bab 4 pemodelan sistem perpipaan dan analisis · pdf filebab 4 pemodelan sistem ... isometrik...
TRANSCRIPT
60
Bab 4
Pemodelan Sistem Perpipaan dan Analisis Tegangan
Pada bab ini akan dilakukan pemodelan dan analisis tegangan sistem
perpipaan pada topside platform. Pemodelan dilakukan berdasarkan gambar
isometrik perpipaan seperti telah dijelaskan sebelumnya pada Bab 3. Sedangkan
analisis tegangan pipa (pipe stress analysis) dilakukan terhadap beban operational
yaitu beban sustain, beban ekspansi termal dan beban kombinasi yang terdiri atas
semua beban operasi dan beban akibat subsidence.
Stress report AutoPIPE 2004 memperlihatkan nilai tegangan yang terjadi
pada seluruh bagian struktur pipa bahkan untuk jalur pipa yang sangat panjang
dan rumit sekalipun. Hal yang menguntungkan dari penggunaan program
AutoPIPE 2004 adalah proses running (analisis) yang singkat, dan output report
berupa kontur tegangan dan list report berupa angka harga tegangan di tiap nodal
ditunjukan dengan sangat baik dan detail.
4.1 Pemodelan Sistem Perpipaan pada Topside Platform
Pemodelan piping pada topside platform merupakan pemodelan sistem
perpipaan yang terdiri dari pipa dan segala elemen yang terpasang seperti katup,
flange, gasket, elbow, branch, reducer, tumpuan-tumpuan pipa dan lain-lain.
Antara platform satu dan platform lain yang berdekatan dihubungkan oleh piping
yang di sebut bridge (jembatan) pipa. Sistem perpipaan pada pangkal bridge
merupakan zona kritis terjadinya displacement akibat pembebanan subsidence.
Data nilai displacement dari pengukuran langsung maupun dari GPS digunakan
untuk melakukan pembebanan pada sepanjang area bridge ini. Hasil pemodelan
diharapkan mampu mereprentasikan kondisi aktual beberapa sistem perpipaan di
topside platform yang telah dipilih untuk dianalisis.
Gambar 4.1 menunjukan gambaran umum kondisi piping pada area bridge
yang telah mengalami penurunan akibat subsidence. Melalui gambar tersebut
dapat diketahui gambaran umum kondisi pipa pada area bridge.
61
Gambar 4.1 Foto piping pada area bridge(1)
62
4.2 Pembebanan Sistem Perpipaan pada AutoPIPE 2004
Analisis tegangan sistem perpipaan pada topside platform dengan
menggunakan software AutoPIPE 2004 mengacu pada Code ASME B31.3. Pada
analisis tegangan ini akan didapat harga tegangan aktual dan rasio tegangan yang
terjadi pada sistem perpipaan. Rasio tegangan merupakan pembagian antara harga
tegangan aktual yang terjadi pada suatu titik di pipa dengan tegangan ijin material
pipa sesuai dengan Code ASME B31.3 dan API 5L.
Pada AutoPIPE 2004, pembebanan sistem perpipaan akibat beban pada
kondisi operasi dan subsidence berdasar pada ASME B31.3 yaitu:
• Expansion Load Case (EXP + Sub)
Pembebanan akibat fenomena subsidence dapat dilakukan dengan
mengkombinasikan antara beban akibat ekspansi dan beban displacement
aktual yang terjadi pada masing-masing line akibat subsidence di seabed.
Beban ekspansi mereprentasikan beban akibat perbedaan temperatur operasi
sistem perpipaan dengan temperatur lingkungan sekitar. Tegangan aktual hasil
analisis ini akan dibandingkan dengan tegangan ijin ekspansi berdasar Code
ASME B31.3 Petroleum and Refinery Piping Process dan API 5L untuk
mendapatkan nilai rasio tegangan aktual yang terjadi.
• Combination Load Case (GR + Max P + EXP + Sub)
Kasus pembebanan ini adalah pembebanan kombinasi antara beban sustain,
beban ekspansi dan beban akibat subsidence. Beban sustain merupakan
pembebanan pada pipa akibat beratnya pipa dan elemen yang dipasang pada
pipa. Tegangan aktual yang terjadi akan dibandingkan dengan tegangan ijin
dari material yang digunakan sesuai Code ASME B31.3 dan API 5L untuk
mendapatkan nilai rasio tegangan akibat beban kombinasi yang terjadi pada
sistem perpipaan.
