Kata Kunci: Proses Piling, offshore pipeline, risk assessment, trestle construction, Solid Work, DNV RPF 107.

Transkripsi

1 PENILAIAN RISIKO JALUR PIPA-PIPA GAS OFFSHORE PT. PHE-WMO DAN PT. HESS INDONESIA: STUDI KASUS RISIKO AKIBAT PROSES PILING DAN PEMASANGAN GIRDER PADA PEMBANGUNAN TRESTLE PT. BERLIAN MANYAR SEJAHTERA Moh. Herbram Arya Pranata 1), Prof. DR. Ketut Buda Artana, ST, M.Sc. 2), Ir. Dwi Priyanta, M.SE. 2) 1) Jurusan Teknik Sistem Perkapalan ITS, Surabaya 60111, 2) Nama Dosen Pembimbing 1 dan 2, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan ITS, Surabaya 60111, ketutbuda@its.ac.id, priyanta@its.ac.id Abstrak Pipeline merupakan salah satu teknologi transportasi gas yang penting dan sering digunakan karena dapat mengalirkan gas dalam jumlah sangat besar dan jarak yang jauh yang dapat digunakan melalui darat atau laut. Manfaat lain dari pipeline yaitu mudah dioperasikan, aman dan ekonomis bila dibandingkan dengan mode transportasi yang lain. Masalah yang sering muncul adalah kebocoran karena dampak internal atau eksternal. Tugas akhir ini menyajikan penilaian risiko dari pipa milik PT. Pertamina Hulu Energi-West Madura Offshore dan milik PT. Hess Indonesia yang digunakan untuk mendistribusikan gas alam dan skripsi ini mengambil segmen pipa yang melewati PT. Berlian Manyar Sejahtera. Pada segmen ini pipeline sepenuhnya berada diperairan. Masalah yang timbul pada segmen ini adalah adanya kegiatan pembangunan trestle oleh PT. BMS yang memungkinkan adanya dampak eksternal pada pipeline yang telah berada sebelumnya. Penilaian risiko digunakan untuk menilai apakah risiko dapat diterima atau tidak. Penilaian konsekuensi impact pada material pipa dengan Solid Work. Penilaian risiko didasarkan pada DNV RPF-107 standar. Hasil penilaian risiko yang telah dihitung sebelumnya akan digunakan sebagai pertimbangan bahwa risiko berada pada tingkatan dapat diterima, ALARP atau tidak dapat diterima. Kata Kunci: Proses Piling, offshore pipeline, risk assessment, trestle construction, Solid Work, DNV RPF PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang Pemerintah indonesia telah mengoptimalisasi pemanfaatan Gas Alam domestik dan mendukung peningkatan pertumbuhan ekonomi. PT. Pertamina Hulu Energi West Madura Offshore (PHE WMO) sebagai salah satu BP-Migas production sharing contractor memiliki jaringan pipa minyak yang dioperasikan dan lapangan gas di Madura Offshore. 17 pipa (5 pipa onshore dan 12 pipa lepas pantai), 134 km panjang (pipa 3 km daratan dan lepas pantai 131 km pipa). PT. Hess Indonesia adalah perusahaan Amerika, yang mulai beroperasi di Indonesia pada tahun Saat ini, Amerada Hess Indonesia aktif di 4 wilayah kerja penambangan / konsesi dengan BPMIGAS, tiga (3) dalam bentuk KKKS (PSC) dan satu (1) JOB. PT. Berlian Manyar Sejahtera (PT. BMS) merupakan suatu Badan Usaha Pelabuhan (BUP) yang didirikan pada tanggal 12 Juni PT. BMS merupakan anak perusahaan PT. Berlian Jasa Terminal Indonesia (PT. BJTI) dan PT. Usaha Era Pratama Nusantara (PT. UEPN) yang mendapat tugas untuk melaksanakan pembangunan dan pengelolaan Terminal Pelabuhan Manyar-Gresik. Terminal pelabuhan ini terletak di Muara Kali Mireng, Kecamatan Manyar, Kabupaten Gresik Provinsi Jawa Timur. Usaha ini sebagai upaya PT. PELINDO III melalui PT. BJTI dan PT. BMS dalam mendukung program MP3EI (Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia) dengan mengembangkan infrstruktur