Oleh : Raditya Hendra Pratama

Oleh : Raditya Hendra Pratama 4206 100 018 JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010 1

Latar Belakang Bali belum mampu menyuplai tenaga listriknya sendiri LNG memiliki lk risiko ldk ledakan dan kbk kebakaran Pengapalan LNG membutuhkan bukti studi keselamatan dan keamanan 2

Perumusan Masalah Mengidentifikasi hal hal yang dapat menimbulkan risiko pada kapal dan terminal LNG Melakukan penilaian risiko yang akan terjadi pada kapal LNG dan terminal LNG Melakukan proses mitigasi untuk menurunkan risiko 3

Batasan Masalah Risiko risiko yang diukur adalah risiko ledakan, kebakaran, dan dispersi gas pada kapal dan terminal LNG saat kapal LNG bersandar dan unloading di jetty. Kapal yang ditinjau adalah kapal tanker kecil dengan kapasitas 2500m 3 sekelas kapal Shinju Maru No.1. 4

Teluk Benoa, Bali Berada di bagian selatan pulau Bali. Memiliki pelabuhan kapal yang padat, disinggahi kapal kapal k ldomestikdan mancanegara. Pelabuhan melayani kepentingan kargo, perikanan, pariwisata, serta penerimaan minyak dan juga direncanakan untuk melayani penerimaan gas alam. 5

Teluk Benoa, Bali 6

Pelabuhan Benoa, Bali 7

Asumsi Posisi Terminal LNG 8

Spesifikasi Utama Shinju Maru No.1: Length (o.a.): 86.29m Length (b.p.): 80.30m Breadth, mld.: 15.10m10m Depth, mld.: 7.00m Draught, mld.: 4.171m DWT: 1,781t Cargo capacity: 2,513m 3 Main engine: Hanshin Diesel LH36LA diesel x 1 unit MCR: 1,912kW x 270rpm Speed, service: Approx. 12.7kt Complement: 13 Classification: NK 9

Risk of LNG Jet Fire (semburan api) Semburan gas yang bercampur dengan udara dan bertemu dengan sumber letupan. Dapat terjadi selama proses bongkar muat atau proses pemindahan. 10

Risk of LNG BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) Ledakan yang terjadi akibat kebocoran pada tangki LNG. 11

Risk of LNG Gas Dispersion Merupakan penyebaran gas karena kebocoran pada tangki LNG yang dapat menyebabkan kontaminasi i gas di udara dan menyebar. 12

Mtdl Metodologi Secara umum metode dalam pengerjaan skripsi ini adalah : Identifikasi dan Perumusan Masalah Studi literatur Deskripsi Sistem Pengumpulan data Pengolahandata AnalisaData Kesimpulan 13

Mtdl Metodologi a a 14

Pemodelan Sistem 15

Pemodelan Sistem 16

Nomenclature Nama Kejadian Lokasi Kejadian BLEVE 1 Cargo Tank of LNG Carrier BLEVE 2 LNGTankinLNGTerminal Terminal Dense Gas Dispersion 1 Arround Cargo Tank of LNG Carrier Dense Gas Dispersion 2 Arround LNG Tank in LNG Terminal Gas Jet Flame 1 Pressure Reduction 1 Gas Jet Flame 2 Submerged Vaporizer Gas Jet Flame 3 Metering Station Gas Jet Flame 4 Open Rack Vaporizer Gas Jet Flame 5 Pressure Reduction 2 Gas Jet Flame 6 BOG Compressor Gas Jet Flame 7 Unloading Arms 17

Data Input Data Kondisi Proses Suhu : sesuai dengan suhu kerja masing masing peralatan Tekanan : sesuai dengan tekanan kerja masing masing peralatan Tekanan atmosfer standar : 1.013 bara 18

Data Input Data Geometri Lubang dan Keluaran Diameter lubang = 0.25 inch, 0.5 inch, 1 inch Koefisien discharge = 0.8 Tinggi keluaran = bervariasi Sudut keluaran dari arah vertical = 90 0 Sudut keluaran, searah jarum jam dari utara = bervariasi 19