Keterangan:
GR : Load due to weight of pipe and its components.
Max P : Load from maximum operating pressure
T : Load from design temperature (= EXP)
Sub : Load from displacement due to platform subsidence
63
Metode pelaksanaan analisis tegangan dengan menggunakan AutoPIPE 2004
ini menggunakan aliran tahap-tahap seperti ditunjukan pada gambar 4.2.
Gambar 4. 2 Flowchart analisis tegangan pada AutoPIPE 2004
Pada analisis dengan menggunakan software AutoPIPE 2004 didapat hasil
analisis berupa data tegangan aktual pada tiap titik pipa, gaya dalam, momen
dalam dan displacement yang terjadi pada sistem perpipaan. Data keluaran
tersebut mampu disajikan dalam bentuk kontur distribusi tegangan pada pipa dan
juga melalui laporan numerik dalam bentuk tabel.
Sistem perpipaan disebut aman apabila memiliki rasio tegangan kurang dari
satu, dan disebut gagal (failed) jika memiliki rasio tegangan di atas satu. Pada
kontur tegangan yang terjadi, warna merah menunjukan bahwa sistem perpipaan
telah gagal pada titik tersebut, sedang warna yang lebih muda (biru dan hijau)
menunjukan pipa masih pada kondisi aman. Secara teori engineering, biasanya
pipa yang terdefleksi akan mengalami kegagalan pada bagian belokan (elbow),
percabangan (branch) dan pada bagian pipa yang tidak tertumpu oleh tumpuan
pipa pada jarak yang panjang (free span). Pada daerah tersebut menjadi kritis
64
karena di perkirakan telah terjadi konsentrasi tegangan yang berlebih dan tidak
dapat ditahan oleh kekuatan material pipa.
4.3 Pemodelan dan Analisis Tegangan Masing-Masing Sistem Perpipaan
pada Topside Platform dengan Menggunakan AutoPIPE 2004
Pada software perpipaan AutoPIPE 2004 setiap line pada sistem perpipaan
yang dianalisis akan dimodelkan sesuai dengan data gambar isometrik yang ada,
kemudian diberikan pemodelan subsidence dengan memberikan displacement
pada setiap titik tumpuan yang menempel pada platform. Analisis tegangan
dilakukan berdasar pada aturan yang tercantum pada Code ASME B31.3. Adapun
penyajian pemodelan dan analisis tegangan sistem perpipaan ini dimulai dari
penyajian gambar isometrik, kemudian diikuti oleh pemodelan line sistem
perpipaan dan pemodelan profil displacement menggunakan software perpipaan
AutoPIPE 2004 dan diakhiri oleh analisis tegangan untuk mendapatkan kontur
tegangan dan rasio tegangan yang terjadi.
4.3.1 3" Liquid Out of Test Separator from LA-Well to L. Process
Berdasar pada data hasil pengukuran, subsidence telah mempengaruhi sistem
perpipaan pada 3 inch liquid out of test separator. Pada sepanjang area bridge
telah terjadi translation displacement yang akan menimbulkan resiko kegagalan
sistem perpipaan. Oleh karena itu, pemodelan piping ini diharapkan mampu
digunakan untuk melakukan analisis tegangan yang terjadi sesuai dengan kondisi
aktual. Line 3 inch liquid out adalah piping yang terinstal dari test separator pada
LA-Well ke L. Process, memiliki diameter nominal sebesar 3 inch dan schedule
pipa 80 dengan ketebalan dinding pipa sebesar 0.3 inch, berisikan fluida minyak
bumi mentah dan masih aktif beroperasi. Gambar isometrik dari line ini seperti
ditunjukan pada gambar 4.3 secara bersambungan sebagai berikut:
65
Gambar 4.3 Gambar isometrik 3” Liquid out at LA-Well to LPRO (1)
Gambar 4.3 (Lanjutan)
66
Gambar 4.3 (Lanjutan)
Berdasar pada gambar isometrik diatas, pemodelan sistem perpipaan 3”
Liquid out at LA-Well to LPRO dapat dilakukan dengan menggunakan software
perpipaan AutoPIPE seperti ditunjukan pada gambar 4.4 sebagai berikut:
Gambar 4.4 Pemodelan 3" Liquid Out of Test Separator from LA-Well to L. Process(1)
L. Process
Bridge Area
LA-Well P/F
Kem
Separator
bentuk pe
subsidence
diketahui
Process te
Gam
Berd
diketahui b
Process t
diakibatka
Gambar 4
sistem per
mudian pad
r from LA-
emodelan
e yang terj
bahwa flow
elah mengal
mbar 4.5 Pem
dasar pada
bahwa pada
elah terjad
an oleh ada
4.6 menunju
rpipaan 3" L
da pemodel
Well to L.
