BAB 2 DISAIN PIPA BAWAH LAUT

Laporan Tugas Akhir II - 1 Analisis On-Bottom Stability dan Instalasi Pipa Bawah Laut di Daerah Shore Approach

BAB

2 DISAIN PIPA BAWAH LAUT

2.1 Pendahuluan

Seperti umumnya pada sebuah proyek konstruksi dalam konstruksi pipa bawah laut juga

mencakup tiga langkah disain, yaitu: Conceptual Engineering, Preliminary Engineering,

dan Detail Engineering.

Conceptual engineering adalah langkah yang membahas mengenai batasan dan

kelayakan teknis disain dan konstruksi yang akan dilakukan. Dalam langkah ini juga akan

dipertimbangkan mengenai penjadwalan (scheduling) dan perkiraan biaya secara kasar,

hasil pada langkah disain ini akan menjadi acuan untuk langkah selanjutnya. Dalam

Preliminary engineering dilakukan pendefinisian konsep (ukuran pipeline dan grade/klas),

mempersiapkan aplikasi otoritas, dan menyediakan detail disain sehingga cukup untuk

melakukan pemesanan pipa. Sedangkan pada detail engineering dilaksanakan proses

disain secara lengkap untuk menggambarkan masukan teknis untuk proses pengadaan

dan tender konstruksi.

Dalam proses disain pipa bawah laut dilakukan serangkaian proses yang sistematis,

tahapan tersebut tentunya harus disesuaikan dengan standar internasional yang umum

digunakan seperti DNV, API, ASME dan lain-lain. Gambar 2.1 merupakan flow cart dari langkah-langkah disain yang umum dilakukan.

Perinsip utama dalam proses mendisain pipa bawah laut adalah agar sistem pipa yang

akan dibangun dapat kuat dan aman baik pada saat proses instalasi, hydrotest dan

selama masa layan/oprasional yang direncanakan. Berdasarkan standar DNV OS F101

Submarine Pipeline Systems 2000, kemanan dari sebuah sistem pipa dapat dipastikan

dengan menggunakan safety class methodology. Dalam metodologi ini sebuah sistem

pipa bawah laut dapat dikategorikan kedalam satu klas atau lebih berdasarkan pada

konsekuensi kegagalan yang dapat ditimbulkan, umumnya suatu sistem pipa bawah laut

diklasifikasikan bedasarkan sifat fluida yang dialirkan dan lokasi pemasangan.

BAB 2 DISAIN PIPA BAWAH LAUT

Laporan Tugas Akhir II - 2 Analisis On-Bottom Stability dan Instalasi Pipa Bawah Laut di Daerah Shore Approach

Gambar 2. 1 Flow chart langkah disain pipa bawah laut.

Bedasarkan Load and Resistance Factor Design (LRFD), sebuah sistem pipa bawah laut

dapat diklasifikasikan menjadi :

2.1.1 Klasifikasi Sistem Pipa Bawah Laut Berdasarkan Fluida Yang Dialirkan

BAB 2 DISAIN PIPA BAWAH LAUT

Laporan Tugas Akhir II - 3 Analisis On-Bottom Stability dan Instalasi Pipa Bawah Laut di Daerah Shore Approach

Jenis fluida yang dialirkan dalam sebuah pipa bawah laut bermacam jenisnya, dalam hal

ini jenis fluida yang dialirkan dikatagorikan menjadi lima seperti yang terdapat dalam

Tabel 2.1.

Tabel 2. 1 Klasifikasi Keamanan Sistem Pipa Bawah Laut Berdasarkan Fluida Yang Dialirkan

Kategori Fluida Keterangan

A Fluida tidak terbakar, fluida yang berbasis air B Fluida yang dapat terbakar dan beracun yang

berbentuk cair pada kamar dan kondisi tekanan atmosfir.

C Fluida yang terbakar dan tidak beracun pada suhu kamar dan kondisi tekanan atmosfir.

D Gas berfasa satu, tidak beracun E Fluida yang dapat terbakar dan beracun yang

berbentuk gas pada suhu kamar dan kondisi tekanan atmosfer.

2.1.2 Klasifikasi Sistem Pipa Bawah Laut Berdasarkan Lokasi Pipa

Sistem pipa bawah laut dibagi menjadi dua klas berdasarkan lokasi pipa pemasangan

tersebut, dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2. 2 Klasifikasi Sistem Pipa Bawah Laut Berdasarkan Lokasi Pipa

Klasifikasi lokasi pipa Keterangan

1 Lokasi dimana tidak terjadi akitifitas manusia yang rutin sepanjang jalur pipa

2 Bagian dari pipa yang dekat dengan platform dengan aktifitas manusia yang banyak , luas dari lokasi ini harus berdasakan analisis resiko, atau dapat asumsikan sebagai area yang berjarak 500 meter dari platform bila data yang diperlukan untuk analisis resiko tidak ada.

2.1.3 Klasifikasi Sistem Pipa Bawah Laut Berdasarkan Tingkat Keamanan

BAB 2 DISAIN PIPA BAWAH LAUT

Laporan Tugas Akhir II - 4 Analisis On-Bottom Stability dan Instalasi Pipa Bawah Laut di Daerah Shore Approach

Dalam mendisain system pipa bawah laut harus berdasarkan pada konsekuensi

kegagalan yang dapat terjadi, klasifikasi berdasarkan tingkat kemanan pipa dapat dibagi

menjadi tiga seperti pada Tabel 2.3. Tabel 2. 3 Klasifikasi Sistem Pipa Bawah Laut Berdasarkan Tingkat Keamanan

Kelas Kemanan Keterangan

Rendah Dimana kegagalan yang mungkin terjadi menyebabkan resiko yang sangat kecil terhadap manusia dan lingkungan, klasifikasi ini diterapkan pada saat instalasi.

