PRESENTASI SIDANG TUGAS AKHIR

PRESENTASI SIDANG TUGAS AKHIR

“Analisis Risiko Kerusakan Peralatan Dengan Metode Probabilistik FMEA Pada Industri Minyak Dan Gas”

Dosen Pembimbing:

Manajemen risiko merupakan bagian yang terpenting untuk pra-analisis, memprediksi dan mengendalikan risiko.

Manajemen risiko diperlukan untuk menentukan jenis risiko, menganalisis dan mendeskripsikan risiko, dan mengurangi kemungkinan terjadinya risiko (Qing-gui et al., 2006).

Risiko yang sangat penting adalah risiko operasional yaitu disebabkan oleh internal perusahaan dan berkaitan dengan operasional perusahaan. (Siahaan, 2009).

 Dari beberapa metode risk assessment yang ada

(FTA, ETA, dll), Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) adalah yang populer dan paling banyak digunakan.

Metode FMEA sangat powerful untuk mengidentifikasi dan menghitung lebih awal bagian-bagian yang lemah pada produk maupun proses. (Plaza et al., 2012)

 Penggunaan metode FMEA/Traditonal FMEA masih

terdapat kekurangan.

 Probabilistik FMEA menjadi metode untuk melengkapi

kekurangan pada FMEA/Traditional FMEA.

Kekurangan pada FMEA/Traditional FMEA yaitu prioritas risiko lebih cenderung subjektif dalam penilaian risiko (Barends et al., 2012)

 Pertamina Hulu Energi (PHE) saat ini masih

menggunakan FMEA/Traditional FMEA sebagai metode risk assessment.

 Diperlukannya metode risk assessment yang lebih

baik dari FMEA/Traditional FMEA.

 Probabilistic FMEA dapat dijadikan sebagai metode

risk assessment di PHE untuk pengelolaan risiko yang

Bagaimana menganalisis risiko kerusakan yang terjadi di perusahaan oil and gas dengan menggunakan metode

Probabilistic FMEA dan menganalisis risiko kritis dengan Root Cause Analysis (RCA)

1. Mengidentifikasi risiko kerusakan peralatan yang

terjadi pada proses produksi di perusahaan oil and

gas

2. Menganalisis risiko kerusakan peralatan pada proses

produksi dengan menggunakan Probabilistic FMEA

3. Menganalisis akar permasalahan risiko kritis dengan

1. Memberikan informasi mengenai proses dan risiko

yang terjadi di onshore

2. Mengetahui probabilitas dari masing-masing risiko

yang dianalisis

1. Proses produksi yang dianalisis adalah proses

pemurnian dan kompresi gas di Onshore Receiving

Fields (ORF)

2. Program perbaikan hanya berupa masukkan yang

tidak harus diimplementasikan oleh pihak perusahaan

cont’

1. Perusahaan tidak melakukan tindakan tertentu

Risk management process-overview

Sumber : (AS/NZS, 2004))

Risk Assessment merupakan proses keseluruhan dari identifikasi

risiko, analisis risiko, dan evaluasi risiko. (AS/NZS 4360:2004)

Establish the context

Identify risks

Analyze risks

Evaluate risks

Treat risks

Monitor and rev

iew Communicate and consult Risk as sessment

Tahap awal yang menjadi dasar pada manajemen risiko

Untuk mengetahui risiko apa yang ada serta cara mengelola secara baik

Analisis risiko diperlukan untuk mengelola risiko yang cenderung berdampak negatif bagi perusahaan maupun lingkungan sekitarnya.

