BAB IV Pengaruh Parameter Desain, Kondisi Operasi dan Pihak Ketiga

Transkripsi

1 BAB IV Pengaruh Parameter Desain, Kondisi Operasi dan Pihak Ketiga Pada bab ini dianalisis pengaruh dari variasi parameter kondisi pipeline terhadap kategori resiko pipeline. Dengan berbagai macam parameter yang dipilih diharapkan penulis dapat memberikan sebuah rekomendasi untuk menentukan kategori resiko. Dengan mengetahui pengaruh beberapa parameter tehadap kategori resiko maka diharapkan pada saat desain, kategori resiko tersebut dapat diminimalkan dengan menentukan parameter parameter dalam desain. Dengan demikian diharapkan kehandalan dari pipeline akan dapat dimaksimalkan. Untuk mengetahui kategori resiko dari pipeline ada beberapa parameter yang mempengaruhinya. Beberapa parameter tersebut antara lain adalah sebagai berikut: 1. Parameter desain Diameter pipa Panjang pipa Jumlah sambungan 2. Parameter operasi Tekanan operasi Temperatur operasi Debit fluida Waktu (umur) operasi 3. Parameter pihak ketiga Kedalam penguburan pipa Kepadatan penduduk 4.1 Parameter Desain Seperti yang dijelaskan diatas, ada beberapa parameter yang mempengaruhi kategori resiko sebuah pipeline. Salah satu parameternya adalah parameter desian 116

2 yang dari pipeline tersebut. Dimana parameter tersebut ditentukan ketika mendesain pipeline. Untuk meminimalkan besarnya resiko yang dapat ditimbulkan, dapat dilakukan dengan memodifikasi parameter desain dari pipeline tersebut. Dalam kesempata ini penulis akan membahas tentang pengaruh dari diameter pipa, panjang pipa dan jumlah sambungan dalam pipeline. 1. Diameter Pipa Dalam sebuah pipeline besarnya debit fluida yang dialirkan dipengaruhi oleh besarnya diameter dari pipa. Diameter merupakan salah satu parameter desain yang sangat penting dalam mendesain sebuah pipeline. Dengan diameter yang berbeda dalam sebuah pipeline akan menimbulkan besarnya aliran fluida yang berbeda. Dengan kondisi operasi yang sama, bagaimana pengaruh diameter pipa terhadap kategori resiko dapat dilihat pada grafik dibawah ini. Primary Diameter VS Area Area (sq ft) Primary Diameter (in) Pipeline Damage of Fatality Toxic Gambar 4. 1 Pengaruh Diameter Pipa Terhadap area Gambar diatas menunjukkan pengaruh diameter pipa terhadap kategori resiko dari pipeline. Semakin besar diameter pipa tersebut semakin besar luas area yang terkena dampak akibat kerusakan pipa. Luas area tersebut akan tetap ketika diameter dari pipeline tersebut lebih besar dari 32 in. 117

3 Primary Diameter VS Economic Economic ($) Bussiness Interuption Injury Asset Damage Financial Primary Diameter (in) Gambar 4. 2 Pengaruh Diameter Pipa Terhadap Economic consequence Dampak ekonomi yang dapat diakibatkan akan semakin membesar dengan membesarnya diameter pipa. Hal ini dapat terjadi karena semakin bear diameter pipa, semakin besar volume fluida yang ada didalamnya. Demikian juga dampak ekonomi yang ditimbulkannya. Primary Diameter VS Probability of Failure Probability of Failure (/year) Primary Diameter (in) Gambar 4. 3 Pengaruh Diameter Pipa Terhadap Probability of failure 118

4 Pengaruh diameter pipa terhadap kemungkinan terjadinya kegagalan data kita lihat pada gambar diatas. Kemungkinan terjadinya kegagalan memiliki kecenderungan yang menurun. Namun hubungan antara probability dengan diameter pipa memiliki fungsi yang hiperbolik. Semakin besar diameter sebuah pipeline maka semakin kecil kemingkinan kegagalannya. 2. Panjang Pipa Dalam mendesain sebuah pipeline, panjang pipa dapat ditentukan berdasarkan rute yang akan ditempuh oleh pipeline. Misalkan bagian dari pipeline yang melewati jalan atau sungai dapat diatur panjang total pipa dengan menentukan jalur dari pipeline yang melewati jalan atau sungai tersebut. Total panjang pipa dari pipeline mempengaruhi kategori resiko dari pipeline tersebut. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap kategori resiko dari pipeline. Pipe Length VS Area 35 Area (sq ft) Pipeline Damage of Fatality Toxic Pipe Length (ft) Gambar 4. 4 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap area Dari gambar diatas dapat kita lihat pengaruh panjang pipa dalam sebuah pipeline. Dimana konsekuensi yang dapat ditimbulkan sebuah pipeline akan memiliki kecenderungan untuk meningkat berbanding lurus dengan pertambahan panjang pipa. Kecepatan kenaikan konsekuensi akan menurun setelah panjang pipa melebihi 4 feet. Untuk pengaruh panjang pipa terhadap economic consequence dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 119

