analisis risiko pemuatan lng pada fsru dan jalur pipa gas...

Presentasi Ujian Tugas Akhir Marine Reliability, Availability, Maintenability & Safety

Analisis Risiko Pemuatan LNG Pada FSRU Dan Jalur Pipa Gas

Menuju ORF

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS Surabaya

I MADE BAYU SUKMA FIRMANJAYA 4209100049

Studi Kasus : FSRU Lampung, Kecamatan Labuhan Maringgai Lampung Timur

Marine Reliability and Safety Laboratory

2

Pendahuluan

LNG Supply Chain

Gas Platform

Liquefaction Terminal

LNG Carrier

FSRU Lampung

Subsea Pipeline ORF End User

Permasalahan I

Permasalahan II


3

Pendahuluan

• Lingkup analisis I, menganalisis risiko pemuatan LNG pada FSRU oleh shuttle tanker

• Untuk mengetahui hazard identification menggunakan metode HAZOP

• Lingkup analisis II, menganalisis pipa gas bawah laut dari FSRU menuju landfall area

• Untuk mengetahui hazard identification menggunakan standar dari DNV-RP-F107

• Risiko di representasikan dalam f-N Curve

• Risiko di representasikan dalam Risk Matrix

Lingkup Analisis


4

Letak & Layout FSRU Lampung

Pendahuluan


5

Analisis Risiko Pemuatan LNG Pada FSRU

LINGKUP ANALISIS I


6

Perumusan Masalah Lingkup Analisis I

1. Hazard apa saja yang dapat terjadi pada proses pemuatan LNG, dari kapal LNG menuju tangki penyimpanan hingga proses regasifikasi. .

2. Bagaimana menentukan frekuensi akibat dari hazard yang telah ditentukan.

3. Bagaimana hasil konsekuensi akibat risiko yang disimulasikan dengan pemodelan software Shell Fred.

5. Bagaimana mitigasi yang dilakukan agar risiko yang terjadi berada pada tingkat yang bisa diterima.

Tujuan Penulisan Lingkup Analisis I

1. Mengidentifikasi bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dalam proses pemuatan LNG sehari-hari dengan metode HAZOP (Hazard and Operability Study).

2. Mendapatkan risiko dari proses pemuatan (unloading/offloading) kapal LNG menuju tangki penyimpanan hingga tempat regasifikasi, untuk mendapatkan rekomendasi penurunan tingkat risiko.

3. Mengetahui pemodelan kejadian yang diakibatkan oleh kegagalan dengan menggunakan pemodelan software Shell Fred.

4. Bagaimana tingkat risiko dari bahaya yang mungkin terjadi.

Lingkup Analisis I


7

Metodologi Penelitian

Lingkup Analisis I


8

Lingkup Analisis I

P&ID Loading Arm


9

Lingkup Analisis I

P&ID Storage tank


10

Lingkup Analisis I

HAZOP Objective : • Deviation = Parameter + Guidewords • Parameter : Flow, Level, Pressure, Temperature • Guidewords : No, Less, More

Node HAZOP:

No Node Node description

1 LNG loading from shuttle tanker to FSRU

Loading process from shuttle tanker into FSRU's storage tank via loading arm

2 LNG Storage tank Main storage tank of LNG before regasification process

3 Regasification unit Regasification process of LNG into gas


11

Node 1:

Lingkup Analisis I

NODE : 1 SYSTEM :

Pressure Safety Va lve

Transfer LNG from shuttle tanker into FSRU storage tank via loading arm

3 More Pressure

Valve blockage a long CH-019,BU-048, EV-017, pump damage

Over preassure on pipe, pipe rupture, poss ibly leads to fi re and explos ion

- Pressure indicator monitoring

- Insta l l pressure indicator a larm a long gas transfer l ines

2 Less Pressure

Valve leakage a long CH-019,BU-048, EV-017, gas l ine leakage, pump damage

Gas dispers ion, poss ibly leads to fi re


- Insta l l pressure indicator a larm a long gas transfer l ines

DISCUSSION

1 No Flow

Valve CH-019 blockage, gas l ine leakage,pump damaged

Overpressure on pipe, high back pressure, gas release leads to jet fi re and BLEVE i f exis t source of fi re


