METODE DAN ANALISIS INSTALASI

BAB 4 METODA DAN ANALISIS INSTALASI

4

METODE DAN ANALISIS INSTALASI 4.1

Umum

Setelah proses desain selesai, maka tahap selanjutnya dari proyek struktur pipa bawah laut adalah tahap instalasi pipa. Berbagai metode instalasi struktur pipa bawah laut telah dikembangkan sesuai dengan kemajuan teknologi yang ada. Kemajuan teknologi memungkinkan untuk disesuaikannya metode pemasangan dengan keadaan lingkungan dari lokasi pemasangan pipa, ketersediaan biaya, peralatan instalasi, serta bentuk dan karakteristik struktur pipa. Setiap metode instalasi memiliki karakteristik dan kesesuai yang berbeda untuk setiap kondisi tertentu. Metode yang umum digunakan untuk instalasi struktur pipa bawah laut adalah metode S‐Lay, metode J‐Lay, metode reel dan metode bottom‐ pull. 4.2

Metode Instalasi

Metode instalasi umumnya dibedakan berdasarkan kedalaman air laut di lokasi pemasangan struktur pipa bawah laut. Adapun laut dapat dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan kedalaman perairannya, diantaranya adalah perairan dangkal dengan kedalaman 0 hingga 500 ft. Perairan sedang diasumsikan memiliki kedalaman 500 ft hingga 1000 ft. Sedangkan perairan dalam diasumsikan memiliki kedalaman lebih dari 1000 ft. Pada sub‐bab berikut ini akan dibahas mengenai masing‐masing metode instalasi. LAPORAN TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PIPA BAWAH LAUT

4‐1

BAB 4 METODA DAN N ANALISIS IN NSTALASI

4.2.1 Metode S--Lay m digunakkan pada perairan dangkal d Metode pemasangan pipaa yang paling umum pun konfigurasi khas dari meto ode S‐Lay d dapat dilihaat pada adalah metode SS‐Lay. Adap Gambaar 4.1 berikkut ini.

Gambar 4.1 Konfigurrasi S‐Lay

Pada metode m S‐LLay, untaiaan pipa yaang telah disambungg atau dilaas, ditopan ng oleh roller d dan stingerr yang terdapat pada pipelay ba arge yang kkemudian akan mem mbentuk kurva over‐bend o . Kemudiaan untaian pipa tersebut tergaantung di dalam air hingga menyentuh dasaar laut dan n memben ntuk sag‐b bend. Kurvva over‐bend dan sa ag‐bend dian membentuk huru uf S yang kkhas. kemud m S‐LLay, tensio oner pada pipelay barge akan menarik untaian piipa dan Pada metode menah hannya. Reaksi dari taarikan terssebut, kem mudian ditaahan oleh beberapa jangkar yang dipasang d d disekitar piipelay barrge (lihat Gambar G 4.2), dalam m beberapaa kasus digunakan thrustter pada vessel v yangg memiliki sistem Dyynamicallyy Positioneed (DP). perlengkap pi dengan beberapa tension machines, m a abandonmeent and Pipelayy barge dip recoverry (A&R) w winches, serta pipe ha andling cra anes. LAPORA AN TUGAS AK KHIR DESAIN DAN ANALISSIS STRUKTUR PIPA BAWA AH LAUT

4‐2


Adapun n jalur pen nyambunggan dan peemasangan n pipa (firiing line) umumnya terletak t pada bagian b ten ngah atau salah satu sisi dari pipelay barge. b Pad da jalur te ersebut umumn nya dilengkapi dengaan beberap pa stasiun pengelasaan, stasiun pengecekaan infra merah,, serta stassiun pelapisan sambu ungan pipa (perhatikaan Gambarr 4.3).

Gambaar 4.2 Konfigu urasi jangkarr pada pipela ay barge

Gambar 4.3 Firin ng line

LAPORA AN TUGAS AK KHIR DESAIN DAN ANALISSIS STRUKTUR PIPA BAWA AH LAUT

4‐3


4.2.2 Metode J--Lay muan minyyak bumi d di ladang‐laadang minyak yang tterletak Untuk memfasilittasi penem m, maka diitemukanlaah metode e J‐Lay. Pad da metodee ini, untaian pipa di peraairan dalam disamb bung dengaan cara dilas dalam p posisi hamp pir vertikal atau posisi vertikal dengan bantuaan J‐Lay to ower yang kemudian n diturunkaan ke dasaar laut. Ad dapun konfigurasi metode J‐Lay dap pat dilihat dalam Gam mbar 4.4 berikut ini.