adanya sub
jadi berdas
wline 3" Li
lami subside
modelan subsid
pengukur
a flowline 3
di defleksi
anya subsid
ukan pemod
Liquid Out o
67
lan sistem
Process d
bsidence. G
sarkan data
iquid Out o
ence dengan
dence 3" Liqui
Pro
ran subside
" Liquid Ou
yang bersi
dence dan a
delan deflek
of Test Sepa
De
perpipaan
diberikan b
Gambar 4.
a hasil pen
of Test Sep
n sudut inkl
id Out of Test
ocess(1)
ence langs
ut of Test Se
ifat khusus
adanya gay
ksi yang be
arator from
egres of Incl
n 3" Liqui
eban displa
5 menunju
ngukuran. D
parator from
linasi sebesa
t Separator fro
ung di lo
eparator fro
yang kem
ya ekternal
ersifat khus
LA-Well to
lination : 0
id Out of
acement se
ukan pemo
Dari penguk
m LA-Well
ar 0.5 deraj
om LA-Well to
okasi perpi
om LA-Well
mungkinan
pada perpi
us tersebut
o L. Process
0.50
f Test
ebagai
odelan
kuran
to L.
ad .
o L.
ipaan,
l to L.
besar
ipaan.
pada
s.
68
Gambar 4.6 Pemodelan subsidence 3" Liquid Out of Test Separator from LA-Well to L.
Process (kondisi khusus) (1)
Dengan memasukan beban-beban dari data pada kondisi operasi, seperti
tekanan dan temperatur operasi dan beban displacement akibat subsidence, maka
analisis tegangan dilakukan berdasar kriteria pembebanan ekspansi dan
pembebanan kombinasi. Gambar 4.7 dan 4.8 berikut menunjukan kontur tegangan
dan rasio tegangan tertinggi yang terjadi akibat pembebanan kombinasi yang
terjadi pada sistem perpipaan 3" Liquid Out from LA-Well to L. Process.
Gambar 4.7 Kontur tegangan pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process. (1)
69
Gambar 4.8 Detail kontur tegangan pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L.
Process. (1)
Analisis tegangan untuk kondisi pembebanan ekspansi dilakukan dengan
perhitungan tegangan berdasarkan temperatur desain, temperatur operasi dan
temperatur lingkungan. Pada tabel 4.1 ditampilkan beberapa harga tegangan
ekspansi pada lokasi di pipa yang berharga maksimum. Tabel 4.1 Tegangan ekspansi pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process(1)
Point Category Actual Stress
(psi) Allowable Stress
(psi) Ratio
pipe Expansion 5231 15000 0.35
elbow Expansion 3235 15000 0.22
pipe Expansion 3078 15000 0.21
Pada tabel 4.2 ditampilkan harga tegangan akibat pembebanan kombinasi
antara pembebanan sustain, ekspansi, dan subsidence yang berharga maksimum di
lokasi tertentu pada sistem perpipaan diatas platform. Tabel 4.2 Tegangan kombinasi pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process(1)
Point Category Actual Stress
(psi) Allowable Stress
(psi) Ratio
pipe Combined 13508 15000 0.90
elbow Combined 9082 15000 0.61
pipe Combined 9115 15000 0.61
0.90
Selai
diatas, da
perpipaan
sistem per
merupakan
terjadi pad
umum ten
melakukan
tumpuan p
Gambar 4.9
Dari
pada bebe
ini. Pada t
Z, serta d
maksimum
Harga disp
yang mem
beberapa b
in analisis
apat dihasi
. Gambar 4
rpipaan aki
n gambaran
da sistem pe
ntang arah d
n tindakan
pipa untuk m
9 Profil displa
profil disp
rapa titik di
tabel 4.3 dit
displacemen
m dan terja
placement y
mberikan pe
beban pada
tegangan p
lkan pula
4.9 merepr
ibat beban
n secara ek
erpipaan. H
displacemen
mitigasi,
menurunkan
acement pada
placement se
i lokasi pipa
tampilkan d
nt rotasi terh
adi pada ti
yang terjadi
embebanan
kondisi ope
70
pada pembe
harga disp
rentesikan p
subsidence
kstrim tenta
al tersebut b
nt yang terj
misalnya d
n nilai tegan
a 3" Liquid Tes
eperti yang
a ditunjukan
displacemen
hadap sumb
itik-titik kr
i merupakan
yang terbe
erasi sistem
banan kond
placement
profil displa
. Profil disp
ang arah da
bertujuan un
rjadi, sehing
dengan pen
ngan yang te
st Separator O
ditunjukan
n seperti pa
nt translasi d
bu X, Y, d
ritis teganga
n akibat pem
esar karena
m perpipaan.
