## PEMETAAN LINGKUNGAN KOROSI BAWAH PERMUKAAN MENGGUNAKAN METODE SELF-POTENSIAL BERDASARKAN NATIVE POTENTIAL PADA DAERAH UNIT 7 DAN 8 PT.IPMOMI
Masruro Amalia, Widya Utama, Juan Pandu Gya Nur Rochman Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Sipil dan perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember masruro.amalia@gmail.com
Abstrak. Korosivitas  tanah  merupakan  salah  satu  masalah  yang  berdampak  pada  kerusakan lingkungan dan infrastruktur. Pipa yang terletak pada subsurface menjadi salah satu contoh dari infrastruktur  yang  rentan  terhadap  korosi,  maka  dari  itu  pemetaan subsurface sangat dibutuhkan untuk mengetahui keadaan lingkungan korosif bawah permukaan. Pada tugas akhir ini  dilakukan  penelitian  mengenai  pemetaan  lingkungan  korosi  bawah  permukaan  dengan menggunakan  metode Self  Potensial pada  daerah  unit  7  dan 8 PT.IPMOMI.  Pengukuran self potensial dilakukan  2  kali  yaitu  pada  awal  penelitian  dan  15  hari  setelahnya.  Dari  hasil pengukuran SP kemudian dikorelasi dengan nilai native potensial sehingga didapat range nilai korosivitas tanah. Nilai SP -120 hingga 40 memiliki tingkat korosivitas sedang, dan nilai SP 40- 220 memiliki tingkat  korosivitas yang  sangat tinggi. Pada lokasi penelitian tingkat korosivitas yang sangat tinggi berada pada sisi utara dari lintasan dan semakin rendah pada sisi selatan yang disebabkan oleh adanya intrusi air laut pada sisi utara dari lokasi penelitian.
Kata kunci : Korosivitas tanah, intrusi , native potential, self –potential
Abstract. Soil  corrosivity  is  one  of  the  problems  that  impact  on  the  environment  and infrastructure damage. Pipes located at subsurface are one of a corrosion prone infrastructure, hence  subsurface  mapping  is  needed  to  determine  the  state  of  the  subsurface  corrosive environment. In this final project conducted research on mapping the environment of subsurface corrosion  by  using  Self  Potential  method  on  unit  7  and  8  PT.IPMOMI.  Self-potential measurements were made twice at the start of the study and 15 days afterwards. From result of SP measurement then correlated with native potential value and as result range of soil corrosivity value is obtained. The values of SP-120 to 40 have moderate corrosivity, and SP 40-220 has a very  high  degree  of  corrosivity.  At  the  research  site,  very  high  level  of  corosivity  lies  on  the northern side of the track and lower on the southern side caused by the intrusion of sea water on the northern side of the research site.
Key Words : Soil corrosivity, intrusion, native potential, self potential .

## PENDAHULUAN
Korosivitas  tanah  merupakan  masalah  yang memiliki  dampak  besar  pada  kinerja  ekonomi  dan lingkungan serta infrastruktur yang berbahan logam. Akibatnya,  tingkat  korosivitas  tanah  dianggap sebagai penghalang dalam pertumbuhan
pembangunan  mengingat  banyaknya  infrastruktur yang  letaknya  tertanam  dibawah  tanah,  salah satunya  yang  banyak  ditemui  ialah  pipa  yang terletak dibawah permukaan ( underground ).
Pipa  merupakan  elemen  penting  dari  suatu kesatuan  industri  seperti  pada  PT.IPMOMI  yang
bergerak  dalam  industri  pembangkit  listrik  tenaga uap (PLTU). PT.IPMOMI memiliki banyak pipa yang letaknya  berada  dibawah  permukaan  tanah,  pipa- pipa tersebut digunakan untuk mengalirkan air laut untuk proses produksi.
