III. METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 III. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian mengenai transportasi minyak kelapa sawit moda pipa mencakup tiga aspek kajian yaitu: 1) perancangan teknis dasar moda pipa sebagai moda transportasi minyak kelapa sawit; 2) analisis finansial transportasi minyak kelapa sawit moda pipa berdasarkan perancangan teknis dasamya; dan 3) penyusunan model pemanfaatan pipa sebagni moda transportasi minyak kelapa sawit. Sistem transportasi minyak burni moda pipa menjadi acuan awal dalarn perancangan transportasi minyak kelapa sawit moda pipa. Rujukan data lapangan adalah fenomena transportasi minyak kelapa sawit pada dua pabrik kelapa sawit di wilayah Sumatera. Lokasi pertama adalah di perkebunan kelapa sawit Betung, Musi Banyuasin, Sumatera Selatan yang dikelola oleh PTP Nusantara VII. Perkebunan ini terletak di jalur Lintas Timur Sumatera yang sangat ramai (Palembang - Jambi), dan jarak ke pelabuhan sekitar 75 km. Lokasi kedua adalah perkebunan kelapa sawit OPHIR di daerah Pasaman Sumatera Barat yang dikelola oleh PTP Nusantara VI, yang berjarak sekitar 200 km dari pelabuhan. Perancangan teknis dasar dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu pendekatan berdasarkan volume yang diangkut saat ini, dan pendekatan kondisi pengaliran ideal. Pendekatan kondisi pegaliran ideal merancang kondisi pengaliran minyak kelapa sawit berdasarkan kecepatan alir yang ideal.

2 Model pemanfaatan pipa sebagai moda transportasi minyak keiapa sawit yang dikembangkan pada penelitian ini diharapkan dapat diterapkan untuk mengkaji pemanfaatan pipa sebagai moda transportasi minyak kelapa sawit di berbagai tempat yang membutuhkannya. Kerangka pemikiran penelitian disajikan pada Gambar 6. Analisis finansial rancangan teknis dasar transportasi minyak kelapa sawit moda pipa dilakukan untuk menghitung biaya angkut, dan menganalisis kriteria kelayakan investasi dengan menganalisis Net Present Value, Internal Rate of Return, Break Even Point, Pay Back Period, dan B/C ratio (B/C ratio). Biaya yang diperhitungkan adalah biaya investasi jaringan pipa, tenaga ke ja, dan biaya operasi dan pemeliharaan. Pengelolaan jaringan pipa diasurnsikan terpisah dari pengelolaan pabrik dan kebun kelapa sawit, sehingga memerlukan biaya tenaga kerja tersendiri. Biaya pembebasan lahan dihitung secara terpisah, karena nilainya sangat bervariasi tergantung dari lokasi penerapan pipa sebagai moda transportasi minyak kelapa sawit. Perkiraan biaya cperasi dilakukan dengan memperhatikan tekanan yang diterapkan dan jarak tempuh. 40 TAHAPAN PENELITIAN Penelitian diawali dengan pengumpulan data mengenai fenomena transportasi minyak kelapa sawit dari pabrik ke pelabuhan. Data tentang fenomena transportasi dan produktivitas kebun yang dikumpulkan adalah: 1) moda transportasi yang digunakan; 2) volume minyak kelapa sawit yang harus

3 Studi literatur: 1. Karakteristik pipa sebagai moda transportasi; fenomena transportasi minyak bumi sebagai rujukan 2. Sifat fisik dan kimia minyak kelapa sawit Kajian fenomena transportasi minyak kelapa sawit di lapangan Identifikasi faktor peubah teknis pengaliran Uji stabilitas minyak kelapa sawit selama Perancangan teknis dasar pengaliran minyak kelapa sawit ber3asarkan volume minyak kelapa sawit yang diangkut, dan berdasarkan kondisi ven~aliran ideal Kajian finansial rancangan teknis dasar: perhitungan biaya angkut, dan analisis kelayakan investasi meliputi perhitungan NPV, BEP. IRR. PBP, B/C ratio Penyusunan model transportasi minyak kelapa sawit moda pipa: komponen, spesifikasi teknis dasar, kaj ian finansial, identifikasi faktor positif dan faktor pembatas, pembuatan program simulasi Gambar 6. Kerangka pemikiran kajian trxsportasi minyak kelapa sawit moda pipa.

