oleh Dr.(c) Ir. Edi Septe. S, M.TArtikel ini menjelaskan bagaimana model inspeksi korosi pipa yang dikembangkan untuk mengantisipasi terjadinya kehilangan air minum pada jaringan pipa distribusi, yang disebabkan kerusakan pipa akibat korosi.
Penggunaan pipa besi galvanis dan baja masih menjadi pilihan untuk menyalurkan air minum dari tangki hasil pengolahan air kepada masyarakat pelanggan. Penggunaan pipa berbahan dasar besi tersebut, diharapkan dapat menyalurkan pasokan air minum dengan baik dalam waktu 100 tahun. Akan tetapi, kondisi lingkungan dimana pipa ditempatkan yang bervariasi dan pengelolaan jaringan pipa yang kurang memadai, menyebabkan banyak pipa mengalami kebocoran akibat korosi.Studi yang dilakukan di beberapa negara di Eropa memperlihatkan bahwa kehilangan air pada pipa distribusi berkisar 20-40%, sementara itu pada berbagai negara di Asia, kebocoran mencapai 30-40%. Di Indonesia, kehilangan air pada pipa distribusi pada tahun 2015- 2017 adalah 29 -32%, angka ini berada diatas ambang batas toleransi kehilangan air yang ditetapkan pemerintah, yaitu 20%. Di Amerika Serikat, setiap tahun terjadi 237.600 kebocoran pada pipa distribusi air minum yang menyebabkan kehilangan pendapatan sekitar USD 2,8 milyar. Selain itu, konsekuensi dari kebocoran pipa adalah diperlukannya biaya perbaikan sebesar USD $ 200 miliar dalam rentang 20 tahun ke depan. Di negara-negara berkembang, kehilangan air akibat kebocoran infrastruktur mencapai 45 juta meter kubik per hari. Masalah tersebut akan menjadi lebih buruk jika infrastruktur jaringan pipa distribusi air minum tersebut tidak dikelola dengan baik.
Kehilangan air pada jaringan pipa distribusi yang disebabkan kerusakan pipa karena korosi terjadi pada hampir semua perusahaan air minum di dunia. Pipa jaringan distribusi air minum yang mengalami korosi menyebabkan berbagai masalah yang bervariasi, tetapi saling terkait. Pertama, terjadinya pengurangan ketebalan pipa dan/atau pembentukan endapan atau lapisan oksida di permukaan pipa, yang menyebabkan pipa mengalami kerusakan fisik, sehingga menurunkan kekuatan pipa menahan beban eksternal atau pergerakan tanah disekitar pipa.Kedua, produk korosi, berupa oksida logam yang terbentuk pada permukaan bagian dalam pipa dapat terakumulasi dan membentuk tuberkulosa. Hal ini menyebabkan penurunan tekanan dan menghambat laju aliran air, sehingga meningkatkan kerugian tekan (head losses) dan menurunkan kapasitas aliran. Selain itu, kerusakan lapisan tuberkulosa yang tidak diikuti dengan pembentukan lapisan berikutnya, menyebabkan terjadinya percepatan korosi internal.
Ketiga, partikel oksida besi yang terlepas dari permukaan dinding bagian dalam pipa akan terlarut kedalam aliran air, sehingga menurunkan kualitas air. Hal tersebut seringkali menjadi keluhan masyarakat yang dikenal dengan istilah red water yang keluar dari keran di rumah masyarakat. Selain itu, partikel oksida besi yang berada di aliran air dengan kecepatan yang tinggi dapat menggerus dinding pipa bagian selanjutnya.Keempat, pipa distribusi air minum yang ditempatkan di dalam tanah sangat rentan terhadap serangan korosi, dan apabila mengalami kebocoran dapat menyebabkan infiltrasi, atau masuknya berbagai partikel yang terdapat pada tanah disekitarnya ke dalam pipa. Infiltrasi akan terjadi pada saat tekanan didalam pipa lebih rendah dari tekanan di lingkungan pipa yang mengalami kerusakan. Partikel yang terbawa aliran air tersebut berpotensi menularkan wabah penyakit, sehingga menimbulkan resiko terhadap kesehatan masyarakat.
