bab 4 pemodelan sistem perpipaan dan analisis · pdf filebab 4 pemodelan sistem ... isometrik...

60

Bab 4

Pemodelan Sistem Perpipaan dan Analisis Tegangan

Pada bab ini akan dilakukan pemodelan dan analisis tegangan sistem

perpipaan pada topside platform. Pemodelan dilakukan berdasarkan gambar

isometrik perpipaan seperti telah dijelaskan sebelumnya pada Bab 3. Sedangkan

analisis tegangan pipa (pipe stress analysis) dilakukan terhadap beban operational

yaitu beban sustain, beban ekspansi termal dan beban kombinasi yang terdiri atas

semua beban operasi dan beban akibat subsidence.

Stress report AutoPIPE 2004 memperlihatkan nilai tegangan yang terjadi

pada seluruh bagian struktur pipa bahkan untuk jalur pipa yang sangat panjang

dan rumit sekalipun. Hal yang menguntungkan dari penggunaan program

AutoPIPE 2004 adalah proses running (analisis) yang singkat, dan output report

berupa kontur tegangan dan list report berupa angka harga tegangan di tiap nodal

ditunjukan dengan sangat baik dan detail.

4.1 Pemodelan Sistem Perpipaan pada Topside Platform

Pemodelan piping pada topside platform merupakan pemodelan sistem

perpipaan yang terdiri dari pipa dan segala elemen yang terpasang seperti katup,

flange, gasket, elbow, branch, reducer, tumpuan-tumpuan pipa dan lain-lain.

Antara platform satu dan platform lain yang berdekatan dihubungkan oleh piping

yang di sebut bridge (jembatan) pipa. Sistem perpipaan pada pangkal bridge

merupakan zona kritis terjadinya displacement akibat pembebanan subsidence.

Data nilai displacement dari pengukuran langsung maupun dari GPS digunakan

untuk melakukan pembebanan pada sepanjang area bridge ini. Hasil pemodelan

diharapkan mampu mereprentasikan kondisi aktual beberapa sistem perpipaan di

topside platform yang telah dipilih untuk dianalisis.

Gambar 4.1 menunjukan gambaran umum kondisi piping pada area bridge

yang telah mengalami penurunan akibat subsidence. Melalui gambar tersebut

dapat diketahui gambaran umum kondisi pipa pada area bridge.

61

Gambar 4.1 Foto piping pada area bridge(1)

62

4.2 Pembebanan Sistem Perpipaan pada AutoPIPE 2004

Analisis tegangan sistem perpipaan pada topside platform dengan

menggunakan software AutoPIPE 2004 mengacu pada Code ASME B31.3. Pada

analisis tegangan ini akan didapat harga tegangan aktual dan rasio tegangan yang

terjadi pada sistem perpipaan. Rasio tegangan merupakan pembagian antara harga

tegangan aktual yang terjadi pada suatu titik di pipa dengan tegangan ijin material

pipa sesuai dengan Code ASME B31.3 dan API 5L.

Pada AutoPIPE 2004, pembebanan sistem perpipaan akibat beban pada

kondisi operasi dan subsidence berdasar pada ASME B31.3 yaitu:

• Expansion Load Case (EXP + Sub)

Pembebanan akibat fenomena subsidence dapat dilakukan dengan

mengkombinasikan antara beban akibat ekspansi dan beban displacement

aktual yang terjadi pada masing-masing line akibat subsidence di seabed.

Beban ekspansi mereprentasikan beban akibat perbedaan temperatur operasi

sistem perpipaan dengan temperatur lingkungan sekitar. Tegangan aktual hasil

analisis ini akan dibandingkan dengan tegangan ijin ekspansi berdasar Code

ASME B31.3 Petroleum and Refinery Piping Process dan API 5L untuk

mendapatkan nilai rasio tegangan aktual yang terjadi.

