Judul : Process Risk Assessment for Transportation and Installation of Jacket Considering Correlation Penulis : Xu Bai, Hai Sun and Liping Sun

Transkripsi

1 SOAL 1 Judul : Process Risk Assessment for Transportation and Installation of Jacket Considering Correlation Penulis : Xu Bai, Hai Sun and Liping Sun Seiring dengan meningkatnya konsumsi produk-produk perminyakan, negara-negara di dunia saat ini mencari ladang minyak hingga ke lepas pantai hingga ke lautan yang sangat dalam untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Untuk eksploitasi minyak di lepas pantai, maka diperlukan anjungan lepas pantai sebagai konstruksi pendukung eksploitasi dan produksi minyak tersebut Untuk melakukan pengeboran dan produksi minyak, bangunan lepas pantai harus ditransportasikan dan di-instalasi ke lepas pantai setelah difabrikasi di pantai. Transportasi dan instalasi adalah bagian yang sangat penting pada konstruksi bangunan lepas pantai. Data statistik menyebutan bahwa transportasi dan instalasi bangunan lepas pantai hanya membutuhkan 5% dari biaya total konstruksi, namun memengaruhi 80% dari masa layan bangunan tersebut. Metoda untuk transportasi dan instalasi struktur lepas pantai tergantung dari berat struktur, ukuran struktur, keadan lingkungan dan lainlain. Secara umum metoda instalasi terbagi menjadi 2 yaitu pengangkatan struktur dengan crane, dan metoda floating dengan bantuan tank apung Transportasi dan instalasi terbagi dalam 3 proses besar : transportasi dengan barge/tongkang, towing (barge ditarik oleh tug boat) dan launching (menjatuhkan struktur ke laut). Berdasarkan karakteristik dari struktur jacket, seperti tinggi pusat gravitasi, proses transportasi dan instalasi dibagi menjadi 6 langkah, yaitu : 1. Persiapan sebelum transportasi: barge harus dalam posisi siap untuk berjalan, barge harus disesuaikan dengan keadaan yang ada (lingkungan, beban, dll) 2. Persiapan sebelum transportasi: pastikan struktur kita dan barge terhubung/terkunci dengan sempurna dengan sea-fastening 3. Towing : tarik barge dengan tug boat ke tujuan 4. Persiapan sebelum launching : atur posisi barge, atur barge sesuai dengan posisi yang seharusnya / telah direncanakan sebelumnya 5. Launching : potong sea-fastening atur launching dengan winch dan peralatan pendukung lainya 6. Launching : atur seluruh sistem gravitasi, buatlah sistem dalam kemiringan tertentu untuk launching dan lepaskan struktur melalui rocker arm Proses-proses transportasi dan installasi tersebut membutuhkan peralatan-peralatan dan beberapa sistem agar berjalan dengan sempurna. Sebelum transportasi, struktur ditarik dari fabrikasi keatas barge dengan mooring system yang ada di barge, seperti winch, rope, sheave, dll. Selain itu, untuk menyesuaikan tinggi barge terhadap slideway (skidway) dan struktur, digunakan sistem ballasting. Untuk mengencangkan struktur kita ke barge, perlu ada pengelasan dan pembuatan sea-fastening. Pada saat towing, beberapa tugboat digunakan untuk menarik barge yang tidak punya sistem propulsi. Barge yang ditarik harus mengikuti towline (alur pelayaran barge). Pada saat launching struktur, sea-fastening harus dipotong dengan menggunakan mesin pemotong. Setelah las dihilangkan, struktur akan digelincirkan melalui slide way, dan diatur dengan mooring system yang berada di barge. Barge harus melakukan ballasting, agar tidak terbalik saat sedang launching struktur.

