analisaanalisa risiko terhadap pipa gas terhadap … · = zona penelitian = zona aman kp kedalaman...

ANALISA ANALISA RISIKORISIKO TERHADAP PIPA GAS TERHADAP PIPA GAS

BAWAH LAUT KODECO AKIBAT SCOURING BAWAH LAUT KODECO AKIBAT SCOURING

SEDIMEN DASAR LAUTSEDIMEN DASAR LAUT

UJIAN P3

TUGAS AKHIR

20 JULI 2010

OLEH :

REZHA RUBBYANTO

4306.100.026

JURUSAN TEKNIK KELAUTAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

DOSEN PEMBIMBING :

1. Dr. Ir. Wahyudi, M. Sc (196012141989031001)

2. Ir. Yeyes Mulyadi, M. Sc (197312072001121001)

LATARLATAR BELAKANGBELAKANG

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

RUMUSANRUMUSAN MASALAHMASALAH

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 ?

TUJUANTUJUAN

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.

BATASANBATASAN MASALAHMASALAH

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

0o 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

DIAGRAM ALIR PENELITIAN (UMUM)DIAGRAM ALIR PENELITIAN (UMUM)

GAMBAR 3.1 METODOLOGI PENELITIAN (UMUM)

PENGUMPULAN DATAPENGUMPULAN DATA

A. DATA A. DATA TEKNISTEKNIS PIPAPIPA KODECOKODECO

Tabel 1 Spesifikasi Desain Pipeline Kodeco

Spesifikasi Pipa Nilai

Pd Design Pressure Psig 1350

Td Design Temperature 0F 200

Dn Nominal Diameter Inch 16

OD Outside Diameter Inch 16

Grade pipe materials API 5L Gr. X-52

F Design Factor 0.5 – 0.72

S Specified Min Yield Strength psi 52000

tmMinimum wall thickness

requiredInch

t Wall thickness selected Inch0.562 (KP 0.0 – KP 9.5)

0.500 (KP 9.5 – KP 66.046)

tc Concrete thickness Inch 1

tac Corrosion coating thickness Inch 0.157

ANALISAANALISA DANDAN PEMBAHASANPEMBAHASAN

A. A. LOKASILOKASI PENELITIANPENELITIAN YANG YANG BERPOTENSIBERPOTENSI MENGALAMIMENGALAMI SCOURINGSCOURING

= zona penelitian

= zona aman

KPKedalaman

Perairan (m)

Kedalaman Pipa

(m)

Kedalaman

penguburan pipa

(m)

Keterangan

50 16 16 0 Pipa meletak di

atas permukaan

dasar laut

(unburied)

52 20 20 0

54 17.8 17.8 0

Gambar 4.1 Zona yang berpotensi mengalami scouring

Tabel 2. Kilometer Point pada Zona 4 Pipa Bawah Laut Kodeco

PENGOLAHANPENGOLAHAN DATADATA

A. A. PERHITUNGANPERHITUNGAN KECEPATANKECEPATAN ARUSARUS EFEKTIFEFEKTIF

Gambar 3.3 Flow Chart Perhitungan Kecepatan Arus Steady dan Kecepatan Partikel Air

Akibat Gelombang


A. HASIL A. HASIL PERHITUNGANPERHITUNGAN KECEPATANKECEPATAN ARUSARUS EFEKTIF TOTAL EFEKTIF TOTAL

Kilometer Point

(KP)Water Depth (m)

Steady Current

Velocity (m/sec)Uα (m/s)

50 16 0.64 0.5211

52 20 0.64 0.5211

54 17.8 0.64 0.5211

KP. RouteWater Depth (d) u Uw

(m) (m/s) (m/s)

50 16 0.1041 0.1014

52 20 0.0819 0.0797

54 17.8 0.0928 0.0904

KP. RouteUa Uw Ue

(m/s) (m/s) (m/s)50 0.5211 0.1014 0.622552 0.5211 0.0797 0.6008

54 0.5211 0.0904 0.6114

Sehingga, Kecepatan Efektif Total yang Bekerja Pada Pipa adalah

TABEL 3 HASIL PERHITUNGAN KECEPATAN ARUS STEADY

TABEL 4 HASIL PERHITUNGAN KECEPATAN PARTIKEL AIR AKIBAT GELOMBANG

0.6225

0.6008

0.6114

0.5950

0.6000

0.6050

0.6100

0.6150

0.6200

0.6250

50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55

Uef

f, (

m/s

)

