ANALISA KEANDALAN PADA PIPA JOINT OPERATING BODY PERTAMINA-PETROCHINA EAST JAVA ( JOB P-PEJ ) BENGAWAN SOLO RIVER CROSSING Oleh : Ardilla Dedy Pratama Dosen Pembimbing: 1. Ir.Imam Rochani, M.Sc 2. Yeyes Mulyadi, ST,M.Sc
Latar belakang • Pipeline merupakan alat transportasi minyak dan gas yang aman dan ekonomis • Adanya peningkatan produksi minyak oleh JOB PERTAMINAPETROCHINA EAST JAVA mencapai 42.000 barrel per hari • Letak daerah instalasi pipa pada daerah sungai Bengawan Solo yang mempunyai fungsi bagi banyak penduduk disekitar • Pentingnya dilakukan analisa tegangan dan analisa keandalan yang terjadi pada pipa akibat internal dan eksternal pressure agar dapat diketahui pada kedalaman instalasi berapa pipa tersebut akan dinyatakan handal
PERUMUSAN MASALAH 1.Bagaimana tegangan pada pipa 16 inch yang terjadi di sungai Bengawan Solo river crossing
2.Bagaimana keandalan pipa yang terjadi akibat adanya variasi kedalaman, tempratur, tebal pipa dan tekanan.
BATASAN MASALAH 1.
Pemodelan dilakukan pada pipa 16 inch yang tertanam pada sungai bengawan solo mulai dari Blok valve yang berada pada kedua sisi Sungai Bengawan Solo river crossing.
2.
Beban yang bekerja pada pipa adalah beban internal dan beban eksternal
3.
Keandalan disebabkan karena perbedaan temprature, tekanan, tebal pipa dan variasi kedalaman di sungai Bengawan Solo river crossing
4.
Konfigurasi tanah adalah berupa tanah lempung
5.
Aliran sungai Bengawan Solo yang bisa mengakibatkan proses erosi pada tanah buried yang berfungsi sebagai ancor pipa tidak dianalisa
Peta lokasi
Perencanaan lokasi
Instalasi Pipeline di Bengawan Solo river crossing
Data material pipa
9
METODOLOGI
Analisa tegangan pipa
METODOLOGI KEANDALAN
Data lingkungan
Data yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah data pipeline Sukowati - CPA milik JOB-PPEJ Tuban, Jawa Timur
Perhitungan panjang virtual Angkor Hasil analisa penentuan panjang virtual angkor sebagai dasar peletakkan posisi blok angkor. kedalaman pipa (m) panjang virtual ancor (m) 169.457 1 187.58 2 194.514 3 203.543 4
Pemodelan pipa dengan menggunakan Caesar 5.1
Pemodelan pipa dibawah tanah (Burried pipe))
Hasil Running model
Tegangan gabungan yang terjadi akibat internal pressure, temperature dan kedalaman 1 meter Maximum Pressure Combined Burried Depth to Pressure Temperature Temperature Allowable (P 2) Stress (T 1) desain (T 2) operasi Top of pipe (d) (P 1) Desain Stress operasi psi meter psi F F psi psi 300
1
665
665
1300
250
Status
230
14214.2
31500
ok
250
18298.3
31500
ok
375
32115.1
31500
overstress
Grafik pengaruh pressure dan temperature terhadap tegangan gabungan pada kedalaman 1 meter
Tegangan gabungan yang terjadi akibat internal pressure, temperature dan kedalaman 2 meter Maximum Pressure Combined Burried Depth to Pressure Temperature Temperature Allowable (P 2) Stress (T 1) desain (T 2) operasi Top of pipe (d) (P 1) Desain Stress operasi psi meter psi F F psi psi 300
2
665
665
1300
250
Status
230
13483
31500
ok
250
17403.1
31500
ok
375
31800.2
31500
overstress
Grafik pengaruh pressure dan temperature terhadap tegangan gabungan pada kedalaman 2 meter
Tegangan gabungan yang terjadi akibat internal pressure, temperature dan kedalaman 3 meter Maximum Pressure Combined Burried Depth to Pressure Temperature Temperature Allowable (P 2) Stress (T 1) desain (T 2) operasi Top of pipe (d) (P 1) Desain Stress operasi psi meter psi F F psi psi 300
3
665
665
1300
250