2 No Jenis Platform Fungsi Komponen Utama 1 Living Quarter Sebagai tempat tinggal bagi para pekerja yang mengoperasikan process platform, production platform atau platform lainya yang butuh dikontrol manusia - Topside : sebagai tempat equipment dan cabin - Jacket : penyalur beban topside ke tanah - Cabin : sebagai tempat tinggal - Helideck : tempat lepas landas helikopter 2 Process Fungsi process platform adalah untuk melakukan pemrosesan minyak mentah, menghilangkan pengeruh pada minyak bumi atau memisahkan antara minyak dan gas bumi dari sebuah sumur pengeboran. 3 Lift Gas 4 Flare Flare platform adalah sebuah modul pembakaran gas yang tidak diinginkan atau berlebihan dari hasil pengeboran. Fungsi flare platform adalah membuang dengan cara membakar gas-gas hidrokarbon yang beracun 5 Storage 6 Wellhead Wellhead platform adalah anjungan yang memiliki peralatan khusus untuk produksi minyak seperti BOP dan sebagainya. Fungsi wellhead platform adalah untuk mengambil minyak dari sebuah sumur. - Oil, water, gas separator, and oil dispatch : untuk memisahkan air, minyak dan gas - Gas compression and dehydration - Produced water conditioning - Sea water processing and injection system Knockout drum : untuk membuan air/minyak dari gas yang akan dibuang Water seal drum : mencegah bagian atas dari flare stack terkena semburan api. Steam injection system : mecegah terbentuknya asap dari pembakaran gas The flare stack : seperti sebuah obor tabung sebagai corong untuk membakar gas-gas tersebut - Manifold - Well Monitoring and Control - Pressure Control by Christmas Tree

3 7 FPSO Untuk memproduksi dan memroses hidrokarbon, serta menyimpan minyak. FPSO menerima hidrokarbon dari platform lain atau dari proses yang terjadi di FPSO. 8 FSRU Struktur terapung yang berfungsi untuk memproses LNG menjadi natural gas 9 FLNG Struktur terapung yang berfungsi untuk memproses natural gas menjadi gas cair (LNG) 10 Subsea Mengekstrasi minyak bumi di dasar laut yang sangat dalam dan mengalirkanya ke FPSO atau platform - Storage Tanker : penyimpan minyak - Mooring system : agar FPSO stabil di tempatnya apabila ada pergerakan - Turret : untuk mentransfer fluida dari riser ke vessel - Rises : untuk mengalirkan fluida dari wellhead ke FPSO - Process plant : untuk memproses hidrokarbon - Manifold - Regasification Unit : untuk merubah LNG menjadi gas - Storage Tanks : menyimpan LNG - Loading arms : penerima LNG - Export Manifold - Risers - Pipeline - Manifold - Freezing Liquified Unit : untuk mendinginkan gas agar menjadi cair - Storage Tanks : menyimpan natural gas - Risers - Export Manifold - Pipeline - Manifold : pengumpul pipapipa - Subsea Containment Assembly - Jumper - Riser : - Umbilical : mensupply air dan tenaga listrik

4 11 Manifold No Istilah dan Gambar Ilustrasi Definisi dan Fungsi 1 Jacket Jacket adalah struktur tubular pendukung modul topside. Selain untuk pendukung modul topside juga berfungsi untuk menghubungkan pile dari setiap kaki agar terhubung antara topside dengan dasar perairan dan menjadi struktur yang rigid dibandingkan hanya pile saja. 2 Topside Topsides adalah bagian anjungan lepas pantai yang berada di atas permukaan laut dan lebih kompleks dibandingkan struktur jacket. Fungsi dari topsides adalah untuk aktivitas kegiatan manusia seperti produksi, pengeboran, tempat tinggal, dan sebagainya. 3 Pile Pile adalah pipa tubular yang sangat panjang yang dipasang di sisi-sisi terluar Jacket Fungsi dari pile ini adalah memperkuat jacket dalam menahan beban topside dan jacket itu sendiri, dan menyalurkan beban itu ke tanah. 4 Riser Riser adalah bagian vertikal dari subsea pipeline yang keluar atau masuk anjungan lepas pantai termasuk bottom bend. Fungsi riser adalah untuk menghubungkan wellhead ke modul processing atau produksi di anjungan lepas pantai. 5 Conductor Conductor adalah pipa pertama dan berdiameter paling besar yang masuk ke dalam dasar laut saat mengebor sumur. Fungsi conductor adalah untuk menjaga agar lubang tersebut tetap terbuka, menyediakan jalur balik lumpur hasil pengeboran, dan mendukung

5 casing string berikutnya. 6 Mudmat Mudmat adalah pelat yang dipasang pada bagian dasar struktur jacket di tiap kaki. Fungsi mudmat adalah untuk mencegah penetrasi jacket berlebih ke dasar perairan terutama pada tanah lunak. 7 Flare boom Flare boom adalah tower yang menjulang tinggi diatas deck dan mengeluarkan api. Fungsi dari flare boom ini adalah sebagai pembakaran gas-gas hidrokarbon yang beracun, sisa dari pengeboran. 8 Boat Landing Boat landing adalah salah satu komponen anjungan lepas pantai untuk berlabuhnya kapal. Fungsi boat landing adalah untuk mempermudah akses logistik dari dan/atau ke kapal yang berlabuh pada suatu anjungan lepas pantai. 9 Deck Leg Deck leg adalah bagian sisi ujung topside yang beberbentuk pipa tubular yang lebih besar dari yang lainya Fungsi dari deck leg ini adalah sebagai penyambung topside dan jacket.