pelabuhan di kawasan pelabuhan Tanjung Perak Gresik, yang dirasakan saat ini masih kekurangan fasilitas terminal pelabuhan. Tiang pancang atau pilling adalah bagian kontruksi yang dibuat dari kayu, beton dan atau baja yang digunakan untuk mentransmisikan beban permukaan ke tinggkat permukaan yang lebih rendah di dalam masa tanah. Pada kasus ini piling digunakan sebagai penopang girder yang difungsikan untuk trestel pada dermaga baru milik PT. BMS. Namun di sini terjadi permasalahan dikarenakan terdapat pipa gas dimana pekerjaan pemancagan pile dilakukan Perumusan masalah Obyek utama dari penilaian risiko yang dijelaskan seluruh tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana penilaian risiko pipa distribusi gas offshore pada segmen yang terpengaruh oleh pembangunan trestle (pemasangan pilling)? 2. Bagaimana cara verifikasi perhitungan konsekuensi yang akan muncul dengan masing-masing hazard yang sudah ditentukan? 3. Bagaimana menentukan mitigasi yang tepat dari bahaya yang ada agar risiko berada pada tingkat yang dapat diterima? 1.3. Batasan masalah Untuk mengecilkan ruang lingkup penelitian dan memfokuskan untuk permasalahan yang akan dianalisa dalam tugas akhir ini, maka permasalahan akan dibatasi sebagai berikut:

2 1. Dalam melakukan penilaian risiko menggunakan standar dari Det Norske Veritas (DNV) RP-F107 Risk Assesment of Pipeline Protection 2. Objek yang dianalisis adalah jalur pipa gas offshore PT. PHE-WMO dan PT. Hess Indonesia pada zona yang berada pada pembangunan trestle construcsion. 3. Analisis risiko kondisi operasi ketika pemasangan piling dan girder terhadap jalur pipa gas offshore PT. PHE-WMO dan PT. Hess Indonesia. 4. Untuk simulasi konsekuensi operasi dilakukan dengan menggunakan software SOLID WORK Tujuan penulisan Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan skripsi ini adalah antara lain : 1. Mendapatkan tingkat risiko bahaya yang mungkin terjadi ketika aktifitas pembangunan trestle (pemasangan pilling) pada PT. Berlian Manyar Sejahtera dengan melakukan penilaian risiko terhadap jalur pipa gas offshore PT. Pertamina Hulu Energi West Madura offshore dan PT. Hess Indonesia untuk mendapatkan rekomendasi menurunkan tingkat risiko. 2. Mendapatkan jarak aman pipaoffshore terhadap proses pemancangan pile pada aktifitas pembangunan jetty. 3. Melakukan verifikasi terhadap perhitungan konsekuensi dengan menggunakan permodelan pada software Solid Work. 4. Mendapatkan cara penanganan terhadap risikorisiko yang telah diidentifikasi hingga berada pada tingkat yang dapat diterima melalui pengurangan frekuensi terjadinya insiden atau pengurangan tingkat konsekuensi yang mungkin terjadi Manfaat Dari penilitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi berbagai pihak yang membutuhkan. Adapun manfaat yang diperoleh antara lain : 1. Penilaian risiko yang didapat bisa digunakan sebagai pertimbangan oleh PT. Pertamina Hulu Energi dan PT. Hess Indonesia untuk mengambil keputusan apakah risiko dapat diterima, dikurangi atau dihindari pada saat aktifitas piling berlangsung. 2. Mengetahui seberapa besar bahaya yang dapat ditimbulkan dari kerusakan pipa gas offshore PT. Pertamina Hulu Energi dan PT. Amerada HESS akibat aktifitas lalu lintas kapal pada saat proses piling dan pemasangan girder pada pembangunan trestle PT. Berlian Manyar Sejahtera. 