II DI PT. PERTAMINA RU IV CILACAP

Transkripsi

1 HALAMAN JUDUL TUGAS AKHIR - TF ANALISIS KEANDALAN DAN KESELAMATAN PADA LOW PRESSURE STRIPPER REBOILER 018F102 UNIT HYDROTREATED THERMAL DISTILLATE FUEL OIL COMPLEX II DI PT. PERTAMINA RU IV CILACAP DIAN ANGGRAINI NRP Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Ali Musyafa, M.Sc DEPARTEMEN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2017 i

2 FINAL PROJECT - TF ANALYSIS OF RELIABILITY AND SAFETY FOR LOW PRESSURE STRIPPER REBOILER 018F102 UNIT HYDROTREATED THERMAL DISTILLATE FUEL OIL COMPLEX II IN PT. PERTAMINA RU IV CILACAP DIAN ANGGRAINI NRP Advisor Lecturer : Dr. Ir. Ali Musyafa, M.Sc DEPARTMENT OF ENGINEERING PHYSICS Faculty of Industrial Technology Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2017Teknologi Sepuluh Nop ii

3 iii

4 Halaman ini sengaja dikosongkan iv

5 v

6 Halaman ini sengaja dikosongkan vi

7 ANALISIS KEANDALAN DAN KESELAMATAN PADA LOW PRESSURE STRIPPER REBOILER 018F102 UNIT HYDROTREATED THERMAL DISTILLATE FUEL OIL COMPLEX II DI PT. PERTAMINA RU IV CILACAP Nama Mahasiswa : Dian Anggraini NRP : Jurusan : Teknik Fisika, FTI-ITS Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Ali Musyafa, M.Sc Abstrak Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 merupakan furnace yang berada di unit 018 Hydrotreaded Thermal Distillate, Fuel Oil Complex (FOC) II, PT. Pertamina Refinery Unit IV Cilacap. Furnace 018F102 berfungsi untuk memanaskan bottom product dari column low pressure stripper 018C102 hingga temperatur 317 o C. Peran furnace sangatlah penting, sehingga keandalannya harus tetap dijaga. Perhitungan reliability dilakukan untuk menyusun strategi pemeliharaan, sehingga tingkat keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler dapat diketahui. Sehingga, kerusakan dan kegagalan instrumen, serta risiko yang ditimbulkan dapat diprediksi lebih awal dan diantisipasi. Level keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler dengan waktu operasional 500 jam, 1000 jam dan 2000 jam adalah 0,58; 0,49 dan 0,32. Sedangkan level keselamatan berdasarkan konsekuensi risiko tertinggi terdapat pada komponen PV 022, PV 023, dan FV 040A. Sedangkan tingkat Safety Integrity Level (SIL) berdasarkan Safety Instrumented System (SIS) pada Low Pressure Stripper Reboiler berada pada tingkat SIL 1. Dari evaluasi tersebut dilakukan rekomendasi preventive maintenance dan peningkatan SIL. Kata Kunci : furnace, keandalan, keselamatan, risiko, SIL, SIS vii

8 Halaman ini sengaja dikosongkan viii

9 ANALYSIS OF RELIABILITY AND SAFETY FOR LOW PRESSURE STRIPPER REBOILER 018F102 UNIT HYDROTREATED THERMAL DISTILLATE FUEL OIL COMPLEX II IN PT. PERTAMINA RU IV CILACAP Name : Dian Anggraini NRP : Department : Engineering Physics, FTI-ITS Lecturer : Dr. Ir. Ali Musyafa, M.Sc Abstract Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 is a furnace which located in Hydrotreated Thermall Distillate Unit 018, Fuel Oil Complex (FOC) II, PT. Pertamina Refinery Unit IV Cilacap. Furnace is used to heat the bottom product of the low pressure stripper column 018C102 until the temperature reaches 317 o C. The role of furnace is very important, so the reliability of the furnace must be maintained. Calculation of reliability into developing a maintenance strategy, so the level of safety at Low Pressure Stripper Reboiler can be known. Thus, damage and failure an instrument, and risk that will inflicted predictable earlier and anticipated. The level of reliability of the Low Pressure Stripper reboiler with operating time of 500 hours, 1000 hours and 2000 hours was 0,58; 0,49 and 0,32. While the level of safety based on the highest risk consequences of the components contained in the PV 022, PV 023, and FV 040A. While the level of Safety Integrity Level (SIL) based safety instrumented system (SIS) on Low Pressure Stripper reboiler is at a level SIL 1. From the evaluation conducted on preventive maintenance and an increase in SIL. Keywords: furnace, reliability, safety, risk, SIL, SIS ix

10 This page is intentionally left blank x

11 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat-nya maka penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir yang berjudul Analisis Keandalan dan Keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Unit Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II Di PT. Pertamina RU IV Cilacap. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi 10 Nopember Surabaya. Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Agus Muhamad Hatta, S.T, M.Si, Ph.D selaku ketua jurusan Teknik Fisika, FTI-ITS. 2. Bapak Dr. Ali Musyafa, M.Sc, selaku dosen pembimbing yang selalu sabar dan perhatian mendampingi dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan tugas akhir. 3. Ibu Ir. Ronny Dwi Noriyati, M.Kes, selaku dosen wali yang selalu memberikan motivasi selama penulis menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik Fisika. 4. Bapak Totok Ruki Biyanto, S.T, M.T, Ph.D, selaku Kepala Laboratorium Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol. 5. Segenap Dosen Jurusan Teknik Fisika yang berperan besar memberi ilmu pengetahuan kepada penulis selama kuliah. 6. Pak Edy Pujiantoro selaku Section Head dari Plant Reliability dan pembimbing di PT. PERTAMINA RU IV Cilacap selama proses pengambilan data terkait tugas akhir. 7. Pak Rudiyanto, pak Nikha, pak Asroni, dan pak Arif Budiono, yang telah membantu dalam kelancaran pengambilan data, memberikan sarana dan prasarana kelancaran tugas akhir ini. 8. Bapak Mulyadi, dan bapak Udin dari bagian Proses yang telah memberikan pengetahuan proses dari unit Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II. 9. Ayah dan Ibu, beserta keluarga, atas doa dan dukungannya sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. xi

12 10.Rekan seperjuangan dalam pengerjaan tugas akhir program Lintas Jalur Teknik Fisika 2014 atas kerja sama dan semangatnya. 11.Serta semua pihak yang turut membantu terselesaikannya tugas akhir ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa terdapat kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi dalam penyusunan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, diharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak mencapai sesuatu yang lebih baik. Surabaya, Desember 2016 Penulis. xii

13 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i LEMBAR PENGESAHAN...iii ABSTRAK...vii ABSTRACT...ix KATA PENGANTAR...xi DAFTAR ISI...xiii DAFTAR GAMBAR...xv DAFTAR TABEL...xvii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Permasalahan Tujuan Percobaan Batasan Masalah...3 BAB II TEORI PENUNJANG Furnace Reliability (Keandalan) Failure Rate (Laju Kegagalan) Distribusi Kegagalan Availability (Ketersediaan) Maintainability (Kemampurawatan) Preventive Maintenance Pemodelan Sistem Safety Instrumented System (SIS) Safety Integrated Level (SIL) Manajemen Risiko...27 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Studi Literatur Pengumpulan Data Pengolahan Data TTF dan TTR Perhitungan Nilai Reliability, Availability, dan Maintainability Setiap Komponen...35 xiii

14 3.5. Konsekuensi Risiko Tertinggi Perhitungan PFD Setiap Komponen Perhitungan Biaya dan Risiko Tenaga Kerja Per Tahun Analisis Data dan Pembahasan...36 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Data Maintenance Pengolahan Data TTR dan TTF Perhitungan Nilai Reliability, Availability, dan Maintainability Analisis Keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F Konsekuensi Risiko Tertinggi Analisis Keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F Perhitungan Biaya dan Risiko Tenaga Kerja Per Tahun...84 BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran...88 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagian Furnace...8 Gambar 2.2 Grafik keandalan dengan preventive maintenance (Priyatna, 2000)...19 Gambar 2.3 Konfigurasi Seri (Ebeling, 1997)...20 Gambar 2.4 Konfigurasi paralel (Ebeling, 1997)...21 Gambar 2.5 1oo1 Final Element (ISA, 2002)...23 Gambar 2.6 1oo2 Final Element (ISA, 2002)...23 Gambar 2.7 1oo3 Final Element (ISA, 2002)...24 Gambar 2.8 2oo2 Final Element (ISA, 2002)...24 Gambar 4.1 Grafik Reliability FT Gambar 4.2 Availability Transmitter FT Gambar 4.3 Grafik Maintainability FT Gambar 4.4 Grafik Failure Rate FT Gambar 4.5 Grafik Preventive Maintenance FT Gambar 4.6 Grafik Reliability FIC Gambar 4.7 Grafik Availability FIC Gambar 4.8 Grafik Maintainability FIC Gambar 4.9 Grafik Failure Rate FIC Gambar 4.10 Grafik Preventive Maintenance FIC Gambar 4.11 Grafik Reliability FV 040A...48 Gambar 4.12 Grafik Availability FV 040A...48 Gambar 4.13 Grafik Maintainability FV 040A...49 Gambar 4.14 Grafik Failure Rate FV 040A...50 Gambar 4.15 Grafik Preventive Maintenance FV 040A...51 Gambar 4.16 Grafik Reliability PT Gambar 4.17 Availability Transmitter PT Gambar 4.18 Grafik Maintainability PT Gambar 4.19 Grafik Failure Rate PT Gambar 4.20 Grafik Preventive Maintenance PT Gambar 4.21 Grafik Reliability PIC Gambar 4.22 Grafik Availability PIC Gambar 4.23 Grafik Maintainability PIC Gambar 4.24 Grafik Failure Rate PIC xv

16 Gambar 4.25 Grafik Preventive Maintenance PIC Gambar 4.26 Grafik Reliability PV Gambar 4.27 Grafik Availability PV Gambar 4.28 Grafik Maintainability PV Gambar 4.29 Grafik Failure Rate PV Gambar 4.30 Grafik Preventive Maintenance PV Gambar 4.31 Grafik Reliability PT Gambar 4.32 Availability Transmitter PT Gambar 4.33 Grafik Maintainability PT Gambar 4.34 Grafik Failure Rate PT Gambar 4.35 Grafik Preventive Maintenance PT Gambar 4.36 Grafik Reliability PDIC Gambar 4.37 Grafik Availability PDIC Gambar 4.38 Grafik Maintainability PDIC Gambar 4.39 Grafik Failure Rate PDIC Gambar 4.40 Grafik Preventive Maintenance PDIC Gambar 4.41 Grafik Reliability PV Gambar 4.42 Grafik Availability PV Gambar 4.43 Grafik Maintainability PV Gambar 4.44 Grafik Failure Rate PV Gambar 4.45 Grafik Preventive Maintenance PV Gambar 4.46 Grafik Reliability Sistem...79 xvi

17 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tingkatan Nilai Safety Integrity Level (SIL)...26 Tabel 4.1 Komponen pada low pressure stripper reboiler 018F Tabel 4.2 Data Maintenance pada FT Tabel 4.3 Hasil Pengolahan Data TTR dan TTF pada FT Tabel 4.4 Interval Perawatan Berdasarkan Hasil Implementasi Preventive Maintenance...80 Tabel 4.5 Nilai likelihood dalam 6 tahun...81 Tabel 4.6 Nilai likelihood dan MTTR...81 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan PFD (Probability Failure on Demand)...83 Tabel 4.8 Hasil Peningkatan SIL...84 Tabel 4.9 Biaya Tenaga Kerja...84 Tabel 4.10 Konsekuensi Risiko Tenaga Kerja...85 xvii

