BAB IV
Pengaruh Parameter Desain,
Kondisi Operasi dan Pihak Ketiga
Pada bab ini dianalisis pengaruh dari variasi parameter kondisi pipeline terhadap kategori resiko pipeline. Dengan berbagai macam parameter yang dipilih diharapkan penulis dapat memberikan sebuah rekomendasi untuk menentukan kategori resiko. Dengan mengetahui pengaruh beberapa parameter tehadap kategori resiko maka diharapkan pada saat desain, kategori resiko tersebut dapat diminimalkan dengan menentukan parameter – parameter dalam desain. Dengan demikian diharapkan kehandalan dari pipeline akan dapat dimaksimalkan.
Untuk mengetahui kategori resiko dari pipeline ada beberapa parameter yang mempengaruhinya. Beberapa parameter tersebut antara lain adalah sebagai berikut:
1. Parameter desain Diameter pipa Panjang pipa Jumlah sambungan 2. Parameter operasi Tekanan operasi Temperatur operasi Debit fluida
Waktu (umur) operasi 3. Parameter pihak ketiga
Kedalam penguburan pipa Kepadatan penduduk
4.1 Parameter Desain
Seperti yang dijelaskan diatas, ada beberapa parameter yang mempengaruhi kategori resiko sebuah pipeline. Salah satu parameternya adalah parameter desian
yang dari pipeline tersebut. Dimana parameter tersebut ditentukan ketika mendesain
pipeline. Untuk meminimalkan besarnya resiko yang dapat ditimbulkan, dapat
dilakukan dengan memodifikasi parameter desain dari pipeline tersebut. Dalam kesempata ini penulis akan membahas tentang pengaruh dari diameter pipa, panjang pipa dan jumlah sambungan dalam pipeline.
1. Diameter Pipa
Dalam sebuah pipeline besarnya debit fluida yang dialirkan dipengaruhi oleh besarnya diameter dari pipa. Diameter merupakan salah satu parameter desain yang sangat penting dalam mendesain sebuah pipeline. Dengan diameter yang berbeda dalam sebuah pipeline akan menimbulkan besarnya aliran fluida yang berbeda. Dengan kondisi operasi yang sama, bagaimana pengaruh diameter pipa terhadap kategori resiko dapat dilihat pada grafik dibawah ini.
Primary Diameter VS Consequence Area
-1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Primary Diameter (in)
C o n seq u e n ce A rea ( s q f t) Pipeline Damage Consequence Consequence of Fatality Toxic Consequence
Gambar 4. 1Pengaruh Diameter Pipa Terhadap Consequence area
Gambar diatas menunjukkan pengaruh diameter pipa terhadap kategori resiko dari pipeline. Semakin besar diameter pipa tersebut semakin besar luas area yang terkena dampak akibat kerusakan pipa. Luas area tersebut akan tetap ketika diameter dari pipeline tersebut lebih besar dari 32 in.
Primary Diameter VS Economic Consequence 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Primary Diameter (in)
E c on om ic C o n s e q u e nc e ( $ ) Bussiness Interuption Injury Consequence Asset Damage Consequence Financial
Gambar 4. 2 Pengaruh Diameter Pipa Terhadap Economic consequence
Dampak ekonomi yang dapat diakibatkan akan semakin membesar dengan membesarnya diameter pipa. Hal ini dapat terjadi karena semakin bear diameter pipa, semakin besar volume fluida yang ada didalamnya. Demikian juga dampak ekonomi yang ditimbulkannya.
Primary Diameter VS Probability of Failure
0 0.000002 0.000004 0.000006 0.000008 0.00001 0.000012 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 Primary Diameter (in)
Pr o b a b ilit y o f F a ilu re ( /y e a r)
Pengaruh diameter pipa terhadap kemungkinan terjadinya kegagalan data kita lihat pada gambar diatas. Kemungkinan terjadinya kegagalan memiliki kecenderungan yang menurun. Namun hubungan antara probability dengan diameter pipa memiliki fungsi yang hiperbolik. Semakin besar diameter sebuah
pipeline maka semakin kecil kemingkinan kegagalannya.
