Presentasi Ujian Tugas Akhir. Analisis Risiko Pemuatan LNG Pada FSRU Dan Jalur Pipa Gas Menuju ORF

Presentasi Ujian Tugas Akhir Marine Reliability, Availability, Maintenability & Safety

Analisis Risiko Pemuatan LNG Pada FSRU Dan Jalur Pipa Gas Menuju ORF Studi Kasus : FSRU Lampung, Kecamatan Labuhan Maringgai Lampung Timur

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS Surabaya

I MADE BAYU SUKMA FIRMANJAYA 4209100049

Pendahuluan LNG Supply Chain

Liquefaction Terminal

LNG Carrier Permasalahan I

Gas Platform

FSRU Lampung

Permasalahan II

End User

ORF

Subsea Pipeline

Marine Reliability and Safety Laboratory

2

Pendahuluan Lingkup Analisis • Lingkup analisis I, menganalisis risiko pemuatan LNG pada FSRU oleh shuttle tanker • Untuk mengetahui hazard identification menggunakan metode HAZOP • Risiko di representasikan dalam f-N Curve

• Lingkup analisis II, menganalisis pipa gas bawah laut dari FSRU menuju landfall area • Untuk mengetahui hazard identification menggunakan standar dari DNVRP-F107 • Risiko di representasikan dalam Risk Matrix


3

Pendahuluan Letak & Layout FSRU Lampung


4

LINGKUP ANALISIS I Analisis Risiko Pemuatan LNG Pada FSRU


5

Lingkup Analisis I Perumusan Masalah Lingkup Analisis I 1.

Hazard apa saja yang dapat terjadi pada proses pemuatan LNG, dari kapal LNG menuju tangki penyimpanan hingga proses regasifikasi. .

2.

Bagaimana menentukan frekuensi akibat dari hazard yang telah ditentukan.

3.

Bagaimana hasil konsekuensi akibat risiko yang disimulasikan dengan pemodelan software Shell Fred.

4.

Bagaimana tingkat risiko dari bahaya yang mungkin terjadi.

5.

Bagaimana mitigasi yang dilakukan agar risiko yang terjadi berada pada tingkat yang bisa diterima.

Tujuan Penulisan Lingkup Analisis I 1.

Mengidentifikasi bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dalam proses pemuatan LNG seharihari dengan metode HAZOP (Hazard and Operability Study).

2. Mendapatkan risiko dari proses pemuatan (unloading/offloading) kapal LNG menuju tangki penyimpanan hingga tempat regasifikasi, untuk mendapatkan rekomendasi penurunan tingkat risiko. 3.

Mengetahui pemodelan kejadian yang diakibatkan oleh kegagalan dengan menggunakan pemodelan software Shell Fred. Marine Reliability and Safety 6 Laboratory

Lingkup Analisis I Metodologi Penelitian


7

Lingkup Analisis I P&ID Loading Arm


8

Lingkup Analisis I P&ID Storage tank


9

Lingkup Analisis I HAZOP Objective : • • •

Deviation = Parameter + Guidewords Parameter : Flow, Level, Pressure, Temperature Guidewords : No, Less, More

Node HAZOP:

No 1 2 3

Node LNG loading from shuttle tanker to FSRU

Node description Loading process from shuttle tanker into FSRU's storage tank via loading arm

LNG Storage tank

Main storage tank of LNG before regasification process

Regasification unit

Regasification process of LNG into gas


10

Lingkup Analisis I Node 1: HAZOP STUDY RECORD SHEET

P&ID

NO

GUIDE

POSSIBLE CAUSES

PROJECT : Floating Storage And Regasification Unit LNG loading from shuttle tanker to FSRU NODE : 1 SYSTEM : EQUIPMENT / LINE TAG : DESIGN INTENT : Non Return Va l ve Tra ns fer LNG from s huttl e ta nker i nto FSRU s tora ge Butterfl y Va l ve ta nk vi a l oa di ng a rm Pres s ure Sa fety Va l ve EXISTING CONSEQUENCES RECOMMENDATION DISCUSSION SAFEGUARDS Overpres s ure on - Loa di ng a rm a nd pi pi ng pi pe, hi gh ba ck des i gned ca n wi ths ta nd - Pres s ure pres s ure, ga s overpres s ure i ndi ca tor rel ea s e l ea ds to jet moni tori ng - Ins ta l l fl owmeter a l ong ga s fi re a nd BLEVE i f tra ns fer l i nes exi s t s ource of fi re

