MEMAHAMI KRITERIA POTENSIAL PROTEKSI KATODIK -850 mV

MEMAHAMI KRITERIA POTENSIAL PROTEKSI KATODIK -850 mV

MEMAHAMI KRITERIA POTENSIAL PROTEKSI KATODIK -850 mV

Kriteria potensial proteksi katodik -850 mV atau disebut juga on potensial sudah menjadi perdebatan bertahun – tahun antara para enjineer dan industriawan di bidang korosi. Kriteria ini terus berubah hingga akhirnya NACE mengeluarkan Standard Practice NACE SP 0169 pada tahun 2007 yang mengakomodir 3 nilai criteria potensial proteksi katodik. Kriteria itu adalah :

  1. Nilai negative potensial proteksi katodik tidak boleh kurang dari -850 mV saat proteksi katodik diaplikasikan. Nilai potensial proteksi ini diukur dengan menggunakan elektroda standard Cu/CUSO4 dengan mempertimbangkan adanya voltage drop untuk mendapatkan pengukuran yang akurat.

Mempertimbangkan adanya voltage drop adalah dengan cara sebagai berikut :

  • Mengukur atau menghitung nilai voltage drop
  • Review historical dari system proteksi katodik pada struktur tersebut
  • Melakukan evaluasi terhadap karakteristik physical dan electrical dari pipa dan lingkungan tersebut.
  • Mengamati ada atau tidaknya aktivitas korosi pada struktur tersebut
  1. Nilai negative polarized potential tidak boleh kurang dari -850 mV yang diukur menggunakan elektroda standard Cu/CUSO4. Polarized potensial adalah jumlah antara potensial korosi (potensial natural pipa) dengan sisa polarisasi.
  2. Nilai polarisasi minimum adalah -100 mV antara permukaan struktur dan elektroda standard yang kontak dengan elektrolit.

untuk lebih jelasnya dapat melihat gambar berikut ini :

Gambar 1. Memahami Nilai Pipe To Soil Potential

NIlai criteria potensial proteksi katodik “on Potential ” -850 mV diperkenalkan oleh Robert J. Kuhn pada sebuah paper tahun 1933 berdasarkan pengalamannya melakukan instalasi proteksi katodik untuk pipa air di New Orleans Amerika Serikat pada tahun 1920. Judul paper tersebut adalah “Cathodic Protection of Underground Pipe Lines from Soil Corrosion”. Nilai -850 mV untuk pipa air didaerah new Orleans masuk akal melihat kondisi air tanah yang berlimpah, tahanan tanah yang rendah dan kedalaman pipa yang dangkal.

Tetapi nilai potensial proteksi -850 mV ternyata tidak bisa mengakomodir proteksi katodik untuk kondisi tanah diluar new Orleans, pada tahun 1950 Kuhn menggunakan nilai -1000 mV untuk pipa gas yang dicoating didaerah Texas Amerika Serikat.  Perubahan nilai criteria potensial proteksi katodik yang signifikan ini menjadi pertanda tidak cukupnya nilai -850 mV (on Potensial)

Gambar 2. Robert J Kuhn

Penelitian mengenai criteria potensial proteksi juga dilakukan oleh Pourbaix pada tahun 1974 dalam jurnalnya yang berjudul “Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions” Penelitian beliau mengenai korelasi antara PH dan nilai potensial proteksi. Berdasarkan persamaan Nerst, Pourbaik membuat grafik mengenai hubungan antara pH dan potensial proteksi katodik sebagai berikut :

Gambar 3. DIagram Pourbaix untuk Fe

Elektroda  standard yang digunakan adalah elektroda hydrogen dan nilai criteria potensial proteksi minimal yang digunakan sebesar -0,59 V SHE atau jika dikonversi menjadi – 0,9 V dengan elektroda Cu/CuSO4. Nilai ini lebih negative -50 mV dari hasil eksperimen Kuhn.

Maksud dari grafik pourbaik ini adalah terdapat 3 lokasi yaitu:

  • A (daerah korosi dimana terjadi proses korosi pada struktur logam didaerah ini)
  • B (Daerah imun, atau lebih dikenal dengan proteksi katodik)
  • C (daerah Passivasi atau daerah proteksi anodic)

Maksud dari pourbaik mengatakan bahwa potensial proteksi minimum adalah -0,59 V SHE atau -900 mV CSE adalah membawa sebuah logam yang semula berada daerah korosi (daerah A) menuju daerah immunity (Daerah B)  sehingga proses korosi berhenti.

Untuk memudahkan pembacaan maka pourbaix menyusun sebuah tabel pada suhu 25 oC dan tekanan 1 atm untuk PH 1 sampai dengan 14 sebagai berikut :

Gambar 4. Tabel Pourbaix pH vs Potensial Proteksi Katodik

Nilai praktis terdapat pada kolom iron immunity potential dimana untuk setiap pH maka batas minimal sebuah besi masuk daerah imun adalah berdasarkan nilai potensial proteksi yang tertera di kolom tersebut pada skala SHE, Untuk mendapatkan nilai pada skala CSE harus ditambahkan -316 mV. Sebagai contoh pada pH 7 di tabel tersebut tertulis nilai -0.62 V SHE maka dikonversi menjadi -0,936 V CSE.

Dikarenakan ketidak pastian pada criteria -850 mV on potential ini, maka banyak perusahaan mengaplikasikan nilai yang lebih negative dari -850 mV dengan variasi -900 mV, -950 mV bahkan sampai -1000 mV. Namun berdasarkan penelitian Brian Holtsbaum dalam sebuah jurnal yang berjudul “Use of Historical IR drops for Interpretation of “ON” Potential Criterion” pada tahun 2000 menyatakan bahwa nilai variasi tersebut tidak bisa mengakomodir nilai criteria minimal negative polarized potential proteksi berdasarkan criteria NACE point 2.

Gambar 5. Hubungan Nilai Potensial Proteksi Katodik dan IR Drop

Dalam grafik tersebut masih banyak terlihat bahwa struktur masih berada dibawah ambang proteksi, walaupun nilai potensial yang diberikan sudah mencapai nilai -2000 mV sekalipun, terkait adanya IR drop yang terjadi.

Besarnya IR drop yang disampaikan oleh Holtsbaum dinilai tidak biasa, karena itu pada tahun 1990 yang dipublikasikan dalam jurnalnya yang berjudul “Measurement of IR-Drop Free Pipe-to-Soil Potentials on Buried Pipelines”, Thompson dan Beaver melakukan penelitian terhadap 115 lokasi diamerika dan mendapatkan kesimpulan sebagai berikut :

  1. Terdapat 64 % lokasi test point yang mempunyai IR drop lebih besar atau sama dengan 30 % nilai on potentialnya
  2. Terdapat 19 % lokasi test point dengan IR drop lebih besar atau sama dengan 10 % nilai on potentialnya.

