BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Sumber daya alam laut di Indonesia, khususnya minyak dan gas, memiliki potensi bagi Indonesia. Dalam usaha mengoptimalkan potensi tersebut perlu dilakukan pemanfaatan dan pengelolaan yang baik. Atas dasar tersebut, dikenal adanya teknologi bangunan lepas pantai. Ciri-ciri bangunan lepas pantai antara lain: 1. Beroperasi di daerah sekitar sumur minyak atau daerah pertambangan yang terbatas. 2. Tidak beroperasi di daratan. 3. Tidak dibangun langsung di lapangan. Komponen-komponennya dibuat di darat untuk kemudian diangkut dan dirakit di lapangan. 4. Tetap beroperasi di lapangan untuk periode waktu yang lama sehingga bangunan harus dapat bertahan dalam kondisi terburuk yang mungkin terjadi selama operasi. Salah satu faktor yang harus diperhitungkan dalam suatu konstruksi adalah bebanbeban dari kondisi lingkungan di sekitarnya, maka dengan daerah operasional yang terletak di laut, suatu platform akan sangat dipengaruhi oleh kondisi air laut di sekitarnya. Kondisi yang akan dianalisis dalam laporan ini adalah penurunan dasar laut (subsidence) yang terjadi pada suatu kelompok platform di Laut Jawa.. Subsidence adalah penurunan dasar laut karena terjadinya oksidasi dari suatu komponen organik akibat dari aerasi yang dihasilkan oleh tanah tersebut. Aerasi ini adalah hal yang umum terjadi karena habitat di dasar laut membutuhkan drainase. Karena subsidence ini, maka platform tersebut juga mengalami 1-1
penurunan. Penurunan dasar laut ini memberikan pengaruh terhadap platform. Untuk mensimulasikan kondisi tersebut, maka analisis yang dilakukan adalah dengan menaikkan permukaan air laut. Desain platform memperhitungkan ketinggian muka air laut sebagai acuan elevasi. 1.2 TUJUAN TUGAS AKHIR Tugas akhir ini bertujuan untuk: 1. Memenuhi persyaratan kelulusan tahap Sarjana Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung. 2. Mengenal dunia konstruksi lepas pantai. 3. Memahami analisis struktur pada anjungan lepas pantai. 4. Mempelajari program SACS. 5. Mengetahui kemampuan struktural, usia layan, dan tahanan dari anjungan lepas pantai. 6. Mengetahui pengaruh faktor kedalaman air laut terhadap anjungan lepas pantai. 1.3 RUANG LINGKUP Anjungan lepas pantai yang dianalisis dalam tugas akhir ini adalah tipe anjungan Jacket Template. Jacket template platform digunakan untuk operasi di laut dangkal, dengan pile terletak di dalam jacket yang disambung pada daerah working point. Platform ini terletak di perairan Laut Jawa, daerah Kepulauan Seribu dengan kedalaman rata-rata laut 89 ft. Tipikal struktur dari tipe ini ditunjukkan pada Gambar 1.1 di bawah ini: 1-2
Gambar 1.1 Jacket Template Platform Elemen penyusun struktur ini menggunakan baja tubular untuk kaki utama dan elemen pengaku (bracing). Pada umumnya tiang ini berupa tubular berongga dengan diameter 4 kaki atau lebih, dan tebal dindingnya 1 inci atau lebih. Kedalaman penetrasi tiang dari dasar laut sebesar 200 kaki atau lebih. Dalam analisis terhadap struktur ini, untuk mengetahui kemampuan dalam menahan beban lingkungan bisa dilakukan metode-metode seperti teori gelombang Stokes, persamaan Morrison, formula API, dan metode-metode lainnya. Kemudian, semua beban tersebut dikombinasikan baik dalam kondisi ekstrem maupun operasional, untuk memperoleh beban maksimum yang bekerja pada struktur. 1-3