Kekurangan pasokan dan buruknya kualitas air minum yang disuplai kepada masyarakat, saat ini termasuk dalam kategori berbahaya. Oleh karena itu berbagai upaya pengendalian korosi pada pipa jaringan distribusi telah menjadi perhatian para peneliti. Akan tetapi, kompleksnya persoalan korosi, kemampuan tenaga teknis terkait korosi pada perusahaan air minum yang terbatas, serta relatif minimnya data-data yang tersedia pada pengelola distribusi air minum, menjadi kendala dalam menerapkan manajemen korosi dengan baik.Untuk dapat menerapkan pengelolaan korosi pipa, diperlukan data dan informasi aktual kondisi pipa, yang diperoleh melalui inspeksi korosi yang disertai dengan analisis hasil inspeksi tersebut. Berdasarkan permasalahan yang terjadi saat ini, maka model inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum, yang dikembangkan pada penelitian disertasi penulis menjadi solusi untuk mengatasinya.
Model inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum dikembangkan berdasarkan beberapa model yang dirilis peneliti terdahulu. Prosedur penelitian pengembangan model ini dilakukan dengan memodifikasi 10 fase prosedur pengambangan Borg dan Gall (2003), menjadi lima fase, yaitu: 1) Studi Pendahuluan dan Perancangan, 2) Pengembangan Model, 3) Implementasi Model dan Perbaikan Produk Penelitian, 4) Operasionalisasi Model, dan 5) Normalisasi Model, Perbaikan dan Diseminasi Produk.Pada fase studi pendahuluan dan perancangan, dirumuskan hasil analisis kebutuhan yang dilakukan dengan metode studi pustaka dan studi lapangan, bahwa perlu dikembangkan suatu model inspeksi korosi pipa distribusi, yang adaptif terhadap kondisi lingkungan dan sumberdaya yang dimiliki perusahaan atau pengelola utilitas air minum. Pada fase ini juga dibuat disain kerangka model yang dikembangkan berdasarkan model eksisting.Pada fase pengembangan model, kerangka model dilengkapi dengan berbagai parameter inspeksi, sehingga dihasilkan model hipotetik inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum, dengan memperhatikan kaidah dari suatu model. Pada fase implementasi model dan perbaikan produk penelitian, Model yang dikembangkan berikut dengan produk penelitian, divalidasi oleh ekspert melalui focus group discussion. Selanjutnya dilakukan uji validitas dan reliabilitas konstruk model menggunakan aplikasi structural equation modelling (SEM) dengan Smar PLS 3.2.8. Model inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum yang dikembangkan meliputi enam tahap, yaitu: 1) Identifikasi spesifikasi dan peta jaringan pipa, 2) Inspeksi jalur pipa, 3) Inspeksi lingkungan eksternal pipa, 4) Inspeksi lingkungan internal pipa, 5) Inspeksi struktur dan permukaan pipa, serta 6) Analisis kondisi pipa. Hasil pengujian yang dilakukan memperlihatkan bahwa model yang dikembangkan memenuhi kriteria validitas dan reliabilitas, sehingga dapat di uji coba di lapangan.Pada fase operasionalisasi, model yang dikembangkan di uji coba di lapangan, untuk menguji kepraktisannya. Uji coba ini melibatkan praktisi pengelola jaringan pipa distribusi air minum dan sarjana fresh graduate program studi teknik mesin. Berdasarkan hasil uji kepraktisan diketahui bahwa model yang dikembangkan secara umum sangat praktis, dengan skor kepraktisan rata-rata 85,95%, sehingga dapat direkomendasikan untuk diterapkan.
