Bab 2 Tinjauan Pustaka

Transkripsi

1 Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Analisis Risk (Resiko) dan Risk Assessment Risk (resiko) tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari manusia. Sebagai contoh apabila seseorang ingin melakukan suatu kegiatan pasti akan menimbang segala akibat bagi dirinya baik itu menguntungkan maupun merugikan bagi dirinya. Tetapi metode penilaian resiko yang seperti ini bergantung kepada intelegensia setiap orang sehingga hasilnya akan berbeda-beda untuk satu kasus yang sama. Maka dari itu banyak penelitian dilakukan untuk merumuskan dan menetapkan standar dari resiko suatu kasus secara spesifik. Definisi dari risk itu sendiri adalah kombinasi dari kemungkinan terjadinya suatu kejadian (probability of event) dan konsekuensi jika kejadian tersebut terjadi (consequence of event). Secara matematis, definisi risk adalah sebagai berikut: Risk = Consequence of event x Probability of event (2.1) Interpretasi yang dapat diturunkan dari definisi risk tersebut adalah, bahwa risk berkaitan dengan suatu peristiwa yang belum terjadi namun dapat diperkirakan akibat dari peristiwa tersebut jika terjadi dan seberapa besar kemungkinan peristiwa tersebut dapat terjadi. Salah satu contoh kasus yang sering ditemui adalah peristiwa kecelakaan antara motor dan mobil. Kejadian ini dapat berdampak berbeda terhadap pengendara motor dan mobil, karena sistem perlindungan keduanya berbeda. Sedangkan kemungkinan terjadinya kecelakaan tersebut memiliki suatu nilai tertentu yang dinyatakan dalam frekuensi kecelakaan motor dan mobil. Risk menurut DNV-RP-G101 adalah ukuran dari kemungkinan kerugian atau cedera dan dinyatakan sebagai produk dari probability suatu kejadian dan consequence-nya. Beberapa komponen mungkin mempunyai tingkatan risk 5

2 bergantung kepada perbedaan dari consequence of failure dan perbedaan dari probability dari kegagalan yang terjadi. Sementara itu, Risk Assessment adalah suatu kegiatan untuk mencari nilai risk dari equipment yang hendak dianalisis. Langkah-langkah pelaksanaann risk assessment ini akan dibahas padaa subbab-subbab maupun bab-babb selanjutnya. Gambar 2.1 Kegagalan pada Dinding Bejanaa Tekan [13] 2.2 Lingkup Kerja Risk Assessment Berdasarka an DNV-RP-G101 Risk Assessment berdasarkan DNV-RP-G101 ditujukan untuk merencakan inspeksi untuk offshore topside static mechanical pressure systems. Komponen yang termasuk adalah: - Sistem perpipaan - Bejana tekan dan tangki atmosferik - Pig launcher dan receiver - Heat exchanger - Unfire reboiler - Valve - Pump casing - Compressor casing Peralatan yang tidak termasuk dalam ruang lingkup DNV-RP-G101 adalah: - Benda-bendaa struktural seperti support, skirt dan saddle. - Seal, gasket, dan sambungan flange. - Kegagalan pada komponen internal dan fitting. - Instrumentasi. 6