 Root Cause Analysis (RCA)

 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)

1. Traditional FMEA

 Pada penelitian Tugas Akhir ini RCA digunakan untuk

mengetahui penyebab akar permasalahan dari risiko yang kritis dengan menggunakan 5 why method

RCA merupakan suatu pemeriksaan terstruktur pada

masalah untuk mengetahui penyebab dari masalah tersebut dan perlu dilakukan perbaikan (Lehtinen et al., 2011)

FMEA

Traditional

FMEA

Probabilistic

FMEA

FMEA adalah sebuah metode

sistematis untuk menganalisis dan me-ranking risiko untuk dilakukan tindakan perbaikan dan evaluasi pada risiko (Dailey, 2004)

FMECA adalah sebuah metode sistematis untuk menganalisis kemungkinan terjadinya risiko (Jun dan Huibin, 2012)

FMEA lebih feasible dan efektif untuk

perbaikan operasional serta mampu menganalisis risiko dalam skala yang lebih besar dan kompleks. (Jun dan Huibin, 2012)

 Traditional FMEA merupakan metode analisis risiko

atau jeneis FMEA yang umum digunakan

 Penilaian atau pembobotan dengan skala tertentu

pada occurrence (O), detection (D), dan severity (S) untuk Risk Priority Number (RPN)

 Occurrence merupakan seberapa sering failure mode terjadi

 Detection merupakan terdeteksi suatu risiko dengan

kontrol yang digunakan saat ini

 Severity merupakan dampak yang muncul dari

Ranking/skala occurrence, detection, dan severity. (Barends et al.,

contoh Traditional FMEA

Failure mode O D S RPN

cutting wheel broken 5 3 8 120 leak on connection 4 3 5 60 leakage on gasket Flange 5 3 8 120 overflow from vent tank 1 P to the deck of vessel 4 3 3 36

 Probabilistic FMEA merupkan pengembangan dari

Traditional FMEA

 Ranking/skala occurrence dan detection dalam

bentuk probabilistic

Definition of occurance of failure

mode (O) P(O)

Negligible 1 5E-10

Very low 2 0.000000002

Low 3 0.0000006

Occasionally 4 0.000006

Now and then 5 0.0001

Regularly 6 0.003

Very regularly 7 0.01

Often 8 0.05

Very Often 9 0.3

Extremely often 10 0.6

Ranking/skala (cont’)

Definition of detection of failure mode (D) P(D) (1-P(D))

Certainly 1 1 0

Very likely 2 0.99 0.01

Likely 3 0.96 0.04

More than average 4 0.93 0.07

Average 5 0.9 0.1 Low 6 0.75 0.25 Very low 7 0.5 0.5 Unlikely 8 0.3 0.7 Very unlikely 9 0.1 0.9 Excluded 10 0 1

 Probabilistic FMEA juga dapat digunakan jika ingin

mengetahui/memperkirakan probabilitas kejadian untuk sebuah failure mode yang tidak terdeteksi

P(uf) = P(o) x (1 – P(D)

dengan :

P(uf) = probabilitas kejadian yang tidak terdeteksi P(o) = probabilitas kejadian

 Banyak digunakan oleh para praktisi karena lebih mudah

dalam melakukan estimasi parameter

 Distribusi yang dapat digunakan terkait dengan kerusakan

equipment dalam situasi keterbatasan data (Stein et al., 2009)

𝒎𝒆𝒂𝒏 = 𝒂 + 𝒎 + 𝒃 𝟑

a = lower limit

m = modus

Studi Lapangan Probabilistik FMEA Mulai Distribusi Triangular · Maksimum (b) · Modus (m) · Minimum (a)

Menganalisis risiko kritis dengan RCA

Risk assessment

Tahap Pengumpulan Data

Tahap Pengolahan dan Analisis Data

Mengidentifikasi risiko

cont’

Selesai Kesimpulan dan Saran Menganalisis risiko kritis setelah program perbaikan

Kesimpulan dan Saran

Melakukan program prbaikan pada risiko kritis

Proses Produksi

Gathering System Pemurnian_{Kompresi gas} dan

Oil and gas storage, metering, export

Proses Pemurnian dan Kompresi Gas

1. Control globe valve

2. Separator production

3. Instrument control valve pada control valve pneumatic, interface level 4. Field mounted controller pada pressure indicator

5. Instrument control valve pada level control valve, surface

6. Instrument control valve pada pressure control valve as shutdown valve 7. Field mounted controller pada current pneumatic pressure converter 8. Instrument switch