6 10 Riser Guard Riser guard adalah struktur yang terdiri dari frame baja tubular dan biasanya tersedia dari elevasi +2.5 m LAT hingga -2.5 m LAT. Fungsi dari riser guard adalah untuk melindungi riser dari tumbukkan kapal atau kecelakaan lain yang bisa terjadi. 11 Skirt Piles Skirt piles adalah tiang pancang yang berukuran kecil di bagian dasar kaki struktur jacket dekat tiang pancang utama. Fungsi skirt piles adalah untuk mengakomodasi material tanah yang lunak sehingga struktur lebih stabil. 12 Paddle Eye Paddle merupakan supporting struktur untuk lifting yang tersambung di bagian ujung-ujung benda yang akan diangkat dan mempunyai lubang di tengahnya untuk tempat mengaitkan shackles. Fungsi dari paddle ini adalah sebagai konektor dari shackles ke struktur yang akan diangkat 13 Shackles Shackles adalah peralatang lifting yang berbentuk seperti busur yang mempunyai pin di bawahnya Fungsi dari shackle ini adalah sebagai konektor dari rope/sling ke paddle eye

7 14 Working Point 15 Pile Grouting Pile Grouting adalah pengisian campuran beton ke kaki-kaki jacket Fungsi dari pile grouting ini adalah memperberat kaki-kaki jacket sehingga lebih kuat menahan beban. 16 Wishbone 17 Stub Point Stub Point adalah structur yang terdapat di paling bawah deck 18 Leg Extension Fungsi dari stub point adalah sebagai titik acuan dimana deck leg dipasang ke atas jaket 19 Bracing Bracing adalah pile-pile tubular yang yang dipasang menyilang dan tersambung pada kaki jacket Fungsi dari bracing ini adalah untuk memperkuat struktur jacket agar lebih efisien.

8 20 Conductor Support Conductor support adalah struktur penunjang untuk konduktor yang berada di bawah topside yang menjadi konektorantara topside dan konduktor Fungsi conductor support ini adalah sebagai penguat dari konduktor, agar konduktor tersebut bisa berdiri tegak 21 Pile Guides Pile guides adalah silinder baja yang ada pada struktur jacket dan memiliki panjang yang relatif pendek. Fungsi pile guides adalahuntuk mengarahkan pile agar sesuai dengan jalurnya dan meminimalisasi buckling akibat gaya aksial (tekan) pada pile. 22 Bottle Leg Bottle leg adalah struktur di bagian kaki jacket di dekat dasar perairan yang berbentuk seperti botol. Fungsi bottle leg adalah untuk membantu jacket lebih stabil akibat skin friction tanah dasar perairan. 23 Crown Connections Crown connections adalah sambungan antara jacket dan pile pada bagian kering (di atas permukaan laut) yang biasanya berupa pengelasan. Fungsi crown connections adalah untuk menyambungkan jacket dan pile agar menjadi struktur yang satu-kesatuan dengan pile di kaki yang lain. 24 Scour Scour adalah transpor sedimen lokal akibat percepatan dan perlambatan pada kecepatan arus di dekat dasar perairan. Fungsi scour adalah sebagai penyeimbang transpor sedimen akibat keberadaan struktur atau penghalang lainnya di dasar perairan.

9 25 Sacrificial Anode 26 Marine Growth Marine growth adalah akumulasi dari tanaman, hewan, mikroorganisme, dan sebagainya pada struktur yang basah. Marine growth tidak memiliki fungsi karena bersifat merugikan dalam hal hidrodinamika struktur. 27 Marine Beam 28 Main Deck Main deck adalah deck yang terletak paling atas sebagai tempat aktivitas utama dalam anjungan lepas pantai. Fungsi main deck adalah sebagai tempat berbagai aktivitas utama. 29 Mezzanine Deck 30 Cellar Deck Cellar deck adalah bagian paling bawah dari topside. Fungsi cellar deck adalah sebagai tempat penyimpanan barang-barang dan peralatan yang diperlukan dalam aktivitas di main deck. 31 Heli Deck Heli deck adalah struktur bagian atas dari platform yang berbentuk kotak / segi enam berbentuk pipih dan terdapat huruf H ditengahnya Fungsi dari helideck ini adalah sebagai tempat lepas landas dan datangnya helikopter

