BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah Dalam bisnis kilang modern yang sangat dinamis dan kompetitif
(BFO, mei 2010), mendorong kilang-kilang kelas dunia terus berusaha memperbaiki performance operasionalnya agar mampu memenangkan persaingan. Kilang Minyak PT Pertamina (Persero) saat ini sedang melakukan proses transformasi menuju kilang kelas dunia. Upaya yang ditempuh antara lain dengan membangun
sistem
manajemen energi yang dikelola dengan baik dan berkelanjutan. Kilang Pertamina Refinery Unit V Balikpapan sebagai bagian dari Kilang Minyak yang dimilki oleh PT. Pertamina (Persero) tidak terkecuali juga menjalankan program manajemen energy bersinergi dengan program Energy Managemen System (EMS) dari Direktorat Pengolahan (Supandrio, 2013). Energy Management System adalah system terkendali yang menjadi bagian dari organisasi untuk menerapkan manajemen energy dan peningkatan efisiensi secara berkesinambungan. Penerapan EMS
menjadi bagian penting Pertamina untuk
meningkatkan efisiensi penggunaan energy. Hampir 60% biaya operasi dianggarkan untuk konsumsi energi atau bahan bakar kilang. Dominasi penggunaan energi untuk operasi furnace dan Boiler sendiri mencapai hampir 90% dari biaya energi kilang (Supandrio, 2013).
1
Berdasarkan susunan Organisasi Pertamina RU V Balikpapan, bahwa Utilities merupakan sub dari Fungsi Produksi yang berfungsi sebagai penunjang, pelengkap atau penyedia. Keberadaan Utilities dalam industri
pengolahan migas adalah
mempunyai tugas dan fungsi sebagai sarana penyedia tenaga, sehingga menjamin lancarnya proses. Pengendalian operasi dalam hal ini merupakan bentuk atau wujud/penggambaran rangkaian yang teritegrasi dalam kegiatan Power Plant Utilities untuk pembangkitan daya yang diperlukan pada
kondisi operasi yang optimal.
Pengoperasian system Power Plant adalah menyediakan tenaga yang berorientasi pada safe (aman), reliable (handal) dan efficient (hemat). Salah satu peralatan yang terdapat pada Power Plant Utilities
adalah Boiler. Dengan demikian pengertian
Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam (UNEP, 2006). Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses, sehingga Boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik. Boiler adalah suatu unit utilitas yang digunakan untuk menghasilkan kukus (steam). Di dalam kilang, kukus digunakan terutama untuk pemanasan, pemisahan aliran hidrokarbon dan sebagai primemover rotating equipment seperti menggerakan Turbine Generator (STG) penghasil power/daya listrik, pompa turbin penghasil tekanan fluida cair, kompresor turbin penghasil tekanan fluida gas dan FDF turbin penghasil combustion air (UNEP, 2006).
2
Gambar 1.1: Diagram Alir Lengkap HHP Boiler VI
Di dalam kilang minyak bumi, Boiler memiliki peranan sentral dan akan sangat menentukan apakah sistem penyediaan energi di kilang itu efisien atau tidak. Oleh karena harga energi akhir-akhir ini sangat mahal, penghematan energi terasa sangat esensial untuk membuat kilang minyak bisa bersaing. Biaya penyedian energi di kilang akan terus menjadi beban sepanjang umur pemakaian boiler dan hal ini akan tergantung pada efisiensi konversi bahan bakar ke kukus dan biaya pemeliharaan dari Boiler. Kalaupun harga bahan bakar murah, Boiler yang sangat efisien akan memberikan penghematan biaya yang luar biasa.
