Bab 2 Tinjauan Pustaka - Perpustakaan Digital · PDF fileinding Bejana erdasarka RP-G101 d...
-
Upload
trinhthuan -
Category
Documents
-
view
222 -
download
5
Transcript of Bab 2 Tinjauan Pustaka - Perpustakaan Digital · PDF fileinding Bejana erdasarka RP-G101 d...
5
Bab 2
Tinjauan Pustaka
2.1 Analisis Risk (Resiko) dan Risk Assessment
Risk (resiko) tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari manusia.
Sebagai contoh apabila seseorang ingin melakukan suatu kegiatan pasti akan
menimbang segala akibat bagi dirinya baik itu menguntungkan maupun
merugikan bagi dirinya. Tetapi metode penilaian resiko yang seperti ini
bergantung kepada intelegensia setiap orang sehingga hasilnya akan berbeda-beda
untuk satu kasus yang sama. Maka dari itu banyak penelitian dilakukan untuk
merumuskan dan menetapkan standar dari resiko suatu kasus secara spesifik.
Definisi dari risk itu sendiri adalah kombinasi dari kemungkinan terjadinya
suatu kejadian (probability of event) dan konsekuensi jika kejadian tersebut terjadi
(consequence of event). Secara matematis, definisi risk adalah sebagai berikut:
Risk = Consequence of event x Probability of event (2.1)
Interpretasi yang dapat diturunkan dari definisi risk tersebut adalah, bahwa
risk berkaitan dengan suatu peristiwa yang belum terjadi namun dapat
diperkirakan akibat dari peristiwa tersebut jika terjadi dan seberapa besar
kemungkinan peristiwa tersebut dapat terjadi. Salah satu contoh kasus yang sering
ditemui adalah peristiwa kecelakaan antara motor dan mobil. Kejadian ini dapat
berdampak berbeda terhadap pengendara motor dan mobil, karena sistem
perlindungan keduanya berbeda. Sedangkan kemungkinan terjadinya kecelakaan
tersebut memiliki suatu nilai tertentu yang dinyatakan dalam frekuensi kecelakaan
motor dan mobil.
Risk menurut DNV-RP-G101 adalah ukuran dari kemungkinan kerugian
atau cedera dan dinyatakan sebagai produk dari probability suatu kejadian dan
consequence-nya. Beberapa komponen mungkin mempunyai tingkatan risk
bergantun
probability
Sem
risk dari
assessmen
2.2 Lin
Ris
inspeksi u
yang term
- Si
- B
- P
- H
- U
- V
- P
- C
Peralatan
- B
- Se
- K
- In
ng kepada p
ty dari kegag
mentara itu
equipment
nt ini akan d
Gam
ngkup Ker
sk Assessme
untuk offsho
masuk adalah
istem perpip
Bejana tekan
Pig launcher
Heat exchang
Unfire reboil
Valve
Pump casing
Compressor
n yang tidak
Benda-benda
eal, gasket,
Kegagalan pa
nstrumentas
perbedaan
galan yang
u, Risk Asse
yang hend
dibahas pada
mbar 2.1 Kega
rja Risk As
ent berdasar
ore topside
h:
paan
n dan tangki
r dan receiv
ger
ler
g
casing
k termasuk d
a struktural
dan sambu
ada kompon
si.
6
dari conseq
terjadi.
essment ada
ak dianalis
a subbab-su
agalan pada D
ssessment B
rkan DNV-
e static mec
i atmosferik
ver
dalam ruang
seperti supp
ungan flange
nen internal
quence of f
alah suatu k
is. Langkah
ubbab maup
Dinding Bejana
Berdasarka
-RP-G101 d
chanical pr
k
g lingkup D
port, skirt d
e.
l dan fitting
failure dan
kegiatan unt
h-langkah p
pun bab-bab
a Tekan [13]
an DNV-RP
ditujukan un
ressure syst
DNV-RP-G1
dan saddle.
g.
n perbedaan
tuk mencari
pelaksanaan
b selanjutny
P-G101
ntuk merenc
tems. Komp
01 adalah:
n dari
i nilai
n risk
ya.
cakan
ponen
7
2.3 Inspeksi Berbasis Resiko / Risk Based Inspection (RBI)
Ada berbagai metode inspeksi dalam dunia migas mulai dari yang
berteknologi tinggi hingga yang sederhana. Pemilihan metode inspeksi yang tepat
untuk equipment yang berbeda-beda dan juga pemilihan rentang waktu antar
inspeksi yang tepat adalah hal penting karena berpengaruh secara langsung pada
proses produksi industri tersebut yang berarti turut berpengaruh pendapatan dari
perusahaan.
