Saya ingin bertanya kepada senior-senior milis migas. Kebetulan saya sedang melakukan perhitungan impressed current cathodic protection untuk pipa underground. Berdasarkan beberapa referensi yang saya pelajari, perhitungan arus yang dibutuhkan untuk impressed current ada 2 pendekatan:

Pendekatan pertama didapat melalui persamaan berikut,
Io = A x Cb x i x Sf
dimana Io = arus yang dibutuhkan, A = luas area yang diproteksi, Cb = coating breakdown, i = current density pipa, Sf = safety factor

Sedangkan pendekatan kedua didapat dengan urutan perhitungan sbb:

    r (tahanan pipa) = ñpipe/ðt(D-t)
    G (konduktansi coating) = ðD/ù
    á (atenuasi) = (rg)^0.5
    R (tahanan struktur/jaringan) = (r/g)^0.5
    X (jangkauan proteksi) = E cosh á L
    Io (arus proteksi) = (Eo/rp) tanh á L

Pertanyaan saya:

    Bagaimana menentukan nilai ù dan apakah ada korelasinya dengan coating breakdown ?
    Apa yang dimaksud dengan X (jangkauan proteksi) ? jarak antara anode ke pipe kah ? Atau panjang pipe yang terproteksi ?
    Kenapa arus proteksi maksimum pendekatan kedua berbeda dengan pendekatan pertama ? Jika pada pendekatan pertama, arus proteksi maksimumnya hanya sebesar arus bare steel (coating breakdown 100%), sedangkan pada pendekatan kedua arus proteksi dapat lebih dari arus bare steel.
    Adakah standar yang mengatur batasan arus dan tegangan yang dapat disupply oleh transformer rectifier ?

Sebelumnya saya ucapkan terima kasih atas perhatian rekan-rekan. Mohon pencerahannya.


Tanya – Herry Winandi

Dear rekan-rekan,

Saya ingin bertanya kepada senior-senior milis migas. Kebetulan saya sedang melakukan perhitungan impressed current cathodic protection untuk pipa underground. Berdasarkan beberapa referensi yang saya pelajari, perhitungan arus yang dibutuhkan untuk impressed current ada 2 pendekatan:

Pendekatan pertama didapat melalui persamaan berikut,
Io = A x Cb x i x Sf
dimana Io = arus yang dibutuhkan, A = luas area yang diproteksi, Cb = coating breakdown, i = current density pipa, Sf = safety factor

Sedangkan pendekatan kedua didapat dengan urutan perhitungan sbb:

    r (tahanan pipa) = ñpipe/ðt(D-t)
    G (konduktansi coating) = ðD/ù
    á (atenuasi) = (rg)^0.5
    R (tahanan struktur/jaringan) = (r/g)^0.5
    X (jangkauan proteksi) = E cosh á L
    Io (arus proteksi) = (Eo/rp) tanh á L

Pertanyaan saya:

    Bagaimana menentukan nilai ù dan apakah ada korelasinya dengan coating breakdown ?
    Apa yang dimaksud dengan X (jangkauan proteksi) ? jarak antara anode ke pipe kah ? Atau panjang pipe yang terproteksi ?
    Kenapa arus proteksi maksimum pendekatan kedua berbeda dengan pendekatan pertama ? Jika pada pendekatan pertama, arus proteksi maksimumnya hanya sebesar arus bare steel (coating breakdown 100%), sedangkan pada pendekatan kedua arus proteksi dapat lebih dari arus bare steel.
    Adakah standar yang mengatur batasan arus dan tegangan yang dapat disupply oleh transformer rectifier ?

Sebelumnya saya ucapkan terima kasih atas perhatian rekan-rekan. Mohon pencerahannya.

Tanggapan 1 – Triez

Dear Mas Herry.
Boleh tahu referensi pendekatan kedua diambil darimana? Handbook atau referensi lain?

Tanggapan 2 – Herry Winandi

Pak Tris,

Referensi dari slide Pak Achmad Sulaiman yang ada di sini dan juga dari slide Pak Sulistijono (ITS).

