## DETEKSI PIPA BAWAH LAUT DENGAN DATA MULTIBEAM ECHOSOUNDER
(Studi Kasus: Muara Bekasi)
Danar Guruh Pratomo 1 , Dody Pambudhi 2 , Khomsin 3
1,2,3 Departemen Teknik Geomatika, FTSLK-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111, Indonesia e-mail: * 1 guruh@geodesy.its.ac.id

## Abstrak
Pipa bawah laut merupakan instalasi yang dibangun untuk menyalurkan fluida produksi (minyak dan gas). Salah satu kegiatan  perawatan  pipa  laut  adalah  inspeksi  secara  berkala  terhadap  kondisi  pipa  laut  tersebut.  Kegiatan  inspeksi pipa  di  dasar  laut  dilakukan  untuk  mengendalikan  resiko  yang  dapat  terjadi  pada  pipa  tersebut.  Kegiatan  ini memerlukan  informasi  yang  teliti  mengenai  kondisi,  posisi,  dan  keadaan  sekitar  pipa.  Pada  penelitian  ini  kegiatan inspeksi  dilakukan  dengan  melakukan  pendeteksian  keberadaan  pipa  bawah  laut  berdasarkan  data  multibeam echosounder dengan menggunakan perangkat lunak EIVA NaviSuite. Data multibeam yang digunakan merupakan data hasil survei bathimetri di sekitar Muara Bekasi. Sebelum data multibeam diolah, dilakukan terlebih dahulu pengolahan data patch test untuk mendapatkan nilai alinyemen multibeam dengan sensor gerak dan gyro yang terdapat pada IMU ( Inertial  Measurement  Unit ).  Hasil  pengolahan  data  patch  test  untuk pitch sebesar  -0,055°, roll -0,361°,  dan yaw - 1,095°. Berdasarkan pengolahan data  multibeam,  permukaan dasar laut  di lokasi survei  relatif datar dengan kisaran kedalaman  antara  24,13m  sampai  dengan  25,05m  di  bawah  permukaan  laut.  Pada  lokasi  tersebut  terdapat  pipa sepanjang 531m yang terletak di atas permukaan dasar perairan. Pada pipa terbebut, terdapat 91m bagian pipa yang membentang  bebas  ( freespan )  dengan  ketinggian  maksimum  bawah  pipa  terhadap  permukaan  dasar  laut  adalah 1,95m.
Kata kunci: Deteksi, Freespan, Multibeam, Pipa Bawah Laut

## Abstract
Underwater  pipelines  are  built  to  deliver  production  fluids  (oil  and  gas).  One  of  the  maintenance  activities  of underwater  pipelines  is  the  inspection  of  the  condition  of  pipelines  periodically.  The  inspection  of  pipelines  on  the seabed  surface  is  conducted  to  mitigate  the  risk  that  may  occur  because  of  the  pipeline  conditions.  This  activity requires accurate information about the condition, position, and situation of its vicinity. The inspection activity in this research is conducted by detecting the underwater pipeline based on multibeam echosounder data which is processed using  EIVA  NaviSuite.  Multibeam  data  used  in  the  research  is  from  bathymetry  survey  in  Muara  Bekasi.  Before multibeam  data  was  processed,  a  patch  test  was  conducted  to  obtain  alignment  of  the  multibeam  sonar  and  the motion  sensor  which  is  mounted  inside  IMU  (Inertial  Measurement  Unit).  The  result  of  patch  test  for  the  pitch  is  - 0,055°,  the  roll  is  -0,361  °,  and  the  yaw  is  -1,095°.  Based  on  multibeam  data  processing,  the  topography  of  seabed surface at the survey site is relatively flat with the range of depth is 24.13m to 25.05m below sea level. At the survey area, there is a 531m long pipe located above the bottom surface of the waters.  A 91m of the pipeline is a free-span pipe with a vertical distance between the bottom of the pipe and seabed surface is 1.95m.
Keywords: Detection, Free-span, Multibeam, Underwater Pipeline