- Loading arm and piping des igned can withstand overpressure

- Insta l l flowmeter a long gas transfer l ines

NO GUIDE POSSIBLE CAUSES CONSEQUENCES EXISTING SAFEGUARDS

RECOMMENDATION

Non Return ValveButterfly Va lve

P&ID

HAZOP STUDY RECORD SHEET PROJECT : Floating Storage And Regasification UnitLNG loading from shuttle tanker to FSRU

EQUIPMENT / LINE TAG : DESIGN INTENT :


12

Analisis Frekuensi:

Lingkup Analisis I

Valve leakage ( PCV) [oreda 2002]

Gas dispersion, possibly leads to fire

12

3 1

9.26E-06

PROBABILITY OF INITIATING EVENT

2.44E-05

1.87E-06

Overpressure on pipe, high back pressure, gas release leads to jet fire and BLEVE if exist source of fire

Valve blockage (butterfly valve) [oreda

2002]

Over preassure on pipe, pipe rupture, possibly leads to jet

Valve blockage ( PSV ) [oreda 2002]

SCENARIO.NO

NODE.NO POSSIBLE CAUSES CONSEQUENCES

11

Analisis Konsekuensi: No12345678

Lokasi SkenarioPipe ruptureGas releasePipe rupture

Nama Skenario

Pool firePRV releasePRV release

Inlet gas receivingInlet gas receivingInlet gas receivingJettyLNG release

Pipe rupture

Storage tankStorage tankStorage tankRegasification unit

No Receiver Lokasi Jumlah1 Receiver 1 Deck FSRU & Kamar Mesin 242 Receiver 2 Regasification Unit 23 Receiver 3 Jetty Control Room 24 Receiver 4 Loading Arm FSRU 25 Receiver 5 Loading Arm LNG Carrier 26 Receiver 6 Deck LNG Carrier & Kamar Mesin 177 Receiver 7 Jetty 4

Skenario Receiver

13

Analisis Konsekuensi :

Hasil pemodelan Shell Fred Ske 1

Hasil pemodelan Shell Fred Ske 2

Lingkup Analisis I

1.0E-08

1.0E-07

1.0E-06

1.0E-05

1.0E-04

1.0E-03

1.0E-02

1.0E-01

1.0E+00

1 10 100 1000

Fre

quen

cy (f

)

Number Of Fatalities (N)

Skenario 1 full rupture

Unaccaptable

ALLARP

Scenario

f-N Curve

Ful l rupture 9.26E-06 4Rupture 0.1 m 9.26E-06 2Rupture 0.05 m 9.26E-06 0Rupture 0.25 m 9.26E-06 0Ful l rupture 2.44E-05 4Custom 0.05 m 2.44E-05 2Custom 0.025 m 2.44E-05 2Ful l rupture 1.87E-06 4Rupture 0.1 m 1.87E-06 2Rupture 0.05 m 1.87E-06 2Rupture 0.25 m 1.87E-06 2Ful l rupture 9.87E-08 8Custom 0.05 m 9.87E-08 4Custom 0.025 m 9.87E-08 4

5 Pool Fi re 40 m 2.00E-06 106 PRV release 6.86E-11 07 PRV release 2.80E-07 0

Ful l rupture 9.26E-06 0Rupture 0.1 m 9.26E-06 0Rupture 0.05 m 9.26E-06 0Rupture 0.025 9.26E-06 0