3 2.3 Inspeksi Berbasis Resiko / Risk Based Inspection (RBI) Ada berbagai metode inspeksi dalam dunia migas mulai dari yang berteknologi tinggi hingga yang sederhana. Pemilihan metode inspeksi yang tepat untuk equipment yang berbeda-beda dan juga pemilihan rentang waktu antar inspeksi yang tepat adalah hal penting karena berpengaruh secara langsung pada proses produksi industri tersebut yang berarti turut berpengaruh pendapatan dari perusahaan. Pendekatan perencanaan inspeksi berdasarkan risk adalah suatu metode yang cukup baru dan populer dalam dunia industri proses terutama pada industri migas. Perencanaan inspeksi (inspection planning) yang didasarkan risk akan memprioritaskan nilai-nilai risk yang lebih tinggi dibanding dengan yang lebih rendah. 2.4 Quantitative Risk Assessment berdasarkan DNV-RP-G101 Ada tiga jenis utama risk assessment, yaitu: kualitatif, semi-kuantitatif, dan kuantitatif. Secara kualitatif, risk assessment dilaksanakan dengan cukup sederhana dan hanya membutuhkan data yang relatif sedikit dibanding dengan dua jenis lainnya. Sedangkan secara semi-kuantitatif, risk assessment dilaksanakan dengan lebih teliti lagi dan membutuhkan data yang lebih banyak dan analisis yang lebih mendalam dibandingkan dengan jenis kualitatif. Jenis ketiga, yang dilaksanakan dalam tugas akhir ini, adalah jenis yang paling mendetail dan yang paling rumit dibandingkan dengan dua jenis sebelumnya. Data yang diperlukan lebih banyak lagi dan analisis yang dilakukan lebih mendalam dibanding kedua jenis sebelumnya. Di dalam Quantitative Risk Assessment, dasar penghitungan nilai risk tetap sama yakni perkalian antara COF dan POF. Hanya saja, nilai COF dan POF didapat dari analisis yang berbeda dan lebih mendetail. 2.5 Consequence of Failure Kata consequence yang diterjemahkan sebagai konsekuensi ke dalam Bahasa Indonesia memiliki makna akibat atau hasil yang ditimbulkan jika suatu 7

4 kejadian terjadi. Di dalam DNV-RP-G101, consequence yang dimaksud adalah akibat atau hasil yang ditimbulkan jika kegagalan pressure boundary terjadi (kebocoran, keretakan, dsb.). Sedangkan consequence e of failure dihitung untuk setiap tipe consequence untuk menfasilitasi perhitungan spesifik risk dari setiap peralatan dan mekanisme kegagalannya. Ada tiga jenis utama consequence dalam DNV-RP-G10enviromental consequence. Namun sebelum dapat melakukan analisis ketiga jenis consequence seperti yang telah disebutkan sebelumnya, sebaiknya dilakukan analisis kepada sistemnya apakah itu ignited consequence atau unignited consequence. yakni safety consequence, economic consequence, dan Ignited Consequence Ignited consequence memperhatikan efek dari ignited gas atau liquid yang dilepaskan kepada personal, biaya dari kerusakan pada instalasi oleh api dan ledakan, biaya yang dipengaruhi oleh produksi, dan akibat kepada lingkungan. Perhitungan ini didasarkan kepada tingkat kebocoran yang dipengaruhi oleh ukuran lubang kebocoran yang merupakan hasil dari mekanismee degradasi. Hal ini untuk memastikan bahwa perhitungan consequence merupakan pencerminan dari kebocoran yang sebenarnya. Gambar 2.2 Platform Adriatic IV yang Terbakar. Lokasi: Mesir [4] 8

5 Safety Consequence Probability of ignition atau explosion dapat dihitung berdasarkan kebocoran di setiap kemungkinannya. Kemungkinan dari ukuran yang menyebabkan api digunakan bersama kerapatan populasi pada suatu modul untuk mengestimasikan kehilangan nyawa dari setiap personal. Dalam kasus ledakan, ledakan over pressure dapat digunakan untuk memperkirakanan hal yang dapat menyebabkan kehilangan nyawa dari setiap personal Economic Consequence Kerusakan pada instalasi dapat dibatasi pada setiap modul atau bila api atau ledakan dengan besar yang sesuai, modul tambahan atau seluruh instalasi dapat mengalami kerusakan atau kerugian. Berikut beberapa kasus dan deskripsi kerusakan: - Dalam kasus jet fire, dapat diperkirakan bahwa setiap peralatan yang berada pada radius api tersebut mungkin rusak atau hancur. - Dalam kasus pool fire, semua peralatan yang berada pada pool dapat diperkirakan rusak atau hancur. - Dimana peralatan yang menjadi subyek mengandung jumlah hydrocarbon yang besar, efek dari pembebanan api dan durasinya sebaiknya digunakan untuk memperkirakan efek knock-on. Dalam kasus ini perlidungan api yang positif dan aktif dapat menjadi faktor mitigasinya. - Kemampuan blow down, contohnya mengurangi tekanan dan volume yang tersedia untuk menyalakan api, sebaiknya dipertimbangkan untuk kebocoran peralatan dan peralatan lain yang mengalami pembebanan api. Efek dari api tersebut harus dapat disesuaikan sebagaimana mestinya. - Faktor mitigasi lainnya seperti pendeteksi api dan gas, deluge dan sprinkler, harus disertakan dalam perhitungan. 9

