BAB I PENDAHULUAN I.1 Umum Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak bumi. Eksplorasi minyak bumi yang dilakukan di Indonesia berada di daratan, pantai dan lepas pantai. Eksplorasi ini terkadang juga diikuti dengan pemrosesan hasil tambang di lepas pantai.untuk eksplorasi dan pemrosesan minyak bumi di lepas pantai terutama pada laut dengan kedalaman sedang dan dalam, eksplorasi membutuhkan suatu konstruksi yang khusus agar lebih efisien. Karena letak eksplorasi yang berada didasar laut yang dalam, konstruksi akan membutuhkan biaya yang lebih besar dan metode pelaksanaan yang sulit, sehingga diperlukan system struktur anjungan yang lebih ekonomis. Salah satu pilihan system struktur untuk konstruksi laut dalam adalah Unit anjungan terapung dimana pengendaliannya bisa dilakukan dengan system pengendalian posisi dengan tambatan (Mooring system) atau dengan system pengendalian posisi dinamik. Untuk menghubungkan Blow Out Preventer (BOP) stack dasar laut dengan anjungan terapung di permukaan yang dapat bergerak bebas dibuat system rangkaian yang disebut Marine Riser. Riser seperti halnya struktur bawah laut lainnya akan menerima beban lingkungan laut sekitarnya. Beban- beban tersebut antara lain adalah arus laut, dan beban gelombang dan juga pergerakan anjungan. Gambar I.1 Konfigurasi sistem struktur anjungan terapung 1
Pembebanan pada riser akan menimbulkan respon pada struktur tersebut. Seiring dengan waktu yang panjang ataupun akibat adanya respon riser yang berlebihan pada akhirnya akan mengakibatkan kelelahan (fatigue) pada struktur. Akibat pembebanan siklik yang berulang dalam jangka waktu yang lama, fatigue pasti akan terjadi pada struktur. Hal yang penting dalam suatu desain struktur adalah melakukan prediksi berapa lama suatu struktur tahan terhadap pembebanan siklik yang mengakibatkan keusakan struktur. I.2 Latar Belakang Masalah Seperti yang telah diketahui permasalahan yang sering menyebabkan kerusakan pada struktur lepas pantai adalah kelelahan struktur (fatigue) akibat beban dinamik lingkungan struktur. Karena posisi riser yang cenderung vertical maka gelombang yang melewati riser akan pergerakan pada struktur riser tersebut. Beban gelombang yang bekerja pada anjungan akan menyebabkan respon anjungan terapung dan menyebabkan tegangan tarik aksial (tension strength) pada struktur riser. Tegangan ini menimbulkan respon dinamik pada riser yang juga akan menyebabkan kelelahan pada struktur tersebut. I.3 Tujuan Tujuan pembahasan tesis ini adalah untuk menganalisa ketahanan struktur riser terhadap pembebanan gelombang pada konfigurasi riser yang berbeda dengan memprediksi sisa umur layan struktur berdasarkan kerusakan yang terjadi setelah masa beban kerja Analisa fatigue yang dilakukan diharapkan akan membantu membuka wawasan seberapa jauh kerusakan terjadi pada tipe model riser yang berbeda dengan kondisi lingkungan dan beban yang sama. Hal ini akan membantu engineer dalam menentukan tipe model riser yang lebih tepat. 2
I.4 Lingkup Pembahasan Pada penelitian lingkup pembahasan adalah : 1. Analisa yang dilakukan adalah perhitungan respon dinamik riser dan analisa fatigue akibat pembebanan gelombang dengan pergerakan anjungan terapung (RAO) FPSO sebagai boundary conditions. 2. Type struktur riser yang dianalisa adalah Steel Cartenary Riser (SCR) dan Lazy wave Riser. 3. Karakteristik dari struktur ini adalah riser dengan sifat penampang menerus homogen, dan material linier elastik. I.5 Metode Penelitian Penelitian ini disusun dengan metodologi sebagai berikut: 1. Studi literatur Melakukan studi terhadap buku referensi, literature atau makalah jurnal yang terkait dengan penelitian ini. 2. Pengumpulan dan pengolahan data Data sekunder yang digunakan pada penelitian ini adalah data dari berbagai literatur dan data proyek. 3. Membuat pemodelan struktur Pemodelan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Orcaflex dimana Sistem terdiri dari FPSO dengan Riser Catenary dan Lazy Wave 4. Melakukan analisa respon riser Untuk menganalisis respon riser dilakukan dengan running terhadap pemodelan struktur dimana respon kedua model dianalisa respon perpindahannya dan respon gaya yang terjadi. 3
5. Melakukan analisa fatigue riser Untuk menganalisis fatigue yang terjadi pada riser dilakukan dengan running fatigue analysis terhadap pemodelan struktur dimana akan didapatkan tegangan maksimum pada riser dan damage table pada fatigue point dan menghitung sisa umur layan struktur riser tersebut. I.6 Sistematika Penulisan Sistematika penyusunan laporan penelitian adalah sebagai berikut : Bab I Pendahuluan, akan membahas tentang latar belakang, maksud dan tujuan penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, diagram alir penelitian dan sistematika pelaporan. Bab II Dasar Teori, berisi tentang kajian teori yang mendukung kerangka berpikir sehingga diperoleh hasil yang dapat dipertanggung-jawabkan. Teori yang digunakan adalah dasar teori respon struktur, beban dinamik dan analisa fatigue yang bekerja pada riser. Bab III Prosedur Pemodelan dan Analisa Struktur dengan Orcaflex, merupakan prosedur yang dilakukan untuk membuat input data pada program, fungsi fasilitas dalam program yang terkait pembahasan tesis ini dan output yang diperoleh hasil menjalankan program. Bab IV Studi Kasus, berisi uraian obyek studi yaitu model struktur, beban yang bekerja pada struktur pada suatu obyek kasus. Kompailing data studi kasus akan menghasilkan output data respon dan fatigue. Pada bab ini juga dibahas analisis terhadap output model struktur riser. 4
Bab V Kesimpulan dan Saran, membahas tentang hasil yang diperoleh selama penelitian terkait dengan maksud dan tujuan penelitian, serta saran yang dapat diperoleh dari hasil temuan. 5