Gambarr 4.4 Konfigurasi J‐Lay

ng telah diisambung diturunkan n dari perm mukaan Pada kkonfigurasi ini, untaiaan pipa yan air ke dasar lautt dalam seebuah radius kurva tegangan yang lebih h besar, se ehingga hasilkan teggangan yang lebih keecil apabilaa dibandin ngkan denggan metod de S‐Lay mengh pada perairan p deengan kedalaman yaang sama. Hal ini dissebabkan karena ketiadaan over‐beend stresss pada ko onfigurasi J‐Lay. Pada konfiggurasi J‐Laay ini jugaa tidak diperlu ukan stingeer yang beesar untuk menopangg pipa sep perti pada konfigurassi S‐Lay, besar gaya g horizzontal yangg diperlukaan untuk memperta m onfigurasi ini juga hankan ko jauh lebih kecil bila dibandingkan den ngan konfiggurasi S‐Layy. LAPORA AN TUGAS AK KHIR DESAIN DAN ANALISSIS STRUKTUR PIPA BAWA AH LAUT

4‐4


G Gambar 4.5 Saipem 7000 0 yang dilenggkapi dengan J‐Lay toweer

pemasangaan strukturr pipa bawah laut den ngan mengggunakan m metode Pada umumnya p u yang lebih lama bilaa dibandingkan denggan metode e S‐Lay. J‐Lay akan memaakan waktu ower yangg lebih bessar dan m mampu menopang Tetapi seiring dittemukannyya J‐Lay to n pipa yan ng telah disambung hingga me encapai paanjang 160 0 ft, makaa waktu untaian yang diperlukan d dalam prosses pemasaangan dapat dipangkkas secara ssignifikan. m J‐LLay ini digu unakan paada perairaan dengan kedalamaan lebih Umumnya juga metode dalam dari 500 ft. Kedalaman air tersebut sudah tidak memungkinkan untuk moored lay vessel yan ng umum d digunakan pada mettode S‐Lay,, hal ini beropeerasinya m disebabkan karena teganggan yang diperlukan n dan yang terjadi pada pipaa sudah uk dapat ditoleransi. terlalu besar untu 4.2.3 Metode Reel Lay wah laut Metode Reel Layy adalah salah satu metode pemasangan struktur pipa baw n menggun nakan pengggulung raksasa yangg terpasangg pada offsshore vesseel. Pipa‐ dengan pipa diisambung menjadi su uatu untaian di sebu uah spool‐b base facilitty yang kemudian LAPORA AN TUGAS AK KHIR DESAIN DAN ANALISSIS STRUKTUR PIPA BAWA AH LAUT

4‐5


untaian n tersebutt digulungkan pada penggulun ng yang teerpasang p pada dek di atas pipelayy barge. Piipa yang akan dipasaang harus dapat stab bil dengan n beratnya sendiri karena tidak boleeh memilikki tambahan lapisan b beton pemberat. babkan linggkungan ke erja yang lebih stabill dan aman n akibat Teknologi reel jugga menyeb m pemasan ngan pipa dengan cepatnya pemasaangan pipaa. Waktu yang diperlukan dalam mengggunakan metode reell lay dapatt mencapaai 10 kali leebih cepatt dari wakttu yang diperlu ukan bila d dibandingkaan dengan n metode kkonvension nal. Kecepaatan pemaasangan yang lebih besar menyeb babkan pemasangan pipa dap pat dilakukkan dalam m suatu d ko ondisi cuacca sangat kondusif. Metode rreel lay ini dapat periodee waktu dimana mengakomodasi pipa hingga diametter 18 inch hi. Dengan n sebagian n besar pekerjaan di darat, sepertii pengelasaan, pengeccekan dan pengetesaan, serta pelapisan dilakukan d maka metode in ni dapat memangka m as biaya yang y diperrlukan unttuk tenagaa kerja, mum lebih h rendah b bila diband dingkan dimanaa biaya tenaga kerjaa di darat secara um dengan n biaya ten naga kerja d di offshoree.

