Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Pada sumur geotermal, korosi dapat terjadi dengan mudah akibat cairan panas bumi yang mengandung beragam ion dan gas sehingga dapat merusak pipa. Faktor – faktor yang dapat mempengaruhi kerusakan pipa adalah konsentrasi larutan geotermal, tingkat pH, suhu, dan tekanan CO2. Oleh karena itu baja karbon AISI 4140 dipilih karena memiliki sifat mekanik yang baik dan ketahanan korosi yang baik. Pada larutan geotermal yang mengandung ion Ca+2, Ion Ca+2 memiliki pengaruh dalam peningkatan laju korosi, dengan tidak adanya ion Ca+2 dapat menghambat laju korosi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh CO2 pada larutan geotermal bebas ion Ca+2 terhadap jenis dan laju korosi pada AISI 4140. Dalam penelitian ini untuk mencari laju korosi dilakukan 2 metode yaitu uji elektrokimia dan uji imersi. Berdasarkan hasil analisis pengujian elektrokimia dan imersi, baja karbon dengan injeksi CO2 memiliki laju korosi yang lebih cepat yaitu sebesar 37,14 mmpy, daya tahan korosi kurang baik, dan hilang berat yang lebih banyak. Untuk menganalisis permukaan AISI 4140 dilakukan dengan pengamatan XRD dan mikroskop optik. Dari pola XRD hanya terdeteksi fasa Fe yang mengindikasikan tidak terbentuknya fasa kristal produk korosi. Berdasarkan hasil analisis mikroskop optik jenis korosi yang di hasilkan dari pengujian elektrokimia dan imersi adalah korosi merata dan pitting. ......In geothermal wells, corrosion can occur easily due to geothermal fluids containing various ions and gases that can damage pipes. Factors that can affect pipe damage are the concentration of the geothermal solution, pH level, temperature, and CO2 pressure. Therefore, AISI 4140 carbon steel was chosen because it has good mechanical properties and good corrosion resistance. In the geothermal solution containing Ca+2 ions, Ca+2 ions influence increasing the corrosion rate, in the absence of Ca+2 ions can inhibit the corrosion rate. This study aims to analyze the effect of CO2 in a Ca+2 ion-free geothermal solution on the type and rate of corrosion in AISI 4140. In this study, two methods were used to determine the corrosion rate, namely an electrochemical test and an immersion test. Based on the analysis results of electrochemical and immersion tests, carbon steel with CO2 injection has a faster corrosion rate of 37.14 mmpy, less corrosion resistance, and more weight loss. To analyze the surface of AISI 4140, XRD observations and optical microscopy were carried out. From the XRD pattern, only the Fe phase was detected, which indicated that there was no crystalline phase of corrosion products. Based on the results of optical microscopy analysis, the types of corrosion produced from electrochemical and immersion testing are uniform corrosion and pitting.

Abstrak :
Korosi CO2 merupakan salah satu jenis korosi yang umum ditemukan pada industri geotermal dari hulu hingga hilir. Korosi CO2 memiliki karakteristik yang berbeda dari korosi akibat elektrolit pada umumnya. Hal ini karena CO2 dapat bereaksi dengan air dan menghasilkan asam karbonat (H2CO3) yang bersifat asam lemah dan dapat mempengaruhi kinetika korosi logam yang digunakan dalam sumur dan sistem perpipaan geotermal seperti baja AISI 4140. Peristiwa korosi di lingkungan CO2 belum banyak dibahas pada kondisi pH rendah, sebagai contoh pada saat dilakukan operasi acidizing sumur geotermal. Penelitian ini mengeksplorasi pengaruh CO2 terlarut dengan metode bubbling pada tekanan atmosfer terhadap perilaku korosi baja AISI 4140 dalam fluida geotermal artifisial dengan pH rendah. Fluida yang dimaksud terdiri atas KCl (5,960 g/L), NaCl (28,548 g/L), dan CaCl2 (2,664 g/L) yang disintesis berdasarkan modifikasi komposisi brine dari salah satu lapangan geotermal, lalu larutan diberi HCl (37%, 2 mL) dengan tujuan untuk menyimulasikan kondisi acidizing. Pengujian cyclic voltammetry (CV) menunjukkan bahwa penambahan CO2 pada larutan uji meningkatkan laju korosi hingga 25,62%, peristiwa ini dikonfirmasi hasil uji perendaman. Hal ini disebabkan oleh penurunan pH larutan setelah mengalami bubbling CO2. Lapisan protektif tidak terbentuk setelah pengujian CV, yang ditunjukkan dari adanya peningkatan arus korosi pada sweep ke-2 uji CV, dan didukung hasil karakterisasi XRD, di mana ditemukan lapisan produk korosi non-protektif setelah sampel terkorosi larutan uji non-CO2 maupun CO2, namun fasa nya tidak dapat diidentifikasi. Observasi dengan mikroskop optik menunjukkan bahwa