SURVEI KONSTRUKSI PIPA BAWAH LAUT DI ANJUNGAN MINYAK LEPAS PANTAI (Studi Kasus : West Lutong and Kuala Baram Pipeline Replacement Project, PETRONAS – Malaysia)
TUGAS AKHIR
Karya Tulis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Oleh :
ASEP ERFAN SOFYAN NIM : 15102007
Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika
Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Semester I / 2007 – 2008
LEMBAR PENGESAHAN
Diperiksa dan Disetujui Oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Eka Djunarsjah, MT NIP : 132 087 998
Ihwan Fauzi, ST
Disahkan Oleh :
Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung
Dr. Ir. Wedyanto Kuntjoro, M.Sc NIP : 131 690 328
ABSTRAK
Tahap survei konstruksi merupakan tahap pemanduan konstruksi pipa bawah laut menggunakan alat survei dan navigasi sesuai jalur pipa bawah laut rencana sepanjang koridor survei dengan bantuan laying vessel dimana peranan penentuan posisi (positioning), navigasi, serta survei bawah laut (survei batimetri, acoustic tracking, survei inspeksi) sangat penting karena dari ketiga pekerjaan tersebut didapatkan data primer yang langsung digunakan dalam pemantauan konstruksi pipa bawah laut, antara lain dalam navigasi vessel, proses peletakan pipa di dasar laut, penempatan jangkar barge (anchor handling), penyambungan pipa bawah laut baik antar segmen pipa (pipe joint) maupun pada saat penyambungan pipa bawah laut sistem samping melalui davit-davit laying vessel (tie-in). Produk akhir yang dihasilkan dari aktivitas survei konstruksi adalah distribusi jalur pipa bawah laut aktual (actual pipeline) berdasarkan data pergerakan barge (barge tracking) yang masih bersifat prediktif dengan asumsi bahwa koordinat laying pipe merupakan koordinat touchdown point (TDP) laying vessel.
Kata Kunci : survei konstruksi pipa bawah laut, survei hidrografi, rekayasa industri lepas pantai.
iv
ABSTRACT
Construction survey is a guide step of pipelines marine offshore construction utilizing survey and navigation equipments based on proposed pipelines recommended along survey corridor with using laying vessel (barge) whereas the role of survey and navigation activity is very valuable because from both of them will produce primary datas utilized for guiding navigation of vessel, laying pipe on the seabed, anchor handling, pipe joint coating, pipe joint welding, and also abandon pipe tie-in using laying vessel davits. Construction survey product is actual pipeline
coordinates
based on laying barge tracking (prediction) assumed that laying pipe coordinates is touchdown point of laying barge (TDP) coordinates.
Keywords : offshore pipelines construction survey, hydrographic survey, offshore constructions
v
PERNYATAAN SELESAI PENULISAN TUGAS AKHIR Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama
: Asep Erfan Sofyan
NIM
: 15102007
Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir saya dengan judul :
SURVEI KONSTRUKSI PIPA BAWAH LAUT DI ANJUNGAN MINYAK LEPAS PANTAI (Studi kasus : West Lutong and Kuala Baram Pipeline Replacement Project, PETRONAS – Malaysia)
Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya, baik sebagian maupun seluruhnya, baik oleh saya maupun oleh orang lain, baik di ITB maupun di institusi pendidikan lainnya.
