PENENTUAN SAFETY INTEGRITY LEVEL (SIL)

DARI SAFETY INSTRUMENTED FUNCTION (SIF)

PADA PROCESS PLATFORM DI OFFSHORE PRODUCTION FACILITIES

Pembimbing : Prof. Ir. Renanto Handogo, MS, PhD.

PRESENTASI UJIAN SKRIPSI

Rabu, 18 Juli 2012

LABORATORIUM PERANCANGAN DAN PENGENDALIAN PROSES

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Penyusun :

1.Hizkia Alexander Widianto Takasana 2308 100 001

2.Donnyanto Adrian Limadinata 2308 100 061

Penguji :

1. Ir. Musfil Ahmad Syukur, M.Eng.Sc

2. Dr. Ir. Niniek Fajar Puspita, M.Eng

3. Dr. Romanus Krisantus Tue Nenu, ST.

Pendahuluan 1

Dasar Teori 2

Penelitian 3

Kesimpulan 4

DAFTAR ISI

2

Pendahuluan 1

DAFTAR ISI

Latar Belakang

Tujuan

Metodologi Penelitian

3

LATAR BELAKANG

Peker

ja

Proses

Lingk

ungan

4

Nama : Piper Alpha Operator : Occidental Petroleum

Awal Produksi : 1976 Produksi : minyak ► gas

Kecelakaan : 6 Juli 1988 (Sumber : http://csb.org/)

THE WORLDS

WORST

OFFSHORE OIL DISASTER

6

PENENTUAN

PENILAIAN

RISIKO

BAGAIMANA

PENINGKATKAN

IMPLEMENTASI

SAFETY,

EFISIEN,

RELIABLE

OFFSHORE

PLATFORM

SISTEM

SHUTDOWN

SAFETY

INTEGRITY

LEVEL

TUJUAN

7

9

METODOLOGI

PENELITIAN

8

Dasar Teori 2

DAFTAR ISI

Safety Instrumented Function

Safety Instrumented System

Safety Integrity Level

Fault Tree Analysis

9

kumpulan dari sensor, logic solvers, aktuator yang mengeksekusi satu atau beberapa SIF

LSLL = LEVEL SWITCH LOW LOW

LSL = LEVEL SWITCH LOW

LIC = LEVEL INDICATOR CONTROLLER

SDV = SHUTDOWN VALVE

LCV = LEVEL CONTROL VALVE

PCV = PRESSURE CONTROL VALVE

LSHH = LEVEL SWITCH HIGH HIGH

LSH = LEVEL SWITCH HIGH

SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM SIS

10

Safety Instrumented Function (SIF)

aksi dari Safety Instrumented

System (SIS) untuk menjaga

proses atau peralatan dalam

kondisi aman

SAFETY INSTRUMENTED FUNCTION SIF

SIF

Instrumentasi

Proses

Sistem Pendukung

Keterkaitan Sistem

Sistematika Kegagalan

Laju Kegagalan

11

Dari setiap SIF memiliki SIL

tersendiri, dimana SIL ialah

untuk menghitung dari

performa SIS.

SAFETY INTEGRITY LEVEL

SIL

SIS memiliki 3 buah SIF

dimana masing-masing SIF

memiliki nilai SIL 2.

Nilai SIL dari SIF ini dapat

menggambarkan nilai SIL

untuk SIS 12

PFDavg MTTF/λ

PERHITUNGAN SIL

= data input

= data output

SIL

Sumber : ISA Standard

MTTFD = Mean Time To Failure = rentang waktu untuk

terjadinya suatu bahaya

PFD = probabilitas rata-rata dari SIF untuk tidak merespon. Hal

ini umumnya disebut sebagai probabilitas rata-rata kegagalan

pada permintaan.

TI = interval waktu antara periodik off-line dalam masa

pengujian

λ = laju kegagalan

UC SIL = Unclassified SIL

PFDSIF

13

FAULT TREE ANALYSIS

FTA digunakan untuk mengevaluasi potensi kecelakaan termasuk potensi kegagalan dari SIF

= LOGIKA OR

14

VOTING / SAFETY REDUNDANT

1oo2 2oo2 2oo3

LOGIKA AND LOGIKA AND LOGIKA OR

PFD logic solver dan PFD final element TETAP

PFD sensor

= 0,015 * 0,015

= 2,25 x 10-4

PFD sensor

= 0,015 * 0,015 * 0,015

= 3,4 x 10-6

PFD sensor

= 0,015 + 0,015

= 0,030

PFD avg = PFD sensor + PFD logic solver + PFD final element

16

Penelitian 3

DAFTAR ISI

Hasil Penelitian

Contoh Kasus - SIS Tinjauan Lapangan

Process Flow Diagram

17

PROCESS FLOW DIAGRAM

13

SIF PLATFORM 1. Production Separator dan Dehydrator Train I

2. Production Separator dan Dehydrator Train II

3. Crude Surge Vessel

4. Fuel Gas System

5. Flare System

6. Oil from Wellhead Platform

7. Main Generator Fuel System

8. Diesel Fuel System

9. Export to FSO

10.ESD

TOTAL = 10 SIF

SIF PLATFORM

Dasar :