disi operasi
yang terja
acement ya
placement
an besar dis
ntuk memb
gga dapat m
nambahan a
erjadi.
Out from LA-W
n diatas, har
da tabel 4.3
dalam arah
dan Z yang
an pada si
mbebanan s
merupakan
i dan subsid
adi pada s
ang terjadi
yang ditunj
splacement
erikan gamb
membantu u
atau pencop
Well to L. Pro
rga displace
3 seperti dib
sumbu X, Y
g memiliki h
istem perpi
secara komb
n gabungan
dence
sistem
pada
jukan
yang
baran
untuk
potan
cess (1)
ement
bawah
Y dan
harga
ipaan.
binasi
n dari
71
Tabel 4.3 Diplacement pada 3" Liquid Test Separator Out from LA-Well to L. Process(1)
Point Combination
Translation (inch) Rotation (degree)
DX DY DZ RX RY RZ
Elbow GT1P1 1.42 -12.78 0.44 -2.08 -0.77 0.77
Elbow GT1P1 1.26 -12.77 0.09 -2.11 -0.83 0.83
Elbow GT1P1 1.19 -12.7 -0.09 -2.15 -0.9 0.91
Elbow GT1P1 1.42 -12.63 0.61 -2.03 -0.73 0.71
pipe GT1P1 1.2 -12.51 0.09 -2.2 -0.95 0.98
4.3.2 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-Well to
L.Process
Flowline pada area bridge pada 10 inch and 12 inch gas line dari production
& test header at LA Well Platform ke gas header at Lima Process Platform
merupakan flowline yang dialiri fluida proses gas alam. Flowline ini terdiri atas
dua line yang memiliki diameter nominal 10 dan 12 inch dengan schedule pipa 80.
Gambar 4.10 merupakan gambar isometrik dari flowline 10 inch and 12 inch gas
line dari production & test header at LA Well Platform ke gas header at Lima
Process Platform yang digunakan sebagai data utama pemodelan flowline ini pada
software perpipaan AutoPIPE 2004.
Gambar 4.10 Gambar isometrik 10”& 12” Gas line from production & test separator at LA-Well
to L. Process (1)
72
Gambar 4.10 (Lanjutan)
Gambar 4.10 (Lanjutan)
73
Gambar 4.10 (Lanjutan)
Gambar 4.10 (Lanjutan)
74
Dari gambar isometrik di atas, kemudian dapat dimodelkan sistem perpipaan
10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-Well to L.Process pada
software perpipaan AutoPIPE 2004 seperti yang ditunjukan pada gambar 4.11
seperti yang disajikan dibawah ini.
Gambar 4.11 Pemodelan 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-
Well to L.Process(1)
Kemudian pada pemodelan sistem perpipaan 10" & 12" Gas Line from
Production & Test Header at LA-Well to L.Process diberikan beban displacement
sebagai bentuk pemodelan terhadap adanya subsidence. Gambar 4.12 menunjukan
pemodelan subsidence yang terjadi berdasarkan data hasil pengukuran langsung di
lapangan. Dari pengukuran diketahui bahwa flowline 10" & 12" Gas Line from
Production & Test Header at LA-Well to L.Process telah mengalami subsidence
dengan sudut inklinasi sebesar 0.58 derajad.
Gambar 4.