Konsekuens i

8

Frequency Fata l i tiesSkenario No

1

2

3

4

Jumlah korban


14

Analisis Risiko Pipa Offshore

LINGKUP ANALISIS II


15

Perumusan Masalah Lingkup Analisis II

1. Bagaimana identifikasai hazard yang mungkin terjadi pada pipa gas offshore dari FSRU menuju landfall area.

2. Bagaimana menentukan frekuensi akibat dari hazard yang telah ditentukan.

3. Bagaimana konsekuensi yang dapat terjadi akibat hazard yang telah ditentukan

Tujuan Penulisan Lingkup Analisis II

1. Mendapatkan risiko dari jalur pipa gas menuju landfall area dengan panjang 21 km, untuk mendapatkan rekomendasi penurunan risiko

2. Mendapatkan cara pencegahan terhadap risiko-risiko yang telah diidentifikasi hingga berada pada tingkat yang bisa diterima melalui pengurangan frekuensi terjadinya suatu bahaya atau pengurangan konsekuensi yang mungkin terjadi.

4. Bagaimana mitigasi yang dilakukan agar risiko yang terjadi berada pada tingkat yang bisa diterima.

Lingkup Analisis II


16

Metodologi Penelitian

Lingkup Analisis II


17

Segmentasi Pipa:

Lingkup Analisis II


18

Data Jangkar Kapal:

Length (m) Breadth (m) Draught (m)< 5 GT 35184 10 2.3 1 10 25 0.5

5 - 10 GT 5484 15 3.5 1.5 30 50 110 - 15 GT 888 18 4 1.8 65 75 115 - 20 GT 672 18 5 2 100 75 1

Anchor Width (m)

Anchor Weight (KG)

14664577456

Gross Tonnage Traffic/year

Ship Dimension (m) Engine Power (KW)

Ship Total Number

• Jangkar kapal stream anchor

Lingkup Analisis II

Grup A = < 5 GT Grup B = 5-10 GT Grup C = 10-15 GT

Grup D = 15-20 GT

Pengelompokan kapal :


19

Data Pipa : Unit

-Inch(mm)Inch(mm)Inch(mm)psig

(barg)

psig(barg)psig

(barg)oC

Inch(mm)

psi (Mpa)-

/oF(/oC)-

Parameter ValueService sweet gas

Outside Diameter 24 (609.59)

Design Temperature (Max/Min)(1) (oC) 48.9/20

Hydrostatic test pressure 1800 (124.1)

Inside Diameter API5L Gr.X65

Internal Corrosion Allowance (2) 0.125 (3.0)

Design Pressure (1) 1650 (113.76)

15

Concrete Coating Thickness (min) 1.18 (30)

Operating Temperature

Operating Pressure1150

(79.28)

Structural Damping Coefficient 0.126

Young's Modulus (E) 30 x 106 (2.07 x 105)Poisson's Ratio (v) 0.3Coefficient of Linear Expansion 6.5 x 10-5 (11.7 x 10-6)

Lingkup Analisis II


20

Frekuensi Dropped Anchor : Parameter Kelompo Kapal

A B C D Jumlah kapal per tahun 35184 5484 888 672 Total waktu kapal melewati pipa (s) 341991 79957 15537 11757 Lebar CADZ 1.6847 2.6847 2.6847 2.6847

Peluang Kapal di CADZ 1.54E-05 3.36E-05 3.88E-05 3.62E-05 Peluang kapal di CADZ dan melego jangkar 7.70E-07 1.68E-06 1.94E-06 1.81E-06

Parameter

Kelompo Kapal A B C D

Jumlah kapal per tahun 35184 5484 888 672 Total waktu kapal melewati pipa (s) 341991 79957 15537 11757 Lebar CADZ 1.6847 2.6847 2.6847 2.6847 Peluang Kapal di CADZ 1.54E-05 3.36E-05 3.88E-05 3.62E-05 Peluang kapal di CADZ melakukan lego jangkar dan menyeret pipa

6.16E-07 1.34E-06 1.55E-06 1.45E-06

Frekuensi Dragged Anchor :

