1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Offshore pipeline merupakan sebuah jalur pipa yang berfungsi untuk menerima

aliran fluida dari fasilitas offshore ataupun mengalirkan fluida dari fasilitas

onshore ke fasilitas onshore lainnya. Onshore pipeline biasanya dipendam di

bawah tanah agar terhindar dari aktivitas daratan. Selain itu juga, pipeline yang

dipendam dibawah tanah juga mengurangi beban eksternal seperti angin dan

aktivitas alam lainnya sehingga pipeline tidah mudah terganggu aktivitas alam.

Namun dengan melakukan pemendaman didalam tanah akan muncul masalah

baru yang harus dipertimbangkan dalam desain instalasi. Pada pipa yang

dipendam didalam tanah sering terjadi kegagalan yang disebut buckling.

kegagalan ini berupa deformasi tekukan yang bisa terjadi baik pada dinding pipa

maupun seluruh bagia pipa. Buckling yang ditinjau kasus ini adalah global

buckling dimana deformasi yang terjadi pada seluruh bagian segmen pipa.

Kegagalan deformasi global yang menyebabkan pipa menekuk vertikal keatas

seperti ini biasanya disebut sebagai upheaval buckling. Dalam jurnal Teknik Sipil

ITB (Tawekal, 2004) mengatakan lengkungan awal pada pipa penyalur yang

terpasang bisa terjadi akibat ketidakrataan permukaan dasar perairan atau adanya

rintangan yang menonjol. Kombinasi dari kenaikan temperatur saat operasional

dan gaya resistant tanah akan menghasilkan gaya tekan aksial efektif pada pipa.

Gaya aksial efektif yang bekerja pada pipa penyalur yang mempunyai lengkungan

awal ini akan menimbulkan gaya tekan vertikal pipa terhadap lapisan tanah di

atasnya. Jika gaya tahanan tanah tidak cukup besar untuk menahan gaya dorongan

vertikal yang disebabkan pipa maka pipa tersebut akan mencuat vertikal keatas

menembus tanah hingga membentuk tekukan sebagai hasil dari deformasi akibat

ekspansi termal.

Hal diatas telah menunjukkan bahwa kinerja suatu pipeline sangat dipengaruhi

oleh tekanan. Mengingat bahwa JOINT OPERATING BODY PERTAMINA-

2

PETROCHINA EAST JAVA ( JOB P-PEJ ) mengalami peningkatan produksi

hingga mencapai 42.000 barrel per hari, maka perlu dilakukan analisa tegangan

yang terjadi pada pipa dan analisa keandalan akibat adanya perubahan tempratur

saat oprerasi agar pipa dapat bertahan lama. Pada saat pipa beroperasi maka pipa

akan menerima beban tekanan internal dan beban termal dari fluida atau gas yang

dialirkan oleh jaringan pipa tersebut. Beban yang ditanggung oleh suatu sistem

pipeline akan menyebabkan pipa berada dalam kondisi tegang. seperti yang

diketahui, material pipa juga memiliki ketahanan terhadap tegangan sehinggaa

pada akhirnya akan mengalami kegagalan.

Oleh karena itu disain sebuah sistem pipeline harus mendukung agar kasus

buckling tidak terjadi sebab bagaimanapun ekspansi termal yang terjadi dalam

pipeline merupakan inisiator yang tidak dapat dihindari. Hal itulah yang membuat

penulis mengangkat judul ini yang sekiranya layak untuk dibahas.

1.2 Perumusan Masalah.

Beberapa perumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Bagaimanakah pengaruh parameter tekanan internal pipa, temperatur, dan

kedalaman pipa terhadap kemungkinan terjadinya upheaval buckling?

2. Berapa beban dan tegangan minimum pada saat terjadi buckling pada

kasus tersebut?

3. Apa yang harus dilakukan jika pipa tersebut mengalami upheaval

buckling?

1.3 Tujuan

Tujuan dari tugas akhir ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh parameter-parameter yang mempengaruhi terjadinya

upheaval buckling terhadap kemungkinan terjadinya buckling.

2. Mengetahui besar beban dan tegangan minimum pipa saat buckling terjadi.

3. Mengetahui langkah yang dilakukan jika pipa terjadi upheaval buckling?

3

1.4 Manfaat

Manfaat tugas akhir ini adalah bisa membantu mahasiswa dibidang riset onshore

pipeline untuk lebih mengetahui hal-hal apa saja yang harus diperhatikan dalam

desain suatu pipeline. Dari hasil analisa dapat diketahui tegangan yang terjadi

pada pipa serta posisi dan letak pipa saat instalasi (pengaturan kedalaman) yang

tepat, sehingga hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi produksi

minyak (crude oil) selama beroperasi dan evaluasi pada kedalaman berapa

sebaiknya pipa akan dipendam.

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Beban yang bekerja pada pipa adalah beban internal dan eksternal (gaya

friksi).

2. Konfigurasi tanah berupa tanah lempung (clay) dan dianggap homogen.

3. Dalam tinjauan mekanika, pipa dimodelkan atau dianggap sebagai kolom

yang dikenai beban aksial dengan ujung-ujung pipa dianggap dipasak

(pined-pined).

4. Kontur tanah dianggap bergelombang sehingga membentuk sudut 50, 70

dan 90 terhadap pusat tengah pipa.

5. Akibat korosi tidak dihitung (diabaikan)

6. Menggunakan code ASME 31.1, ASME 31.4,ASME 31.8 dan DnV OS-

F101

7. Tidak meninjau kasus buckling pada arah horizontal (sumbu z)

8. Burried pipe sesuai dengan aturan Pemerintah