Bandung, 6 Desember 2007 Penulis,
Asep Erfan Sofyan 15102007
Mengetahui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Eka Djunarsjah, MT NIP : 132 087 998
Ihwan Fauzi, ST
“ ………….. Katakanlah: Sekiranya lautan menjadi tinta untuk (menulis) kalimat-kalimat Tuhanku, sungguh habislah lautan itu sebelum habis (ditulis) kalimat-kalimat Tuhanku, meskipun Kami datangkan tambahan sebanyak itu (pula) ………….. "
(Q.S. Al-Kahfi : 109)
Kupersembahkan untuk yang tercinta : Bapak dan Mama tercinta dan tersayang, terimakasih atas segalanya, Adik-adikku tersayang Wulan, Pasca (Sinchan) yang senantiasa menyemangatiku dalam menggapai cita-citaku Calon istriku tercinta, semoga Allah menjadikanmu bidadari syurga di syurgaNya kelak
KATA PENGANTAR
Sembah
sujudku
hanya
kupersembahkan
kehadirat
Allah
SWT
pemilik
segala-galanya, atas segala berkah, rahmat, dan hidayahNya yang telah diberikan. Salah satunya adalah telah diselesaikannya Tugas Akhir (TA) yang berjudul “ Survei Konstruksi Pipa Bawah Laut di Anjungan Minyak Lepas Pantai (Studi Kasus : West Lutong and Kuala Baram Pipeline Replacement Project, PETRONAS - Malaysia) ” ini yang disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan sarjana pada program sarjana Teknik Geodesi dan Geomatika Institut Teknologi Bandung.
Tugas Akhir ini mencoba membahas tentang pekerjaan survei konstruksi pipa bawah laut di anjungan minyak lepas pantai milik Petroliam Nasional Bhd (PETRONAS) Malaysia dimana hasil akhir yang dicapai adalah distribusi jalur pipa bawah laut aktual (actual pipeline) berdasarkan data pergerakan barge (barge tracking) yang masih bersifat prediktif dengan asumsi bahwa koordinat laying pipe merupakan koordinat touchdown point (TDP) laying vessel.
Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca, khususnya untuk penulis sendiri.
Bandung, 6 Desember 2007 -Erfan-
i
LEMBAR PENGHARGAAN
Puji syukur hanya untuk Allah SWT pemilik alam semesta beserta isinya. Kehidupan ini yang engkau berikan hanyalah bersifat fana semata dan semoga menjadi jalan terbaik untukku dan keluargaku dalam mencapai ridlo-Mu, amin. Penghargaan yang kuberikan ini tak akan sebanding dengan apa yang telah kau berikan padaku, rasa terima kasihku akan selalu kuberikan kepada : Bapak dan Mama tercinta dan tersayang, terima kasih untuk kasih sayang, pengorbanan, dan dukunganmu selama ini, untukmu semua akan kubaktikan. Doakan aku agar menjadi anakmu yang shaleh. Adik-adikku tersayang, Wulan, Pasca (Sinchan) yang selama ini selalu menjadi tumpuan hidupku yang menyemangatiku dalam menggapai cita-citaku. Calon istriku tercinta, semoga engkau dapat menyejukkan hatiku di saat aku gelisah, menenangkan jiwaku di saat aku gersang, menjadi pengobat hatiku di saat aku gundah, kuharap kau dapat menjadi istriku yang shalehah. Semoga Allah SWT menjadikanmu bidadari syurga di syurga-Nya kelak. Dr. Ir. Eka Djunarsjah, MT selaku dosen pembimbing, terimakasih atas segala bimbingan dan dukungan selama ini. Suatu kebanggaan bagiku mendapat bimbinganmu, kan kuingat selalu segala nasehat dan pesan-pesan darimu yang membekaliku terjun di dunia kerja. Ihwan Fauzi, ST selaku pembimbing dan sahabatku, kita pasti ketemu lagi di laut kang ! Ir. Dwi Wisayantono, MT selaku dosen penguji, terimakasih atas segala saran dan masukan yang sangat berarti bagi penulis. Dr. Ir. S. Hendriatiningsih, MS selaku dosen penguji, terimakasih banyak juga atas segala saran dan masukan. ii
Kamerad
2002
yang
selama
ini
menjadi
teman
seperjuangan,
senasib
sepenanggungan, tak ada yang lebih indah dan berkesan tatkala kita ditempa di IMG....Kita Kompak Pasti Jaya. Phillipe Tillous sebagai Party Chief Surveyor PT.Geocean Indonesia, i will be back to the ocean sir.......everything is alright, no problem…...OKELAH.☺ Teman-teman divisi survei PT. Geocean Indonesia, Mas Vanda, Mas Hirsan, Mas Bambang, Mas Fany, Thomas, Fathur, Bambang `Botol`, Kang Ihwan, Pak Subagya, Pak Sudarman, Mas Eko, Mas Samsul……semoga kita dapat bertemu lagi di laut, at the beginning of April 2008 i’m going for Fugro Survey Middle East (FSME) in Abu Dhabi..