Operasi Migas Lepas Pantai.PDF

CATATAN KULIAH

TM-4273OPERASI MIGAS LEPAS PANTAI

Dr. l r . RUDI RUBIANDINI R.S

DEPARTEMEN TEKNIK PERMI NYAKAN

PENERBIT ITB

Bab 1. Pengantar Teknologi MigasLepas Pantai1 .1 . Pendahu luan

Operasi Migas Lepas Pantai(TM-4273) i

Bab.2 Teknik Kelautan (Oceanography)2.1 .Tekn ik Ke lau tan2.2. Air Laut, Dasar Laut dan Lapisan Tanah2.3. Penyebaran Reservoir d i Laut . . . .

o13< t I

Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273)

Bab 3. Dasar Konstruksi Offshore3.2. Bouyancy, Stabi l i ty , dan Tr im .

3.2.1. Gaya Angkat (Bouyancy)3.2.2. Stabi l i tas .3.2.3. Tr im3.2.4. Operasi Pemboran

3.3. Spread Mooring System3.3.1 Pr insip Penjangkaran3.3.2. Komponen-Komponen Sistem Mooring . 773.3.3 Penempatan dan Pengambi lan Mooring 112

3.4. Aspek Lingkungan Terhadap Konstruksi Offshore 1213.4.1 Jarak dan Kedalaman Laut 1213.4.2Tekanan Hidrostat ik dan Gaya Apung . 1213.4.3 Temperatur . 1233.4.4 Kandungan Mineral Air Laut . 1233.4.5 Arus Laut . 1243.4.6 Ombak atau Gelombang . 1263.4.7 Angin dan Badai 1263.4.8 Pasang Surut 1283.4.9. Hujan, Sal ju dan Kabut 1283.4 .10 . Es dan Gunung Es . 128

3.5. Material Konstruksi Struktur Offshore 1293.5.1. Baja (Steel) 1293.5.2. Concrete . 131

Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273) iii

3435354152535656

Bab 4. Offshore Platform4.1 . Pendahu luan4.2. Fixed Platform

1361381 ? O

1544.2.1 Steel Jacket and Pi les Plat form4.2.2 Gravity Base Platform4.2.3 G uyed-Tower Platform4.2.4 Tension Leg Platform4.2.5 Hybrid-G ravity Platforn

l n v

172

4.3. Platforrn Tender4.4. Jack-Up Platform

1734 7 F .

178182182183190192203

4.4.1 lndependent Jack Up4.4.2 Mat Supported Jack Up .

4.5. Submersible Platform4.6. Semi-Submersible Platform4.7. Floating Unit (Dril l ing Ship)4.8. Tethered Bouvant Uni ts

IV Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273)

Bab 5. Operasi Pembangunan KonstruksiDi Offshore

5.1 . Pendahu luan5.2. Towing (Penar ikan) .

a. Stabi l i tas dan Strength Selama Penar ikanb. Catatan Umum Untuk Service Pengapungan/perpindahanc. Batasan Service Pengapungan/Perpindahand. Instruksi- instruksi Operasional Selama Pengapungan/

Perpindahane. Distribusi Berat Selama Proses Pengapunganf. Rekomendasi Operasi Saat Badai Selama Pengapungang. Instruksi Emergency Jika Terjadi Kebocoran (Flooding)

5.3. Mooring dan Penjangkaran5.4, Penanganan Beban Berat Di Offshore5.5. Transportasi Personal

208209213215215

216217218219220223225

Operasi Migas Lepas Pantai (Tlvl-427 3)

Bab 6. Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore

6.1 . Pendahu luan6.2. Operasi Pemboran Pada Fixed Platform

6.2.1. Marine Conductor Instalat ion .6.2.2. Platform Load Control6.2.3. Completion pada Fixed Platform

6.3. Operasi Pemboran Pada Jack-up Rig .6.3.1. Free Standing Well6.3.2, Protective Well Jacket6.3.3. Mud Line Suspension

6.4. Pemboran Pada Float System6.4.1. Marine Riser System6.4.2. Blow Out Prevention System .6.4.3. Rucker Heave Compensators6.4.4. Komplesi Pada Unit Terapung6.4.5. Test Sumur Pada Unit Terapung