Tanggapan 3 – Triez

Wah, banyak sekali folder..hehehe
Mas, biar ga membingungkan. Pakailah international standar seperti ISO , NACE, atau DNV (offshore), atau mungkin peabody handook yg sudah umum dipake. Saya tidak bilang white book, green book, atau paper work tidak bisa dipake, boleh saja, tp just for reference only. Untuk Design sebaikya merujuk ke standard. Kemudian liat rujukan client spec. refers kmn dia. Klo masih bingung, panggil vendor cathodic, ajak sharing atau diskusi, applicable dilapangan dengan kondisi design seperti apa yg harus diterapkan termasuk parameter penggunaan design yg juga cukup luas cakupannya. tentu finalnya adalah design akurat, comissioning berhasil sesuai yg diharapkan, bukan hanya kalkulasi diatas kertas.
Untuk kalkulasi itu bisa kita analisa sendiri. Klo untuk offshore design, mungkin ada sedikit noted antara DNV dengan ISO. sebaiknya ditegaskan dulu.

Tanggapan 4 – Faisal Reza

Ini sangat baik tapi darimana ini mas ya sumber nya tapi dari logika yg saya runut dan rumus yg kedua saya kira cukup bisa ditelaah..

utk rumus no. 1 saya bisa lgsung mengenalinya karena ini rumus praktikal dan similar dgn yg ada di standar2 seperti di ISO 15589-1 misalnya..

saya akan coba jawab:

1. ù adalah coating resistivity dan ini bisa di ukur dgn resistivity meter dan biasa dilakukan di coating manufacturer.

Ya saya kira ini berhubungan dgn coating breakdown resistance seperti pada rumus pertama….coba lihat di section 5.8 hal 8 utk ISO 15589-1

2. jangkauan proteksi X ini saya kira merefer adalah jangkaun dimana anode groundbed dipasang sampai ke ujung pipa….jadi gini jangkauan proteksi ini sangat berhubungan dgn 3 hal utama…

a. atenuasi itu sendiri
b. beda potensial antara potential pas di pipa yg paling dekat dgn anode gorundbed – dgn Ecorr besi (merefer pada lingkungan tsb)
c. beda potensial antara  potential di ujung pipa – dgn Ecorr besi (merefer pada lingkungan tsb)

3. Saya kira disini menurut saya justru ada kesamaan karena pada rumus kedua kalau anda perhatikan atenuasi….juga R adalah berhubungan dgn tahanan pipe (r (r huruf kecil)) dgn g yaitu konduktansi coating…jadi ini di kombinasi jadi satu membentuk tahanan overall (R huruf besar yaitu tahanan struktur keseluruhan)

4. ini tergantung soil resistivity utk current supply dgn memperhatikan IR drop….juga perlu diperhatikan hydrogen evolution kalau potensial terlalu besar….yg paling penting adalah bagi saya pada waktu potential off….disana minimum requirement nya harus -800 mV…..silahkan lihat lebih lanjut pada ISO 15589-1 atau NACE standards.

Tanggapan 5 – Farizan Riadhi

Mencoba menjawab pertanyaan Pak Winandy.
Pendekatan pertama dilakukan dengan panjang pipa terproteksi diketahui/diasumsikan untuk mencari nilai A, sedangkan pendekatan kedua dilakukan secara teoritis jangkauan dari drainage point sehingga polarisasi yang diinginkan tercapai.

1. Mencari nilai ω utk mendapatkan nilai G ya Pak? Nilai G ini bisa diasumsikan dari tabel dimana parameternya kondisi coating dan resistivitas tanah. Literatur mengenai perhitungan ini bisa dilihat di buku Parker Peattie, Pipeline Corrosion and Cathodic Protection, 3rd Edition. Appendix D : Attenuation Equations.

2. X adalah jarak dari drainage point (bisa sama dengan lokasi anode) dengan titik di pipeline dimana nilai polarisasinya mencapai nilai yg kita inginkan

3. Mungkin saja, karena jika persamaan attenuasi ini dibalik, yaitu utk mencari nilai arus sehingga coverage mencapai panjang keseluruhan pipa, mungkin bisa lebih besar. (Perlu dilihat polarisasi/beda potensial di drainage point, jangan sampai over-proteksi)

4. Yang ini saya kurang paham dari standar mananya, berkaitan dgn SF (
safety factor) dalam penentuan TR Rating. Yg sering saya lihat sih 25%.

Semoga membantu dan CMIIW,