6 Enviromental Consequence Dalam kasus kebocoran yang menyala (ignited), dapat diperkirakan bahwa tidak ada liquid dalam jumlah yang besar yang menumpuk di laut selama kebakaran. Meskipun begitu kondisi instalasi saat terjadinya ledakan atau kebakaran kecil akan menyebabkan well atau tangki penyimpanan akan bocor. Sebagai tambahan jumlah yang besar dari asap yang ditimbulkan oleh kebakaran harus diperhatikan. Meskipun sekarang tidak ada kriteria atau metode perhitungan unutuk memperkirakan konsekuensinya, hal ini akan diterapkan secara kualitatif. Kerugian dalam bentuk keuangan mungkin akan diterapkan dalam kasus ini. Lebih jauh lagi kemungkinan akan adanya elemen politis pada perhitungan environmental consequence, saat hal ini terungkap oleh mediamasa. Perhatian sebaiknya diberikan terhadap menurunnnya reputasi dan nilai dari saham Unignited Consequence Unignited consequence memperhatikan kepada efek dari keluarnya racun atau pada personal, biaya untuk tertundanya produksi dan perbaikan, dan environmental consequence dari tumpahan liquid ke laut Safety Consequence Hal ini memerlukan perkiraan dari laju dari built-up toxic level of gas pada suatu modul dan perhatian kepada penyelamatan kepada personal yang bekerja pada modul. Faktor mitigasi seperti detektor gas beracun dan sistem blow-down harus diperhatikan. Hal ini harus digaris bawahi bahwa gas beracun terbesar pada offshore adalah H 2 S yang juga memiliki rentang batas ledakan lebih besar dibandingkan methane. Lepasnya gas asphyxiant harus diperhatikan pula. Gas ini dapat dihasilkan dari plant nitrogen cair yang berlokasi pada instalasi yang dapat menyebabkan tingkat oksigen yang rendah dan tidak terdeteksi yang menyebabkan asphyxiation pada personal di sekitarnya. 10

7 Economic Consequence Nilai dari produksi yang tertunda dihitung sebagai nilai dari produksi per jam yang dikalikan oleh jumlah jam saat laju produksinya berkurang. Hal ini dapat diekpresikan sebagai net present value menggunakan laju yang sesuai atau sebagai fixed currency sum. Jumlah dari produksi yang tertunda tergantung kepada desain dari sistem instalasi proses dan interaksi antarnya. Sistem produksi dengan adanya beberapa train parallel dapat dioperasikan dengan satu isolated train jadi instalasinya dapat memproduksi pada laju yang berkurang sampai train yang rusak diperbaiki dan dipersiapkan kembali. Nilai dari produksi yang tertunda akan lebih kecil dari pada instalasi train tunggal dimana kebocoran akan membutuhkan produksi yang berhenti sepenuhnya selama perbaikan sisanya. Profil waktu dari produksi yang tertunda untuk setiap bagian dari sistem bertekanan sebaiknya di definisikan sehingga dapat diaplikasikan untuk semua bagian dari sistem atau part-system. Profil tersebut sebaiknya dalam bentuk waktu perbaikan dan individual proses dan karakteristik untuk mengembalikan produksi dari berhenti atau produksi sebagian. Biaya dari perbaikan dari produksi yang tertunda harus termasuk dalam profil dari kerugian produksi, pastikan bahwa metode perbaikan yang spesifik diterapkan dimana memiliki efek pada waktu perbaikan. Sebagai tambahan biaya material, man-time, mobilisasi personal dan dan instalasi peralatan, pengawasan dari service spesialis, pembersihan dari area kerja dan sebaiknya diperkirakan dalam bentuk finansial dan ditambahkan ke biaya dari produksi yang tertunda Enviromental Consequence Pada kasus dimana environmental consequence diukur dalam volume liquid yang terbuang ke laut, maka penting memperkirakan hal ini untuk setiap sistem dan segmen yang sesuai. Hal tersebut akan penting untuk memperkirakan jumlah dari liquid yang terbuang ke laut dan yang tidak terkandung ke dalam bunding atau oleh platted decks dan drains. Hal ini bergantung kepada desain dari 11