6.5. Pengendal ian Posisi dan Komposisi GerakPermukaan Pada Pemboran Offshore

6.5.1. Respon Gerak Unit Lepas Pantai6.5.2. Pengendal ian Posisi Unit Terapung6.5.3. Konvensasi Gerak permukaan

228229229232233234234236zJo238238z + l251253253

255255259270

VI Operasi MigasLepas Pantai (TM-4273)

Bab 7. Dasar-Dasar Produksi Di Offshore7.1. Pendahuluan7.2. Fasi l i tas Produksi7.3. Single-Point Mooring7.4. Fasi l i tas Produksi Bawah Air

7.4.1 Dry Tree Technique7 .4.2 W el Tree Technique

7.5. Storage7 .5 .1 . Un i t Submers ib le7.5.2 Unit Terapung yang Berada di Lokasi Terlindung7.5.3. Uni t Terapung yang Berada di Laut Terbuka Berkondis i Tenang7 .5.4. Uni t Semi-Submersible

Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273) vii

284285294304

320321322

304315320320

Bab 8. Vessel Inspection Dan Maintenance8.1. Peraturan Untuk Mobi le Offshore Dr i l l ing Uni t

,,i'ii"i;fiilffii Hruni ::::: :37L 3:ffi:'8:,.rFi$?;fl"i,."u"niiu" rr,iuini"nun,u : : :8.2.3. Perencanaan Program8.2.4. Work Assignment .8.2.5. Memonitor Jalannya Program

8.3. Korosi dan Sistem Perlindungan Katoda8.3.1 Proses Korosi8.3.2 Korosi Galvanik8.3.3 Proteksi Katoda8.3.4 Sistem Proteksi Korosi Offshore

8.4. Perl indungan Pelapisan8.4.1 Sistem Perl indungan Coating (Perlapisan)8.4.2 Kontaminan Permukaan8.4.3 Persiapan PelapisanB. 4.4 Coating Inspection dan Maintenance

326326328334J J +

335336342344345345J4d

352

J O I

354J 3 4

359

vnl Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273)

Bab 9. Teknologi Peralatan Bantuan

9.1. Penghematan Biaya Deepwaterdengan Surface BOPs,Expandable Tubular, Pre- instal led Moring

9 .1 .1 .Pendahu luan9.1.2. Latar Belakang Masalah .9 .1 .3 .Tu juan9.1 .4. Teor i Dasar9 .1 .5 .S tud i Kasus .9 .1 .6 . Pembahasan .9 .1 .T .Kes impu lan .

9.2. Penggunaan Vacuum-lnsulated Tubing untukKomplesi Sumur Bawah Laut . 377

9.2.1 . Latar Belakang . 3779.2.2. Tujuan 3779.2.3. Proses Terbentuknva Paraffin 3779.2.4. Usaha-usaha untu( mencegah Terbentuknya Paraffin 3789.2.5. Tubinq denqan lnsulasi Thermal 3789.2.6.Desair iSistdm Insulasi 3799.2.7. System Pipa dalam Pipa (Pipe- in-pipe) 3799.2.8. Siudi Kasus 3799.2.9. Pembahasan . 3819.2 .10 . Kes impu lan . 3839.2 .11 . Saran 383

9.3. Gravity Based Platform Yang Kuat, Konstruksi Mudah danDapat Digunakan Ulang 3BB

9.3 .1 . La tar Be lakanq . 3889 .3 .z .Tu juan . : . 3BB9.3.3.Dasar Teor i . 3Bg9.3.4. Studi Kasus 3909.3.4.1. Malampaya - Concrete Gravi ty Substructure,

offshore Fil l ipina9.3.4.2. Mi l l iom West - Suct ion Bucket Minimum Plat form,

Laut l r landia9.3.4.3. Legendre - Mat Supported Jack Up, Barat Laut Austral ia .9.3.5. Pembahasan9.3 .5 .1 . Perkembanqan9.3.5.2. Aplikasi Coilcrete Gravity Structure9.3. 5.3. Self-l nstalling Platform9.3. 5.4. Su bsea Storage

366366366366367369370373

391

391391392392

9.3.5.5.Terminal Nearshore LNG9.3.5.6.Penonakt i fan9.3 .6 . Kes impu lan

Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273) ix

? o ?