3
Performance Boiler ini hanya akan berguna bila dapat berulang terus dan sustainable selama usia pemakaiannya. Oleh karena itu Boiler yang desainnya baik akan memiliki burner feature yang reliable dan repeatable untuk bisa mempertahankan rasio udara-bahan bakar yang baik selamanya. Boiler tidak hanya efisien pada saat start up tetapi juga efisien sampai pada masa operasi berhenti kembali. Pertimbangan utama dalam pengeloaan operasi Boiler yang optimal dapat ditinjau dari beberapa perspektif (Supandrio, 2010, 2013) : a. Keamanan Operasi. Keamanan operasi menjadi landasan utama untuk mencapai tujuan optimalisasi Boiler. Yang dimaksud keamanan operasi adalah kondisi dimana parameter operasi (tekanan, temperatur, aliran) tidak melebihi batasan maksimum peralatan. b. Kehandalan Peralatan. Untuk menjamin roda operasi industri pengolahan kilang memerlukan tingkat kehandalan peralatan. Kehandalan dimaksudkan sebagai operasi peralatan dapat bertahan dalam keadaan optimum sampai dengan waktu dilakukan TA (Turn Around). c. Efisiensi. Konsumsi energi adalah komponen terpenting yang memiliki pengaruh langsung terhadap tingkat keuntungan kilang. Peningkatan efisiensi dan penghematan energy menjadi perhatian utama di banyak Negara
4
(Hazanuzzaman, 2011, Crapenter et. al, 2008) Rendahnya efisiensi energi dapat disebabkan oleh beberapa hal diantaranya adalah rendahnya reliabilitas peralatan, sistem manajemen energi yang buruk dan tidak optimalnya kondisi operasi. d. Lingkungan. Emisi gas hasil pembakaran terdiri dari CO2, H2O, Sox, Nox, O2, dll. Semakin banyak bahan bakar yang dibakar, semakin banyak pula emisi hidrokarbon yang terbuang ke atmosfir. Dari pertimbangan diatas terkait program EMS serta BFO (Supandrio, 2013), maka permasalahan yang masih belum terselesaikannya adalah : 1. Belum adanya model yang bisa digunakan untuk melihat hubungan parameter pengoperasian Boiler agar operator memahami pengaturan untuk memperoleh efisiensi lebih baik. Perlu diketahui bahwa Performance test
dalam bentuk
efisiensi HHP Boiler VI mencapai 92,2 %, dan efisieansi actual rata-rata Bulan Agustus 2016 sebesar 73,8 % (dihitung dengan metode heat absord) 2. Jika model sudah terbentuk, maka model sebagai acuan untuk dapat melihat parameter yang berpengaruh terhadap efisiensi Boiler. Pembuatan model yang memiliki karakteristik yang sesuai dengan kondisi sebenarnya akan membantu operator memperbaiki parameter operasi Boiler. Penulis dalam penelitian ini menggunakan metode System Dynamics sebagai metode simulasi pengukuran dan peningkatan performance dari permasalahan
5
di atas. Berdasarkan (Sterman, 2005), System Dynamics (SD) sendiri adalah suatu metodologi untuk mempelajari dan mengelola umpan balik dari variable – variable yang terdapat pada system yang bersifat kompleks. System dynamics sendiri dapat membantu dalam menyelesaikan masalah sampai pada tahap manajemen yang bersifat makro, dinamis dan continue. System Dynamics (SD) dalam analisa yang dilakukan, mengedepankan teori umpan balik yang terjadi antar variabel yang sering dimodelkan dengan Causal Loop Diagram (CLD). Sehingga output yang didapatkan dapat digunakan untuk analisa peningkatan performance dari permasalahan di atas.
1.2.
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka HHP Boiler VI yang rata-rata
membutuhkan fuel gas 3,5 - 6,0 ton/jam dengan menghasilkan steam superheated 50,1 ton/jam, sehingga
ratio kebutuhan steam versus fuel gas yang digunakan
(data logsheet harian) menunjukan angka sebesar 12,4 beserta tekanan operasi mencapai 60 bar dan temperatur 465
O
C.