sampel terkorosi secara seragam, dan densitas pori-pori sampel yang telah terkorosi larutan uji non-CO2 adalah 3,28 × 10-3 /μm2 , dan 3,64 × 10-3 /μm2 untuk larutan uji CO2. Ukuran pori-pori pada larutan non-CO2 dan CO2 tidak memiliki perbedaan median yang signifikan, menandakan tidak ada endapan produk korosi dalam pori-pori. ......CO2 corrosion is one of the types of corrosion commonly found in the geothermal industry. CO2 corrosion has a different characteristic from common electrolyte corrosion, this is due to the CO2 reacting with water which then generates carbonic acid (H2CO3), that is known to be a weak acid. The presence of H2CO3 could influence the corrosion kinetics of the AISI 4140 steel. The CO2 corrosion phenomenon has not been extensively observed under acidic brine condition, for instance on acidizing operations carried on geothermal wells. This research is aimed to explore influence of dissolved CO2 presence in acidic brine to the corrosion behavior of AISI 4140 steel utilized in geothermal wells and piping system at atmospheric pressure. The brine consists of KCl (5,960 g/L), NaCl (28,548 g/L), and CaCl2 (2,664 g/L) that was synthetized in reference to a geothermal brine and 2 mL of 37% HCl were added to simulate the acidizing condition. The cyclic voltammetry (CV) test shows that the CO2 brine has greater corrosion rate by 25.62% compared with the non-CO2 brine. The increase of corrosion rate by adding CO2 to the brine has been confirmed by the immersion test, that shows similar result, due to pH reduction after CO2 bubbling. The protective layer has not been established throughout the CV test for both non-CO2 and CO2 brines, which is evident by the result of the secondsweep of the CV test that has an increased corrosion current density, and also confirmed by the XRD characterization that shows a formation of corrosion product but could not identify the phase. The obeservation through optical microscope suggested that both nonCO2 and CO2 brines had caused uniform corrosion and generates pores with the density of 3.28 × 10-3 /μm2 for non-CO2 brine and had increased to 3.64 × 10-3 /μm2 for the CO2 brine. The pore size difference of the corroded steel on by both non-CO2 and CO2 brine are insignificant, indicating that no corrosion product is accumulated within the pores.

Abstrak :
Produk elektronik mengalami perkembangan yang cukup pesat di era modern ini. Namun, produk elektronik tersebut bukanlah teknologi yang tahan lama, melainkan mendorong konsumen untuk mengganti barang elektroniknya dalam kurun waktu yang lebih cepat sehingga menyebabkan peningkatan limbah elektronik. Di dalam produk elektronik, terdapat komponen yang memiliki peranan penting yang disebut dengan Printing Circuit Board. PCB akan menjadi sampah berbahaya ketika sudah menjadi E-waste jika dibiarkan menumpuk begitu saja. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan pembuatan nanofluida berbahan dasar nanopartikel dari PCB dengan fluida dasar air dan penambahan surfaktan CTAB yang dimana nanofluida tersebut akan digunakan sebagai media pendingin pada baja AISI 4140. Dalam penelitian ini, nanopartikel dikarakterisasi dengan X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), dan Particle Size Analyzer (PSA). Nanopartikel yang digunakan adalah dengan persentase 0%, 0,1%, 0,3%, dan 0,5% dan akan disintesis menjadi nanofluida dengan metode 2 tahap, kemudian akan ditambahkan surfaktan Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) sebesar 0%, 3%, 5% dan 7% dengan tujuan untuk menstabilkan nanofluida. Setelah itu dilakukan dispersi nanopartikel kedalam fluida dasar dengan menggunakan magnetic stirrer selama 15 menit. Kemudian dilakukan proses pendinginan cepat menggunakan baja AISI 4140 dengan nanofluida sebagai media pendingin dengan suhu austenisasi 900oC. Karakterisasi yang dilakukan pada baja AISI 4140 adalah Optical Emission Spectroscopy (OES), Optical Microscropy (OM), dan Rockwell C. Hasil yang didapatkan adalah penambahan nanopartikel pada nanofluida dapat meningkatkan laju pendinginan yang terjadi sehingga menghasilkan mikrostruktur martensite yang merata, dimana variabel pada konsentrasi 0,3% nanopartikel dengan 0% surfaktan memiliki laju pendinginan yang paling cepat. Namun, penambahan surfaktan CTAB tidak terlalu memberi perubahan yang signifikan pada laju pendinginan, melainkan penambahan surfaktan memberikan hasil yang fluktuatif dan hal ini dapat terjadi dikarenakan surfaktan mengalami