Article Details

DESAIN DAN ANALISIS UPHEAVAL BUCKLING PADA PIPA BAWAH LAUT DI SELAT MAKASSAR

Oleh   Muhammad Naufal Andika S [15517075]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Ricky Lukman Tawekal, M.S.E, Ph.D.;Eddy Rachman Gandanegara, S.T., M.T.;Jessica Rikanti Tawekal, S.T., M.Sc.;
Jenis Koleksi : S1-Tugas Akhir
Penerbit : Teknik Kelautan
Fakultas : Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan (FTSL)
Subjek :
Kata Kunci : pipa bawah laut, tebal dinding pipa, on-bottom stability, instalasi pipa, bentang bebas, ketidaksempurnaan tinggi, upheaval buckling
Sumber :
Staf Input/Edit : Irwan Sofiyan  
File : 1 file
Tanggal Input : 2021-09-28 09:41:10

Metode yang umum digunakan dalam pengangkutan minyak bumi dan gas menuju darat adalah dengan kapal tanker dan jaringan pipa bawah laut. Pipa bawah laut sendiri dinilai lebih efisien karena penggunaannya lebih praktis dibandingkan kapal serta kapasitas pengangkutannya lebih besar. Pipa bawah laut yang akan digunakan perlu didesain agar dapat berfungsi tanpa ada kendala. Secara umum, proses desain pipa bawah laut terdiri dari perencanaan tebal dinding pipa, perhitungan lapisan beton, analisis kelayakan saat instalasi, dan penentuan panjang bentang bebas. Desain pipa bawah laut dimulai dengan menentukan tebal dinding pipa berdasarkan standar DNVGL-ST-F101. Dinding pipa dirancang agar dapat menahan empat kritera kegagalan, yaitu bursting akibat internal pressure containment, local buckling-system collapse akibat external pressure, propagation buckling, dan local buckling akibat kombinasi pembebanan. Tahap desain selanjutnya adalah analisis stabilitas pipa di dasar laut (on-bottom stability) berdasarkan standar DNV-RPF109. Dari analisis tersebut, pipa akan diberikan lapisan beton pemberat apabila berat baja tidak cukup untuk membuat pipa stabil dalam arah lateral dan vertikal di dasar laut. Langkah selanjutnya adalah analisis instalasi dengan program OFFPIPE untuk menentukan konfigurasi roller, tensioner, dan stinger pada kapal yang digunakan serta besarnya sudut trim dan hitch. Pada analisis ini besarnya tegangan pipa saat instalasi harus sesuai dengan kriteria praktis dari industri atau standar DNVGL-STF101. Setelah itu, akan dilakukan analisis bentang bebas berdasarkan standar DNVRP- F105. Bentang bebas terjadi karena kontur batimetri dasar laut yang tidak rata, sehingga terdapat bagian pipa yang tidak tertumpu. Bentang bebas maksimum perlu dihitung agar frekuensi natural akibat gerakan harmonik pipa lebih kecil dari frekuensi natural material pipa. Pipa terkadang perlu dikubur di dasar laut untuk mengindari gelombang dan arus yang cukup besar atau aktivitas laut lainnya yang berbahaya. Namun, pipa yang dikubur tidak memiliki kebebasan untuk bergerak, sehingga dapat berpotensi terkena gaya tekan akibat perubahan suhu dan tekanan internal saat beroperasi. Apabila terdapat ketidaksempurnaan tinggi pada pipa karena permukaan tanah yang tidak rata, maka gaya tekan tersebut dapat mengarah vertikal ke atas. Jika gaya tersebut lebih besar dari daya tahan tanah dan berat pipa itu sendiri, maka akan terjadi lengkungan pipa keluar dari dalam tanah yang disebut upheaval buckling. Analisis upheaval buckling dapat dilakukan berdasarkan standar desain DNV-RPF110 dan DNV-RP-F114. Pipa bawah laut yang didesain dan dianalisis pada Tugas Akhir ini terletak di Selat Makassar dengan panjang sebesar 301 km. Diperoleh hasil desain tebal dinding pipa sebesar 12,7 mm dan tebal lapisan beton yang dibutuhkan adalah 40 mm. Kemudian, instalasi pipa dilakukan dengan barge Timas DL-01 yang memiliki konfigurasi sudut trim 1,5º dan hitch 0o. Selanjutnya, panjang bentang bebas yang diizinkan adalah 10,762 m. Lalu hasil analisis on-bottom stability juga menyatakan bahwa pipa pada stasiun 1, 2, 3, 4, dan 8 perlu diletakkan dalam parit yang memiliki kedalaman secara berurutan adalah 0,8 m, 1,05 m, 0,907 m, 1,043 m, dan 0,8 m. Kemudian, diperoleh besarnya panjang bentang kritis akibat ketidaksempurnaan tinggi, di mana pipa mulai berpotensi mengalami upheaval buckling, berturut-turut pada kelima stasiun tersebut adalah 51,832 m, 53,467 m, 118,279 m, 127,07 m, dam 44,13 m.