9. Metering

Proses dan Risiko

No. Proses Kode Equipment Risiko Kode

1 Control Globe valve

P1 Globe valve

Fails to operate, stuck, seized

(high pressure) R1 2 Separator

production

P2 Separator High temperature on glycol R2

3 Instrument control valve pada control valve pneumatic, interface level P3 control valve pneumatic

Fails to position as required to pneumatic system R3 4 Field mounted controller pada pressure indicator P4 pressure indicator

Fails to remain calibrated

(miss calibration) R4 5 Instrument control valve pada level control valve, surface P5 level control valve

High volume surface R5

No. Proses Kode Equipment Risiko Kode

6 Instrument control valve pada pressure control valve as shutdown valve P6 pressure control valve as shutdown valve

Fail to response as required to hydrolic system R6 7 field monted controller pada current penumatic pressure converter P7 current pneumatic pressure converter

Fails to response (low resistance)

cont’

No. Risiko/potential

of failure Kode risiko Potential effect of failure

1 Fails to

operate, stuck, seized (high pressure)

R1 terjadinya delay pada saat start-up

2 High

temperature on glycol

R2 reduced throughput

Pemisahan glycol yang tidak sempurna 3 Fails to position

as required to pneumatic system

R3 buka-tutup katup tidak stabil

Terjadi turbulence dan aliran fluida tidak stabil

4 Fails to remain calibrated (miss calibration)

R4 informasi/signal yang diberikan menjadi tidak akurat

5 High volume surface

R5 Pemisahan fluida pada vessel menjadi tidak optimal

6 Fail to response as required to hydrolic system

R6 Katup terpaksa tertutup untuk menyesuaikan kalibrasi input 7 Fails to

response (low resistance)

R7 Udara yang bergerak mengalami penurunan tekanan

Risk Assessment

1. Probabilitas Occurrence (P(o))

2. Probabilitas Detection (P(D))

Probabilitas Occurrence (P(o))

Kode

Risiko Expert Maximum Frekuensi Modus Minimum P(o)

R1 Planner 4 2 1 0.006712963 Tech. instrument 4 3 1 Tech. instrument 5 2 1 Rata-rata 4.333 2.333 1 2.4166 𝒓𝒂𝒕𝒂 − 𝒓𝒂𝒕𝒂 = 𝐦𝐚𝐱𝐢𝐦𝐮𝐦 + 𝐦𝐨𝐝𝐮𝐬 + 𝐦𝐢𝐧𝐢𝐦𝐮𝐦 𝟑 Rata-rata = (4.3333+ (2.3333 x 6)+ 1) /8

= 2.41666 kali _{P (o) = Rata-rata/total pemakaian}

= 2.41666 / 360 kali = 0.006712963

Probabilitas Detection (P

(D)

)

Kode

Risiko Expert _Maximum Deteksi (hari) _{Modus Minimum} P(D)

R1 Planner 120 60 45 0.18452381 Tech. instrument 115 65 30 Tech. instrument 120 60 40 Rata-rata 118.333 61.6667 38.333 66.42857143 Rata-rata = (118.333+ (61.6667 x 5) + 38.333)/7 = 66.42857143 hari P (D) = Rata-rata/360 hari = 66.42857143 hari / 360 hari = 0.18452381

cont’

Kode

Risiko Current controls

R1 memberikan grease/lubrikasi pada actuator valve R2 memeriksa kualitas fluida yang masuk beserta tekanan R3 melakukan verifikasi leak test pada control valve

R4 melakukan perbaikan/inspeksi pada tekanan serta kalibarasi ulang R5 memaksa katup untuk menutup pada signal pemeriksa/kontrol R6 memeriksa atau menguji kembali katup-katup

Undetected failure mode

P(uf) = P(o) x (1 – P(D)) Kode Risiko P(o) (1) P(D) (2) 1-(P(D)) (1-2) P(uf) 1X(1-2) R1 0.006712963 0.184523810 0.815476190 0.005474261 R2 0.008680556 0.072486772 0.927513228 0.008051330 R3 0.006712963 0.044973545 0.955026455 0.006411057 R4 0.010532407 0.019708995 0.980291005 0.010324824 R5 0.009375000 0.030820106 0.969179894 0.009086062 R6 0.006712963 0.094179894 0.905820106 0.006080737 R7 0.007638889 0.024603175 0.975396825 0.007450948