Gamb bar 4.6 Reel vessel


4‐6


Setelah h untaian pipa digulungkan paada penggu ulung, maka pipelayy barge kemudian dimobiilisasi ke lokasi instaalasi. Pipa yang telaah tergulung dapat dipasang dengan konfigu urasi S‐Layy maupun JJ‐Lay tergaantung pad da jenis pip pelay barg ge dan kedalaman air di lo okasi. Reel vessel dap pat memiliki reel yangg vertikal rreel maupu un horizontal reel. Horizon ntal reel vessel v dideesain untu uk memasaang pipa di d perairan n dangkal hingga perairaan sedang dengan menggunakaan stinger dan konfiggurasi S‐Layy. Untuk m menjaga posisi vvessel agarr tetap berada di possisi yang diinginkan, d dapat menggunakan jangkar maupu un Dynamically Posiitioned (D DP). Sedan ngkan verttical reel vessel um mumnya digunakan untukk pemasan ngan pipa di perairan sedang hingga kee perairan dalam, n selalu menggunak m kan Dynam mically Po ositioned (DP) untukk menjagaa posisi dengan vessel. Untuk pemasangan pipa di peerairan dalam, umum mnya digun nakan konfigurasi memerlukaan bantuan n stinger. J‐Lay seerta tidak m

Gam mbar 4.7 DP P Global’s Vesssel Herculess with horizo ontal reel (S‐LLay)


4‐7


G Gambar 4.8 Technip’s DP P vertical reeel vessel Deep p Blue (J‐Layy)

buka dari gulungan, g d luruskan di n kembali, dan di hu ubungkan dengan Untaian pipa dib baja dengan bantuan pullhead d dari pre‐installed holld back ancchor di dassar laut. kabel b Teganggan‐teganggan sagben nd yang teerjadi dikontrol denggan tension ning system m pada pipelayy barge. Kemudian pipelay p barge digeraakkan maju u sehinggaa secara perlahan untaian n pipa terttarik dan terbuka dari penggulungnya. Seetelah gulu ungan pipaa habis, ujung d dari untaian pipa ditu urunkan kee dasar lautt dengan m menggunakkan abando onment and reecovery (A A&R) wire rope darri reel vesssel secarra perlahaan dengan n selalu mengo ontrol tegaangan yan ng terjadi pada unttaian pipaa. Kemudian sebuah buoy dipasan ngkan pad da ujung kabel k A&R dan reel vessel kem mbali ke sspool basee untuk memuaat gulungan pipa yan ng baru laggi dan kemb bali ke lokaasi pemasaangan. Ujung pipa terdahulu yang ttelah dituru unkan kem mudian diangkat kem mbali dengaan bantuan kabel s pu ullhead paada ujung pipa dile epas, kemu udian ujun ng pipa te ersebut A&R, setelah disamb bungkan deengan ujun ng pipa darri gulungan n pipa yangg baru dan memulai kkembali proses pembukaaan gulungaan pipa yan ng baru. LAPORA AN TUGAS AK KHIR DESAIN DAN ANALISSIS STRUKTUR PIPA BAWA AH LAUT

4‐8


4.2.4 Metode Tow To m to ow, untaian n pipa um mumnya disambung terlebih d dahulu di daratan d Pada metode yang memiliki akses lan ngsung kee laut. Metode M inii dapat d digunakan untuk ungai besaar, maupun n di lepas pantai. pemasangan pipa baik meenyebrangi danau, su etelah untaaian pipa sselesai disaambung Pada kasus pemaasangan pipa di lepass pantai, se mobilisasi ke ke dalaam air yan ng kemudiaan disamb bungkan dan diuji, untaian pipa dim n sebuah tow t vessel l untuk ditarik ke lokkasi yang diinginkan. d . Adapun metode m dengan tow ini dapat dibagi menjaadi beberaapa jenis lagi berdassarkan possisi penarikkannya, diantarranya adalaah: • Botttom Tow Seperti namanyaa, untaian pipa ditariik pada pe ermukaan dasar d laut hingga me encapai ntaian pipaa yang daapat ditarik terbataas pada lokasi yang diinginkan. Paanjang un n kemampuan bollarrd pull pad da kapal peenarik. Kem mampuan bollard keterseediaan dan pull haarus lebih b besar dari total berat terendam m dari untaian pipa d ditambah dengan gesekan pipa dengan dasaar laut. Agar diperole eh kemam mpuan tarikk yang maaksimal, d pro oses penarrikan untaian pipa dapat d digunakan duaa atau tiga kapal maka dalam penarikk sekaliguss dalam kon nfigurasi paralel.