Asumsi : • Peluang kapal lego

jangkar 5% • Kecepatan kapal 2,4,6,8

knot

Asumsi : • Peluang kapal lego

jangkar 4% • Kecepatan kapal 2,4,6,8

knot

Lingkup Analisis II

Parameter Kelompo Kapal

A B C D Jumlah kapal per tahun 35184 5484 888 672 Total waktu kapal melewati pipa (s) 341991 79957 15537 11757 Lebar CSDZ 1.6847 2.6847 2.6847 2.6847 Peluang Kapal di CSDZ 1.54E-05 3.36E-05 3.88E-05 3.62E-05 Peluang kapal di CSDZ dan tenggelam 7.70E-09 1.68E-08 1.94E-08 1.81E-08

Frekuensi Ship Sinking: Asumsi : • Peluang kapal tenggelam

0.05 % • Kecepatan kapal 2,4,6,8

knot

Analisis Frekuensi:


21

Hasil Analisis Frekuensi:

FREQUENCY ASSESSMENT SUMMARY

Ship Speed Ship type Dropped Anchor Dragged Anchor Sinking Vessels

Frequency Rank Frequency Rank Frequency Rank

2 knot

A 7.70E-07 1 6.16E-07 1 7.70E-09 1

B 1.68E-06 1 1.34E-06 1 1.68E-08 1

C 1.94E-06 1 1.55E-06 1 1.94E-08 1

D 1.81E-06 1 1.45E-06 1 1.81E-08 1

4 knot

A 5.21E-07 1 4.17E-07 1 3.85E-09 1

B 8.39E-07 1 6.71E-07 1 8.39E-09 1

C 9.71E-07 1 7.77E-07 1 9.71E-09 1

D 9.06E-07 1 7.25E-07 1 9.06E-09 1

6 knot

A 3.47E-07 1 2.78E-07 1 2.57E-09 1

B 5.59E-07 1 4.47E-07 1 5.59E-09 1

C 6.47E-07 1 5.18E-07 1 6.47E-09 1

D 6.04E-07 1 4.83E-07 1 6.04E-09 1

8 knot

A 2.60E-07 1 2.08E-07 1 1.93E-09 1

B 4.19E-07 1 3.35E-07 1 4.19E-09 1

C 4.85E-07 1 3.88E-07 1 4.85E-09 1

D 4.53E-07 1 3.62E-07 1 4.53E-09 1

Lingkup Analisis II


22

Konsekuensi Dropped Anchor:

Energi Jangkar Concrete Coating

Energi Pipa

EE =

Lingkup Analisis II


23

Impact Energy

Pull Over

Hooking

Thrust Engine

Windlass

Chain Energy

T = R (1 - t)

Konsekuensi Dragged Anchor:

Lingkup Analisis II


24

Konsekuensi Ship Sinking:

Beban Merata Beban Terpusat

Lingkup Analisis II


25

Rangking Dent/diameter (%) Energi (kJ)

No Coating Coating

1 < 5 < 31.19 < 182.39

2 5 - 10 31.18 - 88.23 182.39 - 239.43

3 10 - 15 88.23 - 162.08 239.43 - 313.28

4 15 - 20 162.08 - 249.54 313.28 - 400.74

5 > 20 > 249.54 > 400.74

Hasil Analisis Konsekuensi

Lingkup Analisis II

1

1

RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel 15 - 20 GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 0 m on Top)

RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel 15 - 20 GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 2 m to Top)

Konsekuensi Dropped Anchor :

RANKING OF CONSEQUENCE for Dragged Anchor (2 Knot)

1


1


1


1

RANKING OF CONSEQUENCE for Dragged Anchor (Windlass)

1

Konsekuensi Dragged Anchor : 1

1

5

1



5

1



RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel < 5 GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 0 m on Top)

RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel < GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 2 m to Top)

1

1



Konsekuensi Ship Sinking:


26

Risk Matrix : RISK MATRIX HAZARD: DROPPED ANCHOR SHIP SPEED: 2 KNOT

Fre

quen

cy R

anki

ng

Consequence Ranking

1 2 3 4 5 5

>10-2

4

10-2 -10-3

3

10-3 -10-4

2

10-4 -10-5

1 ABCD

<10-5

<5% 5%-10% 10%-15% 15%-20% >20%

Lingkup Analisis II

RISK MATRIX HAZARD: DRAGGED ANCHOR SHIP SPEED: 8 KNOT

Freq

uenc

y R

anki

ng

Consequence Ranking

1 2 3 4 5 5 >10-2

4 10-2 -10-3

3 10-3 -10-4

2 10-4 -10-5

1 ABCD <10-5

<5% 5%-10% 10%-15% 15%-20% >20%

RISK MATRIX HAZARD: SINKING VESSELS

SHIP SPEED: 8 KNOT

Fre

quen

cy R

anki

ng

Consequence Ranking

1 2 3 4 5 5 >10-2

4 10-2 -10-3

3 10-3 -10-4

2 10-4 -10-5

1 A B CD <10-5

<5% 5%-10% 10%-15% 15%-20% >20%


27

Kesimpulan

• Dari hasil analisis HAZOP yang telah dilakukan, bahaya yang mungkin terjadi pada proses

pemuatan LNG dari shuttle tanker menuju tangki penyimpanan pada FSRU hingga

regasification unit telah diidentifikasi dan mendapatkan 8 skenario yang digunakan

sebagai acuan fire modeling.

• Dari hasil identifikasi tersebut diketahui bahwa bahaya yang diakibatkan gas release

dalam bentuk cairan bila terkena sumber panas (jet fire dan pool fire) dapat menimbulkan

risiko yang lebih berbahaya.

Gas release yang dilepaskan dari PRV (pressure release valve) tidak memiliki bahaya yang

begitu signifikan terhadap jumlah korban, sehingga tingkat risikonya pun kecil dan hal ini

sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan.

Lingkup analisis I


28

• Risiko akibat pipa kejatuhan jangkar menunjukkan bahwa jangkar terberat yaitu 3.46 kg

berada pada daerah yang dapat diterima (acceptable) setelah hasil frekuensi dan

konsekuensi diplotkan kedalam risk matrix.Kondisi ini berlaku pada empat variasi

kecepatan kapal, yaitu 2 knot,4 knot, 6 knot, dan 8 knot.

Kesimpulan

Lingkup analisis II

• Risiko akibat pipa terseret jangkar yang menggunakan ukuran kapal terbesar yaitu 15-20

GT dengan daya mesin terbesar 75 HP berada pada level yang dapat diterima (acceptable)

setelah hasil frekuensi dan konsekuensi diplotkan kedalam risk matrix. untuk semua jenis

kapal A,B,C, dan D.

• Berdasarkan risk matrix, risiko akibat tenggelam kapal untuk kelas A dan B berada di

daerah yang dapat diterima (acceptable). Tetapi untuk kapal C dan D berada pada daerah

ALARP (as low as reasonably practicable). Jika pipa dipendam sedalam 2 meter, dilihat

dari risk matrix seluruh kapal berada pada daerah acceptable.


29

Saran

• Dalam melakukan hazard identification dengan menggunakan metode HAZOP diperlukan

data P&ID yang lebih akurat, sehingga dapat mewakili kondisi operasional pemuatan LNG

pada FSRU Lampung.

• Standar operasional prosedur untuk pengoperasian FSRU perlu dikembangkan, sehingga

dalam melakukan analisis didapatkan hasil yang lebih akurat.

• Diperlukannya update peta navigasi di perairan Labuhan Maringgai Lampung Timur, untuk

mengetahui jumlah dan jenis kapal yang beroperasi di perairan tersebut.

• Memasang rambu dengan warna yang kontras sebagai batas restricted area dan zona

terbatas di sekitar FSRU.

TERIMA KASIH

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS Surabaya

Presentasi Progres III Marine Reliability, Availability, Maintenability & Safety

analisis risiko pemuatan lng pada fsru dan jalur pipa gas...

Documents