…”Salam Surveyor Selalu” ☺ Winch Operator Mariam 281 Laying Barge, Pak Dedi, Pak Heri, Mas Cipto yang selalu sabar dan asyik dalam menarik anchor wire menuju ke KP selanjutnya. Sahabat-sahabatku Mariam 281 Laying Barge Crew, tak ada yang seindah BONUS ya!, Sebatik Seatruck Crew (Survey Boat), Pak Andi yang selalu sabar menjadi driver pribadiku selama anchor handling job…….meluncur pak! Sahabat-sahabat Melayuku di Malaysia, Barry Henry Bujang, Pak `Kancil`, MV Dalini Tug Boat Crew, Oil Serve Alpha Tug Boat Crew, yup….anchor on the water…..next, anchor off the bottom. Teman-teman sekantorku di PT. Geocean Indonesia, Antoine Hoppenot (Field Engineer), Pak Aman Sebayang, Mba Icha, Mba Yani, Natasya, Mba Sofie, Martinus Luckyanto,ST (Field Engineer), Mas Wahyu,ST (Field Engineer), terimakasih atas segala masukan dan bimbingan dalam setiap proyek konstruksi yang kita kerjakan dan selalu kompak. Lautan yang pernah kuarungi, pipa-pipa bawah laut yang pernah kuletakkan di dasar samudera…`aku akan kembali`…untuk orang-orang yang pernah kutemui dan kutinggalkan…`aku hanyalah angin yang berhembus`.
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ......................................................................................................... i LEMBAR PENGHARGAAN ............................................................................................ ii ABSTRAK......................................................................................................................... iv DAFTAR ISI...................................................................................................................... vi DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................................... ix DAFTAR DIAGRAM .........................................................................................................x DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xi DAFTAR TABEL........................................................................................................... xiii DAFTAR GRAFIK...........................................................................................................xv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...................................................................................................1 1.2 Maksud dan Tujuan............................................................................................2 1.3 Ruang Lingkup Pembahasan..............................................................................3 1.4 Metodologi Penelitian........................................................................................3 1.5 Sistematika Pembahasan....................................................................................5
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Tipe Jalur Pipa Bawah Laut...............................................................................6 2.2 Perencanaan Jalur Pipa Bawah Laut ..................................................................7 2.3 Operasionalisasi Kapal Survei dan Konstruksi..................................................8 2.3.1 Laying Vessel ..........................................................................................9 2.3.2 Anchor Handling Tug (AHT) Boat .......................................................10 2.3.3 Survey Boat ...........................................................................................11
vi
2.3.4 Support Vessel.......................................................................................11 2.4 Konstruksi Pipa Bawah Laut di Anjungan Minyak Lepas Pantai....................12 2.5 Proses Konstruksi Jalur Pipa Bawah Laut .......................................................14 2.5.1 Anchor Job ............................................................................................15 2.5.2 Posisi Push Pull ....................................................................................15 2.5.3 Barge Towing........................................................................................16 2.5.4 Posisi Side Walking...............................................................................17 2.5.5 Posisi Tie-in ..........................................................................................17 2.5.6 Instalasi Pipa Riser di WLP-A Platform...............................................18 2.6 Analisis Hitungan Dalam Survei Konstruksi...................................................20 2.6.1 Analisis Hitungan Kemiringan Dasar Laut (Slope/Gradien) ................20 2.6.2 Analisis Hitungan Peletakan Pipa.........................................................22 2.6.3 Analisis Hitungan Distribusi Jalur Pipa Bawah Laut ...........................24 2.6.4 Analisis Hitungan Penentuan Sudut Belok Segmen Jalur Pipa Bawah Laut rencana...............................................24
