30 Desember 2010Buletin Putramataram CI — Volume 3

ProtectiveCoating

Heavy DutyCoating

Proses terjadinya karat atau istilahlain korosi pada besi adalah suatuproses kimiawi yang alamiah, di-mana terjadi perubahan strukturkimiawi dan fisika dari besi danproses tidak dapat dikembalikanlagi. Proses karat tidak dapat dicegah atau di hindari, namundemikian proses ini dapat diperlam-bat. Oleh karena itu, struktur besiperlu di lindungi dari korosi / karatuntuk menghindari perubahan.

Struktur besi banyak digunakan dipembangunan infrastruktur jalanseperti jembatan, gedung, pabrik,tanki timbun BBM beserta fasilataspendukung seperti pipa, turbin an-gin, instalasi eksplorasi, instalasiproduksi.

Metoda perlindungan karat yangpaling dasar adalah galvanisasidan cat inorganic zinc, dimanaperbedaannya pada proses galva-nisasi diperlukan suhu tinggisedangkan pada proses pengeca-tan tidak.

Perlindungan Struktur dari Logam

Mekanisme Korosi

Seperti dijelaskan di atas, korosi atau karat adalah reaksi kimiaatau elektrokimia antara logam dan lingkungannya yang dapatmenyebabkan perubahan sifat logam dan bahkan berkurangnyalogam tersebut.

Perlu diketahui konsep dasar terjadinya korosi untuk dapatmemahami cara mengontrol proses korosi. Ada 4 komponenyang berperan dalam terjadinya proses korosi, yaitu :

1. Anoda.

2. Katoda.

3. Jalur logam penghubung katoda dan anoda.

4. Elektrolit.

Anoda adalah logam atau bagian / area dimana terjadi proses oksidasiatau proses karat, sedangkan Katoda adalah logam atau bagian / areadimana terjaddi proses reduksi atau terbentuknya gas hasil elektrolisa(lihat bab sel korosi).

Jalur penghubung katoda dan anoda dapat berupa 2 buah logam ber-beda yang saling berdekatan atau bahkan sebuah logam yang mem-punyai struktur kristal / susunan logam yang berbeda.

Elektrolit merupakan media konduksi luar seperti air atau tanah yangmenyebabkan reaksi kimia pada katoda dan sebagai sumber ion metaldi anoda.

Produk Putramataram Coating International

30 Desember 2010Buletin Putramataram CI — Volume 3

Topik :

PerlindunganStruktur dariLogam

Mekanisme Korosi.

Sel Korosi.

Jenis-jenis korosi.

Metoda controlKorosi.

Jenis Cat Protektif.

Produk Cat Pu-tramataram.

Persiapan Permu-kaan.

Spesifikasi Cat.

Biaya kerugian akibat korosi logam sangat tinggi, namun dari pengala-man sepertiga biaya kerugian tersebut dapat dihindari dengan meng-gunakan teknologi control terhadap korosi. Biaya kerugian akibat darikorosi meliputi :

Penggantian stuktur yang rusak beserta dengan komponennya.

Maintain agar fasilitas tetap bekerja.

Penghentian fasilitas karena shut down.

Turunnya output produksi dan kontaminasi lingkungan.

Kerusakan / pengobatan karena kecelakaan.

Halaman 1

Selama proses korosi, electron mengalir darianoda ke katoda melalui jalur logam dan ionmengalir dari katoda ke anoda melalui elektro-lit.

Pemicu reaksi korosi adalah perbedaan keelek-tronegatifan dari anoda, katoda dan lingkungan.

Keelektronegatifan dari logam merupakan ke-cenderungan suatu logam untuk menjadi larutangaramnya (perhatikan table 1).

Sebagai contoh, bila 2 buah logam Besi danZinc saling berdekatan satu sama lain dalammedia air, maka logam Zinc akan mempunyaikecepatan korosi lebih tinggi dibandingkanlogam besi.

Namun demikian, bila sebuah logam mempunyaibagian yang sedikit berbeda komposisi kimia atausifat fisikanya, maka akan timbul area anoda dankatoda sebagai awal terjadinya proses korosi.Area logam yang mempunyai kelektronegatifanlebih tinggi menjadi anoda dan area lain menjadikatoda, semakin besar perbedaan keelektronegati-fan area tersebut, proses korosi makin cepat.