393394394395395

DAFTAR PUSTAKA 406

x Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273)

Bab 1. Pengantar Teknologi MigasLepas Pantai

Tujuan

I Mengenal sejarah operasi pemboran lepas pantai

I Mengenal hambatan-hambatan yang dihadapi dalam operasi pemboranlepas pantai

tr Mengenal perkembangan teknologi pada operasi pemboran lepas pan-tai

Pengantar Teknologi Migas Lepas Pantai

1.1. Pendahuluan

Didalam 20 tahun belakangan in i , pencar ian persediaan minyak menjadi semakinpenting karena sumber-sumber gas alam dan minyak mentah yang ada sudahsemakin menipis dengan pesat, karena dipakaioleh negara-negara industri. Padasaat sekarang kenyataannya sulit untuk menemukan lapangan minyak barudidarat. Ditambah pula oleh fakta baru, bahwa banyak cekungan tepi benuamerupakan tempat endapan minyak yang potensial. Keadaan semacam ini yangmelengkapi kondisi awal bagi lahirnya teknologi lepas pantai.

Dimulai pada tahun 1900 operasi pemboran di lakukan di lepas pantai Cal i fornia,kemudian akhir tahun 1930 dimulailah industri perminyakan dirawa-rawa TelukMeksiko. Saat itu teknologi yang digunakan masih relatif sangat sederhana,berupa modifikasi sekedarnya pada peralatan pemboran daratan.

Ketika konsumsi dan harga minyak bumi semakin meningkat, serta kemajuanteknologi konstruksi memungkinkan pembangunan unit lepas pantai berkemam-puan t inggi . Pada tahun 1970 telah dioperasikan uni t lepas pantai d i Laut Utara.Peningkatan kemampuan ini berlanjut sampai saat operasi lepas pantai mencapaiLaut Artic dil ingkaran kutub yang terkenal beralam ganas.

Peralatan mutlak yang harus ada pada operasi lepas pantai adalah sebuah

anjungan tempat meletakkan peralatan pemboran dan produksi. Berbagai ma-cam anjungan telah dibuat, sepertianjungan permanen (fixed)yang berdiridiataskaki-kaki baja atau beton bertulang. Jenis ini umumnya digunakan pada lautdangkal dan pada lapangan pengembangan sehingga dapat sekaligus menjadianjungan pemboran dan produksi. Jenis kedua adalah jenis kaki-kaki atau bagiandasarnya menumpu didasar laut tetapi t idak permanen, yaitu submersible danjack-up rig. Sedang jenis ketiga adalah unit terapung dapat berbentuk kapal atausemi submersible yang dapat beroperasi dilaut dalam.

Berbagai hambatan alam yang harus diatasi bagi pengoperasian uni t lepaspantai . Hambatan tersebut antara la in : angin, ombak, arus, dan badai . Khususuntuk unit terapung yang amat peka terhadap kondisi laut, maka menciptakandua peralatan khusus, yaitu peralatan peredam gerak oscilasi vertical akibat=2 Pengantar Teknclogi Migas Lepas Pantai

ombak dan peralatan pengendalian posisi relatif terhadap lubang bor akibatombak dan arus, serta angin. Untuk pengendalian posisi pada unit terapung,

dikenal ada dua sistim, yaitu : sistim penambatan dengan tali dan jangkar yang

dikenal dengan mooring system, serta sistim pengendalian posisi dinamik yang

terus berkembang dengan teknologi komputer. Sedang untuk mengatasi respongerak vertikal ke atas dan ke bawah dari unit terapung, pada operasi pemboran

umumnya digunakan Dri l l Str ing Compensator (DSC).

Operasi pemboran lepas pantai, dimulaidari pengembangan teknologi pemboran

darat dengan menggunakan casing conductor yang ditanam atau dibor dandisemen, kemudian meningkat dengan menggunakan mud-line suspension sys-tem, dan terus meningkat dengan digunakan riser system.

Penggunaan BOP konvensional terus dimodifikasi agar mampu beroperasi

dibawah air. Modifikasi ini harus terus berkembang untuk mengatasi berbagaipengaruh gaya dari kondisi laut, juga untuk peningkatan sistim pengamanan

operasional.

Untuk membahas hal tersebut dalam bab-bab berikutnya akan dimulai dengan

penjelasan masalah Teknik Kelautan (Oceanography), yaitu menjelaskan tentang

keberadaan dan karakteristik kelautan.

