NEWS
PRODUCT
ABOUT US
CONTACT
FAQ
BACK
News & Updates
Ketebalan lapisan Hot-Dip Galvanis pada kabel tray.
08-Dec-17 by admin

Setelah kita membahas proses korosi kabel tray pada lingkungan pada artikel sebelumnya (untuk membaca artikel tersebut, dapat anda akses pada link: ini), kali ini kita akan membahas lebih dalam mengenai ketebalan lapisan hot-dip galvanis pada kabel tray.

Pandangan umum yang seringkali beredar, adalah bahwa semakin tebal lapisan hot-dip galvanis pada kabel tray, semakin baik kualitas kabel tray tersebut terhadap korosi, karena memiliki umur yang lebih panjang dalam menghambat terjadinya proses korosi pada material besi. Sangat masuk akal, karena secara logika: semakin tebal lapisan pelidung korosi, semakin baik.

Apakah hal ini sudah tepat? Untuk dapat menjawab hal ini dengan komprehensif, mari kita bahas lebih dalam mengenai  4 hal: proses pencelupan pada hot-dip galvanis, lapisan yang terbentuk, standar ketebalan lapisan hot-dip galvanis,dan  resiko yang timbul akibat dari over-thickness / ketebalan yang melebihi standard.

 

 

1. Proses pencelupan pada hot-dip galvanis.

Secara umum proses hot-dip galvanis terbagi atas 3 tahap: tahap persiapan dan pembersihan material sebelum dicelup, tahap pencelupan, dan terakhir adalah tahap pendinginan dan pasivasi.

Tahap persiapan dan pembersihan menentukan terbentuk / tidaknya lapisan hot dip galvanis yang sempurna dan berkualitas. Apabila tahapan ini tidak dikerjakan dengan baik, atau tidak sempurna, pembentukan senyawa alloy besi-seng pada lapisan hot dip galvanis akan terganggu dan akan menyebabkan beberapa masalah, salah satunya adalah material besi tidak terlapisi / seng tidak menempel pada material besi.

Tahap selanjutnya adalah tahap pencelupan. Pada tahap ini, material besi yang digantung dengan menggunakan kawat pada jig, diangkat dengan menggunakan overhead crane, dimasukkan ke dalam bak berisi seng cair. Karena kabel tray adalah material yang relative panjang, yaitu 2400 – 3000 mm, penggantungan pada jig dilakukan di 2 titik pada kedua ujungnya. Pada saat pengangkatan, kabel tray diangkat dengan sudut kemiringan 45o untuk memastikan seng cair mengalir dengan efisien. 

Hanging 45 degree

Hal ini mencegah terbentuknya lapisan yang tidak rata / kasar (karena aliran seng cair yang tidak lancar, menyebabkan sebagian seng  cair menjadi solid di dalam perjalanan) dan memungkinkan uap panas untuk keluar melalui titik paling tinggi dan mencegah terjadinya ledakan yang disebabkan oleh uap panas pada proses pencelupan. Tahap pencelupan inilah yang berpengaruh langsung terhadap ketebalan lapisan hot-dip galvanis pada kabel tray. Pada titik yang paling tinggi, dan terlebih dahulu keluar dari bak seng cair, ketebalan lapisan hot-dip galvanis pada kabel tray akan cenderung lebih tipis apabila dibandingkan dengan titik terendah yang paling akhir keluar dari bak seng cair. Hal ini dikarenakan selama proses pengangkatan, seng cair mengalir dari titik tertinggi menuju ke titik terendah dan sebagian menjadi solid dalam proses seng cair mengalir.

Tahap paling akhir adalah pendinginan dan pasivasi. Kabel tray yang sudah terlapisi seng, didinginkan dengan air dan dipasivasi untuk mencegah terjadinya oksidasi prematur. Oksidasi prematur dalam lapisan hot dip galvanis dapat menimbulkan white-rust / storage stain / wet storage stain, serbuk putih yang disebabkan lapisan galvanis baru ter-ekpos kepada kelembaban (hujan, embun, kondensasi).