Pendekatan perencanaan inspeksi berdasarkan risk adalah suatu metode
yang cukup baru dan populer dalam dunia industri proses terutama pada industri
migas. Perencanaan inspeksi (inspection planning) yang didasarkan risk akan
memprioritaskan nilai-nilai risk yang lebih tinggi dibanding dengan yang lebih
rendah.
2.4 Quantitative Risk Assessment berdasarkan DNV-RP-G101
Ada tiga jenis utama risk assessment, yaitu: kualitatif, semi-kuantitatif, dan
kuantitatif. Secara kualitatif, risk assessment dilaksanakan dengan cukup
sederhana dan hanya membutuhkan data yang relatif sedikit dibanding dengan dua
jenis lainnya. Sedangkan secara semi-kuantitatif, risk assessment dilaksanakan
dengan lebih teliti lagi dan membutuhkan data yang lebih banyak dan analisis
yang lebih mendalam dibandingkan dengan jenis kualitatif. Jenis ketiga, yang
dilaksanakan dalam tugas akhir ini, adalah jenis yang paling mendetail dan yang
paling rumit dibandingkan dengan dua jenis sebelumnya. Data yang diperlukan
lebih banyak lagi dan analisis yang dilakukan lebih mendalam dibanding kedua
jenis sebelumnya.
Di dalam Quantitative Risk Assessment, dasar penghitungan nilai risk tetap
sama yakni perkalian antara COF dan POF. Hanya saja, nilai COF dan POF
didapat dari analisis yang berbeda dan lebih mendetail.
2.5 Consequence of Failure
Kata consequence yang diterjemahkan sebagai konsekuensi ke dalam
Bahasa Indonesia memiliki makna akibat atau hasil yang ditimbulkan jika suatu
kejadian t
akibat ata
(kebocora
setiap tipe
peralatan
DNV-RP-
enviromen
Na
yang telah
apakah itu
2.5.1 Ign
Ign
dilepaskan
ledakan, b
Perhitunga
ukuran lub
ini untuk
dari keboc
terjadi. Di
au hasil ya
an, keretaka
e consequen
dan mekani
-G101 yak
ntal consequ
amun sebelu
h disebutkan
u ignited co
nited Conse
nited conseq
n kepada p
biaya yang
an ini dida
bang keboc
memastika
coran yang s
Gamb
dalam DNV
ang ditimbu
an, dsb.). S
nce untuk m
isme kegag
kni safety
uence.
um dapat m
n sebelumny
onsequence
equence
quence mem
personal, bi
dipengaruh
asarkan kep
coran yang
an bahwa pe
sebenarnya
bar 2.2 Platfo
8
V-RP-G101
ulkan jika
edangkan c
menfasilitas
alannya. Ad
conseque
melakukan an
ya, sebaikny
atau unigni
mperhatikan
iaya dari k
hi oleh pro
pada tingk
merupakan
erhitungan
.
orm Adriatic I
1, conseque
kegagalan
consequence
si perhitung
da tiga jenis
ence, econ
nalisis ketig
ya dilakuka
ited consequ
n efek dari i
kerusakan p
oduksi, dan
kat kebocor
n hasil dari
consequenc
IV yang Terba
ence yang d
pressure b
e of failure
gan spesifik
s utama con
nomic con
ga jenis con
an analisis k
uence.
ignited gas
pada instala
akibat kep
ran yang d
mekanisme
ce merupak
akar. Lokasi: M
dimaksud a
boundary te
e dihitung u
k risk dari s
nsequence d
nsequence,
nsequence se
kepada sistem
atau liquid
asi oleh ap
pada lingku
dipengaruhi
e degradasi
kan pencerm
Mesir [4]
adalah
erjadi
untuk
setiap
dalam
dan
eperti
mnya
d yang
i dan
ungan.
oleh
i. Hal
minan
9
2.5.1.1 Safety Consequence
Probability of ignition atau explosion dapat dihitung berdasarkan
kebocoran di setiap kemungkinannya. Kemungkinan dari ukuran yang
menyebabkan api digunakan bersama kerapatan populasi pada suatu modul untuk
mengestimasikan kehilangan nyawa dari setiap personal. Dalam kasus ledakan,
ledakan over pressure dapat digunakan untuk memperkirakanan hal yang dapat
menyebabkan kehilangan nyawa dari setiap personal.
