Analisis Karakteristik Korosi pada Sambungan Las Pipa Baja API 5L X � 52 di Lingkungan 3,5% NaCl dan 3,5% NaCl + NaHCO3, Beserta Pengendaliannya Menggunakan Molibdat, Tungstat dan Ethoxylated Fatty Amine

HERY TRISTIJANTO, Prof. Ir. Mochammad Noer Ilman, S.T., M.Sc., Ph.D., IPM, ASEAN Eng.; Ir. Priyo Tri Iswanto, S.T., M.Sc., Ph.D., IPM, ASEAN Eng.

2022 | Disertasi | DOKTOR TEKNIK MESIN

Penyaluran minyak dan gas menggunakan jaringan pipa dari baja karbon rendah rentan terhadap serangan korosi. Penelitian bertujuan mengkaji perilaku korosi sambungan las pipa baja API 5L X�52 di dalam larutan 3,5% NaCl dan 3,5% NaCl yang mengandung sodium bikarbonat, mengetahui pengaruh jenis inhibitor korosi dan pengaruh inhibitor korosi konsentrasi terhadap laju korosi. Analisis perilaku korosi pada sambungan pipa baja API 5L X-52 di dalam larutan korosif 3,5% NaCl dan 3,5% NaCl yan ditambah 100 ppm sodium bikarbonat menggunakan 3 inhibitor korosi yaitu sodium molibdat (SM), sodium tungstat (ST) dan ethoxylated fatty amine (EFA). Investigasi diawali dengan menvalidasi pipa baja X-52 dengan melakukan uji komposisi kimia, pengujian kekuatan tarik, uji kekerasan dan impak, selanjutnya dilakukan pengujian elektrokimia melalui metode polarissasi Tafel dan EIS. Konsentrasi inhibitor korosi SM, ST dan EFA masing � masing adalah 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 %, 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 % dan 0,12; 0,15; 0,29; 2,06 %. Morfologi permukaan spesimen setelah direndam di dalam larutan korosif dikarakterisasi menggunakan SEM, EDS dan FTIR. Semua pengujian korosi dan pengamatan morfologi permukaan spesimen juga dilakukan pada kombinasi dua inhibitor , yaitu SM + ST, SM + EFA, dan EFA + ST. Pengujian tersebut dilakukan pada konsentrasi yang terendah dari setiap inhibitor. Daerah HAZ pada sambungan las pipa baja API 5L X-52 secara umum lebih rentan mendapatkan serangan korosi dari larutan korosif 3,5% NaCl dan 3,5% NaCl ditambah dengan NaHCO3 dibanding dengan daerah las dan logam induk. Penambahan konsentrasi inhibitor SM dan ST di dalam larutan korosif menyebabkan terbentuknya lapisan pasif pada permukaan baja, sehingga menghambat serangan korosi dan menurunkan laju korosi. Konsentrasi inhibitor EFA optimal di 0,02 % di dalam larutan 3,5 % NaCl dan 0,03 % di dalam larutan 3,5 % NaCl ditambah sodium bikarbonat. Sodium molibdat menghasilkan laju korosi terendah di dua larutan korosif dibanding dengan sodium tungstat, EFA dan kombinasi dua inhibitor. Besar konsentrasi sodium molibdat di dalam larutan 3,5% NaCl adalah 0,3 %, dengan besar laju korosi di daerah logam induk, HAZ dan las masing � masing yaitu 0,002; 0,007 dan 0,004 mmpy, sedangkan efisiensi inhibitor sebesar 99%. Besar konsentrasi sodium molibdat pada lingkungan 3,5% NaCl dan 100 ppm NaHCO3 adalah 0,4 %, dengan laju korosi sebesar 0,102; 0,143 dan 0,107 mmpy dan efisiensi inhibitor yaitu 85, 81 dan 79 % di daerah logam induk, HAZ dan las.

The distribution of oil and gas using pipelines made of low carbon steel is susceptible to corrosion attack. This study aims to examine the corrosion behavior of API 5L X�52 steel pipe welded joints in a solution of 3.5% NaCl and 3.5% NaCl plus 100 ppm sodium bicarbonate, to determine the effect of the type of corrosion inhibitor and the effect of corrosion inhibitor concentration on the corrosion rate. Analysis of corrosion behavior on API 5L X-52 steel pipe joints in a corrosive solution of 3.5% NaCl and 3.5% NaCl plus 100 ppm sodium bicarbonate using 3 corrosion inhibitors namely sodium molybdate (SM), sodium tungstate (ST) and ethoxylated fatty amines (EFAs). The investigation begins with validating the X-52 steel pipe by conducting chemical composition tests, tensile strength tests, hardness and impact tests, then electrochemical tests using the Tafel polarization method and EIS. Corrosion inhibitor concentrations of SM, ST and EFA are 0.1; 0.2; 0.3; 0.4%, 0.01; 0.02; 0.03; 0.04% and 0.12; 0.15; 0.29; 2.06%. The surface morphology of the specimen after immersion in a corrosive solution was characterized using SEM, EDS and FTIR. All corrosion tests and observations of the surface morphology of the specimens were also carried out on a combination of two inhibitors, namely SM + ST, SM + EFA, and EFA + ST. The test was carried out at the lowest concentration of each inhibitor. The HAZ area in the welded joints of API 5L X-52 steel pipes is generally more susceptible to corrosion attack from corrosive solutions of 3.5% NaCl and 3.5% NaCl added with NaHCO3 compared to the weld area and the base metal. The addition of SM and ST inhibitor concentrations in the corrosive solution causes the formation of a passive layer on the steel surface, thereby inhibiting corrosion attack and reducing the corrosion rate. The optimal concentration of EFA inhibitors is 0.02% in a 3.5% NaCl solution and 0.03% in a 3.5% NaCl solution plus sodium bicarbonate. Sodium molybdate produce the lowest corrosion rate in the two corrosive solutions compared to sodium tungstate, EFA and the combination of the two inhibitors. The concentration of sodium molybdate in a 3.5% NaCl solution is 0.3%, with a large corrosion rate in the base metal, HAZ and weld areas, respectively 0.002; 0.007 and 0.004 mmpy, while the inhibitor efficiency is 99%. The concentration of sodium molybdate in the environment of 3.5% NaCl and 100 ppm NaHCO3 is 0.4%, with a corrosion rate of 0.102; 0.143 and 0.107 mmpy and inhibitor efficiencies are 85, 81 and 79% in the base metal, HAZ and weld areas.

Kata Kunci : inhibitor, corrosion, molybdate, tungstate, amines