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  global  akan  energi  terutama  minyak dan  gas  (migas)  masih  belum  bisa  ditinggalkan. Permintaan yang terus meningkat terhadap migas harus  diiringi  dengan  distribusi  migas  yang  tepat, khususnya  pada  area  lepas  pantai.  Pembangunan
pipa  bawah  laut  merupakan  salah  satu  sistem distribusi  pengangkutan  material  yang  efektif sebagai  pengganti  kapal  tanker.  Pipa  bawah  laut merupakan  instalasi  distribusi  material  cair maupun  gas  yang  dapat  digunakan  sebagai
penghubung antar anjungan atau dari anjungan ke darat. Saluran pipa bawah laut sebagai salah satu sistem  distribusi  dalam  industri  minyak  dan  gas harus  selalu  diperhatikan  kondisinya  agar terhindar  dari  risiko  kerugian  material  maupun dampak negatif terhadap lingkungan.
Menurut Pipeline  Safety  Regulations tahun  1996, kegiatan  inspeksi  terhadap  pipa  di  dasar  laut dilakukan  untuk  mengendalikan  resiko  yang  akan terjadi  pada  pipa  tersebut.  Selain  itu,  kegiatan inspeksi  pada  pipa  di  dasar  laut  dilakukan  untuk mencegah  tidak  terjadinya  kebocoran  dan kerusakan  yang  lebih  besar  yang  mengakibatkan tercemarnya lingkungan sekitar, produksi berkurang, dan biaya perbaikan yang lebih mahal.
Inspeksi pipa bawah laut membutuhkan informasi yang  teliti  mengenai  kondisi,  posisi,  dan  keadaan di sekitar jaringan pipa bawah laut. Survei inspeksi pada umumnya memanfaatkan instrumen hidroakustik,  seperti  multibeam  echosounder (MBES).  Pada  penelitian  ini,  inspeksi  pipa  bawah laut dilakukan dengan menggunakan data MBES.
MBES  digunakan  untuk  memperoleh  informasi spasial  berupa  bentuk  topografi  dasar  laut. Pancaran  gelombang  akustik  yang  lebar  dari transduser MBES memungkinkan untuk memetakan  topografi  dasar  laut  dengan  cakupan 100%, tanpa adanya gap (Subroto, 2012). Titik-titik kedalaman  yang  rapat  dapat  diukur  secara simultan,  cepat,  dan  memiliki  keakuratan  yang tinggi. Keakuratan tinggi dari MBES ini membantu dalam  proses  pendeteksian  pipa  bawah  laut,  dan identifikasi keadaan sekitar pipa.

## METODE
Penelitian ini menggunakan data  multibeam yang diperoleh  dari  hasil  survei  bathimetri  dengan menggunakan MBES R2Sonic yang dilakukan pada bulan Januari tahun 2015 di sekitar Muara Bekasi. Inspeksi  dilakukan  dengan  menggunakan  kapal MV Endeavour  terhadap jaringan pipa  gas bawah laut  milik  PT.  Perusahaan  Gas  Negara.  Pipa  gas tersebut memiliki diameter 32 inci (0,93m). Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
Sebelum  data  multibeam  diolah,  dilakukan patch test untuk mengetahui nilai alinyemen instrument survei  (MBES,  GPS,  dan  IMU)  terhadap  sistem referensi  kapal.Terdapat  empat  parameter  yang digunakan  untuk  merepresentasikan  nilai patch test , yaitu time delay , roll , pitch , dan yaw .

## Gambar 1. Lokasi Penelitian
Pada  penelitian  ini,  untuk  mendapatkan  nilai patch test digunakan data survei dari empat jalur. Dua  jalur  dengan  kapal  bergerak  paralel  di  atas permukaan  dasar  laut  yang  curam  dan  dua  jalur bergerak  di  permukaan  laut  yang  relatif  datar dengan  kisaran  kedalaman  antara  24m  sampai dengan  25m  di  bawah  LAT  ( Lowest  Astronomical Tide ).  Pada  Tabel  1  dapat  dilihat  koordinat  jalur untuk patch test.