Normal Dimana kegagalan yang mungkin terjadi menyebabkan resiko yang cukup besar terhadap manusia dan lingkungan, juga bidang politik dan ekonomi. Klasifikasi ini biasanya diterapkan untuk keadaan oprasi pipa yang jauh dari platform

Tinggi Dimana kegagalan yang mungkin terjadi dapat menyebabkan resiko yang sangat besar terhadap manusia, lingkungan, ekonomi dan politik. Klasifikasi ini biasanya diterapkan untuk keadaan oprasi dilokasi dekat dengan platform.

Klasifikasi keamanan pipa bawah laut mungkin akan berbeda-beda untuk fase konstruksi

dan lokasi yang berbeda. Dalam keadaan normal, DNV 2000 mengklasifikasi system pipa

bawah laut berdasarkan tingkat kemanan menjadi dua fase keadaan pipa seperti pada

Tabel 2.4.

Tabel 2. 4 Klasifikasi Sistem Pipa Bawah Laut Tingkat Keamanan Untuk Kondisi Normal.

Kategori fluida A,C Kategori fluida B,D dan E Fase

Kelas Lokasi Kelas Lokasi

1 2 1 2

Temporer Rendah Rendah Rendah Rendah Oprasional Rendah Normal Normal Tinggi

Fase temporer merupakan fase dari proses instalasi sampai dengan pre-commissioning

yaitu tahap sampai dengan dilakukan proses hydrotest.

2.2 Pemilihan Jalur Pipa

BAB 2 DISAIN PIPA BAWAH LAUT

Laporan Tugas Akhir II - 5 Analisis On-Bottom Stability dan Instalasi Pipa Bawah Laut di Daerah Shore Approach

Dalam melakukan pemilihan jalur pipa harus memperhatikan adanya kepentingan umum

dan perseorangan, perlindungan terhadap lingkungan, dan kemungkinan adanya

kerusakan dari pipa atau fasilitas yang lain. Beberapa faktor yang harus menjadi

pertimbangan dalam pemilihan lokasi jalur pipa yaitu:

Lalulintas kapal dan aktifitas nelayan.

Struktur lepas pantai.

Kondisi existing pipa dan kabel.

Keadaan dasar laut dan aktifitas gempa (seismic).

Aktifitas pertambangan dan militer.

Situs arkeologi, dll.

Kriteria dasar dalam memilih jalur pipa terkait dengan kondisi dasar lautnya meliputi hal-

hal berikut:

Hindari halangan-halangan didasar laut atau bentangan menggantung pipa yang

mungkin terjadi disepanjang jalur yang direncanakan.

Hindari persilangan dengan jalur pipa yang lain jika memungkinkan.

Hindari daerah-daerah dimana kapal banyak membuang jangkarnya.

Hindari bentang pipa dari tanah yang tidak stabil dan pasang pipa di daerah yang

relatif lebih stabil, jika hal ini dapat diindentifikasikan.

Hindari gundukan-gundukan tanah atau cekungan yang dapat menyebabkan

timbulnya daerah menggantung disepanjang jalur pipa.

Khusus untuk daerah yang terdapat aliran lumpur, perkecil resiko terjadinya

kerusakan terhadap pipa akibat pergerakan tanah dengan memilih jalur pipa

tegak lurus terhadap kontur kedalaman.

2.3 Pembebanan Pada Pipa

Berdasarkan pada strandar DNV OS F101 Submarine Pipeline Systems 2000

pembebanan pada pipa dibagi menjadi 2 yaitu beban fungsional dan beban lingkungan,

dimana beban-beban tersebut akan ditentukan terlebih dahulu sebelum proses disain

dimulai.

BAB 2 DISAIN PIPA BAWAH LAUT

Laporan Tugas Akhir II - 6 Analisis On-Bottom Stability dan Instalasi Pipa Bawah Laut di Daerah Shore Approach

i) Beban Fungsional

Beban fungsional merupakan beban yang berasal dari keberadaan fisik pipa dan hal

tersebut sangat menentukan integritas dari sistem pipa baik selama proses instalasi,

hydrotest, maupun keadanan oprasional. Dantara yang termasuk kedalam beban

fungsional adalah sebagai berikut:

Gaya Berat

Yang termasuk kedalam beban ini adalah berat pipa secara keseluruhan, berat

isi yang ditransportasikan baik pada saat kondisi oprasi dan hydrotest, serta gaya

angkat.

Tekanan

Beban tekanan yang dimaksud adalah tekanan yang terjadi pada pipa yang

terdiri tekanan internal, tekanan eksternal dan tekanan tanah untuk pipa yang

dikubur.

Thermal ekspansion dan contraction

Beban ini biasanya diakibatkan oleh temperature dari isi yang ditrasportasikan

dalam pipa.

Pre- stressing

Beban yang termasuk kedalam beban pre-stressing biasanya adalah tekanan

yang diakibatkan oleh aktifitas pada saat instalasi pipa.

ii) Beban Lingkungan

Beban lingkungan adalah beban yang bekerja pada pipa yang diakibatkan oleh

lingkungan sekitar dan bukan merupakan beban fungsional atau beban accidental.

Beban lingkungan yang bekerja pada pipa biasanya terdiri atas beban angin,

gelombang, arus, beban hidrodinamik dan fenomena lingkungan lainya.

Selain beban fungsional dan lingkungan diatas dalam disain pipa juga dikenal adanya

beban accidental yaitu beban yang diakibatkan oleh keadaan yang tidak

direncanakan, yang te