BAB III
SURVEI DAN KONSTRUKSI PIPA BAWAH LAUT DI ANJUNGAN MINYAK LEPAS PANTAI
3.1 Data – Data Survei pendahuluan......................................................................26 3.1.1 Kondisi dan Konfigurasi Dasar Laut ....................................................26 3.1.2 Kondisi Morfologi Dasar Laut (Alam dan Buatan Manusia) ...............27 3.1.3 Peta Jalur Pipa Bawah Laut Rencana (Proposed Pipeline) ..................29 3.2 Pelaksanaan Survei Konstruksi Pipa Bawah Laut ...........................................30 3.2.1 Penentuan Bench Mark (BM) ...............................................................31 3.2.2 Persiapan dan Instalasi Peralatan Survei dan Navigasi.........................33 3.2.3 Operasionalisasi Peralatan Survei dan Navigasi...................................34
vii
3.3 Pengolahan Data Survei Konstruksi ................................................................41 3.3.1 Jalur Pipa Bawah Laut Aktual Berdasarkan Pergerakan Barge (Barge Track) ..........................................................41 3.3.2 Pergerakan Arus....................................................................................48 3.3.3 Penentuan Posisi Bawah Laut Secara Akustik (Beacon Tracking) ................................................................................51
BAB IV
ANALISIS
4.1 Analisis Terhadap Kondisi dan Konfigurasi Dasar Laut .................................52 4.2 Analisis Terhadap Desain dan Perencanaan Jalur Pipa Bawah Laut Rencana (Proposed Pipeline) .....................................53 4.3 Analisis Peletakan Pipa Bawah Laut (Laying Problem)..................................55 4.4 Analisis Terhadap Distribusi Jalur Pipa Bawah Laut Aktual Dari Pergerakan Barge (Barge Track) .....................................................................58 4.5 Analisis Terhadap Instalasi Pipa Riser di WLP-A Platform ...........................61 4.6 Analisis Ketelitian Posisi Horizontal USBL Tracking System ........................62 4.6 Analisis Terhadap Stabilitas Pipa Abandon di Dasar Laut (Pipeline Resting).............................................................................................63
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ......................................................................................................65 5.2 Saran ................................................................................................................67
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................68
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I
Peta Jalur Pipa Bawah Laut Aktual (KP 0.0 – KP 10.188)
Lampiran II
Mariam 281 Laying Barge
Lampiran III
Prediksi Pasut Kuala Baram Port 5146 Royal Malaysia Navy Tide Table Volume 3, 2006 (September 2006 – April 2007)
Lampiran IV
Spesifikasi Teknis Survei
Lampiran V
Profil Kedalaman Laut Sepanjang Koridor Survei (KP 0.0 – KP 10.0)
Lampiran VI
Kontur Kedalaman (2D) dan Digital Terrain Model (DTM) Dasar Laut Sepanjang Koridor Survei (KP 0.0 – KP 10.0)
ix
DAFTAR DIAGRAM
Diagram 1.1
Metodologi penelitian ..................................................................................4
Diagram 2.1
Tahapan konstruksi pipa bawah laut diatas laying vessel [Geocean field engineer, 2007]................................................................13
Diagram 2.2
Prosedur instalasi pipa riser (Dr. Boyun Guo et al, 2005].........................19
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Klasifikasi pipa bawah laut [Dr. Boyun Guo et al, 2005]............................7
Gambar 2.2
Pipa minyak bumi bawah laut Steel X60 18” ..............................................8
Gambar 2.3
Sketsa Mariam 281 Laying Barge (tampak atas dan samping)....................9
Gambar 2.4