Data Input Data Cuaca Suhu = 30 C Kelembaban relatif = 60 % Kecepatan angin : sesuai dengan bulandan musim Arah angin : sesuai dengan bulan dan musim 20

Data Input Kondisi Lingkungan dan Meteorologi Rentang Bulan Arah Angin (ditinjau Kecepatan Angin dari arah utara) [ o ] Desember - Maret Barat 6 knots = 3.09 m/s April - Juli Timur 10 knots = 5.14 m/s Agustus - November Tenggara 6 knots = 3.09 m/s Source : pertamina.com 21

Analisa Risiko Rangkuman hasil output : Range of Time Desember Maret Scenario BLEVE 1 Receiver Receiver 1 Receiver 2 Receiver 3 Horizontal distance 8.727 m 10.5 m 10.27 m from scenario Receiver height 1.5 m 1.5 m 1.5 m Fatalities at receptor: Eisenburg 100 % 100 % 100 % Lees 100 % 100 % 100 % TNO 100 % 100 % 100 % Radiation at receptor: Peak radiation flux 37453.2 kw/m² 25871.9 kw/m² 27043.8 kw/m² Dose from fireball 358612.3 kj/m² 247989.5 kj/m² 259183.3 kj/m² Ignition times: Time to clothing < 5 s < 5 s < 5 s ignition Time to second degree < 5 s < 5 s < 5 s burns Time to pain < 5 s < 5 s < 5 s 22

Analisa Risiko Rangkuman hasil output : Range of Time April Juli Scenario Gas Jet Flame 1 Receiver Receiver 7 Receiver 8 Receiver 9 Receiver 10 Receiver height 1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m Retreating speed Negligible Negligible Negligible Negligible Horizontal distance 8.062 m 9.33 m 8.869 m 10.33 m from scenario Thermal Response Atmospheric 0.8034 0.8294 0.8217 0.7808 transmissivity Radiation, maximum 1.361 kw/m² 32.89 kw/m² 4.28 kw/m² 0.6892 kw/m² Radiation, horizontal 0.146 kw/m² 19.37 kw/m² 0.655 kw/m² 0.05721 kw/m² Radiation, vertical 1.352 kw/m² 22.33 kw/m² 4.229 kw/m² 0.6866 kw/m² Effect on humans Tolerance time for normally dressed persons INFINITE < 5 s 551 s INFINITE Escape possible Yes No No Yes without serious injury Extent of injury Tolerable. No skin damage Third degree burns on bare skin Second degree burns on bare skin Tolerable. No skin damage 23

Analisa Risiko Rangkuman hasil output : 24

Analisa Risiko Receiver yang terluka : Rentang bulan Receiver yang mengalami luka Desember Maret Receiver 8, Receiver 13, Receiver 9, Receiver 7, Receiver 29, Receiver 18, Receiver 14, Receiver 11, Receiver 27, Receiver 26, Receiver 25, Receiver 31, Receiver 22, Receiver 4, Receiver 1 April Juli Receiver 8, Receiver 13, Receiver 9, Receiver 29, Receiver 18, Receiver 14, Receiver 27, Receiver 26, Receiver 25, Receiver 31, Receiver 24, Receiver 16, Receiver 17, Receiver 7 Agustus - November Receiver 8, Receiver 13, Receiver 9, Receiver 7, Receiver 29, Receiver 18, Receiver 14, Receiver 27, Receiver 26, Receiver 25, Receiver 31, Receiver 21 25

Perhitungan Konsekuensi Rentang Bulan Agustus - November Receiver Jumlah proses Asumsi jumlah Jumlah orang yang unloading per orang terluka [per tahun] th tahun Receiver 8 6 1 6 Receiver 13 6 1 6 Receiver 9 6 1 6 Receiver 7 6 1 6 Receiver 29 6 1 6 Receiver 18 6 1 6 Receiver 14 6 1 6 Receiver 27 6 1 6 Receiver 26 6 1 6 Receiver 25 6 1 6 Receiver 31 6 3 18 Receiver 21 6 1 6 26