Dikarenakan nilai IR drop sangat ekstrim untuk pipa dengan coating, maka nilai criteria proteksi on potential tidak bisa dijadikan satu-satunya acuan. Harus mengakomodir parameter lainnya.

Kriteria lain yang berkembang adalah nilai polarized potential -850 mV atau yang dikenal dengan off potensial yang pertama kali diperkenalkan oleh Schwerdtfeger and McDorman pada tahun 1950 dalam jurnalnya yang berjudul “Potential and Current Requirements for the Cathodic Protection of steel in Soils” berdasarkan penelitian nilai potensial proteksi pada besi baja untuk pH 2,9 sampai dengan 9.6 mereka menyatakan bahwa potensial korosi dan pH bersentuhan dengan garis hydrogen pada nilai 0.77 V SCE (standard Calomel Electrode) atau -850 mV CSE.

Maksud dari potensial bersentuhan dengan hydrogen adalah tidak ada perbedaan potensial antara anoda dan katoda yang berarti tidak terjadi reaksi korosi.

Mark Matter dalam sebuah jurnalnya yang berjudul “Using Failure Probability Plots to Evaluate the effectiveness of “Off” vs. “On” Potential CP Criteria” pada tahun 2004 merupakan studi yang paling lengkap menyajikan data mengenai kedua criteria -850 mV ini. Berdasarkan data selama 50 tahun dari pipa transmisi yang sangat besar dan sangat panjang, beliau membuat grafik mengenai pengaruh yang signifikan terhadap penurunan kerusakan akibat korosi yang ditimbulkan setelah mengaplikasikan -850 mV off potential.

Gambar 6. Efektivitas ON POTENTIAL dan OFF POTENTIAL

Kesimpulan dari grafik tersebut adalah nilai potensial polarisasi -850 mV atau nilai off potensial dapat menurunkan kegagala akibat korosi hingga lima kali lipat.

Referensi :

  1. A Gummow, “Examining The Controversy Surrounding -850 mV CP Criteria”, Pipeline and Gas Journal, 2010
  2. Sarah Leeds, “Cathodi Protection. A Major Contributor To Pipeline Integrity But How Does It Really Work and What Are Its Limitations in Terms of Operational Controls”, Pipeline Integrity Management, 2008.
  3. Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems, National Association of Corrosion Engineers, SP0169-2007, 2007.
MENGENAL PERALATAN MONITORING SISTEM PROTEKSI KATODIK

MENGENAL PERALATAN MONITORING SISTEM PROTEKSI KATODIK

MENGENAL PERALATAN MONITORING SISTEM PROTEKSI KATODIK

Dalam melakukan pengukuran proteksi katodik dilapangan maka terdapat 2 instrument yang tidak akan bisa ditinggalkan oleh teknisi proteksi katodik yaitu multimeter dan half cell Cu/CuSO4. Semua pengukuran menggunakan insrumen ini, baik kedua-duanya maupun salah satunya.

Multimeter yang sekarang biasa digunakan adalah multimeter digital. Menurut standard ISO 15589-1 2003 multimeter atau khususnya voltmeter yang digunakan harus mempunyai akurasi ± 5 mV untuk pengukuran range 0 sampai dengan 10 Volt (pengukuran potensial). Dan akurasi 0.5 mV untuk range 0 sampai dengan 1 V (pengukuran gradient). Minimal input impedancy adalah 10 mega Ohm dan untuk pengukuran dengan soil resistivity yang tinggi, diperlukan multimeter dengan input impedansi minimum adalah 100 mega ohm.

Gambar 1. Multimeter

Sebagian besar multimeter yang digunakan sekarang mempunyai nilai impedansi 10 mega Ohm, kelihatannya sudah cukup besar, namun ternyata untuk beberapa kondisi ternyata nilai 10 mega ohm tidaklah cukup, sehingga diperlukan nilai input impedansi minimal 100 mega ohm.

Sebagai contoh adalah jika nilai potensial pipa adalah -900 mV dan mempunyai tahanan kabel sekitar 10 kilo ohm, nilai ini adalah sama dengan 0,1 % dari 10 mega ohm. Jadi 0,1 % voltage drop terjadi pada kabel, dan 99.9 % akan diukur oleh multimeter. Voltage drop kecil dan bisa diabaikan.

Namun bagaimana jika pipa berada pada lingkungan beton, batu-batuan atau tanah yang kering, nilai tahanan tanah untuk lokasi tersebut bisa 1 mega ohm bahkan lebih. Maka total tahanan sirkuit menjadi 11 mega ohm, dengan 90 % tahanan pada multimeter dan 10 % tahanan diluar multimeter. Maka voltage drop menjadi 90 mV dan yang terukur pada multimeter adalah -810 mV.

Dalam sebuah pengukuran, terdapat sirkuit sebagai berikut :

 Secara ideal nilai Etrue yang muncul pada meter merupakan nilai pengukuran potensial antara pipa dan ekektroda standard. Karena sirkuit pengukuran adalah sirkuit seri, maka nilai voltage drop yang timbul pada multimeter sebanding dengan ratio impedansi/tahanan meter dengan total tahanan sirkuit.

Dalam sebuah pengukuran, berlaku hukum voltase Kirchoff yaitu nilai E true adalah jumlah seluruh voltage drop yang terjadi pada seluruh sirkuit sebagai berikut :

Jika Vcirc adalah jumlah dari seluruh voltage drop maka persamaan menjadi

Jika semua sisi kiri dibagi dengan E true persamaan menjadi :

Tetapi :

Maka persamaan menjadi :

Dan :

Maka persamaan final menjadi :

Nilai  voltase yang muncul di multimeter (Vm) dibandingkan dengan perbedaan potensial yang sesungguhnya (E true) sebanding dengan ratio Tahanan meter dengan total tahanan.

Sebagai contoh jika E true adalah 1000 mV, dan tahanan kabel masing-masing pada multimeter adalah 0,01 ohm. Tahanan dari pipa ke tanah (R pe)  adalah 10 ohm. Tahanan elektroda standard ke tanah (R re) adalah 100 kilo ohm. Dan tahanan meter adalah 1 mega ohm, maka nilai voltase yang muncul pada voltmeter adalah :

Berdasarkan persamaan final :

Dengan memasukkan nilai   yang ada :

Maka persentase error dari multimeter tersebut adalah :

Jika nilai tahanan atau impendansi dari meter tersebut dinaikkan hingga 10 mega ohm, maka voltase pengukuran menjadi 990 mV sehingga error dari multimeter akan berkurang menjadi tinggal 1 % saja.