Status
230
13216
31500
ok
250
17030.9
31500
ok
375
30653.3
31500
ok
Grafik pengaruh pressure dan temperature terhadap tegangan gabungan pada kedalaman 3 meter
Tegangan gabungan yang terjadi akibat internal pressure, temperature dan kedalaman 4 meter Maximum Pressure Combined Burried Depth to Pressure Temperature Temperature Allowable (P 2) Stress (T 1) desain (T 2) operasi Top of pipe (d) (P 1) Desain Stress operasi psi meter psi F F psi psi 300
4
665
665
1300
250
Status
230
13157
31500
ok
250
16907.3
31500
ok
375
29432.2
31500
ok
Grafik pengaruh pressure dan temperature terhadap tegangan gabungan pada kedalaman 4 meter
Ovalitas pipa pada saat operasi maksimal terhadap variasi kedalaman Kedalaman tanah (d) Pressure (P) Temperature (T) o F Meter psi 375 1 1300 2 375 1300 375 3 1300 4 375 1300
Deformed in 0.27661 0.43714 0.77911 0.84911
Ovality in 0.0325 0.0517 0.0911 0.0993
Pc psi 3959.38 4116.82 4294.84 5726.97
Pc/(γm*γSC) Pe psi 3020.12 1063 3140.21 2126 3276.00 3188 4368.40 4215
Status ok ok ok ok
Ovalitas pipa pada saat operasi minimal terhadap variasi kedalaman
Kedalaman tanah (d) Pressure (P) Temperature (T) o F Meter psi 230 1 300 2 230 300 230 3 300 4 230 300
Deformed in 0.27023 0.40307 0.66637 0.86637
Ovality in 0.0319 0.0482 0.0796 0.0987
Pc psi 4044.65 4285.49 4470.45 5808.71
Pc/(γm*γSC) Pe psi 3085.16 1063 3268.87 2126 3409.96 3188 4430.75 4215
Status ok ok ok ok
Analisa Keandalan Pipa • Analisa Keandalan terhadap Combined stress Moda kegagalan pipa, sebagai berikut :
input data sebagai variable acak Pressure psi
Temperature Tebal pipa F
300
230
0.625
665
250
0.656
1300
375
0.688
Distribusi variabel acak
Keandalan pada pipa akibat adanya variasi terhadap kedalaman Burried Depth to Top of pipe (d) meter
Peluang sukses (Ps)
Peluang gagal (Pg)
indeks ( β )
1 2 3 4
0.8728 0.8772 1 1
0.1272 0.1228 0 0
1.14 1.16 3.59 3.59
Grafik hubungan keandalan pada pipa akibat adanya variasi terhadap kedalaman
Kesimpulan 1.
Burried Depth to Top of pipe (d) meter 1 2 3 4
Combined Stress psi 32115.1 31800.2 30653.3 29432.2
Status 31500 31500 31500 31500
Hasil dari tegangan gabungan pada pipa Bengawan Solo river crossing seperti yang ditunjukkan pada tabel yang ada diatas yaitu tegangan gabungan yang terjadi pada kedalaman 1 meter dan 2 meter pipa tegangan pada pipa melebihi tegangan yang diijinkan oleh standar yaitu 31500 psi, sehingga pipa mengalami overstress. Pada kedalaman 3 meter dan 4 meter tegangan gabungan yang dihasilkan pipa tidak melebihi tegangan yang diijinkan dan mempunyai hasil tegangan yang lebih menurun, karena semakin dalam pipa dipendam pada kedalaman yang lebih dalam maka akan semakin kuat tanah yang menghimpit pipa tersebut sehingga dapat menurunkan tegangan gabungan yang terjadi pada pipa. Ovalitas yang terjadi pada pipa juga masih dalam batas yang diijinkan.
Kesimpulan 2.
Burried Depth to Top of pipe (d) meter
Peluang sukses (Ps)
Peluang gagal (Pg)
indeks ( β )
1 2 3 4
0.8728 0.8772 1 1
0.1272 0.1228 0 0
1.14 1.16 3.59 3.59
Keandalan pipa terhadap combined stress pada kedalaman 1 meter, 2 meter, 3 meter dan 4 meter menghasilkan peluang keandalan yang semakin meningkat, pada kedalaman 3 meter dan 4 meter peluang sukses pipa sama dengan 1, hal tersebut menunjukkan bahwa pipa masih dalam kategori aman dengan nilai keandalan sama dengan 1. Hal tersebut diakibatkan karena semakin dalam pipa terkubur maka semakin menurun tegangan yang terjadi.
Terima Kasih