3. Dapat menghindari bahaya yang terjadi akibat dari rusaknya pipa gas offshore diantaranya distribusi gas tidak akan terganggu, menghindari terjadinya pencemaran lingkungan, dan dapat menghindari munculnya korban jiwa akibat ledakan pipa gas. 2. DASAR TEORI 2.1. Risk assessment Risk adalah probabilitas dari suatu peristiwa yang menyebabkan kerugian dan besarnya potensi kerugian itu sendiri. Definisi yang paling umum untuk mendefinisikan risiko sering dinyatakan dengan hubungan matematika. (W Kent Muhbeuer, 2004) Risk = (event likelihood) x (event consequence) (1) Proses risk assessment terdiri dari empat langkah dasar antara lain: 1. Identifikasi Bahaya ( Hazard Identification) 2. Perkiraan Frekuensi (Frequency Assessment) 3. Perkiraan Konsekuensi (Consequence Assessment) 4. Evaluasi Risiko (Risk Evaluation) 2.2. DNV-RP-F107 Dalam kajian ini digunakan standar DNV-RP-F107 Risk Assessment of Pipeline Protection. Untuk lebih jelasnya mengenai proses risk assessment dapat dilihat di gambar 2.1 Gambar 2.1 Risk Matrix DNV-RP-F Ranking frekuensi Pada DNV-RP-F107 ditunjukan bahwa untuk merangking perkiraan frekuensi dapat menggunakan tabel rangking frekuensi seperti tabel 2 dibawah ini Tabel 2.1 Rangking Frekuensi DNV-RP-F107 (sumber : DNV-RP-F107) Rangking 1 Deskripsi Frekuensi sangat rendah dimana kejadian dapat diabaikan. Frekuensi Tahunan < Kejadian diperkirakan jarang terjadi > Kejadian secara individu tidak diperkirakan terjadi, tapi ketika diringkaskan melebihi jumlah yang besar dari saluran pipa dipercayakan terjadi sekali dalam setahun >10-4 Kejadian secara individu mungkin 4 diperkirakan terjadi sekali selama usia saluran pipa >10-3 Kejadian secara individu mungkin 5 diperkirakan terjadi lebih dari sekali selama usia saluran pipa. > Ranking konsekuensi Pada DNV-RP-F107 juga telah ditentukan tabel untuk merangking perkiraan konsekuensi. Tabel 2.2 Rangking Konsekuensi Denti/ Diameter Damage Description Conditional Probability (%) D1 D2 D3 R0 R1 R2 < 5 Minor Damage Major Damage Leakage Anticipated Major Damage Leakage and Rupture Anticipated Major Damage Leakage and Rupture Anticipated > 20 Rupture

3 2.3. Analisa resiko akibat dropped anchor Besarnya energi tubrukan dari masing-masing rangking konsekuensi sesuai dengan table 2.4 diatas tergantung dari spesifikasi bahan saluran pipa yang dapat dihitung dengan persamaan 1 (DNV-RP-F107, Eq. 3) 2.4. Analisa resiko akibat dragged anchor. Impact Yang mana memberikan absorbed energi hidrodinamik mass (dibatasi oleh energi maximum yang ada) seperti pada persamaan 10 (DNV-RP-F111, Eq. 3.3) Pull - Over Untuk dimensionless height dihitung dengan persamaan 11 (DNV-RP-F111, Eq. 4.6) Hooking E total = E impact + E pull-over + E hooking Analisa gaya yang bekerja pada kapal (Trust) Perhitungan yang perlu diperhitungkan yang berpengaruh pad trust adalah: a) Perhitungan Dengan Menggunakan Daya Engine Kapal. b) Perhitungan Dengan Menggunakan Daya Windlass. c) Analisis Perhitungan Besarnya Gaya yang Bekerja Pada Rantai Analisa resiko akibat sinking vessel. Untuk menghitung energi yang diterima pipa ketika menerima beban terpusat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 25 seperti dibawah ini. Dimana : E = Energi yang diterima pipa (KJ) Ek = Energi yang dihasilkan kapal (KJ) = ½ x m x v 2 w = Berat kapal (N) dm = Deformasi maksimal (m) = 2.6. Analisa resiko akibat dropped object. Untuk menghitung energi yang diterima pipa ketika menerima beban terpusat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 25 