BAB I PENDAHULUAN. dihidupkan kembali dengan menggunakan pompa atau gas. Gas lift merupakan

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Sumur-sumur minyak yang laju produksinya sudah rendah atau bahkan sudah tidak mampu mengalirkan minyak ke permukaan dapat ditingkatkan / dihidupkan kembali dengan menggunakan pompa atau gas. Gas lift merupakan proses atau metode pengangkatan fluida dari lubang sumur dengan cara menginjeksikan gas yang relatif bertekanan tinggi ke dalam kolom fluida. Secara garis besar komponen utama dari suatu sistem gas lift dapat dikelompokan ke dalam peralatan permukaan dan peralatan dalam sumur. Peralatan permukaan meliputi sumber gas tekanan tinggi yang berasal dari sumur gas ataupun kompresor, pipa saluran gas injeksi, dan alat pengukur laju aliran gas injeksi. Sedangkan peralatan dalam sumur meliputi satu atau beberapa gas lift mandel (GLM) dan katup gas lift yang dipasang di dalam mandel. Salah satu proyek yang sedang dikerjakan oleh PT X adalah gas lift compressor station yang terletak disalah satu negara di Asia Tengah yakni Azerbaijan, dengan lokasi proyek berada di kota Baku. 1

2 (a) (b) Gambar 1.1 (a) Layout Proyek Gas Lift Compressor Statiton. (b) Pandangan Isometrik Proyek Gas Lift Compressor Station. Dari layout proyek gas lift tersebut terdapat beberapa peralatan yang diperlukan untuk menunjang aktifitas dari gas lift seperti kompresor, pompa, air cooler, scrubber, dan bejana bertekanan dan peralatan lainya. Untuk menghantarkan fluida dari satu tempat ke tempat lainya dibutuhkan pipa sebagai sarana transportasi dan distribusi fluida, semua pipa tersebut perlu dilakukan perencanaan jalur yang baik tentunya dengan pertimbangan-pertimbangan lain sesuai dengan kaidah sistem perpipaan yang diatur oleh kode tertentu agar memperoleh keamanan pada saat proyek tersebut berjalan untuk beberapa tahun kedepan. Dalam merancang suatu sistem perpipaan, seorang engineer harus memahami perilaku sistem pipa akibat pembebanan dan regulasi standar desain tertentu yang mengatur perancangan sistem pipa. Perilaku sistem pipa digambarkan oleh parameter-paramenter fisis seperti perpindahan, percepatan, tegangan, gaya, momen dan besaran lainya. 2

3 Kegiatan engineering untuk memperoleh perilaku sistem pipa seperti yang disebutkan diatas dikenal sebagai analisis tegangan pipa atau dahulu disebut juga sebagai analisis fleksibilitas. Secara umum tujuan dari analisis tegangan pipa antara lain adalah: a. Menghitung tegangan pada pipa agar tetap masuk dalam harga tegangan yang diperbolehkan berdasarkan kode standar desain pipa yang digunakan. b. Menghitung gaya yang bekerja pada nozzle dari perlatan yang dihubungkan dengan pipa seperti bejana tekan, tanki, kompresor, pompa, air cooler, turbin, dsb. Untuk kemudian dibandingkan dengan kekuatan (strength) dari nozzle suatu peralatan tertentu. c. Menghitung beban perancangan pada penyangga pipa (support) agar tetap berada dalam batas tegangan yang diizinkan. d. Menghitung perpindahan pipa terbesar untuk mengantisipasi kemungkinan interferensi antar pipa atau pipa dengan struktur. e. Mencari solusi untuk masalah dinamis seperti getaran mekanis dari peralatan, fluid hammer, transient flow dan sebagainya. f. Mengoptimalisasi perancangan tata letak pipa dan tumpuan pipa (support). Atas dasar pemikiran tersebut maka penulis akan melakukan perhitungan tegangan pipa yang dimulai dari discharge kompresor menuju air cooler dimana pada sistem perpipaan tersebut terjadi peningkatan tekanan dan temperatur yang menyebabkan terjadinya tegangan sepanjang sitem perpipaan tersebut, sehingga perlu dilakukan perhitungan dengan baik agar sistem perpipaan tersebut aman saat beroperasi. 3