Nilai voltage drop pada multimeter mendekati nilai potensial yang sebenarnya jika nilai rasio tahanan meter dibandingkan tahanan total mendekati 1 (Rm/Rt ~ 1) Karena itulah voltase yang melewati multimeter akan mendekati voltase yang sebenarnya jika tahanan pada multimeter jauh lebih besar dibandngkan tahanan pada sirkuit.

Tahanan pada sirkuit yang lebih tinggi daripada tahanan pada multimeter harus dihindari. Tahanan Elektroda standard yang kontak dengan permukaan bisa menjadi sumber error ketika elektroda standard diletakkan pada tanah kering, gravel, batu kerikil, tanah beku, aspal atau beton. Untuk mengurangi error maka tahanan tanah di sekitar elektroda standard dapat dikurangi dengan cara memberikan air sehingga tanah menjadi basah. Untuk daerah yang ekstrem, tahanan yang rendah didapatkan dengan membuat lubang permanen hingga mendekati pipa dengan cara dibor.

Gambar 2. Posisi Meletakkan Elektroda Standard

Sebagai sebuah alat ukur, maka multimeter kemungkinan juga bisa mengalami kesalahan pengukuran, karena itu perlu untuk dilakukan kalibrasi.

Gambar 3. Multimeter Terkalibrasi

Kalibrasi dapat dilakukan dengan menggunakan pihak ketiga yang sudah mendapatkan akreditasi nasional maupun dilakukan sendiri dengan menggunakan sebuah kalibrator.

Gambar 4. Kalibrator Multimeter

FLUKE sebagai pabrikan pembuat multimeter yang terkenal, mengeluarkan sebuah multikalibrator dengan seri 5502 A. Dengan multikalibrator ini maka multimeter dapat dikalibrasi secara periodic setahun sekali, dan juga dapat menerima jasa kalibrasi dari perusahaan lain.

Selain menggunakan  alat kalibrasi, maka sebetulnya sebuah multimeter yang sudah dikalibrasi dapat digunakan untuk mengecek kondisi multimeter lain yang belum dikalibrasi. JIka nilainya masih dalam batas toleransi error ( ± 5 mV) maka multimeter masih dapat digunakan.

Half Cell Cu/CuSO4 sebagai alat monitoring yang kedua juga perlu dirawat agar mendapatkan pengukuran yang maksimal. Half cell terdiri dari tiga bagian, yaitu body half cell, tutup berpori dan batang tembaga.

Gambar 5. Bagian Elektroda Standard

Half cell perlu dikalibrasi, karena itu teknisi katodik dilapangan setidaknya memiliki 2 buah half cell. Satu buah disimpan baik di kantor atau dirumah sebagai standard kalibrasi dan satu lagi digunakan dilapangan. Minimal seminggu sekali, half cell yang digunakan dilapangan harus dikalibrasi dengan half cell yang disimpan dengan cara berikut :

Gambar 6. Kalibrasi Elektroda Standard
  1. Hubungkan kabel multimeter yang berwarna hitam ke half cell yang tersimpan baik, dan kabel merah ke half cell yang dipakai sehari-hari.
  2. Masukkan kedua half cell tersebut ke dalam bejana berisi air biasa atau air distilasi dan kemudian tunggu sekitar 5 menit
  3. Atur posisi multimeter pada voltmeter maka lihat selisih antara keduanya. JIka selisihnya diluar range ± 5 mV, maka itu pertanda sebuah half cell perlu dibersihkan dan diganti larutannya.

Larutan yang dimasukkan haruslah larutan Cu/CuSO4 jenuh. Pertanda jenuh adalah jika Kristal CuSO4 yang kita larutkan dalam air, tidak bisa melarut lagi. Sehingga timbul endapan dibawah botol. Selain itu warnanya adalah biru cerah dan pekat. Larutan Copper sulfat tidak jenuh berwarna jernih dan masih melarut jika ditambahkan Kristal padat dan dikocok.

Gambar 7. Warna Larutan CopperSulphate

Selisih nilai potensial pengukuran antara larutan jenuh dan tidak jenuh yang kita masukkan kedalam half cell bisa mencapai 22 mV, karena itu larutan copper sulphate harus benar-benar diperhatikan.

Gambar 8. Selisih Error Multimeter

Referensi :

  1. ISO 15589-1 2003, “petroleum and Natural Gas Industries-Cathodic Protection of Pipeline Transportation System”, 2003
  2. James R Dimond, Frank J. Ansuini, “Effect on Measurement and Instrumentation Errors on Potential Readings”, NACE International, Texas, 2001
  3. CP 3 – Cathodic Protection Technologist Course Manual, NACE International, 2007
Dasar Listrik Bagi Teknisi Proteksi Katodik (Cathodic Protection)

Dasar Listrik Bagi Teknisi Proteksi Katodik (Cathodic Protection)

DASAR LISTRIK BAGI TEKNISI PROTEKSI KATODIK (CATHODIC PROTECTION)

Bekerja sebagai seorang teknisi proteksi katodik setidaknya kita harus paham mengenai dasar listrik karena kita akan banyak bermain dengan yang namanya arus listrik, tegangan AC/DC, tahanan listrik, anoda, katoda dan banyak sekali istilah listrik. Jika kita tidak memahami dasar – dasar listrik sama sekali, maka akan sulit memahami proses bekerjanya system proteksi katodik dan melakukan analisa jika system proteksi katodik mengalami kerusakan.

Salah satu konsep dasar yang banyak digunakan adalah Ohm Law yang ditemukan oleh George Simon Ohm pada tahun 1828 mengenai keterkaitan antara voltase, arus dan tahanan listrik. Hampir disemua peralatan yang bekerja dengan arus listrik baik itu arus listrik AC maupun DC menggunakan Ohm law. Karena itu kita akan mendefinisikan untuk voltase, arus dan tahanan.

