SIDANG P3 JULI 2010 ANALISA RESIKO PADA ELBOW PIPE AKIBAT INTERNAL CORROSION DENGAN METODE RBI. Arif Rahman H ( )

(1)

Arif Rahman H (4305 100 064)

ANALISA RESIKO PADA ELBOW PIPE AKIBAT

INTERNAL CORROSION

DENGAN METODE RBI

SIDANG P3

JULI 2010

Dosen Pembimbing :

1.Ir. Hasan Ikhwani, M.Sc

2.Ir. Daniel M. Rosyid, Ph.D

(2)

Materi Presentasi Tugas Akhir

*

Latar Belakang

*

Perumusan Masalah

*

Batasan Masalah

*

Metodologi Penelitian

*

Hasil Dan Analisa

(3)

Latar Belakang

#

instalasi pipeline yang melewati area

pemukiman penduduk

#

konstruksi elbow pipe yang berbeda

dengan pipa lurus

#

permasalahan korosi yang dapat

menyebabkan kerusakan atau kegagalan

operasi pada pipa

#

banyaknya kandungan H

₂

S pada pipa

Petrochina

(4)

Tabel 1. Data Utama Elbow Pipe pada jaringan pipa milik (JOB P-PEJ)

(Sumber: JOB P-PEJ, 2004)

Perumusan Masalah

1 Berapa peluang kegagalan segment elbow pipe yang

mengalami internal corrosion terhadap hoop stress ?

3 Berapa tingkat resiko segment elbow pipe yang

mengalami internal corrosion dengan menggunakan

metode Risk Based Inspections ?

2 Berapa peluang kegagalan segment elbow pipe yang

mengalami internal corrosion terhadap keretakan ?

4 Bagaimana metode pemeriksaan yang sesuai dengan

kondisi tingkat resiko elbow pipe tersebut ?

Home

Berdasarkan data pada tabel tersebut, maka permasalahan

yang diangkat dalam tugas akhir ini adalah :

(7)

Batasan Masalah

1. Konfigurasi yang dianalisa adalah bagian elbow pipe pada jaringan pipa milik Joint Operating

Body Pertamina-Petrochina East Java (JOB P-PEJ) dengan material ASTM A 106.

2. Analisa keandalan elbow pipe yang terkorosi menggunakan mode kegagalan hoop stress dan keretakan (crack) pipa.

3. Beban yang bekerja pada pipa adalah operasional pressure.

4. Analisa konsekuensi kegagalan pada elbow pipe dilakukan dengan metode Semi Kuantitatif RBI.

5. Tidak memperhitungkan external corrosion, external pressure (beban tanah), dan korosi pada sambungan pipa.

6. Perhitungan laju korosi tidak mempertimbangkan adanya pengaruh temperatur dari fluida dan luasan korosi yang terjadi.

(8)

Metodologi Penelitian

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Mulai Studi literatur :

Buku materi, jurnal-jurnal, dan kumpulan tugas akhir

Pengumpulan data dimensi elbow pipe, data hasil inspeksi pada elbow pipe

Analisa keandalan elbow

pipeyang mengalami

internal corrosion

terhadap hoop stress

Analisa keandalan elbow pipe yang mengalami internal

corrosionterhadap keretakan

struktur

Analisa konsekuensi kegagalan pada elbow pipe yang mengalami

internal corrosion

A

Analisa tingkat resiko pada

elbow pipe

Selesai

Menentukan metode

pemeriksaan atau inspeksi yang sesuai tingkat resiko elbow

pipenya dengan Metode RBI

A

Analisa kemungkinan kegagalan pada elbow pipe

(9)

t

OD

Po

ys

X

g

2 .

)

(

Moda kegagalan

Analisa dan Pembahasan

Perhitungan Keandalan terhadap Hoop Stress

Elbow Pipe direction Keandalan % PoF %

45 3 99.31 0.69 6 99.13 0.87 9 99.24 0.76 12 99.30 0.70 90 3 99.19 0.81 6 99.38 0.62 9 99.39 0.61 12 99.29 0.71

Tabel 5.Hasil Simulasi Monte Carlo Elbow Pipe

45° dan 90° untuk Hoop Stress

(10)

Tx

To T t to X g( )

Perhitungan Keandalan terhadap Keretakan

Moda kegagalan

Tabel 6.Hasil Simulasi Monte Carlo Elbow Pipe

45° dan 90° untuk Keretakan

(11)

Analisa Konsekuensi dengan Metode Semi-Kuantitatif RBI

#

Menentukan fluida yang representatif

:

Sifat-sifat dari fluida representatif (H₂S) yang dipakai menurut Tabel 7.2 API RBI 581 adalah sebagai berikut:

• Berat jenis : 61,993 (lb/ft3)

• Tingkat keadaan : Gas

#

Analisa laju pelepasan fluida

Tipe Elbow

pipe

Laju Pelepasan Fluida (lb/s) ukuran lubang kebocoran (inch) 0.25” 1” 4” 6” 45 3.129 50.071 801.130 1802.543 90 3.101 49.622 793.959 1786.408

Tabel 7. Laju Pelepasan fluida untuk Tiap-tiap Lubang

(12)

#

Durasi Kebocoran

Persamaan yang digunakan menurut API RBI 581:

Tipe

Elbow pipe

Durasi Pelepasan Fluida (menit) Ukuran Lubang Kebocoran (inch)