• Combination Load Case (GR + Max P + EXP + Sub)

Kasus pembebanan ini adalah pembebanan kombinasi antara beban sustain,

beban ekspansi dan beban akibat subsidence. Beban sustain merupakan

pembebanan pada pipa akibat beratnya pipa dan elemen yang dipasang pada

pipa. Tegangan aktual yang terjadi akan dibandingkan dengan tegangan ijin

dari material yang digunakan sesuai Code ASME B31.3 dan API 5L untuk

mendapatkan nilai rasio tegangan akibat beban kombinasi yang terjadi pada

sistem perpipaan.

Keterangan:

GR : Load due to weight of pipe and its components.

Max P : Load from maximum operating pressure

T : Load from design temperature (= EXP)

Sub : Load from displacement due to platform subsidence

63

Metode pelaksanaan analisis tegangan dengan menggunakan AutoPIPE 2004

ini menggunakan aliran tahap-tahap seperti ditunjukan pada gambar 4.2.

Gambar 4. 2 Flowchart analisis tegangan pada AutoPIPE 2004

Pada analisis dengan menggunakan software AutoPIPE 2004 didapat hasil

analisis berupa data tegangan aktual pada tiap titik pipa, gaya dalam, momen

dalam dan displacement yang terjadi pada sistem perpipaan. Data keluaran

tersebut mampu disajikan dalam bentuk kontur distribusi tegangan pada pipa dan

juga melalui laporan numerik dalam bentuk tabel.

Sistem perpipaan disebut aman apabila memiliki rasio tegangan kurang dari

satu, dan disebut gagal (failed) jika memiliki rasio tegangan di atas satu. Pada

kontur tegangan yang terjadi, warna merah menunjukan bahwa sistem perpipaan

telah gagal pada titik tersebut, sedang warna yang lebih muda (biru dan hijau)

menunjukan pipa masih pada kondisi aman. Secara teori engineering, biasanya

pipa yang terdefleksi akan mengalami kegagalan pada bagian belokan (elbow),

percabangan (branch) dan pada bagian pipa yang tidak tertumpu oleh tumpuan

pipa pada jarak yang panjang (free span). Pada daerah tersebut menjadi kritis

64

karena di perkirakan telah terjadi konsentrasi tegangan yang berlebih dan tidak

dapat ditahan oleh kekuatan material pipa.

4.3 Pemodelan dan Analisis Tegangan Masing-Masing Sistem Perpipaan

pada Topside Platform dengan Menggunakan AutoPIPE 2004

Pada software perpipaan AutoPIPE 2004 setiap line pada sistem perpipaan

yang dianalisis akan dimodelkan sesuai dengan data gambar isometrik yang ada,

kemudian diberikan pemodelan subsidence dengan memberikan displacement

pada setiap titik tumpuan yang menempel pada platform. Analisis tegangan

dilakukan berdasar pada aturan yang tercantum pada Code ASME B31.3. Adapun

penyajian pemodelan dan analisis tegangan sistem perpipaan ini dimulai dari

penyajian gambar isometrik, kemudian diikuti oleh pemodelan line sistem

perpipaan dan pemodelan profil displacement menggunakan software perpipaan

AutoPIPE 2004 dan diakhiri oleh analisis tegangan untuk mendapatkan kontur

tegangan dan rasio tegangan yang terjadi.

4.3.1 3" Liquid Out of Test Separator from LA-Well to L. Process

Berdasar pada data hasil pengukuran, subsidence telah mempengaruhi sistem

perpipaan pada 3 inch liquid out of test separator. Pada sepanjang area bridge

telah terjadi translation displacement yang akan menimbulkan resiko kegagalan

sistem perpipaan. Oleh karena itu, pemodelan piping ini diharapkan mampu

digunakan untuk melakukan analisis tegangan yang terjadi sesuai dengan kondisi

aktual. Line 3 inch liquid out adalah piping yang terinstal dari test separator pada

LA-Well ke L. Process, memiliki diameter nominal sebesar 3 inch dan schedule

pipa 80 dengan ketebalan dinding pipa sebesar 0.3 inch, berisikan fluida minyak

bumi mentah dan masih aktif beroperasi. Gambar isometrik dari line ini seperti

ditunjukan pada gambar 4.3 secara bersambungan sebagai berikut:

65

Gambar 4.3 Gambar isometrik 3” Liquid out at LA-Well to LPRO (1)

Gambar 4.3 (Lanjutan)

66


Berdasar pada gambar isometrik diatas, pemodelan sistem perpipaan 3”

Liquid out at LA-Well to LPRO dapat dilakukan dengan menggunakan software

perpipaan AutoPIPE seperti ditunjukan pada gambar 4.4 sebagai berikut:

Gambar 4.4 Pemodelan 3" Liquid Out of Test Separator from LA-Well to L. Process(1)

L. Process

Bridge Area

LA-Well P/F

Kem

Separator

bentuk pe

subsidence

diketahui

Process te

Gam

Berd

diketahui b

Process t

diakibatka

Gambar 4

sistem per

mudian pad

r from LA-

emodelan

e yang terj

bahwa flow

elah mengal

mbar 4.5 Pem

dasar pada

bahwa pada

elah terjad

an oleh ada

4.6 menunju

rpipaan 3" L

da pemodel

Well to L.

adanya sub

jadi berdas

wline 3" Li

lami subside

modelan subsid

pengukur

a flowline 3

di defleksi

anya subsid

ukan pemod

Liquid Out o

67

lan sistem

Process d

bsidence. G

sarkan data

iquid Out o

ence dengan

dence 3" Liqui

Pro

ran subside

" Liquid Ou

yang bersi

dence dan a

delan deflek

of Test Sepa

De

perpipaan

diberikan b

Gambar 4.

a hasil pen

of Test Sep

n sudut inkl

id Out of Test

ocess(1)

ence langs

ut of Test Se

ifat khusus

adanya gay

ksi yang be

arator from

egres of Incl

n 3" Liqui

eban displa

5 menunju

ngukuran. D

parator from

linasi sebesa

t Separator fro

ung di lo

eparator fro

yang kem

ya ekternal

ersifat khus

LA-Well to

lination : 0

id Out of

acement se

ukan pemo

Dari penguk

m LA-Well

ar 0.5 deraj

om LA-Well to

okasi perpi

om LA-Well

mungkinan

pada perpi

us tersebut

o L. Process

0.50

f Test

ebagai

odelan

kuran

to L.

ad .

o L.

ipaan,

l to L.

besar

ipaan.

pada

s.

68

Gambar 4.6 Pemodelan subsidence 3" Liquid Out of Test Separator from LA-Well to L.

Process (kondisi khusus) (1)

Dengan memasukan beban-beban dari data pada kondisi operasi, seperti

tekanan dan temperatur operasi dan beban displacement akibat subsidence, maka

analisis tegangan dilakukan berdasar kriteria pembebanan ekspansi dan

pembebanan kombinasi. Gambar 4.7 dan 4.8 berikut menunjukan kontur tegangan

dan rasio tegangan tertinggi yang terjadi akibat pembebanan kombinasi yang

terjadi pada sistem perpipaan 3" Liquid Out from LA-Well to L. Process.

Gambar 4.7 Kontur tegangan pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process. (1)

69

Gambar 4.8 Detail kontur tegangan pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L.

Process. (1)

Analisis tegangan untuk kondisi pembebanan ekspansi dilakukan dengan

perhitungan tegangan berdasarkan temperatur desain, temperatur operasi dan

temperatur lingkungan. Pada tabel 4.1 ditampilkan beberapa harga tegangan

ekspansi pada lokasi di pipa yang berharga maksimum. Tabel 4.1 Tegangan ekspansi pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process(1)

Point Category Actual Stress

(psi) Allowable Stress

(psi) Ratio

pipe Expansion 5231 15000 0.35

elbow Expansion 3235 15000 0.22


Pada tabel 4.2 ditampilkan harga tegangan akibat pembebanan kombinasi

antara pembebanan sustain, ekspansi, dan subsidence yang berharga maksimum di

lokasi tertentu pada sistem perpipaan diatas platform. Tabel 4.2 Tegangan kombinasi pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process(1)