P(uf) : probabilitas kejadian yang tidak terdeteksi P(o) : probabilitas kejadian

Probabilitas Severity (P

(s)

)

Kode

Risiko Expert Maximum Modus Minimum Biaya ($) P(s)

R1 Planner 3000 1200 500 0.25911145 Tech. instrument 3200 1300 500 Tech. instrument 3000 1300 475 Rata-rata 3066.667 1266.666 491.666 1471.666 Rata-rata = (3066.667 + (1266.666 x 3)+( 491.666) /5 = $ 1471.666667 P(s) = Rata-rata / biaya($) R1+ R2 +……..+ R7 = $ 1471.666667 / $ 5679.6667 = 0.25911145

Risk Priority Number (RPN)

𝐑𝐏𝐍 = 𝐏 𝐎 𝐱 𝐏(𝐃)𝐱 𝐏(𝐒) RPN = Risk Priority Number

P(o) = probabilitas kejadian P(D) = probabilitas deteksi P(S) = probabilitas severity Kode Risiko P(o) P(D) P(s) RPN R1 0.006712963 0.184523810 0.25911145 0.00032096 R2 0.008680556 0.072486772 0.126298492 0.00007947 R3 0.006712963 0.044973545 0.093902224 0.00002835 R4 0.010532407 0.019708995 0.029461823 0.00000612 R5 0.009375000 0.030820106 0.146722225 0.00004239 R6 0.006712963 0.094179894 0.244732672 0.00015473 R7 0.007638889 0.024603175 0.099771113 0.00001875 RPN = 0.006712963 x 0.18452381 x 0.25911145 = 0.00032096

cont’

Kode Risiko RPN Rank

R1 32.10 x 10-5 1 R6 15.47 x 10-5 2 R2 7.95 x 10-5 3 R5 4.2 x 10-5 4 R3 2.83 x 10-5 5 R7 1.88 x 10-5 6 R4 0.61 x 10-5 7 Risiko kritis

Risiko Kritis

Risiko Why I Why II Why III Why IV

Fails to operate, stuck, seized (high pressure) (R1) tekanan melebihi 225 PSI

valve output tidak

terbuka normal tidak mampu merespon valve input

tidak menangkap umpan balik secara baik

fluida yang

masuk/flowrate tidak stabil

volume lebih kecil/besar

kandungan liquid lebih banyak

valve input tidak

terbuka normal tidak dapat melakukan kalibrasi secara normal elastisitas globe valve berkurang

out of calibration kurangnya kontrol _{secara rutin} kontrol masih bersifat corrective

cont’

 Program maintenance secara berkala (P1)  Program penanganan risiko sejak dini (P2)

Risiko Why I Why II Why III Why IV

Fails to operate, stuck, seized (high pressure)

(R1) gate leakage masuknya benda asing terjadi korosi di luar lapisan paint mulai rusak suhu lingkungan terlalu tinggi kondisi yang ekstirim berada di dekat offshore terjadi korosi di dalam terjadi turbulance

cont’

 Persentase (%) terbesar untuk direduksi terhadap deteksi adalah w2 yaitu 6.7% (66.42857

hari menjadi 62 hari)

 Persentase (%) terbesar untuk direduksi terhadap severity adalah w1 yaitu 4% ($ 1471.66

menjadi $1417.71)

Program Penyebab _penyebab Kode Kemungkinan yang direduksi (%)

O D S

P1 elastisitas globe valave berkurang w1 √ √ kontrol masih corrective w2 √ √ P2

volume lebih kecil/besar w3 √ √

kandungan liquid lebih

banyak w4 √ √ tidak menangkap umpan

Kode

Risiko Penyebab RPN sebelum perbaikan RPN setelah perbaikan % Reduksi RPN

R1 w1 0.000320962 0.000294764 8% w2 0.000290328 10% w3 0.000298873 7% w4 0.000290596 9% w5 0.000292150 9% diminimalisir

cont’