2. Panjang Pipa
Dalam mendesain sebuah pipeline, panjang pipa dapat ditentukan berdasarkan rute yang akan ditempuh oleh pipeline. Misalkan bagian dari
pipeline yang melewati jalan atau sungai dapat diatur panjang total pipa dengan
menentukan jalur dari pipeline yang melewati jalan atau sungai tersebut. Total panjang pipa dari pipeline mempengaruhi kategori resiko dari pipeline tersebut. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap kategori resiko dari
pipeline.
Pipe Length VS Consequence Area
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 Pipe Length (ft) C o ns e que nc e A re a ( s q f t) Pipeline Damage Consequence Consequence of Fatality Toxic Consequence
Gambar 4. 4 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Consequence area
Dari gambar diatas dapat kita lihat pengaruh panjang pipa dalam sebuah pipeline. Dimana konsekuensi yang dapat ditimbulkan sebuah pipeline akan memiliki kecenderungan untuk meningkat berbanding lurus dengan pertambahan panjang pipa. Kecepatan kenaikan konsekuensi akan menurun setelah panjang pipa melebihi 4000 feet. Untuk pengaruh panjang pipa terhadap
Pipe Length VS Economic Consequence 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 Pipe Length (ft) E c o n o m ic C o n s e que nc e ( $ ) Bussiness Interuption Injury Consequence Asset Damage Consequence Financial Consequence
Gambar 4. 5 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Economic consequence
Dari gambar 4.5 diatas dapat kita lihat pengaruh panjang pipa terhadap economic consequence. Untuk kedua economic consequence yaitu bussiness interuption dan injury consequence tidak dipengaruhi oleh panjang pipa. Hal ini dapat dilihat dengan tidak adanya kenaikan consequence akibat pertambahan panjang.
Berbeda dengan Asset damage consequence dan financial
consequence. Kedua kategori consequence tersebut memiliki kecenderungan
untuk meningkat bila panjang pipa dari pipeline tersebut meningkat. Hal ini dapat dilihat pada gambar 4.6 dibawah, dimana skala dari consequence diperkecil.
Pipe Length VS Asset DamageConsequence 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 5000 10000 15000 20000 Pipe Length (ft) As s e t D a m a g e C ons e que n c e ( $ )
Gambar 4. 6 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Asset Damage Consequence
Pipe Length VS Probability of Failure
0.00000055 0.0000006 0.00000065 0.0000007 0.00000075 0.0000008 0.00000085 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 Pipe Length (ft) P ro b a b ilit y o f F a il ur e ( /y e a r)
Gambar 4. 7 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Probability of failure
Gambar 4.6 diatas menunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap
probability of failure. Dimana pada pipa dengan panjang dibawah 4000 ft (1,22
km) akan memiliki kecenderungan probability of failure yang tetap. Namun untuk pipeline dengan panjang lebih dari 4000 ft akan memiliki probability of
3. Jumlah Sambungan
Sebuah pipeline terdiri dari beberapa segment pipa. Setiap pipa disambung satu dengan yang lainnya dengan menggunakan sambungan flange. Jumlah sambungan dalam sebuah pipeline ditentukan oleh panjang pipeline tersebut dan panjang setiap pipa yang dipilih pada saat desain. Jumlah sambungan dalam sebuah pipeline tersebut mempengaruhi besarnya kategori resiko dari pipeline. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh jumlah sambungan terhadap katerori resiko dari pipeline.
Number of Connections VS Probability of Failure
0.0000006 0.0000007 0.0000008 0.0000009 0.000001 0.0000011 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Num ber of Connections (unit)
P ro b ab ilit y o f F a ilu re (/ yea r)
Gambar 4. 8 Pengaruh Jumlah Sambungan Terhadap Probability of failure
Gambar diatas menunjukkan pengaruh dari jumlah sambungan yang terdapat dalam sebuah pipeline terhadap probability of failure. Probability of
failure sebuah pipeline akan meningkat sebanding dengan pertambahan jumlah
sambungan didalamnya.