Proses reaksi kimia korosi :

Reaksi di Anoda (korosi pada logam)

L (logam) —> L++ (metal ion) + 2 e-( electron)

Rekasi di Katoda (terbentuk gas H2)

2 H2O + 2 e- —> 2 OH- (ion hydrogen) + H2

Dari pengetahuan tentang korosi seldan jenis korosi, maka ada beberapametoda yang dapat dilakukan untukmengontrol proses tersebut, antaralain :

1. Evaluasi desain konstruksi.

2. Pelapisan dengan metal tahankorosi atau alloy.

3. Pelapisan dengan non logam atau inhibi-tor.

4. Perlindungan katodik.

5. Perlindungan dengan coating atau cat.

Metoda coating atau cat adalah metode yangmempunyai banyak keuntungan, antara lain :

Mudah diaplikasi.

Mudah di simpan dan di kendalikan.

Sel Korosi

Metoda Kontrol Korosi

Jenis — jenis Korosi3. Korosi galvanik (Galvanic Corrosion).

Adanya perbedaan logam yang saling kontak,dimana logam yang lebih aktif akan terjadikorosi lebih cepat. Metoda ini seringkalidigunakan untuk mencegah korosi pada besidi laut dengan menempelkan zinc pada logambesi.

4. Korosi celah (Crevice Corrosion).

Korosi jenis ini biasanya juga dikenal sebagaikorosi sel terkonsentrasi., karena perbedaanlingkungan antara bagian dalam dan bagianluar celah. Celah ini bisa terjadi pada logamke logam atau logam ke non logam. Bagiandalam celah, kekurangan oksigen sehinggaterjadi reaksi anoda, sedangkan bagian luarterjadi reaksi katoda (H2O + O2 + 4 e- —> 4OH-)

Ada banyak jenis korosi, namun pada topik inihanya beberapa jenis saja yang di sampaikan,yaitu :

1. Korosi seragam (Uniform Corrosion).

Seluruh bagian logam mengalami proseskorosi secara bersamaan. Bila salah satuarea tingkat korosi lebih dalam disbandingyang lain, maka bukan lagi disebut Korosiseragam.

2. Korosi pitting (Pitting Corrosion).

Korosi logam terjadi pada satu titik ataubeberapa titik namun tidak merata padaseluruh permukaan. Korosi ini biasanyakarena homogenitas logam tidak sempurna,kedalaman korosii ni dapat diukur denganalat “pit gauge”

Halaman 2

Tabel 1.Deret Galvanik / Deret

Aktif

Stabil

Magnesium

Zinc

Besi

Stainless Steel

Tembaga

Grafit

Emas

Kemudahan penggunaan pada suhu kamar.

Ekonomis.

Mudah di perbaiki.

Ada banyak pilihan kilap, warna dan tekstur.Namun metoda coating inipun punya beberapakelemahan dimana memerlukan persiapanpermukaan, proses aplikasi, proses pengeringandan perlindungan keamanan kesehatan aplikatoratau pengguna.

Buletin Putramataram CI — Volume 3

Udara

Elektrolit Air Garam

Korosi

Area kadar oksigen tinggi

Area kadaroksigen rendah

KatodaAnoda

Logam

Katoda

Udara

Area kadar oksigen tinggi

Ion OH-

Karat

Oksigen rendah

AnodaAliran Elektron

Cat setelah diaplikasikan akan berubah menjadilapisan proteksi berbentuk lapisan film padat me-lalui proses yang biasanya disebut dengan pemben-tukan film atau pengeringan.

Berdasarkan mekanisme pembentukan film, catdapat dikelompokkan dalam 2 besar, Cat tidakterkonversi (Non-Convertible coating) dan Catterkonversi (Convertible Coating).

Cat tidak terkonversi (Non-Convertible coating)merupakan cat dalam proses pembentukan filmmelalui proses penguapan solvent / pelarutnya. Catjenis ini terbuat dari resin padat yang dilarutkandalam pelarut yang sesuai. Contoh cat tidak terkon-versi adalah Vinyl, Chlorinated Rubber, Acrylicdan Bituminous. Cat jenis ini dapat larut kembalidengan solvent / pelarutnya

Cat terkonversi (Convertible Coating) adalah catdimana proses pembentukan filmnya bisa melalui

berbagai macam proses, antara lain oksidasi denganudara atau reaksi kimia dengan bantuan katalis.