No Fl ow

Va l ve CH-019 bl ocka ge, ga s l i ne l ea ka ge,pump da ma ged

2

Les s Pres s ure

Va l ve l ea ka ge a l ong CH-019,BUGa s di s pers i on, 048, EV-017, ga s pos s i bl y l ea ds to l i ne l ea ka ge, pump fi re da ma ge

3

Va l ve bl ocka ge a l ong CH-019,BUMore Pres s ure 048, EV-017, pump da ma ge

1

Over prea s s ure on pi pe, pi pe rupture, pos s i bl y l ea ds to fi re a nd expl os i on

- Pres s ure i ndi ca tor moni tori ng

- Ins ta l l pres s ure i ndi ca tor a l a rm a l ong ga s tra ns fer l i nes

- Pres s ure i ndi ca tor moni tori ng

- Ins ta l l pres s ure i ndi ca tor a l a rm a l ong ga s tra ns fer l i nes


11

Lingkup Analisis I Analisis Frekuensi: SCENARIO. NO

POSSIBLE CAUSES

NODE.NO

PROBABILITY OF INITIATING EVENT

CONSEQUENCES

Overpressure on pipe, high Valve blockage back pressure, gas release (butterfly valve) [oreda leads to jet fire and BLEVE if 2002] exist source of fire

1

1

2

1

Valve leakage ( PCV) [oreda 2002]

3

1

Valve blockage ( PSV ) [oreda 2002]

Gas dispersion, possibly leads to fire Over preassure on pipe, pipe rupture, possibly leads to jet

9.26E-06

2.44E-05

1.87E-06

Analisis Konsekuensi: No 1 2 3 4 5 6 7 8

Nama Skenario Pipe rupture Gas release Pipe rupture LNG release Pool fire PRV release PRV release Pipe rupture

Skenario

Lokasi Skenario Inlet gas receiving Inlet gas receiving Inlet gas receiving Jetty Storage tank Storage tank Storage tank Regasification unit

No 1 2 3 4 5 6 7

Receiver Receiver 1 Receiver 2 Receiver 3 Receiver 4 Receiver 5 Receiver 6 Receiver 7


Lokasi Deck FSRU & Kamar Mesin Regasification Unit Jetty Control Room Loading Arm FSRU Loading Arm LNG Carrier Deck LNG Carrier & Kamar Mesin Jetty

Jumlah 24 2 2 2 2 17 4 12

Receiver

Jumlah korban

Lingkup Analisis I

Ske na ri o No 1

Analisis Konsekuensi : 2

3

4 5 6 7 8

Hasil pemodelan Shell Fred Ske 1

Kons e kue ns i

Fre que ncy

Fa ta l i ti e s

Ful l rupture Rupture 0.1 m Rupture 0.05 m Rupture 0.25 m Ful l rupture Cus tom 0.05 m Cus tom 0.025 m Ful l rupture Rupture 0.1 m Rupture 0.05 m Rupture 0.25 m Ful l rupture Cus tom 0.05 m Cus tom 0.025 m Pool Fi re 40 m PRV re l e a s e PRV re l e a s e Ful l rupture Rupture 0.1 m Rupture 0.05 m Rupture 0.025

9.26E-06 9.26E-06 9.26E-06 9.26E-06 2.44E-05 2.44E-05 2.44E-05 1.87E-06 1.87E-06 1.87E-06 1.87E-06 9.87E-08 9.87E-08 9.87E-08 2.00E-06 6.86E-11 2.80E-07 9.26E-06 9.26E-06 9.26E-06 9.26E-06

4 2 0 0 4 2 2 4 2 2 2 8 4 4 10 0 0 0 0 0 0

f-N Curve Skenario 1 full rupture 1.0E+00

Frequency (f)

1.0E-01

Hasil pemodelan Shell Fred Ske 2

1.0E-02 1.0E-03 1.0E-04

Unaccaptable

1.0E-05

ALLARP

1.0E-06

Scenario

1.0E-07 1.0E-08

1

10 100 Number Of Fatalities (N)

1000

13

LINGKUP ANALISIS II Analisis Risiko Pipa Offshore


14

Lingkup Analisis II Perumusan Masalah Lingkup Analisis II 1.