4.2 Parameter Operasi
Kelompok parameter kedua yang mempengaruhi besarnya kategori resiko sebuah pipeline adalah parameter operasi. Dalam sebuah pipeline ada beberapa parameter operasi, atara lain adalah tekanan operasi, temperature operasi, kecepatan aliran fluida dan waktu (umur) operasi. Dalam kesempatan ini penulis akan membahas tentang pengaruh dari tekanan operasi dan waktu (umur) operasi dalam
1. Tekanan Operasi
Tekanan adalah salah satu parameter terpenting dalam dunia perpipaan. Sebuah fluida tidak akan dapat dialirkan dan tidak dapat mengalami proses pengolahan lanjut apabila tekanan dari fluida tersebut tidak memenuhi nilai minimum. Kecepatan alir dari fluida dipengaruhi oleh tekanan operasi fluida dalam pipeline. Tekanan operasi dari fluida dapat diatur berdasarkan proses yang diinginkan dari fluida didalamnya. Pengaruh dari tekanan operasi terhadapa kategori resiko pipeline dapat dilihat dalam grafik dibawah ini.
Operating Pressure VS Consequence Area
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 1000 2000 3000 4000
Operating Pressure (psig)
C o ns e que nc e A re a ( s q f t) Pipeline Damage Consequence Consequence of Fatality Toxic Consequence
Gambar 4. 9 Pengaruh Tekanan Operasi Terhadap Consequence area
Dari gambar diatas menunjukkan pengaruh tekanan operasi dalam sebuah pipeline. Dimana konsekuensi yang dapat ditimbulkan sebuah pipeline akan memiliki kecenderungan untuk meningkat apabila tekanan fluida didalamnya meningkat. Pada tekanan operasi lebih dari 600 psig, terjadi perubahan kecepatan kenaikan consequence area. Hal ini terjadi karena adanya perubahan jenis aliran fluida yang keluar pipa ketika terjadi kebocoran. Perubahan terjadi dari aliran kontinu menjadi aliran yang tidak kontinu (ledakan). Kebetulan pada kondisi yang digunakan untuk mengetahui paramaeter ini, perubahan aliran terjadi pada tekanan lebih dari 600 psig. Untuk
pengaruh tekanan operasi terhadap economic consequence dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Operating Pressure VS Economic Consequence
0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 0 1000 2000 3000 4000
Operating Pressure (psig)
E c on om ic C ons e q u e n c e ( $ ) Bussiness Interuption Injury Consequence Asset Damage Consequence Financial Consequence
Ga Gambar 4. 10 Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Economic consequence
Gambar diatas menunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap
economic consequence. Untuk kedua economic consequence yaitu financial
dan injury consequence memiliki kecepatan kenaikan akibat tekanan yang cukup tinggi dibandingkan dengan asset damage dan bussines interruption. Hal ini dapat dilihat pada asset damage dan bussines interuption seperti tidak ada kenaikan pada gambar diatas. Namun sebenarnya kedua jenis konsekuensi tersebut memiliki kecendernungan kenaikan meskipun kecil. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Tekanan Operasi VS Asset DamageConsequence
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Tekanan Operasi (Psig)
As s e t D a m a ge C ons e que nc e ( $ )
Tekanan Operasi VS Bussiness Interuption Consequence 2140000 2150000 2160000 2170000 2180000 2190000 2200000 2210000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Tekanan Operasi (Psig)
B u ssi n ess I n te ru p ti o n Co n seq u e n ce ($)
Gambar 4. 11 Pengaruh Tekanan Operasi Terhadap Asset Damage
Tekanan Operasi VS Probability of Failure 0 0.0000005 0.000001 0.0000015 0.000002 0.0000025 0.000003 0.0000035 0.000004 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Tekanan Operasi (Psig)
P ro b a b ilit y o f F a ilu re ( /year )
Gambar 4. 12 Pengaruh Tekanan Operasi Terhadap Probability of failure
Gambar diatas menunjukkan pengaruh tekanan operasi terhadap
probability of failure. Untuk beberapa titik terdekat tidak mengalami
perubahan probability of failure. Namun dari gambar diatas dapat kita lihat adanya ketidak kontinuean dari grafik. Hal ini terjadi karena adanya banyak factor. Setelah melewati angka 600 psig, ketidak kontinuan terjadi karena adanya perubahan perubahan jenis aliran fluida yang kluar pipa ketika terjadi kebocoran seperti yang dijelaskan sebelumnya. Sedangkan setelah melewati angka 1100 psig terjadi karena pada angka tersebut merupakan 0,9 dari MAOP. Dimana hal 0,9 tersebut merupakan safety factor yang diperbolehkan berdasarkan code dan standar. Untuk selajutnya setelah melewati tekanan 1300 psig terjadi ketidak kontinuan dikarenakan MAOP dari sistem pipeline tersebut.