seperti dibawah ini. Dimana : E = Energi yang diterima pipa (KJ) Ek = Energi yang dihasilkan object (KJ) = ½ x m x v 2 w = Berat object (N) dm = Deformasi maksimal (m) = 2.7. Geohazard Geohazard dapat didefinisikan sebagai keadaan geologi yang mewakili atau memiliki potensi untuk mengembangkan lebih lanjut ke dalam situasi yang menyebabkan kerusakan atau resiko Hazard identification Geohazard yang mungkin terjadi pada area bawah laut adalah patahan dasar laut, garakan tanah atau sub marine landslides, seabed scouring, dan soil liquefaction.pada kasus ini penilaian geohazard difokuskan pada soil liquefaction due seismic wave yang terjadi akibat adanya gempa lokal akibat proses piling Consequence assessment Proses pemasangan piling berakibat pada kerusakan pada pipa gas adalah sebuah proses yang kompleks yang menyangkut beberapa variabel antara lain tekanan pada tanah - pipa gas - interaksi dengan seabed. 3. METODOLOGI Gambar 3.1 Metodologi risk assessment Metode Risk Assessment System Description Langkah berikutnya dalam penilaian risiko adalah memperinci dari system yang digunakan, termasuk menjelaskan struktur dan operasi dari sistem dan setiap kendala sistem lainnya. Acceptance Criteria Untuk mengevaluasi apakah risiko dari suatu kejadian dapat diterima atau tidak, diperlukan suatu kriteria penerimaan. Hazard Identification Untuk mengetahui konsekuensi yang akan dimasukan dalam risk assessment, maka diperlukan sebuah identifikasi mengenai kejadian-kejadian yang mungkin terjadi terhadap pipa gas offshore. Frequency Assessment Perkiraan frekuensi dilakukan dengan melakukan studi literatur pada riset-riset yang dilakukan sebelumnya dan pada data yang telah ada Consequence Assessment Perkiraan konsekuensi dilakukan perhitungan dengan mengacu pada DNV-RP-F107 untuk menentukan batasan energi yang dapat diterima oleh pipa.

4 Software Solid Work SOLID WORK adalah software yang biasa digunakan untuk mengalisa model teknik. Di SOLID WORK ini yang dimodelkan adalah struktur pipanya. Risk Matriks Berdasarkan hasil perkiraan frekuensi dan perkiraan konsekuensi yang sudah didapatkan, maka selanjutnya hasil tersebut diplotkan kedalam risk matrix. Mitigasion Dalam tahapan akhir yang mungkin dilakukan adalah proses mitigasi, yaitu proses untuk mengurangi risiko dari daerah yang tidak dapat diterima menjadi masuk dalam daerah yang bisa diterima atau setidaknya daerah ALARP. Verivication Pada tahap verifikasi ini dilakukan pemeriksaan ulang apakah setelah dilakukan Risk Reducing Measure, rangking risiko akibat kecelakaan berkurang atau tetap. Kesimpulan dan Saran. Langkah terakhir adalah membuat kesimpulan dari keseluruhan proses yang telah dilakukan sebelumnya serta memberikan jawaban atas permasalahan yang ada. Risk Reducing. Langkah ini adalah langkah mitigasi yang akan diusulkan berdasarkan hazards, konsekuensi dan level resiko yang terjadi. Kesimpulan dan Saran. Langkah terakhir adalah membuat kesimpulan dari keseluruhan proses yang telah dilakukan sebelumnya serta memberikan jawaban atas permasalahan yang ada. 4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Pada bab berikut ini akan membahas analisa data dan pembahasan. Data yang digunakan dalam pengerjaan skripsi ini adalah data material pipa offshore PT. PHE- WMO dan PT. Hess Indonesia, sedangkan untuk data kegiatan pembangunan trestle extension mulai dari schedule untuk pengerjaan, kapal yang digunakan, ukuran