4 diangkut ke pelabuhan pada satu satuan waktu, 3) jarak pabrik ke pelabuhan, 4) waktu tempuh termasuk waktu antrian untuk bongkar muat di pabrik dan dl pelabuhan; 5) kondisi teknis pengangkutan, 6) rendemen pengolahan minyak kelapa sawit; 7) kapasitas pabrik; dan 8) produktivitas kebun. Perancangan teknis dasar (basic design) untuk transportasi minyak kelapa sawit moda pipa dilakukan berdasarkan fenomena transportasi yang berlangsung di kedua lokasi perkebunan. Perancangan teknis dilakukan dengan dua pendekatan. Pertarna, rancangan teknis didasarkan pada fenomena transportasi yang berlangsung (Gambar 7). Pendekatn kedua untuk perancangan teknis moda transportasi pipa menggunakan pendekatan kondisi pengaliran ideal (Gambar 8). Penelitian di laboratorium dilakukan untuk memperoleh data penunjang tentang perubahan sifat fisik dan kirnia minyak kelapa sawit yang dialirkan pada suhu 55OC terus-menerus selama 72 jam di dalam sistem tertutup. 42 PERANCANGAN TEKNIS DASAR TRANSPORTASI MODA PIPA Tahap perhitungan pada perancalgan teknis dasar transportasi minyak kelapa sawit moda pipa yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 7 dan 8. Dua prinsip fisika yang menjadi dasar dalam perancangan teknis pipa adalah prinsip kesetimbangan massa (3.1), dan kesetimbangan energi mekanika (3.2) (McCabe er al., 1993). Diameter pipa dan kecepatan alir dirancang tetap sepanjang jalur pengaliran. Volume minyak kelapa sawit yang dialirkan dapat dihitung dengan

5 persamaan 3.1 dan 3.2. Bilangan Reynold yang dihitung dengan persamaan (2. I), menggambarkan hubungan antara sifat fisik fluida, kondisi pengaliran, dan diameter pipa. 4 put: Q (tonlbulan), v-,,,in (kaki/de L (km), p, p pada suhu 55OC.c Tentukan: d, (inci), N,qp, P (psi), AP (psi/lookaki), tebal pipa (inci), t (jam), jenis pipa, bobot pipa (ton) Hitung: biaya investasi, operasi dan tenaga kerja untuk sistem transportasi moda pipa Hitung: biaya angkut per km (Rp./kg) dan kriteria selesai Keterangan: Q = debit alir v = kecepatan alir p = viskositas minyak kelapa sawit pada suhu pengaliran p = kerapatan minyak kelapa sawit pada suhu pengaliran d = diameter pipa NRc = bilangan Reynold P = tekanan AP = perubahan tekanan t = waktu tempuh Garnbar 7. Bagan alir perancangan teknis dasar untuk transportasi MKS moda pipa berdasarkan volume MKS yang diangkut.

6 f nput: Da, (inci), L (km), v-,,in (kakidetik), p dan p pada suhu 55 C Tentukan: Q (tonlhari), NRe, P (psi), AP (psi/100 kaki), ketebalan pipa (inci), jenis pipa, bobot pipa (ton), t cam) Hitung biaya investasi, operasi, dan tenaga kerja untuk sistem transportasi MKS moda =tung: Luas kebun dan kapasitas pabrik untuk I f Analisis finansial: biaya angkut per km (Rp./kg) dan kriteria kelayakan investasi (NPV, IXR, PBP. BEP, dan B/C ratio) Penyusunan model transportasi MKS moda pipa berdasarkan aspek teknis dan kajian finansial selesai 6 Gambar 8. Bagan alir perancangan teknis dasar transportasi minyak kelapa sawit moda pipa berdasarkan pendekatan kondisi pengaliran ideal. Penelitian laboratorium dilaksanakan untuk melihat perubahan sifat fisik dan kimia minyak kelapa sawit yang dialirkan secara terus-menerus pada sistem tertutup pada suhu 55 f 2OC. Minyak kelapa sawit dialirkan selama 72 jam terus menerus dan pengambilan sampel dilakukan setiap 12 jam. Penentuan waktu selama 72 jam dan interval waktu pengambilan sampel ini dilakukan berdasarkan