2. Temperature Operasi
Temperatur merupakan salah satu faktor operasi yang bisa diatur besar kecilnya bergantung pada proses yang diinginkan terhadap fluida.
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, dibawah ini ditunjukkan pengaruh dari temperature operasi terhadap kategori resiko sebuah pipeline.
Temperatur Operasi VS Consequence Area
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Temperatur Operasi (F) C o nseq uen c e A re a ( s q f t) Pipeline Damage Consequence Consequence of Fatality Toxic Consequence
Gambar 4. 13 Pengaruh Temperatur Operasi Terhadap Consequence area
Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh temperatur operasi dari pipeline terhadap consequence area. Pada temperatur operasi 50 F sampai sekitar 480 F, dapat kita lihat bahwa consequence area
pipeline tidak berubah. Namun setelah melewati temperature 480 F, consequence area naik secara mendadak dengan perbandingan yang cukup
besar. Hal ini terjadi karena pada temperature tersebut fluida berubah dari fluida yang tidak bias terbakar secara sendirinya menjadi auto ignition (dapat terbakar sendiri). Dimana auto ignition terjadi ketika temperature operasi berada 80 F diatas temperatur auto ignition dari fluida[1]. Setelah melewati angka 480 F, consequence area tidak mengalami perubahan.
Temperatur Operasi VS Economic Consequence 0 2000000 4000000 6000000 8000000 10000000 12000000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Temperatur Operasi (F) C o n s equ e nce A rea ( $ ) Bussiness Interuption Consequence Injury Consequence Asset Damage Consequence
Gambar 4. 14 Pengaruh Temperatur Operasi Terhadap Economic
consequence
Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh temperatur operasi dari pipeline terhadap economic consequence. Seperti pada
consequence area, demikian juga pengaruh dari temperature operasi terhadap economic consequence. Dimana terjadi perubahan secara mendadak ketika
terjadi perubahan sifat fluida menjadi auto ignition.
Temperatur Operasi VS Probability of Failure
0.0000005 0.0000055 0.0000105 0.0000155 0.0000205 0.0000255 0.0000305 0.0000355 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Temperatur Operasi (F) Pr o b a b ilit y o f F a il u re ( /y e a r)
Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh temperatur operasi dari pipeline terhadap probability of failure. Berbeda dengan pengaruhnya terhadap consequence, temperature mempengaruhi PoF berdasarkan kekuatan dari material pipa. Pada tabel 8-21 API 581, ditunjukkan bahwa kehandalan pipa menurun pada temperatur tertentu. Untuk material yang dilakukan disini adalah baja dimana mengalami perubahan kehandalan pada temperatur 550 F.
Pada gambar diatas, dapat kita lihat bahwa PoF akan berubah setelah melewati angka sekitar 450 F. Dimana nilai ini mendekati 0,82 dari temperatur 550 F. Kemudian akan naik lagi setelah melewati 0,9 dari 550 F.
3. Debit Aliran Fluida
Debut aliran fluida merupakan salah satu faktor operasi terpenting dalam dunia perminyakan. Pengaruh dari debit aliran fluida terhadap kategori resiko sebuah pipeline dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Debit Aliran VS Consequence Area
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 Debit Aliran (ft3/s) C o nseq u e n ce A rea ( s q f t) Pipeline Damage Consequence Consequence of Fatality Toxic Consequence
Debit Aliran VS Economic Consequence 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 Debit Aliran (ft3/s) C onse q ue nce A rea ( $ ) Bussiness Interuption Consequence Injury Consequence Asset Damage Consequence
Gambar 4. 17 Pengaruh Debit Aliran Fluida Terhadap Economic
consequence
Debit Aliran VS Probability of Failure
0.000001 0.00000102 0.00000104 0.00000106 0.00000108 0.0000011 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 Debit Aliran (ft3/s) P ro b a b ilit y o f F a ilu re ( /y e a r)
Gambar 4. 18 Pengaruh Debit Aliran Fluida Terhadap Probability of failure
Berdasarkan ketiga gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh debit aliran fluida terhadap kategori resiko sebuah pipeline. Dimana debit aliran cenderung tidak mempengaruhi besarnya kategori resik.