18 Halaman ini sengaja dikosongkan xviii

19 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan bidang industri di Indonesia yang semakin pesat menyebabkan kebutuhan energi semakin meningkat pula. Krisis energi yang melanda dunia awal abad ke 21 membuat harga minyak dunia merangkak naik mencapai rekor USD 120 per barrel untuk pertama kalinya sejak 22 Agustus Permintaan minyak bumi dan gas sebagai salah satu sumber daya alam untuk bahan bakar semakin meningkat (Wildan, 2011). Salah satu perusahaan milik negara yang bergerak di bidang perminyakan yaitu PT. Pertamina (Persero). PT. Pertamina memiliki tujuh unit pengolahan, salah satunya adalah PT. Pertamina Refinery Unit (RU) IV Cilacap. PT. Pertamina RU IV Cilacap mengolah minyak mentah (crude oil) menjadi bentuk BBM (Bahan Bakar Minyak), Non BBM, dan Petrokimia. Kilang pada PT. Pertamina RU IV Cilacap saat ini dapat memproduksi barrel/ hari dari kapasitas maksimalnya yaitu barrel/ hari. Kilang ini sangat strategis karena memasok 44% kebutuhan BBM Nasional atau 75% kebutuhan BBM di Pulau Jawa. Ketika terjadi kegagalan proses pada PT. Pertamina RU IV Cilacap, maka akan berdampak pada terhambatnya pasokan BBM (Pertamina, 2008). Proses produksi hasil olahan minyak mentah memerlukan sistem pengendalian dan instrumen yang sangat kompleks, dimana setiap bagian dari proses tersebut sangat penting dan saling terhubung satu sama lain. Salah satu bagian dari proses yang penting adalah pemanas untuk memanaskan produk dalam suatu proses. Salah satu instrumen tersebut adalah reboiler, dimana reboiler dapat berupa furnance (dapur) ataupun heat exchanger. Fungsi utama dari reboiler yaitu memanaskan kembali bahan baku dari suatu proses, misalnya pada proses di unit destilasi (Pertamina, 1997). Peran reboiler sangatlah penting, sehingga keandalan dari reboiler harus tetap terjaga. Salah satu cara menjaga keandalan suatu instrumen yaitu dengan melakukan 1

20 2 maintenance pada unit tersebut. Jenis-jenis maintenance yang sering kali digunakan untuk menjaga dan mempertahankan performa reboiler yaitu dengan dilakukan perawatan yang sistematis. Perhitungan reliability banyak dilakukan untuk menyusun strategi pemeliharaan, sehingga dapat diketahui tingkat keamanan suatu instrumen (SIL). Jika hal ini dikaji lebih lanjut berdasarkan data reliability dan tingkat SIL, kita dapat melakukan kajian tentang sistem keamanan serta risiko yang akan ditimbulkan. Sehingga, kerusakan dan kegagalan instrumen dapat diprediksi lebih awal dan diantisipasi. Secara tidak langsung engineer dapat mempertahankan hasil produksi perusahaan yang akan berdampak pada kerugian perusahaan. Oleh karena itu, perlu dilakukan evaluasi keandalan dari setiap komponen reboiler. Evaluasi dilakukan melalui pehitungan nilai reliability, safety, dan manajemen risiko. Dari evaluasi tersebut dapat dilakukan rekomendasi penjadwalan preventive maintenance dan konsekuensi risiko tenaga kerja yang akan ditanggung perusahaan. Berdasarkan permasalahan tersebut, dalam tugas akhir ini dilakukan Analisis Keandalan dan Keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Unit Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II di PT. Pertamina RU IV Cilacap. 1.2 Permasalahan Berdasarkan latar belakang yang ada, maka permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah: 1. Bagaimana menganalisis keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 di PT. PERTAMINA RU IV Cilacap? 2. Bagaimana menganalisis keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 di PT. PERTAMINA RU IV Cilacap? 3. Rekomendasi apa yang dapat diberikan terkait hasil analisis secara keseluruhan yang telah diperoleh?

21 3 1.3 Tujuan Percobaan Tujuan dari tugas akhir ini adalah: 1. Memperoleh level keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 di PT. PERTAMINA RU IV Cilacap. 2. Memperoleh level keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 di PT. PERTAMINA RU IV Cilacap. 3. Dapat memberikan rekomendasi yang bermanfaat bagi perusahaan, terkait keandalan dan kondisi sistem keselamatan yang telah dianalisis. 1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah: 1. Unit yang diteliti adalah unit 018 Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II. 2. Objek yang diteliti adalah Low Pressure Stripper Reboiler 018F Data yang digunakan diperoleh dari data maintenance perusahaan pada tahun Software yang digunakan adalah software Reliasoft Weibull 6++ untuk menentukan distribusi kegagalan disetiap komponen. 5. Analisis manajemen risiko dibatasi pada segi biaya dan waktu.

22 4 Halaman ini sengaja dikosongkan

23 BAB II TEORI PENUNJANG 2.1. Furnace Furnace atau dapur adalah peralatan proses yang digunakan untuk menaikkan temperatur suatu fluida dengan menggunakan panas hasil pembakaran dari bahan bakar cairan maupun bahan bakar gas yang menyala di dalam burner. Tujuan utama furnace yaitu memanaskan fluida sesuai dengan temperatur yang ditentukan, agar dapat diolah pada proses selanjutnya. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, maka terdapat beberapa hal-hal penting yang perlu diperhatikan pada proses kerja furnace, berikut hal-hal yang mempengaruhi efesiensi furnace (Basuki, 2009): 1. Penyesuaian sistem nyala api pada burner. 2. Reaksi proses pembakaran yang berlangsung sempurna. 3. Panas dari hasil pembakaran dari fuel oil dan fuel gas dapat tersalur dan terserap dengan baik oleh zat yang dipanaskan. 4. Permukaan tube yang bersih agar proses penerimaan panas dapat berlangsung dengan maksimal. 5. Memperkecil panas yang hilang baik melalui cerobong maupun dinding furnace Prinsip Kerja Furnace Proses perpindahan panas yang terjadi menggunakan panas radiasi yang memancar pada crude oil yang mengalir didalam tube. Ruangan utama tempat panas radiasi yang berlangsung didalam furnace disebut dengan radiant fire-box atau ruang bakar. Bahan bakar cair atau gas (atau kombinasi dari keduanya) dimasukkan ke dalam furnace setelah dicampur dengan udara pembakaran didalam burner dan dinyalakan. Crude oil yang dipanaskan umumnya dialirkan terlebih dahulu melalui seksi konveksi (convection section) yang terletak di antara ruang bakar dan cerobong, agar dapat memanfaatkan panas yang terkandung di dalam gas hasil pembakaran (Kern, 1988). 5

24 6 Proses pertukaran panas oleh fluida terjadi dengan tiga cara, berikut penjelasannya (Kern, 1988): 1. Perpindahan Panas Secara konduksi Perpindahan panas yang terjadi antara tube yang telah menerima panas kemudian diserap oleh fluida yang ada didalamnya dan kemudian panas akan menyebar ke seluruh aliran fluida. 2. Perpindahan Panas Secara Konveksi Perpindahan panas dari gas hasil pembakaran, gas tersebut sebelum keluar dari cerobong akan bersinggungan terlebih dahulu dengan sisi tube sehingga pipa akan mendapatkan transfer panas. 3. Perpindahan Panas Secara Radiasi Perpindahan panas secara radiasi merupakan perpindahan panas dari cahaya api atau pancaran api yang mengenai tube. Tube yang menerima nyala api ini disebut dengan radiation tube. Sebagian besar panas fluida dihasilkan dari proses radiasi ini yaitu berkisar 60%-70% Jenis-Jenis Furnace Furnace terdiri dari beberapa tipe berdasarkan bentuk serta proses pembakaran didalamnya. Beberapa jenis furnace adalah sebagai berikut (Basuki, 2009): 1. Tipe Silinder Vertikal Bentuk dari furnace ini ialah berupa silinder tegak dari besi, tube yang menerima panas secara radiasi disusun sedemikian rupa secara vertical dan setiap sambungan pipa digunakan U bend. Tempat pembakaran bahan bakar terletak pada bagian bawah sehingga nyala api sejajar dengan susunan tube yang dipasang di dalam dapur. Furnace jenis ini dapat dirancang tanpa adanya area konveksi, sesuai dengan kebutuhan pemanasan. Apabila dirancang denagan area konveksi maka tube yang dapat digunakan adalah bare tube dan finned tube tetapi pada umumnya digunakan bare tube untuk mempercepat perpindahan panas secara konveksi.

25 7 2. Type Box Furnace ini memiliki bentuk box atau kotak atau sering juga disebut tipe kabin, area pemanasan secara radiasi dan konveksi dipisahkan oleh dinding. Umunya tipe ini digunakan pada pemanasan destilasi minyak bumi dan destilasi vacum. Tube pada area radiasi tersusun horizontal sepanjang sisi vertical wall, burner dipasang pada sisi furnace. Pemanas jenis ini terdiri dari ruang pembakaran dan ruang konveksi yang dipisahkan oleh dinding penyekat yang disebut dengan bridge wall. Tube yang digunakan pada furnace ini ialah tube yang terbuat dari material high chorme content alloy yang tahan terhadap temperatur tinggi tetapi harga dari jenis furnace ini cukup tinggi. 3. Visbreaker Charge Furnace Furnace jenis ini juga berbentuk box, tetapi posisi burner terletak pada lantai heater dan biasanya menggunakan single pass (aliran) serta ada juga yang menggunakan multi pass. Area radiasi terdiri dari hip section dan wall tube section dan biasanya tipe ini tidak dilengkapi dengan area konveksi. Karena area burner terletak di bawah lantai furnace sehingga lantai furnace didesain setinggi 6 feet dari lantai dasar. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal serta proses pengontrolan yang mudah maka furnace tipe ini dilengkapi dengan stack damper, snuffing steam, draft gauge, indikator temperatur dan thermocouple. Pengoperasian visbreaker biasanya dilakukan untuk pemanasan dengan temperatur tinggi seperti pemanasan minyak fraksi berat minyak bumi dengan temperatur operasi sekitar 930 F. 4. Type High Pressure Box Jenis ini biasanya digunakan pada pengolahan lanjutan fraksi minyak bumi seperti Reforming dan Hidrocracking unit. Furnace ini beroperasi pada tekanan dan temperatur yang tinggi yaitu 2200 psig dan temperatur 700 F. Tube dipasang secara bergantung dari atap furnace secara vertical ke lantai.

26 8 Area burner terletak pada dasar lantai furnace. Pembakaran terletak pada dua tempat yaitu pembakaran yang besar berada pada bagian tengah, sedangkan pembkaran yang kecil berada di area pinggir. Untuk mencegah terjadi kehilangan panas maka digunakan isolasi berjenis high duty fire brick Komponen Utama pada Furnace Setiap komponen yang terdapat pada furnace memiliki fungsi masing-masing untuk memaksimalkan proses perpindahan panas terhadap liquid. Berikut komponen utama dari furnace beserta fungsinya masing-masing. Gambar 2.1 Bagian Furnace (Nelson, 1985)

27 9 1. Instrumentasi Fungsi dari instrumentasi adalah untuk mengatur proses yang sedang terjadi di dalam furnace seperti mengetahui temperatur minyak yang sedang dipanaskan. berikut alat instrumentasi pada furnace: 1. Deteksi Temperatur Alat ini biasanya dipasang pada furnace untuk memperlihatkan jumlah suhu di dalam ruang pembakaran serta area konveksi dan jalur gas hasil dari pembakaran. 2. Draft Draft berfungsi untuk mengetahui beda tekanan yang terjadi di dalam ruang pembakaran dengan tekanan yang berada diluar. Hal ini untuk mencegah masuknya udara kedalam ruang bakar. 3. Sampling Connection Sampling connection berfungsi untuk mengetahui kesempurnaan proses pembakaran dengan cara menganalisa kandungan oksigen, karbon dioksida dan karbon monoksida. Setelah hasil sampel diketahui, kita lebih mudah mengetahui kesempurnaan proses pembakaran didalam ruang bakar. 2. Cerobong (Stack) Cerobong berfungsi sebagai tempat pembuangan gas hasil pembakaran. Biasanya tinggi cerobong ditentukan berdasarkan dengan pengitungan draft di dalam ruang pembakaran sehingga gas hasil pembuangan tidak mencemari udara sekitar. Bahan yang digunakan untuk struktur cerobong bisanya terbuat dari pelat baja karbon dan bagian dalamnya dilapisi dengan insulation refractory dari jenis fire brick atau castable. 3. Soot Blower Alat ini berfungsi untuk meniup dan mengeluarkan jelaga atau senyawa logam serta kotoran lainnya yang menempel pada permukaan pipa, dikarenakan kotoran ini dapat menghambat proses perpindahan panas. Dengan melakukan cara ini, jelaga akan terbuang melalui cerobong berasama dengan gas hasil pembakaran.

