BAB 1 Luthfi Rasyid Hanifa
PUBLIC Resti Andriani BAB 2 Luthfi Rasyid Hanifa
PUBLIC Resti Andriani BAB 3 Luthfi Rasyid Hanifa
PUBLIC Resti Andriani BAB 4 Luthfi Rasyid Hanifa
PUBLIC Resti Andriani BAB 5 Luthfi Rasyid Hanifa
PUBLIC Resti Andriani PUSTAKA Luthfi Rasyid Hanifa
PUBLIC Resti Andriani ABSTRAK Luthfi Rasyid Hanifa
PUBLIC Resti Andriani
Batubara kini masih menjadi penyumbang terbesar dari energy mix di dunia.
Metode longwall mining menjadi salah satu metode penambangan bawah tanah
batubara paling populer di Indonesia. Disamping produktivitas yang tinggi, hal ini
dapat memicu terjadinya subsidence pada area yang luas. Hal ini didukung dengan
karakteristik overburden rocks tambang bawah tanah di Indonesia sangat lemah dan
cenderung rawan terdeteriorasi karena air tanah. Seperti yang telah diketahui
sebagian besar natural resources seperti natural gas, oil, dan air ditransmisikan
melalui buried pipeline. Pipa baja saat ini menjadi pilihan utama dalam aplikasinya
karena memiliki nilai strength to weight ratio yang tinggi sehingga dapat
menurunkan biaya material. Adanya subsidence dapat menyebabkan terjadinya
bending dan deformasi pada buried pipeline yang membentang melalui area
penambangan batubara bawah tanah tersebut. Akibatnya, potensi kegagalan,
kerugian ekonomi, dan bencana dapat menjadi kemungkinan resiko terbesar. Di
pulau Kalimantan, Indonesia, pada suatu perencanaan tambang batubara bawah
tanah telah dilakukan simulasi kemungkinan terjadinya land subsidence sesuai
dengan rencana penambangan bawah tanah. Penurunan tersebut terjadi tepat di area
dimana terdapat panel penambangan. Penelitian ini akan menjadi yang pertama
untuk menganalisis pengaruh coal mining subsidence berbasis data terhadap
integritas pipa gas API 5L X52 yang terkubur sepanjang area penambangan
menggunakan metode analitik yang telah tersedia di literatur dan metode elemen
berhingga menggunakan perangkat lunak ANSYS. Hasil perhitungan tegangan
yang diperoleh dibandingkan dengan standar untuk memperoleh prediksi keamanan
terhadap operasi penambangan dan umur pipa.
Dari prediksi yang dilakukan dengan metode UK NCB terdapat 10 segmen
lengkungan dengan nilai subsidence yang bervariasi. Dianalisis mengenai
pengaruh hadirnya mining subsidence terhadap distribusi tegangan aksial
tambahan. Interaksi pipa dan tanah diabaikan mengingat nilai subsidence yang
terlampau kecil apabila dibandingkan dengan pipa. Selain itu, dianalisis faktor
keamanan dari tegangan yang diizinkan menggunakan parameter tegangan
ekuivalen von Mises. Hadirnya lasan melingkar juga dipertimbangkan mengingat
area tersebut dianggap sebagai weakest link akibat tegangan tarik arah longitudinal
yang disebabkan oleh pergerakan tanah aktivitas seismik. Simulasi juga dilakukan
dengan kemungkinan hadirnya cacat berbentuk semi eliptik dengan variasi lokasi
dan dimensi cacat., Variasi lokasi cacat dilakukan pada area weld middle dan weld
toe serta jenis cacat internal dan eksternal. Variasi dimensi yang dilakukan dengan
aspect ratio (a/c) masing-masing 0,2; 0,5; 1 dan relative crack depth (a/t) masingmasing
0,2; 0,5; 0,8.
Hasil simulasi dan perhitungan sama-sama menunjukkan nilai tegangan von Mises
tertinggi pada titik x=1834 m di segmen 9. Walaupun demikian, nilai tersebut masih
lebih rendah jika dibandingkan safety factor pada lokasi Class 3 sesuai spesifikasi
pipa. Dengan asumsi laju korosi konstan dan tidak ada subsidence lanjutan, pipa
dapat aman digunakan hingga 30 tahun kedepan. Adanya lasan melingkar
berpotensi meningkatkan tegangan ekuivalen von Mises dengan adanya konsentrasi
tegangan akibat diskontinuitas geometri dan sifat mekanik yang inhomogen.
Hadirnya cacat meningkatkan resiko kegagalan pada pipa. Nilai stress intensity
factor (SIF) cacat yang berlokasi di bagian weld toe memiliki lebih tinggi
dibandingkan cacat di bagian tengah lasan. Cacat yang berlokasi di bagian internal
juga cenderung lebih berbahaya karena pengaruh tegangan Hoop. Secara umum,
cacat dengan aspect ratio rendah memiliki nilai SIF yang lebih tinggi. Selain itu,
semakin dalam cacat yang ditunjukkan dengan meningkatnya relative crack depth
juga meningkatkan nilai SIF. Dengan asumsi yang diberikan, hasil simulasi FEM
menunjukkan kemiripan dengan hasil perhitungan analitik berdasarkan literatur
baik untuk evaluasi tegangan maupun stress intensity factor. Maka dari itu, metode
yang digunakan pada penelitian ini layak untuk digunakan secara praktis untuk
mengevaluasi perilaku mekanik pipa terkubur saat terjadi fenomena mining
subsidence