Voltage (E atau V)

Voltage dapat didefinisikan sebagai perbedaan potensial. Potensial berkaitan dengan kemampuan untuk melakukan kerja. Bila kita melakukan pengukuran antara kedua terminal pada sebuah baterai, pada dasarnya adalah kita mengukur perbedaan potensial antara kedua terminal tersebut. Voltage disebut juga dengan electromotive force atau kemampuan untuk memaksa electron mengalir.  Karena itu symbol untuk voltage sering ditulis E yang diambil dari Electromotive Force. Satuan untuk Voltage adalah “Volt”

Current (I)

Current atau arus listrik dapat didefiniskan sebagai aliran electron. Ketika terjadi perbedaan potensial antara kedua terminal, maka akan terjadi aliran electron dari potensial yang lebih negative menuju potensial yang lebih positif. Aliran electron inilah yang disebut dengan arus listrik. Arus listrik dilambangkan dengan symbol I yang diambil dari kata Intensity. Maksudnya adalah pengukuran dilakukan untuk mengetahui seberapa sering atau konsentrasi dari electron yang mengalir. Satuan dari arus adalah ampere (A).

Resistance (R)

Resistance atau tahanan didefiniskan sebagai penghambat arus listrik mengalir. Tergantung dari struktur material yang terdapat dalam bahan maka sebuah bahan dapat bersifat konduktor, semi konduktor atau isolator. Sifat bahan ini tergantung dari jumlah electron yang dapat membantu aliran listrik mengalir ketika perbedaan potensial terjadi pada bahan tersebut. Konduktor mempunyai banyak electron bebas, karena itulah arus listrik mudah mengalir. Semi konduktor mempunyai lebih sedikit electron bebas, karena itu jumlah arus yang mengalir terbatas. Sedangkan isolator  mempunyai sangat sedikit electron bebas, karena itu mempunyai kemampuan menghambat arus listrik dengan sangat kuat. Satuan dari tahanan adalah Ohm, yang diambil dari nama penemu ohm law yaitu George Ohm dan sering ditulis dengan lambang omega ( Ω ). Simbol dari tahanan adalah R diambil dari kata Resistance.

Ohm Law

George Ohm pada tahun 1828 melakukan penelitian terhadap hubungan antara ketiga istilah diatas dengan membuat sebuah rangkaian yang sederhana.

Dari rangkain tersebut diketahui bahwa ketika voltase yang mengalir konstan, maka arus dan tahanan akan saling berlawanan atau dengan kata lain ketika arus listrik naik maka tahanan akan turun begitu sebaliknya.

Ketika pada rangkaian tersebut dijaga tahanan secara konstan, maka nilai arus berbanding lurus dengan voltase atau dengan kata lain ketika voltase dinaikkan maka arus listrik juga naik begitu sebaliknya.

George Ohm menemukan bahwa hubungan antaranya ketiganya adalah tetap seperti ini tidak pernah berubah. Karena itulah dapat dirumuskan dalam persamaan matematis :

                                                                                                                   E = I x R

Jika kita mempunyai arus sebesar 2 A  dan tahanan sebesar 10 ohm maka kita akan mendapatkan voltase sebesar 2 x 10 = 20 volt. Jika kita menggunakan arus sebesar separuhnya yaitu 1 A dengan tahanan tetap 10 ohm maka voltase yang didapat adalah 10 V atau turun 50 %. Hal ini membuktikan kesimpulan dari George bahwa arus dan voltase berbanding lurus, jika arus turun 50 % maka voltase juga turun 50 %.

Ada cara yang mudah untuk mengingat hukum ohm ini, cara ini disebut dengan magic circle atau magic triangle.

Gambar 4. Magic Circle

cara menggunakan magic circle adalah sebagai berikut :

  1. Untuk mengetahui persamaan mencari nilai voltase maka tutup huruf E yang berarti voltase sebagai berikut :

Maka akan didapatkan persamaan E = I x R

2. Untuk mengetahui persamaan mencari nilai arus maka tutup huruf I sehingga didapatkan persamaan E = I ÷ R dalam gambar  berikut :

3. Untuk mengetahui persamaan mencari nilai tahanan maka tutup huruf R pada gambar berikut :

Maka akan didapatkan persamaan  R = E ÷ I

 Selain dari hukum ohm , maka ada satu lagi hukum yang penting untuk diketahui yaitu  hukum Kirchoff yang ditemukan oleh ilmuwan jerman yang bernama Gustav Kirchoff pada tahun 1945. Ada 2 hukum yang ditemukan kirchof berkaitan dengan arus dan voltase.

Current Law atau Hukum arus

Hukum arus ini disebut juga sebagai hukum pertama  Kirchoff yang berbunyi  “Jumlah arus yang masuk pada sebuah persambungan sama dengan jumlah arus yang keluar pada persambungan tersebut” atau jika dituliskan dengan persamaan adalah :

                                                                                                                 i2 + i3 = i1 + i4

sebagai contoh jika arus yang masuk sebesar 6 A maka yang keluar adalah sama dengan jumlah (2 A + 3A + 1A ) = 6 A

Voltage Law atau Hukum Voltase

Hukum voltase ini disebut juga dengan hukum Kirchoff kedua yang berbunyi “Jumlah dari semua beda potensial yang ada dalam satu sirkuit tertutup sama dengan nol” atau dengan kata lain adalah jumlah dari sumber arus yang ada dalam sebuah siklus tertutup sama dengan nilai voltage drop pada semua tahanan yang ada di sirkuit tersebut.

Sebagai contoh adalah :

 Jumlah sumber voltase sebesar 12 V + 12 V = 24 V sama dengan jumlah voltase yang drop yaitu 8 V + 8 V + 8 V = 24 V

Driving voltage sebesar 24 Volt mengalir pada sebuah sirkuit tertutup dengan 3 resistor dengan nilai yang sama, maka pada masing-masing resistor menahan voltase sebesar 8 V. Jika digunakan resistor dengan nilai yang berbeda-beda maka nilai voltage dropnya tetap sebesar 24V.

Kegunaan kedua hukum tersebut dalam system proteksi katodik adalah untuk menghitung dan memprediksi jumlah arus ataupun voltase yang akan mengalir dalam sebuah rangkaian seri atau parallel.

Rangkaian seri adalah sebuah sirkuit tertutup dengan sumber arus yang sama mengalir sepanjang sirkuit dan kemudian kembali kepada sumber arus semula. Rangkaian seri dapat ditemukan pada rangkaian kabel TR ke groundbed dan kabel dari galvanic anoda ke pipa. Rangkain seri mempunyai sifat :

  • Nilai arus diseluruh bagian rangkaian adalah sama
  • Nilai voltage drop tergantung dari masing – masing tahanan yang ada

Jumlah Tahanan total adalah sama dengan jumlah nilai masing-masing tahanan.