Deng
tekanan d
tegangan
kombinasi
tegangan m
sistem per
to L.Proce
Gam
12 Pemodelan
gan memas
dan tempera
dilakukan
i. Gambar 4
maksimum
rpipaan 10"
ess.
bar 4.13 Kon
n subsidence
sukan beba
atur operas
berdasar k
4.13 dan 4.1
yang terjad
" & 12" Gas
ntur tegangan p
L
Degres
75
10" & 12" Ga
Well to L.Pro
an-beban da
si, dan beb
kriteria pem
14 berikut m
di akibat pem
s Line from
pada 10" & 12
LA-Well to L.P
s of Inclinat
as Line from P
ocess(1)
ari data pa
ban akibat
mbebanan
menunjukan
mbebanan k
Production
2" Gas Line fr
Process(1)
tion : 0.58
Production &
da kondisi
subsidence
ekspansi d
n kontur teg
kombinasi y
n & Test He
from Productio
Test Header a
operasi, se
e, maka an
dan pembeb
gangan dan
yang terjadi
eader at LA
on & Test Hea
at LA-
eperti
nalisis
banan
rasio
i pada
-Well
ader at
76
Gambar 4.14 Detail kontur tegangan dan rasio tegangan maksimum pada 10" & 12" Gas
Line from Production & Test Header at LA-Well to L.Process(1)
Analisis tegangan untuk kondisi pembebanan ekspansi dilakukan dengan
perhitungan tegangan berdasarkan temperatur desain, temperatur operasi dan
temperatur lingkungan. Pada tabel 4.4 ditampilkan beberapa harga tegangan
ekspansi pada lokasi di pipa yang berharga maksimum. Tabel 4.4 Tegangan ekspansi pada 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-
Well to L.Process(1)
Point Category Actual Stress
(psi) Allowable Stress
(psi) Ratio
tee Expansion 7289 15000 0.49
tee Expansion 9943 15000 0.66
elbow Expansion 3532 15000 0.23
tee Expansion 3390 15000 0.23
pipe Expansion 3410 15000 0.23
pipe Expansion 4314 15000 0.29
Pada tabel 4.5 ditampilkan harga tegangan dan rasio tegangan yang
berharga tinggi dan kritis akibat pembebanan kombinasi antara pembebanan
1.13
1.03
sustain, ek
sistem perTabel 4.5 T
Po
t
t
el
t
Selai
diatas, da
perpipaan
sistem per
merupakan
terjadi pad
umum ten
untuk me
pencopota
G
kspansi, dan
rpipaan di atTegangan kom
oint Cate
tee Com
tee Com
bow Com
tee Com
in analisis
apat dihasi
. Gambar 4
rpipaan aki
n gambaran
da sistem pe
ntang arah
elakukan t
an tumpuan
Gambar 4.15 P
n subsidence
tas platformmbinasi pada 1
egory Ac
mbined
mbined
mbined
mbined
tegangan p
lkan pula
4.15 merepr
ibat beban
n secara ek
erpipaan. H
dari displa
tindakan m
pada pipa u
Profil displace
Heade
77
e yang berh
m. 10" & 12" Ga
Well to L.Pro
ctual Stress (psi)
14757
15510
13230
16887
pada pembe
harga disp
rentasikan
subsidence
kstrim tenta
al tersebut b
acement yan
mitigasi, m
untuk menu
ement pada 10
er at LA-Well
harga maksim
as Line from P
ocess(1)
Allowab(
15
15
15
15
banan kond
placement
profil displ
. Profil disp
ang arah da
bertujuan un
ng terjadi,
misalnya d
urunkan nila
0" & 12" Gas
to L.Process(1
mum di lok
Production & T
ble Stress psi)
5000
5000
5000
5000
disi operasi
yang terja
lacement ya
placement
an besar dis
ntuk memb
sehingga d
dengan pe
ai tegangan y
Line from Pr1)
kasi tertentu
Test Header a
Ratio
0.98
1.03
0.88
1.13
i dan subsid
adi pada s
ang terjadi
yang ditunj
splacement
erikan gamb
dapat memb
nambahan
yang terjadi
roduction & Te
u pada
at LA-
dence
sistem
pada
jukan
yang
baran
bantu
atau
i.
Test
78
Dari analisis profil displacement seperti yang ditunjukan diatas, dapat
dihasilkan pula harga displacement pada beberapa titik di lokasi pipa yang
mengalami kondisi kritis seperti ditunjukan pada tabel 4.6 seperti dibawah ini.