28 10 4. Dinding Furnace dan Insulation Umumnya dinding pada furnace dibuat dari berbagai macam lapisan, pada lapisan luar terbuat dari pelat baja dan lapisan dalam dilapisi dengan insulation yang tahan panas dan tahan terhadap api. Fungsi dari insulation adalah untuk meminimalisir adanya kehilangan panas melalui dinding furnace. 5. Tubes Tubes merupakan bagian yang paling penting dalam struktur furnace karena komponen ini berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluida yang akan dipanaskan. Tube disusun sedemikian rupa dan dihubungkan satu sama lain dengan sambungan U. Fluida yang akan dipanaskan dialirkan didalam tube selanjutnya menuju area panas konveksi dan turun ke area radiasi dan keluar sebagai fluida yang panas. 6. Burner Sesuai dengan namanya, burner berfungsi untuk melaksanakan pembakaran pada bahan bakar yang terdiri dari campuran gas dan udara. Gas dan udara harus bercampur dengan baik pada jumlah tertentu sehingga proses pembakaran dapat terjadi dengan baik. Apabila bahan bakar berbentuk cair (fuel oil) sebaiknya dipanaskan terlebih dahulu agar uapnya dapat mengalami kontak dengan udara sehingga lebih mudah dalam proses pembakaran. 2.2 Reliability (Keandalan) Reliability atau keandalan merupakan kemungkinan dari suatu komponen atau sistem untuk dapat beroperasi atau melaksanakan fungsinya. Fungsi tersebut telah ditetapkan pada kondisi pengoperasian tertentu dan dalam lingkungan tertentu untuk periode waktu yang telah ditentukan pula. Jadi, kehandalan adalah kemungkinan untuk tidak mengalami kegagalan atau dapat melaksanakan fungsinya selama periode waktu (t) atau lebih. Untuk menghitung nilai keandalan dapat digunakan rumus seperti dibawah ini (Ebeling, 1997):

29 11 R(t) = 1 F(t) = (2.1) Keterangan: F(t) adalah Cumulative Distribution Function (CDF) R(t) adalah Reliability Function f(t) adalah Probability Density Function (PDF). Keandalan komponen, subsistem atau sistem produksi merupakan salah satu aspek yang dapat mempengaruhi kesuksesan proses produksi. Evaluasi keandalan dapat membantu dalam memperkirakan peluang sebuah sistem atau komponen untuk dapat melaksanakan fungsinya dalam jangka waktu tertentu dan dalam kondisi tertentu pula. Sistem atau komponen masih dapat beroperasi walaupun tidak dapat memenuhi fungsinya secara maksimal (Dhillon, 2005). Dalam mengevaluasi keandalan terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu kegagalan dari komponen maupun sistem harus jelas dan dapat diobservasi, waktu kegagalan dapat diidentifikasi, dan pada saat kondisi normal, performance dapat diobservasi dengan jelas. Secara umum, ada 2 metode yang digunakan melakukan evaluasi keandalan (Priyatna, 2000). 1. Evaluasi Kuantitatif Evaluasi kuantitatif dapat dibedakan menjadi bagian besar yaitu evaluasi secara analisis (statistik) dan evaluasi dengan metode simulasi. 2. Evaluasi Kualitatif Evaluasi kualitatif merupakan evaluasi mode dan dampak kegagalan dengan metode FMEA (Failure Mode Effects and Analysis) dan FTA (Fault Tree Analysis).

30 Failure Rate (Laju Kegagalan) Failure rate atau laju kegagalan (λ) merupakan banyaknya kegagalan yang terjadi persatuan waktu. Laju kegagalan dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara banyaknya kegagalan yang terjadi selama selang waktu tertentu dengan total waktu operasi komponen, subsistem, atau sistem. Untuk menghitung besarnya nilai laju kegagalan dapat digunakan rumus seperti berikut (Ebeling, 1997): (2.2) (2.3) (2.4) Keterangan: f adalah banyaknya kegagalan selama jangka waktu operasi T adalah total waktu operasi. MTTF (Mean time to failure) adalah rata rata kegagalan yang terjadi. 2.4 Distribusi Kegagalan Pada reliability, distribusi statistik yang banyak digunakan adalah distribusi continue, karena distribusi ini sangat cocok untuk sistem yang beroperasi secara continue. Distribusi continue terdiri dari distribusi weibull, normal, lognormal, dan eksponensial, Distribusi kegagalan diperoleh dari data TTF (Time To Failure) dan TTR (Time To Repair). Parameter yang diperoleh dari distribusi kegagalan digunakan untuk menganalisa reliability, availability dan maintainability dari objek yang diteliti. Berikut jenis-jenis distribusi kegagalan (Ebeling, 1997):

31 Distribusi Weibull Pada distribusi weibull terdapat tiga parameter yaitu (η, β, dan γ). Nilai η, β, dan γ dapat diketahui dari software Reliasoft Weibull ++ Version 6. Parameter didalam distribusi Weibull dapat mewakili banyak PDF (lognormal, normal, eksponensial) serta dapat digunakan untuk variasi data yang luas. Fungsi Probability Density Function (PDF) distribusi Weibull ditunjukkan pada persamaan berikut (Ebeling, 1997). (2.5) Keterangan: t = waktu (variabel) β = parameter bentuk (shape parameter), jika nilai β>0, maka mendeskripsikan bentuk dari PDF (Probability Density Function) η = parameter skala (scale parameter), jika nilai η>0, disebut sebagai characteristic life γ = parameter lokasi (location parameter), menunjukkan awal periode dari penggunaan item. Apabila pendekatan data distribusi kegagalan pada suatu sistem menggunakan distribusi weibull, maka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut: 1. Fungsi Reliability R(t) 2. Laju Kegagalan λ(t) (2.6) (2.7) Jika nilai β = 1 dan γ = 0 maka weibull akan ekuivalen dengan fungsi distribusi eksponensial. Jika nilai β < 1 maka akan diperoleh penurunan fungsi laju kegagalan, namun, jika nilai β > 1 maka akan diperoleh peningkatan fungsi laju kegagalan.

32 14 3. Waktu Rata-rata Kegagalan (MTTF) (2.8) Distribusi Eksponensial Distribusi eksponensial memiliki satu parameter yaitu lamda (λ), sehingga distribusi ini termasuk dalam kategori Constant Failure Rate (CFR). Probability density function dari distribusi eksponensial dapat ditulis seperti persamaan berikut (Ebeling, 1997). (2.9) Apabila distribusi kegagalan suatu sistem menggunakan distribusi eksponensial, maka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut: 1. Fungsi Reliability R(t) (2.10) 2. Laju kegagalan λ(t) (2.11) 3. Waktu rata rata kegagalan (2.12) Distribusi Normal Distribusi normal atau yang sering disebut dengan distribusi gaussian merupakan jenis distribusi yang sering digunakan dalam menjelaskan sebaran data. Parameter pada distribusi normal adalah mean dan standar deviasi. Untuk menentukan nilai Probability density function dari distribusi normal dapat ditulis seperti persamaan berikut (Ebeling, 1997). (2.13)

33 15 Keterangan: t = waktu (variabel) µ = rata-rata data (mean) σ = simpangan baku (variance) Apabila distribusi kegagalan pada suatu sistem menggunakan distribusi normal, maka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut. 1. Fungsi Reliability R(t) (2.14) 2. Laju kegagalan λ(t) (2.15) 3. Waktu rata-rata kegagalan distribusi normal adalah: (2.16) Ditribusi Lognormal Distribusi ini memiliki dua parameter yang sama seperti distribusi normal, yaitu parameter lokasi ( ) dan parameter skala (. Berikut merupakan fungsi untuk mencari nilai Probability density function untuk distribusi lognormal (Ebeling, 1997). (2.17) Keterangan: t = waktu (variabel) µ = rata-rata data σ = simpangan baku Apabila distribusi kegagalan suatu sistem menggunakan distribusi lognormal, maka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut. 1. Fungsi Reliability R(t) (2.18)

34 16 2. Laju kegagalan λ(t) (2.19) 3. Waktu rata-rata kegagalan distribusi lognormal adalah: (2.20) 2.5 Availability (Ketersediaan) Availability atau ketersediaan merupakan probabilitas bahwa sebuah komponen akan tersedia ketika dibutuhkan, dengan erbagai aspek keandalannya, kemampurawatan, serta dukungan perawatan. Availability juga dapat didefinisikan sebagai ketersediaan suatu item dalam jangka waktu tertentu. Oleh karena itu, availability merupakan fungsi dari laju kegagalan. Availability dari sebuah sistem dapat dihitung menggunakan persamaan berikut (Ebeling, 1997). (2.21) Availability yang berubah terhadap waktu dapat dihitung menggunakan persamaan berikut. Keterangan: t = waktu (variabel) µ = rata-rata data λ = laju kegagalan (failure rate) (2.22) 2.6 Maintainability (Kemampurawatan) Maintainability atau kemampurawatan adalah kemampuan suatu komponen dalam kondisi pemakaian tertentu untuk dirawat aatau diperbaiki agar kembali seperti keadaan semula dan dalam periode tertentu sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan (Priyatna, 2000). Maintainability memiliki rumus matematis yang berbeda-beda, tergantung pada distribusi data yang diperoleh.

35 17 Berikut adalah persamaan yang digunakan untuk menentukan maintainability (M(t)) berdasarkan jenis distribusinya (Ebeling, 1997). 1. Distribusi Weibull Keterangan: t = waktu (variabel) β = parameter bentuk (shape parameter) η = parameter skala (scale parameter) γ = parameter lokasi (location parameter) (2.23) 2. Distribusi Eksponensial (2.24) Keterangan: t = waktu (variabel) MTTR = waktu rata-rata perbaikan (Mean Time To Repair) 3. Distribusi Normal (2.25) Keterangan: t = waktu (variabel) µ = rata-rata σ = simpangan baku 4. Distribusi Lognormal Keterangan: t = waktu (variabel) µ = rata-rata σ = simpangan baku (2.26)

36 Preventive Maintenance Preventive maintenance adalah tindakan perawatan terjadwal untuk memperpanjang life time serta mencegah terjadinya kerusakan pada komponen. Pembersihan, pelumasan, penggantian komponen, kalibrasi, dan perbaikan merupakan tindakan-tindakan yang ada dalam scheduled preventive maintenance. Preventive maintenance disebut juga interval based maintenance, dimana dalam pelaksanaannya tanpa memperhatikan kondisi dari komponen yang sedang dirawat. Jika komponen mempunyai laju kegagalan yang dimiliki oleh distribusi eksponensial, mengindikasi tidak diperlukan preventive maintenance, karena laju kegagalan konstan berarti komponen akan dalam kondisi baik, tidak peduli berapa lama waktu pengoperasiannya. Pada umumnya preventive maintenance sangat cocok diterapkan pada komponen yang mempunyai laju kegagalan yang naik (wear out period). Adapun alasan utama dilakukannya kegiatan preventive maintenance adalah untuk menghindari terjadinya kerusakan, mendeteksi awal terjadinya kerusakan, dan menemukan kerusakan yang tersembunyi (Priyatna, 2000). Preventive maintenance akan meningkatkan keandalan, dimana secara matematis dapat ditentukan dengan persamaan berikut (Ebeling, 1997). (2.27) untuk nt t < (n+1) t, dan n = 0, 1, 2,... Keterangan: R m (t) = Fungsi keandalan setelah dilakukan preventive maintenance. R(T) n = Probabilitas ketahanan sampai dengan preventive maintenance ke-n. R(t-nT) = Probabilitas ketahanan selama jangka waktu t-nt yang telah ditentukan sebelumnya pada kondisi awal.

37 19 Grafik keandalan untuk komponen/ peralatan dengan preventive maintenance ditunjukkan pada gambar 2.2 berikut. Gambar 2.2 Grafik keandalan dengan preventive maintenance (Priyatna, 2000) Jika komponen memiliki laju kegagalan konstan maka waktu kegagalan komponen memiliki distribusi eksponensial dan pada komponen ini preventive maintenance menjadi tidak relevan. Jika instrumen tersebut memiliki laju kegagalan yang menurun (burn in period) mengindikasikan bahwa komponen masih dalam keadaan baru, sehingga kemungkinan tidak diperlukan tindakan perawatan secara preventive maintenance. Perawatan terjadwal (preventive maintenance) akan efektif apabila diterapkan pada instrumen yang memiliki laju kegagalan yang meningkat. Beberapa keuntungan dari preventive maintenance antara lain: 1. Preventive maintenance bersifat antisipatif, sehingga bagian produksi ataupun maintenance perkiraan dan penjadwalan operasi yang lebih baik.