Gamb bar 4.9 Botto om tow


4‐9


• Off‐ f‐Bottom To Tow Pada m metode off‐ f‐bottom to ow, untaian n pipa dipaasangi pelaampung daan pemberrat yang menjagga posisi untaian pipa sehinggaa selalu me elayang di atas perm mukaan dassar laut. Dengan n demikiaan, ada beberapa kkeuntungan yang bisa b dipero oleh yaitu dapat melewati hambatan‐hambaatan yang berada di dasar lautt seperti jalur pipa lain yang pada itu, tiidak adanyya gesekan n antara telah aada, karangg, dan sebaagainya. Seelain dari p untaian n pipa dengan dasar laut sehinggga gaya yaang diperlu ukan untukk menarik untaian pipa m menjadi jauh lebih kecil. Untaian pipa yan ng ditarik ttidak perlu u diberi pelindung tambah han untuk menahan gesekan an ntara pipa dengan daasar laut.

Gambar 4.10 Off‐bottom tow

• Mid d‐Depth To ow Pada m metode mid d‐depth to ow, keselurruhan untaaian pipa yyang ditarik dijaga po osisinya agar seelalu melaayang di tengah‐ten t ngah kedalaman air selama p proses pen narikan. Untuk mencapainya, makaa diperlukaan pelamp pung, pem mberat, dan tegangaan yang n yang dip perlukan diperoleh d dari dua buah kap pal penariik yang besar. Tegangan nan pada kedua ujung untaian n pipa. Pada saat menariik dengan arah yangg berlawan untaian n pipa telaah mencap pai posisi yang diingginkan, kap pal penarik yang be erada di ujung d depan men nambah tenaga tarikaannya dan sebaliknyaa kapal pen narik yang berada di ujun ng belakang menguraangi tenaga tarikannya sehinggga kedua kkapal dan untaian LAPORA AN TUGAS AK KHIR DESAIN DAN ANALISSIS STRUKTUR PIPA BAWA AH LAUT

4‐10


pipa dii antaranyaa bergerakk maju. Dengan bantuan kapal ketiga, maaka posisi untaian pipa diimonitor dan d dijaga setiap saaat agar tettap beradaa di range pergerakaan yang diinginkan. Meto ode ini tid dak cocok untuk me enarik untaaian pipa yang panjjangnya lebih dari 3 mil laaut.

Gambarr 4.11 Mid‐deepth tow

• Surf rface Tow Metode surface tow padaa dasarnya mirip dengan meto ode mid‐d depth tow kecuali memerlukaan pemberat untuk m menenggelaamkannya. Hanya bahwa untaian pipa tidak m ukan pelam mpung untu uk menjaga untaian pipa agar sselalu beraada di perm mukaan diperlu air lautt. Dua buaah kapal peenarik digu unakan pad da masing‐masing ujjung untaian pipa untuk menjaga tegangan ketika prroses penaarikan dilaakukan. M Metode ini jarang digunakan.

Gambaar 4.12 Surfa ace tow


4‐11


4.3

Analisis In nstalasi

n dibahas dan digun nakan dalaam laporan Tugas Akhir A ini Analisiss instalasi yang akan adalah instalasi dengan menggunak m kan metod de S‐Lay. Pemilihan P metode je enis ini p paada studi kasus yan ng ditinjau berupa perairan p didasarrkan pada kondisi perairan dengan n kedalam man air daangkal hingga sedan ng sehinggga metodee S‐Lay diianggap sebagaai metode iinstalasi yaang paling ttepat. nstalasi pip pa dengan menggunaakan metod de S‐Lay, analisis yan ng harus dillakukan Pada in adalah analisis mengenai m b bending yaang terjadi pada pipaa. Bending g ini terjadi akibat g aksial yang bekerja pada pipa pada saaat pipa te ersebut pengarruh dari gaya‐gaya diluncu urkan ke laaut. Pada m metode S‐LLay ini, terdapat dua buah bending yang terjadi, yaitu bending b yaang terjadi di daerah lift‐off point p akibaat penggunaan sting ger dan bending yang terrjadi di daaerah touch hdown point yaitu titik pertem muan antaara pipa n dasar laut. dengan