(psi) Ratio

pipe Combined 13508 15000 0.90

elbow Combined 9082 15000 0.61

pipe Combined 9115 15000 0.61

0.90

Selai

diatas, da

perpipaan

sistem per

merupakan

terjadi pad

umum ten

melakukan

tumpuan p

Gambar 4.9

Dari

pada bebe

ini. Pada t

Z, serta d

maksimum

Harga disp

yang mem

beberapa b

in analisis

apat dihasi

. Gambar 4

rpipaan aki

n gambaran

da sistem pe

ntang arah d

n tindakan

pipa untuk m

9 Profil displa

profil disp

rapa titik di

tabel 4.3 dit

displacemen

m dan terja

placement y

mberikan pe

beban pada

tegangan p

lkan pula

4.9 merepr

ibat beban

n secara ek

erpipaan. H

displacemen

mitigasi,

menurunkan

acement pada

placement se

i lokasi pipa

tampilkan d

nt rotasi terh

adi pada ti

yang terjadi

embebanan

kondisi ope

70

pada pembe

harga disp

rentesikan p

subsidence

kstrim tenta

al tersebut b

nt yang terj

misalnya d

n nilai tegan

a 3" Liquid Tes

eperti yang

a ditunjukan

displacemen

hadap sumb

itik-titik kr

i merupakan

yang terbe

erasi sistem

banan kond

placement

profil displa

. Profil disp

ang arah da

bertujuan un

rjadi, sehing

dengan pen

ngan yang te

st Separator O

ditunjukan

n seperti pa

nt translasi d

bu X, Y, d

ritis teganga

n akibat pem

esar karena

m perpipaan.

disi operasi

yang terja

acement ya

placement

an besar dis

ntuk memb

gga dapat m

nambahan a

erjadi.

Out from LA-W

n diatas, har

da tabel 4.3

dalam arah

dan Z yang

an pada si

mbebanan s

merupakan

i dan subsid

adi pada s

ang terjadi

yang ditunj

splacement

erikan gamb

membantu u

atau pencop

Well to L. Pro

rga displace

3 seperti dib

sumbu X, Y

g memiliki h

istem perpi

secara komb

n gabungan

dence

sistem

pada

jukan

yang

baran

untuk

potan

cess (1)

ement

bawah

Y dan

harga

ipaan.

binasi

n dari

71

Tabel 4.3 Diplacement pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process(1)

Point Combination

Translation (inch) Rotation (degree)

DX DY DZ RX RY RZ

Elbow GT1P1 1.42 -12.78 0.44 -2.08 -0.77 0.77

Elbow GT1P1 1.26 -12.77 0.09 -2.11 -0.83 0.83

Elbow GT1P1 1.19 -12.7 -0.09 -2.15 -0.9 0.91

Elbow GT1P1 1.42 -12.63 0.61 -2.03 -0.73 0.71

pipe GT1P1 1.2 -12.51 0.09 -2.2 -0.95 0.98

4.3.2 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-Well to

L.Process

Flowline pada area bridge pada 10 inch and 12 inch gas line dari production

& test header at LA Well Platform ke gas header at Lima Process Platform

merupakan flowline yang dialiri fluida proses gas alam. Flowline ini terdiri atas

dua line yang memiliki diameter nominal 10 dan 12 inch dengan schedule pipa 80.

Gambar 4.10 merupakan gambar isometrik dari flowline 10 inch and 12 inch gas

line dari production & test header at LA Well Platform ke gas header at Lima

Process Platform yang digunakan sebagai data utama pemodelan flowline ini pada

software perpipaan AutoPIPE 2004.

Gambar 4.10 Gambar isometrik 10”& 12” Gas line from production & test separator at LA-Well

to L. Process (1)

72



73



74

Dari gambar isometrik di atas, kemudian dapat dimodelkan sistem perpipaan

10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-Well to L.Process pada

software perpipaan AutoPIPE 2004 seperti yang ditunjukan pada gambar 4.11

seperti yang disajikan dibawah ini.