• Kalibrasi tekanan dalam jangka panjang (P3)

Risiko Why I Why II Why III

Fail to response as required to hydrolic system (R6)

katup pada posisi

out tidak terbuka

kapasitas fluida yang masuk terlau besar

preassure terlalu tinggi tidak dilakukan test verification secara rutin

cont’

 Persentase (%) terbesar untuk direduksi terhadap deteksi adalah c1 yaitu 7.83% (33.9 hari menjadi 31.24 hari)

 Persentase (%) terbesar untuk direduksi terhadap severity adalah c1 yaitu 4.83% ($ 1390 menjadi $1322.81)

Program Penyebab _penyebab Kode Kemungkinan yang direduksi (%)

O D S

P3

tidak dilakukan test

verification secara rutin c1 √ √

kerja pig receiver tidak

cont’

Kode

Risiko Penyebab RPN sebelum perbaikan RPN setelah perbaikan % Reduksi RPN

R6 c1 0.000154726 0.000135714 12.29%

c2 0.000139620 9.76%

Kesimpulan

1. Tujuh risiko kerusakan yang dianalisis yaitu Fails to operate, stuck, seized (high

pressure) (R1), High temperature on glycol (R2), Fails to position as required to pneumatic system (R3), Fails to remain calibrated (miss calibration) (R4), High volume surface (R5), Fail to response as required to hydrolic system (R6), Fails to response (low resistance) (R7).

2. Probabilitas kejadian, deteksi, severity dan kejadian yang tidak terdeteksi serta

RPN masing-masing risiko yaitu R1 (Fails to operate, stuck, seized /high pressure) 0.006712963, 0.184523810, 0.25911145, 0.005474261, 0.00032096.

R2 (High temperature on glycol) 0.008680556, 0.072486772, 0.126298492,

0.008051330, 0.00007947.

R3 (Fails to position as required to pneumatic system) 0.006712963,

0.044973545, 0.093902224, 0.00641105, 0.00002835.

R4 (Fails to remain calibrated /miss calibration) 0.01053, 0.0197, 0.0294,

0.010324, 0.00000612.

R5 (High volume surface) 0.009375000, 0.030820106, 0.146722225,

cont’

R6 (Fail to response as required to hydrolic system) 0.006712963, 0.094179894,

0.244732672, 0.006080737, dan 0.00015473.

R7 (Fails to response /low resistance) 0.007638889, 0.024603175, 0.099771113,

0.007450948, dan 0.00001875

3. Empat hal yang didapatkan dari RCA

 Sepuluh penyebab akar permasalahan R1 yaitu tidak menangkap umpan balik secara

baik, volum lebih besar/kecil, kandungan liquid lebih banyak, elastisitas globe valve berkurang, kontrol masih bersifat corrective, masuknya benda asing, suhu lingkungan terlalu tinggi, kondisi yang ektrim, berada di dekat offshore, dan terjadi turbulence

 tiga penyebab yang menjadi akar permasalahan pada R6 yaitu kapasitas fluida yang

masuk terlalu besar, tidak dilakukan test verification secara rutin, dan kerja pig receiver yang tidak maksimal.

Cont’

 R1 (Fails to operate, stuck, seized (high pressure) dapat direduksi dengan

penanganan penyebab w2 yaitu kontrol masih corrective melalui Program

maintenance secara berkala (P1) yang dintunjukkan dengan penurunan RPN sekitar

10%.

 R6 (High temperature on glycol (R2) dapat direduksi dengan penanganan penyebab

c1 yaitu tidak dilakukan test verification secara rutin melalui kalibrasi tekanan dalam jangka panjang (P3) yang ditunjukkan dengan penurunan RPN sekitar 12.29%

Saran

 Mempertimbangkan delay pada proses produksi  Mempertimbangkan risiko untuk proses distribusi  Memperhitungkan opportunity loss