📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 56 dokumenKOROSI SUHU TINGGI ZIRCALOY-4 DAN PENGARUH PENGGUNAAN NANOFLUIDA PADA EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMS (ECCS) KETIKA LOSS OF COOLANT ACCIDENT (LOCA)
Loss of Coolant Accident (LOCA) merupakan kondisi kecelakaan reaktor nuklir yang memicu lonjakan suhu drastis, menyebabkan kelongsong bahan bakar zircaloy-4 rentan mengalami oksidasi parah akibat paparan uap air dan udara terbuka. Upaya mitigasi melalui Emergency Core Cooling Systems (ECCS) saat ini masih mengandalkan air konvensional yang memiliki keterbatasan konduktivitas termal. Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh suhu dan waktu terhadap perilaku oksidasi zircaloy-4 pada simulasi LOCA parah, serta mengevaluasi penggunaan nanofluida zirkonia sebagai alternatif pendingin darurat ECCS. Penelitian dilakukan menggunakan zircaloy-4 yang dipanaskan di lingkungan udara terbuka dengan variasi suhu pada 800?-1100? dan variasi waktu pada 5 menit-60 menit. Aktifnya ECCS disimulasikan dengan metode pendinginan cepat (quenching) menggunakan nanofluida zirkonia dengan variasi konsentrasi 0-1,2 g/L. Fenomena oksidasi ditinjau dari beberapa aspek, yaitu penambahan massa pada sampel dan perubahan permukaan sampel secara mikroskopis serta analisis lapisan oksida menggunakan XRD, Raman, dan SEMEDX. Pengaruh penggunaan nanofluida dilihat dari perubahan suhu sampel pada saat quenching yang diamati menggunakan kamera termal serta perubahan massa setelah quenching dilakukan. Percobaan kenaikan suhu meningkatkan laju oksidasi ditandai dengan pertambahan massa dan ketebalan lapisan secara eksponensial, serta terjadinya perubahan warna menjadi kecoklatan secara tidak homogen. Di sisi lain, variasi waktu paparan menunjukkan peningkatan massa dan ketebalan dengan kinetika oksidasi gabungan antara parabolik dan linear (nilai n = 0,75) akibat peristiwa breakaway oxidation disertai dengan perubahan geometri yang teramati mulai dari waktu paparan 15 menit. Berdasarkan kedua variasi tersebut, diperoleh energi aktivasi penambahan massa dan ketebalan secara berurutan adalah 2,99 kJ/mol dan 2,69 kJ/mol. Energi tersebut lebih kecil dibandingan pada lingkungan uap air akibat adanya interaksi dengan nitrogen sebagai katalis reaksi. Perubahan warna dari hitam menjadi kecokelatan menandakan telah terjadi perubahan fasa kristal, ditandai dari kemunculan raman shift 147 ?????????1 pada sampel berwarna hitam yang mengindikasikan fasa tetragonal serta raman shift 177 ?????????1 dan 190 ?????????1 pada sampel berwarna kecokelatan yang menunjukkan fasa monoklinik setelah suhu dan waktu paparan yang lebih tinggi. Selanjutnya, penggunaan nanofluida untuk sistem ECCS menunjukkan kontras warna pada kamera termal yang lebih tinggi dan penambahan massa yang lebih kecil. Pengaruh suhu dan waktu paparan pada penelitian ini menunjukkan hasil yang sesuai dengan hukum Arrhenius. Penggunaan nanofluida sebagai pendingin darurat ECCS menunjukkan konduktivitas termal yang lebih baik dan fenomena deposisi menjadi mekanisme yang memengaruhi penambahan massa pada saat menggunakan nanofluida.
SINTESIS DAN UJI INHIBISI KOROSI SENYAWA DIMER KAFEIN DENGAN PENGHUBUNG HEKSANDIAMINA PADA BAJA KARBON DALAM LARUTAN NACL 3% (B/V)
Korosi merupakan permasalahan serius dalam bidang teknik material yang menyebabkan degradasi logam secara progresif akibat reaksi redoks antara logam dan lingkungannya. Dampak korosi tidak hanya menurunkan umur pakai material, tetapi juga menimbulkan kerugian ekonomi yang besar di berbagai sektor industri, termasuk konstruksi, transportasi, dan kelautan. Salah satu pendekatan yang banyak dikembangkan untuk mengendalikan korosi adalah penggunaan inhibitor berbasis senyawa organik yang ramah lingkungan, mudah disintesis, serta memiliki kemampuan adsorpsi yang baik pada permukaan logam. Penelitian ini bertujuan untuk menyintesis dan mengarakterisasi senyawa turunan kafein berupa dimer kafein dengan penghubung heksandiamina, serta menentukan efisiensi inhibisi senyawa tersebut terhadap baja karbon dalam larutan NaCl 3% (b/v). Sintesis dilakukan melalui reaksi substitusi nukleofilik aromatik (SNAr) antara 8-bromokafein dan 1,6- heksandiamina dalam pelarut etanol dengan pemanasan refluks selama 45 jam. Senyawa hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR), spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance (NMR), serta spektrometri massa untuk mengonfirmasi struktur senyawa yang diperoleh. Pengujian inhibisi korosi dilakukan melalui uji bobot hilang menggunakan metode gravimetri, serta uji elektrokimia meliputi Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dan Potentiodynamic Polarization (PDP) untuk menentukan laju korosi dan efisiensi inhibisi. Hasil pengujian dengan ketiga metode tersebut menunjukkan bahwa dimer kafein memiliki efisiensi inhibisi hingga 98% pada suhu 25 °C dalam medium NaCl 3% (b/v). Nilai tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan kafein yang memiliki efisiensi inhibisi kurang dari 84% pada kondisi uji yang sama. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dimerisasi kafein dengan penghubung heksandiamina mampu meningkatkan efisiensi inhibisi korosi pada baja karbon dalam medium NaCl 3% (b/v).