Kilometer Point (KP)

Kecepatan Arus Efektif pada Pipa

Grafik Kecepatan Arus Efektif yang Bekerja Pada Pipa


C. C. PERHITUNGANPERHITUNGAN KEDALAMANKEDALAMAN SCOURING SCOURING MAKSIMALMAKSIMAL

Gambar 3.5 Flow Chart Perhitungan Kedalaman Scouring Maksimal


C. C. PERHITUNGANPERHITUNGAN KEDALAMANKEDALAMAN SCOURING SCOURING MAKSIMUMMAKSIMUM

KP. Route

Ue, total dsqg Vb

τb τbc

(m/s) (m) (kgm/s2) (kgm/s2)

50 0.6225 1.0560 0.7878 0.74598 0.8475 0.847552 0.6008 0.8462 0.6313 0.74599 0.8475 0.847554 0.6114 0.9407 0.7018 0.74599 0.8475 0.8475

1.0560

0.9407

0.8462

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0.5950 0.6000 0.6050 0.6100 0.6150 0.6200 0.6250

ds,

(m

)

Ueff, (m/s)

Kecepatan Arus Efektif Vs Kedalaman Scouring

TABEL 5 HASIL PERHITUNGAN KEDALAMAN SCOURING MAKSIMUM

7.7158

7.1919

6.6052

6.40

6.60

6.80

7.00

7.20

7.40

7.60

7.80

0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10

Lcr

, (m

)

ds, (m)

Kedalaman Scouring Vs 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

50 1.0560 0.9525 7.7158 28.6512 OK

52 0.8462 0.9284 6.6052 28.6512OK

54 0.9407 0.9397 7.1919 28.6512OK


D. D. PERHITUNGANPERHITUNGAN PANJANG BENTANGAN KRITISPANJANG BENTANGAN KRITISTABEL 6 HASIL PERHITUNGAN PANJANG BENTANGAN KRITIS


E. E. PERHITUNGANPERHITUNGAN INDEKSINDEKS KEANDALANKEANDALAN PIPELINE PIPELINE

Gambar 3.6 Flow Chart Perhitungan Indeks Keandalan Pipeline

1. Perhitungan Indeks Keandalan Terhadap Gaya Hidrodinamis Vertikal

)( WFPPfl 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 :

2

12

ln

2

ln )(

]/ln[

WFl

FlWl

dengan mengasumsikan nilai di bawah ini sesuai dengan Bea

σ Ln W = 0.25σ Ln Fl = 0.021

KP. RouteFl

βl K = Φ(βl) Pf = 1 - Φ(βl)(kg/m)

50 144.6687 7.9989 1 0

52 137.4364 8.2033 1 0

54 140.8131 8.1065 1 0

Kegagalan akibat gaya gelombang vertical dapat terjadi apabila

2. Perhitungan Indeks Keandalan Terhadap Gaya Hidrodinamis Lateral

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 :

2

12

ln

2

ln )(

]/ln[

FrF

FFrs

dengan mengasumsikan nilai di bawah ini sesuai dengan Bea

σ Ln Fr = 0.25σ Ln F = 0.021

Kegagalan akibat gaya gelombang lateral dapat terjadi apabila

)( RFFPPfd

KP 50 KP 52 KP 54

Lcr, (m) βs K = Φ(βs) Lcr, (m) βs K = Φ(βs) Lcr, (m) βs K = Φ(βs)

7.7158 2.6346 0.9930 6.6052 2.8715 0.9979 7.1919 2.7594 0.9971

28.6512 2.6272 0.9957 28.6512 2.8624 0.9979 28.6512 2.7513 0.9970

38.1000 2.6265 0.9957 38.1000 2.8618 0.9979 38.1000 2.7507 0.9970


E. E. PERHITUNGANPERHITUNGAN KONSEKUENSIKONSEKUENSI KEGAGALANKEGAGALAN PIPELINEPIPELINE

Gambar 3.7 Flow Chart Perhitungan Konsekuensi Kegagalan Pipeline

KPKedalaman ,

d (m)

Tekanan

Eksternal, Pe

(psi)