Perhitungan Frekuensi 27

Perhitungan Frekuensi Frekuensi pada setiap event Event Frekuensi [per year] Dense gas dispersion pada cargo tank (tanker) 4.309 x 10-4 Dense gas dispersion pada cargo tank (terminal) 3.942 x 10-4 BLEVE pada cargo tank (tanker) 4.309 x 10-4 BLEVE pada cargo tank (terminal) 3.942 x 10-4 Gas jet flame pada unloading arms 587x10 5.87-4 Gas jet flame pada pressure reduction station 7.466 x 10-5 Gas jet flame pada submerged vaporizer 6.054 x 10-5 Gas jet flame pada open rack vaporizer 3.887 x 10-5 Gas jet flame pada metering station 2.667 x 10-5 Gas jet flame pada BOG compressor 6.93 x 10-5 28

Perhitungan Frekuensi Frekuensi akhir pada setiap event Event Persentase Kerja Operator Frekuensi Akhir [per year] Dense gas dispersion pada cargo tank (tanker). 100% 4.309 x 10-4 Dense gas dispersion pada cargo tank (terminal). 30% 1.183 x 10-4 BLEVE pada cargo tank (tanker). 100% 4.309 x 10-4 BLEVE pada cargo tank (terminal). 30% 1.183 x 10-4 Gas jet flame pada unloading arms 100% 5.87 x 10-4 Gas jet flame pada pressure reduction station 15% 1.12 x 10-5 Gas jet flame pada submerged vaporizer 20% 1.211 x 10-5 Gas jet flame pada open rack vaporizer 30% 1.166 x 10-5 Gas jet flame pada metering station 100% 2.667 x 10-5 Gas jet flame pada BOG compressor 30% 2.079 x 10-5 29

Risk Matrix NFPA 59A Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied Natural Gas (LNG) Anual cumulative Consequence category frequency Class Range 5 4 3 2 1 1 >10-1 AR NA NA NA NA 2 10-1 -10-2 AR AR NA NA NA 3 10-2 -10-3 A AR AR NA NA 4 10-3 -10-4 A A AR AR NA 5 10-4 - 10-5 A A A AR AR 6 10-5 - 10-6 A A A A AR 7 <10-6 A A A A A Catatan : A = Acceptable ; AR = ALARP ; NA = Not Acceptable 30

Risk Matrix Berikut ini adalah tabel yang menunjukkan kode pada masing masing kejadian dan receiver : Event Receiver Code Receiver 1 1.1 Dense gas dispersion pada cargo tank (tanker) Receiver 4 1.4 Receiver 7 17 1.7 Receiver 16 2.16 Receiver 17 2.17 Dense gas dispersion pada cargo tank (terminal) Receiver 21 2.21 Receiver 22 2.22 Receiver 24 2.24 BLEVE pada cargo tank (tanker) All Receiver 3.0 BLEVE pada cargo tank (terminal) All Receiver 4.0 Gas jet flame pada unloading arms Receiver 31 5.31 Receiver 7 6.7 Receiver 8 6.8 Gas jet flame pada pressure reduction station Receiver 9 6.9 Receiver 25 6.25 Receiver 26 6.26 Receiver 27 6.27 Gas jet flame pada submerged vaporizer Receiver 11 7.11 Receiver 13 7.13 Gas jet flame pada open rack vaporizer Receiver 18 8.18 Gas jet flame pada metering station Receiver 14 9.14 31

Risk Matrix Rentang bulan Desember Maret 32

Risk Matrix Rentang bulan April Juli 33

Risk Matrix Rentang bulan Agustus November 34

Risk Result Summary Rentang bulan Desember Maret Event Receiver Code Risk Receiver 1 1.1 Dense gas dispersion pada cargo tank (tanker) Receiver 4 1.4 Receiver 7 1.7 - Receiver 16 2.16 - Receiver 17 2.17 - Dense gas dispersion pada cargo tank (terminal) Receiver 21 2.21 - Receiver 22 2.22 Receiver 24 2.24 - BLEVE pada cargo tank (tanker) All Receiver 3.0 BLEVE pada cargo tank (terminal) All Receiver 4.0 Gas jet flame pada unloading arms Receiver 31 5.31 Receiver 7 6.7 Receiver 8 6.8 Gas jet flame pada pressure reduction station Receiver 9 6.9 Receiver 25 6.25 Receiver 26 6.26 Receiver 27 6.27 Gas jet flame pada submerged vaporizer Receiver 11 7.11 Receiver 13 7.13 Gas jet flame pada open rack vaporizer Receiver 18 8.18 Gas jet flame pada metering station Receiver 14 9.14 Gas jet flame pada BOG compressor Receiver 29 10.29 35