ANALISIS KINERJA CAMPURAN 2-MERKAPTOBENZOTIAZOL DAN L-SISTEIN SEBAGAI INHIBITOR KOROSI PADA BAJA KARBON DALAM LARUTAN NACL 1% (B/V)
Baja karbon berasal dari unsur besi dan karbon, dengan konsentrasi karbon terlarut sebesar 0,04% hingga 1,7%, sehingga memiliki sifat mekanik yang kuat, namun harganya tetap terjangkau. Di balik kelebihannya, baja karbon memiliki kelemahan fatal, yaitu korosi. Berbagai metode penanggulangan korosi, seperti injeksi inhibitor, telah dikembangkan untuk mengatasi masalah ini. Penggunaan inhibitor korosi tunggal memiliki keterbatasan, yaitu inhibisi hanya melalui satu mekanisme. Sehingga, campuran dari dua inhibitor sering kali diteliti untuk memetakan efek satu sama lain. Penelitian ini membahas kinerja 2-merkaptobenzotiazol, L-sistein, dan campuran keduanya sebagai inhibitor korosi pada baja karbon dalam larutan NaCl 1%. 2-merkaptobenzotiazol dilaporkan mampu menginhibisi baja karbon melalui mekanisme anodik, sedangkan L-sistein dilaporkan sebagai inhibitor korosi yang bekerja dengan tipe campuran, yaitu anodik dan katodik. Adapun tujuan penelitian ini yaitu menentukan konsentrasi optimum, interpretasi parameter sinergistik, serta mekanisme inhibisi 2-merkaptobenzotiazol, L-sistein, dan campurannya sebagai inhibitor korosi pada baja karbon dalam larutan NaCl 1% berdasarkan hasil Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dan Potentiodynamic Polarization (PDP). Berdasarkan penelitian ini, diperoleh konsentrasi optimum 2-merkaptobenzotiazol sebesar 20 ppm dan 50 ppm, konsentrasi optimum L-sistein sebesar 20 ppm dan 50 ppm, serta konsentrasi optimum campuran, yaitu 50 ppm 2-merkaptobenzotiazol dengan 20 ppm L-sistein, yang bersifat antagonis satu sama lain. Selain itu, didapatkan pula mekanisme inhibisi yang terlibat, yaitu mekanisme campuran antara inhibisi anodik dan katodik pada seluruh variasi konsentrasi.
STUDI PERILAKU KOROSI U-BEND SS316 DALAM TIMBAL (PB) CAIR PADA TEMPERATUR 550 DAN 700 ?
Kompatibilitas material struktur terhadap Pb cair merupakan faktor penting yang menentukan umur operasi sistem nuklir temperatur tinggi, khususnya pada Lead-cooled Fast Reactor (LFR). Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi perilaku dan mekanisme korosi baja tahan karat SS316 berbentuk spesimen U-bending yang diuji melalui metode statis dalam Pb cair selama 150 jam pada temperatur 550 °C dan 700 °C. Penggunaan spesimen U-bending dilakukan untuk merepresentasikan kondisi tegangan lokal yang realistis pada struktur U-tube heat exchanger di sistem sirkulasi pendingin LFR. Analisis dilakukan untuk memahami pengaruh temperatur tinggi, deformasi bending, dan interaksi material dengan Pb cair terhadap karakteristik korosi yang terbentuk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme degradasi utama pada temperatur 550 °C didominasi oleh proses oksidasi yang menghasilkan lapisan oksida duplex khas berupa lapisan luar kaya Fe-O dan lapisan dalam berupa spinel Fe-Cr. Pada temperatur ini, kelarutan oksigen dalam Pb cair relatif rendah sehingga pembentukan lapisan pelindung oksida Cr yang kontinu belum dapat terjadi secara sempurna. Batas saturasi oksigen dalam Pb cair pada temperatur 550 °C berada pada nilai 1,27×10-3wt%, sehingga proses oksidasi yang terbentuk masih terbatas dan belum menghasilkan perlindungan optimum terhadap material. Sebaliknya, pada temperatur 700 °C terjadi perubahan mekanisme korosi dari oksidasi menuju korosi pelarutan akibat meningkatnya kelarutan unsur Ni, Cr, dan Fe ke dalam Pb cair. Kondisi ini menyebabkan penipisan material pada permukaan spesimen SS316. Pada temperatur 700 °C, batas saturasi oksigen meningkat hingga 1,11x 10-2 wt%, sehingga pembentukan sistem oksida Fe-Cr-O menjadi lebih dominan dibandingkan temperatur 550 °C. Selain pengaruh temperatur, penelitian ini juga mengevaluasi pengaruh variasi height reduction sebesar 0,9 cm dan 1,0 cm terhadap perilaku korosi lokal. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perbedaan deformasi lokal tersebut tidak memberikan peningkatan signifikan terhadap tingkat serangan korosi pada spesimen. Hal ini mengindikasikan bahwa variasi regangan akibat perbedaan deformasi bending masih belum cukup besar untuk memengaruhi jalur difusi Pb secara signifikan di dalam material. Dengan demikian, temperatur memiliki pengaruh yang lebih dominan dibandingkan variasi deformasi terhadap mekanisme degradasi SS316 di lingkungan Pb cair bertemperatur tinggi. Pengujian bending eksperimental menunjukkan bahwa spesimen SS316 memiliki kemampuan deformasi plastis yang baik sebelum mengalami penurunan kekuatan akibat konsentrasi tegangan pada daerah radius bending. Simulasi tiga titik bending menggunakan ABAQUS juga berhasil merepresentasikan fenomena deformasi bending dan distribusi tegangan pada spesimen. Namun demikian, hasil simulasi menunjukkan nilai tegangan maksimum yang lebih tinggi dibandingkan eksperimen uji bending akibat pengaruh model material Johnson–Cook dan kondisi simulasi yang lebih ideal dibandingkan kondisi aktual pengujian. Meskipun terdapat perbedaan kuantitatif, simulasi ABAQUS tetap mampu menggambarkan perilaku bending dan konsentrasi tegangan pada spesimen secara umum. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa temperatur memiliki peranan utama dalam menentukan mekanisme korosi SS316 di Pb cair, dimana temperatur 550°C cenderung menghasilkan oksidasi, sedangkan temperatur 700 °C mendorong terjadinya korosi pelarutan yang lebih agresif. Selain itu, deformasi bending tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap peningkatan korosi pada kondisi pengujian yang dilakukan. Kombinasi pendekatan eksperimen dan simulasi ABAQUS memberikan pemahaman yang lebih komprehensif mengenai perilaku mekanik dan degradasi material SS316 pada lingkungan liquid Pb temperatur tinggi, sehingga hasil penelitian ini dapat menjadi referensi penting dalam pengembangan material struktural untuk aplikasi sistem pendingin reaktor generasi lanjut seperti LFR.
STUDI KETAHANAN KOROSI STAINLESS STEEL 316L DENGAN VARIASI TEMPERATUR DALAM LARUTAN ISOTONIK
Stainless steel 316L banyak digunakan pada aplikasi industri dan biomedis karena memiliki ketahanan korosi yang baik terutama didukung oleh kemampuannya membentuk lapisan pasif yang protektif. Namun, keberadaan ion klorida (Cl-) dan kenaikan temperatur dapat menurunkan stabilitas lapisan pasif dan memicu korosi setempat. Pada pabrik minuman isotonik, digunakan pipa stainless steel 316L dengan lasan untuk mendistribusikan produk pada temperatur ruang hingga 99°C. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi temperatur dan perbedaan komposisi kimia antara formula minuman isotonik terhadap ketahanan korosi stainless steel 316L. Ruang lingkup penelitian difokuskan pada evaluasi perilaku korosi melalui pendekatan uji elektrokimia dan uji perendaman, serta identifikasi perubahan morfologi permukaan sebelum dan sesudah pengujian menggunakan Optical Microscope (OM) dan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS). Uji elektrokimia meliputi pengukuran Open Circuit Potential (OCP) dan pengujian Potentiodynamic Polarization untuk mengidentifikasi perilaku pasivasi, kecenderungan pitting, serta karakteristik daerah histeresis. Uji perendaman dilakukan dengan variasi temperatur (temperatur ruang dan 99°C) serta variasi formula larutan isotonik (Formula A sebagai kontrol eksisting, serta Formula B dan C sebagai formula baru) untuk menentukan laju korosi berdasarkan metode kehilangan massa. Sebelum pengujian, mikrostruktur sampel diamati dengan OM. Setelah pengujian elektrokimia, permukaan sampel dikarakterisasi menggunakan SEM-EDS untuk mengamati morfologi permukaan. Hasil uji perendaman menunjukkan bahwa peningkatan temperatur dari ruang ke 99°C meningkatkan laju korosi stainless steel 316L, dengan laju korosi tertinggi dialami oleh sampel dalam larutan yang direndam pada temperatur 99°C, yaitu sebesar 0,1020 mm/tahun. Hasil uji elektrokimia pada temperatur ruang menunjukkan kurva polarisasi dengan kenaikan arus anodik dan terbentuknya positive hysteresis loop yang mengindikasikan terjadinya kerusakan lapisan pasif. Meskipun hasil polarisasi menunjukkan terbentuknya pitting, pengamatan dengan SEM tidak menunjukkan pit yang khas, melainkan serangan yang mengikuti batas butir terutama pada daerah HAZ, sehingga mekanisme yang terjadi diindikasikan sebagai korosi intergranular. Uji elektrokimia pada temperatur 80°C menunjukkan rentang potensial pasif menyempit dan potensial korosi (Ecorr) bergeser ke arah lebih positif disertai peningkatan arus anodik.