Proses reaksi oksidasi dengan udara merupakanproses pembentukan film dari cat Unmodified dryingoil, Alkyd, Alkyd modified, Epoxy ester. Sedangkancat Epoxy, Polyurethane, Polyurea, Polyester, Phe-nolic, Wash Primer. Cat jenis ini tidak larut kembalidengan pelarutnya.

Berdasarkan metode pencampuran atau kemasan, catdapat dibagi menjadi 1 komponen, 2 komponen dan3 komponen. Cat 1 komponen adalah cat yang dikemas dalam satu kemasan tunggal dan peng-gunaannya hanya perlu thinner sebagai pengencer,contoh ; cat alkyd, vinyl, CR. Bila produk dikemasmenjadi 2 sebagai Base dan hardener / katalis,seperti Epoxy, PU, maka produk tersebut kelompokcat 2 komponen. Sedangkan cat 3 komponen adalahcat yang di kemas dalam Base, Hardener dan katalis,contohnya Polyester.

Jenis Cat Protektif

Produk Cat Protektif Putramataramkekerasan film bagus, tahan cuaca meski didaerah ekstrem sekalipun, warna tahan lamaMerk yang lain adalah Delta MD Tec, Cat iniberfungsi sebagai Primer sekaligus Finish Coat,melindungi terhadap karat dan cuaca. Cepatkering dan tahan lama.

Cat Epoxy Putramataram dengan merk DeltaOxytop. Cat ini merupakan cat akhir berbahandasar epoxy mempunyai daya lekat kuat denganlapisan film tebal, tahan oli dan bahan kimialainnya. Delta Oxytop adalah cat 2 komponendengan perbandingan rasio pemakaian, Base Adan Base B / Hardener = 4 : 1 w/w. Base A dikemas dalam kemasan 24 kg dan 3 kg untukBase B / Hardener. Cara pencampuran DeltaOxytop, 4 kg Basa A sambil di adukditambahkan Hardener 1 kg, bila diperlukantambahkan thinner secukupnya, aduk hinggarata. Biarkan campuran Delta Oxytop selama ±10 menit agar reaksi kimia terjadi dengansempurna. Proses ini dikenal dengan istilah“Ageing”. Delta Oxytop dapat diaplikasikandengan spray gun biasa atau dengan spray gunairless dengan daya sebar 5,5 m2/kg set padaketebalan film kering 100 µ.

Delta Polyguard, adalah cat akhirberbahan dasar Acrylic Polyurethane.Delta Polyguard memberikan film catyang kuat, daya lekat, kekerasan, elastisitassangat bagus dan abrasi. Selain itu, DeltaPolyguard juga tahan cuaca dan warnatahan lama karena menggunakan binderjenis acrylic dan pigmen pilihan. DeltaPolyguard merupakan cat 2 komponendengan perbandingan pemakaian Base Adan Base B / Hardener 5 : 1 v/v. Base Adikemas dalam kemasan 20 liter dan 1 literuntuk Base B. Delta Polyguard dapatdiaplikasikan dengan spray gun biasaataupun dengan spray gun airless dengandaya sebar 5 m2/l pada ketebalan film catkering 75 µ.

Karena cat dua komponen, Delta Oxytopdan Delta Polyguard, mempunyai masapakai atau dikenal dengan “Pot Life”. PotLife adalah waktu yang diperlukan cat duakomponen untuk bereaksi setelahtercampur, bila dalam waktu tersebutterlampaui maka cat menjadi gelling /mengeras dan tidak bisa dipergunakan lagi.

Putramataram mempunyai produk yangberfungsi sebagai protektif pada strukturbesi maupun non besi.

Produk Protektif Coating Putramataramberdasarkan jenis bindernya, dibagi men-jadi :

1. Acrylic.

2. Alkyd.

3. Epoxy

4. Polyurethane

Produk Acrylic merupakan cat jenis non-convertible dengan merk Delta Acryl Pro.Delta Acryl Pro merupakan Cat duafungsi, sebagai primer dan top coat,berbahan dasar acrylic untuk logam bukanbesi. Daya lekat sangat bagus padagalvanis, aluminum, tahan cuaca dan warnatahan lama. Delta Acryl Pro mudahdigunakan baik dengan kuas atapun spray.

