UJIAN P3 TUGAS AKHIR 20 JULI 2010

Transkripsi

1 UJIAN P3 TUGAS AKHIR 20 JULI 2010 ANALISA RISIKO TERHADAP PIPA GAS BAWAH LAUT KODECO AKIBAT SCOURING SEDIMEN DASAR LAUT OLEH : REZHA RUBBYANTO DOSEN PEMBIMBING : 1. Dr. Ir. Wahyudi, M. Sc ( ) 2. Ir. Yeyes Mulyadi, M. Sc ( ) JURUSAN TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2 LATAR BELAKANG Terdapat perbedaan didalam perletakan pipa, kondisi perairan, dan kondisi tanah di sepanjang rute pipa gas bawah laut Kodeco Berdasar kondisi perairan dan kondisi tanah di lokasi memungkinkan untuk terjadinya scouring Scouring yang terjadi dapat menyebabkan gangguan terhadap stabilitas pipa akibat perubahan gaya hidrodinamis yang bekerja di lokasi pipa Diperlukan suatu analisa untuk menentukan tingkat risiko terhadap pipa akibat scouring

3 RUMUSAN MASALAH Dimana saja lokasi penelitian yang berpotensi mengalami scouring berdasar pembagian ruas pipa? Berapa kedalaman scouring yang terjadi di lokasi penelitian? Berapa peluang kegagalan pipa akibat terjadinya scouring? Berapa tingkat risiko pada pipa gas bawah laut Kodeco akibat scouring sedimen dasar laut?

4 TUJUAN Mengetahui ruas pipa yang berpotensi mengalami scouring. Mengetahui kedalaman scouring yang terjadi di lokasi penelitian. Mengetahui peluang kegagalan pipa akibat terjadinya scouring. Mengetahui tingkat risiko pada pipa gas bawah laut Kodeco akibat scouring sedimen dasar laut.

5 BATASAN MASALAH Struktur pipa yang dilakukan peninjauan adalah pipa gas bawah laut Kodeco sepanjang 66,02 km dari PPP sampai ORF Analisa scouring hanya untuk pipa gas bawah laut yang terekspos di permukaan dasar laut. Permukaan seabed diasumsikan mempunyai sudut kemiringan 0 o merata sepanjang jalur pipa. Kegagalan akibat saluran pipa (korosi internal, cacat material, aktivitas pihak ketiga) tidak diperhitungkan. Standart yang dipakai untuk acuan dalam menentukan tingkat risiko adalah DNV code RP-F107

6 DIAGRAM ALIR PENELITIAN (UMUM) GAMBAR 3.1 METODOLOGI PENELITIAN (UMUM)

7 PENGUMPULAN DATA A. DATA TEKNIS PIPA KODECO Tabel 1 Spesifikasi Desain Pipeline Kodeco Spesifikasi Pipa Nilai Pd Design Pressure Psig 1350 Td Design Temperature 0 F 200 Dn Nominal Diameter Inch 16 OD Outside Diameter Inch 16 Grade pipe materials API 5L Gr. X-52 F Design Factor S Specified Min Yield Strength psi tm Minimum wall thickness required Inch t Wall thickness selected Inch (KP 0.0 KP 9.5) (KP 9.5 KP ) t c Concrete thickness Inch 1 t ac Corrosion coating thickness Inch 0.157

8 ANALISA DAN PEMBAHASAN A. LOKASI PENELITIAN YANG BERPOTENSI MENGALAMI SCOURING Tabel 2. Kilometer Point pada Zona 4 Pipa Bawah Laut Kodeco KP Kedalaman Perairan (m) Kedalaman Pipa (m) Kedalaman penguburan pipa (m) Keterangan Pipa meletak di = zona penelitian = zona aman atas permukaan dasar laut (unburied) Gambar 4.1 Zona yang berpotensi mengalami scouring