aglomerasi dan membuat adanya endapan pada nanofluida sehingga memperlambat kecepatan pendinginan pada nanofluida dan mempengaruhi mikrostruktur yang terbentuk. Hasil optimal dari nilai kekerasan diperoleh dari variabel variabel 0% surfaktan dengan 0,1% nanopartikel sebesar 55 HRC dengan mikrostruktur yang terbentuk adalah full martensite. ......Electronic products have developed quite rapidly in this modern era. However, these electronic products are not durable technologies, but rather encourage consumers to replace their electronic goods in a faster period of time, leading to an increase in electronic waste. In electronic products, there is an important component called Printing Circuit Board. PCBs will become hazardous waste when they become E-waste if left to accumulate. Therefore, in this study, nanofluids based on nanoparticles from PCBs were made with a water base fluid and the addition of CTAB surfactants where the nanofluids will be used as a cooling medium for AISI 4140 steel. In this study, nanoparticles were characterized by X-Ray Fluorescence (XRD), X-Ray Diffraction (XRD), and Particle Size Analyzer (PSA). The nanoparticles used are with percentages of 0%, 0.1%, 0.3%, and 0.5% and will be synthesized into nanofluids with a 2-stage method, then Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) surfactant will be added at 0%, 3%, 5% and 7% with the aim of stabilizing the nanofluids. After that, the nanoparticles were dispersed into the base fluid using a magnetic stirrer for 15 minutes. Then the rapid cooling process is carried out using AISI 4140 steel with nanofluid as a cooling medium with an austenization temperature of 900oC. The characterization performed on AISI 4140 steel is Optical Emission Spectroscopy (OES), Optical Microscropy (OM), and Rockwell C. The results obtained are the addition of nanoparticles to nanofluids can increase the cooling rate that occurs so as to produce a good and evenly distributed microstructure, where the variable at a concentration of 0.3% nanoparticles with 0% surfactant has the fastest cooling rate. However, the addition of CTAB surfactant does not really give a significant change in the cooling rate, but the addition of surfactant gives fluctuating results and this can occur because the surfactant agglomerates and makes deposits on the nanofluid so that it slows down the cooling speed of the nanofluid and affects the microstructure formed. The optimal result of the hardness value is obtained from the variable 0% surfactant with 0.1% nanoparticles of 55.36 HRC with the microstructure formed is full martensite.

Abstrak :
Korosi seragam dan pitting internal pada pipa sumur panas bumi umum terjadi karena fluida mengandung medium korosif garam dan CO2. Ketika terdapat gas CO2 yang terlarut dalam air, maka akan menyebabkan terjadinya korosi sweet. Garam cenderung terdisosiasi menjadi ion yang menyebabkan peningkatan konduktivitas listrik. Semakin tinggi konduktivitas, maka semakin tinggi kemampuan air garam untuk membawa arus listrik pada permukaan logam antara daerah anodik dan katodik, sehingga menghasilkan laju korosi yang lebih tinggi. Baja karbon AISI 4140 banyak digunakan sebagai material untuk pipa sumur panas bumi. Dalam penelitian ini, akan dilakukan analisis korosi baja karbon AISI 4140 di lingkungan dengan kadar garam tinggi yaitu 40950 mg/L NaCl + 5960 mg/L KCl + 2664 mg/L CaCl2. Pada tiap pengujian dilakukan dua variasi, yaitu dengan injeksi CO2 dan tanpa injeksi CO2. Berdasarkan hasil analis karakterisasi XRD, terdapat fasa Fe pada semua sampel dengan jenis larutan dengan dan tanpa injeksi CO2, namun pada sampel dengan larutan injeksi CO2 memiliki intensitas yang lebih kecil. Rendahnya intensitas fasa Fe mengindikasikan adanya deposit di permukaan sampel. Hasil analisis uji korosi menggunakan metode hilang berat menunjukan sampel yang dilakukan peredaman dalam larutan dengan injeksi CO2 menghasilkan penurunan massa yang lebih besar dibanding sampel yang diredam dalam larutan tanpa injeksi CO2. Hal ini didukung dengan laju korosi baja AISI 4140 pada larutan dengan injeksi CO2 lebih tinggi dibandingkan tanpa injeksi CO2 pada uji cyclic voltammetry. Tingginya laju korosi baja di lingkungan CO2 adalah akibat tingginya CO2 terlarut dalam air yang membentuk senyawa H2CO3 yang dapat menurunkan pH sehingga menjadikan larutan semakin korosif. ......Uniform corrosion and internal pitting of geothermal well pipes are common because the fluid contains the