BAB I PENDAHULUAN Sistem Perpipaan merupakan bagian yang selalu ada dalam industri masa kini, misalnya industri gas dan pengilangan minyak. Salah satu cara untuk mentransportasikan fluida adalah dengan menggunakan pipa. Pemakaian pipa menjadi pilihan utama karena mudah dalam pengoperasian dan lebih optimal. Terdapat dua cara yang umum di lakukan untuk mentransportasikan minyak bumi (crude oil) sebagai suatu bentuk fluida, dengan kendaraan pengangkut (kapal tanker dan truk) serta jaringan pipa. Distribusi gas bumi dengan sistem perpipaan melibatkan komponen-komponen yang umum terdapat pada sistem perpipaan seperti kompressor, pipa, dan katup-katup. Sebagai parameter perhitungan analisa di gunakan peraturan standar, baik yang berlaku secara nasional maupun internasional. Peraturan nasional yang di gunakan adalah Kepmen Pertambangan dan Energi Nomor 300.K/38/M.pe/1997 Tentang Keselamatan Kerja Pipa Penyalur Minyak Dan Gas Bumi, serta peraturan internasional seperti API RP 1102, ASME B31.4, B31.8. Peraturan tersebut di jadikan acuan dalam menghitung minimum kebutuhan properties dari komponen pipa sehingga dapat mencegah terjadinya kegagalan dalam pengoperasian dan memenuhi regulasi yang telah di tetapkan. I-1
Pada tugas akhir ini akan di kaji fleksibilitas dari disain sistem perpipaan pada jalur pipa (pipeline), atau lebih dikenal dengan analisa tegangan pipa (pipeline stress analysis). Tujuan dari analisa ini adalah untuk mengetahui tingkat defleksi dari pipa, beban yang di terima oleh pipa, dan keamanan dari pipa serta pendukungnya Pipeline stress analysis adalah untuk menjamin bahwa sistem jalur perpipaan yang kita rancang dapat beroperasi dengan aman tanpa mengalami kecelakaan. 1.1 LATAR BELAKANG Conoco Philips Merupakan perusahaan yang bergerak di bidang minyak bumi dan gas berpustat di Houston, Texas. Conoco Philips telah beroperasi di lebih dari 40 (empat puluh) negara dengan perkiraan jumlah pegawai 38.000 (tiga puluh deapan ribu) dan asset sebesar 160 (seratus enam puluh) triliun dollar US seluruhnya. Inti aktifitas perusahaan adalah eksplorasi dan produksi melalui penemuan, pemasaran, pemasokan dan trasportasi minyak dan gas. Conoco Philips telah membawa keuntungan signifikan bagi pemerintahan dan masyarakat di setiap negara tempat pelaksanaan operasi. Conoco Philips Indonesia Ltd (COPI) telah bekecimpung di dalam dunia perminyakan dan gas bumi di Indonesia selama lebih dari 4 (empat) decade. COPI dating ke Indonesia sebagai investor penanaman modal asing dan bekerja sama dengan Satuan Kerja Khusus Pelaksana Kegiatan Usaha Hulu Minyak dan Gas I-2
Bumi (SKK Migas) sebagai badan yang di tunjuk pemerintah sebagai pengelola sumber daya alam Minyak dan Gas Bumi di Negara Republik Indonesia. Pada penelitian ini penulis mengambil salah satu proyek di Conoco Philips Indonesia Ltd khususnya untuk area suban 2 dan suban 13 wilayah exsplorasi South jambi, Suban, Sumatera untuk di jadikan bahan tugas akhir. Gambar. 1.1 Well Surface Layout South jambi, Suban, Sumatera. I-3
Pada perancangan instalasi pipa dari Suban#13 ke Suban #2 terdapat datadata pipa yang digunakan seperti pada tabel 1.1 dibawah ini : Material grade API-6L-X60 PSL 2 Outside Diameter 8.625 inch Pipe Wall Thickness 18.26 mm Fabrication Type Seamless Poition ratio 0.3 Specifi Gravity of Liquid 1 Corrotion allowance 3,175 mm Steel Density 7850 kg.m-³ Safety Factor 0.3 Fluid density (gas) 5.1 lb/ft³ Specified Minimum Yield Strength (SMYS) 60,190 psi Tabel 1.1 Data pipelines Conoco Philips Indonesia Inc.ltd (Sumber : laporan proyek pipeline Suban 13 Suban 2, Sumatera 2013) I-4
Data tanah yang diketahui pada daerah tempat instalasi pipa. ditunjukkan pada table 1.2, sebagai berikut : Description Value Soil Type Firm to Stiff Clay Soil Bulk Density 1600-2650 kg/m³ Axial Soil Friction Coeficient 0.3 Lateral Soil Friction Coeficient 0.5 Undrained Shear Strength - Backfilled Soil at Top of Pipe 15 kpa - In situ soil at bottom 100 kpa Density of Soil Cover 1600-2650 kg/m³ Angle of Internal Friction 0-24.4 Kedalaman Penanaman Pipa Kedalaman minimum penimbunan pipa dari permukaan tanah. 1.5 m Tabel 1.2 Data tanah (Sumber : laporan proyek pipeline Suban 13 Suban 2, Sumatera 2013) I-5