Pada tabel 4.6 ditampilkan harga displacement translasi dalam arah sumbu X, Y
dan Z, serta displacement rotasi terhadap sumbu X, Y, dan Z. Tabel 4.6 Displacement pada 10" & 12" Gas Line from Production & Test Header at LA-Well to
L.Process(1)
Point Combination
Translation (inch) Rotation (degree)
DX DY DZ RX RY RZ
elbow GRTP1 -1.67 -14.18 -0.28 0.05 0.11 -0.09
elbow GRTP1 -1.62 -14.21 -0.29 0.02 0.1 -0.05
pipe GRTP1 -1.65 -14.32 -0.25 -0.05 0.19 0.07
pipe GRTP1 -1.79 -14.21 -0.2 -0.01 0.28 -0.01
4.3.3 Kombinasi Antara 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process
to V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6”
Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process.
Seperti pemodelan sistem perpipaan pada lokasi sebelumnya, sistem
perpipaan 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at L.Comp.,
8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from
LA-Well To L.Process merupakan gabungan antara tiga flowline yaitu:
• 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process
• 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process
• 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at L.Comp.
Langkah-langkah pemodelan untuk sistem perpipaan gabungan pada
software perpipaan AutoPIPE 2004 adalah dengan memodelkan sistem perpipaan
secara satu-persatu, kemudian dari masing-masing model tersebut dapat
digabungkan menjadi gabungan sistem perpipaan yang sesuai dengan kondisi
aktual pada topside platform. Pemodelan masing-masing sistem perpipaan
didasarkan pada gambar isometrik yang ada.
79
Berikut ini akan diuraikan tentang pemodelan masing-masing line pada
sistem perpipaan kombinasi 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to
V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test
Separator from LA-Well To L.Process.
1. 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process
Gambar isometrik sistem perpipaan 6” Gas Out Test Separator from LA-
Well To L.Process yang digunakan sebagai acuan pemodelan dalam software
perpipaan AutoPIPE 2004 ditunjukan secara berurutan pada gambar 4.16 berikut:
Gambar 4.16 Gambar isometrik 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process(1)
80
Gambar 4.16 (Lanjutan)
Gambar 4.16 (Lanjutan)
Dari
6” Gas O
AutoPIPE
Gam
LA We
Tes
Separato
gambar iso
Out Test Sep
E 2004 seper
mbar 4.17 Pem
ell P/F
st.
or
ometrik di a
parator from
rti yang ditu
modelan 6” G
81
atas, kemud
m LA-Well
unjukan pad
Gas Out Test S
L. B
ian dapat di
To L.Proce
da gambar 4
Separator from
ridge
imodelkan s
ess pada sof
4.17 dibawa
m LA-Well To
Connect
18 “ gas
sistem perp
ftware perp
ah ini:
L.Process(1)
L. Pro
t to
line
pipaan
pipaan
cess
82
2. 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process
Gambar isometrik sistem perpipaan 8" Mol 3 Phase from LA-Well to
L.Process yang digunakan sebagai acuan pemodelan dalam software perpipaan
AutoPIPE 2004 ditunjukan secara berurutan pada gambar 4.16 berikut:
Gambar 4.18 Gambar isometrik 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process (1)
Gambar 4.18 (Lanjutan)
83
Gambar 4.18 (Lanjutan)
Gambar 4.18 (Lanjutan)
Dari
8" Mol 3
2004 sepe
3. 18" G
Gam
L. Process
software p
berikut dib
LA W
Prod.
Heade
Test.
Heade
gambar iso
Phase from
rti yang ditu
Gambar 4.
Gas Line fro
mbar isometr
s to V-1 at
perpipaan A
bawah ini:
Well P/F
ometrik di a
m LA-Well
unjukan pad
19 Pemodelan
om LP-V2 a
rik sistem p
t L.Comp y
AutoPIPE 20
84
atas, kemud
to L.Proces
da gambar 4
n 8" Mol 3 Ph
and LP-V3 a
perpipaan 18
yang diguna
004 ditunjuk
B
ian dapat di
ss pada sof
4.19 dibawa
hase from LA-
at L. Proces
8" Gas Line
akan sebag
kan secara b
ridge Area
imodelkan s
ftware perp
ah ini:
Well to L.Pro
ss to V-1 at
e from LP-V
gai acuan pe
berurutan p
L. Proce
sistem perp
pipaan Auto
cess(1)
t L.Comp.