38 20 2. Preventive maintenance dapat meminimumkan waktu berhentinya mesin (down time). 3. Preventive maintenance dapat menurunkan tingkat kegiatan pekerjaan yang bersifat darurat. 4. Preventive maintenance dapat meningkatkan mutu pengendalian terhadap suku cadang. Beberapa kerugian dari preventive maintenance antara lain: 1. Dapat terjadi pemborosan suku cadang bila penggantian sukusuku cadang dilakukan sebelum rusak. 2. Penambahan biaya untuk karyawan. 2.8 Pemodelan Sistem Pada saat mencari nilai kehandalan secara keseluruhan didalam suatu sistem maka perlu mengetahaui jenis konfigurasi sistem tersebut. Setiap sistem mempunyai komponen yang membentuk konfigurasi dalam menjalankan fungsinya. Berikut ini adalah jenis-jenis konfigurasi sistem. 1. Konfigurasi Seri Pada sistem dengan susunan komponen seri, komponen secara keseluruhan harus berfungsi agar sistem dapat berjalan. Hubungan seri dari suatu sistem dapat digambarkan dalam suatu diagram blok seperti Gambar 2.2 berikut ini. Gambar 2.3 Konfigurasi Seri (Ebeling, 1997) Keterangan: E 1 = kejadian komponen 1 tidak gagal E 2 = kejadian komponen 2 tidak gagal Jika P(E 1 ) = R 1 dan P (E 2 ) = R 2 Dimana, R 1 adalah reliability komponen 1 R 2 adalah reliability komponen 2

39 21 Sehingga persamaan pada perhitungan konfigurasi seri ditunjukkan dengan persamaan berikut (Ebeling, 1997). (2.28) 2. Konfigurasi Paralel Dua atau lebih komponen dalam susunan paralel atau redundant, jika semua komponen gagal maka sistem tidak akan berjalan. Namun, apabila salah satu komponen terjadi kegagalan dan komponen yang lain masih menjalankan fungsinya dengan baik, maka sistem masih dapt berjalan. Hubungan paralel dari suatu sistem dapat digambarkan dalam suatu diagram blok yang ditunjukkan pada gambar 2.3 berikut. Gambar 2.4 Konfigurasi paralel (Ebeling, 1997) Reliability untuk sistem paralel dan komponen bebas didapatkan dengan mengurangkan 1 dengan probabilitas semua n komponen. Jika terdapat 2 komponen menggunakan persamaan berikut. (2.29) Secara umum reliability sistem paralel ditunjukkan pada persamaan berikut (Ebeling, 1997). (2.30)

40 Safety Instrumented System (SIS) SIS merupakan suatu sistem yang dirancang untuk memonitor kondisi berbahaya dalam suatu plant dan akan melakukan aksi apabila terjadi kondisi yang dianggap berbahaya. SIS dapat diartikan sebagai kondisi dimana jika tidak dilakukan aksi maka akan menimbulkan bahaya. Sistem ini menghasilkan output yang akan mencegah bahaya atau mengurangi risiko yang dapat diakibatkan. Secara umum, SIS terdiri beberapa komponen yaitu sensor, logic solver, dan final control element yang masingmasing fungsinya sebagai berikut: 1. Sensor Sensor berfungsi sebagai alat untuk mengukur besaran fisis atau parameter proses seperti tekanan, level, suhu, dan laju aliran. Contoh komponen dari sensor adalah pressure transmitter, level transmitter, flow transmitter, dan temperature transmitter. 2. Logic solver Logic solver berfungsi untuk mengolah sinyal output dari sensor untuk diproses sesuai dengan kebutuhan logic proses yang diinginkan, misalnya mencegah atau mengatasi bahaya yang dapat muncul, kemudian mengirimkan sinyal kepada final element untuk melakukan action. Contoh komponen yang berupa software dari logic solver adalah PLC, DCS, sedangkan komponen yang berupa hardware contohnya adalah relay. 3. Final control element Final control element berfungsi untuk mengeksekusi perintah dari logic solver untuk mencapai keadaan aman dari bahaya yang dapat ditimbulkan. Contoh komponen dari final control element adalah valve Safety Integrated Level (SIL) SIL merupakan tingkatan keamanan dari suatu komponen instrument yang mengkonfigurasikan dengan Safety Instrumented System (SIS) seperti sensor, logic solver, dan final element. SIL juga dapat didefinisikan sebagai tingkat relatif pengurangan

41 23 risiko, atau untuk menentukan tingkat target pengurangan risiko. Dalam istilah sederhana, SIL adalah pengukuran kinerja yang diperlukan untuk keselamatan fungsi instrumentasi (SIF). Safety Instrumented Function adalah safety function dengan safety integrity level yang spesifik, yang diperlukan untuk mencapai keamamanan yang fungsional. Sebuah SIF dapat terdiri dari safeguard yang bertujuan mengamankan unit proses, mesin dari kerusakan yang lebih fatal dan keselamatan operator. Setiap SIF mempunyai arsitektur yang berbeda, terdapat enam macam arsitektur SIF yaitu (ISA, 2002): 1. 1oo1 artinya one out of one, terdapat 1 keluaran dari 1 SIF. Gambar 2.5 1oo1 Final Element (ISA, 2002) 2. 1oo2 artinya one out of two, terdapat 1 keluaran dari 2 SIF. Gambar 2.6 1oo2 Final Element (ISA, 2002)

42 oo3 artinya one out of three, terdapat 1 keluaran dari 3 SIF. Gambar 2.7 1oo3 Final Element (ISA, 2002) 4. 2oo2 artinya two out of two, terdapat 2 keluaran dari 2 SIF. Gambar 2.8 2oo2 Final Element (ISA, 2002) 5. 2oo3 artinya two out of three, terdapat 2 keluaran dari 3 SIF. 6. 2oo4 artinya two out of four, terdapat 2 keluaran dari 4 SIF.

43 25 Ketika terjadi suatu bahaya seperti overtemperature, overspeed, overvibration, loss of flame maka diijinkan agar proses di amankan dengan cara men-trip-kan keseluruhan proses. Untuk mengetahui nilai SIL yang digunakan dalam suatu komponen maka terlebih dahulu mengetahui nilai laju kegagalan kemudian menentukan Probability Failure on Demand (PFD). PFD menunjukkan probabilitas suatu perangkat gagal menjalankan fungsinya. Berikut ini adalah persamaan yang digunakan untuk mencari PFD (ISA, 2002): 1. 1oo1 PFD avg = (2.31) 2. 1oo2 3. 1oo3 PFD avg = (2.32) PFD avg = (2.33) 4. 2oo2 PFD avg = (2.34) 5. 2oo3 PFD avg = (2.35) 6. 2oo4 PFD avg = (2.36) Keterangan: = laju kegagalan suatu komponen Ti = test interval yang digunakan Berdasarkan persamaan diatas, dapat diketahui bahwa nilai PFD dipengaruhi oleh laju kegagalan peralatan. Tingkat SIL dari suatu SIS ditentukan oleh nilai PFD dari tiap-tiap SIF penyusun SIS, yaitu sensor, logic solver dan final element, serta arsitektur atau konfigurasi elemen dalam membangun SIS. Nilai PFD avg (semua elemen SIF) yang akan digunakan untuk evaluasi SIL, dirumuskan dalam persamaan berikut (Patrick, 2007).

44 26 PFD Avg = PFD sensor + PFD logic solver + PFD final element (2.36) Setelah mengetahui nilai PFD dari masing-masing komponen, kemudian dapat mencari tingkatan nilai SIL dengan melihat range nilai PFD dan Risk Reduction Factor (RRF). RRF merupakan tingkat penurunan risiko suatu komponen. Besarnya RRF dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut. RRF = (2.37) Sesuai dengan persamaan 2.37, besarnya RRF berbanding terbalik dengan nilai PFD. Maka, semakin besar nilai PFD akan semakin kecil tingkat penurunan risiko pada suatu komponen, begitu pula sebaliknya. Nilai SIL bukanlah hasil perhitungan matematis, melainkan hanya berupa nilai konversi dari nilai PFD dan RRF yang telah diperoleh sesuai dengan standar IEC seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut. Tabel 2.1 Tingkatan Nilai Safety Integrity Level (SIL) Safety Integrity Level (SIL) Probability of Failure on Demand (PFD) Risk Reduction Factor (RRF) 4 < 0,0001 > ,001-0, ,01-0, ,1-0, Dalam standar keselamatan IEC 61508/ atau ISA- TR , SIL dikelompokkan menjadi 4 tingkatan dengan definisi SIL 4 merupakan nilai SIL yang paling tinggi dan dapat diandalkan. SIL 4 memiliki tingkat keamanan yang tinggi sehingga resiko timbulnya laju kegagalan juga semakin kecil. Sedangkan SIL 1 merupakan nilai SIL paling rendah, sehingga memiliki tingkat keamanan yang rendah karena memiliki laju kegagalan yang tinggi.

45 Manajemen Risiko Manajemen risiko adalah suatu proses untuk mengetahui, menganalisis serta mengendalikan risiko dalam setiap kegiatan atau aktivitas perusahaan, yang diaplikasikan untuk menuju efektivitas manajemen yang lebih tinggi dalam menangani kerugian yang dapat mempengaruhi perusahaan. Manajemen risiko sendiri merupakan bagian dari tahapan manajemen proses. Manajemen Risiko adalah kegiatan mengendalikan risiko dengan manajemen yang lebih baik untuk menangani kerugian perusahaan dan meningkatkan kesempatan ataupun peluang. Pada dasarnya, manajemen risiko bersifat pencegahan terhadap terjadinya keugian maupun accident. Melalui manajemen risiko, perusahaan dapat mengambil keputusan yang efisien ketika terjadi kegagalan komponen. 1. Initiating Risk Management Process Beberapa cara untuk merencanakan proses manajemen risiko antara lain: 1. Membuat SOP mengenai kemungkinan masalah yang timbul beserta penangannnya 2. Mengumpulkan informasi mengenai penyebab suatu bahaya 3. Mengambil keputusan secara tepat dalam waktu yang cepat. 2. Risk Assesment Risk assesment disebut juga proses identifikasi kerusakan. Sebelum terjadi kerusakan, terlebih dahulu harus mengenali dan mendeskripsikan masalah yang kemungkinan akan terjadi. 3. Kriteria Risiko Kriteria risiko dibedakan menjadi dua, yaitu kriteria konsekuensi dan probability/ likelihood. Kriteria konsekuensi memberikan informasi mengenai kerugian yang dialami perusahaan dari segi waktu, biaya perbaikan, serta health and safety personal. Kriteria probability/ likelihood memberikan informasi mengenai seberapa sering suatu komponen

46 28 mengalami kegagalan selama beroperasi. Secara matematis, nilai probability/ likelihood dapat dituliskan: Likelihood = (2.38) 4. Risk Analysis Risk analysis memberikan informasi mengenai biaya yang ditanggung perusahaan ketika terdapat komponen sistem yang mengalami kerusakan. Persamaan yang digunakan untuk menentukan nilai risiko tenaga kerja (RTK) sebagai berikut. RTK = Likelihood x MTTR x Total Upah per jam (2.39)

47 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Metodologi penelitian yang dilakukan dalam mengerjakan tugas akhir ini adalah sebagai berikut Studi Literatur Studi literatur dilakukan dengan mengumpulkan teori-teori yang dapat menunjang terselesaikannya penulisan tugas akhir. Penulis melakukan studi kepustakaan dengan membaca bukubuku yang berhubungan dengan keandalan dan keselamatan sistem. Selain buku-buku yang berkaitan dengan keandalan dan keselamatan sistem, penulis juga melakukan browsing di internet agar bahan yang diperoleh lebih bervariasi, seperti jurnal internasional, tugas akhir tahun sebelumnya, dan berbagai referensi lainnya. Penulis juga melakukan studi lapangan untuk mengetahui kondisi nyata di perusahaan Pengumpulan Data Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data terkait topik Tugas Akhir yang diambil. Data tersebut berupa data kerusakan (maintenance) perusahaan pada tahun 2009 sampai 2015, P&ID (Piping and Instrumentation Diagram), PFD (Process Flow Diagram), serta data manual Proses. Data yang digunakan pada tugas akhir ini tidak hanya data tertulis, namun juga data dari hasil wawancara dengan pihak teknisi instrumen di lapangan Pengolahan Data TTF dan TTR Data TTR (Time To Repair) diperoleh dari daily report PT. Pertamina RU IV Cilacap. Berdasarkan data tersebut, dilakukan perhitungan atau pengolahan data sehingga diperoleh nilai TTF (Time To Failure). Penentuan distribusi waktu antar kegagalan bertujuan untuk mendapatkan harga kemungkinan terjadinya kerusakan pada waktu tertentu. Selanjutnya dilakukan pengujian distribusi yang sesuai menggunakan Software Reliasoft Weibull 6++, sehingga diperoleh parameter untuk masing-masing distribusi. Keunggulan software ini adalah dapat menentukan 29