Kemudian akan dijelaskan mengenai Dasar Konstruksi di Offshore, yaitu

menerangkan tentang Bouyancy, Stabil ity, Trim dan Peralatan yang sering di-

pakai dalam kegiatan di laut. Selanjutnya akan diperdalam mengenai Anjungan

(Platform) yang dikenal selama ini serta pembagian dan kegunaannya masing-

masing.

Hal khusus yang akan menjadi topik pembicaraan yang berhubungan dengan

bagian eksplorasidan eksploitasi minyak dan gas bumi adalah tentang Peralatan

Pemboran dan Produksi di Offshore. Juga dalam bagian akhir akan dibahas

mengenai Perawatan dan Inspeksi yang biasa dilakukan.


DAFTAR PARAMETER DAN SATUAN

Tidak Ada


Bab.2 Teknik Kelautan (Oceanography)

Tujuan

I Mengenal keberadaan dan karakteristik laut

I Mempelajari penentuan posisi di offshore

tr Mempelajari perkiraan beban ombak

I Mengetahui sifat-sifat dasar laut dan lapisan tanah

I Mempelajari penyebaran reseryoir di laut

Teknik Kelautan (Oceanography) 5

2.1.Teknik Kelautan

Jumlah laut di bumi sekitar 71o/o dan daratan 29o/o kedalaman air laut ada yang

dangkal (dekat pantai)ada yang menengah dan ada yang dalam, serta ada yang

sangat dalam.

Offshore Operation untuk eksplorasi dan eksploitasi migas adalah pada kedala-man laut rendah sampai dengan menengah. Jadi belum ada peralatan platform

untuk operasi di laut dalam, atau dengan kata lain umumnya dilakukan di lautdangkal.

Hal ini disebabkan karena teknologinya baru, khususnya dibidang kelautan,daerah dangkal 200 meter, luasnya hanya 5% dari luas dunia (bumi), dan justru

di daerah offshore yang 5% inilah yang dikembangkan eksplorasi dan eksploitasimigasnya ( l ihat gambar 13).

Untuk menentukan postsi di offshore digunakan suatu peralatan yang disebutNavy Navigation Satelite Sysfem (NVSS) yang berputar selama 90 menitmengelil ingi dunia dengan ketinggian 700-1300 km. Laporan lokasi (posisi) iniditerima setiap 2 menit sekali. Dari posisidi laut yang diberikan NVSS inilah dapatditentukan koordinatnya dimana suatu lokasi untuk dibor, dan posisi inilah yang

harus dipertahankan.

Sedangkan untuk pengukuran kedalaman dapat digunakan bahan peledak (sep-

erti seismic) jika kedalaman air antara 0-5 meter, atau menggunakan pulsa udara(ditekan)yang dapat digunakan sampai kedalaman 20 meter air laut.

Tentang geologi dasar laut di Indonesia umumnya mempunyai kedalaman lebihkecil dari 100 meter, kecuali di beberapa tempat seperti Natuna dsbnya. Sehinggaperalatan yang diperlukan tidak complicated, umumnya banyak digunakan Jack-Up, fixed platform sampai dengan semi-submersible.

Adapun morfologidasarlaut, j ika dibandingkan dengan rata-rata pegunungan 875meter, sedangkan rata-rata kedalaman laut 3700 meter. Jadi lebih dalam ke laut(tonjolannya). Juga dikenal lempeng atlantik dan lempeng pasifik, juga adabeberapa palung seperti yang ada di dekat Filipina (10470 m) dan palung di

Teknik Kelautan (Oceanog raphy)

Maryan (Amerika Selatan) mempunyai kedalaman 11000 meter. Anai is is

geokimia dari dasar laut digunakan isotop untuk umur dan alat lainnya sepefti

radiometri, gravimetric, magnetic, geoelectric, geothermic, seismic dan seba-

gainya.

Dari oceanografinya diketahui bahwa jumlah air 71o/o dan darat 29o/o, tetapi 47%

di bumi bagian utara terdir i dar i a i r dan sisanya adalah daratan, sedangkan di

bumi bagian selatan daratannya tidak lebih dari 20% (lihat gambar 2.5).