## Tabel 1. Koordinat Survei Kalibrasi
Interval  lajur  untuk  survei  multibeam  pada penelitian ini adalah sekitar 20m di area sepanjang 530m.  Multibeam    echosounder  diatur  dengan sudut  bukaan  ( swath  angle )    100°.  Dengan  sudut bukaan  tersebut,  jarak  cangkupan  ( swath distance ) multibeam berkisar 46m, masing-masing
Jal ur Koordinat Awal Koordinat Akhir
A rah ( °) P an jan g (m ) E (m) N (m) E (m) N (m) 1 702101 9339660 702299 9339626 99.9 / 279.9 200 2 702098 9339640 702296 9339606 99.9 / 279.9 200
23m  di  sisi port dan starboard (Mobilisation Report - MV Endeavour, 2015).
Pada  saat  melakukan  survei  multibeam  juga dilakukan  pengambilan  data  cepat  rambat gelombang suara dengan menggunakan instrumen CTD ( Conductivity , Temperature , and Depth ). Profil vertikal  dari  cepat  rambat  gelombang  suara digunakan  untuk  mengkoreksi  kedalaman  yang diperoleh dengan menggunakan MBES. Nilai rata- rata  cepat  rambat  gelombang  suara  pada  area survei  adalah  1538,36m/s.  Nilai  minimum  cepat rambat gelombang suara adalah 1538,08m/s pada kedalaman  8,48m  dan  nilai  maksimumnya  adalah 1538,57m/s  pada  kedalaman  23,86m.  Profil vertikal  cepat  rambat  gelombang  suara  dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Profil Vertikal Capat Rambat Gelombang Suara
Pada  penelitian  ini  juga  dilakukan  pengamatan pasang  surut.  Data  pasang  surut  di  lokasi  survei diperoleh  dengan  menggunakan  alat  pengukur muka  air  otomatis  ( automatic  tide  gauge )  RBR Virtuoso.  Instrumen  ini  ditempatkan    pada koordinat 702403,13mT,
9339963,87mU.
Pengamatan dilakukan selama 95 jam dimulai dari tanggal  29  Januari  2015  pada  pukul  13:00  WIB sampai  dengan  tanggal  31  Januari  2015  pukul 03:00  WIB  dengan  interval  waktu  perekaman  1 jam. Hasil pengamatan pasang surut dapat dilihat pada  Gambar  3.  Perhitungan  pasang  surut  ini menggunakan  perhitungan  metode  pengamatan 39  jam  dengan  hasil  duduk  tengah  sementara adalah  0,6m.  Perhitungan  pasang  surut  dilakukan dengan menggunakan formula 1 berikut.
DTS=(Σ(T×F))/(Σ F) (1) Dimana: DTS = Duduk Tengah Sementara T = Data Setiap Jam
F
= Faktor Pengali
Gambar 3. Grafik Pasang Surut 39 jam
Data  MBES  yang  diperoleh  dari  survei  bathimetri selanjutnya  diolah  secara post-processing dengan menggunakan  perangkat  lunak  EIVA  NaviSuite. Pengolahan  data  pada  penelitian  ini  dibagi menjadi dua bagian, yaitu pengolahan data patch test mutibeam  dan  pengolahan  data  survei multibeam untuk deteksi jalur pipa gas.
Pengolahan  data patch  test dilakukan  dengan tujuan untuk mendapatkan nilai derajat kesalahan dari  keadaan  kapal  seimbang  pada  tiap-tiap sumbu.  Proses  pertama  yang  dilakukan  adalah proses  di  Naviedit.  Pembuatan  basis  data  baru untuk  data  kalibrasi  multibeam  (data  Naviscan), data pasang surut dan data Sound Velocity Profile (SVP). Selanjutnya dilakukan pengaturan parameter-parameter  seperti  konfigurasi  MBES, SVP, data pasang surut, dan pemilihan datum yang akan digunakan. Pada penelitian ini menggunakan datum WGS 84 dan proyeksi Transverse Mercator.
Proses selanjutnya dilakukan di Navimodel dengan memroses  data  multibeam  dengan  menggunakan Digital  Terrain  Model (DTM).  Pada  Navimodel dilakukan  pembersihan  data  pada  DTM  agar terbebas  dari spike / noise dengan  menggunakan fungsi point  cleaning .  Pada  Navimodel  terdapat lima  menu  cleaning,  yaitu  S-CAN  Score,  S-CAN Components, Histogram Plane Cleaning, Histogram Spike Shooting, dan Point Editor. Setiap Cleaning toolbox memiliki kelebihan dan