5 Pipe Length VS Economic 35 Economic ($) Bussiness Interuption Injury Asset Damage Financial Pipe Length (ft) Gambar 4. 5 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Economic consequence Dari gambar 4.5 diatas dapat kita lihat pengaruh panjang pipa terhadap economic consequence. Untuk kedua economic consequence yaitu bussiness interuption dan injury consequence tidak dipengaruhi oleh panjang pipa. Hal ini dapat dilihat dengan tidak adanya kenaikan consequence akibat pertambahan panjang. Berbeda dengan Asset damage consequence dan financial consequence. Kedua kategori consequence tersebut memiliki kecenderungan untuk meningkat bila panjang pipa dari pipeline tersebut meningkat. Hal ini dapat dilihat pada gambar 4.6 dibawah, dimana skala dari consequence diperkecil. 12

6 Pipe Length VS Asset Damage Asset Damage ($) Pipe Length (ft) Gambar 4. 6 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Asset Damage Pipe Length VS Probability of Failure Probability of Failure (/year) Pipe Length (ft) Gambar 4. 7 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Probability of failure Gambar 4.6 diatas menunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap probability of failure. Dimana pada pipa dengan panjang dibawah 4 ft (1,22 km) akan memiliki kecenderungan probability of failure yang tetap. Namun untuk pipeline dengan panjang lebih dari 4 ft akan memiliki probability of failure yang cenderung untuk naik. 121

7 3. Jumlah Sambungan Sebuah pipeline terdiri dari beberapa segment pipa. Setiap pipa disambung satu dengan yang lainnya dengan menggunakan sambungan flange. Jumlah sambungan dalam sebuah pipeline ditentukan oleh panjang pipeline tersebut dan panjang setiap pipa yang dipilih pada saat desain. Jumlah sambungan dalam sebuah pipeline tersebut mempengaruhi besarnya kategori resiko dari pipeline. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh jumlah sambungan terhadap katerori resiko dari pipeline. Number of Connections VS Probability of Failure Probability of Failure (/year) Number of Connections (unit) Gambar 4. 8 Pengaruh Jumlah Sambungan Terhadap Probability of failure Gambar diatas menunjukkan pengaruh dari jumlah sambungan yang terdapat dalam sebuah pipeline terhadap probability of failure. Probability of failure sebuah pipeline akan meningkat sebanding dengan pertambahan jumlah sambungan didalamnya. 4.2 Parameter Operasi Kelompok parameter kedua yang mempengaruhi besarnya kategori resiko sebuah pipeline adalah parameter operasi. Dalam sebuah pipeline ada beberapa parameter operasi, atara lain adalah tekanan operasi, temperature operasi, kecepatan aliran fluida dan waktu (umur) operasi. Dalam kesempatan ini penulis akan membahas tentang pengaruh dari tekanan operasi dan waktu (umur) operasi dalam pipeline. 122

8 1. Tekanan Operasi Tekanan adalah salah satu parameter terpenting dalam dunia perpipaan. Sebuah fluida tidak akan dapat dialirkan dan tidak dapat mengalami proses pengolahan lanjut apabila tekanan dari fluida tersebut tidak memenuhi nilai minimum. Kecepatan alir dari fluida dipengaruhi oleh tekanan operasi fluida dalam pipeline. Tekanan operasi dari fluida dapat diatur berdasarkan proses yang diinginkan dari fluida didalamnya. Pengaruh dari tekanan operasi terhadapa kategori resiko pipeline dapat dilihat dalam grafik dibawah ini. Operating Pressure VS Area Area (sq ft) Operating Pressure (psig) Pipeline Damage of Fatality Toxic Gambar 4. 9 Pengaruh Tekanan Operasi Terhadap area Dari gambar diatas menunjukkan pengaruh tekanan operasi dalam sebuah pipeline. Dimana konsekuensi yang dapat ditimbulkan sebuah pipeline akan memiliki kecenderungan untuk meningkat apabila tekanan fluida didalamnya meningkat. Pada tekanan operasi lebih dari 6 psig, terjadi perubahan kecepatan kenaikan consequence area. Hal ini terjadi karena adanya perubahan jenis aliran fluida yang keluar pipa ketika terjadi kebocoran. Perubahan terjadi dari aliran kontinu menjadi aliran yang tidak kontinu (ledakan). Kebetulan pada kondisi yang digunakan untuk mengetahui paramaeter ini, perubahan aliran terjadi pada tekanan lebih dari 6 psig. Untuk 123