Para ahli astronomi menerangkan bahwa bumi berasal dari pengkondensasian

awan gas dan debu kosmis kira-kira 4.6 milyar tahun yang lalu, bersamaan

dengan terbentuknya matahari dan system tata surya. Dari gambar 2.1 dapat

dil ihat bahwa umur dari batuan hanya beberapa persen dari umur bumi secara

keseluruhan.

S i t l : x , i o [ y e n I

helore f l r*mt

9 i n h o l e r r t h ; m :

Sol!. Sy.tcr

?.t l i l l i rs of y*r:

befwe prcrerr3 1 +

Simoic l l c r l rc i l y

2.7-Bluc-g@n arqf

ff i--Herd-Jhe l cd

Mrn€ tnv€ f

a204Lrd pl.nt!

-*rlI

cailLri i

I

Ordwicia.r i

=-o2ulS"t"*

4os--.]

L l +Mul tk . l ! l r l i fe

O 6 +l{:rd deted mrrtru

InsEbrftet

IJwcn€o

I- -345 i

Mlrrirrrppian- 3 1 0 -

Pcoot lv!nitn- 2 8 0 -

P.ffiian

Tri.sric

- 1 9 0 :Jsragc ;

- r J r l

Icc1ocf6u3

|:I

TcniD.Y II- 3 )'Outrrnary

-)

,I

;E:.,

U-N

Tekni k Kel auta n (Ocea n og ra phy)

Gambar 2.2 memperlihatkan peta bumi yang dibuat oleh PTOLOMEUS pada

zaman romawi, yang memperlihatkan pembagian jumlah daratan dan lautanberdasarkan pengetahuan orang-orang pada zaman tersebut. Sedangkan gam-

bar 2.3 memperlihatkan peta yang dikeluarkan oleh bangsa arab.

Gambar 2.2.Peta Bumi Ptolomeus

i{cd

<i

i

i

rt

t

cEl

Tenz, ubv"Ooeoutn. vbi- antz Afl'*:n,rvhr.bi,pn, lw'aroinat

!

I

.--."j

I e.rro. wLal. o O oeon u.m,

. S - ' . v

lq" i .rrnor,us

Gambar 2.3. Peta Bumi yang dikeluarkan bangsa Arab

Tekn i k Kel auta n (Ocea n og raphy)

Zaman penjelajahan laut yang tertua dilakukan oleh bangsa Viking dengan

menggunakan perahu yang sangat sederhana seperti terlihat pada gambar 2.4

yang dilengkapi dengan peta samudera yang sederhana juga. Berdasarkan

gambar 5 dapat dilihat bahwa, pada bumi bagian utara jumlah daratan lebih besar

dibandingkan dengan keadaan bumi bagian selatan, yang secara keseluruhanjumlah laut dioerkirakan 213 dari luas oermukaan bumi.

Gambar 2.4.Perahu yang dilengkapi peta samudera

Gambar 2.5. Perbandingan luas daratan dibandingkan luas lautan

{{ff {c*o*

Tekn i k Kel autan (Ocean og raphy)

Berdasarkan analisa para ahli, berdasarkan fenomena yang dihasilkan olehgelombang P dan S, seperti terl ihat pada gambar 2.6, kulit bumi dapat dibagimenjadi 4 (empat) bagian utama yaitu : crust, mantle, l iquid core dan solid corepada bagian vano oal ino dalam.

q - . z i \ n'1,

\ \ ' b

\iI

ta

d

Gambar 2.6. Pembagian kul i t bumi

Fenomena ini menjadi suatu teka-teki yang sangat pelik bagi para ahli, yang

menjadi pertanyaan, apakah solid core tersebut terbentuk karena memang tit ikpusat bumi mempunyaitemperatur rendah, padahalfenomena pada lapisan crust

semakin dalam akan semakin panas dan sangat panas pada bagian mantle danliquid core. Atau apakah ada suatu materialtertentu yang belum kita ketahui, yang

akan tetap solid walaupun pada suhu yang sangat tinggi sekali.

Akan tetapi untuk melakukan penelit ian fisik langsung dengan pemboran meru-pakan suatu hal yang sangat t idak mungkin di lakukan dengan menggunakan

teknologi dan pengetahuan manusia sekarang ini. Bayangkan saja diameter bumiyang sekitar 63000 km hanya baru dapat dibor sampai maksimum 17 km saja,

dan pemboran-pemboran minyak terdalam yang tercatat hanya sekitar 5-6 km.