Gambar 4.11 Pemodelan 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-

Well to L.Process(1)

Kemudian pada pemodelan sistem perpipaan 10" & 12" Gas Line from

Production & Test Header at LA-Well to L.Process diberikan beban displacement

sebagai bentuk pemodelan terhadap adanya subsidence. Gambar 4.12 menunjukan

pemodelan subsidence yang terjadi berdasarkan data hasil pengukuran langsung di

lapangan. Dari pengukuran diketahui bahwa flowline 10" & 12" Gas Line from

Production & Test Header at LA-Well to L.Process telah mengalami subsidence

dengan sudut inklinasi sebesar 0.58 derajad.

Gambar 4.

Deng

tekanan d

tegangan

kombinasi

tegangan m

sistem per

to L.Proce

Gam

12 Pemodelan

gan memas

dan tempera

dilakukan

i. Gambar 4

maksimum

rpipaan 10"

ess.

bar 4.13 Kon

n subsidence

sukan beba

atur operas

berdasar k

4.13 dan 4.1

yang terjad

" & 12" Gas

ntur tegangan p

L

Degres

75

10" & 12" Ga

Well to L.Pro

an-beban da

si, dan beb

kriteria pem

14 berikut m

di akibat pem

s Line from

pada 10" & 12

LA-Well to L.P

s of Inclinat

as Line from P

ocess(1)

ari data pa

ban akibat

mbebanan

menunjukan

mbebanan k

Production

2" Gas Line fr

Process(1)

tion : 0.58

Production &

da kondisi

subsidence

ekspansi d

n kontur teg

kombinasi y

n & Test He

from Productio

Test Header a

operasi, se

e, maka an

dan pembeb

gangan dan

yang terjadi

eader at LA

on & Test Hea

at LA-

eperti

nalisis

banan

rasio

i pada

-Well

ader at

76

Gambar 4.14 Detail kontur tegangan dan rasio tegangan maksimum pada 10" & 12" Gas

Line from Production & Test Header at LA-Well to L.Process(1)




ekspansi pada lokasi di pipa yang berharga maksimum. Tabel 4.4 Tegangan ekspansi pada 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-

Well to L.Process(1)



(psi) Ratio

tee Expansion 7289 15000 0.49






Pada tabel 4.5 ditampilkan harga tegangan dan rasio tegangan yang

berharga tinggi dan kritis akibat pembebanan kombinasi antara pembebanan

1.13

1.03

sustain, ek

sistem perTabel 4.5 T

Po

t

t

el

t

Selai

diatas, da

perpipaan

sistem per

merupakan

terjadi pad

umum ten

untuk me

pencopota

G

kspansi, dan

rpipaan di atTegangan kom

oint Cate

tee Com

tee Com

bow Com

tee Com

in analisis

apat dihasi

. Gambar 4

rpipaan aki

n gambaran

da sistem pe

ntang arah

elakukan t

an tumpuan

Gambar 4.15 P

n subsidence

tas platformmbinasi pada 1

egory Ac

mbined

mbined

mbined

mbined

tegangan p

lkan pula

4.15 merepr

ibat beban

n secara ek

erpipaan. H

dari displa

tindakan m

pada pipa u

Profil displace

Heade

77

e yang berh

m. 10" & 12" Ga

Well to L.Pro

ctual Stress (psi)

14757

15510

13230

16887

pada pembe

harga disp

rentasikan

subsidence

kstrim tenta

al tersebut b

acement yan

mitigasi, m

untuk menu

ement pada 10

er at LA-Well

harga maksim

as Line from P

ocess(1)

Allowab(

15

15

15

15

banan kond

placement

profil displ

. Profil disp

ang arah da

bertujuan un

ng terjadi,

misalnya d

urunkan nila

0" & 12" Gas

to L.Process(1

mum di lok

Production & T

ble Stress psi)

5000

5000

5000

5000

disi operasi

yang terja

lacement ya

placement

an besar dis

ntuk memb

sehingga d

dengan pe

ai tegangan y

Line from Pr1)

kasi tertentu

Test Header a

Ratio

0.98

1.03

0.88

1.13

i dan subsid

adi pada s

ang terjadi

yang ditunj

splacement

erikan gamb

dapat memb

nambahan

yang terjadi

roduction & Te

u pada

at LA-

dence

sistem

pada

jukan

yang

baran

bantu

atau

i.