Bagaimana identifikasai hazard yang mungkin terjadi pada pipa gas offshore dari FSRU menuju landfall area.

2.

Bagaimana menentukan frekuensi akibat dari hazard yang telah ditentukan.

3.

Bagaimana konsekuensi yang dapat terjadi akibat hazard yang telah ditentukan

4.

Bagaimana mitigasi yang dilakukan agar risiko yang terjadi berada pada tingkat yang bisa diterima.

Tujuan Penulisan Lingkup Analisis II 1.

Mendapatkan risiko dari jalur pipa gas menuju landfall area dengan panjang 21 km, untuk mendapatkan rekomendasi penurunan risiko

2.

Mendapatkan cara pencegahan terhadap risiko-risiko yang telah diidentifikasi hingga berada pada tingkat yang bisa diterima melalui pengurangan frekuensi terjadinya suatu bahaya atau pengurangan konsekuensi yang mungkin terjadi.


15

Lingkup Analisis II Metodologi Penelitian


16

Lingkup Analisis II Segmentasi Pipa:


17

Lingkup Analisis II Data Jangkar Kapal: • Jangkar kapal stream anchor

Traffic/yea Ship Dimension (m) Engine Anchor Anchor Gross Tonnage Ship Total Number r Length (m) Breadth (m) Draught (m) Power (KW) Weight (KG) Width (m) < 5 GT 35184 10 2.3 1 10 25 1466 0.5 5 - 10 GT 457 5484 15 3.5 1.5 30 50 1 10 - 15 GT 74 888 18 4 1.8 65 75 1 15 - 20 GT 56 672 18 5 2 100 75 1


Pengelompokan kapal : Grup A = < 5 GT Grup B = 5-10 GT Grup C = 10-15 GT Grup D = 15-20 GT

18

Lingkup Analisis II Data Pipa : Parameter

Unit

Service Outside Diameter Inside Diameter Internal Corrosion Allowance Design Pressure

(2)

(1)

Design Temperature (Max/Min)(1) Hydrostatic test pressure Operating Pressure Operating Temperature Concrete Coating Thickness (min) Young's Modulus (E) Poisson's Ratio (v) Coefficient of Linear Expansion Structural Damping Coefficient

Inch (mm) Inch (mm) Inch (mm) psig (barg) (oC)

Value sweet gas 24 (609.59) API5L Gr.X65 0.125 (3.0) 1650 (113.76) 48.9/20

psig (barg) psig (barg) o C Inch (mm) psi (Mpa) -

30 x 106 (2.07 x 105) 0.3

/oF(/oC) -

6.5 x 10-5 (11.7 x 10-6) 0.126

1800 (124.1) 1150 (79.28) 15 1.18 (30)


19

Lingkup Analisis II Analisis Frekuensi: Parameter

Kelompo Kapal A

B

C

D

Frekuensi Dropped Anchor :

Jumlah kapal per tahun Total waktu kapal melewati pipa (s)

35184 341991

5484 79957

888 15537

672 11757

Lebar CADZ

1.6847

2.6847

2.6847

2.6847

1.54E-05

3.36E-05

3.88E-05

3.62E-05

7.70E-07

1.68E-06

1.94E-06

1.81E-06

Peluang Kapal di CADZ Peluang kapal di CADZ dan melego jangkar Parameter Jumlah kapal per tahun

A 35184

Kelompo Kapal B C 5484 888

D 672

341991 1.6847 1.54E-05

Peluang kapal di CADZ melakukan lego jangkar dan menyeret pipa

6.16E-07

1.34E-06

A 35184 341991 1.6847 1.54E-05

Kelompo Kapal B C 5484 888 79957 15537 2.6847 2.6847 3.36E-05 3.88E-05

672 11757 2.6847 3.62E-05

7.70E-09

1.68E-08

1.81E-08

Jumlah kapal per tahun Total waktu kapal melewati pipa (s) Lebar CSDZ Peluang Kapal di CSDZ Peluang kapal di CSDZ dan tenggelam