48 30 berbagai macam jenis distribusi data baik data distribusi weibull 1-3, distribusi eksponensial, distribusi normal, hingga distribusi lognormal. Sebelum melanjutkan ke tahap selanjutnya, berikut ditunjukkan flowchart metodologi penelitian Tugas Akhir pada Gambar 3.1 di bawah ini. Gambar 3.1 Flowchart metodologi penelitian

49 31 Berikut adalah langkah-langkah dalam penentuan distribusi waktu antar kegagalan. 1. Data yang akan diuji distribusinya dimasukkan dalam form yang telah disediakan di Software Reliasoft Weibull ++ Version 6. Gambar 3.2 Langkah 1 Penentuan distribusi dengan Weibull 2. Setelah data yang akan dicari distribusinya dimasukkan dalam form, dipilih distribution wizard untuk memulai pengujian distribusi. Gambar 3.3 Langkah 2a Penentuan distribusi dengan Weibull

50 32 Setelah memilih option distribution wizard, maka akan diperoleh parameter uji average goodness of fit (AVGOF), parameter uji average of plot fit (AVPLOT), dan parameteer uji likelihood function (LKV) pada masing-masing distribusi, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4 dibawah ini. Gambar 3.4 Langkah 2b Penentuan distribusi dengan Weibull Semakin besar nilai pada kolom AVGOF maka mengindikasikan ketidaksesuaian hasil pengujian distribusi. Sedangkan AVPLOT menunjukkan ukuran yang digunakan untuk memplot nilai hasil pengujian distribusi. Begitu pula pada LKV, nilai yang paling kecil merupakan nilai yang sesuai atau direkomendasikan untuk hasil pengujian distribusi.

51 33 3. Pada tampilan distribution wizard, dipilih begin auto run untuk mendapatkan ranking hasil pengujian distribusi yang sesuai. Gambar 3.5 Langkah 3 Penentuan distribusi dengan Weibull Pada masing-masing distribusi akan menunjukkan rangking, seperti ditunjukkan gambar 3.5. Rangking dengan urutan terkecil menunjukkan hasil distribusi yang paling sesuai atau direkomendasikan. 4. Setelah wizard step selesai, dipilih implement suggestion untuk memperoleh parameter yang sesuai dengan distribusi yang telah direkomendasikan.

52 34 Gambar 3.6 Langkah 4 Penentuan distribusi dengan Weibull 5. Parameter distribusi akan ditampilkan sesuai dengan distribusi yang telah direkomendasikan. Gambar 3.7 Langkah 5 Penentuan distribusi dengan Weibull Implement suggestion ini menunjukkan distribusi serta parameter dari pengujian distribusi sebelumnya. Apabila ranking terbaik adalah distribusi Weibull maka akan diperoleh nilai Beta dan Eta yang akan digunakan untuk perhitungan selanjutnya.

53 Perhitungan Nilai Reliability, Availability, dan Maintainability Setiap Komponen Pada tahap ini dilakukan perhitungan nilai reliability, availability, dan maintainability masing-masing komponen. Berdasarkan pengujian distribusi menggunakan bantuan software Reliasoft Weibull 6++ dapat dihitung nilai reliability, availability, dan maintainability menggunakan persamaan yang sudah ada, sesuai dengan hasil distribusi yang direkomendasikan. Parameter yang digunakan juga diperoleh dari hasil pengujian distribusi menggunakan Software Reliasoft Weibull ++ Version 6. Hasil dari reliability dapat diplot dalam suatu grafik hubungan antara nilai reliability dengan waktu operasional. Begitu pula pada nilai availability dan maintainability dapat dihitung menggunakan persamaan yang sudah ada sesuai dengan masing-masing distribusi yang direkomendasikan. Apabila nilai keandalan komponen telah mencapai 0,65, dilanjutkan dengan konsekuensi risiko tertinggi. Jika nilai keandalan komponen belum mencapai 0,65, maka perlu dilakukan preventive maintenance setiap komponen Konsekuensi Risiko Tertinggi Penentuan konsekuensi risiko dibagi menjadi dua yaitu berdasarkan waktu dan berdasarkan biaya perbaikan. Kerugian berdasarkan waktu, dapat dicari menggunakan persamaan MTTR. Sedangkan untuk kerugian berdasarkan biaya dapat dihitung berdasarkan informasi yang diperoleh dari perusahaan Perhitungan PFD Setiap Komponen Setelah diperoleh nilai laju kegagalan (lamda) setiap komponen, nilai PFD (Probability Failure on Demand) dihitung untuk mendapatkan tingkatan SIL pada masing-masing komponen. Setelah mengetahui nilai PFD dari masing-masing komponen, kemudian dapat mencari tingkatan nilai SIL dengan melihat range nilai PFD sesuai standar IEC Jika nilai SIL sudah memenuhi maka dilakukan rekomendasi perhitungan biaya, apabila nilai SIL belum memenuhi maka perlu dilakukan

54 36 peningkatan SIL. Peningkatan SIL dapat dilakukan dengan cara mengevaluasi Safety Instrumented System (SIS) dari plant yang telah dibangun Perhitungan Biaya dan Risiko Tenaga Kerja Per Tahun Pada tahap ini, setelah probability dan konsekuensi risiko diperoleh, maka dapat dilakukan perhitungan nilai risiko tenaga kerja (RTK) sesuai dengan persamaan RTK Analisis Data dan Pembahasan Tahap ini merupakan tahap akhir yang dilakukan untuk memberikan rekomendasi dari hasil yang telah dikerjakan dalam tugas akhir. Bagian akhir dari seluruh analisis adalah memberikan kesimpulan yang dapat menjawab tujuan dan menyelesaikan permasalahan yang diangkat dalam topik tugas akhir ini.

55 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Pada bab ini dibahas teknik keandalan dan teknik keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102. Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 merupakan furnace yang berada di unit 018 Thermal Disitillate HDT, Fuel Oil Complex (FOC) II, PT. Pertamina Refinery Unit IV Cilacap. Furnace merupakan peralatan proses yang digunakan untuk menaikkan temperatur fluida dengan menggunakan panas hasil pembakaran dari bahan bakar cairan maupun bahan bakar gas yang terbakar di dalam burner. Proses pembakaran di dalam furnace dilakukan dengan prinsip fire triangle (segitiga api) yang menggunakan bahan bakar, pemantik dan udara. Udara disuplai dari ID fans, kemudian keluar bersamaan dengan gas hasil pembakaran pada cerobong asap. Pada furnace terdapat susunan tube yang berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluida yang dipanaskan. Api yang menyala akan memanaskan sisi luar tube, panas tersebut diserap dan ditransfer ke fluida yang mengalir di dalamnya. Pada unit 018 Thermal Disitillate HDT FOC II, furnace termasuk peralatan penting dalam suatu proses yang berfungsi untuk memanaskan bottom product dari column low pressure stripper 018C102 hingga temperatur mencapai 317 o C. Media yang dipanasi atau biasa disebut dengan feed dalam furnace ini adalah crude oil jenis Heavy Gas Oil (HGO) dari unit 019 Visbreaker dan Light Gas Oil (LGO) yang berasal dari unit 011 Crude Distillation, dimana crude oil (LGO/ HGO) dipanaskan terlebih dahulu oleh furnace 018F101. Bottom product dari column low pressure stripper 018C102 dipompa menggunakan low pressure stripper bottom pump 018P103 menuju low pressure stripper reboiler 018F102 untuk dipanaskan. Setelah dipanaskan, dikembalikan ke column 018C102 untuk mempertajam pemisahan fraksi. 37

56 Data Maintenance Data yang dikumpulkan berupa data antar waktu kerusakan atau (maintenance) perusahaan pada tahun 2009 sampai 2015, PFD (Process Flow Diagram), P&ID (Piping and Instrumentation Diagram), serta data manual Proses. Gambar P&ID low pressure stripper reboiler 018F102 ditunjukkan pada lampiran A. Analisis keandalan dan keselamatan dilakukan pada komponen sistem instrumentasi. Adapun komponen penyusun sistem instrumentasi pada low pressure stripper reboiler 018F102 ditunjukkan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Komponen pada low pressure stripper reboiler 018F102 Komponen Sistem Pengendalian HTD Fuel Oil MP Steam Transmitter FT 040 PT 023 PT 022 Controller FIC 040 PIC 023 PDIC 022 Aktuator FV 040A PV 023 PV Pengolahan Data TTR dan TTF Pengolahan data TTR (Time to Repair) dan TTF (Time to Failure) dilakukan menggunakan Software Reliasoft Weibull ++ Version 6 dari data kerusakan (maintenance) dan perbaikan komponen yang ada pada low pressure stripper reboiler 018F102. Pengolahan data ini digunakan untuk mencari distribusi dan parameter yang sesuai untuk data TTR dan TTF. Tabel 4.2 merupakan contoh data maintenance, Tabel 4.3 merupakan hasil pengolahan data TTR dan TTF pada komponen FT 040, adapun komponen lainnya ditunjukkan pada lampiran B. Tabel 4.2 Data Maintenance pada FT 040 No. Actual Actual TTR TTF TTF Start Completion (Hours) (Day) (Hours) 1. 27/09/ /10/ /01/ /01/

57 39 Tabel 4.2 Data Maintenance pada FT 040 (Lanjutan) No. Actual Actual TTR TTF TTF Start Completion (Hours) (Day) (Hours) 3. 29/10/ /10/ /04/ /04/ /01/ /01/ Jumlah Rata-Rata 9,8 314,8 7555,2 Dari pengolahan data diperoleh hasil pengujian distribusi yang paling sesuai seperti ditunjukkan pada Tabel 4.3 berikut. Tabel 4.3 Hasil Pengolahan Data TTR dan TTF pada FT 040 Pengolahan Data TTR Pengolahan Data TTF Distribution Ranking Distribution Ranking Exponential 1 4 Exponential 1 4 Exponential 2 1 Exponential 2 5 Normal 2 Normal 3 Lognormal 2 Lognormal 2 Weibull 2 3 Weibull 2 1 Weibull 3 1 Weibull 3 5 Berdasarkan hasil pengolahan data TTR pada komponen FT 040, terdapat 2 distribusi yang sesuai, yaitu distribusi Exponential 2 dan Weibull 3. Namun demikian, setelah dilakukan implementation suggestion dari software Reliasoft Weibull ++ Version 6, distribusi yang paling sesuai adalah Exponential 2 dengan nilai = 0,2615 dan nilai = 6,4255. Sedangkan untuk hasil pengolahan data TTF, distribusi yang paling sesuai adalah Weibull 2 dengan nilai = 3,8112 dan = 1,04E+04. Dari distribusi dan parameter tersebut selanjutnya digunakan untuk mencari fungsi keandalan sebagai fungsi waktu (R(t)), availability (A(t)), dan maintainability (M(t)).

58 Perhitungan Nilai Reliability, Availability, dan Maintainability Nilai reliability dan availability dapat dihitung berdasarkan data TTF yang telah diketahui distribusinya menggunakan Software Reliasoft Weibull ++ Version 6. Sedangkan nilai maintainability dapat dihitung berdasarkan data TTR yang telah diketahui distribusinya. Setelah distribusinya diketahui, maka dapat dihitung nilai reliability, availability, dan maintainability menggunakan persamaan pada masing-masing distribusi. Hasil perhitungan pada reliability, availability, dan maintainability pada loop pengendalian diplot dalam sebuah grafik terhadap fungsi waktu Reliability, Availability dan Maintainability pada komponen FT Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen FT 040 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.6). Nilai keandalan FT 040 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam. Hasil perhitungan nilai keandalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan oleh Gambar 4.1 berikut. Gambar 4.1 Grafik Reliability FT 040

59 41 Berdasar Gambar 4.1, nilai keandalan pada komponen FT 040, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu 8600 jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FT 040 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum 8600 jam. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen FT 040 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung melalui persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan untuk masingmasing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.2 berikut. Gambar 4.2 Availability Transmitter FT 040 Dari Gambar 4.2, menunjukkan bahwa ketersediaan komponen FT 040 menurun menjadi 0,9999 pada waktu operasional 500 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen FT 040 mengikuti distribusi Exponential 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.24). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.3 berikut.