Test

78

Dari analisis profil displacement seperti yang ditunjukan diatas, dapat

dihasilkan pula harga displacement pada beberapa titik di lokasi pipa yang

mengalami kondisi kritis seperti ditunjukan pada tabel 4.6 seperti dibawah ini.

Pada tabel 4.6 ditampilkan harga displacement translasi dalam arah sumbu X, Y

dan Z, serta displacement rotasi terhadap sumbu X, Y, dan Z. Tabel 4.6 Displacement pada 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-Well to

L.Process(1)

Point Combination


DX DY DZ RX RY RZ

elbow GRTP1 -1.67 -14.18 -0.28 0.05 0.11 -0.09

elbow GRTP1 -1.62 -14.21 -0.29 0.02 0.1 -0.05

pipe GRTP1 -1.65 -14.32 -0.25 -0.05 0.19 0.07

pipe GRTP1 -1.79 -14.21 -0.2 -0.01 0.28 -0.01

4.3.3 Kombinasi Antara 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process

to V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6”

Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process.

Seperti pemodelan sistem perpipaan pada lokasi sebelumnya, sistem

perpipaan 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at L.Comp.,

8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from

LA-Well To L.Process merupakan gabungan antara tiga flowline yaitu:

• 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process

• 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process

• 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at L.Comp.

Langkah-langkah pemodelan untuk sistem perpipaan gabungan pada

software perpipaan AutoPIPE 2004 adalah dengan memodelkan sistem perpipaan

secara satu-persatu, kemudian dari masing-masing model tersebut dapat

digabungkan menjadi gabungan sistem perpipaan yang sesuai dengan kondisi

aktual pada topside platform. Pemodelan masing-masing sistem perpipaan

didasarkan pada gambar isometrik yang ada.

79

Berikut ini akan diuraikan tentang pemodelan masing-masing line pada

sistem perpipaan kombinasi 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to

V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test

Separator from LA-Well To L.Process.

1. 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process

Gambar isometrik sistem perpipaan 6” Gas Out Test Separator from LA-

Well To L.Process yang digunakan sebagai acuan pemodelan dalam software

perpipaan AutoPIPE 2004 ditunjukan secara berurutan pada gambar 4.16 berikut:

Gambar 4.16 Gambar isometrik 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process(1)

80



Dari

6” Gas O

AutoPIPE

Gam

LA We

Tes

Separato

gambar iso

Out Test Sep

E 2004 seper

mbar 4.17 Pem

ell P/F

st.

or

ometrik di a

parator from

rti yang ditu

modelan 6” G

81

atas, kemud

m LA-Well

unjukan pad

Gas Out Test S

L. B

ian dapat di

To L.Proce

da gambar 4

Separator from

ridge

imodelkan s

ess pada sof

4.17 dibawa

m LA-Well To

Connect

18 “ gas

sistem perp

ftware perp

ah ini:

L.Process(1)

L. Pro

t to

line

pipaan

pipaan

cess

82

2. 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process

Gambar isometrik sistem perpipaan 8" Mol 3 Phase from LA-Well to

L.Process yang digunakan sebagai acuan pemodelan dalam software perpipaan

AutoPIPE 2004 ditunjukan secara berurutan pada gambar 4.16 berikut:

Gambar 4.18 Gambar isometrik 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process (1)


83



Dari

8" Mol 3

2004 sepe

3. 18" G

Gam

L. Process

software p

berikut dib

LA W

Prod.

Heade

Test.

Heade

gambar iso

Phase from

rti yang ditu

Gambar 4.