15537 2.6847 3.88E-05

Frekuensi Dragged Anchor :

Total waktu kapal melewati pipa (s) Lebar CADZ Peluang Kapal di CADZ

Parameter

79957 2.6847 3.36E-05

1.55E-06

1.94E-08

Asumsi : • Peluang kapal lego jangkar 5% • Kecepatan kapal 2,4,6,8 knot

11757 2.6847 3.62E-05 1.45E-06

D

Asumsi : • Peluang kapal lego jangkar 4% • Kecepatan kapal 2,4,6,8 knot

Frekuensi Ship Sinking: Asumsi : • Peluang kapal tenggelam 0.05 % • Kecepatan kapal 2,4,6,8 knot


20

Lingkup Analisis II Hasil Analisis Frekuensi: FREQUENCY ASSESSMENT SUMMARY Dropped Anchor Ship Speed

2 knot

4 knot

6 knot

8 knot

Dragged Anchor

Sinking Vessels

Ship type Frequency

Rank

Frequency

Rank

Frequency

Rank

A

7.70E-07

1

6.16E-07

1

7.70E-09

1

B

1.68E-06

1

1.34E-06

1

1.68E-08

1

C

1.94E-06

1

1.55E-06

1

1.94E-08

1

D

1.81E-06

1

1.45E-06

1

1.81E-08

1

A

5.21E-07

1

4.17E-07

1

3.85E-09

1

B

8.39E-07

1

6.71E-07

1

8.39E-09

1

C

9.71E-07

1

7.77E-07

1

9.71E-09

1

D

9.06E-07

1

7.25E-07

1

9.06E-09

1

A

3.47E-07

1

2.78E-07

1

2.57E-09

1

B

5.59E-07

1

4.47E-07

1

5.59E-09

1

C

6.47E-07

1

5.18E-07

1

6.47E-09

1

D

6.04E-07

1

4.83E-07

1

6.04E-09

1

A

2.60E-07

1

2.08E-07

1

1.93E-09

1

B

4.19E-07

1

3.35E-07

1

4.19E-09

1

C

4.85E-07

1

3.88E-07

1

4.85E-09

1

D

4.53E-07

1

3.62E-07

1

4.53E-09

1


21

Lingkup Analisis II Konsekuensi Dropped Anchor:

Concrete Coating

Energi Jangkar EE =

Energi Pipa


22

Lingkup Analisis II Konsekuensi Dragged Anchor:

Impact Energy

Pull Over

Hooking

Thrust Engine T=

R (1 - t)

Windlass

Chain Energy


23

Lingkup Analisis II Konsekuensi Ship Sinking:

Beban Merata

Beban Terpusat


24

Lingkup Analisis II Konsekuensi Dropped Anchor :

Hasil Analisis Konsekuensi Energi (kJ) Rangking

Dent/diameter (%) No Coating

Coating

1

<5

< 31.19

< 182.39

2

5 - 10

31.18 - 88.23

182.39 - 239.43

3

10 - 15

88.23 - 162.08

239.43 - 313.28

4

15 - 20

162.08 - 249.54

313.28 - 400.74

5

> 20

> 249.54

> 400.74

Konsekuensi Dragged Anchor :

RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel 15 - 20 GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 0 m on Top)

1

RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel 15 - 20 GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 2 m to Top)

1

Konsekuensi Ship Sinking: RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel < 5 GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 0 m on Top)

1

RANKING OF CONSEQUENCE for Vessel < GT Concrete Coating 30 mm; Trench Depth 2 m to Top)

1


5

RANKING OF CONSEQUENCE for Dragged Anchor (2 Knot)

1


1


1


1


5


1


1


1


1

RANKING OF CONSEQUENCE for Dragged Anchor (Windlass)