Keterkaitan

masing-masing

alat dengan

sistem shutdown

pada platform

22

PRODUCTION SEPARATOR DAN DEHYDRATOR TRAIN I

BASIS : 1. TI = Preventive Maintenance = 6 bulan

2. Tidak menggunakan Safety Redundant

CONTOH KASUS

23

PSLL PSHH

LSHH

LSLL

SDV

SDV

SDV PSLL

PSHH

LSHH

LSLL

LOGIC SHUTDOWN DIAGRAM

25

= LOGIKA OR

= TOP EVENT / INTERMEDIATE EVENT

= BASIC EVENT

= INTERMEDIATE EVENT

= BASIC EVENT

FAULT TREE ANALYSIS

26

Sensor/

Logic Solver/

Final Element

MTTF

λ

PFDavg

PSHH-2121 16 0,0625 0,015

PSLL-2124 16 0,0625 0,015

LSHH-2121 20 0,05 0,012

LSLL-2126 20 0,05 0,012

PSHH-2152 16 0,0625 0,015

PSLL-2153 20 0,05 0,015

LSHH-2151 20 0,05 0,012

LSLL-2154 20 0,05 0,012

LCP 40 0,025 0,006

CCP 40 0,025 0,006

SDV-2121 40 0,025 0,006

SDV-2151 40 0,025 0,006

SDV-4221 40 0,025 0,006

PFDSIF

= 0,015 + 0,015 + 0,012 + 0,012 + 0,015 + 0,015 +

0,012 + 0,012 + 0,006 + 0,006 + 0,006 + 0,006 +

0,006

= 0,133

= 1,33 × 10-1 UC-SIL

PERHITUNGAN SIL PRODUCTION SEPARATOR & DEHYDRATOR TRAIN I

27

TOP EVENT : EQUIPMENT FAIL

No. SIF PFDPerhitungan SIL Upgrade Sistem / SIL

1 Production Separator & Dehydrator Train I 0,133 UC-SIL YA

2 Production Separator & Dehydrator Train II 0,133 UC-SIL YA

3 Crude Surge Vessel 0,066 UC-SIL YA

4 Fuel Gas System 0,075 SIL 1 TIDAK

5 Flare System 0,089 SIL 1 TIDAK

6 Oil From Wellhead Platform 0,097 SIL 1 YA

7 Main Generators Fuel System 0,197 UC-SIL YA

8 Diesel Fuel System 0,066 SIL 1 TIDAK

9 Export to FSO 0,048 SIL 1 TIDAK

10 ESD 0,166 UC-SIL YA

SIS 0,687 UC-SIL YA

BASIS : 1. TI = Preventive Maintenance = 6 bulan

2. Tidak menggunakan Safety Redundant

VERIFIKASI SIL PLATFORM

28

UC-SIL UC-SIL UC-SIL SIL 1 SIL 1 SIL 1

UC-SIL SIL 1 SIL 1 UC-SIL

UC-SIL

SIS KURANG MAMPU MENGURANGI RISIKO BAHAYA YANG TERJADI

FSO

29

MEMBUTUHKAN BIAYA TIDAK MEMBUTUHKAN

BIAYA

SAFETY REDUNDANT

PLC PERGANTIAN

MTTF

TEST INTERVAL 6 BULAN 3 BULAN

HASIL PENELITIAN

30

menggunakan safety redundant PADA SENSOR DAN FINAL ELEMENT

Sumber : Maintenance Engineering

MTTF : Preventive Maintenance

Test Interval (TI) : 6 bulan

No. Safety Instrumented Function (SIF) Basis 1oo2 2oo2 2oo3 PLC

PFD SIL PFD SIL PFD SIL PFD SIL PFD SIL

1 Production Separator & Dehydrator Train I 0,133 UC 0,015 1 0,134 UC 0,019 1 0,128 UC

2 Production Separator & Dehydrator Train II 0,133 UC 0,015 1 0,134 UC 0,019 1 0,128 UC

3 Crude Surge Vessel 0,066 1 0,008 2 0,101 UC 0,010 1 0,095 1

4 Fuel Gas System 0,075 1 0,019 1 0,060 1 0,009 2 0,061 1

5 Flare System 0,089 1 0,007 2 0,075 1 0,008 2 0,070 1

6 Oil From Wellhead Platform 0,097 1 0,008 2 0,098 1 0,011 1 0,092 1

7 Main Generators Fuel System 0,197 UC 0,035 1 0,195 UC 0,040 1 0,192 UC

8 Diesel Fuel System 0,066 1 0,013 1 0,066 1 0,015 1 0,061 1

9 Export to FSO 0,048 1 0,007 2 0,049 1 0,008 2 0,043 1

10 ESD 0,166 UC 0,008 2 0,167 UC 0,010 1 0,162 UC