10 32 Sea Deck SOAL 3 SACS adalah salah software populer yang digunakan untuk merancang dan memodelkan sebuah bangunan, fabrikasi, instalasi, maupun analisis gaya dan beban. Kemampuanya untuk mengiterasi secara dinamis, membuat pemakainya bisa menganalisis struktur-struktur yang kompleks, sesuai dengan kriteria design dan hasilnya analisisnya sangat lengkap. Data-data struktural seperti geometri, properti material, dimensi batang, dan kondisi lingkungan akan dijadikan input. Output yang dihasilkan adalah perpindahan joint dan gaya batang. Dengan itu, SACS bisa menggambarkan gambar struktur kita, jenis material apa yang cocok dipakai dan dapat mengecek kestabilan struktur kita. a. Fitur Perangkat Lunak SACS Analysis Packages software SACS : STATIC I Pro : Professional Static Offshore Package. ( Untuk struktur tipikal jacket dan dermaga) STATIC II Pro : Professional Static Analysis Package. ( Untuk menganalisis struktur statis STATIC III Pro : Professional Static Topsides Package. ( Untuk menganalisis topside dan deck) NON-LINEAR I : Basic Non-Linear Add-on. ( Untuk menganalisis interaksi antara tanah, pile dan struktur secara non-linear) NON-LINEAR II : Plastic Non-Linear Add-on. Analisis fondasi non-linear dan analisis plastis non linear DYNAMIC I : Basic Dynamic Add-on. DYNAMIC II : Advanced Dynamic Add-on. DYNAMIC FATIGUE I : Basic Dynamic Fatigue Package. DYNAMIC FATIGUE II : Advanced Dynamic Fatigue Package. MARINE II : Marine Installation Add-on. MARINE III : Advanced Marine Transportation/Installation Add-on. DIFFRACTION WAVE I : Linear Diffraction Wave Add-on. DIFFRACTION WAVE II : Time Domain Diffraction Wave Add-on. DIFFRACTION INTERFACE I: Single Body Wamit/Mora Interface Add-on. DIFFRACTION INTERFACE II: Multi Body Wamit Interface Add-on. Detil program SACS : SACS Executive : tampilan utama SACS. PrecedePro: Pemodelan grafik dan struktur yang berwarna. Data Generator: Pembangkitan data interaktif untuk semua program. Prevue: Utilitas tampilan plot interaktif. Seastate: Untuk menentukan beban lingkungan.

11 SACS IV : Untuk analisis statis dan analisis elemen hingga. Post : Untuk memeriksa dan merancangan ulang kode elemen dan batang member. Joint Can : Pemeriksaan dan perancangan ulang kode sendi tubular. FEMGV : Pemodelan data elemen hingga dan tampilan hasil. Concrete I / Concrete II: Pemeriksaan kode beton bertulang. Fatigue: Mengecek apabila struktur telah lelah. Interactive Fatigue: Evaluasi interaktif siklus kelelahan. PSI: Interaksi tanah non-linear, tiang pancang, dan struktur. Pile: Analisis 3D tiang pancang terisolasi. Superelement : Pembuat dan aplikasi substructure terotomatisasi. Postvue: Postprocessor grafik interaktif. Combine: Utilitas file solusi umum. Large Deflection (LDF) : Analisis defleksi besar. Collapse: Analisis keruntuhan non-linear. Collapse View: Untuk presentasi dan visualisasi dari hasil keruntuhan. Dynpac: Karakteristik dinamis. Wave Response: Memberikan respon gelombang yang dinamis. Dynamic Response: Analisis respon dinamis dan gempa bumi. Launch: Analisis peluncuran jacket. Flotation: Analisis keterapungan jacket dan upending. Tow: Generator beban inersia transportasi. Motion/Stability: Menganalisis gerakan kapal. Linear Diffraction: Menganalisis linear difraksi. Time-Domain Diffraction: Difraksi gelombang seri waktu orde kedua. SACS/WAMIT and SACS/MORA: Analisis gelombang difraksi WAMIT dan MORA. Gap: Analisis non-linear dengan elemen satu arah. MTO: Daftar kuantitas dan kualitas material, kontrol berat, dan estimasi biaya. b. Tahapan Pemodelan Struktur Menggunakan SACS Mendeskripsikan Platform Pertama-tama kita harus mendeskripsikan hal-hal utama mengenai platfrom yang akan kita buat. Dimulai dari menentukan working point, kedalaman mudline, elevasi masing-masing deck dan jacket, jumlah kaki jacket, dan bracing yang akan digunakan. Standar Desain yang digunakan dalam pembuatan model adalah API RP 2A dan AISC-ASD. Selanjutnya, kita dapat menggambarkan secondary beamnya dengan cara add member di setiap titik yang kita inginkan Membuat new model