Produk Alkyd ada 2 jenis produk, yangpertama merk Delta Alkyd Finish Marineadalah Cat akhir berbahan dasar alkydpilihan, daya lekat kuat, fleksibilitas dan

Halaman 3

Buletin Putramataram CI — Volume 3

Cara pencampuran Cat 2komponen

Base A

Base

B

Base A Aduk rata

Tuang BaseB /Hardener

Base A+ Base B

Thin

er

Tambah thinerbila perlu,aduk rata

Seperti di sebutkan di depan bahwa, proses perlindungan logamdengan metoda coating adalah metoda yang banyak keunggulan,namun demikian memerlukan perlakuan untuk mempersiapkanpermukaan agar diperoleh perlindungan yang maksimal.

Pada struktur besi baru, permukaannya terlapisi dengan kuat olehmill scale (lapisan metal tipis pada besi sebagai pelindung karatsementara). Mill scale harus dibuang sebelum proses pengecatandilakukan karena dapat mempengaruhi daya lekat cat terhadap besi.

Persiapan permukaan dari logam yang akan dicat bertujuan untukmenghilangkan mill scale, karat dan kotoran / kontaminan lainnya,dimana sangat menentukan tingkat kebersihan dari logam tersebut.Beberapa produk memerlukan tingkat kebersihan tertentu, seperticontohnya, Epoxy Zinc Rich Primer memerlukan tingkat kebersi-han substrat Sa 2 1/2.

Rekomendasi Cat Epoxy adalah :

1. Epoxy Zinc Rich Primer 30 µ

2. Epoxy Primer 100—150 µ.

3. Oxytop 75—100 µ

Sedangkan rekomendasi untuk Polyguardadalah :

1. Epoxy Zinc Rich Primer 30 µ

2. Epoxy Primer 100—150 µ.

3. Polyguard 75—100 µ.

Berikut adalah rekomendasi system penge-catan secara umum untuk industri.

Rekomendasi Cat Delta Alkyd adalah :

1. Zinc Chromate 60—70 µ

2. Delta Alkyd Marine Finish 40—50 µ

Rekomendasi Cat Acryl Pro adalah :

1. Acryl Pro 40 µ

2. Acryl Pro 40 µ

Rekomedasi tebal film cat diatas bukanlahstandard baku karena biasanya ada kom-promi dengan budget dari pengguna / pe-makai. Namun, pemilihan sistem pengecatanyang tepat akan memberikan perlindunganterhadapa karat yang optimal dan padaakhirnya akan menghemat biaya secara ke-seluruhan.

Spesifikasi Cat Protektif

Proses karat tidak dapat di cegah atau dihindari, namun demikian proses ini dapatdiperlambat.

Persiapan PermukaanAda 2 standard tingkat kebersihan yang sering digunakan dalam bidangcat protektif.

Standard tingkat kebersihan berdasarkan Steel Structures PaintingCouncil Specifications (SSPC) terdiri dari :

SSPC SP 1 untuk Solvent Cleaning.

SSPC SP 2 untuk Hand Tool Cleaning.

SSPC SP 3 untuk Power Tool Cleaning.

SSPC SP 5 untuk White Metal Blast Cleaning.

SSPC SP 6 untuk Commercial Blast Cleaning.

SSPC SP 7 untuk Brush-off Blast Cleaning.

SSPC SP 10 untuk Near White Blast Cleaning

Standard tingkat kebersihan yang lainnya adalah Swedish Standard,yang merupakan standar pertama kali dalam bidang proetektif Coating,dimana terdiri dari :

Sa 1 untuk Ligth Blast Cleaning.

Sa 2 untuk Through Blast Cleaning.

Sa 2 1/2 untuk very thorough Blast Cleaning.

Sa 3 untuk Blast Cleaning to visually Clean Blast.

Selain standard tingkat kebersihan diatas masih ada juga standardNACE dan ISO.

Proses Sand Blasting

Forum DiskusiPertanyaan :Manakah yang lebih baik sistem pengecatan dengan Epoxy ataukah dengan PU ?Jawaban ;Tergantung tujuan dari struktur besi atau baja yang akan dipergunakan. Bila strukturbesi lebih ke industri pupuk atau sejenis yang banyak bergerak di bidang kimia,sehingga lebih ke chemical resistance, maka Sistem Epoxy lebih tepat. Bila untuktanki timbun minyak atau sejenis yang struktur banyak terkena sinar matahari, makasistem cat Pu adalah pilihan yang tepat.

Buletin Putramataram CI — Volume 3

Halaman 4