SIS 0,681 UC 0,127 UC 0,685 UC 0,139 UC 0,667 UC

SAFETY REDUNDANT + PLC PLATFORM

31

Sumber : Maintenance Engineering

MTTF : Preventive Maintenance

Test Interval (TI) : 6 Bulan

No Safety Instrumented Function (SIF) Basis 1oo2 & PLC 2oo2 & PLC 2oo3 & PLC

PFD SIL PFD SIL PFD SIL PFD SIL

1 Production Separator & Dehydrator Train I 0,133 UC 0,010 1 0,130 UC 0,014 1

2 Production Separator & Dehydrator Train II 0,133 UC 0,010 1 0,130 UC 0,014 1

3 Crude Surge Vessel 0,100 UC 0,003 2 0,096 1 0,005 2

4 Fuel Gas System 0,066 1 0,008 2 0,061 1 0,010 1

5 Flare System 0,075 1 0,002 2 0,070 1 0,003 2

6 Oil From Wellhead Platform 0,097 1 0,003 2 0,009 1 0,006 2

7 Main Generators Fuel System 0,197 UC 0,024 1 0,198 UC 0,030 1

8 Diesel Fuel System 0,066 1 0,008 2 0,061 1 0,009 2

9 Export to FSO 0,048 1 0,002 2 0,044 1 0,003 2

10 ESD 0,165 UC 0,002 2 0,163 UC 0,004 2

SIS 0,681 UC 0,069 1 0,643 UC 0,094 1

KOMBINASI PLATFORM

32

27

Sumber : Maintenance Engineering

MTTF : Preventive Maintenance

Test Interval (TI) : 6 bulan

No Safety Instrumented Function (SIF)

Bulan

1 3 6 12

PFD SIL PFD SIL PFD SIL PFD SIL

1 Production Separator & Dehydrator Train I 0,025 1 0,072 1 0,133 UC 0,248 UC

2 Production Separator & Dehydrator Train II 0,025 1 0,072 1 0,133 UC 0,248 UC

3 Crude Surge Vessel 0,017 1 0,054 1 0,100 UC 0,190 UC

4 Fuel Gas System 0,011 1 0,033 1 0,066 1 0,128 UC

5 Flare System 0,012 1 0,038 1 0,075 1 0,144 UC

6 Oil From Wellhead Platform 0,017 1 0,050 1 0,097 1 0,185 UC

7 Main Generators Fuel System 0,035 1 0,104 UC 0,197 UC 0,355 UC

8 Diesel Fuel System 0,011 1 0,033 1 0,066 1 0,122 UC

9 Export to FSO 0,008 2 0,020 1 0,048 1 0,094 1

10 ESD 0,028 1 0,083 1 0,165 UC 0,324 UC

SIS 0,174 UC 0,439 UC 0,681 UC 0,903 UC

TEST INTERVAL PLATFORM

33

34

GRAFIK REDUNDANT , PLC , TEST

INTERVAL

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1oo2 2oo2 2oo3 PLC 1oo2 PLC

2oo2 PLC

2oo3 PLC

TI=1 TI=3 TI=6 TI=12

PF

D

Parameter

35

GRAFIK

KOMBINASI

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

T=1 T=3 T=6 T=12 T=1 T=3 T=6 T=12 T=1 T=3 T=6 T=12

PF

D

Parameter

1oo2 dan PLC 2oo2 dan PLC 2oo3 dan PLC

Kesimpulan 4

DAFTAR ISI

36

1

SIS KURANG MAMPU

MENGURANGI RISIKO BAHAYA YANG TERJADI

KESIMPULAN

SAFETY

INTEGRITY

LEVEL

37

2

KESIMPULAN

Meningkatkan test interval

Menggunakan safety redundant 1oo2 atau 2oo3

Mengganti alat dengan nilai MTTF terendah

Mengganti logic solver dari pneumatik ► PLC

Meningkatkan test interval & mengganti logic solver dari pneumatik ► PLC

Menggunakan safety redundant & mengganti logic solver ke PLC

Meningkatkan test interval & menggunakan safety redundant

Meningkatkan test interval , Mengganti logic solver dari ke PLC & Menggunakan safety redundant

38

3

KESIMPULAN

SAFETY REDUNDANT 1oo2 , PNEUMATIK ► PLC , TEST INTERVAL

TERBAIK

39

DAFTAR ISI

TERIMA KASIH