8 instalasi seperti posisi bagian yang bocor, tekanan dari sistem, peralatan monitoring, dan volume yang dapat hilang. Pendekatan kasar yang dapat digunakan adalah asumsi bahwa liquid yang dikandung dalam sistem atau segmen, keluar oleh bocor yang menyebabkan sejumlah volume yang sama dari liquid seperti yang dikandung dalam sistem atau segmen. Sebuah perkiraan dari kapasitas dari drain untuk mengendalikan volume tersebut tanpa adanya bagian yang tumpah ke laut harus dibuat jika bagian decknya datar. Dimana deck-nya dibuat dari grating, maka volume tumpahnya sebaiknya diasumsikan terbuang, jika deck datarnya berada diantaranya maka kapasitas drainnya diperkirakan seperti sebelumnya. Saat perkiraan volume dari liquidnya mencapai laut tidak dapat diterima maka perkiraan yang lebih detail dapat dibuat dengan dasar ukuran dan lokasi kebocoran yang diperkirakan. Hal ini akan mempengaruhi perkiraan consequence dan mekanisme degradasinya untuk ukuran dan lokasi bocornya, dan dapat dihitung untuk laju lubang yang rendah dibandingkan dengan yang digunakan dalam pendekatan sebelumnya. 12

9 2.6 Analisis Probability of Failure Tujuan dari permodelan probability of failure adalah untuk menentukan apakah mekanisme degradasinya ditemukan dalam setiap bagian, penentuann dari probability of failure untuk setiap mekanisme degradasi yang berhubungann dan mengevaluasi dari perkembangan kerusakan dan menentukan PoF dengan waktu. Tujuan hal ini adalah untuk menentukan batasan dari PoF yang digunakan untuk mengindikasikan interval waktu dimanaa inspeksi sebaiknya dilakukan dan diperbaharui interval dari inspeksi dan monitoring datanya. Batas PoF dapat dievaluasi dengan persamaan berikut : Tabel 2.1 Batas dari PoF dan deskripsinya [1] Mekanisme degradasi yang mempengaruhi bagian peralatan bergantung kepada kombinasi dari material konstruksinya, kandungan dari bagian tersebut, lingkungan disekitar bagian tersebut kondisi operasinya dan perlindungann dari 13