Kebanyakan  kerusakan  pipa  yang  berada dibawah permukaan tanah disebabkan oleh korosi. Untuk mencegah ataupun mengurangi korosi maka dilakukan  proteksi  pada  pipa  seperti  dipasang coating dengan cat, aspal atau bahan lain yang bisa digunakan untuk perlindungan. Selain itu juga bisa digunakan  pencegahan  kerusakan  pipa  dengan mengontrol lingkungan penyebab korosi, maka dari itu  diperlukan  pemetaan  lingkungan  bawah permukaan, dalam  kasus ini lingkungannya  berupa tanah/ soil.
Beberapa  faktor  penting  yang  dapat mempengaruhi  laju  korosi  dari  tanah  atau peningkatan sifat korosifitas pada tanah antara lain air,  pH  tanah,  derajat  aerasi,  resistivitas,  potensial redoks  dan  aktivitas  mikrobiologi.  Dan  pada penelitian  kali  ini  akan  dibahas  mengenai  factor korosifitas tanah yang berupa kandungan air dalam tanah/kelembaban dan penyebabnya.
Air,  dalam  bentuk  larutan  maupun  gas merupakan  syarat  dasar  untuk  reaksi  elektrokimia pada  proses  korosi,  dimana  tanah  dibedakan menjadi  dua  daerah  yaitu  daerah  saturated  dan daerah  unsaturated,  dimana  daerah  itu  mewakili pergerakan air dari daerah yang basah (saturated) ke daerah  yang  kering  (unsaturated)  dengan  gaya gravitasi. Walaupun secara teori air selalu bergerak dari tampat yang tinggi menuju tempat yang rendah, namun di dalam tanah dapat terjadi sebaliknya. Air yang  terdapat  pada  tanah  basah  yang  berada  di bawah  dapat  bergerak  menuju  tanah  kering  yang posisinya  di  atas  tanah  basah  melalui  gaya kapileritas.
Pada  daerah  saturated,  aliran  air  bergantung pada besarnya pori-pori tanah dan penyebarannya, tekstur tanah, struktur tanah, dan kandungan unsur organik  dalam  tanah  tersebut.  Pergerakan  air  dari satu daerah ke daerah lainnya dapat terjadi melalui beberapa  cara  yaitu  dengan  gravitasi,  gaya
kapileritas,  tekanan  osmosis  dan  interaksi elektrostatik antar partikel tanah.
Air  merupakan  elektrolit  yang  memicu  reaksi elektrokimia  sehingga  menyebabkan  korosi. Perbedaan tersebut disebabkan oleh aliran air jenuh dan  tidak  jenuh  pada  tanah  yang  berhubungan dengan  pergerakan  air  dari  daerah  yang  basah menuju  daerah  yang  kering.  Kejenuhan  air tergantung dari ukuran dan distribusi pori, tekstur, struktur, dan bahan organik.
Korosi  pada  tanah  atau soil  corrosion adalah jenis  korosi aqueous dengan  mekanisme elektrokimia.  Namun  kondisi  pada  tanah  dapat menggeser  atmosferik  menjadi  keadaan immersed tergantung  dari  kepadatan  tanah  dan  kadar  kristal air (moisture  content) .  Walaupun  mekanismenya merupakan elektrokimia, banyak karakteristik tanah yang  akan  meningkatkan  korosifitas  seperti  hujan, iklim  maupun  reaksi  pada  tanah  tersebut.  Pada tanah, air dibutuhkan untuk ionisasi untuk oksidasi pada permukaan logam. Air juga dibutuhkan untuk ionisasi elektrolit tanah, untuk melengkapi sirkulasi aliran arus pada aktivitas korosi. Dengan demikian, air  mempunyai  pengaruh  dalam  terjadinya  korosi pada tanah.
Kelembaban  tanah  sangat  penting  terhadap mekanisme  korosi,  contohnya  tanah  yang mengandung  pasir  kering  akan  lebih  tahan  korosi dibandingkan  tanah  yang  mengandung  tanah  liat basah.  Daerah  dengan  kelembaban  yang  tinggi dapat  menyababkan  nilai  resistivitas  suatu  tanah akan  menurun  sehingga  daerah  tersebut  memiliki tingkat korosi yang tinggi. Hal ini disebabkan uap air adalah  salah  satu  pemicu  atau  media  elektrolit dalam peristiwa korosi
Metode  geofisika  yang  digunakan  dalam pemetaan  ini  berupa  metode  geolistrik Self- potential. Karena  metode self-potential (SP)  ini merupakan metode yang baru dikembangkan dalam bidang pemetaan lingkungan korosivitas tanah maka peneliti  melakukan  korelasi  antara  metode  SP dengan  metode Pipe  to  soil yang  berupa native potential .
