Perpustakaan Digital ITB

Kemajuan peradaban manusia erat kaitannya dengan pengembangan teknologi dalam bidang energi minyak dan gas bumi yang sangat pesat. Sumber migas yang semakin menepis menyebabkan kegiatan eksplorasi cadangan energi fosil beralih ke arah lepas pantai sehingga membutuhkan struktur subsea pipeline. Proses desain pipa pada tahapan detail engineering yang dilakukan dimulai dengan perancangan dasar tebal dinding baja pipa. Perancangan pipeline wall thickness dihitung berdasarkan standard desain DNV-OS-F101. Dinding pipa didesain agar tahan terhadap kegagalan akibat tekanan internal berlebih, local buckling, dan perambatan kegagalan akibat tekuk. Tahapan selanjutnya adalah analisis pipeline on-bottom stability yang diperhitungkan menggunakan standard DNV-RP-E305. Jika berat baja pipa tidak cukup untuk menjaga pipa agar tetap diam, maka penggunaan concrete coating diperlukan guna menambah berat pipa agar mencapai berat minimum pipa sesuai analisis yang dilakukan. Analisis instalasi pipa dilakukan menggunakan software OFFPIPE. Analisis ini bertujuan untuk menentukan konfigurasi komponen lay barge instalasi yang sesuai dengan ketentuan kuat tegang material tebal dinding pipa agar tidak mengalami leleh (yield). Kemudian dilakukan desain panjang free span pipa yang diizinkan saat berada di atas dasar laut. Pipa bawah laut yang digelar, tidak sepenuhnya tersandar di dasar laut karena kontur batimetri dasar laut yang tidak rata sehingga menyebabkan pipa mengalami bentangan bebas akibat tidak tersanggah. Beban gelombang yang dialami segmen pipa yang tidak tersanggah tersebut akan mengakibatkan gerakan harmonik pada pipa. Analisis yang dilakukan adalah agar frekuensi natural akibat gerakan harmonik pipa lebih kecil dari frekuensi natural material pipa. Tahap berikutnya adalah analisis thermal end expansion yang terjadi pada pipa. Pipa yang sedang beroperasi pada temperatur dan suhu tinggi mengakibatkan material struktur pipa mengalami pertambahan panjang. Perhitungan ini diperlukan untuk menentukan pertambahan panjang pipa yang dapat digunakan untuk analisis tahap yang lebih lanjut mengenai tegangan yang diterima pipa. Analisis potensi kegagalan lateral buckling menggunakan metode Hobb. merupakan perhitungan yang dilakukan untuk menentukan potensi terjadinya lateral buckling pada struktur pipa. Kegagalan tersebut umumnya diakibatkan oleh kelebihan beban arah aksial akibat aliran fluida yang bertekanan sangat tinggi. Proses desain dan analisis yang telah dilakukan menghasilkan desain subsea pipeline yang memiliki diameter luar baja 6.625 in memiliki ketebalan struktur baja sebesar 0.28 in, ketebalan lapisan concrete coating sebesar 36 mm dan bentangan bebas maksimum yang diizinkan sebesar 25 m. Hasil analisis lanjutan yang dilakukan menyatakan bahwa pipa yang telah didesain tidak berpotensi mengalami kegagalan lateral buckling karena beban aksial tidak cukup besar untuk memicu kegagalan.