Pada fase normalisasi model, perbaikan dan diseminasi produk, dilakukan uji efektivitas model yang dikembangkan. Hasil uji efektivitas yang melibatkan praktisi pengelola jaringan pipa distribusi air minum dan sarjana fresh graduate program studi teknik mesin ini memberikan rumusan bahwa model yang dikembangkan secara umum sangat efektif, dengan skor rata-rata 85,96%, sehingga dapat direkomendasikan untuk diterapkan.Berdasarkan pengembangan model yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa model inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum yang dikembangkan adalah valid, reliabel, praktis dan efektif, sehingga dapat di implementasikan. Untuk dapat menerapkan model ini dengan baik di lapangan, diperlukan unit kompetensi pelaksana inspeksi korosi. Untuk itu dikembangkan skema kompetensi ahli inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum, berdasarkan tahapan dan prosedur inspeksi sebagaimana terdapat pada model yang dikembangkan. Skema kompetensi tersebut meliputi enam unit kompetensi, yaitu: PAM.IK03.001.01: Melakukan identifikasi spesifikasi dan peta jaringan pipa; PAM.IK03.002.01: Melakukan inspeksi jalur pipa; PAM.IK03.003.01: Melakukan inspeksi lingkungan eksternal pipa; PAM.IK03.004.01: Melakukan inspeksi lingkungan internal pipa; PAM.IK03.005.01: Melakukan inspeksi struktur dan permukaan pipa, dan PAM.IK03.006.01: Menganalsis hasil inspeksi korosi pipa distribusi. Masing-masing unit kompetensi dilengkapi dengan elemen kompetensi dan kriteria unjuk kerja. Elemen kompetensi merupakan jabaran aktivitas yang harus dikerjakan pada unit kompetensi tersebut, yang mencerminkan unsur : merencanakan, menyiapkan, melaksanakan, mengevaluasi dan melaporkan. Sedangkan kriteria unjuk kerja menggambarkan kinerja yang harus dicapai pada setiap elemen kompetensi.
Hasil penelitian dan pengembangan model inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum, memiliki implikasi teoritis dan implikasi praktis. Implikasi teoritis yang dirumuskan adalah: Pertama, kondisi aktual pipa jaringan distribusi air minum yang mengalami korosi, akan mempengaruhi kemampuan pipa dalam menyalurkan air minum, yaitu: kemampuan pipa menahan tekanan air, yang ditentukan berdasarkan analisis dimensi cacat korosi pada permukaan dan kekuatan luluh pipa, serta laju korosi pipa, yang ditentukan berdasarkan perubahan berat atau ketebalan pipa terhadap waktu operasionalnya. Kedua, hasil evaluasi kondisi pipa menjadi masukan dalam pelaksanaan penilaian kondisi aktual pipa terkorosi, yang digunakan sebagai sumber informasi oleh pengelola jaringan pipa distribusi air minum untuk mengidentifikasi jumlah, lokasi dan jenis kerusakan yang terjadi, sehingga dapat dijadikan sebagai acuan dalam pengambilan keputusan apakah suatu pipa akan direhabilitasi atau diganti.Sedangkan implikasi praktis dari penelitian dan pengembangan yang dihasilkan adalah: Pertama, model inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum yang dikembangkan dapat digunakan sebagai acuan dalam pengembangan unit kompetensi suatu pekerjaan di industri. Kedua, model inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum yang dikembangkan, menjadi pengayaan sumber belajar pada mata kuliah korosi dan sistem perpipaan di perguruan tinggi. Ketiga, unit kompetensi inspeksi korosi pipa distribusi air minum yang dirumuskan pada penelitian ini, dapat menjadi standar kompetensi lembaga sertifikasi profesi untuk sertifikasi ahli inspeksi korosi pipa jaringan distribusi air minum.
Artikel ini ditulis oleh Dr.(c) Ir. Edi Septe. S, M.T, berdasarkan disertasi untuk penyelesaian Program Doktor (S-3) pada Program Doktor Pendidikan Teknologi dan Kejuruan Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang dengan Promotor Prof. Dr. Nizwardi Jalinus, M.Ed. dan Co-Promotor Dr. Refdinal M.T., yang telah lulus pada Ujian Tertutup Disertasi, tanggal 17 Februari 2021
Editor : Eriandi