12 Memilih jenis struktur sesuai template Setting satuan struktur

13 Menentukan jumlah kaki, elevasi-elevasi, konduktor, dan skirt piles Membuat secondary beam Membuat Properti Beam Langkah selanjutnya adalah membuat properti/jenis penampang dari member-member yang telah dibuat sebelumnya. SACS telah memiliki template penampang untuk jenis-jenis tertentu, seperi wide flange, tees dan lain-lain. Kita juga dapat membuat sebuah penampang baru dari pilihan member section manager. Setelah membuat jenis penampangnya, aplikasikan penampang yang kita pilih ke member group kita.

14 Membuat jenis penampang baru Mengedit jenis penampang pada member group yang kita buat Menentukan Environment dan Pembebanan Selanjutnya kita menentukan environment dari struktur yang kita buat. Data lingkungan, pertumbuhan biota laut, koefisien hidrodinamika, faktor kinematika gelombang, korosi, dan daya tanah harus diketahui serta diinput secara lengkap dan spesifik agar pemodelan struktur dapat dilakukan secara optimal.

15 Pemilihan global parameter di pilihan environment Selanjutnya dipilih pembebanan di pilihan environment seastate. Pembebanan dari lingkungan dapat terjadi dari angin, gelombang, arus, gaya seret, dan beban mati, beban equipmnet, dan lain-lain. Selanjutnya pilih seastate dead loads untuk memasukan beban dari struktur itu sendiri.

16 Sea state dead loads Kombinasi Pembebanan Setelah pembebanan dipilih, kita bisa membuat beberapa kombinasi pembebanan untuk nantinya diaplikasikan ke member kita. Membuat kombinasi pembebanan

17 Memilih member yang akan diberi kombinasi pembebanan Melihat dan memodifikasi kombinasi pembebanan Menjalankan analisis statis struktur Sebelum menge-run program kita pilih start wizard untuk memilih analisis statis. Lalu pilih file struktur kita untuk menjalankan analisis statis. Setelah itu pilih run analysis.

18 Start wizard c. Keunggulan SACS dibanding software lainya SACS memiliki fitur yang cukup lengkap ditambah lagi mempunyai kemampuan analisis linear, analisis fatigue, dan analisis-analisis lainya. Disamping itu, SACS memiliki kemampuan memodelkan dan menggambarkan yang cukup simpel dibandingkan sofware kompetitor lainya, seperti GtStrudl. SACS bisa menganalisis beban dinamik bila dibandingkan dengan SAP. SACS juga mempermudah kita ketika membuat sturuktur lepas pantai secara langsung dengan menggunakan pilihan stucture definition. d. Output Pemodelan SACS Output dari pemodelan pembebanan dibagi menjadi 3 bagian yaitu: analisis in-place, analisis seismik, dan analisis fatigue. Output Analisis Fatigue Hasil dari analisis fatigue adalah masa layan struktur. Setiap joint yang dianalisis akan mengasilkan service life dan disajikan dalam satuan waktu t.hun Output Analisis In-place Analisis in-place menghasilkan 3 jenis keluaran. Ketiga jenis keluaran tersebut adalah sebagai berikut. 1. Rasio tegangan member (Unity Check) Rasio tegangan member adalah nilai perbandingan antara tegangan yang terjadi pada elemen dengan tegangan izin elemen tersebut. 2. Pile safety factor Pile safety factor adalah rasio antara kapasitas aksial pile dengan beban maksimum yang bekerja pada pile. 3. Joint punching shear Output dari analisis ini adalah unity check joint punching shear.

19 Output Analisis Seismic Output analisis seismik sama dengan hasil dari analisis in-place. Rasio tegangan member (Unity Check), pile safety factor, dan joint punching shear adalah parameter-parameter yang dianalisis dalam kedua kondisi, yaitu kondisi strength dan ductility.