corrosive medium of salt and CO2. When there is CO2 dissolved in water, it will cause sweet corrosion. Salts tend to dissociate into ions causing an increase in electrical conductivity. The higher the conductivity, the higher the ability of the salt water to carry an electric current on the metal surface between the anodic and cathodic regions, resulting in a higher corrosion rate. AISI 4140 carbon steel is widely used as a material for geothermal well pipes. In this research, the corrosion analysis of AISI 4140 carbon steel will be carried out in an environment with high salt content, namely 40950 mg/L NaCl + 5960 mg/L KCl + 2664 mg/L CaCl2. In each test, two variations were performed, namely with CO2 injection and without CO2 injection. Based on the results of the XRD characterization analysis, there was a Fe phase in all samples with the type of solution with and without CO2 injection, but the sample with CO2 injection solution had a smaller intensity. The low intensity of the Fe phase indicates the presence of deposits on the sample surface. The results of the analysis of the corrosion test using the weight loss method showed that samples soaked in solution with CO2 injection resulted in a greater reduction in mass than samples soaked in solution without CO2 injection. This is supported by the corrosion rate of AISI 4140 steel in a solution with CO2 injection which is higher than without CO2 injection in the cyclic voltammetry test. The high rate of corrosion of steel in the CO2 environment is due to the high dissolved CO2 in water which forms H2CO3 compounds which can lower the pH, making the solution more corrosive.

Abstrak :
Kecepatan pendinginan dalam perlakuan panas berperan penting dalam menghasilkan mikrostruktur yang memengaruhi sifat mekanis dari baja. Konduktivitas termal yang rendah dari fluida yang umumnya digunakan dalam quenching menyebabkan penurunan efisiensi dalam transfer panas. Salah satu pengembangan fluida media quenching untuk meningkatkan konduktivitas termal adalah melalui suspensi partikel padatan kecil dalam fluida. Pada penelitian ini, dilakukan pendinginan baja AISI 4140 menggunakan fluida dengan penambahan partikel hasil pengolahan PCB. Variasi konsentrasi dari partikel PCB, yaitu sebesar 0%, 0,3%, 0,5%, dan 0,7%. Partikel PCB akan didispersikan oleh Cocamidopropyl Betaine dengan variasi konsentrasi 0%, 3%, 5%, 7%. PCB disintesis melalui crushing dengan disc mill, leaching oleh HCl 1 M, pirolisis pada 500oC, dan planetary ball milling selama 20 jam. Untuk karakterisasi partikel PCB dilakukan pengujian PSA, XRF, dan XRD. Setelah milling, diketahui ukuran partikel menurun dari 704 nm menjadi 589,1 nm. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi partikel PCB dan CAPB, dilakukan pemanasan baja AISI 4140 hingga suhu di atas 900oC lalu didinginkan menggunakan fluida yang telah disintesis. Hasil yang diperoleh meliputi kurva pendinginan, data kekerasan, dan foto struktur mikro. Kenaikan kekerasan baja paling tinggi diperoleh pada fluida dengan konsentrasi partikel 0,3% dan 5% CAPB, yaitu sebesar 45,31 HRC dengan fasa martensite dan bainite. ......Quenching plays an important role in producing microstructures that affect the mechanical properties of steel. The low thermal conductivity of fluids commonly used in quenching leads to decreased efficiency in heat transfer. One of the developments in quenching media fluids to improve thermal conductivity is through the suspension of small solid particles in the fluid. In this study, AISI 4140 steel was quenched using a fluid with the addition of PCB particles. The concentration variations of PCB particles are 0%, 0.3%, 0.5%, and 0.7%. PCB particles will be dispersed by Cocamidopropyl Betaine with concentration variations of 0%, 3%, 5%, 7%. PCB was synthesized through crushing with a disc mill, leaching by 1 M HCl, pyrolysis at 500oC, and planetary ball milling for 20 hours. To characterize the PCB particles, PSA, XRF, and XRD tests were conducted. After milling, the particle size decreased from 704 nm to 589.1 nm. To determine the effect of PCB and CAPB particle concentration, AISI 4140 steel was heated to temperatures above 900oC and then cooled using the synthesized fluid. The results obtained include cooling curves, hardness data, and microstructure photos. The highest increase in steel hardness was obtained in fluids with particle concentrations of 0.3% and 5% CAPB, which amounted to 45.31 HRC with martensite and bainite phase.