Sebagai contoh jika diketahui E1 = 5 V, E2 = 5 V dan R1 = 5 ohm, R2 = 3 ohm dan R3 = 2 ohm maka berdasarkan sifat rangkaian seri dan hokum ohm dan kirchoff dapat dicari :

Voltase total  ( Et ) = 5 V + 5 V = 10 Volt

Tahanan Total (Rt) = 5 ohm + 3 ohm + 2 ohm = 10 ohm

Arus Total (It) = Et/Rt = 10 / 10 = 1 A

Voltage drop untuk masing – masing tahanan

E1 = I1 x R1 = 1 x 5 = 5 V

E2 = I2 x R2 = 1 x 3 = 3 V

E3 = I3 x R3 = 1 x 2 = 2 V

Maka jumlah voltage dropnya adalah 5 v+ 3V + 2 V = 10 Volt

Voltase total = jumlah total voltage dropnya, maka dengan ini hukum kirchoff 2 terbukti.

Referensi :

  1. NACE International , “CP-1 Cathodic Protection tester Manual”, USA 2007.
  2. .http://en.wikipedia.org/wiki/Kirchhoff%27s_circuit_laws
PENGUKURAN CURRENT MEASUREMENT TEST STATION (bagian 2)

PENGUKURAN CURRENT MEASUREMENT TEST STATION (bagian 2)

PENGUKURAN CURRENT MEASUREMENT TEST STATION (bagian 2)

Current Measurement Test station (CMTS) atau yang disebut juga dengan Pipeline Current Span Test station dalam NACE manual merupakan sebuah test station yang digunakan untuk mengukur magnitude/ukuran dan arah dari arus yang mengalir pada pipa. Pengukuran ini berguna untuk mengetahui jangkauan dari system proteksi katodik, lokasi dengan coating buruk, dan untuk mencari lokasi yang terdapat pipa kontak dengan struktur lain.

Pada tiang ukur jenis ini, pipa diumpamakan sebagai sebuah resistor, magnitude dari arus listrik yang mengalir ditentukan dengan mengukur IR drop sepanjang jarak antara kabel test. Arah dari aliran arus ditentukan dengan kode polarity pada voltase yang terukur.

Pada bagian 1 kita sudah membahas mengenai CMTS 2 wire, maka pada bagian 2 kita akan membahas CMTS 4 wire. Gambar CMTS 4 wire secara umum adalah sebagai berikut :

Gambar 1 . CMTS 4 wire

Untuk CMTS yang ditemukan dilapangan adalah sebagai berikut :

Gambar 2 . CMTS 4 wire yang berada di lapangan

Hal yang sangat penting dari CMTS ini adalah pewarnaan kabel sebagai kode dan harus diketahui  gambar rencana konstruksi atau manual tiang ukur. Karena kabel berfungsi untuk kalibrasi dan juga untuk mengukur arus yang mengalir. Jika kabel tidak terpasang seperti dalam gambar konstruksi, maka pengukuran akan salah. Karena itu CMTS 4 wire yang ditemukan dilapangan seperti gambar diatas sangat rawan kemungkinan untuk salah.

Cara untuk melakukan pengukuran CMTS 4 wire diatas maka harus diketahui dulu gambar konstruksinya. Sesuai gambar 3.  diketahui  bahwa terminal 2 dan 3 adalah lokasi kabel yang dalam pada pipa dengan posisi pada test box adalah diatas  sedangkan terminal 1 dan 4 adalah lokasi kabel luar pada pipa dengan posisi pada test box adalah dibawah.

Gambar 3 . Detail Konstruksi CMTS 4 wire

Setelah mengetahui posisi kabel, maka untuk mendapatkan hasil yang akurat maka pipa perlu diinject arus DC dari luar pada CMTS dengan menggunakan terminal 1 dan 4. Ilustrasinya adalah sebagai berikut :

Gambar 4 . Instalasi pengukuran CMTS 4 wire

Dalam gambar konstruksi diatas sebetulnya juga sudah digambarkan instalasi untuk menginject arus DC pada pipa sebagai berikut :

Gambar 5 . Rangkaian injeksi arus DC

Jika kesulitan untuk memahami gambar tersebut maka coba akan saya gambar ulang kira-kira sebagai berikut :

Gambar 6 . Sketsa Rangkaian injeksi arus DC
Gambar 7 . Detail Rangkaian Pengukuran CMTS

Berdasarkan NACE procedures maka dapat dketahui cara pengukurannya adalah sebagai berikut :

  • Instal 12 V sumber arus DC bisa dari aki/baterai atau adaptor dan sumber lain serta ampere meter dan voltmeter sesuai gambar diatas.
  • Sebelum baterai dihidupkan maka ukur voltage drop yang terjadi pada terminal 2 dan 3. Catat arah arusnya dan nilainya dalam satuan mV ( mV off)
  • Hidupkan baterai dan ukur nilai ampere yang terukur pada multimeter ( I on). Sebaiknya memang menambahkan resistor geser agar dapat diatur arus yang masuk tidak terlalu besar, namun jika tidak menambahkan resistor juga tidak apa-apa.
  • Ukur voltage drop pada terminal 2 dan 3 dalam kondisi baterai hidup (mV on)
  • Dari hasil test kalibrasi maka hitung pipe resistance dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Rp = Resistance of the Pipe (ohms)

mVon = Voltage drop pada terminal 1 dan 2 saat baterai dihidupkan (milli volt)

mVoff = Voltage drop pada terminal 1 dan 2 saat baterai tidak dihidupkan (milli volt)

I on = Besaran arus yang terukur pada multimeter (ampere)

Ioff = Current interrupter atau normalnya adalah 0 A

1000 adalah nilai konversi mili volt menjadi volt

Cara alternative untuk mendapatkan nilai kalibrasi adalah menggunakan rumus berikut ini :

Dimana

CF span = factor kalibrasi dari CMTS tersebut (amper/mili volt)

mVon = Voltage drop pada terminal 1 dan 2 saat baterai dihidupkan (milli volt)

mVoff = Voltage drop pada terminal 1 dan 2 saat baterai tidak dihidupkan (milli volt)

I on = Besaran arus yang terukur pada multimeter (ampere)

Ioff = Current interrupter atau normalnya adalah 0 A

1000 adalah nilai konversi mili volt menjadi volt

  • Setelah diketahui tahanan pipanya, maka hitung nilai arusnya dengan rumus berikut :

I span = Nilai arus yang mengalir pada CMTS tersebut (ampere)

Vspan = voltage drop pada CMTS tersebut yang diukur pada terminal 1 dan 4 (volt)

R span = tahanan pipa yang didapatkan pada perhitungan sebelumnya. Dalam hal ini nilai Rspan = Rp (ohm)

Selain itu perhitungan alternative dengan menggunakan CFspan yang sudah diketahui dari rumus diatas adalah dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Dimana :

I span = Nilai arus yang mengalir pada CMTS tersebut (ampere)

mVspan = voltage drop pada CMTS tersebut yang diukur pada terminal 1 dan 4 namun mempunyai satuan mili volt

CF span = nilai factor kalibrasi dari CMTS tersebut dalam satuan ampere/millivolt

Dalam pengukuran ini perlu diperhatikan bahwa data yang didapatkan hanya berlaku pada section tersebut saja, sehingga data-data yang didapatkan pada CMTS ini tidak bisa digunakan untuk CMTS ditempat lain sehingga perlu dilakukan pengukuran ulang. Sama seperti CMTS 2 wire, maka pada CMTS 4 wire juga harus diterapkan pada pipa yang kontinyu, tidak terdapat insulating joint maupun valve. Sedangkan hal yang membedakan adalah CMTS 4 wire tidak memerlukan nilai-nilai diameter pipa, tebal pipa, panjang pipa dan sebagainya.