PENGARUH PENAMBAHAN INHIBITOR EKSTRAK DAUN KRATOM (MITRAGYNA SPECIOSA) PADA KETAHANAN KOROSI CO2 BAJA API 5L X52 DI LARUTAN NACL 3,5%
Korosi merupakan salah satu permasalahan serius di berbagai sektor industri, terutama industri minyak dan gas, karena dapat menyebabkan kebocoran pipa, penurunan efisiensi operasi, hingga kerugian ekonomi yang signifikan akibat perbaikan maupun penghentian produksi. Material pipa yang umum digunakan adalah baja API 5L, yang meskipun memiliki sifat mekanik yang baik, tetap rentan terhadap serangan korosi, khususnya pada lingkungan yang mengandung CO2 (sweet corrosion). Salah satu metode mitigasi yang banayk diterapkan adalah penambahan inhibitor korosi. Namun, inhibitor konvensional umumnya berbasis senyawa kimia sintetis yang beracun dan tidak ramah lingkungan, sehingga pengembangan Green Corrosion Inhibitor (GCI) berbasis bahan alam menjadi solusi potensial yang lebih berkelanjutan. Dalam penelitian ini digunakan ekstrak daun kratom (Mitragyna speciosa) yang diketahui mengandung senyawa fitokimia berpotensi sebagai inhibitor korosi. Ekstrak diperoleh melalui metode soxhlet, kemudian diuji terhadap korosi CO2 dalam larutan NaCl 3,5% menggunakan metode elektrokimia dan gravimetri (imersi). Variasi konsentrasi inhibitor yang digunakan adalah 0, 100, 200, dan 300 ppm. Pengujian elektrokimia dilakukan pada temperatur 23°C dan 60°C, sedangkan pengujian imersi dilakukan pada temperatur 60°C selama 24 jam. Karakterisasi ekstrak daun kratom dilakukan menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), sedangkan uji elektrokimia meliputi Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dan ekstrapolasi Tafel. Karakterisasi produk korosi hasil pengujian imersi dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) dan X-Ray Diffraction (XRD). Hasil karakterisasi FTIR mengonfirmasi keberadaan berbagai gugus fungsi aktif pada ekstrak daun kratom yang berperan dalam proses inhibisi. Konsentrasi optimum diperoleh pada 200 ppm dengan efektivitas proteksi paling signifikan. Pada temperatur kamar, laju korosi menurun dari 0,75 menjadi 0,07 mmpy dengan efisiensi inhibisi mencapai 90%. Sementara itu, pada temperatur 60°C, laju korosi berkurang dari 2,79 menjadi 1,98 mmpy dengan efisiensi inhibisi sebesar 29%. Analisis isoterm adsorpsi Langmuir menunjukkan bahwa mekanisme inhibisi berlangsung melalui kombinasi adsorpsi fisik dan kimia, dengan nilai energi bebas adsorpsi (?G°ads) sebesar -31,6 kJ/mol yang menandakan interaksi kuat antara molekul inhibitor dan permukaan baja API 5L X52. Hasil karakterisasi produk korosi menggunakan SEM-EDS dan XRD menunjukkan terbentuknya lapisan FeCO3, lepidokrosit, dan goetit, yang menegaskan peran inhibitor dalam memodifikasi morfologi dan komposisi produk korosi.
STUDI KETAHANAN KOROSI PADUAN ZN-1,5MG-0,5CU YANG DIFABRIKASI VIA EQUAL CHANNEL ANGULAR PRESSING DALAM LARUTAN SIMULATED BODY FLUID DENGAN PENGUJIAN FLOW IMMERSION CORROSION
Paduan berbasis seng (Zn) berpotensi sebagai material implan biodegradable karena biokompatibilitas yang baik dan laju korosi yang moderat. Namun, kekuatan mekaniknya masih rendah sehingga diperlukan peningkatan melalui penambahan unsur paduan dan perlakuan Equal Channel Angular Pressing (ECAP). Penelitian ini mempelajari pengaruh penambahan magnesium (Mg) dan tembaga (Cu) serta proses ECAP terhadap struktur mikro, sifat mekanik, dan ketahanan korosi paduan Zn–1,5Mg–0,5Cu. Spesimen dibuat melalui pengecoran, homogenisasi, dan ECAP dua lintasan Rute C pada temperatur 200 °C. Karakterisasi dilakukan menggunakan mikroskop optik dan SEM-EDS, uji mekanik dengan kekerasan Vickers, serta uji korosi metode Flow Immersion Corrosion (FIC) dalam larutan Simulated Body Fluid (SBF) pada temperatur 37 °C dengan kecepatan aliran 1,62–6,25 mm/s selama 48 jam pada masing-masing spesimen. Hasil penelitian menunjukkan ECAP menghasilkan butir lebih halus dan distribusi fasa yang merata. Paduan Zn–1,5Mg–0,5Cu memiliki kekerasan tertinggi, meningkat dari 103,8 HV menjadi 122,4 HV setelah ECAP 2 lintasan. Uji korosi memperlihatkan Zn murni mengalami laju korosi awal tinggi, sedangkan paduan Zn–1,5Mg–0,5Cu membentuk lapisan pasif yang lebih protektif. Kehadiran fasa Mg2Zn11 dan Mg?Cu memicu korosi galvanik, tetapi ECAP mampu menurunkan laju korosi dibanding kondisi homogenisasi. Secara keseluruhan, kombinasi alloying Zn–1,5Mg–0,5Cu dan ECAP meningkatkan kekerasan dan menurunkan laju korosi sehingga berpotensi untuk aplikasi stent biodegradable.