V2 and LP-
emodelan d
ada gambar
ess
LP-V2
pipaan
oPIPE
V3 at
dalam
r 4.20
85
Gambar 4.20 Gambar isometrik 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at
L.Comp (1)
Gambar 4.20 (Lanjutan)
Dari
18" Gas L
software p
dibawah in
Gambar 4.
Siste
at L.Comp
Separator
diatas. Un
acuan, yan
pemodelan
sistem pe
diharapkan
perpipaan
menghasil
gambar iso
Line from
perpipaan A
ni:
21 Pemodelan
em perpipaa
p., 8" Mol
r from LA-
ntuk memo
ng dalam p
n line-line
emodelan
n model y
pada top
lkan sistem
L. Process
ometrik di a
LP-V2 and
AutoPIPE 2
n 18" Gas Lin
an 18" Gas
3 Phase fr
Well To L
odelkan pen
pemodelan
berikutnya
dan meng
yang telah
pside platfo
perpipaan s
To HP To Riser Pip
86
atas, kemud
d LP-V3 at
2004 sepert
e from LP-V2
Line from L
rom LA-We
L.Process m
nggabungan
dibuat pert
. Hal ini d
ghindari a
dibuat ses
orm. Pengg
seperti yang
peline
ian dapat di
t L. Proces
ti yang ditu
2 and LP-V3 a
LP-V2 and
ll to L.Proc
merupakan
n ketiga lin
tama kali, k
dilakukan su
adanya pem
suai dengan
gabungan
g ditunjukan
imodelkan s
ss to V-1 a
unjukan pa
at L.Process to
LP-V3 at L
cess, dan 6
gabungan
ne tersebut
kemudian b
upaya lebih
modelan g
n kenyataa
ketiga line
n pada gamb
sistem perp
at L.Comp
ada gambar
o V-1 at L.CO
L. Process t
6” Gas Out
dari ketiga
diperlukan
baru diikuti
h memperm
ganda, seh
n aktual s
e tersebut
bar 4.22 ber
L. Service
pipaan
pada
r 4.21
OMP (1)
o V-1
t Test
a line
n line
i oleh
mudah
ingga
sistem
akan
rikut:
e
87
Gambar 4.22 Pemodelan Combination 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L.Process to V-1
at L.COMP (1)
Pemodelan subsidence dilakukan dengan memberikan Imposed displacement
pada tiap tumpuan pipa berdasar pada sudut inklinasi dari platform satu terhadap
platform yang lain. Sudut kemiringan untuk pemodelan subsidence tersebut
berasal dari pengukuran langsung di lapangan sebesar 0.5 derajad dan dapat
ditunjukan melalui gambar 4.23 di bawah ini:
L. COMP
L. COMP
LA-WELL
88
Gambar 4.23 Pemodelan subsidence pada Combination 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at
L.Process to V-1 at L.COMP(1)
Dengan memasukan beban-beban dari data pada kondisi operasi dan beban
akibat subsidence, maka analisis tegangan dilakukan berdasar kriteria
pembebanan ekspansi dan pembebanan kombinasi. Gambar 4.24 berikut
menunjukan kontur tegangan yang terjadi akibat pembebanan kombinasi yang
terjadi pada sistem perpipaan Kombinasi antara 18" Gas Line from LP-V2 and
LP-V3 at L. Process to V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to
L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from LA-Well To L.Process. Kemudian
untuk memperjelas analisis tegangan yang terjadi, gambar 2.25 menunjukan
kontur tegangan dan rasio tegangan maksimum secara detail pada titik-titik yang
berada dalam kondisi kritis.
89
Gambar 4.24 Kontur tegangan pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to
V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from
LA-Well To L.Process(1)
Gambar 4.25 Detail kontur tegangan pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L.
Process to V-1 at L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test
Separator from LA-Well To L.Process(1)
1.90
2.26
1.41
90
Gambar 4.25 (Lanjutan)
Gambar 4.25 (Lanjutan)
Analisis tegangan untuk kondisi pembebanan ekspansi dilakukan dengan
perhitungan tegangan berdasarkan temperatur desain, temperatur operasi dan
temperatur lingkungan. Pada tabel 4.7 ditampilkan beberapa harga tegangan
ekspansi pada lokasi di pipa yang berharga maksimum.