2.5.1.2 Economic Consequence
Kerusakan pada instalasi dapat dibatasi pada setiap modul atau bila api
atau ledakan dengan besar yang sesuai, modul tambahan atau seluruh instalasi
dapat mengalami kerusakan atau kerugian. Berikut beberapa kasus dan deskripsi
kerusakan:
- Dalam kasus jet fire, dapat diperkirakan bahwa setiap peralatan yang
berada pada radius api tersebut mungkin rusak atau hancur.
- Dalam kasus pool fire, semua peralatan yang berada pada pool dapat
diperkirakan rusak atau hancur.
- Dimana peralatan yang menjadi subyek mengandung jumlah hydrocarbon
yang besar, efek dari pembebanan api dan durasinya sebaiknya digunakan
untuk memperkirakan efek knock-on. Dalam kasus ini perlidungan api
yang positif dan aktif dapat menjadi faktor mitigasinya.
- Kemampuan blow down, contohnya mengurangi tekanan dan volume yang
tersedia untuk menyalakan api, sebaiknya dipertimbangkan untuk
kebocoran peralatan dan peralatan lain yang mengalami pembebanan api.
Efek dari api tersebut harus dapat disesuaikan sebagaimana mestinya.
- Faktor mitigasi lainnya seperti pendeteksi api dan gas, deluge dan
sprinkler, harus disertakan dalam perhitungan.
10
2.5.1.3 Enviromental Consequence
Dalam kasus kebocoran yang menyala (ignited), dapat diperkirakan bahwa
tidak ada liquid dalam jumlah yang besar yang menumpuk di laut selama
kebakaran. Meskipun begitu kondisi instalasi saat terjadinya ledakan atau
kebakaran kecil akan menyebabkan well atau tangki penyimpanan akan bocor.
Sebagai tambahan jumlah yang besar dari asap yang ditimbulkan oleh
kebakaran harus diperhatikan. Meskipun sekarang tidak ada kriteria atau metode
perhitungan unutuk memperkirakan konsekuensinya, hal ini akan diterapkan
secara kualitatif. Kerugian dalam bentuk keuangan mungkin akan diterapkan
dalam kasus ini. Lebih jauh lagi kemungkinan akan adanya elemen politis pada
perhitungan environmental consequence, saat hal ini terungkap oleh mediamasa.
Perhatian sebaiknya diberikan terhadap menurunnnya reputasi dan nilai dari
saham.
2.5.2 Unignited Consequence
Unignited consequence memperhatikan kepada efek dari keluarnya racun
atau pada personal, biaya untuk tertundanya produksi dan perbaikan, dan
environmental consequence dari tumpahan liquid ke laut.
2.5.2.1 Safety Consequence
Hal ini memerlukan perkiraan dari laju dari built-up toxic level of gas pada
suatu modul dan perhatian kepada penyelamatan kepada personal yang bekerja
pada modul. Faktor mitigasi seperti detektor gas beracun dan sistem blow-down
harus diperhatikan. Hal ini harus digaris bawahi bahwa gas beracun terbesar pada
offshore adalah H2S yang juga memiliki rentang batas ledakan lebih besar
dibandingkan methane.
Lepasnya gas asphyxiant harus diperhatikan pula. Gas ini dapat dihasilkan
dari plant nitrogen cair yang berlokasi pada instalasi yang dapat menyebabkan
tingkat oksigen yang rendah dan tidak terdeteksi yang menyebabkan asphyxiation
pada personal di sekitarnya.
11
2.5.2.2 Economic Consequence
Nilai dari produksi yang tertunda dihitung sebagai nilai dari produksi per
jam yang dikalikan oleh jumlah jam saat laju produksinya berkurang. Hal ini
dapat diekpresikan sebagai net present value menggunakan laju yang sesuai atau
sebagai fixed currency sum. Jumlah dari produksi yang tertunda tergantung
kepada desain dari sistem instalasi proses dan interaksi antarnya. Sistem produksi
dengan adanya beberapa train parallel dapat dioperasikan dengan satu isolated
train jadi instalasinya dapat memproduksi pada laju yang berkurang sampai train
yang rusak diperbaiki dan dipersiapkan kembali. Nilai dari produksi yang tertunda
akan lebih kecil dari pada instalasi train tunggal dimana kebocoran akan
membutuhkan produksi yang berhenti sepenuhnya selama perbaikan sisanya.