CMTS 4 wire lebih mudah diaplikasikan dilapangan, namun berdasarkan gambar CMTS dilapangan dengan menggunakan vertinak yang bulat, dengan kabel 5 buah dan kabel dengan warna yang sama, maka kesalahan dapat dengan mudah dilakukan. Karena itu pengukuran harus benar-benar dipastikan penentuan kabelnya dan juga perlu dilakukan beberapa kali dengan melakukan trial and error.

Setelah diketahui adanya CMTS dalam pipa distribusi, maka sebaiknya dibuatkan satu rangkaian khusus yang digunakan khusus untuk mengukur CMTS sehingga saat dilapangan akan cepat melakukan pengukuran, dan sebaiknya memang untuk system impressed current yang sudah terpasang dan belum terdapat CMTS perlu ditambahkan CMTS persegmen (misal dalam jarak per 10 km atau per 5 km) dan juga untuk rencana pemasangan impressed current, perlu ditambahkan juga pemasangan CMTS

Referensi :

  1. NACE, “CP-2 Cathodic Protection Technician Course Manual”, NACE International, 2006
  2. Appalachian underground Corrosion Short Course Intermediate Manual, West Virginia University, West Virginia, 2013
  3. http://www.engineeringtoolbox.com/resistivity-conductivity-d_418.html
  4. Brian holtsbaum, “Cathodic Protection Survey procedures”, NACE International, Texas, 2009
PENGUKURAN CURRENT MEASUREMENT TEST STATION (bagian 1)

PENGUKURAN CURRENT MEASUREMENT TEST STATION (bagian 1)

PENGUKURAN CURRENT MEASUREMENT TEST STATION (bagian 1)

Current Measurement Test station (CMTS) atau yang disebut juga dengan Pipeline Current Span Test station dalam NACE manual merupakan sebuah test station yang digunakan untuk mengukur besarnya arus katodik yang mengalir dalam struktur pipa. Pengukuran ini sangat penting untuk analisa system proteksi katodik dalam sebuah section system proteksi katodik karena dengan mengetahui profil penurunan arus katodik dalam struktur pipa, maka akan dapat segera dketahui lokasi kehilangan arus sehingga dapat segera dicari penyebabnya dan dimitigasi. Penyebab kehilangan arus katodik dalam sebuah pipa biasanya adalah karena pipa kontak, coating defect dan stray current.

CMTS umum terpasang untuk system proteksi katodik impressed current. Untuk sebuah struktur yang panjang dimana tahanan pipa berpengaruh maka semakin jauh pipa dari sumber arus katodik, maka arusnya akan semakin kecil. Penyusutan nilai arus katodik ini dinamakan atenuasi.

Secara ideal, pipa dengan system proteksi katodik impressed current mengalami atenuasi secara linear seperti gambar berikut :

Gambar 1. Profil Arus Katodik dalam sebuah Pipa yang terlindungi

Namun jika kemudian pipa mengalami kontak dengan struktur logam lain atau mengalami coating defect maka akan terjadi atenuasi secara drastis seperti yang digambarkan dengan garis putus-putus pada gambar berikut :

Gambar 2. Profil Arus Katodik dalam sebuah Pipa yang kontak dan cacat coating

Terjadinya drop arus pada titik C dan D (garis putus-putus)dalam jumlah besar merupakan indikasi adanya arus yang keluar dari pipa dengan jumlah besar. Penurunan arus ini hanya dapat terjadi jika terdapat pipa kontak ataupun stray current. Stray current dapat diketahui dengan pengukuran potensial pipa yang mengayun naik turun atau jika kita pasang interrupter pada sumber maka potensial logam ikut terinterupt.

Adanya penurunan arus antara titik B dan C setelah kontak dengan struktur lain ditangani (garis lurus) menandakan adanya coating defect. Tindakan mitigasi untuk hal ini adalah mengadjust Transformer rectifier dengan arus yang lebih besar atau melakukan perbaikan coating. Pemilihan tindakan mitigasi tergantung kemudahan dalam melakukannya.

Dengan adanya CMTS maka akan dapat dengan mudah diidentifikasi lokasi pipa contact atau adanya coating defect untuk dilakukan tindakan analisa berikutnya.

Salah satu CMTS yang pernah kami temukan dilapangan adalah sebagai berikut :

Gambar 3. Current Measurement Test Station

Teknisi proteksi katodik untuk pipa distribusi biasanya mengenal 3 jenis test post yaitu yang berkabel satu untuk test post impressed current, yang berkabel dua untuk junction box dan yang berkabel tiga untuk test post system anoda korban. Saat menemukan test post dengan jumlah kabel 5 buah maka ini merupakan sesuatu yang baru. Karena itu untuk melakukan pengukuran, maka diperlukan gambar detail dari test post sebagai berikut :

Gambar 4. Gambar Detail Konstruksi CMTS

Gambar konstruksi menunjukkan bahwa CMTS tersebut adalah jenis test station untuk pengukuran arus dengan kabel 4. Karena selain dengan kabel 4 ada juga yang menggunakan kabel 2. Teknik pengukurannya agak sedikit berbeda.

Test station dilapangan mempunyai 5 kabel, karena itu kemungkinan kabel yang ke 5 ditengah adalah coupon atau reference cell.