kekurangan  dalam  menghapus spike .  Selanjutnya dilakukan  pengujian  keseimbangan  kapal  yang meliputi pitch , roll ,  dan yaw .  Nilai  kesalahan tersebut  akan  menjadi  parameter  koreksi  untuk proses pengolahan data survei multibeam.
Setelah  data  kalibrasi  dari patch  test diperoleh, selanjutnya  dilakukan  pengolahan  data  survei multibeam.  Proses  pertama  yang  dilakukan  pada tahap  ini  adalah  proses  untuk  mengkoreksi permukaan  DTM.  Proses tersebut adalah pembersihan  data  dari spike / noise ( cleaning )  dan koreksi pasang surut ( level out ). Untuk mendefinisikan jalur pipa,  digunakan data  runline Kilometer  Post  (KP)  dengan  format  .rl  sebagai penamaan checkpoint jalur pipa gas.
Tahap  selanjutnya  adalah  proses  pendigitasian pipa dan koreksi posisi pipa terhadap DTM dengan tampilan cross  section .  Pada  tahapan  ini  juga dilakukan  pengaturan  tentang  diameter  pipa  dan derajat belokan yang diizinkan. Tujuan dari proses ini adalah untuk menempatkan posisi (x,y,z) per 1 meter pipa pada posisi yang benar sesuai dengan DTM. Dilanjutkan dengan proses side flag , dimana dalam proses ini pipa diberi tanda ( flag ) pada DTM maximum di kedua sisi pipa.
Terdapat  empat  tanda  yang  digunakan  dalam proses side flag , yaitu kiri dalam ( inner left ), kanan dalam ( inner right ), kiri luar ( outer left ), dan kanan luar  ( outer  right ).    Pada  penelitian  ini  digunakan panjang  dari  tanda  luar  terhadap  pipa  adalah  5m di  kedua  sisi  jalur  pipa  gas  bawah  laut.  Hal  ini disebabkan  kondisi  topografi  daerah  studi  yang relatif  datar.  Proses  ini  bertujuan  untuk mengidentifikasi  pipa,  apakah  keadaan  pipa tertanam  ( buried ),  sebagian  tertanam  ( exposed ) atau tidak tertanam sama sekali ( freespan ).
Setelah proses pendefinisan pipa selesai, selanjutnya  data  diolah  dengan  menggunakan perangkat  lunak  Naviplot.  Pengeplotan  dimulai dengan  memasukkan  data  batimetri,  profil memanjang,  dan  profil  melintang  yang  telah diekspor  dalam  masing-masing  frame.  Terdapat tiga  frame  yang  digunakan  pada  penelitian  ini. Ketiga frame ini selanjutnya diluruskan antara satu sama  lain.  Untuk  visualisasi  data  penelitian selanjutnya  ditambahkan  informasi  tepi  peta
seperti  legenda,  arah  utara,  parameter  geodesi, dan informasi yang mendukung untuk memahami peta yang dihasilkan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Patch Test Multibeam
Berdasarkan pengolahan data patch test multibeam diperoleh koreksi untuk pitch sebesar - 0,055°, roll -0,361°,  dan yaw -1,095°.  Besaran tersebut  merupakan  sudut  gerakan  rotasi  kapal terhadap  sistem  referensi  kapal. Pitch adalah gerakan  rotasi  pada  sumbu  Y, roll adalah  rotasi pada  sumbu  X,  dan yaw merupakan  rotasi  pada sumbu  Z.  Ilustrasi  arah  perputaran  terhadap masing-masing sumbu dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4. Sumbu Rotasi Kapal
Instrumen  hidroakustik  yang  digunakan  dalam pengambilan  data  multibeam  ini  adalah  R2Sonic. Pada alat ini jika pitch memiliki kemiringan 1° dan roll juga  memiliki  kemiringan  1°    di  kedalaman 25m, masing-masing  komponen akan mempunyai kesalahan  0,3m  dan  0,4m  (Brennan,  2009).  Nilai rotasi  kapal  dalam  penelitian  ini  adalah  untuk pitch -0,055° dan roll -0,361°. Dengan menggunakan rumus perbandingan yang terdapat pada persamaan (2).
(2)
maka diperoleh nilai untuk kesalahan pitch adalah sebesar  -0,017  m  dan  untuk roll adalah  -0,144m pada kedalaman 25 m.