0.25” 1” 4” 6” 45 26.63 1.66 0.11 0.05 90 26.87 1.68 0.11 0.05

Tabel 8. Estimasi Durasi Kebocoran

Luas Daerah Akibat Kebocoran

Persamaan untuk menentukan luas daerah kerusakan dan daerah berbahaya

(Tabel 7.10 & Tabel 7.11 API RBI 581):

Tabel 9. Luas Daerah Akibat Kebocoran

Tipe Elbow

Pipe

Luas Daerah Kerusakan (ft2₎

Ukuran Lubang (inch)

0.25 1 4 6 Tipe Elbow Pipe 45 560.4 6608.8 21082.7 34574.7 Tipe Elbow Pipe 90 555.9 6556.2 20967.4 34385.6 Tipe Elbow Pipe

Luas Daerah Berbahaya (ft2₎

Ukuran Lubang (inch)

0.25 1 4 6

Tipe Elbow

Pipe 45 1059.9 14847 84583.2 140980.5

Tipe Elbow

Pipe 90 1086.7 14722 84105.4 140184.2

Analisa Konsekuensi dengan Metode Semi-Kuantitatif RBI

(14)

#

Menghitung Frekuensi Kerusakan

Frekuensi Kerusakan per Tahun Jumlah

Total Frekue

nsi

Fraksi Kerusakan per Tahun

Ukuran Lubang Ukuran Lubang (in)

0.25” 1” 4” 6” 0.25” 1” 4” 6”

2,00E-07 3,00E-07 8,00E-08 2,00E-08 2,9E-07 3.33E-01 0.5 1,33E-01 3,33E-02 Tabel 10. Frekuensi Dan Fraksi Kerusakan Generik

Konsekuensi Kegagalan

Tipe Elbow

pipe

Luas Daerah konsekuensi kegagalan

(ft²) Luas

terbesar

tipe konsekuensi Ukuran Lubang Kebocoran (inch)

0.25 1 4 6

45 365 7424 11278 4699 11278 E (high)

90 362 7361 11214 4673 11214 E (high)

Tabel 11. Luas daerah Konsekuensi Kegagalan

(15)

ESTIMATE CORROSION RATE FOR NEXT INSPECTION (2 year)

(a) Age of Equipment in current service (

year) 6

Nominal Thickness (inch) 0.593 (t) Prediction Actual Thickness next

inspection (inch) 0.5274

Ph 1.5

Temperature (°F) 500 Design pressure (MPa) 1500 Operating pressure (Mpa) 715

Material of equipment ASTM A106 Gr.B (r) Corrosion Rate ( inch / year) _0.0082

Calculate ar/t 0.093

DETERMINE TECHNICAL MODUL SUBFACTOR (TMSF)

Inspection effectiveness category (table

G-6A,B) Highly Effective Number Inspection 2

TMSF (table G-7) 1

LIKELIHOOD CATEGORY

Likelihood Category (App B-table B-5) 2

Tabel 12. Analisa

Kemungkinan Kegagalan

Elbow Pipe 45°

Analisa Kemungkinan Kegagalan

(16)

MATRIK RESIKO Tinggi Lik e li hood O f Fai lure 5 Menengah Tinggi 4 3 Menengah 2

X

1 Rendah A B C D E Consequence of Failure

Gambar 2. Distribusi Tngkat Resiko Elbow pipe pada Matriks Resiko Semi-Kuantitatif RBI

Huruf “X” adalah level resiko dari kedua tipe elbow pipe, yaitu masuk pada kategori high intermediate risk.

Analisa Kategori Resiko

(17)

Metode inspeksi yang paling tepat untuk tingkat resiko tersebut

adalah eksternal Non Destructive Test (NDT), yaitu

:

1.Ultrasonic Test (mengukur ketebalan)

2. Radiography Examination (deteksi diskontinuitas)

Frekuensi:

Elbow Pipe

45 : 18 bln (1.5 tahun sekali)

Elbow Pipe

90 : 18 bln (1.5 tahun sekali)

Perencanaan Inspeksi

(18)

Kesimpulan

1. Angka peluang kegagalan terhadap moda kegagalan hoop stress

yang terbesar pada elbow pipe 45° adalah direction 6 yaitu 0.87 %.

Sedangkan untuk elbow pipe 90° angka peluang kegagalan yang

terbesar terletak pada adalah direction 3 yaitu 0.81 %.

Kesimpulan Dan Saran

2

. Angka peluang kegagalan terhadap moda kegagalan keretakan yang

terbesar pada elbow pipe 45° adalah direction 6 yaitu 37.36 %.

Sedangkan untuk elbow pipe 90° angka peluang kegagalan yang

terbesar terletak pada adalah direction 3 yaitu 33.85 %.

(19)

3. Hasil analisa tingkat resiko menggunakan metode semi-kuantitatif RBI untuk kedua tipe elbow pipe yang diamati adalah sebagai berikut :

•elbow pipe 45° : resiko menengah tinggi •elbow pipe 90° : resiko menengah tinggi

4. Program inspeksi direkomendasikan untuk perusahaan yang bersangkutan sesuai dengan resiko pada peralatan yang dianalisa adalah

•Ultrasonic Test

•Radiography Examination.

Frekuensi pemeriksaan pada setiap elbow pipe disarankan untuk dilakukan setiap 18 bulan sekali.