STUDI KETAHANAN KOROSI PADUAN ZN-0,5MG-0,5CU YANG DIFABRIKASI VIA EQUAL CHANNEL ANGULAR PRESSING MENGGUNAKAN METODE FLOW IMMERSION DI LARUTAN SIMULATED BODY FLUID
Paduan berbasis seng (Zn) berpotensi sebagai material stent biodegradable, tetapi masih menghadapi kendala sifat mekanik yang rendah dan perilaku korosi yang tidak seragam. Penelitian ini berfokus pada paduan Zn-0,5Mg-0,5Cu sebagai kandidat utama, dengan Zn murni dan Zn-0,5Mg digunakan sebagai kontrol. Seluruh material dibuat melalui pengecoran, dilanjutkan homogenisasi, dan perlakuan equal channel angular pressing (ECAP) hingga dua lintasan. Karakterisasi meliputi mikroskopi optik, SEM-EDS, dan uji kekerasan Vickers, sedangkan perilaku korosi dievaluasi dengan uji flow immersion dalam larutan simulated body fluid (SBF) selama 48 jam. Homogenisasi memperbaiki keseragaman butir dan mengurangi segregasi, namun sedikit menurunkan kekerasan. Perlakuan ECAP memperhalus butir dan meningkatkan densitas dislokasi sehingga terjadi penguatan utama melalui mekanisme Hall-Petch dengan kontribusi tambahan dari strain hardening. Penambahan Mg dan Cu membentuk fasa intermetalik (Mg2Zn11 dan Mg2Cu) yang berperan dalam penguatan, namun juga dapat memicu sel mikrogalvanik yang mendorong korosi lokal. Selama imersi, terbentuk film awal Zn(OH)2/ZnO dan Mg(OH)2 yang rapuh, disertai film sekunder karbonat/fosfat, morfologi korosi didominasi pitting dan under-deposit localized corrosion (UDLC). Secara keseluruhan, kondisi dengan ECAP menunjukkan laju korosi yang lebih rendah dibanding homogenisasi. Khususnya, paduan Zn-0,5Mg-0,5Cu pada kondisi 2-ECAP mencapai laju korosi <0,5 mm/y (48 jam, flow immersion SBF), sehingga berpotensi diaplikasikan sebagai material stent biodegradable untuk sistem gastrointestinal.
STUDI PEMANFAATAN EKSTRAK DAUN KRATOM (MITRAGYNA SPECIOSA) SEBAGAI GREEN CORROSION INHIBITOR UNTUK BAJA DALAM LARUTAN ASAM KLORIDA: PENGARUH TEMPERATUR LARUTAN
Korosi merupakan fenomena yang merugikan dan menjadi musuh utama dari ketahanan logam atau paduan logam. Untuk mengendalikan proses korosi terdapat beberapa metode, salah satunya yaitu dengan menggunakan inhibitor. Beberapa jenis inhibitor bersifat tidak ramah lingkungan sehingga dikembangkanlah Green Corrosion Inhibitor (GCI). GCI dapat bersumber dari ekstrak tumbuhan ( biji, daun, akar, buah), biopolimer, dan lain-lain. Pada penelitian ini digunakan daun kratom (Mitragyna speciosa) sebagai sumber GCI. Daun kratom diketahui memiliki senyawa-senyawa yang berpotensi untuk dijadikan inhibitor korosi yaitu alkaloid, flavonoid, dan senyawa fenolik. Potensi ekstrak daun kratom sebagai GCI untuk baja API 5L grade X52M dalam larutan HCl 1M dipelajari pada penelitian ini. Daun kratom yang digunakan didapatkan dari petani kratom di Kalimantan dan sampel baja API 5L grade X52M didapatkan dari PT Krakatau Posco. Serangkaian percobaan pengujian korosi dengan metode uji rendam dan uji elektrokimia telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi inhibitor dan temperatur larutan terhadap efisiensi inhibisi ekstrak daun kratom. Uji perendaman dilakukan pada variasi temperatur 25, 35, 45, dan 55°C dengan variasi konsentrasi inhibitor 0, 1, 3, 5, 7, dan 9 gram per liter (gpl) dan direndam dalam larutan HCl 1 M selama 48 jam. Pada uji elektrokimia, dilakukan beberapa pengujian meliputi Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dan Potentiodynamic Polarization (PDP) yang dilakukan pada temperatur 25, 45 dan 55°C. Selain itu dilakukan karakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Transform Infra-red Spectroscopy (FTIR), dan Ultraviolet-Visible Spectroscopy (Uv-Vis). Efisiensi inhibitor tertinggi berdasarkan uji perendaman didapatkan pada temperatur 45°C dengan penambahan 7 gpl inhibitor yaitu sebesar 95,51%. Model adsorpsi mengikuti model Langmuir dengan mekanisme adsorpsi gabungan fisisorpsi dan kemisorpsi yang diindikasikan oleh nilai ?Gads yang berada pada rentang -40 kJ/mol sampai -20 kJ/mol. Hasil uji elektrokimia menunjukkan nilai Rct tertinggi yaitu 997,70 ? dengan efisiensi inhibitor sebesar 86,77% berdasarkan uji EIS dan PDP pada kondisi penambahan 7 gpl inhibitor temperatur 25°C. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa penambahan inhibitor dapat meminimalisir kerusakan sampel akibat proses korosi. Hasil karakterisasi FTIR produk korosi uji perendaman pada temperatur 25, 45, dan 55°C memiliki kemiripan lembah untuk bilangan gelombang tertentu dengan ekstrak daun kratom yang mengindikasikan terjadinya proses adsorpsi senyawa dari ekstrak daun kratom pada permukaan baja dan hal ini dikonfirmasi oleh uji Uv-Vis pada larutan sebelum dan sesudah perendaman.