60 42 Gambar 4.3 Grafik Maintainability FT 040 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen FT 040, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 200 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen FT 040 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dihitung menggunakan persamaan (2.7). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.4 berikut. Gambar 4.4 Grafik Failure Rate FT 040

61 43 Dari Gambar 4.4, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen FT 040 adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FT 040 memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen FT 040 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen FT 040 dilakukan preventive maintenance pada interval waktu 8600 jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.5 berikut. Gambar 4.5 Grafik Preventive Maintenance FT 040 Berdasar Gambar 4.5, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FT 040 perlu preventive maintenance sebanyak satu kali dalam kurun waktu satu tahun.

62 Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen FIC Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen FIC 040 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.6). Nilai keandalan FT 040 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam. Hasil perhitungan nilai keandalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.6 berikut. Gambar 4.6 Grafik Reliability FIC 040 Berdasar Gambar 4.6, nilai keandalan pada komponen FIC 040, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FIC 040 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum jam atau sebelum 2 tahun. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen FIC 040 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.7 berikut.

63 45 Gambar 4.7 Grafik Availability FIC 040 Dari Gambar 4.7, menunjukkan bahwa ketersediaan komponen FIC 040 menurun menjadi 0,9998 pada waktu operasional 900 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen FIC 040 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.25). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.8 berikut. Gambar 4.8 Grafik Maintainability FIC 040

64 46 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen FT 040, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 100 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen FIC 040 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.7). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.9 berikut. Gambar 4.9 Grafik Failure Rate FIC 040 Dari Gambar 4.9, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen FIC 040 adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FIC 040 memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen FIC 040 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen FIC 040 dilakukan preventive maintenance

65 47 pada interval waktu jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.10 berikut. Gambar 4.10 Grafik Preventive Maintenance FIC 040 Berdasar Gambar 4.10, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FIC 040 perlu preventive maintenance sebanyak 1 kali dalam kurun waktu kurang lebih 2 tahun Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen FV 040A 1. Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen FV 040A mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.14). Hasil perhitungan nilai keandalan diplot dalam bentuk grafik yang ditunjukkan pada Gambar 4.11 berikut.

66 48 Gambar 4.11 Grafik Reliability FV 040A Berdasar Gambar 4.11, nilai keandalan pada komponen FT 040, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu 4300 jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FV 040A dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum 4300 jam. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen FV 040A mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan diplot dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.12 berikut. Gambar 4.12 Grafik Availability FV 040A

67 49 Dari Gambar 4.12, menunjukkan bahwa ketersediaan komponen FV 040A menurun menjadi 0,9999 pada waktu operasional 100 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen FV 040A mengikuti distribusi Weibull 3 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.23). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.13 berikut. Gambar 4.13 Grafik Maintainability FV 040A Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen FV 040A, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 900 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen FV 040A mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.15). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan diplot dalam bentuk grafik seperti ditunjukkan pada Gambar 4.14 berikut.

68 50 Gambar 4.14 Grafik Failure Rate FV 040A Dari Gambar 4.4, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen FV 040A adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FV 040A memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen FV 040 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen FV 040A dilakukan preventive maintenance pada interval waktu 4300 jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.15 berikut.

69 51 Gambar 4.15 Grafik Preventive Maintenance FV 040A Berdasar Gambar 4.15, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen FV 040A perlu preventive maintenance sebanyak 4 kali dalam kurun waktu kurang lebih 2 tahun Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen PT Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen PT 023 mengikuti distribusi Eksponensial 1 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.10). Nilai keandalan PT 023 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam. Hasil perhitungan nilai keandalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.16 berikut.

70 52 Gambar 4.16 Grafik Reliability PT 023 Berdasar Gambar 4.16, nilai keandalan pada komponen PT 023, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu 5600 jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PT 023 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum 5600 jam. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen PT 023 mengikuti distribusi Eksponensial 1 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.17 berikut. Gambar 4.17 Availability Transmitter PT 023

71 53 Dari Gambar 4.17, menunjukkan bahwa ketersediaan komponen PT 023 menurun menjadi 0,9993 pada waktu operasional 100 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen PT 023 mengikuti distribusi Weibull 3 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.23). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.18 berikut. Gambar 4.18 Grafik Maintainability PT 023 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen PT 023, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 100 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen PT 023 mengikuti distribusi Eksponensial 1 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.11). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.19 berikut.

72 54 Gambar 4.19 Grafik Failure Rate PT 023 Dari Gambar 4.19, dapat diketahui bahwa nilai laju kegagalan pada komponen PT 023 adalah konstan, mengikuti nilai lamda (λ) distribusi Eksponensial 1 yaitu 8,96E-05. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PT 023 dalam fase useful life. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen PT 023 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen PT 023 dilakukan preventive maintenance pada interval waktu 5600 jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.20 berikut.

73 55 Gambar 4.20 Grafik Preventive Maintenance PT 023 Berdasar Gambar 4.20, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PT 023 perlu preventive maintenance sebanyak 3 kali dalam kurun waktu kurang lebih 2 tahun Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen PIC Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen PIC 023 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.6). Nilai keandalan PIC 023 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam. Hasil perhitungan nilai keandalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.21 berikut.

74 56 Gambar 4.21 Grafik Reliability PIC 023 Berdasar Gambar 4.21, nilai keandalan pada komponen FIC 023, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PIC 023 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum jam atau sebelum 2 tahun. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen PIC 023 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.22 berikut.

75 57 Gambar 4.22 Grafik Availability PIC 023 Dari Gambar 4.22, ditunjukkan bahwa ketersediaan komponen PIC 023 menurun menjadi 0,9999 setelah menjalani waktu operasional 1600 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen PIC 023 mengikuti distribusi Exponential 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.6). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.23 berikut. Gambar 4.23 Grafik Maintainability PIC 023

76 58 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen PIC 023, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 100 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen PIC 023 yang mengikuti distribusi Weibull 2 dihitung menggunakan persamaan (2.7). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.24 berikut. Gambar 4.24 Grafik Failure Rate PIC 023 Dari Gambar 4.24, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen FIC 023 adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PIC 023 memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen PIC 023 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen PIC 023 dilakukan preventive maintenance

77 59 pada interval waktu jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.25 berikut. Gambar 4.25 Grafik Preventive Maintenance PIC 023 Berdasar Gambar 4.25, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PIC 023 perlu preventive maintenance sebanyak 2 kali dalam kurun waktu kurang lebih 4 tahun Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen PV Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen PV 023 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.14). Nilai keandalan PV 023 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam seperti ditunjukkan pada Gambar 4.26 berikut.

78 60 Gambar 4.26 Grafik Reliability PV 023 Berdasar Gambar 4.26, nilai keandalan pada komponen PV 023, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu 3500 jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PV 023 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum 3500 jam. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen PV 023 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.27 berikut. Gambar 4.27 Grafik Availability PV 023

79 61 Dari Gambar 4.27, ditunjukkan bahwa ketersediaan komponen PV 023 menurun menjadi 0,9999 setelah menjalani waktu operasional 100 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen PV 023 mengikuti distribusi Weibull 3 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.23). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.28 berikut. Gambar 4.28 Grafik Maintainability PV 023 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen PV 023, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 100 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen PV 023 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.15). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.29 berikut.

80 62 Gambar 4.29 Grafik Failure Rate PV 023 Dari Gambar 4.29, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen PV 023 adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PV 023 memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen PV 023 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen PV 023 dilakukan preventive maintenance pada interval waktu 3500 jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.30 berikut.

81 63 Gambar 4.30 Grafik Preventive Maintenance PV 023 Berdasar Gambar 4.30, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PV 023 perlu preventive maintenance sebanyak 4 kali dalam kurun waktu kurang lebih 2 tahun Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen PT Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen PT 022 mengikuti distribusi Lognormal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.18). Nilai keandalan PT 022 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam. Hasil perhitungan nilai keandalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.31 berikut.

82 64 Gambar 4.31 Grafik Reliability PT 022 Berdasar Gambar 4.31, nilai keandalan pada komponen PT 022, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu 6000 jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PT 022 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum 6000 jam. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen PT 022 mengikuti distribusi Lognormal yang dapat dihitung melalui persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.32 berikut.

83 65 Gambar 4.32 Availability Transmitter PT 022 Dari Gambar 4.32, menunjukkan bahwa ketersediaan komponen PT 022 menurun menjadi 0,9999 pada waktu operasional 400 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen PT 022 mengikuti distribusi Weibull 3 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.23). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.33 berikut. Gambar 4.33 Grafik Maintainability PT 022

84 66 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen PT 022, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 200 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen PT 022 mengikuti distribusi Lognormal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.19). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.34 berikut. Gambar 4.34 Grafik Failure Rate PT 022 Dari Gambar 4.34, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen PT 022 adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PT 022 memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen PT 022 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen PT 022 dilakukan preventive maintenance

85 67 pada interval waktu 6000 jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.35 berikut. Gambar 4.35 Grafik Preventive Maintenance PT 022 Berdasar Gambar 4.35, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PT 022 perlu preventive maintenance sebanyak satu kali dalam kurun waktu satu tahun Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen PDIC Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen PDIC 022 yang mengikuti distribusi Normal dihitung menggunakan persamaan (2.14). Nilai keandalan PDIC 022 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam.

86 68 Hasil perhitungan nilai keandalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.36 berikut. Gambar 4.36 Grafik Reliability PDIC 022 Berdasar Gambar 4.36, nilai keandalan pada komponen PDIC 022, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PDIC 022 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum jam atau sebelum 14 bulan. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen PDIC 022 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.37 berikut.

87 69 Gambar 4.37 Grafik Availability PDIC 022 Dari Gambar 4.32, ditunjukkan bahwa ketersediaan komponen PDIC 022 menurun menjadi 0, setelah menjalani waktu operasional 1300 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen PDIC 022 mengikuti distribusi Weibull 3 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.23). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.38 berikut.

88 70 Gambar 4.38 Grafik Maintainability PDIC 022 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen PDIC 022, menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 100 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen PDIC 022 mengikuti distribusi Weibull 2 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.7). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.39 berikut.

89 71 Gambar 4.39 Grafik Failure Rate PDIC 022 Dari Gambar 4.37, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen PDIC 022 adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PDIC 022 memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen PDIC 022 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen PDIC 022 dilakukan preventive maintenance pada interval waktu jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.40 berikut.

90 72 Gambar 4.40 Grafik Preventive Maintenance PDIC 022 Berdasar Gambar 4.40, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PDIC 022 perlu preventive maintenance sebanyak 1 kali dalam kurun waktu kurang lebih 2 tahun Reliability, Availability, dan Maintainability pada Komponen PV Fungsi Reliability (Keandalan) Fungsi keandalan untuk komponen PV 022 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.14). Nilai keandalan PV 022 dihitung pada frekuensi 100 jam dalam jangka waktu 0 sampai jam. Hasil perhitungan nilai keandalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.41 berikut.

91 73 Gambar 4.41 Grafik Reliability PV 022 Berdasar Gambar 4.41, nilai keandalan pada komponen PV 022, akan menurun hingga mendekati 0,65 atau 65% setelah beroperasi dalam kurun waktu 3400 jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PV 022 dapat menjalankan fungsinya dengan baik sebelum 3400 jam. 2. Fungsi Availability (Ketersediaan) Fungsi ketersediaan untuk komponen PV 022 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.22). Hasil perhitungan nilai ketersediaan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.42 berikut.

92 74 Gambar 4.42 Grafik Availability PV 022 Dari Gambar 4.42, ditunjukkan bahwa ketersediaan komponen PV 022 menurun menjadi 0, setelah menjalani waktu operasional 1000 jam. 3. Fungsi Maintainability (Keterawatan) Fungsi keterawatan untuk komponen PV 022 mengikuti distribusi Weibull 3 yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.23). Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara maintainability terhadap waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.43 berikut.

93 75 Gambar 4.43 Grafik Maintainability PV 022 Berdasarkan perhitungan maintainability pada komponen PV 022 menunjukkan bahwa komponen tersebut mencapai nilai maintainability sebesar 100% ketika mencapai selang waktu 100 jam. 4. Fungsi Failure Rate (Laju Kegagalan) Fungsi laju kegagalan untuk komponen PV 022 mengikuti distribusi Normal yang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.15). Hasil perhitungan nilai laju kegagalan masing-masing nilai (t) ditunjukkan pada Gambar 4.44 berikut.