Gambaar 4.13 Bend ding pada me etode instalaasi S‐Lay

Pada umumnya, u pipa diinsstal dalam keadaan kosong sehingga pip pa tersebut harus mampu u menahaan gaya hidrostatik h k dan terh hindar dari bendingg yang melebihi m ketentu uan dan sp pesifikasi dari pipa tersebut. LAPORA AN TUGAS AK KHIR DESAIN DAN ANALISSIS STRUKTUR PIPA BAWA AH LAUT

4‐12


Gaambar 4.14 Gaya‐gaya ya G ang terjadi pada pipa pad da saat instalasi

da pipa pad da saat insttalasi dapaat dilihat p pada Gamb bar 4.14 Gaya‐ggaya yang tterjadi pad di atas. Analisis yyang dapatt digunakaan dalam p perhitungan radius kurvatur minimum d sag gbend dan pada daeerah overbend adalah h deformaasi segmen n balok. pada daerah Perhatikan segmeen balok yaang mengaalami deformasi padaa Gambar 4 4.15 beriku ut ini.

Gam mbar 4.15 Deeformasi pad da segmen b balok


4‐13


Titik O adalah titik berat dari kelengkungan dan ρ adalah jari‐jari kelengkungan. Dari gambar di atas, dapat diturunkan persamaan‐persamaan berikut ini.

Pers. 4‐1

Pers. 4‐2

Pers. 4‐3

Pers. 4‐4

Menurut hukum Hooke, pada suatu batang lurus yang dibebani gaya normal sentris P dengan luas penampang A, perubahan panjang ΔL yang tergantung pada sifat kenyal material atau modulus elastisitas E dapat dinyatakan sebagai berikut. ∆

∆

.

Pers. 4‐5

Pers. 4‐6

Pers. 4‐7

Pers. 4‐8

Pers. 4‐9

.

Substitusi Pers. 4‐4 ke dalam Pers. 4‐8 akan dihasilkan: .

Pada pipa yang berbentuk silinder, maka nilai y sama dengan jari‐jari pipa r, sehingga Pers. 4‐9 dapat dituliskan sebagai berikut. .

Pers. 4‐10

Pers. 4‐11

Pers. 4‐12

atau . Substitusi Pers. 4‐8 ke dalam Pers. 4‐11 akan diperoleh.

LAPORAN TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PIPA BAWAH LAUT

4‐14


dimana:

E = Modulus elastisitas bahan D = Diameter luar pipa σ0 = SMYS Df = Faktor desain Pada daerah sagbend, analisis tegangan dilakukan untuk menentukan tegangan (tension) dan panjang stinger yang dibutuhkan untuk menginstal pipa dengan aman. Pada umumnya, semakin besar tegangan yang dibutuhkan maka semakin pendek stinger yang digunakan. Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan dalam melakukan analisis tegangan pada daerah sagbend yaitu metode linier beam, metode catenary, metode stiffened catenary, metode non‐linear beam, dan metode finite element. Setiap metode dapat memberikan hasil perhitungan yang akurat pada kondisi‐kondisi tertentu. Tabel 4.1 Perbandingan Metode Analisis Instalasi Pipa Metode Aplikasi Syarat Batas Linear Beam Perairan Dangkal Mencukupi Non‐linear Beam Semua Perairan Mencukupi Catenary Perairan Dalam Tidak Mencukupi Stiffened Catenary Perairan Dalam Mencukupi Finite Element Semua Perairan Mencukupi

Validitas Defleksi Kecil Umum Jauh Dari Ujung, Kekakuan Kecil Kekakuan Kecil Umum