9 PENGOLAHAN DATA A. PERHITUNGAN KECEPATAN ARUS EFEKTIF Gambar 3.3 Flow Chart Perhitungan Kecepatan Arus Steady dan Kecepatan Partikel Air Akibat Gelombang

10 ANALISA DAN PEMBAHASAN A. HASIL PERHITUNGAN KECEPATAN ARUS EFEKTIF TOTAL TABEL 3 HASIL PERHITUNGAN KECEPATAN ARUS STEADY Kilometer Point Steady Current Water Depth (m) (KP) Velocity (m/sec) Uα (m/s) TABEL 4 HASIL PERHITUNGAN KECEPATAN PARTIKEL AIR AKIBAT GELOMBANG Water Depth (d) u Uw KP. Route (m) (m/s) (m/s) Sehingga, Kecepatan Efektif Total yang Bekerja Pada Pipa adalah KP. Route Ua Uw Ue (m/s) (m/s) (m/s)

11 Grafik Kecepatan Arus Efektif yang Bekerja Pada Pipa Kecepatan Arus Efektif pada Pipa Ueff, (m/s) Kilometer Point (KP)

12 PENGOLAHAN DATA C. PERHITUNGAN KEDALAMAN SCOURING MAKSIMAL Gambar 3.5 Flow Chart Perhitungan Kedalaman Scouring Maksimal

13 ANALISA DAN PEMBAHASAN C. PERHITUNGAN KEDALAMAN SCOURING MAKSIMUM TABEL 5 HASIL PERHITUNGAN KEDALAMAN SCOURING MAKSIMUM KP. Ue, total ds τb τbc qg Vb Route (m/s) (m) (kgm/s2) (kgm/s2) Kecepatan Arus Efektif Vs Kedalaman Scouring ds, (m) Ueff, (m/s)

14 ANALISA DAN PEMBAHASAN D. PERHITUNGAN PANJANG BENTANGAN KRITIS TABEL 6 HASIL PERHITUNGAN PANJANG BENTANGAN KRITIS KP Kedalaman scouring maksimum, ds (m) Kecepatan efektif setelah terjadi scouring, Us (m/s) Panjang Bentangan Kritis, Lcr (m) Max. Permissible Span (m) Check OK OK OK Kedalaman Scouring Vs Panjang Bentangan Kritis Lcr, (m) ds, (m)

15 PENGOLAHAN DATA E. PERHITUNGAN INDEKS KEANDALAN PIPELINE Gambar 3.6 Flow Chart Perhitungan Indeks Keandalan Pipeline

16 1. Perhitungan Indeks Keandalan Terhadap Gaya Hidrodinamis Vertikal Kegagalan akibat gaya gelombang vertical dapat terjadi apabila Pfl P( F W) L dengan, W = Berat pipa tercelup Fl = Gaya Lifting Asumsi variabel dari persamaan di atas adalah lognormal maka indeks keselamatan dapat dicari dengan menggunakan persamaan di bawah ini : l ( ln[ W / Fl ] ln Fl lnw ) dengan mengasumsikan nilai di bawah ini sesuai dengan Bea KP. Route σ Ln W = 0.25 σ Ln Fl = Fl (kg/m) βl K = Φ(βl) Pf = 1 - Φ(βl)

17 2. Perhitungan Indeks Keandalan Terhadap Gaya Hidrodinamis Lateral Kegagalan akibat gaya gelombang lateral dapat terjadi apabila Pfd dengan, F = Gaya lateral (Fd + Fi) Fr = Gaya Resistan Asumsi variabel dari persamaan di atas adalah lognormal maka indeks keselamatan dapat dicari dengan menggunakan persamaan di bawah ini : s P( F FR) ( ln[ Fr / F ] ln F ln Fr ) dengan mengasumsikan nilai di bawah ini sesuai dengan Bea σ Ln Fr = 0.25 σ Ln F = KP 50 KP 52 KP 54 Lcr, (m) βs K = Φ(βs) Lcr, (m) βs K = Φ(βs) Lcr, (m) βs K = Φ(βs)