Prinsip dasar dari metode SP ini ialah mengukur potensial  alami  batuan  dengan  menggunakan elektroda  non  poarisasi  yang  dihubungkan  pada multimeter. Metode ini sangat efektif untuk survey geofisika  dangkal  dan  sangat  sensitif  terhadap kandungan air dalam tanah. Tujuan dari penelitian ini  ialah  untuk  mengetahui  daerah  yang  memiliki tingkat  korosivitas  tanah  yang  tinggi  beserta penyebabnya.

## METODOLOGI
Alur pengerjaan penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian.
Akuisisi data Self Potensial berada di unit 7 dan unit  8  yang  berada  dibawah  kendali  PT.  IPMOMI pada  lokasi  PLTU  Paiton,  Kabupaten  Probolinggo. Lintasan  yang  digunakan  sebanyak  6  lintasan
dengan  jarak  antar  lintasan  sebesar  3  meter  dan panjang lintasan 1-5 sepanjang 75 meter sedangkan lintasan  6  memiliki  panjang  33  meter.  Berikut adalah peta daerah daerah penelitian :
Gambar 2 Desain akuisisi pengukuran Self-Potential
Lokasi lintasan pengukuran berada dibawah fly ash Silo di system A unit 7 dan 8 PT.IPMOMI. elevasi daerah  pengukuran  berada  pada  4.5  mdpl  dan kedalaman  pipa  berada  pada  3  meter  dibawah permukaan  tanah.  Karena  pipa  telah  terproteksi katodik  maka  pada  saat  pengukuran  system proteksi  dimatikan  agar  tidak  mempengaruhi proses pengukuran. Tanah pada lokasi pengukuran berupa tanah urukan dengan elevasi 4.5 mdpl, yang diambil dari sisi selatan lokasi penelitian yaitu pada daerah  pegunungan  ringgit  dan  berupa  kerikil sehingga  cukup  menyulitkan  peneliti  pada  saat penanaman  porouspot.  Pada  penelitian  ini  juga diambil  data Native  potential yang  nantinya  akan dikorelasikan  dengan  nilai Self  potensial guna mendapatkan nilai korosivitas tanah.
Data self potensial yang telah didapatkan kemudian diolah  menggunakan  software  Surfer  11  dan ZondSP.  Hal  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan penampang Isopotensial dan  model  bawah permukaan Self  potential .  Metode  inversi  yang dipakai  ialah  metode Marquardt  yang  merupakan fitur dalam software ZondSP. Dilakukannya inversi ini  bertujuan  untuk  mempermudah  dalam  proses pengolahan  dan  untuk  mendapatkan  pendugaan model yang mendekati model sebenarnya.
Mul Studi Literatur Litologi Kondisi Lapang an Desain Akuisisi Kalibrasi Alat SP Akuisisi Data Data Data Tambahan Nilai native potensial Penampang Pengolahan Data Kuantitatif : penampang error < 10% Interpretasi Selesa Kualitatif :
U S B T

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengolahan data Self potential dan native potential menggunakan  Surfer  11  menunjukkan hasil penampang sebagai berikut:
Gambar 3. Penampang Self Potensial (Selatan- Utara)
Gambar 4. Cross-plot penampang Self Potensial line 1-6 (Selatan-Utara)
Pada  penampang  1D  dari  hasil  pengolahan surfer  diketahui  sebaran  nilai  potensial  yang semakin tinggi hingga >100 mV pada daerah utara (menjauhi  base),  nilai  potensial  yang  tinggi mengindikasikan  background  potensialnya berupa kandungan  air  tanah,  akan  tetapi  karena  geologi daerah  penelitian  berupa  tanah  urukan  yang awalnya  berupa  laut,  maka  diindikasikan kandungan air tanahnya berupa intrusi dari air laut. Nilai potensial negative atau <100 mV pada daerah selatan  mengindikasikan  adanya  arus  fluida dibawah  permukaan  yang  dimungkinkan  juga berasal dari intrusi air laut dengan intensitas yang sedang yaitu -120 mV hingga -1 mV (lihat gambar 3).