Profil waktu dari produksi yang tertunda untuk setiap bagian dari sistem
bertekanan sebaiknya di definisikan sehingga dapat diaplikasikan untuk semua
bagian dari sistem atau part-system. Profil tersebut sebaiknya dalam bentuk waktu
perbaikan dan individual proses dan karakteristik untuk mengembalikan produksi
dari berhenti atau produksi sebagian.
Biaya dari perbaikan dari produksi yang tertunda harus termasuk dalam
profil dari kerugian produksi, pastikan bahwa metode perbaikan yang spesifik
diterapkan dimana memiliki efek pada waktu perbaikan. Sebagai tambahan biaya
material, man-time, mobilisasi personal dan dan instalasi peralatan, pengawasan
dari service spesialis, pembersihan dari area kerja dan sebaiknya diperkirakan
dalam bentuk finansial dan ditambahkan ke biaya dari produksi yang tertunda.
2.5.2.3 Enviromental Consequence
Pada kasus dimana environmental consequence diukur dalam volume
liquid yang terbuang ke laut, maka penting memperkirakan hal ini untuk setiap
sistem dan segmen yang sesuai. Hal tersebut akan penting untuk memperkirakan
jumlah dari liquid yang terbuang ke laut dan yang tidak terkandung ke dalam
bunding atau oleh platted decks dan drains. Hal ini bergantung kepada desain dari
12
instalasi seperti posisi bagian yang bocor, tekanan dari sistem, peralatan
monitoring, dan volume yang dapat hilang.
Pendekatan kasar yang dapat digunakan adalah asumsi bahwa liquid yang
dikandung dalam sistem atau segmen, keluar oleh bocor yang menyebabkan
sejumlah volume yang sama dari liquid seperti yang dikandung dalam sistem atau
segmen. Sebuah perkiraan dari kapasitas dari drain untuk mengendalikan volume
tersebut tanpa adanya bagian yang tumpah ke laut harus dibuat jika bagian deck-
nya datar. Dimana deck-nya dibuat dari grating, maka volume tumpahnya
sebaiknya diasumsikan terbuang, jika deck datarnya berada diantaranya maka
kapasitas drainnya diperkirakan seperti sebelumnya.
Saat perkiraan volume dari liquidnya mencapai laut tidak dapat diterima
maka perkiraan yang lebih detail dapat dibuat dengan dasar ukuran dan lokasi
kebocoran yang diperkirakan. Hal ini akan mempengaruhi perkiraan consequence
dan mekanisme degradasinya untuk ukuran dan lokasi bocornya, dan dapat
dihitung untuk laju lubang yang rendah dibandingkan dengan yang digunakan
dalam pendekatan sebelumnya.
2.6 An
Tu
apakah m
probability
mengevalu
Tujuan ha
mengindik
diperbahar
Ba
Me
kepada ko
lingkunga
nalisis Prob
ujuan dari p
ekanisme d
ty of failure
uasi dari pe
al ini adalah
kasikan int
rui interval
atas PoF dap
ekanisme d
ombinasi da
an disekitar
bability of F
permodelan
degradasiny
e untuk seti
erkembanga
h untuk men
terval wak
dari inspek
pat dievalua
Tabel 2.1 Ba
degradasi ya
ari material
bagian ter
13
Failure
probability
a ditemuka
iap mekani
an kerusaka
nentukan ba
ktu dimana
ksi dan mon
asi dengan p
atas dari PoF
ang mempe
l konstruks
rsebut kond
y of failure
an dalam se
sme degrad
an dan mene
atasan dari
a inspeksi
itoring data
persamaan b
dan deskripsin
engaruhi ba
inya, kandu
disi operasi
e adalah un
tiap bagian
dasi yang b
entukan PoF
PoF yang d
sebaiknya
anya.
berikut :
nya [1]
agian peral
ungan dari
inya dan pe
ntuk menent
n, penentuan
berhubungan
F dengan w
digunakan u
dilakukan
latan bergan
bagian ters
erlindungan
tukan
n dari
n dan
waktu.
untuk
n dan
ntung
sebut,
n dari
14
bagian peralatan tersebut. Penjelasan atas produk service beserta mekanisme
degradasi yang memungkinkan dan material yang berhubungan akan disertakan
dalam Bab Tiga .
Mekanisme degradasi setiap bagian peralatan serta alasan pemilihan
mekanisme degradasinya dijelaskan dibawah ini.
2.6.1 Internal Damage
Mekanisme diterapkan berdasarkan kelompok dari sistem ini yang
mendefinisikan produk keseluruhan atau media dalam sistem ini. Konsep ini
penting untuk memilih dari mekanisme yang sesuai untuk dilakukan analisa.