Data operasi pipa yang diketahui pada daerah tempat instalasi pipa. Di tunjukkan pada table 1.3, sebagai berikut : Parameter Value Fluid Density (Gas) 81.69 kg/m³ Pipeline Service Sour Service Design Life 20 years Design Pressure 1600 psig Maximum operating pressure 1400 psig Hydrotest Pressure 2000 psig Operating Temperature 270 F Design Temperature 300 F Hydrotest Water Density 1000 kg/m³ Tabel 1.3 Data Operasi Pipa (Sumber : laporan proyek pipeline Suban 13 Suban 2, Sumatera 2013) Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat disemua bidang terutama bidang teknik, maka berkembang pula tools pendukung yang dapat di gunakan untuk membantu para insinyur teknik dalam melakukan analisa, di antara tools (dalam hal ini soft-ware engineering) yang akan di pakai dalam analisa tugas akhir ini adalah Caesar II.5.10 yang dapat melakukan analisa stress pipa. Sistem pipeline yang ada pada jalur Suban#13 ke Suban# 2 dapat di modelkan dengan software Caesar II II.5.10. Software ini adalah program I-6
Computer Aided Engineering (CAE) yang dapat di gunakan untuk perhitungan tegangan dan displacement pada system perpipaan. Caesar II II.5.10 bekerja dan melakukan-nya sesuai dengan standar kode perpipaan yang umum di gunakan yaitu ASME, API. Pemodelan di lakukan dengan menggunakan program Caesar II II.5.10 dengan variasi beban pressure, temprature dan variasi terhadap perletakan tanah. 1.2 Perumusan Masalah Beberapa permasalahan tersebut adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh tekanan yang di timbulkan terhadap kondisi pipeline system 2. Bagaimana penentuan support system sesuai untuk design pipeline system. 1.3 Batasan Masalah Dari permasalahan yang dijelaskan di atas maka dalam melakukan analisa perlu di lakukan pembatasan terbatas pada : 1. Objek yang di kaji terbatas pada analisa tegangan pada jalur pipa gas dari Suban#13 ke Suban#2. 2. Design Support system di analisa menggunakan Program CAESAR II.5.10. 3. Analisa tidak membahas korosi pipa dan system proteksi terhadap korosi. I-7
4. Analisa tidak membahas proses instalasi pipeline. 5. Analisa tidak membahas estimasi biaya. BAB I PENDAHULUAN 1.4 Tujuan Penulisan Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Menganalisa stress pada pipeline system 2. Mendapatkan nilai Combined stress pada underground pipeline Suban#13 ke Suban#2. 3. Menjamin keselamatan sistem perpipaan termasuk semua komponennya. 4. Menjamin keselamatan sistem peralatan yang berhubungan lansung dengan sistem perpipaan dan struktur pendukung sistem tersebut. 1.5 Manfaat Penulisan Manfaat yang dapat di peroleh dari penulisan Tugas Akhir ini antara lain : 1. Optimalisasi dari design onshore pipeline system dengan program CAESAR II.5.10. 2. Untuk mengetahui kesesuaian stress analysis antara program CAESAR II CAESAR II.5.10 dengan Code ASME B31.8 yang di gunakan. 3. Menjamin keselamatan jalur pipa termasuk semua komponennya. I-8
1.6 Sistematika Penulisan Agar Tugas Akhir ini lebih jelas dan mudah di mengerti, maka Tugas Akhir ini harus di susun dengan sistematika penulisan tertentu. Sistematika penulisan tersebut adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Berisi materi tentang latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Berisi materi tentang teori dasar system perpipaan beserta kalkulasinya yang mengacu standar ASME B31.8 dan juga menjelaskan program CAESAR II.5.10. BAB III METODE PENELITIAN Berisi materi tentang Metode pengumpulan data dan diagram alir. BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN Pada bab ini berisi tentang data pipeline, pemodelan system serta perhitungan stress. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran. I-9