Mariam 281 Laying Barge .........................................................................10
Gambar 2.5
Anchor Handling Tug (AHT) Boat (MV Dalini dan Oil Serve Alpha) .....10
Gambar 2.6
Survey Boat yang digunakan dalam survei batimetri.................................11
Gambar 2.7
SinBee II Support Vessel ...........................................................................11
Gambar 2.8
Metode S-lay Barge [Dr. Boyun Guo et al, 2005] .....................................14
Gambar 2.9
Posisi push pull dan kondisi pulling head di MCOT [Dokumentasi proyek, 2007] .....................................................................15
Gambar 2.10 Rute navigasi Mariam 281 barge menuju posisi push pull........................16 Gambar 2.11 Posisi tie-in dengan sistem davit................................................................18 Gambar 2.12 Model Instalasi pipa riser di WLP-A platform [Dr. Boyun Guo et al, 2005] ......................................................................19 Gambar 2.13 Instalasi pipa riser di WLP-A platform [Dokumentasi proyek, 2007] .....................................................................20 Gambar 2.14 Sketsa kedudukan titik A dan B pada suatu bidang permukaan ................21 Gambar 2.15 Permasalahan peletakan pipa bawah laut [Rienstra, 1987]........................22 Gambar 3.1
Jalur pipa bawah laut rencana (jalur MCOT – WLP-A platform berwarna merah pada peta) [www.googleearth.com, 2007] ......................25
Gambar 3.2
Stasiun-stasiun titik kontrol IGS referensi [AUSPOS, 2006]....................31
Gambar 3.3
Koneksi sistem navigasi di Mariam 281 barge dan AHT boat .................33
Gambar 3.4
Skema sistem navigasi di base station [Data proyek, 2007] .....................35
Gambar 3.5
Skema sistem navigasi utama di Mariam 281 lay barge [Data proyek, 2007] ...................................................................................35
xi
Gambar 3.6
Skema sistem navigasi kedua di Mariam 281 lay barge............................36
Gambar 3.7
Skema sistem navigasi di AHT boat [Data proyek, 2007] ........................36
Gambar 3.8
Skema sistem navigasi di survey boat [Data proyek, 2007] ....................37
Gambar 3.9
Offline Mariam barge terhadap jalur pipa bawah laut rencana aktual.......38
Gambar 3.10 Tampilan pada komputer utama pada saat peletakan pipa bawah laut [Data proyek konstruksi pipa bawah laut, 2007] .......................................39 Gambar 3.11 Tampilan HYDROpro construction di Mariam 281 barge........................40 Gambar 3.12 Tampilan HYDROpro remote pada AHT boat..........................................41 Gambar 3.13 Distribusi jalur pipa bawah laut aktual dari KP 0.0 – KP 10.194..............42 Gambar 3.14 Beacon tracking saat instalasi pipa riser di WLP-A platform...................51 Gambar 4.1
Free span jalur pipa bawah laut aktual ......................................................53
Gambar 4.2
Titik-titik belok jalur pipa bawah laut rencana (KP 0.5 – KP 1.5 dan KP 6.0 – KP 7.0).....................................................53
Gambar 4.3
Permasalahan peletakan pipa bawah laut saat penurunan pulling head [Rienstra, 1987]..........................................................................................55
Gambar 4.4
Distribusi jalur pipa bawah laut aktual joint #120 – #126 (TDP)..............58
Gambar 4.5
Distribusi jalur pipa bawah laut aktual joint #293 – #295 (TDP)..............59
Gambar 4.6
Distribusi jalur pipa bawah laut sebelum dan setelah dilakukan smoothing ..................................................................................60
Gambar 4.7
Perbedaan posisi pulling head sebelum dan setelah side walk ..................61
Gambar 4.8
Segmen sambungan antara abandon pipe dengan segmen pipa riser [Dr. Boyun Guo, 2005] ..............................................................................62
Gambar 4.9
Jalur instalasi pipa riser hasil beacon tracking..........................................62
Gambar 4.10 Gaya yang mempengaruhi kestabilan pipa bawah laut di dasar laut [Dr. Boyun Guo et al, 2005] ......................................................................64
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Koordinat-koordinat jangkar Mariam 281 barge posisi push pull............16