Tujuannya adalah untuk menentukan mekanisme degradasi yang memungkinkan
untuk setiap material yang diperkirakan digunakan untuk proses yang dilakukan.
Hal ini adalah penaksiran yang berdasarkan pengalaman dan pengetahuan tentang
material dan proses. Hasilnya adalah daftar dari produk / material / mekanisme
degradasi yang mungkin, yang dalam pelaksanaannya akan melibatkan lebih
banyak mekanisme disbanding yang diharapkan dalam analisis spesifiknya.
2.6.2 External Damage
External damage hanya dihubungkan oleh lingkungan luar dan kondisi
dari proteksi permukaannya. Kerusakannya dapat berupa tipe “rate” atau
“susceptibility” yang akan dijelaskan selanjutnya.
2.6.3 Mechanical Damage
Mechanical damage disebabkan oleh getaran, pergerakan dari kapal /
platform, efek dari arus, atau sumber lainnya yang dapat menyebabkan retakan
fatigue tumbuh dan patah. Untuk sistem perpipaan kerusakan sering terjadi di
lokasi titik panas, seperti sambungan las, percabangan, clamp, atau nozzle dari
bejana tekan, dimana pada desainnya memberikan konsentrasi tegangan yang
besar yang membesar saat menerima pembebanan.
Fatigue pada sistem perpipaan disebabkan oleh getaran frekuensi tinggi
yang diperkirakan menyebar secara cepat dan berubah menjadi kegagalan saat
15
timbulnya retakan dan tidak dapat dideteksi dan dikontrol oleh pemeriksa. Dalam
beberapa situasi disarankan bahwa amplitudo getaran lokal dan tegangan lokal
diukur dibandingkan dengan perhitungan pertumbuhan retakan. Sumber dari
getaran frekuensi rendah biasanya adalah pergerakan kapal, maka pemeriksa dapat
mengukur perkembangan dari kerusakannya.
2.6.4 Permodelan PoF
Model degradasi mendeskripsikan kerusakan yang terjadi oleh komponen.
Permodelan umumnya dibagi menjadi tiga, yaitu Rate model, Suceptibility model,
dan Insignificant model. Berikut penjelasan masing-masing model tersebut.
Gambar 2.3 Skema dari model degradasi [1]
2.6.4.1 Insignificant Model
Insignificant model berdasarkan kepada ekspetasi bahwa tidak adanya
kerusakan yang akan terjadi. Model ini memiliki nilai PoF yang tetap dan tidak
tergantung pada waktu, nilainya adalah PoF = 10-5 per tahun. Inspeksi tidak
relevan untuk model ini untuk pemeriksaan yang akan menghasilkan hasil yang
sama.
16
2.6.4.2 Susceptibility Model
Susceptibility model memberikan nilai untuk PoF berdasarkan kepada
faktor yang berhubungan dengan kondisi operasinya. Untuk kondisi yang konstan
sepanjang waktu PoF juga konstan terhadap waktu. Hal ini menjelaskan bahwa
perkembangan dari kerusakan tidak terbaca dengan baik oleh pemeriksa. Tetapi
tindakan dapat dihubungkan untuk memonitor parameter kunci proses, seperti
perubahan kondisi yang dapat digunakan untuk mengadakan inspeksi. Jika PoF >
PoF Limit, Type maka tindakan yang dapat diambil merupakan salah satu kombinasi
dari:
- Taksir dan perbaiki kerusakan.
- Perubahan kandungan fluidanya maka akan mengurangi kerusakan.
- Kurangi temperature operasinya.
- Isolasi dari lingkungan yang merusak (seperti coating, lining, dll).
- Ubah tipe materialnya.
2.6.4.3 Rate Model
Rate model mengasumsikan bahwa kerusakan meningkat sebagai fungsi
dari dari waktu dan maka itu PoF meningkat seiring dengan waktu. Hal ini
menunjukan bahwa perkembangan dari degradasi dapat diukur dengan inspeksi
dan hasil dari inspeksi dapat digunakan untuk mengatur rate model sesuai dengan
kondisi sebenarnya. Hasil dari kerusakan biasanya penipisan dinding baik lokal
maupun umum pada komponen. Kemungkinan kegagalan meningkat seiring
waktu seperti dinding menipis dan tergantung kepada pembebanan kepada
material. Faktor yang mengontrolnya adalah :
- Laju kerusakan.
- Tebal dinding.
- Ukuran kerusakan.
- Sifat material.
- Tekanan operasi.