Gambar 4 diatas merupakan cross plot model hasil pengolahan ZondSP dengan urutan lintasan 1 berada diposisi  paling depan  kemudian  lintasan  2 dan  seterusnya.  Dari  6  penampang  bisa  dilihat
beberapa kesamaan, anomali terlihat dikedalaman 2-5  meter  dibawah  permukaan  tanah  dengan variasi nilai yang berbeda. Pada sisi selatan, yaitu 1- 31 meter (0 meter = base) nilai potensialnya relatif sedang yaitu 0.2-20 mV. Sedangkan pada jarak 32- 75 meter nilai potensialnya sangat tinggi yaitu 20- 500 mV.
Perbedaan  tingkat  potensial  ini  diindikasi dipengaruhi  oleh  kandungan  air  dibawah permukaan tanah.  Dugaan mengenai  interface  air laut  ini  dilakukan  dilokasi  yang  sama  dengan pengambilan  data self  potential. Dari  table  1 diketahui  intrusi  air  laut  berada  pada  kedalaman hingga 4.5 meter dibawah permukaan tanah. Intrusi air laut mempengaruhi kelembaban tanah sehingga mempengaruhi  nilai self  potential tanah,  semakin besar  kandungan  air  dalam  tanah  maka  akan semakin tinggi pula nilai potensialnya.
Tabel 4 1. Dugaan Interface air laut No Lintasa n Jarak Dalam Lintasa n (m) Kedalama n (MSL) Keteranga n 1 0 – 45 -2 sampai 0 Interface 45 – 70 0 sampai - 4.5 0 – 45 -1 sampai 1.5 Payau 45 -70 1.5 sampai -4 2 0 – 70 0 sampai - 2 Interface 0 – 70 2 sampai 0 Payau 3 0 – 34.5 -1 sampai -0.5 Interface 0 – 34.5 -0.5 sampai 0 Payau 4 0 – 34.5 -0.5 sampai - 1.5 Interface 0 – 34.5 0 sampai - 1 Payau
Dalam  penampang  self  potensial  didapat  2 bagian  tingkat  potensial  yang  pertama  pada  sisi selatan lintasan dengan nilai potensial sedang -120 hingga 40 mV pada jarak 1-31 meter dan pada sisi utara  dalam  jarak  32  sampai  75  meter  nilai potensialnya  sangat  tinggi  yaitu  40-220  mV. Perbedaan tingakat potensial ini disebabkan intrusi air laut yang berbeda pada tiap sisi, pada sisi utara berada  lebih  dekat  dengan  bibir  pantai  sehingga tingkat  intrusinya  paling  tinggi  dan  menyebabkan potensialanya  juga  tinggi  sedangkan  pada  sisi selatan terletak lebih jauh dari bibir pantai.

## Gambar 5 Penampang Native Potensial
Pada  penampang  2D native  potential diatas dapat  diketahui  sebaran native  potensial dengan range -600 hingga -820 berada pada sisi utara yang mengindikasi  tingkat  korosivitas  sangat  tinggi berbahaya  (severe)  yaitu  <-600  mV.  Sedangkan pada sisi tengah penampang nilai native potential berkisar  antara  -680  hingga  -620  yang  berarti sangat  korosif.  Dan  pada  sisi  selatan  penampang menunjukkan  nilai  -600  hingga  -480  yang menunjukkan  tanah  tersebut  bersifat  korosif sedang.