## Survei  Multibeam
Pada  penelitian  ini  data  hasil  survei  multibeam diolah  dan  direpresentasikan  dalam  empat  jenis: [1]  bathimetri,  [2]  jalur  pipa  gas  bawah  laut,  [3] profil memanjang, dan [4] profil melintang.
Kondisi  bathimetri  daerah  survei  dapat  dilihat pada  Gambar  5.  Bathimetri  disajikan  dalam  color bar dengan kedalaman permukaan dasar perairan yang relatif datar dengan kedalaman yang berkisar dari  24,13m  sampai  25,05m.  Pada  bagian  tengah area  survei  terdapat  cekungan  sedalam  ±50cm dari permukaan sekitarnya yang direpresentasikan dengan warna biru pada Gambar 5.

## Gambar 5. Kondisi Batimetri Daerah Penelitian
Berdasarkan  data  bathimetri  multibeam  dapat dilakukan  pemodelan  jalur  pipa  gas  bawah  laut. Jalur pipa gas tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.  Pada  Gambar  6  terlihat  bahwa  pipa membentang lurus sepanjang 531m dari koordinat 701977,54mT,  9339878,09mU.  sampai  dengan koordinat 702485,91mT, 9339724,72mU.

## Gambar 6. Jalur Pipa Gas Bawah Laut
Profil  memanjang  dan  melintang  yang  diperoleh dari  data  survei  bathimetri  dapat  dilihat  pada Gambar 7 dan Gambar 8. Pada Gambar 7, bagian atas  dan  bawah  pipa  direpresentasikan  dalam garis berwarna hitam, sedangkan untuk bagian kiri dan  kanan  dalam  direpresentasikan  berturut dengan warna merah dan hijau.

## Gambar 7. Profil Memanjang Pipa
137.75    137.80    137.85     137.90     137.95             138.00           138.05     138.10      138.15    138.20 138.25

## Gambar 8. Profil Melintang Pipa
Profil Potongan Pipa Terhadap DTM
Pada profil memanjang (Gambar 7) terlihat bahwa pipa  gas  berdiameter  0,93  m  digelar  di  atas permukaan dasar perairan. Sekitar 87% terletak di atas  permukaan  dasar  perairan  dan  17%  (91m) dari  jalur  pipa  gas  tersebut  keadaan  pipa mengalami  bentang  bebas  ( freespan ).  Bentang bebas  jalur  pipa  gas  dimulai  dari  koordinat 702182,81mT,  9339810,66mU  sampai  dengan 702269,93mT, 9339784,37mU.
Pada  Gambar  8  terlihat  bahwa  profil  melintang dilakukan  dengan  interval  sejauh  50m    terhadap DTM.  Profil  melintang  permukaan  dasar  laut sepanjang  5m  di  sisi  kanan-kiri  dari  pipa  gas terdapat  di  dalam  lingkaran  pada  gambar tersebut.

## PENUTUP
Berdasarkan  penelitian  ini,  pipa  gas  bawah  laut dapat  dideteksi  dengan  menggunakan  data multibeam.  Sebelum melakukan  pengolahan  data multibeam dilakukan patch test untuk mengkoreksi  data  yang  diperoleh  dari  survei bathimetri.  Pada  penelitian  ini  hasil  pengolahan data  kalibrasi  multibeam  adalah  rotasi pitch sebesar  -0,055°, roll -0,361°  dan yaw -0,095°. Dengan nilai tersebut, terdapat kesalahan sebesar -0,024m  pada pitch dan  kesalahan  sebesar  - 0,157m karena roll pada kedalaman 25 m.
Berdasarkan  pengolahan  data  multibeam  dengan perangkat lunak EIVA NaviSuite, kondisi
Skala: not to scale
mete r
permukaan  dasar  perairan  di  area  studi  relatif datar  dengan  kisaran  kedalaman  sekitar  24,13m sampai  dengan  25,05m dan tidak  terdapat  objek- objek di sekitar pipa.
Jalur  pipa  gas  yang  terdeteksi  berdasarkan  data multibeam adalah sepanjang 531m. Keadaan pipa tidak  ada  yang  terkubur.  Jalur  pipa    gas  dimulai dari 701977,54mT, 9339878,09mU sampai dengan koordinat  702485,91mT,  9339724,72mU.  Pada jalur  ini  terdapat  bagian  pipa  yang  mengalami bentang  bebas  ( freespan )  sepanjang  91m  mulai dari 702182,80mT, 9339810,66mU sampai dengan 702269,90mT,
9339784,37mU.
Ketinggian maksimum pipa gas dengan kodisi freespan adalah sebesar  1,95m  dari  permukaan  dasar  laut,  yaitu pada koordinat 702217,40mT, 9339800,51mU.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  PT. Seascape  Surveys  Indonesia  atas  data  multibeam yang  digunakan  pada  penelitian  ini.  Penulis  juga berterima  kasih  kepada  PT.  Geotronix  Pratama Indonesia  atas  kebaikannya  dalam  menyediakan perangkat lunak EIVA NaviSuite untuk pengolahan data multibeam pada penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Health  and  Safety  Executive.  1996.  A  Guide  to  The Pipelines Safety Regulations 1996. London.
Subroto,  R.  Y.  2012.  Pengolahan  Data  Multibeam Echosounder  Pada  Survei  Pra-Pemasangan Pipa  Bawah  laut.  Bandung:  Program  Studi
Teknik Geodesi dan Geomatika ITB.
Parikasit,  Bimo.  2004.  Pengolahan  data  multibeam echosounder  menggunakan  perangkat  lunak HIPS. Program Studi Teknik Geodesi ITB.
Seascape  Surveys  Indonesia.  2015.  SSI-1450-OP-RPT- 001  Mobilisation  Report  –  MV  Endeavour. Bogor. Seascape Survey Indonesia Company.
Brennan C.W. 2009. Multibeam Calibration: The Patch Test. USA. R2Sonic.