Gas Line fro

mbar isometr

s to V-1 at

perpipaan A

bawah ini:

Well P/F

ometrik di a

m LA-Well

unjukan pad

19 Pemodelan

om LP-V2 a

rik sistem p

t L.Comp y

AutoPIPE 20

84

atas, kemud

to L.Proces

da gambar 4

n 8" Mol 3 Ph

and LP-V3 a

perpipaan 18

yang diguna

004 ditunjuk

B

ian dapat di

ss pada sof

4.19 dibawa

hase from LA-

at L. Proces

8" Gas Line

akan sebag

kan secara b

ridge Area

imodelkan s

ftware perp

ah ini:

Well to L.Pro

ss to V-1 at

e from LP-V

gai acuan pe

berurutan p

L. Proce

sistem perp

pipaan Auto

cess(1)

t L.Comp.

V2 and LP-

emodelan d

ada gambar

ess

LP-V2

pipaan

oPIPE

V3 at

dalam

r 4.20

85

Gambar 4.20 Gambar isometrik 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at

L.Comp (1)


Dari

18" Gas L

software p

dibawah in

Gambar 4.

Siste

at L.Comp

Separator

diatas. Un

acuan, yan

pemodelan

sistem pe

diharapkan

perpipaan

menghasil

gambar iso

Line from

perpipaan A

ni:

21 Pemodelan

em perpipaa

p., 8" Mol

r from LA-

ntuk memo

ng dalam p

n line-line

emodelan

n model y

pada top

lkan sistem

L. Process

ometrik di a

LP-V2 and

AutoPIPE 2

n 18" Gas Lin

an 18" Gas

3 Phase fr

Well To L

odelkan pen

pemodelan

berikutnya

dan meng

yang telah

pside platfo

perpipaan s

To HP To Riser Pip

86

atas, kemud

d LP-V3 at

2004 sepert

e from LP-V2

Line from L

rom LA-We

L.Process m

nggabungan

dibuat pert

. Hal ini d

ghindari a

dibuat ses

orm. Pengg

seperti yang

peline

ian dapat di

t L. Proces

ti yang ditu

2 and LP-V3 a

LP-V2 and

ll to L.Proc

merupakan

n ketiga lin

tama kali, k

dilakukan su

adanya pem

suai dengan

gabungan

g ditunjukan

imodelkan s

ss to V-1 a

unjukan pa

at L.Process to

LP-V3 at L

cess, dan 6

gabungan

ne tersebut

kemudian b

upaya lebih

modelan g

n kenyataa

ketiga line

n pada gamb

sistem perp

at L.Comp

ada gambar

o V-1 at L.CO

L. Process t

6” Gas Out

dari ketiga

diperlukan

baru diikuti

h memperm

ganda, seh

n aktual s

e tersebut

bar 4.22 ber

L. Service

pipaan

pada

r 4.21

OMP (1)

o V-1

t Test

a line

n line

i oleh

mudah

ingga

sistem

akan

rikut:

e

87

Gambar 4.22 Pemodelan Combination 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L.Process to V-1

at L.COMP (1)

Pemodelan subsidence dilakukan dengan memberikan Imposed displacement

pada tiap tumpuan pipa berdasar pada sudut inklinasi dari platform satu terhadap

platform yang lain. Sudut kemiringan untuk pemodelan subsidence tersebut

berasal dari pengukuran langsung di lapangan sebesar 0.5 derajad dan dapat

ditunjukan melalui gambar 4.23 di bawah ini:

L. COMP

L. COMP

LA-WELL

88

Gambar 4.23 Pemodelan subsidence pada Combination 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at

L.Process to V-1 at L.COMP(1)

Dengan memasukan beban-beban dari data pada kondisi operasi dan beban

akibat subsidence, maka analisis tegangan dilakukan berdasar kriteria

pembebanan ekspansi dan pembebanan kombinasi. Gambar 4.24 berikut

menunjukan kontur tegangan yang terjadi akibat pembebanan kombinasi yang

terjadi pada sistem perpipaan Kombinasi antara 18" Gas Line from LP-V2 and

LP-V3 at L. Process to V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to

L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process. Kemudian

untuk memperjelas analisis tegangan yang terjadi, gambar 2.25 menunjukan

kontur tegangan dan rasio tegangan maksimum secara detail pada titik-titik yang

berada dalam kondisi kritis.