9 pengaruh tekanan operasi terhadap economic consequence dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Operating Pressure VS Economic Economic ($) Operating Pressure (psig) Bussiness Interuption Injury Asset Damage Financial Ga Gambar 4. 1 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Economic consequence Gambar diatas menunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap economic consequence. Untuk kedua economic consequence yaitu financial dan injury consequence memiliki kecepatan kenaikan akibat tekanan yang cukup tinggi dibandingkan dengan asset damage dan bussines interruption. Hal ini dapat dilihat pada asset damage dan bussines interuption seperti tidak ada kenaikan pada gambar diatas. Namun sebenarnya kedua jenis konsekuensi tersebut memiliki kecendernungan kenaikan meskipun kecil. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Asset Damage ($) Tekanan Operasi VS Asset Damage Tekanan Operasi (Psig) Bussiness Interuption ($) Tekanan Operasi VS Bussiness Interuption Tekanan Operasi (Psig) Gambar Pengaruh Tekanan Operasi Terhadap Asset Damage dan Business Interuption 124

10 Tekanan Operasi VS Probability of Failure Probability of Failure (/year) Tekanan Operasi (Psig) Gambar Pengaruh Tekanan Operasi Terhadap Probability of failure Gambar diatas menunjukkan pengaruh tekanan operasi terhadap probability of failure. Untuk beberapa titik terdekat tidak mengalami perubahan probability of failure. Namun dari gambar diatas dapat kita lihat adanya ketidak kontinuean dari grafik. Hal ini terjadi karena adanya banyak factor. Setelah melewati angka 6 psig, ketidak kontinuan terjadi karena adanya perubahan perubahan jenis aliran fluida yang kluar pipa ketika terjadi kebocoran seperti yang dijelaskan sebelumnya. Sedangkan setelah melewati angka 11 psig terjadi karena pada angka tersebut merupakan,9 dari MAOP. Dimana hal,9 tersebut merupakan safety factor yang diperbolehkan berdasarkan code dan standar. Untuk selajutnya setelah melewati tekanan 13 psig terjadi ketidak kontinuan dikarenakan MAOP dari sistem pipeline tersebut. 2. Temperature Operasi Temperatur merupakan salah satu faktor operasi yang bisa diatur besar kecilnya bergantung pada proses yang diinginkan terhadap fluida. 125

11 Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, dibawah ini ditunjukkan pengaruh dari temperature operasi terhadap kategori resiko sebuah pipeline. Temperatur Operasi VS Area 14 Area (sq ft) Temperatur Operasi (F) Pipeline Damage of Fatality Toxic Gambar Pengaruh Temperatur Operasi Terhadap area Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh temperatur operasi dari pipeline terhadap consequence area. Pada temperatur operasi 5 F sampai sekitar 48 F, dapat kita lihat bahwa consequence area pipeline tidak berubah. Namun setelah melewati temperature 48 F, consequence area naik secara mendadak dengan perbandingan yang cukup besar. Hal ini terjadi karena pada temperature tersebut fluida berubah dari fluida yang tidak bias terbakar secara sendirinya menjadi auto ignition (dapat terbakar sendiri). Dimana auto ignition terjadi ketika temperature operasi berada 8 F diatas temperatur auto ignition dari fluida [1]. Setelah melewati angka 48 F, consequence area tidak mengalami perubahan. 126

12 Temperatur Operasi VS Economic 12 Area ($) Bussiness Interuption Injury Asset Damage Temperatur Operasi (F) Gambar Pengaruh Temperatur Operasi Terhadap Economic consequence Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh temperatur operasi dari pipeline terhadap economic consequence. Seperti pada consequence area, demikian juga pengaruh dari temperature operasi terhadap economic consequence. Dimana terjadi perubahan secara mendadak ketika terjadi perubahan sifat fluida menjadi auto ignition. Temperatur Operasi VS Probability of Failure Probability of Failure (/year) Temperatur Operasi (F) Gambar Pengaruh Temperatur Operasi Terhadap Probability of failure 127

13 Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh temperatur operasi dari pipeline terhadap probability of failure. Berbeda dengan pengaruhnya terhadap consequence, temperature mempengaruhi PoF berdasarkan kekuatan dari material pipa. Pada tabel 8-21 API 581, ditunjukkan bahwa kehandalan pipa menurun pada temperatur tertentu. Untuk material yang dilakukan disini adalah baja dimana mengalami perubahan kehandalan pada temperatur 55 F. Pada gambar diatas, dapat kita lihat bahwa PoF akan berubah setelah melewati angka sekitar 45 F. Dimana nilai ini mendekati,82 dari temperatur 55 F. Kemudian akan naik lagi setelah melewati,9 dari 55 F. 3. Debit Aliran Fluida Debut aliran fluida merupakan salah satu faktor operasi terpenting dalam dunia perminyakan. Pengaruh dari debit aliran fluida terhadap kategori resiko sebuah pipeline dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Debit Aliran VS Area Area (sq ft) Pipeline Damage of Fatality Toxic Debit Aliran (ft 3 /s) Gambar Pengaruh Debit Aliran Fluida Terhadap area 128