Abstrak :
Perkembangan produk elektronik di era modern ini sangat pesat. Namun, perkembangan ini juga meningkatkan limbah elektronik yang dihasilkan. Salah satu komponen penting dalam produk elektronik adalah printed circuit board atau PCB. PCB dapat menghasilkan limbah yang berbahaya jika dibiarkan menumpuk menjadi e-waste. Dengan demikian, penelitian ini menggunakan bahan dasar PCB untuk dijadikan micro dispersed fluid dengan fluida air serta surfaktan Sodium Dodecylbenzenesulfonate yang akan digunakan untuk proses perlakuan panas pada baja AISI 4140. Dalam penelitian ini, partikel dikarakterisasi dengan X-Ray Fluorescence (XRD), X-Ray Diffraction (XRD), dan Particle Size Analyzer (PSA). Partikel yang digunakan adalah dengan persentase 0%, 0,1%, 0,3%, dan 0,5% dan akan disintesis menjadi micro dispersed fluid dengan metode 2 tahap, kemudian akan ditambahkan surfaktan Sodium Dodecylbenzenesulfonate (SDBS) sebesar 0%, 3%, 5% dan 7% dengan tujuan untuk menstabilkan micro dispersed fluid. Setelah itu dilakukan dispersi partikel melalui proses ultrasonifikasi selama 15 menit. Kemudian dilakukan proses pendinginan cepat menggunakan baja AISI 4140 dengan micro dispersed fluid sebagai media pendingin dengan suhu austenisasi 900oC. Karakterisasi yang dilakukan pada baja AISI 4140 adalah Optical Emission Spectroscopy (OES), Optical Microscropy (OM), dan Rockwell C. Hasil yang didapatkan adalah penambahan partikel pada micro dispersed fluid meningkatkan laju pendinginan serta kekerasan hingga 0,1% partikel. Sedangkan penambahan surfaktan SDBS menurunkan laju pendinginan serta kekerasan dari baja. Seluruh baja AISI 4140 yang dilakukan proses perlakuan panas menghasilkan struktur martensite. Namun, terdapat beberapa variabel media pendingin micro dispersed fluid yang menghasilkan juga mikrostruktur austenit sisa. ......In the modern era, the development of electronic is very rapid. However, this development also increases the amount of electronic waste produced. One important component in electronic products is the printed circuit board or PCB. PCB can generate hazardous waste if left to accumulate as e-waste. Therefore, this research uses PCB as the base material to create a nanofluid with water and Sodium Dodecylbenzenesulfonate surfactant, which will be used for heat treatment processes on AISI 4140 steel. In this research, nanoparticles are characterized using X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), and Particle Size Analyzer (PSA). The nanoparticles used have percentages of 0%, 0.1%, 0.3%, and 0.5% and will be synthesized into a nanofluid using a two-step method. Then, Sodium Dodecylbenzenesulfonate (SDBS) surfactant will be added at concentrations of 0%, 3%, 5%, and 7% to stabilize the nanofluid. Afterward, the nanoparticle dispersion process is carried out through ultrasonication for 15 minutes. Subsequently, the rapid cooling process is performed using AISI 4140 steel with the nanofluid as the cooling medium at an austenitizing temperature of 900°C. The characterization techniques conducted on AISI 4140 steel are Optical Emission Spectroscopy (OES), Optical Microscopy (OM), and Rockwell C. The results show that the addition of nanoparticles to the Micro dispersed fluid increases the cooling rate and hardness up to 0.1% particle concentration. Meanwhile, the addition of SDBS surfactant decreases the cooling rate and hardness of the steel. All AISI 4140 steel samples subjected to heat treatment produce a martensite structure. However, there is retained austenite microstructure in some of the testing variables.