10 bagian peralatan tersebut. Penjelasan atas produk service beserta mekanisme degradasi yang memungkinkan dan material yang berhubungan akan disertakan dalam Bab Tiga. Mekanisme degradasi setiap bagian peralatan serta alasan pemilihan mekanisme degradasinya dijelaskan dibawah ini Internal Damage Mekanisme diterapkan berdasarkan kelompok dari sistem ini yang mendefinisikan produk keseluruhan atau media dalam sistem ini. Konsep ini penting untuk memilih dari mekanisme yang sesuai untuk dilakukan analisa. Tujuannya adalah untuk menentukan mekanisme degradasi yang memungkinkan untuk setiap material yang diperkirakan digunakan untuk proses yang dilakukan. Hal ini adalah penaksiran yang berdasarkan pengalaman dan pengetahuan tentang material dan proses. Hasilnya adalah daftar dari produk / material / mekanisme degradasi yang mungkin, yang dalam pelaksanaannya akan melibatkan lebih banyak mekanisme disbanding yang diharapkan dalam analisis spesifiknya External Damage External damage hanya dihubungkan oleh lingkungan luar dan kondisi dari proteksi permukaannya. Kerusakannya dapat berupa tipe rate atau susceptibility yang akan dijelaskan selanjutnya Mechanical Damage Mechanical damage disebabkan oleh getaran, pergerakan dari kapal / platform, efek dari arus, atau sumber lainnya yang dapat menyebabkan retakan fatigue tumbuh dan patah. Untuk sistem perpipaan kerusakan sering terjadi di lokasi titik panas, seperti sambungan las, percabangan, clamp, atau nozzle dari bejana tekan, dimana pada desainnya memberikan konsentrasi tegangan yang besar yang membesar saat menerima pembebanan. Fatigue pada sistem perpipaan disebabkan oleh getaran frekuensi tinggi yang diperkirakan menyebar secara cepat dan berubah menjadi kegagalan saat 14

11 timbulnya retakan dan tidak dapat dideteksi dan dikontrol oleh pemeriksa. Dalam beberapa situasi disarankan bahwa amplitudo getaran lokal dan tegangan lokal diukur dibandingkan dengan perhitungan pertumbuhan retakan. Sumber dari getaran frekuensi rendah biasanya adalah pergerakan kapal, maka pemeriksa dapat mengukur perkembangan dari kerusakannya Permodelan PoF Model degradasi mendeskripsikan kerusakan yang terjadi oleh komponen. Permodelan umumnya dibagi menjadi tiga, yaitu Rate model, Suceptibility model, dan Insignificant model. Berikut penjelasan masing-masing model tersebut. Gambar 2.3 Skema dari model degradasi [1] Insignificant Model Insignificant model berdasarkan kepada ekspetasi bahwa tidak adanya kerusakan yang akan terjadi. Model ini memiliki nilai PoF yang tetap dan tidak tergantung pada waktu, nilainya adalah PoF = 10-5 per tahun. Inspeksi tidak relevan untuk model ini untuk pemeriksaan yang akan menghasilkan hasil yang sama. 15

12 Susceptibility Model Susceptibility model memberikan nilai untuk PoF berdasarkan kepada faktor yang berhubungan dengan kondisi operasinya. Untuk kondisi yang konstan sepanjang waktu PoF juga konstan terhadap waktu. Hal ini menjelaskan bahwa perkembangan dari kerusakan tidak terbaca dengan baik oleh pemeriksa. Tetapi tindakan dapat dihubungkan untuk memonitor parameter kunci proses, seperti perubahan kondisi yang dapat digunakan untuk mengadakan inspeksi. Jika PoF > PoF Limit, Type maka tindakan yang dapat diambil merupakan salah satu kombinasi dari: - Taksir dan perbaiki kerusakan. - Perubahan kandungan fluidanya maka akan mengurangi kerusakan. - Kurangi temperature operasinya. - Isolasi dari lingkungan yang merusak (seperti coating, lining, dll). - Ubah tipe materialnya Rate Model Rate model mengasumsikan bahwa kerusakan meningkat sebagai fungsi dari dari waktu dan maka itu PoF meningkat seiring dengan waktu. Hal ini menunjukan bahwa perkembangan dari degradasi dapat diukur dengan inspeksi dan hasil dari inspeksi dapat digunakan untuk mengatur rate model sesuai dengan kondisi sebenarnya. Hasil dari kerusakan biasanya penipisan dinding baik lokal maupun umum pada komponen. Kemungkinan kegagalan meningkat seiring waktu seperti dinding menipis dan tergantung kepada pembebanan kepada material. Faktor yang mengontrolnya adalah : - Laju kerusakan. - Tebal dinding. - Ukuran kerusakan. - Sifat material. - Tekanan operasi. 16