10 Tekni k Kel auta n (Ocea nog ra phy)

Berdasarkan gambar 2.7 dapat dil ihat bahwa lapisan mantel merupakan lapisan

semi padat-cair. Dengan adanya sumber panas yang berasaldaril iquid core yang

cukup besar, menyebabkan terjadinya arus konfeksi didalam lapisan mantel,

sehingga dapat menggeser lapisan crust (kerak bumi) yang seolah-olah melay-

ang diatas mantel. Pergerakan ini menyebabkan terbentuknya daerah subduction

(masuknya kerak bumi kedalam mantel bumi) serta akan menimbulkan efek

gempa dan oeiala volcano.

Volcan ic r t lands- \S

Ois ( i l ld l ion o t l l !h te .

n la t€ l {a l ! l ro f l r undEr in ru5 l

l i th05phere

Gambar 2.7. Lapisan mantel bumi

Daerah terjadinya subduction, gempa dan terbentuknya gunung berapi akibat

adanya pergerakan kerak bumi dapat dilihat seperti pada gambar 2.8. Kepulauan

Indonesia, seperti terlhiat dalam gambar berada dalam 2 (dua) buah jalur sabuk

api, yaitu Circum Pacific yang membentang dariarah Sulawesi Utara ke arah lrian

Jaya, sedangkan Circum Mediterania merupakan lanjutan dari rentetan gunung

dari daratan Asia yang melalui Pulau Sumatera, Jawa, Bal i , dan Nusa Tenggara

dan bertemu dengan Circum Pasif ic disekitar Kepulauan Banda.

Tekn i k Kel autan (Ocean og raphy) 1 1

Jadi memang bukan suatu kebetulan bila di pesisir Jepang, Filipina, disekitarKepulauan Maluku dan Nusa Tenggara sering ter jadigempa bumidibandingkandengan daerah-daerah diluar sabuk api tersebut.

Gambar 2.8. Daerah terjadinya subduction

E

;

o l-lo l

;lI

RIt

9 t

s--\\^)

i ;l o

l if lt 8l l

T

I

l

I

I

T

O L H- 6 O

0 - b b

i t <<Q n n

, ? =G U n

r) Z. U)i l l t l l

O d N

(d

9 , 1 .= N ( JE @ O< Z Ul l i l t l

t'. cO C)

a. o. o,:

q = ' -

/ = , : 'i l i l |rf ro (o

= n H

) : - . ^. Y . o 6

.f .r .-l , , r t l

- : J T

, ol o

t;

12 Teknik Kelautan (Oceanog raphy)

2.2. Air Laut, Dasar Laut dan Lapisan Tanah

Angin, ombak dan arus memberikan gaya-gaya utama yang berasal dari alam

yang bekerja terhadap unit lepas pantai. Gaya-gaya alam tersebut berciridinamis,

selalu berubah-ubah, sukar dinyatakan dalam persamaan fungsi waktu.

Suatu kejadian dialam yang diamat isecara stat ist ik, misalnya pengamatan badai

terbesar selama 50 tahun atau 100 tahun terakhir. Dianggap waktu 50 tahun atau

100 tahun tersebut merupakan perioda yang selalu berulang-ulang dengan

rentang waktu sedikit berbeda dengan periode sebelumnya. Sehingga saat ini

perencanaan uni t selalu didasarkan pada kemampuan bertahan terhadap

ramalan badai 50 tahun.

Dasar lain yang digunakan sebagai perencanaan adalah Detnorkske Veritas (Dn

V) yaitu pengembangan metoda perhitungan respon unit terapung terhadap

gelombang yang teratur periodanya. Untuk perencanaan unit yang tertumpu pada

dasar laut, kriteria perencanaan sesuai dengan sifat lokasi penentuan unit. Design

Forces untuk platform dan untuk unit terapung, dapat dil ihat pada gambar 2.9 dan

gambar 2 .10 .

ldriltim forcufweight

-->wind lorccs

dritting cquipnrcnt and supgty loadr

I+

wwr eod.Iffi

Gambar 2.9. Design Forces untuk platform

Tekn i k Kel a uta n (Ocea n og raphy) 13

&illing cquiprnent tcrrJ rupgly losds wc{7ht

Idrilling forccr

It

wtrrc for€et

nrooring lorccr

Walaupun kondisi angin, ombak dan arus tak seragam, tetapi sifat f isik di suatu

lokasi pada saat badai terjacii dapat dibandingkan dengan dua tempat yang

dianggap dan dapat mewaki l i dua jenis l ingkungan alam, yai tu Teluk Mexico dan

Laut Utara. Sifat f isik kedua lokasi tersebut dapat dil ihat pada table 2.1.