1


25

Lingkup Analisis II

RISK MATRIX

RISK MATRIX

HAZARD: DROPPED ANCHOR SHIP SPEED: 2 KNOT Consequence Ranking

HAZARD: SINKING VESSELS SHIP SPEED: 8 KNOT Consequence Ranking

1 5 4 3 2 1

2

3

4

5 >10

-2

10-2 -10-3 10-3 -10-4 10-4 -10-5 <10-5

ABCD <5%

5%-10%

10%-15%

15%-20%

Frequency Ranking

Frequency Ranking

Risk Matrix :

1 5 4 3 2 1

3

4

5 >10-2 10-2 -10-3 10-3 -10-4 10-4 -10-5

A <5%

>20%

2

5%-10%

10%-15%

B

CD

15%-20%

>20%

<10-5

Frequency Ranking

RISK MATRIX HAZARD: DRAGGED ANCHOR SHIP SPEED: 8 KNOT Consequence Ranking

1 5 4 3 2 1

2

3

4

5 >10-2 10-2 -10-3 10-3 -10-4 10-4 -10-5 <10-5

ABCD <5%

5%-10%

10%-15%

15%-20%

>20%


26

Kesimpulan Lingkup analisis I •

Dari hasil analisis HAZOP yang telah dilakukan, bahaya yang mungkin terjadi pada proses pemuatan LNG dari shuttle tanker menuju tangki penyimpanan pada FSRU hingga regasification unit telah diidentifikasi dan mendapatkan 8 skenario yang digunakan sebagai acuan fire modeling.

•

Dari hasil identifikasi tersebut diketahui bahwa bahaya yang diakibatkan gas release dalam bentuk cairan bila terkena sumber panas (jet fire dan pool fire) dapat menimbulkan risiko yang lebih berbahaya.

Gas release yang dilepaskan dari PRV (pressure release valve) tidak memiliki bahaya yang begitu signifikan terhadap jumlah korban, sehingga tingkat risikonya pun kecil dan hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan.


27

Kesimpulan Lingkup analisis II •

Risiko akibat pipa kejatuhan jangkar menunjukkan bahwa jangkar terberat yaitu 3.46 kg berada pada daerah yang dapat diterima (acceptable) setelah hasil frekuensi dan konsekuensi diplotkan kedalam risk matrix.Kondisi ini berlaku pada empat variasi kecepatan kapal, yaitu 2 knot,4 knot, 6 knot, dan 8 knot.

•

Risiko akibat pipa terseret jangkar yang menggunakan ukuran kapal terbesar yaitu 15-20 GT dengan daya mesin terbesar 75 HP berada pada level yang dapat diterima (acceptable) setelah hasil frekuensi dan konsekuensi diplotkan kedalam risk matrix. untuk semua jenis kapal A,B,C, dan D.

•

Berdasarkan risk matrix, risiko akibat tenggelam kapal untuk kelas A dan B berada di daerah yang dapat diterima (acceptable). Tetapi untuk kapal C dan D berada pada daerah ALARP (as low as reasonably practicable). Jika pipa dipendam sedalam 2 meter, dilihat dari risk matrix seluruh kapal berada pada daerah acceptable.


28

Saran

•

Dalam melakukan hazard identification dengan menggunakan metode HAZOP diperlukan data P&ID yang lebih akurat, sehingga dapat mewakili kondisi operasional pemuatan LNG pada FSRU Lampung.

•

Standar operasional prosedur untuk pengoperasian FSRU perlu dikembangkan, sehingga dalam melakukan analisis didapatkan hasil yang lebih akurat.

•

Diperlukannya update peta navigasi di perairan Labuhan Maringgai Lampung Timur, untuk mengetahui jumlah dan jenis kapal yang beroperasi di perairan tersebut.

•

Memasang rambu dengan warna yang kontras sebagai batas restricted area dan zona terbatas di sekitar FSRU.


29

Presentasi Progres III Marine Reliability, Availability, Maintenability & Safety

TERIMA KASIH Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS Surabaya

Presentasi Ujian Tugas Akhir. Analisis Risiko Pemuatan LNG Pada FSRU Dan Jalur Pipa Gas Menuju ORF

Recommend Documents