kapal dan kegiatan yang dilaksanakan berasal dari PT. Adhi Karya (persero) Tbk. Tabel 4.1 Data Material Pipa PT. PHE-WMO Parameter Value Design Pressure 1350 psi Design Temperature C Nominal Diameter 14 Outside Diameter 14 Grade Pipe Material 5L Gr. X 52 (API) Specified Min Yield Strenght psi Wall Thickness Selected (KP 0.0 KP 9.5) Offshore Side 62 km concreted coated thick 1.5 Onshore Side 3 km Construction march-june 1991 Pipeline Leak prior commisioning Tabel 4.2 Data Material Pipa PT. Hess Indonesia Parameter Value Outside Diameter 457 mm Wall Thickness 14,8 mm Concreate Thickness 30 mm Concreate Densuty 2400 kg/m 3 Gambar 3.2 Metodologi geohazard Metode Geohazardz. Environmental Data. Data yang digunakan untuk penilaian resiko terhadap pipa gas milih PHE-WMO yang berada pada daerah pembangunan jetty oleh PT. Maspion meliputi data geoteknik atau data tanah yang nantinya digunakan untuk mengidentifikasi tanah tersebut untuk mengetahui resistensi dari tanah tersebut. Geohazard Identification. Geohazard yang dapat terjadi di bawah laut adalah paahan dasar lautl, gerakan tanah atau sub marine landslide, Seabed scouring, dan Soil liquefaction. Analysis Consequence Pilling Affected Calculated. Perhitungan konsekuensi waktu terjadinya proses piling terhadap pipa dilakukan untuk menentukan radius gaya yang berpengaruh. Analysis Consequence Pilling Seismic Modelling. Analisa ini dilakukan untuk menentukan pengaruh kegiatan piling pada pipa. Tabel 4.3 Data kapal kondisi operasi No Parameter Unit Value 1 Maximum vessel capacity to be served (Barge) DWT 1,500 2 Number of ship call in a year Barge segmen 1 ship call 309 Tugboat segmen 1 ship call 309 Barge segmen 2 ship call 113 Tugboat segmen 2 ship call 113 Barge segmen 3 ship call 83 Tugboat segmen 3 ship call 83 3 Maximum vessel length m Water depth m 9 7 Maximum anchor width m Maximum anchor weight kg Vessel speed knot 0.25/0.5/ Power Engine (Tugboat) Hp Density of seawater kg/m Gravity m/s Drag Coefficient - 0.7

5 Risk Matrix Berikut ini adalah risk matrixnya untuk resiko akibat kejatuhan jangkar, terseret jangkar, kapal tenggelam, dan drop object. Risk matriks karena kejatuhan jangkar. Risk matrik karena terseret jangkar

6 Risk matrik karena kapal tenggelam Risk matrik karena drop object

7 Geohazard Gambar 4.2 Distribusi tekanan pada tiang pancang pada kesetimbanagn plastis Safety factor 0.38 < 1 aman 4. KESIMPULAN Berdasarkan risk assessment yang telah dilakukan pada proses pembangunan trestle ekstension milik PT. Berlian Manyar Sejahtera dengan pipa offshore milik PT. Pertamina PHE-WMO dan PT. Hess Indonesia, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Simulasi Menggunakan Solid Work Gambar 4.1 Model simulasi dari Solid Work Dengan adanya pembebanan dari beban jangkar sebesar 2000 kg atau 19,7 kn terlihat hasil stress dari permukaan yang terkena beban masih dapat menahan beban. Proteksi mekanik dengan pre-cast (beton) Gambar 4.2 Alternatif proteksi mekanik tipe 1 Terdapat banyak desain sistem pengamanan tambahan dan tentunya yang dipilih akan memberikan perlindungan teknis yang memadai serta biaya tambahan yang dapat diterima (ekonomis), maka dari itu proteksi mekanik tipe 1 merupakan proteksi mekanik yang paling ekonomis dibanding alternatif proteksi mekanik tipe 2 dan Dari penilaian risiko yang telah dilakukan terhadap pipa gas offshore PHE WMO dan Hess didapatkan matrik risiko. Dari analaisis matrik