Risk Result Summary Rentang bulan April Juli Event Receiver Code Risk Receiver 1 1.1 Dense gas dispersion pada cargo tank (tanker) Receiver 4 1.4 - Receiver 7 17 1.7 Receiver 16 2.16 Receiver 17 2.17 Dense gas dispersion pada cargo tank (terminal) Receiver 21 2.21 - Receiver 22 2.22 - Receiver 24 2.24 BLEVE pada cargo tank (tanker) All Receiver 3.0 BLEVE pada cargo tank k(terminal) All Receiver 40 4.0 Gas jet flame pada unloading arms Receiver 31 5.31 Receiver 7 6.7 - Receiver 8 6.8 Gas jet flame pada pressure reduction station Receiver 9 6.9 Receiver 25 6.25 Receiver 26 6.26 Receiver 27 6.27 Gas jet flame pada submerged vaporizer Receiver 11 7.11 - Receiver 13 7.13 Gas jet flame pada open rack vaporizer Receiver 18 8.18 Gas jet flame pada metering station Receiver 14 9.14 Gas jet flame pada BOG compressor Receiver 29 10.29 36

Risk Result Summary Rentang bulan Agustus November Event Receiver Code Risk Receiver 1 1.1 Dense gas dispersion pada cargo tank (tanker) Receiver 4 1.4 Receiver 7 17 1.7 - Receiver 16 2.16 - Receiver 17 2.17 - Dense gas dispersion pada cargo tank (terminal) Receiver 21 2.21 Receiver 22 2.22 Receiver 24 2.24 - BLEVE pada cargo tank (tanker) All Receiver 3.0 BLEVE pada cargo tank k(terminal) All Receiver 40 4.0 Gas jet flame pada unloading arms Receiver 31 5.31 Receiver 7 6.7 Receiver 8 6.8 Gas jet flame pada pressure reduction station Receiver 9 6.9 Receiver 25 6.25 Receiver 26 6.26 Receiver 27 6.27 Gas jet flame pada submerged vaporizer Receiver 11 7.11 - Receiver 13 7.13 Gas jet flame pada open rack vaporizer Receiver 18 8.18 Gas jet flame pada metering station Receiver 14 9.14 Gas jet flame pada BOG compressor Receiver 29 10.29 37

Mitigasi Merupakan proses mengurangi risiko dari daerah risk matrix yang tidak dapat diterima menjadi daerah risk matrix yang bisa diterima atau setidaknya daerah ALARP Kejadian yang tidak dapat diterima adalah BLEVE pada cargo tank (tanker) & BLEVE pada cargo tank (terminal) Kejadian yang masuk dalam daerah ALARP adalah jet fire pada unloading arms 38

Mitigasi Basic/initiating event beserta frekuensi pada masing masing kejadian yang perlu mendapatkan proses mitigasi. No. Basic/Initiating Event Frequency 1 Korosi pada konstruksi 2.94 x 10-5 2 Cacat konstruksi yang tidak terdeteksi 1.62 x 10-6 3 Kesalahan navigasi kapal lain 3 x 10-5 4 Cuaca Buruk 6.67 x 10-6 5 Kesalahan pada pengaturan unloading 5 x 10-5 6 Kerusakan pada unloading valve 2.36 x 10-5 7 Tekanan tinggi di dalam tangki 3.45 x 10-5 8 Control valve gagal membuka bk 107 1.07 x 10-4 9 Vent valve dalam tangki rusak 3.45 x 10-5 10 Bencana alam 6.67 x 10-6 11 Kesalahan pada pengaturan pengisian 5 x 10-5 12 Kerusakan pada filling valve 2.36 x 10-5 13 Kompressor gagal dimatikan 2.4 x 10-4 14 Unloading arm patah karena badai 6.67 x 10-6 15 Butterfly valve rusak 7.14 x 10-5 16 Relief valve mengeluarkan gas ke udara 8.68 x 10-7 17 Sambungan pipa bocor 4.6 x 10-8 18 Kegagalan mendeteksi kebocoran pada unloading arm 2.36 x 10-5 -5 39