STUDI PEMANFAATAN EKSTRAK DAUN KRATOM (MITRAGYNA SPECIOSA)SEBAGAI INHIBITOR KOROSI UNTUK BAJA KARBON DALAM LINGKUNGANASAM DAN EFEK SINERGINYA DENGAN ION HALIDA.
Korosi merupakan permasalahan serius dalam industri yang dapat menyebabkan kerusakan peralatan dan kerugian ekonomi. Salah satu metode yang umum digunakan untuk mengendalikan korosi adalah dengan penambahan inhibitor korosi. Namun, sebagian besar inhibitor konvensional bersifat toksik dan tidak ramah lingkungan, sehingga diperlukan alternatif berupa green inhibitor dari bahan alami. Ekstrak daun kratom (Mitragyna speciosa), yang mengandung senyawa aktif seperti alkaloid, flavonoid, tanin, dan fenolik, memiliki potensi sebagai inhibitor korosi ramah lingkungan. Untuk meningkatkan efektivitasnya, penambahan garam halida seperti kalium iodida (KI) dapat digunakan karena diketahui dapat memfasilitasi adsorpsi inhibitor ke permukaan logam. Oleh karena itu, penelitian ini difokuskan pada pengujian ekstrak daun kratom sebagai inhibitor korosi baja karbon dalam larutan asam dan studi efek sinerginya dengan ion halida. Serangkaian percobaan dilakukan untuk menilai efektivitas inhibitor ekstrak daun kratom dalam meminimalisir korosi pada baja. Senyawa dalam daun kratom diekstrak dengan metode maserasi menggunakan metanol yang dibantu dengan Ultrasonic Assisted Extraction (UAE). Uji perendaman dilakukan menggunakan larutan HCl 1 M dengan variasi konsentrasi inhibitor sebanyak 6 level (0 gpl, 1 gpl, 3 gpl, 5 gpl, 7 gpl dan 9 gpl) dan variasi konsentrasi kalium iodida sebanyak 4 level (0 M; 0,005 M; 0,01 M; dan 0,015 M). Uji elektrokimia yang dilakukan yaitu open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), dan potentiodynamic polarization (PDP). Kemudian dilakukan uji karakterisasi permukaan baja menggunakan scanning electron microscope (SEM) dan karakterisasi senyawa organik menggunakan fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) dan ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis). Berdasarkan uji perendaman, didapatkan nilai efisiensi inhibisi optimum pada konsentrasi inhibitor 7 gpl dengan nilai efisiensi 92,084% dan dengan penambahan KI 0,015 M efisiensinya meningkat hingga 98,688%. Dari hasil uji elektrokimia, diketahui inhibitor merupakan mixed-type inhibitor dengan model rangkaian lisrik ekuivalennya L-Rs-(CPEi(Ri(CPEdl/Rp))). Pada uji karakterisasi permukaan diketahui sampel yang direndam pada larutan blank permukaannya lebih kasar dibandingkan dengan sampel yang direndam pada larutan yang mengandung inhibitor. Dari hasil uji karakterisasi produk korosi disimpulkan terdapat senyawa organik dari ekstrak daun kratom yang teradsorpsi pada permukaan baja.