White Rust

 

 

2. Lapisan yang terbentuk.

Meskipun secara kasat mata sepertinya lapisan yang terbentuk hanya berupa 1 lapisan, secara metalurgi, proses hot-dip galvanis menghasilkan lapisan 4 lapisan, yang dikenal dengan nama: Gamma (75% seng dan 25% besi), Delta (90% seng dan 10% besi), Zeta (94% seng dan 6% besi), dan Eta (100% seng).

Galvanizing coating layer

Lapisan Eta adalah lapisan terluar yang kontak langsung dengan lingkungan, dan lapisan gamma adalah lapisan terdalam yang kontak langsung dengan material besi kabel tray.

Karena kandungan seng-besi pada setiap lapisan berbeda, setiap lapisan ini memiliki sifat metalurgi yang berbeda dan kekerasan yang berbeda pula: Material besi dasar – 159HV, Gamma – 250HV, Delta – 244HV, Zeta – 179HV, Eta – 70 HV). Hal ini yang membuat kabel tray yang sudah terlapis hot-dip galvanis lebih tahan terhadap abrasive maupun heavy loading.

 

 

3. Standar ketebalan lapisan hot-dip galvanis.

Acuan yang trayTEK pakai sebagai standar ketebalan lapisan hot-dip galvanis pada kabel tray kami adalah 2 standar ini, yaitu:

SNI 07-7033-2004 - Galvanisasi (hot dip galvanized) pada besi dan baja fabrikasi (standar Indonesia) dan

ISO 1461:2009 – Hot dip galvanized coating on fabricated iron and steel articles – specification and test methods (standar internasional).

ISO 1461:2009SNI 07-7033-2004

Terdapat 2 istilah dalam pengukuran ketebalan lapisan hot-dip galvanis:

1. Ketebalan lapisan lokal (minimum) / Local coating thickness (minimum)

2. Ketebalan lapisan rata-rata (minimum) / Mean coating thickness (minimum)

Ketebalan lapisan lokal (minimum) adalah ketebalan lapisan minimum pada titik pengecekan di dalam sebuah kabel tray.

Ketebalan lapisan rata-rata (minimum) adalah ketebalan lapisan yang dihasilkan dengan mengambil rata-rata dari hasil pembacaan ketebalan lokal di beberapa titik pada sebatang kabel tray.

Kedua standard ini, baik SNI 07-7033-2004 maupun ISO 1461:2009, memiliki acuan yang sama untuk ketebalan lapisan hot-dip galvanis pada kabel tray dengan ketebalan material dasar 1,5mm – 3mm, yaitu 45 microns untuk ketebalan lapisan lokal (minimum) dan 55 microns untuk ketebalan lapisan rata-rata (minimum).

 

 

4. Resiko yang timbul akibat dari over-thickness / ketebalan yang melebihi standard.

Beberapa project mengisyaratkan ketebalan lapisan hot-dip galvanis yang melebihi standard. Hal ini seringkali disebabkan karena: lokasi pemasangan kabel tray yang berada di lingkungan yang relative lebih korosif (sangat dekat dengan pantai / di daerah industrial dengan polutan uap kimia). Ketebalan lapisan yang lebih tebal diharapkan dapat memperpanjang lifetime dari kabel tray.

Hal ini sangat dapat dimengerti dan dapat dikomunikasikan kepada kami sebagai bahan pertimbangan, tetapi tetap mengingat 3 hal yang sudah kita bahas sebelumnya, yaitu: proses pencelupan pada hot-dip galvanis, lapisan yang terbentuk, standar ketebalan lapisan hot-dip galvanis.

Proses pencelupan hot-dip galvanis yang sudah dideskripsikan pada awal artikel ini, menghasilkan ketebalan lapisan hot-dip galvanis yang variatif di dalam 1 batang kabel tray yang sama. Pada satu bagian / titik akan relatif lebih tebal dari bagian yang lainnya. Hal ini juga tercermin pada standar SNI 07-7033-2004 dan ISO 1461:2009 yang mendefinisikan adanya perbedaan antara  ketebalan lapisan lokal (minimum) dan ketebalan lapisan rata-rata (minimum).

Artinya pada saat sebuah project mengisyaratkan ketebalan lapisan lokal (minimum) yang melebihi standar, kita ambil contoh 64 microns, secara otomatis ketebalan lapisan rata-rata (minimum) juga akan bertambah, menjadi sekitar 75 microns, misalnya.