94 76 Gambar 4.44 Grafik Failure Rate PV 022 Dari Gambar 4.44, dapat diketahui bahwa laju kegagalan pada komponen PV 022 adalah increasing failure rate. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PV 022 memerlukan tindakan preventive maintenance. 5. Fungsi Reliability dengan Preventive Maintenance Fungsi reliability dengan preventive maintenance untuk komponen PV 022 dihitung menggunakan persamaan (2.27). Analisis dilakukan pada nilai keandalan mendekati 0,65 atau 65%. Komponen PV 022 dilakukan preventive maintenance pada interval waktu 3400 jam. Hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik antara keandalan terhadap waktu penjadwalan (preventive maintenance) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.45 berikut.

95 77 Gambar 4.45 Grafik Preventive Maintenance PV 022 Berdasar Gambar 4.45, garis biru menunjukkan grafik reliability tanpa adanya preventive maintenance. Sedangkan garis merah adalah grafik reliability dengan preventive maintenance. Setelah dilakukan preventive maintenance, nilai keandalan meningkat seperti ditunjukkan pada garis putusputus berwarna hijau. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PV 022 perlu preventive maintenance sebanyak dua kali dalam kurun waktu satu tahun. 4.4 Analisis Keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Setelah diperoleh nilai keandalan pada masing-masing komponen, maka dapat dihitung nilai keandalan sistem pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 menggunakan persamaan konfigurasi sistem seri seperti ditunjukkan pada persamaan (2.28). Dimana: R 1 = R (FT 040) R 2 = R (FIC 040) R 3 = R (FV 040A) R 4 = R (PT 023)

96 78 R 5 = R (PIC 023) R 6 = R (PV 023) R 7 = R (PT 022) R 8 = R (PDIC 022) R 9 = R (PV 022) Nilai keandalan pada operasional selama 500 jam R 1 = 0, R 2 = 0, R 3 = 0, R 4 = 0, R 5 = 1 R 6 = 0, R 7 = 0, R 8 = 0, R 9 = 0, Sehingga, R S = P (E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 E 6 E 7 E 8 E 9 ) = P(E 1 ) P(E 2 ) P(E 3 ) P(E 4 ) P(E 5 ) P(E 6 ) P(E 7 ) P(E 8 ) P(E 9 ) = (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (R 4 ) (R 5 ) (R 6 ) (R 7 ) (R 8 ) (R 9 ) = 0, x 0, x 0, x 0, x 1 x 0, x 0, x 0, x 0, = 0,58563 Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 dengan waktu operasional selama 500 jam adalah 0, Berdasarkan persamaan yang sama, dilakukan perhitungan keandalan pada waktu 1000 jam dan 2000 jam. Pada waktu operasional 1000 jam, diperoleh nilai keandalan sebesar 0,496308, sedangkan pada waktu operasional 2000 jam adalah 0, Berikut ditunjukkan grafik keandalan semua komponen penyusun sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 seperti pada Gambar 4.46.

97 79 Gambar 4.46 Grafik Reliability Sistem Pada Gambar 4.46 menunjukkan bahwa komponen PV 022 memiliki penurunan nilai keandalan yang relatif rendah terhadap waktu. Sedangkan komponen PIC 023 menunjukkan bahwa nilai keandalannya paling tinggi terhadap waktu. Berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan, instrumen penyusun Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 memiliki laju kegagalan yang meningkat (wear out period). Untuk menghindari terjadinya kegagalan instrumen sebelum masa operasinya, dan untuk mendeteksi awal terjadinya kerusakan, maka perlu dilakukan preventive maintenance pada masing-masing komponen. Nilai keandalan masing-masing komponen sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 dapat meningkat setelah dilakukan preventive maintenance. Adapun hasil rekap untuk tindakan perawatan setiap komponen sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 ditunjukkan pada Tabel 4.4 berikut.

98 80 Tabel 4.4 Interval Perawatan Berdasarkan Hasil Implementasi Preventive Maintenance No. Komponen Interval Perawatan 1 FT jam operasi 2 FIC jam operasi 3 FV 040A 4300 jam operasi 4 PT jam operasi 5 PIC jam operasi 6 PV jam operasi 7 PT jam operasi 8 PDIC jam operasi 9 PV jam operasi Dengan demikian, tindakan perawatan pada setiap komponen yang terjadwal secara sistematis dan mengacu pada tindakan preventive maintenance lebih efektif untuk dilakukan. Preventive maintenance dilakukan sebelum mencapai jam operasi masingmasing komponen agar dapat mencegah terjadinya kegagalan. Berdasarkan Tabel 4.4 tersebut, diharapkan dapat menjadi rekomendasi bagi perusahaan untuk menerapkan penjadwalan berkala (preventive maintenance) agar dapat memperpanjang life time suatu instrumen, dan mengurangi kerugian perusahaan akibat pergantian komponen secara terus menerus pada kerusakan komponen yang berulang. 4.5 Konsekuensi Risiko Tertinggi Penentuan konsekuensi risiko dibagi menjadi dua yaitu berdasarkan waktu dan berdasarkan biaya perbaikan. Kerugian berdasarkan waktu, dapat dicari menggunakan persamaan MTTR. Sebelum menentukan konsekuensi risiko tertinggi, maka perlu mengitung nilai probability/ likelihood dengaan menggunakan persamaan (2.34). Berikut ditunjukkan tabel nilai likelihood masing-masing komponen penyusun sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 dalam kurun waktu 6 tahun seperti pada Tabel 4.5.

99 81 Tabel 4.5 Nilai likelihood dalam 6 tahun Komponen MTTF Likelihood (6 Tahun) FT ,2 6, FIC , FV 040A 5059,2 10, PT , PIC , PV , PT , PDIC ,8 3, PV ,6 14,0625 Nilai likelihood memberikan informasi mengenai seberapa sering suatu komponen mengalami kegagalan selama beroperasi. Nilai tersebut bergantung pada nilai MTTF masing-masing komponen. Berdasarkan Tabel 4.5, komponen PV 022 memiliki nilai likelihood paling besar yaitu 14,0625. Hal tersebut menunjukkan bahwa komponen PV 022 mengalami kerusakan sebanyak 14 kali dalam kurun waktu 6 tahun. Sedangkan nilai likelihood terendah yaitu pada komponen PIC 023 sebesar 2,8040. Artinya, komponen PIC 023 mengalami kerusakan kurang lebih 3 kali dalam kurun waktu 6 tahun. Setiap kerusakan yang terjadi akan mengakibatkan kerugian dari segi waktu. Berikut ditunjukkan tabel nilai likelihood dan MTTR masingmasing komponen sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 seperti pada Tabel 4.6. Tabel 4.6 Nilai likelihood dan MTTR Komponen MTTR Likelihood (1Tahun) FT 040 9,8 1, FIC 040 6, ,

100 82 Tabel 4.6 Nilai likelihood dan MTTR (Lanjutan) Komponen MTTR Likelihood (1Tahun) FV 040A 7,8 1, PT 023 7,6 0, PIC 023 6, , PV 023 3, , PT ,5 0, PDIC 022 4,75 0, PV 022 3, ,34375 Berdasar Tabel 4.6, komponen PT 022 memiliki nilai ratarata waktu perbaikan paling besar, yaitu sebesar 13,5 jam. Sedangkan komponen PV 023 memiliki rata-rata waktu perbaikan paling kecil yaitu 3,08 jam. Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk memperbaiki komponen yang rusak menyebabkan jumah jam operasional perusahaan menjadi berkurang. 4.6 Analisis Keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Analisis keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 dilakukan dengan menghitung nilai PFD (Probability Failure on Demand) untuk menentukan level keselamatan atau SIL (Safety Integrity Level). Nilai PFD setiap komponen dapat dihitung menggunakan persamaan (2.31). Setelah mengetahui nilai PFD dari masing-masing komponen, maka dapat dihitung nilai PFD avg sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 menggunakan persamaan (2.32). Berikut ditunjukkan hasil perhitungan PFD oleh Tabel 4.7.

101 83 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan PFD (Probability Failure on Demand) PFD Sistem λ (t) PFD RRF SIL average 2,20598E-05 0, , ,8608 SIL HTD 1,11767E-05 0, ,29433E-05 0, FUEL OIL MP STEAM 1,49387E-05 0, ,96645E-05 0, ,34068E-05 0, ,83E-05 0, ,71E-06 0, ,46E-05 0, , , , , SIL 1 SIL 1 Seperti pada penjelasan sebelumnya, Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 mempunyai 3 sistem pengendalian dengan 3 komponen penyusun. Berdasarkan tabel hasil perhitungan PFD seperti ditunjukkan pada Tabel 4.7, nilai RRF (Risk Reduction Factor) dapat dihitung menggunakan persamaan (2.33). Nilai RRF menunjukkan tingkat penurunan risiko suatu komponen. Pada Tabel 4.7 tampak bahwa semakin kecil nilai PFD maka akan semakin besar tingkat penurunan risiko pada suatu komponen. Seperti pada sistem pengendalian MP Steam, nilai PFD nya sebesar 0,185 dengan nilai RRF 5,40. Sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 termasuk dalam SIL 1, karena nilai PFD masing-masing sistem pengendalian terletak antara 0,1-0,01. Artinya, dalam kurun waktu kurang lebih 10 tahun terjadi setidaknya 1 kali kegagalan. Hal tersebut menunjukkan bahwa tingkat keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 tergolong rendah. Tingkat keamanan dari suatu komponen instrumen yang mengkonfigurasikan dengan Safety Instrumented System (SIS) seperti sensor, logic solver, dan final element yang digunakan masih buatan tahun 1980an. Saat ini, solenoid yang digunakan

102 84 masih 1oo1, serta safeguard yang digunakan hanya berupa alarm indicator. Maka dari itu diperlukan safeguard yang mendukung untuk dapat meningkatkan nilai SIL nya, seperti mengganti solenoid 1oo2 atau me-redundant komponen sistem pengendalian pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102. Sehingga persamaan PFD dapat dihitung menggunakan persamaan (2.32), dan diperoleh hasil seperti ditunjukkan Tabel 4.8 berikut. Tabel 4.8 Hasil Peningkatan SIL Sistem HTD FUEL OIL MP STEAM PFD Awal PFD average Awal SIL PFD PFD average Baru Baru 0, , , ,25901 SIL 0, , , , , , , ,27137 SIL 0, , , , , , , ,18500 SIL 0, , , , SIL SIL 2 SIL 2 SIL Perhitungan Biaya dan Risiko Tenaga Kerja Per Tahun Biaya tenaga kerja dihitung berdasarkan jumlah tenaga kerja yang melakukan perbaikan, beserta gaji yang diterima pekerja setiap melakukan perbaikan. Rincian jumlah tenaga kerja dan gaji yang diterima pekerja ditunjukkan pada Tabel 4.9 berikut. Tabel 4.9 Biaya Tenaga Kerja Jumlah Tenaga Total Upah Perjam Komponen Kerja (Rupiah) FT

103 85 Tabel 4.9 Biaya Tenaga Kerja (Lanjutan) Komponen Jumlah Tenaga Total Upah Perjam Kerja (Rupiah) FIC FV 040A PT PIC PV PT PDIC PV TOTAL (Rupiah) Berdasarkan Tabel 4.9, total upah pekerja perjam adalah Rp , 00. Selanjutnya, untuk menghitung konsekuensi risiko tenaga kerja menggunakan persamaan (2.39). Hasil konsekuensi risiko tenaga kerja ditunjukkan pada Tabel 4.10 berikut. Tabel 4.10 Konsekuensi Risiko Tenaga Kerja Komponen Konsekuensi RTK (Rupiah) FT ,907 FIC ,326 FV 040A ,116 PT ,657 PIC ,566 PV ,010 PT ,158 PDIC ,604 PV ,999 TOTAL (Rupiah) ,34

104 86 Dari Tabel 4.10, konsekuensi risiko tenaga kerja yang ditanggung perusahaan dalam kurun waktu 6 tahun ( ) adalah sebesar Rp , 34.