CMTS 2 wire dapat digunakan untuk pengukuran arus jika jarak antar kabel, diameter pipa, wall thickness atau berat pipa per feet diketahui. Arus yang mengalir diantara kabel tersebut dapat diketahui dengan mengukur voltage drop yang terjadi dibandingkan dengan resistance (tahanan) pipa dengan jarak antar kabel tersebut yang tertera pada tabel dan rumus hukum ohm. Gambar berikut menjelaskan cara instalasi untuk pengukuran CMTS 2 wire

Gambar 5. CMTS 2 wire

Karena nilai voltage drop antara jarak tersebut sangat kecil, maka perlu diperhatikan kualitas multimeter yang digunakan. Dengan multimeter yang ada saat ini menggunakan impedansi input diatas 10 mega ohm maka kesalahan dapat diminimalkan.

Tabel yang digunakan untuk menghitung adalah sebagai berikut :

Gambar 6. Tabel Tahanan Pipa

Pipa tempat instalasi CMTS  haruslah pipa yang kontinyu tanpa adanya insulating joint, valve dan lain-lain dengan diameter dan ketebalan yang sama.

Sebagai contoh diketahui bahwa jarak antar kabel pada pipa adalah 200 feet (61 meter) dengan diameter pipa 30 in (762 milimeter) dan berat pipa 118.7 lb/feet (176.65 kg/m) adalah 0.17 mV maka arus yang mengalir dapat dihitung sebagai berikut :

Tahanan pipa menurut tabel adalah 2.44 µΩ/ft (8.01 µΩ/m)

Maka total tahanan Rpipa = 2.44 µΩ/ft x 200 ft = 488 µΩ

Atau jika dalam meter R = 8.01 µΩ/m x 61 m = 488 µΩ

Dalam satuan ohm R = 0.000488 Ω

Voltage drop hasil pengukuran sebesar  V = 0.17 mV

                                                                                 = 0.00017

Maka dengan menggunakan hukum ohm I = V/R

I = 0.00017 V/ 0.000488 Ω

I = 0.348 Ampere

Dengan memperhatikan gambar 5 dimana pengaturan terminal positif dan negative pada multimeter sesuai gambar dan didapatkan nilai voltage drop adalah positif, maka dapat diketahui bahwa arus masuk dari terminal positif multimeter sehingga jika arah utara adalah sesuai gambar maka arus katodik mengalir dari barat  ke timur.

Selain itu dalam buku NACE Cathodic Protection Procedure diketahui jika kita tidak mempunyai tabel resistance pipa, maka kita bisa menghitung dengan mengetahui steel resistivitynya terlebih dahulu. Dalam website engineering tool box diketahui nilai mild steel resistivity () adalah 15 x 10 -8 ohm.m yang kemudian menggunakan rumus :

R = tahanan pipa dengan panjang L (ohm)

 =  Steel resistivity ( ohm cm)

L = Jarak antar kabel ( cm)

A = Luas Lingkaran pipa ( cm2)

Untuk mencari A digunakan rumus :

Dimana :

OD = outside diameter pipa (cm)

ID = inside diameter pipa (cm)

ID dapat diketahui dengan rumus :

ωt = pipe wall thickness ( cm)

Keakurasian perhitungan menggunakan CMTS 2 wire tergantung dari pengetahuan tentang spesifikasi pipa yang tertanam selain itu kegagalan perhitungan akan terjadi jika terdapat valve. Penggunaan CMTS 4 wire memudahkan perhitungan karena tidak membutuhkan pengetahuan tentang spesifikasi pipa dengan detail.

Referensi :

  1. NACE, “CP-2 Cathodic Protection Technician Course Manual”, NACE International, 2006
  2. Appalachian underground Corrosion Short Course Intermediate Manual, West Virginia University, West Virginia, 2013
  3. http://www.engineeringtoolbox.com/resistivity-conductivity-d_418.html
  4. Brian holtsbaum, “Cathodic Protection Survey procedures”, NACE International, Texas, 2009
COPPER SULPHATE ELECTRODE DAN YANG MEMPENGARUHI

COPPER SULPHATE ELECTRODE DAN YANG MEMPENGARUHI

COPPER SULPHATE ELECTRODE DAN YANG MEMPENGARUHINYA

Pengukuran proteksi katodik pada lingkungan tanah  umumnya menggunakan Cu/CuSO4 sebagai standard. Terdapat dua jenis Cu/CuSO4 standard yaitu portable dan permanent. Cu/CuSO4 portable digunakan untuk pengukuran harian dan untuk lokasi yang berpindah-pindah.  Sedangkan Cu/CuSO4 permanen digunakan untuk lokasi yang sulit untuk dilakukan pengukuran dengan Cu/CuSO4 portable contohnya adalah jalur busway, jalur padat, testbox di trotoar dan lokasi lain yang sudah tidak terdapat media tanah untuk meletakkan Cu/CuSO4 portable. Kelebihan dari Cu/CuSO4 permanent adalah hasil pengukuran yang lebih akurat, kelemahannya adalah sekali dinstall maka Cu/CuSO4 permanen ini tidak bisa dilakukan pemeliharaan, karena itu harus selalu dikalibrasi dengan Cu/CUSO4 portable.

Cu/CuSO4 portable harus selalu dalam kondisi bagus dan terkalibrasi saat digunakan. Cara mengkalibrasi dari Cu/CuSO4 portable yang dipakai dilapangan setiap hari adalah dengan cara mengkalibrasi dengan Cu/CuSO4 lain yang tersimpan dengan baik di kantor/rumah. Karena itu hendaknya teknisi proteksi katodik minimal mempunyai 2 buah Cu/CUSO4 portable, satu digunakan setiap hari dan satu lagi disimpan untuk kalibrasi.

Cara melakukan kalibrasi adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Kalibrasi Elektroda Standard
  1. Masukkan 2 buah Cu/CuSO4 portable yang tersimpan dengan baik dan yang digunakan sehari-hari dalam sebuah wadah berisi air.
  2. Hubungkan keduanya dengan mutimeter dan posisikan multimeter pada pengukuran volt DC.
  3. Nyalakan dan tunggu +- 5 menit hingga diketahui perbedaan potensial antara keduanya.
  4. Jika perbedaan potensial adalah 5 mV atau kurang maka berarti Cu/CuSO4 portable yang digunakan dilapangan masih baik. Namun jika lebih dari 5 mV, maka perlu dilakukan perawatan.

Perawatan terhadap Cu/CuSO4 portable adalah jika hasil kalibrasi diatas 5 mV atau jika larutan CuSO4 dalam sebuah halfcell sudah rusak, ditandai dengan perubahan warna yang semula biru cerah menjadi biru susu, elektroda tembaga sudah kotor dan Kristal Copper sulphate tidak terlihat.