Mitigasi Basic/initiating event beserta frekuensi pada masing masing kejadian yang harus mendapatkan proses mitigasi. No. Basic/Initiating Event Frequency 1 Korosi pada konstruksi 294x10 2.94-5 2 Kesalahan navigasi kapal lain 3 x 10-5 3 Kesalahan pada pengaturan unloading 5 x 10-5 4 Kerusakan pada unloading valve 2.36 x 10-5 5 Tekanan tinggi di dalam tangki 3.45 x 10-5 6 Control valve gagal membuka 1.07 x 10-4 7 Vent valve dalam tangki rusak 3.45 x 10-5 8 Kesalahan pada pengaturan pengisian 5 x 10-5 9 Kerusakan pada filling valve 2.36 x 10-5 10 Kompressor gagal dimatikan 2.4 x 10-4 11 Butterfly valve rusak 7.14 x 10-5 12 Kegagalan mendeteksi kebocoran pada unloading arm 2.36 x 10-5 13 Butterfly valve gagal menutup 1.45 x 10-5 40

LOPA (Layer Of Protection Analysis) Digunakan sebagai langkah mitigasi pada setiap kejadian yang memiliki risiko tinggi Langkah mitigasi dengan menggunakan LOPA dilakukan dengan memberikan lapisan pengamanan pada proses, alarm, tambahan prosedur atau mitigasi tambahan. 41

Mitigasi dengan LOPA Initiating Event Kesalahan navigasi kapal lain Frequency Process Design 3 x 10-5 - Independent Protection Layer Alarms, Procedures Memberikan warning buoy dan alarm di tengah perairan pada beberapa titik di jarak 250 m dari tanker LNG yang sedang merapat 1 x 10-1 Safety Instrumented System - Additional Mitigation Memberikan training pada captain-captain kapal yang bertugas pada kapal yang memiliki rute di Teluk Benoa, Bali 1x10-1 Mitigated Frequency 3 x 10-7 Kesalahan pada pengaturan unloading Kerusakan pada unloading arm Memberikan computerized warning system pada prosedur- prosedur unloading yang 5 x 10-5 - - tidak sesuai secara teknis dan tidak sesuai berdasarkan rules and regulation 1 x 10-2 Pemeriksaan intensif Memberikan pada fungsi kerja dari overpressure sensor pada unloading arm unloading 1 x 10-1 dapat mengaktifkan 2.36 x 10-5 - emergency shutdown (ESD) sehingga proses unloading dapat dihentikan dengan cepat 1 x 10-1 Memberikan training pada seluruh operator yang bertugas pada proses unloading 5 x 10-8 1x10-1 Memberikan training pada seluruh operator tentang proses emergency shut down (ESD) 1x10-1 2.36 x 10-8 42

Risk Matrix setelah Proses Mitigasi Rentang bulan Desember Maret 43

Risk Matrix setelah Proses Mitigasi Rentang bulan April Juli 44

Risk Matrix setelah Proses Mitigasi Rentang bulan Agustus November 45

Kesimpulan Kejadian yang menjadi risiko utama saat tanker LNG bersandar dan unloading di terminal penerima LNG di Teluk Benoa Bali adalah Ledakan berupa BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion). Kebakaran berupa jet fire. Dispersi gas atau dense gas dispersion. 46

Kesimpulan Konsekuensi dari kebakaran dan dispersi gas sangat dipengaruhi oleh arah dan kecepatan angin. Pengaruh pada jet fire adalah panjang dan arah api. Pengaruh pada dispersi gas adalah panjang serta luasan daerah yang terkena dampak dispersi gas. Konsekuensi pada satiap rentang bulan berbeda beda. beda. 47