DESAIN DAN ANALISIS INSTALASI SUBSEA UMBILICAL CABLE DAN RIGID PIPELINE SERTA ANALISIS FATIGUE AKIBAT FREE SPAN DI PERAIRAN LAUT BALI
Kerusakan lelah (fatigue) akibat vortex-induced vibration pada bentang bebas (free span) merupakan salah satu ancaman utama bagi integritas pipa bawah laut. Studi ini menginvestigasi pengaruh dari dua parameter operasional, yaitu persentase corrosion allowance terpakai dan variasi seabed gap (e) terhadap umur lelah pipa. Pendekatan yang digunakan adalah analisis sensitivitas melalui skrip Python yang dikembangkan berdasarkan metodologi analisis fatigue pada single span sesuai standar DNV-RP-F105. Kasus uji memodelkan penggunaan corrosion allowance sebesar 0%, 50%, dan 100%, serta variasi seabed gap sebesar 0.5 m, 1.0 m, dan 2.0 m pada rentang panjang bentang 30–70 m. Umur lelah dihitung berdasarkan akumulasi kerusakan Palmgren-Miner dengan kurva S-N F3 (seawater with cathodic protection), dengan fokus pada vortex-induced vibration single-mode. Hasil menunjukkan bahwa di bentang kritis (saat umur lelah < 50 tahun), penggunaan 100% corrosion allowance dapat menurunkan umur lelah hingga 54% yang memperpendek batas bentang kritis dari 52 m menjadi 49 m. Sementara itu, peningkatan nilai seabed gap dari 0.5 m ke 2.0 m menurunkan umur lelah hingga 67%, menggeser batas bentang kritis dari 54 m menjadi 49 m. In-line Response Model teridentifikasi sebagai mode dominan (governing mode), sedangkan efek kedalaman terhadap tren penurunan umur lelah terbukti tidak signifikan. Temuan ini menegaskan bahwa umur lelah pipa bawah laut sangat sensitif terhadap berkurangnya ketebalan dinding pipa akibat korosi dan jarak antara pipa dengan dasar laut sehingga kedua parameter tersebut penting untuk diperhatikan.
PENGARUH PEMBENTUKAN FASA SIGMA SEBELUM SOLUTION ANNEALING TERHADAP SIFAT KETAHANAN KOROSI PADA SUPER DUPLEX STAINLESS STEEL UNS S32760
Industri minyak dan gas, khususnya sektor lepas pantai, membutuhkan material dengan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang baik akibat kondisi ekstrem seperti tekanan tinggi dan paparan fluida korosif. Super duplex stainless steel (SDSS) UNS S32760 merupakan material yang banyak digunakan karena memiliki kombinasi kekuatan mekanik dan ketahanan korosi yang unggul berkat struktur mikro dua fasa (ferit dan austenit), serta nilai pitting resistance equivalent number (PREN) di atas 40. Namun, material ini rentan mengalami presipitasi fasa sekunder, seperti sigma (?), saat terpapar temperatur 600–1050 °C, misalnya pada proses pengelasan atau perlakuan panas yang tidak terkontrol. Presipitasi ini dapat menurunkan ketahanan korosi karena terbentuknya daerah deplesi kromium. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh perlakuan panas solution annealing terhadap ketahanan korosi SDSS UNS S32760 yang sebelumnya telah mengalami presipitasi fasa sigma melalui proses perlakuan panas presipitasi. Proses solution annealing dilakukan pada beberapa temperatur untuk melarutkan kembali fasa sigma yang telah terbentuk. Perubahan ketahanan korosi dianalisis melalui uji Tafel dan imersi, serta karakterisasi perubahan struktur mikro dilakukan dengan SEM-EDS dan XRD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa presipitasi fasa sigma menurunkan ketahanan korosi material secara signifikan. Perlakuan solution annealing pada temperatur tertentu mampu melarutkan fasa sigma dan meningkatkan kembali ketahanan korosi. Namun, peningkatan ketahanan korosi ini bergantung pada kondisi awal dan temperatur yang digunakan. Penelitian ini memberikan kontribusi dalam pemahaman hubungan antara presipitasi fasa, perlakuan panas, dan performa korosi SDSS UNS S32760, serta dapat menjadi acuan dalam pengendalian mutu material di lingkungan korosif.
FINITE ELEMENT METHOD OF DENT-CORROSION DAMAGE INTERACTION IN API 5L X52 PIPELINE USING DUCTILE DAMAGE MODEL
Pipelines are susceptible to dent and corrosion during its operation, where the interaction of both damages can synergistically weaken the pipeline structural integrity. The research presented a Finite Element Method (FEM) simulation study to evaluate the interaction between dent and corrosion affects 24-inch API 5L X52 pipeline burst pressure and structural integrity under internal pressure loading. The FEM simulations were carried out in Abaqus software to model various corrosion scenarios, including external, internal, and combined external-internal corrosions. Denting was applied using spherical and sharp indenters to simulate realistic scenario such as those caused by excavation. The corrosion was modeled as uniform rectangular wall-thinning defect, positioned at the center of the pipe where the denting takes place. Three failure criteria were used to predict failure: von Mises stress, equivalent plastic strain (PEEQ), and fracture criterion based on Oyane ductile damage model. The spherical denting scenario results showed that interacting dent-corrosion was proven to synergistically reduce the burst pressure up to 22.68%, with the combined-corrosion pipe being the most critical. In sharp denting using excavator tooth, the longitudinal orientation of the tooth created the most severe scenario due to the engagement with longer portion of the corrosion length. The ANOVA analysis indicates that the three choice of failure criterion did not significantly affect the predicted burst pressure in spherical denting scenarios, while the corrosion location variation had significant influence. However, in the sharp denting scenarios, the predicted failure using damage model was less conservative by taking account of stress triaxiality effect. The research findings highlight the importance of using damage model in assessing pipeline integrity under complex damage modes.