Dalam laporan Tugas Akhir ini, digunakan analisis dengan menggunakan metode finite element karena perangkat lunak bantu yang digunakan dalam laporan Tugas Akhir ini dibuat berdasarkan pada metode finite element. 4.3.1 Metodologi Analisis Analisis yang dilakukan merupakan analisis statis dua dimensi dan dihitung dengan menggunakan bantuan perangkat lunak OFFPIPE. Dalam perhitungan, analisis dinamis diabaikan. LAPORAN TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PIPA BAWAH LAUT

4‐15


Perhitungan dilakukan dengan tinggi gelombang signifikan sebesar 1,58 m dan periode puncak 5,24 detik. Adapun prosedur pemodelan yang dilakukan adalah sebagai berikut: Barge dimodelkan sebagai susunan roller dari stasiun pertama hingga roller terakhir pada barge, kemudian berlanjut hingga roller terakhir pada stinger. Barge dimodelkan sebagai suatu ramp datar dengan kemiringan 0.5 derajat, lalu dilanjutkan dengan suatu kurva yang bermula dari tangent point. Semua roller dimodelkan sebagai penyangga sederhana yang menahan pergeseran untaian pipa dan kabel ke arah bawah saja. Untaian pipa dan kabel dapat diangkat dari penyangga jika dibutuhkan. Efek dari tahanan geser antara roller dengan pipa diabaikan. Untaian pipa dibagi menjadi segmen‐segmen dengan ukuran tertentu. Dasar laut dimodelkan sebagai landasan yang elastis. Gaya geser tanah terhadap pipa dalam arah longitudinal diabaikan. Metode instalasi pipa yang digunakan dalam analisis instalasi ini adalah metode S‐ Lay. Komponen utama dari metode S‐Lay ini adalah daerah overbend dan daerah sagbend pada untaian pipa. Pada daerah overbend, untaian pipa harus didukung dengan penyangga yang memadai sampai titik lift‐off. Radius lengkungan ditentukan secara hati‐hati sehingga tegangan yang terjadi pada daerah tersebut tidak melebihi batas tegangan maksimum yang diperbolehkan. Sedangkan pada daerah sagbend, tegangan yang terjadi dicek untuk menentukan tegangan yang dibutuhkan pada suatu konfigurasi barge agar memenuhi kriteria tegangan. Prosedur umum dalam menentukan tegangan nominal untuk peletakan pipa yang digunakan dalam perhitungan analisis serta penentuan profil dan tegangan pipa adalah sebagai berikut: Profil barge rollers dan stinger rollers untuk pipa di daerah overbend ditetapkan berdasarkan properti pipa dan kedalaman air. LAPORAN TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PIPA BAWAH LAUT

4‐16


Tegangan pada barge dalam model analisis divariasikan hingga didapat profil instalasi yang diinginkan serta tegangan yang terjadi pada pipa dalam kondisi statis memenuhi kriteria untuk semua lokasi. Stinger dimodelkan sebagai stinger dengan geometri tetap (fixed geometry stinger) yang dihubungkan dengan barge pada bagian hitch. Ketinggian stinger roller diukur relatif terhadap elevasi hitch dengan memvariasikan perputaran stinger di dekat hitch pin. Profil barge rollers dan stinger rollers diperiksa untuk keperluan kontak roller dengan pipa yang akan diinstal. 4.3.2 Parameter Barge Lay‐barge yang digunakan untuk menginstal untaian pipa adalah diasumsikan memiliki parameter‐parameter sebagai berikut: Panjang keseluruhan

: 60 meter

Lebar

: 11 meter

Kedalaman

: 3.0 meter

Draft

: 1.9 meter

Freeboard

: 1.1 meter

Tipe Stinger

: Truss stinger

Jumlah Barge Rollers

: 8 unit

Jumlah Weld Stations : 2 unit Jumlah Pipe Tensioners : 1 unit Jumlah Stinger Rollers : 5 unit Adapun pada akhirnya, asumsi parameter di atas dapat dijadikan acuan dalam pemilihan lay‐barge pada saat pemasangan pipa sehingga asumsi parameter‐ parameter di atas tidak bersifat mengikat atau dapat diubah‐ubah sesuai dengan keperluan. LAPORAN TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PIPA BAWAH LAUT