7 waktu tempuh minyak kelapa sawit untuk dialirkan sejauh 200 km. Pengaliran dilakukan tiga ulangan. Sampel diambil sebanyak 100 ml setiap kali pengarnbilan sampel. Pengukuran kadar asam Iemak bebas, bilangan peroksida, dan viskositas dilakukan sebanyak tiga kali (tripiet) setiap kali pengambilan sarnpel. Bilangan peroksida dan kandungan asam lemak bebas rnenyatakan tingkat oksidasi dan hidroiisa minyak kelapa sawit yang terjadi selama pengaliran. Pengukuran viskositas dilakukan untuk memantau perubahan viskositas apabila minyak kelapa sawit menerima gaya geser terus menerus pada suhu 5S C. Metode pengukuran yang dilakukan disajikan pada Larnpiran 1. Persamaan-persamaan yang digunakan dalam perancangan teknis dasar jaringan pipa adalah sebagai berikut. 45 Qmin = vmin x nrz (IPL Tech., 1995) Keterangan: Q,i. v,i, Qmnb= vmab x nr2 (IPL Tech., 1995) = volume minimum aliran fluida (kaki3/detik atau m3/detik) = kecepatan alir minimum (kakifdetik atau m/detik) Qmak, = volume maksimum aliran fluida (kaki3/detik atau m3/detik) vmaks = kecepatan alir maksimum (kaki/detik atau m/detik) r = jari-jari pipa (kaki atau m) TC = konstanta 3,14

8 Ap =f x (~ma1c.4~ P x - (IPL Tech., 1995) gc x d5pipa P= APxL (IPL Tech., 1995) Keterangan: P= tekanan yang dibutuhkan untuk mengalirkan MKS (psi atau kg/cm2) AP = penurunan tekanan (psi/100 kaki, atau kg/cm2 setiap 100 m) g = gravitasi (ft/s2 atau m/s2) d = diameter pipa (inci atau m) p = kerapatan minyak kelapa sawit pada suhu pengaliran (lb/ft3 atau kg/m3) Qrnaks = debit alir maksimum (ft3/detik ata~ m3/detik) L = jarak tempuh (kaki atau m) f = Faktor Friksi Moody (Moody Friction Factor, tidak bersatuan) KAJIAN FINANSIAL TRANSPORTASI MINYAK KELAPA SAWIT MODA PIPA Investasi pada jaringan pipa berdasarkan rancangan teknis dasar, baik untuk kapasitas angkut yang berlaku saat ini maupun untuk kapasitas angkut pada pengaliran ideal, dihitung dengan menggunakan harga yang berlaku pada tahun Biaya investasi mencakup pengadaan dan pemasangan jaringan pipa, pompa utarna dan stasiun-stasiun pompa penguat, pemasangan sistem pencegah korosi bagian luar, pembuatan stasiun pengendali, dan pemasangan insulator. Stasiun pengendali (control station) berisi alat pengukur debit aliran, pengukur dan pengendali tekanan, dan pengukur suhu. Biaya

9 47 investasi belum termasuk biaya pembebasan lahan karena harga lahan sangat bervariasi tergantung dari lokasi jalur pipa (rute). Biaya tetap lainnya yang diperhitungkan adalah biaya tenaga kerja dan peralatan untuk inspeksi dan pengendalian. Biaya tidak tetap seperti bahan bakar dan barang habis (consurnables), serta pejalanan inspeksi merupakan perkiraan berdasarkan tekanan yang diterapkan pada sistem jaringan pipa karena perhitungan rinci hams didasarkan pada perancangar, teknis operasional (engineering design). Kriteria investasi (Net Present Value, Infernal Rare ofreturn, Pay Back Period, Break Even Point dan Benejit/Cost ratio) dihitung dan dianalisis sesuai dengan uraian Steiner (1996) dan degarmo et al. (1997). Persamaan-persarnaan yang digunakan untuk menghitung biaya investasi konstruksi jaringan pipa adalah sebagai berikut: C,=WxLxC keterangan: C, = total harga pipa (Rp.) W = bobot pipa untuk pipa berdiarneter d dengan ketebalan t (todm) L = total panjang pipa =jar& tempuh (m) C = harga pipa per meter (Rp./ton)

10 Keterangan: Ck = biaya konstruksi sistem jaringan pipa (Rp.) L = jarak tempuh (krn) d = diameter pipa (inci) C = biaya instalasi/konstruksi pipa untuk pipa berdiameter d setiap satuan panjang pipa per inci diameter pipa (Rp./m-inci) Keterangan: Ci,, = Biaya insulasi (Rp./m) L = jar& tempuh (m) C1 = harga insulator untuk pipa berdiameter d dengan ketebalan insulasi t (RP./~) C2 = biaya pemasangan insulator dengan ketebalan t setiap satuan panjang pipa (Rp./m) Keterangan: CT = total biaya konstruksi sistem jaringan pipa (Rp.) C, = biaya pengadaan pipa (Rp.) Ck = Biaya konstruksi sistem jaringan pipa (Rp.) Gin, = biaya instalasi sistem insulasi (Rp.)