 

Dan mengingat lapisan hot-dip galvanis yang terbentuk terdiri dari beberapa lapisan (Gamma, Delta, Zeta, Eta) yang secara metalurgi berbeda sifat dan komposisinya, semakin tebal lapisan hot-dip galvanis akan semakin meningkatkan resiko terjadinya:

1. Flaking / mengelupas tebal.

Flaking 1Flaking 2

Adalah ketika hampir seluruh lapisan hot-dip galvanis, termasuk lapisan alloy besi-seng (Delta, Zeta), terpisah dari material besi dasar. Biasanya terjadi akibat kadar silicon dan fosfor pada material besi dasar yang menyebabkan struktur lapisan alloy besi-seng menjadi tebal dan getas. Flaking biasanya terjadi pada lapisan hot-dip galvanis yang lebih tebal dari normal (300 microns atau lebih). Flaking juga sering terjadi pada bagian ujung dari material dasar, karena bagian ujung biasanya memiliki lapisan hot-dip galvanis yang lebih tebal dari normal dan sangat rentan terhadap benturan pada saat handling material.

2. Cracking / retak2 / pecah2

Adalah seperti flaking tapi tidak sampai terkelupas.

3. Delamination / peeling / mengelupas tipis.

Delamination

Adalah ketika lapisan Eta (100% seng) / terluar dari hot dip galvanis terpisah dari lapisan alloy besi-seng (Zeta). Hal ini dapat terjadi akibat dari beberapa hal: perubahan metalurgi lapisan Eta dan Zeta (Kinkerdall effect), kabel tray yang baru di hot-dip galvanis ditumpuk rapat, kabel tray terekspos temperature tinggi (diatas 200oC) dalam waktu yg lama, kandungan fosfor pada material besi dasar yg melebihi 0.025%.

 

Meskipun contoh-contoh yang diambil di atas adalah pada kasus dengan ketebalan lapisan hot-dip galvanis yang ekstrem dan getas, tetapi pada prinsipnya semakin tebal lapisan hot-dip galvanis, semakin besar resiko retak, pecah dan mengelupas.

Standar ketebalan lapisan hot-dip galvanis ditetapkan dan dibuat berdasarkan kondisi proses galvanis yang paling ideal, paling efisien, paling aman dari resiko2 kegagalan lapisan hot-dip galvanis.

Ketebalan lapisan hot-dip galvanis yang diluar standard biasanya mengindikasikan:

1. Proses hot-dip galvanis yang tidak baik / tidak sempurna / tidak sesuai standard, atau

2. Material dasar besi yang tidak cocok untuk proses hot-dip galvanis, contohnya: memiliki kandungan silicon dan atau fosfor yang tidak normal, atau

3. Design material yang tidak sesuai dengan prinsip venting dan drying, atau

4. Proses hot-dip galvanis yang sudah melalui penambahan additive metal lain untuk mencapai tujuan tertentu (modified hot-dip galvanizing process).

Yang mana keempat hal ini, semuanya meningkatkan resiko gagal pelapisan dalam proses hot-dip galvanis / non-conforming surface condition.

 

Sedikit penambahan ketebalan hot-dip galvanis di atas standar biasanya masih dapat dikerjakan dan dihasilkan, dengan proses yang dikerjakan dengan lebih hati-hati, walaupun saran terbaik yang dapat kami berikan untuk meningkatkan life-time dari lapisan hot-dip galvanis dalam menghambat terjadinya proses korosi pada material besi adalah melalui penggunaan duplex coating, yaitu metode coating painting setelah hot-dip galvanis.

 

 

Sumber:

1. Australasian Corrosion Association: Hot Dip Galvanizing Inspection version 1.2, August 2016

2. Ir.P.Tarigan MT Corrosion Care Indonesia: Pengantar Korosi – Mekanisme & Pengendaliannya, 9 Desember 2016

3. SNI 07-7033-2004 - Galvanisasi (hot dip galvanized) pada besi dan baja fabrikasi

4. ISO 1461: 2009 - Hot Dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles – specification and test methods 

Email