EMS (Energy Management System)
sebagai pilar untuk peningkatan efisiensi Boiler terutama pemakaian energi di HHP Boiler VI akan lebih mudah dalam membuat prioritas maintenance atau prioritas lainya dalam meningkatkan performance, sehingga rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
Bagaimana model yang terbentuk dari hubungan antar parameter operasional yang mempengaruhi terhadap analisis pengaturan parameter
6
operasional kemudian disimulasikan dengan pendekatan simulasi sistem dinamik pada HHP Boiler VI Apa pengaruh yang ditimbulkan terhadap penentuan performance dari parameter operasional dengan pendekatan simulasi sistem dinamik pada HHP Boiler VI
1.3.
Tujuan Penelitian Terbentuknya model hubungan sebab akibat (Causal Loop Diagram), dengan demikian segera dapat disimulasikan untuk mendapatkan performance yang lebih tinggi berdasarkan data operasional rata-rata HHP Boiler VI Mengetahui parameter operasi yang mempengaruhi terhadap peningkatan performance HHP Boiler VI
1.4
Manfaat Penelitian Dalam penelitian ini, aspek manfaat yang dapat diperoleh dalam penelitian
ini adalah : Dapat menjadi satu
pertimbangan untuk
menentukan kebijaksanaan
perusahaan dalam memilih strategi baru/prioritas
dalam hal penentuan
performance dari parameter operasional HHP Boiler VI dengan pendekatan simulasi sistem dinamik
7
Sebagai pembelajaran pemecahan pengambilan keputusan dalam pemilihan strategi dengan menggunakan simulasi sistem dinamik . Dapat menerapkan penelitian menggunakan simulasi sistem dinamik secara optimal, tepat dan efisien.
1.5
Batasan Masalah Agar penelitian ini tidak meluas, perlu adanya penentuan batasan masalah
sehingga fokus pada pengkajian yang akan dilaksanakan sehingga tujuan penelitian dapat sesuai sasaran. Dalam penelitian ini penulis lebih menitik beratkan kepada: Penelitian ini dilaksanakan pada
bagian Utilities Power Plant II
di HHP Boiler VI Data variable yang digunakan diambil pada bulan Agustus 2016 terhadap data operasional HHP Boiler VI
1.6.
Sistematika Penulisan Penulisan tesis ini dibagi menjadi 5 (lima) bab, yang dirangkai secara
sistematis berdasarkan alur kerja penelitian yang dilakukan penulis BAB I
Pendahuluan, Menerangkan tentang Latar Belakang Masalah, Rumusan Masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat Penelitian, Batasan Masalah dan Sistematika Penulisan. Dengan penjelasan ini intinya adalah
8
menentukan lokasi penelitian serta menetukan latar belakang dan perumusan masalah. BAB II
Tinjauan Pustaka, Menguraikan tentang Bab ini digunakan sebagai pedoman di dalam melakukan penelitian berdasarkan simulasi sistem dinamis.
BAB III Metode Penelitian, Menerangkan Rancangan Penelitian, Subjek Penelitian, Variable Penelitian,
Pengumpulan
Data
dan
Prosedur
Penelitian
menggunakan data logsheet operasional yang datanya sudah valid, karena menggunakan instrument yang telah disesuaikan untuk mendapatkan keyakinan atas hipotesa yang telah ditetapkan. BAB IV Analisis dan Pengolahan Data, Menguraikan tentang
sumber data operasional/logsheet, uji
normalitas untuk kelayakan, selanjutnya akan dilakukan pengolahan data untuk menghasilkan model simulasi data. Model selanjutnya dilakukan uji validasi BAB V
Pembahasan, Menguraikan tentang peran Utilities terkait terjaminnya operasi Kilang yang berperan penting sebagai penyedia tenaga. Hasil simulasi
nantinya
sebagai
disimulasikan
9
representasi
dari
variable
yang
BAB VI Kesimpulan dan Saran, Menguraikan tentang kesimpulan yang didapat dan memberikan saran untuk peraikan lebih lanjut.
10