Kesimpulan Mitigasi dilakukan dengan menggunakan metode Layer Of Protection Analysis (LOPA). Pengurangan risiko dengan : memberikan lapisan pengaman tambahan pada process design memberikan lapisan pengaman berupa alarm atau tambahan prosedur khusus dalam suatu proses memberikan lapisan pengaman tambahan seperti safety instrumented system mitigasi tambahanyang dianggap perlu 48

Kesimpulan Kejadian kejadian yang memiliki risiko tinggi dan membutukan mitigasi berdasarkan standard NFPA 59A : Kejadian BLEVE pada cargo tank (tanker) BLEVE pada cargo tank (terminal) Gas jet flame pada unloading arms Status Risiko 49

Kesimpulan Rangkuman hasil kejadian kejadian yang tidak dapat diterima risikonya sebelum dan sesudah proses mitigasi Kejadian Tingkat Tingkat Konsekuensi Status t Frekuensi Awal Awal Risiko Awal BLEVE pada cargo tank (tanker) 4 1 BLEVE pada cargo tank (terminal) 4 1 Gas jet flame pada unloading arm 4 2 --------------------------------Proses Mitigasi-------------------------------- Kejadian Tingkat Frekuensi Akhir Tingkat Konsekuensi Akhir Status Risiko Akhir BLEVE pada cargo tank (tanker) 5 1 BLEVE pada cargo tank (terminal) 6 1 Gas jet flame pada unloading arm 6 2 50

Saran Masih ada tinjauan yang tidak diikutsertakan dalam penelitian, seperti tinjauan downtime dan economic loss. Oleh karena itu, kedua tinjauan besar di atas sebaiknya dimasukkan dalam penelitian selanjutnya. Penggunaan data yang tepat sebaiknya digunakan untuk menggantikan data yang masih menggunakan asumsi atau masih menggunakan data proyek lain sehingga hasil dari risk assessment ini akan lebih tepat dan akurat. 51

Daftar Pustaka [1] Bali Perlu Energi Alternatif, (www.balipost.co.id id dikutip pada 22 Oktober 2009 jam 19.01 WIB) [2] Bali, (www.wikipedia.org dikutip pada 19 Mei 2009 jam 13.01 WIB) [3] Sea Japan, (2003), Kawasaki completes first pressure build up type coastal LNG carrier Shinju Maru No.1, No. 300 Aug. Sept. 2003, Japan [4] Wulandari, Septi, Risk Assessment LNG Loading Process, 2009 [5] Town Gas Company, QUANTITATIVE RISK ASSESSMENT (QRA) Study, (www.egas.com.eg dikutippada14 i d October 2009 jam 21.00 WIB) [6] Bubicco, Roberto, Preliminary risk analysis for LNG tankers approaching a maritime terminal, Journal of Loss Prevention in the Process Industries xxx (2009) 1 5 [7] Vanem, Eric, Analysing the risk of LNG carrier operations, Reliability Engineering and System Safety 93 (2008) 1328 1344 [8] Artana, KB, Risk Assessment Saluran Pipa Gas Eksport Amerada Hess (Indonesia Pangkah) Limited pada Zone III Akibat Penurunan Jangkar Kapal, (www.its.ac.id dikutip pada 24 November 2008 jam 07.14 WIB) [9] Susono, Ebit, Risk Assessment Saluran Pipa Gas Ekspor Amerada Hess Limited (Indonesia Pangkah) Pada Zona III Akibat Aktivitas Nelayan Pencari Kerang Dan Kepiting Dengan Menggunakan Garit (Trawl), 2009 [10] K.Raj, Pani, Risk analysis based LNG facility siting standard in NFPA 59A, Journal of Loss Prevention in the Process Industries xxx (2009) 1 10 [11] Layer of Protection Analysis (LOPA), (www.absconsulting.com dikutip pada 28 October 2009 jam 20.49 WIB) [12] Al Aziez, Muchammad, Penilaian Resiko Sistem Pemuatan LNG Kapal LNG Surya Aki Dengan Metode F MECA, 2007 [13] Burn, (www.wikipedia.org dikutip pada 11 November 2009 jam 17.24 WIB) [14] Fluid Mechanics, (www.engineeringtoolbox.com dikutip pada 12 November 2009 jam 21.17 WIB) 52

Any Question? 53

..Thank You Very Much....Terima Kasih.. 54