Nilai self potensial yang didapatkan kemudian dikorelasikan  dengan  nilai native  potensial guna mendapatkan  range  korosivitas  tanah  yang selanjutnya  digunakan  untuk  menentukan  zona korosivitas.  Pada  tahap  korelasi  ini  digunakan analisis  korelasi    dengan  perhitungan  koefisien
korelasi    (R)  berdasarkan  sekumpulan  data  (X,Y) dimana  X  dan  Y  merupakan  variable  yang  akan dikorelasikan.  Variable  X  berupa  data native potensial dan variable Y berupa data self potensial . Setelah  dilakukan  perhitungan  maka  didapatkan nilai koefisien korelasi antara X dan Y sebesar 0.8 yang mengindikasi korelasi yang kuat antara kedua variabel.  Dari  hasil  korelasi  diketahui  semakin rendah  nilai native  potensial maka  akan  semakin tinggi nilai  self  potensial sehingga  dengan  nilai potensial  yang  semakin  tinggi  tingkat  korosivitas tanah juga semakin tinggi (berbanding lurus).
Dari  hasil  korelasi  didapatkan  penampang  zona korosivitas  tanah  berdasarkan  nilai self  potensial secara lateral sebagai berikut:

## Gambar 6.  Penampang zona korosivitas tanah
Dari  penampang  diatas  dapat  diketahui  zona korosivitas  tinggi  terletak  di  bagian  utara  pada lintasan pengukuran  yaitu pada zona yang tingkat intrusinya tinggi. Tingkat korosivitas tanah semakin melemah pada arah selatan yang memiliki nilai self potential rendah.
Tingkat Korosivitas Nilai Self potential Native Potential Jarak Sedang -120 sampai 40 -440 sampai - 640 1-31m Sangat tinggi 4 sampai 220 -640 sampai - 820 32- 75m
U S B T

## SARAN
Penelitian ini dapat digunakan sebagai survey awal dalam  peletakan  pipa  bawah  permukaan  serta penentuan  protekti  pada  pipa  dan  perlu diperhatikan kondisi cuaca dan kondisi tanah yang akan diukur, tanah akan terukur dengan baik pada saat kering.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  menggucapkan  terimakasih  kepada  Dr. Widya  Utama,  DEA  dan  Juan  Pandu  GNR  S.Si,  M.T selaku pembimbing yang telah meluangkan banyak waktu  untuk  memberikan  bimbingan  dan  arahan kepada  penulis,  tim  Korosi  yang  selalu  membantu dalam  kelancaran  penelitian.  Serta  seluruh  dosen dan  staf    Departemen  Teknik  Geofisika  ITS  yang banyak  memberikan  ilmu  dan  membantu  secara administrasi  selama  penulis  melakukan  studi  di Departemen Teknik Geofisika ITS.

## DAFTAR PUSTAKA
Beavers,  J.A.,  Thompson,  N.G.  2006.  External Corrosion  of  Oil  and  Natural  Gas  Pipeline. ASM  Handbook  Volume  13C,  Corrosion:
Environments and Industries. ASM International.
Kiswara,  Reza,  2009.  Pengaruh  resistivitas  tanah terhadap Pengukuran potensial baja dengan multimeter  Digital  dan  mikrokontroler atmega8353 .
Pendowo.,  H.  Samodera.,  1997,  Peta  Geologi  Lembar Besuki  Jawa  Timur,  Skala  1  :  100.000,  Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Reynold, John M. 1997. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics . West Sussex: Wiley.
Steel  pipe  Native  Potentials  in  Soil  Affect  CP  Criteria,
March 2012, Vol 239 No  3)
Taufiqurrohman,  Rizal.  2017.  Pendugaan  Zona
Intrusi  Air  Laut  Dan  Pengaruh  Terhadap Zona  Korosi  Lokal  Tanah  Berdasarkan  Nilai Resistivitas  Tanah  Dengan  Menggunakan
Metode  Resistivitas  2d.  Surabaya.  Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Telford, W. M. 1990. Applied Geophysics Second Edition . USA: Cambridge University Press
Usman,  H.  dan  R.  Purnomo  Setiady  Akbar.  2000. Pengantar Statistika. Jakarta : Bumi Aksara.
-------------------