1.76 1.53
1.08
1.55
1.23
1.19
91
Tabel 4.7 Tegangan ekspansi pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at
L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from LA-
Well To L.Process(1)
Point Category Actual
Stress (psi)
Allowable Stress (psi)
Ratio
pipe Expansion 16548 15000 1.10
tee Expansion 6476 15000 0.43
pipe Expansion 4723 15000 0.31
pipe Expansion 4506 15000 0.30
tee Expansion 3991 15000 0.27
pipe Expansion 5724 15000 0.38
elbow Expansion 8797 15000 0.59
elbow Expansion 6947 15000 0.46
elbow Expansion 6603 15000 0.44
pipe Expansion 4732 15000 0.32
Pada tabel 4.5 ditampilkan harga tegangan akibat pembebanan kombinasi
antara pembebanan sustain, ekspansi, dan subsidence yang berharga maksimum di
lokasi tertentu pada sistem perpipaan di atas platform. Tabel 4.8 Tegangan kombinasi pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at
L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from LA-
Well To L.Process(1)
Point Category Actual Stress (psi)
Allowable Stress (psi)
Ratio
elbow Combined 33852 15000 2.26
elbow Combined 28557 15000 1.90
elbow Combined 22950 15000 1.53
tee Combined 26336 15000 1.76
elbow Combined 21099 15000 1.41
elbow Combined 23240 15000 1.55
elbow Combined 16250 15000 1.08
tee Combined 18419 15000 1.23
elbow Combined 17897 15000 1.19
Berd
subsidence
sistem per
pada siste
ditunjukan
displacem
memberik
sehingga d
penambah
tegangan y
Gam
1 at L.Com
Disa
displacem
4.9 sepert
arah sumb
dasar pada
e diatas, da
rpipaan. Ga
em perpipa
n merupak
ent yang te
kan gambar
dapat memb
han atau p
yang terjadi
mbar 4.23 Disp
mp., 8" Mol 3
amping pro
ent pada be
i dibawah i
bu X, Y dan
analisis te
apat dihasi
ambar 4.26
aan akibat
kan gamba
erjadi pada
ran umum
bantu untuk
pencopotan
i.
placement pa
Phase from L
LA
ofil displac
eberapa titik
ini. Pada ta
n Z, serta dis
92
egangan pa
lkan pula h
mereprente
t beban su
aran secara
a sistem per
tentang a
k melakuka
tumpuan
ada 18" Gas L
LA-Well to L.P
LA-Well To L.P
cement sep
k di lokasi p
abel 4.9 dita
splacement
ada pembeb
harga displ
esikan profi
ubsidence.
a ekstrim
rpipaan. Ha
arah dari d
an tindakan
pada pipa
ine from LP-V
Process, dan 6
Process(1)
perti yang
pipa dapat d
ampilkan di
rotasi terha
banan kond
lacement ya
il displacem
Profil disp
tentang a
al tersebut
displacemen
n mitigasi, m
a untuk m
V2 and LP-V3
6” Gas Out Te
ditunjukan
ditunjukan s
isplacement
adap sumbu
disi operasi
ang terjadi
ment yang te
placement
arah dan
bertujuan u
nt yang te
misalnya de
enurunkan
3 at L. Process
est Separator f
n diatas,
seperti pada
t translasi d
X, Y, dan Z
i dan
pada
erjadi
yang
besar
untuk
erjadi,
engan
nilai
s to V-
from
harga
a tabel
dalam
Z.
93
Tabel 4.9 Displacment pada 18" Gas Line from LP-V2 and LP-V3 at L. Process to V-1 at
L.Comp., 8" Mol 3 Phase from LA-Well to L.Process, dan 6” Gas Out Test Separator from LA-
Well To L.Process(1)
Point Combination
Translation (inch) Rotation (degree)
DX DY DZ RX RY RZ
pipe GT1P1 0 -33.4 0 0 0 0
pipe GT1P1 0.05 -33.39 0.01 0.11 -0.06 -0.04
pipe GT1P1 0.09 -33.31 -0.03 -0.06 0.07 0.17
elbow GT1P1 -1.7 -33.26 0.1 0.2 0.03 0.39
pipe GT1P1 -0.98 -55.6 -0.57 2.83 0.13 0.25
pipe GT1P1 -0.87 -54.4 -0.77 2.69 0.05 0.74
pipe GT1P1 -1.08 -55.3 -0.17 2.98 0.23 -0.58
pipe GT1P1 -0.76 -52.41 -0.83 2.54 -0.02 0.99