Gambar 2. Elektroda Standard Terkontaminasi

Cara perawatannya adalah sebagai berikut :

Gambar 3. Copot dan Bersihkan Elektroda Standard
  1. Copot semua bagian dari Half Cell. Sumbat berpori, elektrode dan tutup atas. Buang larutan yang sudah keruh. Bersikan sumbat berpori dengan menggunakan spon dan sabun.
Gambar 4. Amplas elektoda standard

2. Copot semua bagian dari Half Cell. Sumbat berpori, elektrode dan tutup atas. Buang larutan yang sudah keruh. Bersikan sumbat berpori dengan menggunakan spon dan sabun.

Gambar 5. Masukkan Kristal Copper Sulphate

3. Masukkan Kristal copper suphate dengan tinggi sekitar 1 inchi dari permukaan sumbat
berpori

Gambar 6. Masukkan Larutan Copper Sulphate

4. Masukkan Larutan Copper Sulphate jenuh yang sudah dibuat sebelumnya ke dalam half cell, atau buat lautan jenuh didalam half cell yang ditandai dengan tidak terlarut lagi Kristal copper sulphate didalam half cell

Gambar 7. Masukkan Larutan Copper Sulphate

5. Tutup rapat half cell untuk mencegah kebocoran. Pastikan larutan copper sulphate terisi 95 % dengan 5 % adalah Kristal copper sulphate. Pastikan larutan selalu berwarna biru terang

Petunjuk penggunaan Cu/CuSO4 Portable adalah sebagai berikut :

  1. Selalu jaga kebersihan half cell
  2. Pasang tutup karet pada sumbat berpori jika tidak digunakan
  3. Bersihkan sumbat berpori secara berkala agar pori tidak tersumbat
  4. Bersihkan batang tembaga secara berkala dengan menggunakan amplas, serta ganti larutan copper sulphate nya jika sudah tampak biru berkabut dan pastikan selalu ada Kristal copper sulphate didalamnya yang menandakan larutan copper sulphate jenuh. Sehingga akan mencegah batang tembaga terkorosi dan pengukuran menjadi lebih stabil. Ganti larutan Copper sulphate jika digunakan untuk pengukuran dekat pantai atau daerah yang mengandung garam tinggi, karena akan mengkontaminasi larutan. Kontaminasi chlorine sebesar 5 ppt dapat mempengaruhi pengukuran hingga 20 mV. Jika terkontaminasi 10 ppt dapat mempengaruhi pengukuran hingga 95 mV.
  5. Bawa HalfCell cadangan jika melakukan pengukuran dilapangan, jika sewaktu-waktu dibutuhkan
  6. Simpan sebuah Halfcell yang masih baik di kantor untuk mengkalibrasi Halfcell lapangan. Jika terjadi perbedaan lebih dari 5 mV dengan Half Cell di kantor maka pertanda elektroda harus segera dibersihkan
  7. Koreksi pengukuran yang melibatkan sinar matahari langsung dan perbedaan temperature yang signifikan, sebab perubahan temperature tiap oC dapat mempengaruhi pengukuran hingga 0.9 mV.
  8. Tutup bagian plastic bening pada CU/CuSO4 portabel untuk menghindari kontak dengan matahari langsung saat digunakan untuk pengukuran. Pengaruh matahari dapat menurunkan pengukuran 10 – 50 mV.

Selain itu terdapat beberapa hal yang mempengaruhi pengukuran potensial proteksi katodik menggunakan Cu/CuSO4 portable, diantaranya adalah :

  1. Suhu

Elektroda standard sangat sensitive terhadap perubahan suhu. Elektroda Cu/CuSO4 mempunyai koefisien terhadap suhu sekitar ½ mV tiap perubahan 4oF yang sangat berpengaruh terhadap hasil pengukuran. Sebagai contoh, sebuah elektroda standard portable digunakan untuk mengukur potensial pipa sebesar -860 mV disiang hari pada suhu 90oF. Jika pengukuran yang sama dilakukan pada hari yang berbeda dengan suhu 40 oF, maka perbedaan suhu 50 oF dapat mengakibatkan  perbedaan pengukuran sampai dengan 25 mV, dengan kata lain pengukuran potensial pipa menjadi -835 mV.

2. Cahaya

Elektroda Standard Cu/CuSO4 sensitif terhadap cahaya. Dikarenakan hampir sebagian besar elektroda standard yang dijual dipasaran mempunyai jendela tembus pandang untuk melihat kondisi larutan Cu/CuSO4 ternyata mempunyai efek besar terhadap hasil pengukuran. Saat siang hari dengan cuaca cerah, dapat mengakibatkan perbedaan pengukuran 50 mV atau lebih.

3. Permukaan Tanah

Permukaan tanah yang kontak dengan elektroda standard dapat mempunyai tahanan tanah yang besar. Permukaan tanah dapat berupa tanah kering, bebatuan, beton dan sebagainya sehingga nilai pengukuran potensial menjadi jauh berbeda dari nilai potensial pipa sesungguhnya. Tidak ada cara yang lebih akurat untuk mengatasi hal ini selain memastikan bahwa elektroda standard itu kontak dengan elektrolit.

4. Pemeliharaan elektroda standard

Elektroda standard portable yang berisi cairan harus dibersihkan dan diisi ulang secara teratur. Cairan Cu/CuSO4 berisi oksigen terlarut akan bereaksi dengan logam tembaga menjadi tembaga oksida yang mempengaruhi hasil pengukuran. Semakin banyak tembaga oksida yang terbentuk, semakin besar penyimpangan pengukuran. Penyimpangan sebesar 10 mV setiap minggu dapat terjadi dengan penggunaan elektroda standard tersebut.

Tidak hanya Reference cell yang perlu untuk dilakukan perawatan, multimeter yang digunakan dalam pengukuran juga perlu dirawat. Salah satunya adalah pengecekan fuse.

Fuse pada meter perlu untuk dilakukan penggantikan jika ditemukan kondisi sebagai berikut :

  1. Ketika Setting multimeter adalah volt DC, dan ketika dihubungkan antara tongkat positif dan tongkat negative tidak menunjukkan nilai 0,00 V DC
  2. Ketika setting multimeter adalah Ohm meter, dan ketika dihubungkan antara tongkat positif dan tongkat negative maka menunjukkan nilai OL (overload)
  3. Ketika melakukan pengukuran ampere, maka tidak menunjukkan nilai tertentu atau nilainya berubah-berubah terus.
Gambar 8. Indikasi Fuse Error dan Baik

Referensi :

  1. NACE International, “CP-1 Cathodic Protection Technician Manual”, Houston, 2009
  2. Barlian Kahuripan, “Test Box Digital, PGN, 2012
  3. Tinker & Razor, “Work Instruction Cu/CuSO4 Reference Cell”