Hoop Stress,

σh (psi)

Check

(0.72xSMYS)Keterangan

50 16 24.78 27683.57 37440 OK

52 20 30.32 27594.81 37440 OK

54 17.8 27.24 27644.08 37440 OK

KPAxial Stress,

σa (psi)

Longitudinal

Stress, σl (psi)

Check

(0.85xSMYS)Keterangan

50 71.10 16114.40 44200.00 OK

52 70.87 16068.36 44200.00 OK

54 71.00 16093.92 44200.00 OK

KP

Axial

Stress, σa

(psi)

Longitudinal

Stress, σl (psi)

Equivalent Stress,

σec (psi)

Check

(0.9SMYS)Keterangan

50 71.10 16114.40 24082.46 46800.00 OK

52 70.87 16068.36 24005.78 46800.00 OK

54 71.00 16093.92 24048.34 46800.00 OK

TABEL 8 HASIL PERHITUNGAN EQUIVALENT STRESS

TABEL 7 HASIL PERHITUNGAN LONGITUDINAL STRESS

TABEL 6 HASIL PERHITUNGAN HOOP STRESS


F. F. PENENTUANPENENTUAN TINGKATTINGKAT RISIKORISIKO PIPELINEPIPELINE

Gambar 3.8 Flow Chart Penentuan Tingkat Risiko Pipeline

1. 1. ESTIMASIESTIMASI RISIKORISIKO TERHADAPTERHADAP GAYAGAYA HIDRODINAMISHIDRODINAMIS VERTIKALVERTIKAL

KPFrekuensi

Tahunan, FCheck Rangking Kategori

50 0.000000 <10-5 1 negligible

52 0.000000 <10-5 1 negligible

54 0.000000 <10-5 1 negligible

KPKonsekuensi, σec

(psi)

Check, <0.9 SMYS

(psi)Rangking Kategori

50 24082.46 46800 1 No damage

52 24005.78 46800 1 No damage

54 24048.34 46800 1 No damage

A

TABEL 9 PENENTUAN RANGKING FREKUENSI TAHUNAN TERHADAP GAYA LIFTING

TABEL 10 PENENTUAN RANGKING KONSEKUENSI TERHADAP GAYA LIFTING

Kelomp

okKP

Frekuensi

Tahunan, FCheck Rangking Kategori

B

50 26.3340 >10-2 5 frequent

52 7.3311 >10-2 5 frequent

54 10.6865 >10-2 5 frequent

C

50 16.1766 >10-2 5 frequent

52 7.3311 >10-2 5 frequent

54 11.0550 >10-2 5 frequent

D

50 16.1766 >10-2 5 frequent

52 7.3311 >10-2 5 frequent

54 11.0550 >10-2 5 frequent

2. 2. ESTIMASIESTIMASI RISIKORISIKO TERHADAPTERHADAP GAYAGAYA HIDRODINAMISHIDRODINAMIS LATERALLATERAL

TABEL 11 PENENTUAN RANGKING FREKUENSI TAHUNAN TERHADAP GAYA SLIDING

Kelompok KPKonsekuensi,

σec (psi)

Check, <0.9

SMYS (psi)Rangking Kategori

B

50 24082.46 46800 1 No damage

52 24005.78 46800 1 No damage

54 24048.34 46800 1 No damage

C

50 24082.46 46800 1 No damage

52 24005.78 46800 1 No damage

54 24048.34 46800 1 No damage

D

50 24082.46 46800 1 No damage

52 24005.78 46800 1 No damage

54 24048.34 46800 1 No damage

TABEL 12 PENENTUAN RANGKING KONSEKUENSI TERHADAP GAYA SLIDING

B,C,D

2. 2. ESTIMASIESTIMASI RISIKORISIKO TERHADAPTERHADAP GAYAGAYA HIDRODINAMISHIDRODINAMIS LATERAL, LANJUTANLATERAL, LANJUTAN

KESIMPULANKESIMPULAN

•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 1.0560 m, 0.8462 m, 0.9407 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 0.0021 – 0.0070, 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.

SARANSARAN

•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.

TERIMA KASIHTERIMA KASIH

analisaanalisa risiko terhadap pipa gas terhadap … · = zona penelitian = zona aman kp kedalaman...

Documents