105 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasarkan dari seluruh hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut. 1. Level keandalan (Reliability) pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 dengan waktu operasional 500 jam, 1000 jam dan 2000 jam adalah 0,58; 0,49 dan 0, Level keselamatan berdasarkan konsekuensi risiko tertinggi terdapat pada komponen PV 022, PV 023, dan FV 040A. Sedangkan tingkat Safety Integrity Level (SIL) berdasarkan Safety Instrumented System (SIS) pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 berada pada tingkat SIL Rekomendasi yang dapat diberikan terkait keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Unit Thermal Distillate HDT Fuel Oil Complex II di PT. Pertamina RU IV Cilacap adalah melakukan preventive maintenance atau tindakan perawatan terjadwal untuk memperpanjang life time serta mencegah terjadinya kerusakan pada komponen sistem. Berdasarkan 9 komponen yang telah dianalisis, berikut adalah penjadwalan perawatan yang paling tepat: a. FT 040 harus dilakukan preventive maintenance sebelum 8600 jam operasi. b. FIC 040 harus dilakukan preventive maintenance sebelum jam operasi. c. FV 040 harus dilakukan preventive maintenance sebelum 4300 jam operasi. d. PT 023 harus dilakukan preventive maintenance sebelum 5600 jam operasi. e. PIC 023 harus dilakukan preventive maintenance sebelum jam operasi. f. PV 023 harus dilakukan preventive maintenance sebelum 3500 jam operasi. g. PT 022 harus dilakukan preventive maintenance sebelum 6000 jam operasi. 87

106 88 h. PDIC 022 harus dilakukan preventive maintenance sebelum jam operasi. i. PV 022 harus dilakukan preventive maintenance sebelum 3400 jam operasi. Sedangkan rekomendasi yang dapat diberikan terkait keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 adalah meningkatkan keamanan dari suatu komponen instrumen yang terintegrasi dengan Safety Instrumented System (SIS) seperti sensor, logic solver, dan final element. Serta diperlukan safeguard yang mendukung untuk dapat meningkatkan nilai Safety Integrated Level (SIL). 5.2 Saran Adapun saran dari penulis terkait penelitian yang telah dilakukan adalahsebagai berikut. 1. Dapat dilakukan analisis secara kualitatif untuk mengetahui level keandalan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F Berdasarkan tingkat keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102, dapat dilakukan perancangan peningkatan SIL dengan me-redundant komponen sistem. 3. Pemeliharaan yang dilakukan untuk mencegah kegagalan pada sistem sebaiknya dilakukan sebelum interval waktu yang telah ditetapkan, sehingga efek dari kerusakan yang terjadi dapat diminimalisir, serta dapat mengurangi kerugian bagi perusahaan.

107 DAFTAR PUSTAKA Analisis Keandalan, dan Safety Integrated Level pada Stripper PV-3900 di Industri Pengolahan Minyak. Faizah, Risa Ayu Surabaya : Jurnal Teknik Fisika, Dhillon, B S Reliability, Quality, and Safety for Engineers. New York : CRC, Dhillon, B. S Engineering Maintenance. Boca Raton : CRC Press, Ebeling, Charles E An Introduction to Reliability and maintainability Engineering. The McGraw. New York : Hill Companies, Evaluasi Furnace Tipe Box, Sebagai Proyeksi Perhitungan Desgn Furnace Tipe Silinder Vertikal Terhadap Kebutuhan Jumlah Tube dan Diameter dengan Kapasitas Produksi 3800 Barrel/ Hari di Pusdiklat Migas Cepu. Basuki Rahman, Fradikta Eri dan Irfin Zakiyah Bandung : SNTKI, ISBN Evaluasi Reliability Pada Low Pressure Turbine untuk Preventive Maintenance. Ali Musyafa', Bagus Prasetyo , Surabaya : Jurnal Teknik Fisika, 2008, Vol. III. ISSN X. Ingrey, Andy, Lereverend, Patrict dan Hildebrandt, Andreas Manual Safety Integrity Level (SIL) IEC 61508/ s.l. : Central Association of the Elektrotechnik und Elektroindustrie (ZVEI) e.v., ISA-TR Safety Instrumented Functions (SIF)- Safety Integrity Level (SIL) Evaluation Techniques. North Carolina : ISA-The Instrumentation, Systems, and Automation Society, Vol. Part 2. ISBN: Kern, Donald Q Process Heat Transfer. s.l. : McGraw- Hill Book Company, Nelson, W.L Petroleum Refinery Engineering. s.l. : Mc Graw-Hill Book Company, 1985.

108 Pertamina. Blue Book Plant Manual. Cilacap : PT Pertamina Refinery IV Mengenal Lebih Ddekat Produk-Produk PT. Pertamina (Persero). Jakarta : Divisi Komunikasi Korporat, Operating Manual for Fuel Oil Complex II, Cilacap Refinery Expansion Project. Cilacap : s.n., Priyatna Keandalan dan Perawatan Reliability Analysis of Safety Instrumented System Operated in High Demand Mode. Yukun Wang, Marvin Rausand No. 7491, Trandheim, Norway : Department of Production and Quality Engineering, Norwagian University of Science and Technology, Reliability and Maintainability Assessment of the Steam Turbine Instrumentation System for optimization Operational Availability System at Fertilizer Plant. Ali Musyafa', Ronny D. Noriyati, Silvana R. Dacosta, S. Komayadi s.l. : Australian Journal of Basic and Applied Science, Reliability Block Diagram with General Gates and Its Appliction to System Reliability Analysi. Kim, Man Cheol Republic of Korea : Korea Atomic Energy Research Institute, Integrated Safety Division, Verifikasi Safety Integrity Level Menggunakan Metode Semikuantitatif IEC Studi Kasus: Tangki Timbun-Filling Shed Terminal LPG. Irfansyah, Wildan Surabaya : Jurnal Teknik Sistem Perkapalan, 2011.

109 LAMPIRAN LAMPIRAN A Pada lampiran ini tercantum Piping and Instrument (P&ID) Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Unit Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II di PT. Pertamina RU IV Cilacap sebagai berikut.

110 Halaman ini sengaja dikosongkan

111 LAMPIRAN B Pada lampiran ini tercantum hasil pengolahan data maintenance dari masing-masing komponen pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Unit Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II di PT. Pertamina RU IV Cilacap sebagai berikut: 1. FT 040 No FIC 040 No Actual Start 27/09/ :10 05/01/ :02 29/10/ :05 02/04/ :24 29/01/ :08 Actual Completion 02/10/ :05 05/01/ :14 29/10/ :57 08/04/ :33 30/01/ :58 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours) Jumlah Rata-Rata 9,8 314,8 7555,2 Actual Start 22/11/ :12 05/01/ :42 29/10/ :15 Actual Completion 22/11/ :00 05/01/ :40 29/10/ :09 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours) Jumlah Rata-Rata 6, ,

112 3. FV 040A No. Actual Start 1. 07/08/ : /09/ : /12/ : /08/ : /08/ : /05/ : /04/ : /08/ : /12/ : /06/ :11 Actual Completion 07/08/ :10 27/09/ :58 29/12/ :00 27/08/ :18 31/08/ :17 28/05/ :10 11/05/ :40 31/08/ :55 04/12/ :31 15/06/ :00 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours) Jumlah Rata-Rata 7,8 210,8 5059,2 4. PT 023 No Actual Start 04/04/ :13 21/11/ :08 Actual Completion 08/04/ :22 21/11/ :53 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours)

113 5. PT 023 (Lanjutan) 3. 05/03/ /03/ :01 16: /12/ /12/ :51 20: /02/ /02/ :36 15: Jumlah Rata-Rata 7,6 462, PIC 023 No Actual Start 02/06/ :16 21/11/ :09 11/09/ :11 Actual Completion 02/06/ :21 21/11/ :12 11/09/ :16 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours) Jumlah Rata-Rata 6, PV 023 No Actual Start 17/02/ :11 08/12/ :58 26/05/ :14 15/07/ :34 Actual Completion 17/02/ :29 08/12/ :14 05/06/ :10 15/07/ :05 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours)

114 8. PV 023 (Lanjutan) 5. 03/04/ /04/ :48 11: /08/ /08/ :45 10: /11/ /11/ :57 13: /05/ /05/ :06 17: /08/ /08/ :02 14: /11/ /11/ :23 11: /06/ /06/ :05 18: /07/ /07/ :09 16: Jumlah Rata-Rata 3, , PT 022 No Actual Start 02/11/ :51 25/03/ :03 21/11/ :45 12/06/ :17 Actual Completion 05/11/ :14 25/03/ :34 22/11/ :08 13/06/ :15 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours) Jumlah Rata-Rata 13,

115 10. PDIC 022 No Actual Start 31/03/ :47 21/11/ :33 14/04/ :11 21/02/ :58 Actual Completion 31/03/ :03 21/11/ :17 14/04/ :41 21/02/ :13 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours) Jumlah Rata-Rata 4,75 715, ,8 11. PV 022 No Actual Start 02/03/ :28 02/11/ :02 26/05/ :17 16/09/ :21 24/05/ :11 05/09/ :41 07/05/ :16 21/05/ :09 Actual Completion 02/03/ :49 02/11/ :56 26/05/ :07 16/09/ :58 24/05/ :28 05/09/ :16 07/05/ :51 21/05/ :15 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours)

116 12. PV 022 (Lanjutan) No. Actual Actual Start Completion 9. 18/06/ /06/ :43 18: /03/ /03/ :33 16: /07/ /07/ :21 14: /04/ /04/ :31 11: /08/ /08/ :09 12: /03/ /03/ :41 17: /07/ /07/ :53 12:11 TTR (Hours) TTF (Day) TTF (Hours) Jumlah Rata-Rata 3, , ,6

117 LAMPIRAN C Pada lampiran ini tercantum lembar validasi data terkait tugas akhir Analisis Keandalan dan Keselamatan pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Unit Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II di PT. Pertamina RU IV Cilacap, yaitu sebagai berikut.

118 Halaman ini sengaja dikosongkan

119 LEMBAR VALIDASI DATA TUGAS AKHIR DI PT. PERTAMINA RU IV CILACAP Dengan ini menyatakan bahwa data yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir di bagian Plan Reliability PT. Pertamina RU IV Cilacap. Nama : Dian Anggraini NRP : Fak/ Jurusan : Teknologi Industri/ SI Teknik Fisika Judul Tugas Akhir : Analisis Keandalan dan Keselamatan Pada Low Pressure Stripper Reboiler 018F102 Unit Hydrotreated Thermal Distillate Fuel Oil Complex II di PT. Pertamina Refinery Unit IV Cilacap Merupakan data yang bersumber dari bengkel dan MySAP bagian Electrical and Instrument Engineer Plan Reliability. Data yang digunakan diperoleh dari data maintenance perusahaan sejak tahun 2009 sampai tahun Cilacap, Februari 2016 Mengetahui,

120 BIODATA PENULIS Penulis lahir di Rembang, 11 Januari Penulis menempuh pendidikan formal di SD Negeri Kutoharjo 2 Rembang dari tahun 1999 sampai 2005, SMP Negeri 2 Rembang dari tahun 2005 sampai 2008 dan SMA Negeri 2 Rembang tahun 2008 sampai Penulis melanjutkan ke jenjang Diploma, program studi D3 Instrumentasi dan Elektronika, Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro Semarang pada tahun 2011 sampai Kemudian penulis melanjutkan studi tahap Sarjana pada lintas jalur jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, ITS Surabaya tahun 2015 sampai Bidang minat yang diambil adalah bidang minat instrumentasi dan kontrol sesuai dengan basic penulis sejak kuliah di Universitas Diponegoro. Penulis aktif di Laboratorium Instrumentasi sebagai asisten praktikum Mikrokontroler, Interface Computer, dan Telemetri. Penulis juga pernah mengikuti proyek dosen di Lemigas Cepu dan pengabdian masyarakat di Kabupaten Purwodadi pada tahun Selama kuliah di Universitas Diponegoro, penulis merupakan mahasiswa berprestasi. Pada tahun 2014, penulis mendapat gelar Dean Award Fakultas Sains dan Matematika, Undip. Gelar tersebut diberikan kepada mahasiswa yang nilai Indeks Prestasi Komulatifnya lebih dari 3,90. Kecintaan penulis terhadap bidang instrumentasi diaplikasikan saat penulis melakukan kerja praktek di PT. Indonesia Power Semarang mengenai sistem kendali dan PT. Pertamina Refinery Unit IV Cilacap mengenai Safety Integrated Level (SIL). Motto hidup penulis: Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil, kita baru yakin jika kita telah berhasil melakukannya dengan baik. anggraini14@mhs.ep.its.ac.id