18 PENGOLAHAN DATA E. PERHITUNGAN KONSEKUENSI KEGAGALAN PIPELINE Gambar 3.7 Flow Chart Perhitungan Konsekuensi Kegagalan Pipeline

19 TABEL 6 HASIL PERHITUNGAN HOOP STRESS KP Tekanan Kedalaman, Hoop Stress, Check Eksternal, Pe d (m) σh (psi) (0.72xSMYS) (psi) Keterangan OK OK OK TABEL 7 HASIL PERHITUNGAN LONGITUDINAL STRESS KP Axial Stress, Longitudinal Check σa (psi) Stress, σl (psi) (0.85xSMYS) Keterangan OK OK OK TABEL 8 HASIL PERHITUNGAN EQUIVALENT STRESS KP Axial Stress, σa (psi) Longitudinal Stress, σl (psi) Equivalent Stress, σec (psi) Check (0.9SMYS) Keterangan OK OK OK

20 PENGOLAHAN DATA F. PENENTUAN TINGKAT RISIKO PIPELINE Gambar 3.8 Flow Chart Penentuan Tingkat Risiko Pipeline

21 1. ESTIMASI RISIKO TERHADAP GAYA HIDRODINAMIS VERTIKAL TABEL 9 PENENTUAN RANGKING FREKUENSI TAHUNAN TERHADAP GAYA LIFTING KP Frekuensi Tahunan, F Check Rangking Kategori < negligible < negligible < negligible TABEL 10 PENENTUAN RANGKING KONSEKUENSI TERHADAP GAYA LIFTING KP Konsekuensi, σec Check, <0.9 SMYS (psi) (psi) Rangking Kategori No damage No damage No damage A

22 2. ESTIMASI RISIKO TERHADAP GAYA HIDRODINAMIS LATERAL TABEL 11 PENENTUAN RANGKING FREKUENSI TAHUNAN TERHADAP GAYA SLIDING Kelomp ok B C D KP Frekuensi Tahunan, F Check Rangking Kategori > frequent > frequent > frequent > frequent > frequent > frequent > frequent > frequent > frequent TABEL 12 PENENTUAN RANGKING KONSEKUENSI TERHADAP GAYA SLIDING Kelompok B C D KP Konsekuensi, Check, <0.9 σec (psi) SMYS (psi) Rangking Kategori No damage No damage No damage No damage No damage No damage No damage No damage No damage

23 2. ESTIMASI RISIKO TERHADAP GAYA HIDRODINAMIS LATERAL, LANJUTAN B,C,D

24 KESIMPULAN Ruas pipa PT. Kodeco yang berpotensi mengalami scouring sedimen dasar laut adalah KP 50, KP 52, dan KP 54 Besarnya estimasi kedalaman maksimum scouring untuk KP 50, KP 52, dan KP 54 secara berurutan adalah m, m, m. Besarnya peluang kegagalan untuk tiap kilometer pipeline akibat : Gaya hidrodinamis vertical (lifting) adalah 0, sehingga pipeline andal terhadap gaya lifting Gaya hidrodinamis lateral (sliding) adalah , sehingga pipeline juga andal terhadap gaya sliding Besarnya tingkat risiko tiap kilometer point pipeline akibat : Gaya hidrodinamis vertical adalah zona hijau atau berada dalam batas tingkat criteria risiko yang dapat diterima. Gaya hidrodinamis lateral adalah zona ALARP atau berada dalam batas minimal suatu risiko untuk dapat diterima.

25 SARAN Perlu dilakukan risk assessment (penilaian risiko) untuk mengetahui sistem mitigasi yang tepat akibat adanya scouring sedimen dasar laut. Perlu dilakukan perbandingan terhadap perhitungan tingkat kegagalan atau keandalan dengan metode lain agar hasil yang didapat lebih akurat.

26 TERIMA KASIH