Waktu (umur) operasi dari pipeline dapat mempengaruhi besarnya kategori resiko pipeline. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh waktu (umur) operasi terhadap besarnya kategori resiko pipeline. Waktu (umur) operasi hanya mempengaruhi probability of failure. Sedangkan kategori consequency tidak dipengaruhi oleh umur operasi.
Time in Current Service VS Probability of Failure
0 0.000005 0.00001 0.000015 0.00002 0.000025 0.00003 0.000035 0.00004 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Time in Current Service (years)
Pr o b a b ilit y o f F a ilu re ( /y e a r)
Gambar 4. 19 Pengaruh Waktu (Umur) Operasi Terhadap Probability of
failure
Gambar diatas menunjukkan pengaruh waktu (umur) operasi dari
pipeline. Dimana umur probability of failure akan meningkat dengan
bertambahnya waktu (umur) operasi dari pipeline tersebut.
4.3 Pihak Ketiga
Kelompok parameter ketiga yang dianalisis disini adalah parameter pihak ketiga. Dimana parameter tersebut adalah parameter – parameter yang berada di luar dari pipeline tersebut. Seperti di dunia umum pihak ketiga merupakan pihak yang berada diluar dari system tersebut. Untuk perhitungan pengaruh parameter pihak ketiga dilakukan dengan menggunakan metodologi Muhlbaeur. Hal ini dilakukan karena pada API 581 tidak memperhitungkan pengaruh dari pihak ketiga. Beberapa
contoh yang tergolong dalam parameter pihak ketiga dalam sebuah pipeline adalah sebagai berikut:
1. Kedalaman penguburan pipa
Sala satu parameter yang termasuk dalam parameter pihak ketiga adalah kedalaman penguburan pipa. Dimana kedalam penguburan pipa ini berhubungan dengan aktivitas orang – orang disekeliling pipeline tersebut. Misalkan untuk pipeline yang melewati sebuah jalan, kedalam penguburan akan mempengaruhi besarnya beban dinamik akibat kendaraan yang melewatinya. Dimana kebanyakan masyarakat umum tidak menghiraukan kalau dibawah jalan tersebut terdapat sebuah pipa. Untuk melihat pengaruh kedalam penguburan terhadap kategori resiko dapat dilihat dibawah ini.
Buried depth from aboveground vs Probability of Failure (Muhlbaeur) 160 162 164 166 168 170 172 174 176 178 180 182 0 20 40 60 80 100
Buried depth from aboveground (in)
P ro b a b ilit y o f F a ilu re
Gambar 4. 20 Pengaruh Kedalam Penguburan Pipa Terhadap Probability of
failure
Berdasarkan gambar diatas, dapat kita lihat bagaimana pengaruh dari parameter pihak ketiga terhadap kategori resiko pipeline. Kategori resiko sebuah pipeline akan menurun dengan meningkatnya kedalaman penguburan
pipeline. Namun setelah melewati angkat tertentu, nilai kategori resiko dari pipeline akan cenderung untuk tetap.
2. Kepadatan penduduk
Parameter kedua yang dianalisis dalam kategori pihak ketiga adalah kepadatan penduduk disekitar lokasi pipeline berada. Penduduk disekitar daerah pipeline memiliki kemungkinan untuk terkena dampak apabila terjadi kerusakan pada pipeline. Hal ini harus dianalisis untuk mengetahui bagaimana pengaruh dari kepadatan penduduk terhadap kategori resiko pipeline. Dibawah ini ditunjukkan pengaruh dari kepadatan penduduk terhadap kategori resiko sebuah pipeline.
Population Density vs Consequence of Failure (Muhlbaeur) < 30 30 - 150 150 - 400 > 400 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5
Population Density (people/mil)
C o ns e que nc e of Fa il u re
Gambar 4. 21 Pengaruh Kepadatan Penduduk Terhadap Consequence of
Failure
Gambar diatas menunjukkan adanya pengaruh kepadatan penduduk terhadap kategori resiko sebuah pipeline. Dimana konsekuensi yang mungkin dapat ditimbulkan akan semakin besar dengan bertambahnya jumlah penduduk