Tabel 2.2
Koordinat-koordinat jangkar Mariam 281 barge posisi side walking ................17
Tabel 2.3
Koordinat-koordinat jangkar Mariam 281 barge posisi tie-in...................18
Tabel 3.1
Koordinat-koordinat jalur pipa bawah laut rencana [Data survei pendahuluan, 2006] ...............................................................26
Tabel 3.2
Konstanta harmonik prediksi pasut Kuala Baram Port 5146 (Royal Malaysia Navy Tide Table Volume 3, Tahun 2006) [Data survei pendahuluan, 2006] ...............................................................26
Tabel 3.3
Concrete Sleepers dan Mattresses [Data survei pendahuluan, 2006] ...............................................................27
Tabel 3.4
Pipa bawah laut existing [Data survei pendahuluan, 2006] .......................28
Tabel 3.5
Koordinat-koordinat pipeline crossings [Data survei pendahuluan, 2006] ...............................................................29
Tabel 3.6
Parameter geodetik West Lutong and Kuala Baram Pipeline Replacement Project [Data proyek, 2006] ..................................30
Tabel 3.7
Data tinggi antena dan lama waktu pengukuran GPS................................32
Tabel 3.8
Titik kontrol stasiun IGS [AUSPOS, 2006]...............................................32
Tabel 3.9
Koordinat geodetik (BM0212) dan titik-titik kontrol IGS hasil post processing [AUSPOS, 2006] .....................................................32
Tabel 3.10
Koordinat kartesian (BM0212) dan titik-titik kontrol IGS hasil post processing [AUSPOS, 2006] ....................................................32
Tabel 3.11
Segmen jalur pipa bawah laut aktual dari KP 0.0 – KP 10.194.................42
Tabel 3.12
Segmen jalur pipa bawah laut aktual dari KP 0.0 – KP 3.0.......................43
Tabel 3.13
Segmen jalur pipa bawah laut aktual dari KP 3.0 – KP 5.0.......................44
xiii
Tabel 3.14
Segmen jalur pipa bawah laut aktual dari KP 5.0 – KP 6.0.......................45
Tabel 3.15
Segmen jalur pipa bawah laut aktual dari KP 6.0 – KP 8.0.......................46
Tabel 3.16
Segmen jalur pipa bawah laut aktual dari KP 8.0 – KP 10.194.................47
Tabel 3.17
Tracking koordinat beacon pada saat instalasi pipa riser di WLP-A platform .................................................................................51
Tabel 4.1
Perhitungan nilai sudut jurusan rata-rata titik sampel 1 – 2 (KP 0.5 – KP 1.5).......................................................................................54
Tabel 4.2
Perhitungan nilai sudut jurusan rata-rata titik sampel 3 – 4 (KP 6.0 – KP 7.0).......................................................................................54
Tabel 4.3
Pengaruh faktor kedalaman laut terhadap kemiringan stinger pada saat peletakan pipa bawah laut .......................................................56
Tabel 4.4
Hasil perhitungan berdasarkan persamaan (3) dan (5) [Dr. Boyun Guo et al, 2005] ......................................................................57
Tabel 4.5
Distribusi jalur pipa bawah laut aktual dari joint #120 – #125..................59
Tabel 4.6
Distribusi jalur pipa bawah laut aktual dari joint #293 – #294..................59
Tabel 4.7
Sampel perhitungan titik tengah koordinat antara 2 joint pipa (#182 - #191) .............................................................60
Tabel 4.8
Koordinat pulling head aktual saat instalasi pipa riser di WLP-A platform ....................................................................................61
xiv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1
Prinsip penentuan nilai titik tengah antara 2 vektor...................................24
Grafik 3.1
Kecepatan arus – waktu dan kecepatan arus – arah pergerakannya ........................................................48
Grafik 4.1
Tension – kedalaman laut untuk radius minimum (Rmin) yang konstan [Dr. Boyun Guo et al, 2005] .....................................................................56
Grafik 4.2
Bending stress maksimum – panjang kabel (PH wire) untuk pipa (pada grafik 4.1) dengan nilai Dsh = 150 dan H = 140 [Dr. Boyun Guo et al, 2005] .....................................................................58
xv
