Perlindungan Katodik (Cathodic Protection)
L. Perlindungan Katodik (Cathodic Protection)
Masalah perlindungan katodik terutama timbul pada instalasi PLTU, yaitu di kondensor, di pipa masuk air pendingin (water intake) dan di dermaga tempat membongkar bahan bakar. Perlindungan katodik ini diperlukan untuk mencegah efek elektrolisis yang terjadi yang bisa menyebabkan bagian-bagian instalasi menjadi keropos. Efek elektrolisis ini terjadi karena adanya zat yang dalam hal ini air (pendingin) yang menempel pada bagianbagian instalasi dengan suhu yang berbeda sehingga timbul beda potensial antara bagian-bagian instalasi yang selanjutnya menimbulkan arus listrik.
Gambar III.64 menggambarkan efek elektrolisis yang timbul dalam sebuah kondensor PLTU. Air pendingin yang keluar dari kondensor
mempunyai suhu t 2 yang lebih tinggi daripada suhu air pendingin yang masuk kondensor, yaitu t 1 . Dinding kondensor yang kanan, yaitu bagian yang terkena air yang bersuhu t 2 akan lebih banyak melepas elektron bebasnya daripada dinding kiri yang bersentuhan dengan. air masuk yang bersuhu t 1 . Akibatnya, dinding kanan mempunyai potensial listrik yang lebih positif dari pada dinding kiri.
Selanjutnya arus listrik akan mengalir dari dinding kanan ke dinding kiri melalui dinding atas dan bawah kondensor. Di dalam air (pendingin) yang ada dalam kondensor, arus listrik mengalir dari kiri ke kanan. Hal ini
menyebabkan ionion Fe + mengalir dari dinding kiri ke dinding kanan. sehingga timbul efek elektrolisis. Ion-ion Fe + ini sebagian ada yang
mengalir dan menempel pada pipa-pipa kondensor yang terbuat dari tembaga, karena tembaga lebih banyak melepas elektron bebas ke dalam air daripada besi sehingga potensial listriknya menjadi lebih positif daripada besi.
Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik
Gambar III.62
Turbin Cross Flow Buatan Toshiba
Gambar III.63
Aliran Air Pendingin dan Uap Dalam Kondensor PLTU
Efek elektrolisis tersebut di atas lama kelamaan menyebabkan menipisnya dinding kiri dan menebalnya dinding kanan. Begitu pula pipa- pipa tembaga akan menebal karena ditempeli besi yang berasal dari
aliran ionion Fe + . Penipisan dinding kiri dari kondensor lama kelamaan dapat merusak
dinding tersebut karena menjadi keropos. Di lain pihak, penebalan/pelapisan pipa-pipa kondensor yang terbuat dari tembaga dengan besi akan mengurangi daya hantar panasnya karena besi mempunyai daya hantar yang lebih rendah daripada tembaga. Hal ini selanjutnya akan menurunkan kapasitas pendinginan dari kondensor tersebut.
228 Pembangkitan Tenaga Listrik
Untuk mencegah terjadinya efek elektrolisis yang tidak menguntungkan seperti tersebut di atas, maka dipasang rangkaian listrik perlindungan katodik seperti ditunjukkan oleh Gambar III.64.
Prinsip keda rangkaian ini adalah menyuntikkan arus listrik searah yang arahnya berlawanan dengan arah arus listrik yang menyebabkan timbul efek elektrolisis. Rangkaian ini menggunakan pelat pelindung katodik yang dikorbankan karena akan terimakan dalam proses elektrolisa yang terjadi. Jika pelat pelindung katodik ini habis terelektrolisis, pelat ini dapat diganti dengan yang baru.
Selain gaya gerak listrik (GGL) yang timbul antara dinding kanan dan kiri dalam kondensor seperti uraian tersebut di atas, masih ada gaya gerak listrik lain yang terjadi, yaitu GGL kontak antara pipa tembaga dengan dinding besi tempat pipa tembaga tersebut dipasang. GGL kontak ini lebih besar di sebelah kanan dari pada di sebelah kiri, karena suhu di
sebelah kanan (t 2 ) lebih besar dari pada suhu di sebelah kiri (t 1 ). GGI kontak ini akan menimbulkan arus listrik yang bersirkulasi dari ujung pipa tembaga kanan ke dinding besi kanan tempat pipa ini dipasang, ke dinding besi atas dan bawah, ke dinding kiri tempat pipa tembaga ini dipasang, ke ujung pipa tembaga di tempat di mana dipasang, yaitu di dinding kiri terus melalui pipa tembaga kembali ke ujung kanan dari pipa tembaga tempat di mana menempel pada dinding besi.
Gambar III.64
Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik
Persoalan proteksi katodik juga timbul pada instalasi pemasukan air pendingin (water intake) PLTU maupun PLTD dan juga di dermaga tempat pembongkaran bahan bakar.
Pada pipa yang panjang dan ditanam dalam tanah serta mengalirkan air masalah efek elektrolisis seperti tersebut diatas bisa juga tejadi, mengingat suhu dan situasi kimia di sepanjang pipa tidak sama sehingga bisa timbul beda potensial listrik antara bagian-bagian pipa.
P adalah pelat pelindung katodik. Suhu t 2 >t 1 dapat terjadi apabila aliran air pendingin atau karena posisi tiang yang berbeda terhadap sinar matahari.