PENGARUH KARAKTERISTIK MINYAK BUMI TERHADAP LAJU KOROSI LOGAM MENGGUNAKAN METODE KEHILANGAN MASSA
Keterlibatan senyawa korosif seperti CO2 terlarut dalam air pada proses transportasi minyak mentah melalui sistem perpipaan dapat menyebabkan potensi degdradasi material akibat adanya korosi. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh parameterparameter yang merepresentasikan karakteristik minyak mentah dalam sistem perpipaan terhadap laju korosi pada logam melalui metode kehilangan massa. Variasi yang dilakukan meliputi nilai watercut, kandungan NaCl, dan rezim aliran fluida. Sampel yang diuji dalam penelitian merupakan logam carbon steel dan stainless steel 304. Medium yang digunakan berupa campuran minyak mentah (2 tipe minyak ; LL dan AA) dan brine solution dengan kandungan NaCl yang divariasikan pada rentang 1%, 2%, dan 3%. Variasi watercut dilakukan pada nilai 15%, 30%, 45%, 60%, dan 90%. Rezim aliran fluida divariasikan menjadi rezim aliran transisi (Bilangan Reynolds=3000) dan turbulen (Bilangan Reynolds=5000). Percobaan dilakukan pada temperatur 60? dalam tekanan 1 atm selama 24 jam. Analisis struktur mikroskopis logam dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) dan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Hasil penelitian menunjukkan peningkatan watercut dari 15% ke 90% secara signifikan meningkatkan laju korosi pada carbon steel, dengan kenaikan terbesar pada minyak AA sebesar 1.107% (0,28 mm/tahun menjadi 3,38 mm/tahun), sementara stainless steel 304 menunjukkan kenaikan yang lebih rendah pada kedua minyak. Korosi lubang teramati pada morfologi kedua logam dan penumpukkan produk korosi dengan bentuk khas (cauliflower) teramati pada morfologi logam carbon steel. Peningkatan NaCl dari 1% ke 3% meningkatkan laju korosi, terutama pada carbon steel pada minyak AA yang mengalami kenaikan 314% (0,394 mm/tahun menjadi 1,628 mm/tahun), dengan stainless steel 304 lebih sensitif terhadap variasi NaCl dibandingkan faktor lainnya. Perubahan rezim aliran dari transisi menjadi turbulen meningkatkan laju korosi pada carbon steel, dengan kenaikan tertinggi pada minyak AA sebesar 56% (1,271 mm/tahun menjadi 1,988 mm/tahun), sementara dampak pada stainless steel 304 lebih rendah. Tingginya laju alir fluida pada rezim turbulen menyebabkan terbentuknya pola tapal kuda pada produk korosi logam carbon steel.
PENGARUH KARAKTERISTIK MINYAK BUMI TERHADAP LAJU KOROSI LOGAM MENGGUNAKAN METODE KEHILANGAN MASSA
Keterlibatan senyawa korosif seperti CO2 terlarut dalam air pada proses transportasi minyak mentah melalui sistem perpipaan dapat menyebabkan potensi degdradasi material akibat adanya korosi. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh parameterparameter yang merepresentasikan karakteristik minyak mentah dalam sistem perpipaan terhadap laju korosi pada logam melalui metode kehilangan massa. Variasi yang dilakukan meliputi nilai watercut, kandungan NaCl, dan rezim aliran fluida. Sampel yang diuji dalam penelitian merupakan logam carbon steel dan stainless steel 304. Medium yang digunakan berupa campuran minyak mentah (2 tipe minyak ; LL dan AA) dan brine solution dengan kandungan NaCl yang divariasikan pada rentang 1%, 2%, dan 3%. Variasi watercut dilakukan pada nilai 15%, 30%, 45%, 60%, dan 90%. Rezim aliran fluida divariasikan menjadi rezim aliran transisi (Bilangan Reynolds=3000) dan turbulen (Bilangan Reynolds=5000). Percobaan dilakukan pada temperatur 60? dalam tekanan 1 atm selama 24 jam. Analisis struktur mikroskopis logam dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) dan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Hasil penelitian menunjukkan peningkatan watercut dari 15% ke 90% secara signifikan meningkatkan laju korosi pada carbon steel, dengan kenaikan terbesar pada minyak AA sebesar 1.107% (0,28 mm/tahun menjadi 3,38 mm/tahun), sementara stainless steel 304 menunjukkan kenaikan yang lebih rendah pada kedua minyak. Korosi lubang teramati pada morfologi kedua logam dan penumpukkan produk korosi dengan bentuk khas (cauliflower) teramati pada morfologi logam carbon steel. Peningkatan NaCl dari 1% ke 3% meningkatkan laju korosi, terutama pada carbon steel pada minyak AA yang mengalami kenaikan 314% (0,394 mm/tahun menjadi 1,628 mm/tahun), dengan stainless steel 304 lebih sensitif terhadap variasi NaCl dibandingkan faktor lainnya. Perubahan rezim aliran dari transisi menjadi turbulen meningkatkan laju korosi pada carbon steel, dengan kenaikan tertinggi pada minyak AA sebesar 56% (1,271 mm/tahun menjadi 1,988 mm/tahun), sementara dampak pada stainless steel 304 lebih rendah. Tingginya laju alir fluida pada rezim turbulen menyebabkan terbentuknya pola tapal kuda pada produk korosi logam carbon steel.