4‐17


4.3.3 Data Pemodelan Analisis peletakan pipa statis dilakukan untuk menentukan range tegangan pada barge yang berhubungan dengan alat pendukung pipa yang dipasang pada barge dan stinger sehingga dapat meminimalisasi perubahan yang mungkin terjadi selama pelaksanaan pekerjaan peletakan pipa bawah laut. Analisis peletakan pipa sebelumnya dilaksanakan untuk menetapkan kemungkinan pelaksanaan peletakan pipa dengan diameter luar 16 inchi pada kedalaman laut yang bervariasi tanpa mengalami kelebihan tegangan (overstressing). Analisis ini dilakukan untuk menentukan range tegangan pada barge yang berhubungan dengan alat pendukung pipa pada lay‐barge dan stinger untuk peletakan pipa berdiameter luar 16 inchi pada area pemasangan pipa dengan kedalaman laut yang bervariasi. Parameter spesifik barge dan stinger ditentukan agar tegangan maksimum yang terjadi pada pipa masih memenuhi kriteria yang telah ditetapkan. Tabel‐tabel berikut ini menunjukkan parameter spesifik barge dan stinger yang digunakan. Tabel 4.2 Profil Barge Rollers Keterangan R1 R2 Jarak dari stern (m) 38.4 32.5 Ketinggian ke dek (m) 1.786 1.759

R3 26.5 1.6

R4 R5 R6 R7 R8 23 16.5 12 5.5 0 1.566 1.412 1.312 1.216 0.017

Tabel 4.3 Profil Stinger Rollers Keterangan Jarak dari hitch (m) Ketinggian relatif terhadap hitch (m)

S1 6.95 0.18

Tabel 4.4 Parameter Barge No. Deskripsi 1 Radius Barge Roller 2 Sudut Ramp 3 Jumlah Barge Roller 4 Jumlah Tensioner 5 Radius Stinger 6 Jumlah Stinger Support 7 Tegangan Pada Barge (Base Case)

Parameter 320 m 10 deg 8 1 320 m 5 Bervariasi

S2 S3 S4 S5 14.15 20.2 24.95 30 ‐0.412 ‐0.198 ‐1.383 ‐1.732

LAPORAN TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PIPA BAWAH LAUT

4‐18


Sementara itu, hasil perhitungan properti pipa yang digunakan sebagai masukan data pada analisis instalasi ditampilkan dalam Tabel 4.5 berikut ini. Tabel 4.5 Parameter Instalasi No. Data 1 Pipe Properties Outside Diameter Wall Thickness Yield Stress Average Joint Length Steel Weight Density Poisson's Ratio Coeff. Of Thermal Expansion 2 Pipe Coating Properties Corrosion Coating Thickness Corrosion Coating Density Concrete Coating Thickness Concrete Coating Density 3 Field Joint Properties Corrosion Coating Cutback Concrete Coating Cutback Field Joint Filler Density

Nilai 40.64 1.59 358.53 12 78507 0.3 1.17E‐05 0.075 14000 2.54 30403

cm cm Mpa m N/m^3 1/Deg C cm N/m^3 cm N/m^3

12.7 cm 30.5 cm 18853 N/m^3

4.3.4 Hasil Analisis Hasil pemodelan instalasi pipa dengan diameter 16 inci pada kedalaman 56.4 m, 85.3 m, dan 103 m dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut ini. Tabel 4.6 Hasil Pemodelan No. Kedalaman (m) Tensioner (KN) 1 56.40 340.00 2 85.34 600.00 3 103.00 765.00

Touch Down/X-Coordinate (m) ‐187.06 ‐307.02 ‐381.54

Max. Yield Stress (%) 70.39 70.76 70.45

Dari Tabel 4.6 di atas, dapat dilihat bahwa semua tegangan yang terjadi dari hasil pemodelan instalasi masih berada di bawah batas tegangan maksimum yaitu sebesar 72% SMYS. Hasil ini menunjukkan bahwa asumsi konfigurasi barge yang telah ditentukan sebelumnya dapat digunakan untuk instalasi pipa dengan spesifikasi tersebut. LAPORAN TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PIPA BAWAH LAUT

4‐19

METODE DAN ANALISIS INSTALASI

Recommend Documents