risiko diperoleh: a) Risiko akibat pipa kejatuhan jangkar menunjukan pada segmen 1, segmen 2 pada pipa Hess, dan segmen 3 pada pipa Hess berada pada daerah kuning (ALARP) dan masih dapat diterima. Namun pada segmen 2 dan segmen 3 untuk pipa PHE-WMO berada pada daerah merah (NOT ACCEPTABLE) dan perlua adanya mitigasi. b) Risiko akibat pipa terseret jangkar pada segmen 1, segmen 2, dan segmen 3 berada pada daerah hijau (acceptable) atau dapat diterima. c) Risiko akibat kapal tenggelam pada segmen 1 berada pada daerah kuning (ALARP) sehingga dapat diterima. Sedangkan pada segmen 2 dan segmen 3 berada pada daerah merah (NOT ACCEPTABLE) seingga memerlukan mitigasi. d) Risiko akibat jatuhnya girder pada segmen 2 dan segmen 3 berada pada daerah kuning (ALARP) sehingga dapat diterima. e) Hasil dari simulasi dari software solid work adalah Coating tambahan yang berupa concreate masihi dapat menahan beban jangkar 2000 kg. f) Karena terdapat beberapa resiko yang berada pada zona merak (DANGER) maka perlu adanya penanggulangan atau mitigasi untuk mengurangi konsekuensi atau frekuensinya agar dapat diterima. Untuk resiko yang berada pada zona merah (DANGER) digunakan proteksi pre-cast (beton) karena paling ekonomis dibanding elternatif proteksi lainnya. 2. Dari penilaian dengan Geohazard pada proses pembanguan trestle ekstension pada PT. Berlian manyar Sejahtera yang melalui pipa offshore milik PT. PHE WMO dan Hess Indonesia didapatkan hasil sebagai berikut. a. Dari perhitungan dengan daya dukung pondasi plastis didapatkan jarak terjauh distribusi gaya pada layer pertama m dan dengan layer kedua sejauh 2.92 m. b. Dari perhitungan safety factor dengan metode SPT

8 didapatkan angka safety factor 0.38 < 1 sehingga pada proses piling tidak terjadi soil liquefaction. DAFTAR REFERENSI [1] Artana, KB. Pekerjaan Risk Assesment dan Desain Sistem Proteksi Jalur Pipa Offshore. Surabaya, [2] Artana, KB. Penilaian Risiko Pipa Gas Bawah Laut Ujung Pangkah-Gresik dengan Standard DNV RP F-107. ITS, [3] Bai, Yong. Pipeline and Risers. Elsevier Inc, 2001 [4] Det Norske Veritas, Marine Risk Assesment Risk Assesment of Pipeline Protection (DNV-RP-F107) [5] Liu, Henry. Pipeline Engineering. Lewis Publisher, [6] M. Das, Braja. Principles of Geotecnical Engineering. PWS Engineering, Boston, [7] Sivakugan, N. Effective Stresses and Capillary, Chapter [8] Tegar, Gede. Penilaian Resiko Sosial dan Individu Jalur Pipa Gas Studi Kasus : PT. Pertamina Hulu Energi-West Madura Offshore, Risiko Akibat Kebocoran Pipa Gas. Tugas Akhir. ITS, Surabaya, [9] Terzaghi, Karl. Ralph B.Peck. Mekanika Tanah dalam Praktek Rekayasa jilid 1. Erlangga, Jakarta, [10] Terzaghi, Karl. Ralph B.Peck. Mekanika Tanah dalam Praktek Rekayasa jilid 2. Erlangga, Jakarta, [11] T. Leslie Youd, Hon. M. SAC. SPT Hammer Energy Ratio versus Drop Height. [12] Utama, Gde Wahyu Risk Assessment Jalur Pipa Gas Offshore Labuhan Maringgai-Muara Bekasi : Studi Kasus Risiko Akibat Dropped Anchor, Dragged Anchor, dan Sinking Vessels. Surabaya : Tugas Akhir, ITS. [13] Budhu, Muni Soil Mechanics and Foundations Second Edition. United State of America: John Wiley & Sons Inc. [14] Efendi, Fahrudin Penilaian Risiko Jalur Pipa Gas Offshore Pt. Pertamina Hulu Energi-West Madura Offshore: Studi Kasus Risiko Akibat Proses Piling Dan Pemasangan Girder Pada Pembangunan Jetty Extension Pt. Maspion Unit V. Surabaya : Tugas Akhir, ITS Distributor-semen-gresik/