4 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat ditentukan rumusan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Berapa besar nilai tegangan Sustain dan Expansion berdasarkan kode standar ASME B31.3 yang terjadi sistem perpipaan tersebut? 2. Seberapa besar deviasi hasil perhitungan tegangan sistem perpipaan dengan menggunakan software CAESAR II.5.10 dengan perhitungan manual berdasarkan teori perhitungan yang ada? 3. Apakah sistem perpipaan tersebut dapat dinyatakan aman saat beroperasi? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitan pada tugas akhir ini adalah: 1. Melakukan perhitungan tegangan akibat bean tetap dan beban ekspansi tertmal pada pipa dengan dengan bantuan software CAESAR II Melakukan perhitungan tegangan pipa akibat beban tetap dan beban ekspansi termal menggunakan perhitungan manual. 3. Membandingkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan software CAESAR II.5.10 dengan hasil perhitungan tegangan secara manual. 1.4 Batasan Masalah Untuk menghindari kesalahan persepsi dan memudahkan penelitian, maka penelitian ini dibatasi pada: 4

5 1. Sistem perpipaan yang dihitung adalah sistem perpipaan dari discharge kompresor K-200A menuju Air Cooler AC-200A yang memiliki line number 6 -PG-DC1-116A-PP Untuk perhitungan tegangan yang terjadi pada pipa, digunakan kode standar ANSI / ASME B31.3 sebagai acuan perhitungan. 3. Program / software yang digunakan untuk melakukan perhitungan adalah CAESAR II Spesifikasi pipa yang digunakan telah di ketahui berdasarkan P&ID dan spesifikasi material pipa. 5. Tidak melakukan perhitungan beban dinamis (angin, gempa bumi, gelombang, dsb.) pada tugas akhir ini, baik perhitungan secara manual ataupun dengan perangkat lunak CAESAR II Manfaat Penelitian Adapun manfaat yang diperoleh dalam penulisan laporan tugas akhir ini adalah: 1. Mengetahui konsep perhitungan yang dilakukan untuk menghitung tegangan statis yang terjadi pada sistem perpipaan pada discharge kompresor menuju air cooler. 2. Memahami penyebab perbedaan nilai tegangan yang dihitung dengan bantuan perangkat lunak CAESAR II.5.10 dengan perhitungan manual. 3. Dapat menjadi referensi bagi rekan-rekan yang ingin melakukan analisis tegangan pipa di kemudian hari. 5

6 1.6 Sistematika Penulisan Penyusunan laporan tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab, dengan sistematika penulisan sebagai berikut: 1. BAB I - PENDAHULUAN Menguraikan secara singkat mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat dari penelitian, serta membahas batasan masalah yang akan diteliti. 2. BAB II - LANDASAN TEORI Pada bab ini membahas tentang teori atau konsep-konsep dasar yang relevan dengan topik tugas akhir, serta memberikan dasar perhitungan yang digunakan untuk menganalisis gaya,momen, serta tegangan yang terjadi pada pipa. 3. BAB III - METODOLOGI PENELITIAN Bab ini berisikan tentang langkah-langkah dalam menganalisa tegangan pipa yang digambarkan dalam bentuk diagam alir (flow chart), serta menguraikan jenis dan variabelisasi data, metode pengambilan data serta metode analisis data. 4. BAB IV - PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Berisi data-data awal yang selanjutnya diolah menjadi informasi yang akan dibahas pada bagian analisis. 5. BAB V - PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN Membahas tentang keterkaitan antara data-data awal yang diperoleh dengan masalah yang dikemukakan dan dilakukan proses perhitungan berdasarkan teori-teori serta landasan yang telah ditulis sebelumnya serta melakukan input 6

7 data pada software CAESAR II dan dilakukan komparasi dengan perhitungan manual, sehingga dijadikan sebagai penyelesaian masalah. 6. BAB V - KESIMPULAN DAN SARAN Beisikan tentang kesimpulan dan saran yang didasarkan pada hasil analisis. 7. DAFTAR PUSTAKA 8. LAMPIRAN 7

8 8