipment tergrounding sebagai suatu system dan langsung ke grid,dalam hal ini cakupannya sangat banyak sekali sehingga pemasangan cathodic pada transformer berarti Load dari cathodic jadi satu plant dan bila cathodic nya cukup kuat maka disini kita perlu waspada sebab ada kemungkinan pergeseran reference point ( titik nol )ke sekitar 2 volt ( jika 2 voltnya sangat kuat ) itu cukup berpengaruh pada unit pengukuran yang basic pengukurannya menggunakan tegangan seperti temperature ( mv ) dan Vibrasi ( mv ), sehingga semua signal ini ada kemungkinan akan bergeser nilainya dan akan berpengaruh pada Unit proteksi dari system secara keseluruhan.Untuk menghindari ini maka untuk low level signal.
Akan lebih bagus kalau ada bridenya agar referencenya tidak bergeser sedangkan untuk basic signal yang menggunakan 4 -- 20 mA tidak terpengaruh.
Maaf ini saya kaitkan dengan proteksi unit secara keseluruhan untuk control system.
Bila cathodicnya tidak cukup kuat maka akan cepat habis termakan oleh system.

Untuk multi point ground
Disini terpisah antara ground Power, struktur maupun low level signal,
Dalam hal ini mungkin aman untuk pemasangan cathodic protection pada transformer
Hanya capasitasnya yang perlu diperhitungkan dengan matang mengingat grounding body transformer selalu ke grid

Effek lain yang perlu diperhitungkan
Kemungkinan adanya partial discharge pada body transformer yang bereffek terhadap cathodic itu sendiri besarnya pertial discharge hanya beberapa mV dengan freq KHz -- MHz
Adanya effek induksi dalam tranformer compartment meskipun kecil tapi ada dan semua itu akan ber-effek pada cathodic protection dimana normalnya didischarge ke ground grid
Karena kedua hal ini adalah AC ( bisa positive/negative )jadi hal ini bisa memperkuat ataupun memperlemah Cathodic.

Sebagai catatan :
Ditempat saya biasanya yang kena korosi itu bukan Tranformer compartmentnya tetapi bolt, support atau joint-joint lain karena adanya effek galvanic.
Tranformer saya OUTDOOR dekat dengan air laut dan pernah terjadi flashover pada isolator di sisi gantry , namun sampai sekarang belum ada tanda-tanda kerusakan pada Tranformer coatingnya.

Sementara dari saya segini dulu mungkin teman-teman elektric yang lain punya idea yang bisa menambah wawasan kita semua
Sekian dulu dari saya.


Tanggapan 8 - Imam Darmawan


Pak Puji,

Terima kasih atas saran dan pendapatnya. Untuk efek grounding terhadap CP saya juga masih belum mendapatkan cukup referensi untuk di pelajari, mungkin ada rekan2 lain yang mau menambahkan

Terima kasih,


Tanggapan 9 - Djayaputra Kunarta


Saya mau sumbang pengetahuan yang saya punya selama beberapa kali menangani Cathodic Protection.


A long time ago Cathodic Protection adalah bagian dari Civil Engineering.
Sekarang setelah ada system Impressed Current yang menggunakan tenaga listrik kadang-kadang dimasukkan sebagai bagian dari Electrical Engineering Detail Design.
Tapi biasanya disuatu plant maintenance dibawah Corrosion Engineer.
Kita harus mulai dengan apa sih gunanya Cathodic Protection System? Cathodic Protection adalah suatu system yang mengontrol Corrosion. Kalau kita taruh sepotong besi didalam tanah, bagian permukaan yang terbenam didalam tanah akan timbul karat(Corrosion).
Nah inilah yang akan kita kurangi bahkan bisa sampai nol. Jadi masalah ini tidak menimbulkan polemik, ini ilmu pasti. Bisa dihitung.
Kalau dulu menjadi bagian dari Civil Engineering karena Jembatan yang terbuat dari besi, permukaan metal (metal surface) akan timbul karat kalau tidak diproteksi dengan Cathodic protection. Begitu juga Steel Structure seperti high rise buidling harus diproteksi dengan Cathodic protection untuk permukaan metal yang terpendam dalam tanah.
Apalagi Offshore Platform harus diberi Sacrificial Anode untuk mencegah karat karena bagian yang terendam air laut sangat cepat timbul karatnya. Setelah adanya pemakaian Impressed current system, kadang-kadang (not always) Electrical engineer yang menghitung harus berapa Ampere yang diperlukan.
Untuk menghitung berapa Anode yang dibutuhkan kita harus punya data Soil resistance, protective coating yang digunakan, asumsi arus yang terjadi, surface area yang akan dilindungi dsb.
Sebenarnya masih banyak yang harus dijelaskan lebih detail tapi akan membosankan teman-teman yang kurang interest dibidang ini.
Terima kasih.


Tanggapan 10 - Erwin Guci


Pak Kunarta.kalo bicara soal ilmu.jangan sampe bosan.............itu..termasuk amalan lho......dan berpahala lagi......tambah banyak yg di ketik ...saya kira tambah banyak lho pahalanya......

Salam sehat dan bayak rezeki dari Teman...yg jauh di mata


Tanggapan 11 - Djayaputra Kunarta


Terima kasih Mas Erwin,
Saya siap menjawab apa yang saya tahu at anytime. Saya sedang prepare Lighting Calculation presentation untuk young/fresh engineers di KBR S'pore.
Kalo ada yang berminat nanti saya kirim ke Mas Budhi dan saya siap menerima masukan kalo ada koreksi atau tambahan info.