Beban-beban yang diperhitungkan akan digunakan untuk mendapatkan tegangan maksimum di tiap member dan sambungan. Jika member dan sambungan memiliki ukuran yang sesuai, maka akan terlihat tegangan masuk dalam batas aman terhadap kegagalan. Analisis tegangan harus mempertimbangkan juga interaksi dari struktur dengan pondasi, terutama untuk kondisi tanah lunak, dimana akan menghasilkan defleksi dan rotasi yang besar pada tiang. Di dalam tahap perencanaan suatu konstruksi platform jacket, perlu dilakukan pengkajian ulang yang bersifat independen terhadap desain yang sudah dibuat. Hal ini dilakukan agar desain yang dilakukan dapat memenuhi semua kriteria dan memberikan modal biaya pembangunan dan biaya operasi yang minimum. Adapun tahapan yang dilakukan dalam proses independent analysis adalah memperoleh data yang diperlukan untuk analisis, lalu memodelkan struktur dan pembebanan yang sesuai dengan kondisi sebenarnya, melakukan analisis struktur yang dilanjutkan dengan analisis rasio kekuatan member dan sambungan pada kondisi operasional dan kondisi ekstrim, usia layan member dan sambungan, dan analisis terhadap daya tahan gempa. Spesifikasi desain yang dipakai dalam analisis platform ini menggunakan API RP 2A, edisi 21 (WSD) Recommended Practice for Planning, Designing, and Construction Fixed Offshore Platform. American Petroleum Institute, Washington DC, July 1, 2000. Segala hal yang berkaitan dengan desain dari platform jacket template mengacu kepada API. Mulai dari pembebanan, pemodelan struktur, sampai analisis (in-place, fatigue, dan seismik). Proses pemodelan struktur, analisis beban, dan analisis struktur dilakukan dengan program SACS (Structural Analysis Computer System). SACS adalah program analisis struktur baik untuk struktur lepas pantai, maupun struktur umum. SACS mempunyai kemampuan analisis statik, analisis dinamik, perhitungan beban lingkungan seperti beban gelombang, aruis dan angin, cek dan desain member dan 1-4
sambungan, analisis pada saat peluncuran, analisis tahan gempa, analisis kekuatan sambungan, analisis umur fatigue, analisis tiang pancang, analisis keruntuhan non-linear bahkan melakukan estimasi biaya. 1.4 SISTEMATIKA LAPORAN Laporan tugas akhir ini dibuat dengan susunan sebagai berikut: Bab 1 Pendahuluan Bab ini memberikan gambaran secara umum mengenai bangunan lepas pantai yang ditinjau dari segi definisi, jenis bangunan lepas pantai, deskripsi bangunan, dan dijelaskan juga mengenai tujuan tugas akhir, ruang lingkup yang dikasi, serta sistematika laporan Bab 2 Dasar Teori Bab ini diisi oleh ilmu-ilmu dasar yang diperlukan dalam bahasan anjungan lepas pantai. Pada bab ini akan dibahas pula mengenai pertimbangan-pertimbangan sebelum melakukan analisis struktur dari anjungan lepas pantai. Selain itu, akan dijelaskan pula beban desain, beban lingkungan, teori dasar mengenai analisis elemen baja tubular, sambungan tubular, analisis yang akan dilakukan. Bab 3 Deskripsi Kasus Bab ini akan memaparkan gambaran umum kasus anjungan lepas pantai yang ditinjau, deskripsi struktural anjungan, data parameter desain, dan beban-beban yang bekerja. Bab 4 Pemodelan Bab ini menyajikan prosedur pembangunan lepas pantai, prosedur pemodelan pembebanan, prosedur analisis. Pada bab ini juga akan dijelaskan secara singkat mengenai program yang digunakan. 1-5
Bab 5 Analisis Hasil Bab ini berisi hasil analisis program SACS, berupa tegangan elemen, tegangan punching shear pada sambungan, rasio kekuatan tiang pancang, respon dinamik dari struktur, usia layan fatigue, dan tahanan terhadap gempa dari struktur. Bab 6 Kesimpulan dan Saran Bab ini menyajikan hasil yang diperoleh dari pelaksanaan tugas akhir dan memberikan saran untuk perbaikan selanjutnya. 1-6