89

Gambar 4.24 Kontur tegangan pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to

V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from

LA-Well To L.Process(1)

Gambar 4.25 Detail kontur tegangan pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L.

Process to V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test

Separator from LA-Well To L.Process(1)

1.90

2.26

1.41

90






ekspansi pada lokasi di pipa yang berharga maksimum.

1.76 1.53

1.08

1.55

1.23

1.19

91

Tabel 4.7 Tegangan ekspansi pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at

L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from LA-

Well To L.Process(1)

Point Category Actual

Stress (psi)

Allowable Stress (psi)

Ratio











Pada tabel 4.5 ditampilkan harga tegangan akibat pembebanan kombinasi

antara pembebanan sustain, ekspansi, dan subsidence yang berharga maksimum di

lokasi tertentu pada sistem perpipaan di atas platform. Tabel 4.8 Tegangan kombinasi pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at



Point Category Actual Stress (psi)

Allowable Stress (psi)

Ratio




tee Combined 26336 15000 1.76




tee Combined 18419 15000 1.23


Berd

subsidence

sistem per

pada siste

ditunjukan

displacem

memberik

sehingga d

penambah

tegangan y

Gam

1 at L.Com

Disa

displacem

4.9 sepert

arah sumb

dasar pada

e diatas, da

rpipaan. Ga

em perpipa

n merupak

ent yang te

kan gambar

dapat memb

han atau p

yang terjadi

mbar 4.23 Disp

mp., 8" Mol 3

amping pro

ent pada be

i dibawah i

bu X, Y dan

analisis te

apat dihasi

ambar 4.26

aan akibat

kan gamba

erjadi pada

ran umum

bantu untuk

pencopotan

i.

placement pa

Phase from L

LA

ofil displac

eberapa titik

ini. Pada ta

n Z, serta dis

92

egangan pa

lkan pula h

mereprente

t beban su

aran secara

a sistem per

tentang a

k melakuka

tumpuan

ada 18" Gas L

LA-Well to L.P

LA-Well To L.P

cement sep

k di lokasi p

abel 4.9 dita

splacement

ada pembeb

harga displ

esikan profi

ubsidence.

a ekstrim

rpipaan. Ha

arah dari d

an tindakan

pada pipa

ine from LP-V

Process, dan 6

Process(1)

perti yang

pipa dapat d

ampilkan di

rotasi terha

banan kond

lacement ya

il displacem

Profil disp

tentang a

al tersebut

displacemen

n mitigasi, m

a untuk m

V2 and LP-V3

6” Gas Out Te

ditunjukan

ditunjukan s

isplacement

adap sumbu

disi operasi

ang terjadi

ment yang te

placement

arah dan

bertujuan u

nt yang te

misalnya de

enurunkan

3 at L. Process

est Separator f

n diatas,

seperti pada

t translasi d

X, Y, dan Z

i dan

pada

erjadi

yang

besar

untuk

erjadi,

engan

nilai

s to V-

from

harga

a tabel

dalam

Z.

93

Tabel 4.9 Displacment pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at



Point Combination


DX DY DZ RX RY RZ

pipe GT1P1 0 -33.4 0 0 0 0

pipe GT1P1 0.05 -33.39 0.01 0.11 -0.06 -0.04

pipe GT1P1 0.09 -33.31 -0.03 -0.06 0.07 0.17

elbow GT1P1 -1.7 -33.26 0.1 0.2 0.03 0.39

pipe GT1P1 -0.98 -55.6 -0.57 2.83 0.13 0.25

pipe GT1P1 -0.87 -54.4 -0.77 2.69 0.05 0.74

pipe GT1P1 -1.08 -55.3 -0.17 2.98 0.23 -0.58

pipe GT1P1 -0.76 -52.41 -0.83 2.54 -0.02 0.99

bab 4 pemodelan sistem perpipaan dan analisis · pdf filebab 4 pemodelan sistem ... isometrik...

Documents