14 Debit Aliran VS Economic 3 Area ($) Bussiness Interuption Injury Asset Damage Debit Aliran (ft3/s) Gambar Pengaruh Debit Aliran Fluida Terhadap Economic consequence Debit Aliran VS Probability of Failure Probability of Failure (/year) Debit Aliran (ft3/s) Gambar Pengaruh Debit Aliran Fluida Terhadap Probability of failure Berdasarkan ketiga gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh debit aliran fluida terhadap kategori resiko sebuah pipeline. Dimana debit aliran cenderung tidak mempengaruhi besarnya kategori resik. 4. Waktu (umur) operasi 129

15 Waktu (umur) operasi dari pipeline dapat mempengaruhi besarnya kategori resiko pipeline. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh waktu (umur) operasi terhadap besarnya kategori resiko pipeline. Waktu (umur) operasi hanya mempengaruhi probability of failure. Sedangkan kategori consequency tidak dipengaruhi oleh umur operasi. Time in Current Service VS Probability of Failure Probability of Failure (/year) Time in Current Service (years) Gambar Pengaruh Waktu (Umur) Operasi Terhadap Probability of failure Gambar diatas menunjukkan pengaruh waktu (umur) operasi dari pipeline. Dimana umur probability of failure akan meningkat dengan bertambahnya waktu (umur) operasi dari pipeline tersebut. 4.3 Pihak Ketiga Kelompok parameter ketiga yang dianalisis disini adalah parameter pihak ketiga. Dimana parameter tersebut adalah parameter parameter yang berada di luar dari pipeline tersebut. Seperti di dunia umum pihak ketiga merupakan pihak yang berada diluar dari system tersebut. Untuk perhitungan pengaruh parameter pihak ketiga dilakukan dengan menggunakan metodologi Muhlbaeur. Hal ini dilakukan karena pada API 581 tidak memperhitungkan pengaruh dari pihak ketiga. Beberapa 13

16 contoh yang tergolong dalam parameter pihak ketiga dalam sebuah pipeline adalah sebagai berikut: 1. Kedalaman penguburan pipa Sala satu parameter yang termasuk dalam parameter pihak ketiga adalah kedalaman penguburan pipa. Dimana kedalam penguburan pipa ini berhubungan dengan aktivitas orang orang disekeliling pipeline tersebut. Misalkan untuk pipeline yang melewati sebuah jalan, kedalam penguburan akan mempengaruhi besarnya beban dinamik akibat kendaraan yang melewatinya. Dimana kebanyakan masyarakat umum tidak menghiraukan kalau dibawah jalan tersebut terdapat sebuah pipa. Untuk melihat pengaruh kedalam penguburan terhadap kategori resiko dapat dilihat dibawah ini. Buried depth from aboveground vs Probability of Failure (Muhlbaeur) Probability of Failure Buried depth from aboveground (in) Gambar 4. 2 Pengaruh Kedalam Penguburan Pipa Terhadap Probability of failure Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh dari parameter pihak ketiga terhadap kategori resiko pipeline. Kategori resiko sebuah pipeline akan menurun dengan meningkatnya kedalaman penguburan pipeline. Namun setelah melewati angkat tertentu, nilai kategori resiko dari pipeline akan cenderung untuk tetap. 131

17 2. Kepadatan penduduk Parameter kedua yang dianalisis dalam kategori pihak ketiga adalah kepadatan penduduk disekitar lokasi pipeline berada. Penduduk disekitar daerah pipeline memiliki kemungkinan untuk terkena dampak apabila terjadi kerusakan pada pipeline. Hal ini harus dianalisis untuk mengetahui bagaimana pengaruh dari kepadatan penduduk terhadap kategori resiko pipeline. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh dari kepadatan penduduk terhadap kategori resiko sebuah pipeline. Population Density vs of Failure (Muhlbaeur) of Failure > < 3 < > Population Density (people/mil) Gambar Pengaruh Kepadatan Penduduk Terhadap of Failure Gambar diatas menunjukkan adanya pengaruh kepadatan penduduk terhadap kategori resiko sebuah pipeline. Dimana konsekuensi yang mungkin dapat ditimbulkan akan semakin besar dengan bertambahnya jumlah penduduk 132