Tabel 2.1. Sifat Fisik di Teluk Mexico dan Laut Utara

+III

buovrrtqy

-.-+currBnt forcft

S I F t . T F I S I K T E L t ' K M E X I C O L A U . I . U T , , t R A

K e d o t o m q n s o r n p o i . L A T

l ( e L i . n g g L o n O m b q k

P o r i o d o O m b o k

K € c e p o t o n o n g i - n

K e c e p o t a n o r u s p e r m l r k o c r n

8 4 m € L € r

1 9 . m € t e r

r .5 det i .k

50 m./deL

O - O . 1 m z . d . e L

. 9 2 m e t 6 r

9 O m e t € r

r .o de t i . k

6 0 n l d a l

t , 4 m . t d c L

14 Tekn i k Kel autan (Ocea nog ra phy)

Ada dua metoda yang biasa digunakan untuk memperkirakan beban ombak

terhadap unit tetap dan unit terapung lepas pantai, masing-masing dicirikan oleh:

a. Metoda analisa spectralI Untuk uni t terapung

I Anal isa stat ist ik l inear

I Evaluasi kemungkinan ombak terbesar rata-rata yang terjadiselama umur operasi uni t

b.Metoda perencanaan gelombangI Untuk unit terapung dan unit menetap lepas pantai

I Direncanakan untuk periode dan tinggi gelombang spesifik

I Evaluasi beban akibat ombak teratur dengan ketinggian danperiode spesifik

Hal lain yang harus diperhatikan pada operasi lepas pantai ini antara lain adanya

angin-angin khusus seperti angin Tenggara di lndonesia yang tergantung kwar-

tal /musim-musim.

Mengenai gerakan air laut lainnya adalah gelombang. Perioda kedatangan

gelombang ada yang disebut gelombang kapiler (riakan) kecepatan 0.1 - 0.5 sec,

gelombang agak berat 0.5-1 sec, gelomabang kurang berat 50-700 sec, gelom-

bang per ioda lama 700-10000 sec, dan gelombang musim lebih besar dar i 10000

sec (det).

Tekanan hidrostatik dari air laut ditentukan oleh temperatur dan kadar garamnya.

Tekanan hidrostatik dibawah dasar laut ditentukan tergantung dari kondisi reser-

voir. Kandungan garam 7 sampai dengan 35% (70000-350000 ppm). Kecepatan

angin di Gulf of Mexico 0.2-0.8 m/det, di Laut Utara 0.2-2 m/det, di Indonesia

rata-rata 0.01 m/det.

Didalam pemboran lepas pantai sangat penting untuk mengetahui kondisi dasar

laut dan karakteristik lapisan tanahnya. Permasalahannya adalah untuk menen-

tukan type dari penyangga dasar dari unit pemboran. Kedalaman laut juga

memil ik i pengaruh terhadap kestabi lan.

Penentuan sifat-sifat tanah dasar laut akan mempengaruhi efektif itas darijangkar.

Jika dasar laut sangat lunak atau sangat keras, sistim penjangkaran konvensional

tidak dapat digunakan untuk unit terapung. Pada formasi lunak jangkar yang

Tekn i k Kel auta n (acea n og raphy) 15

tertanam dapat memberikan daya dukung pada instalasi, atau tiang pancangdapat mengendalikan diri untuk titik penambat yang diinginkan rig pada suatustation.

Penembusan kaki dari unik jack-up dipengaruhi juga oleh sifat-sifat tanah dasar

laut, juga pada tiangtiang pancang pada type anjungan yang tetap. Pada bagianatas dari semua sumur lepas pantaijuga dipengaruhi oleh karakteristik tanah.

Jika diinginkan membor pada suatu daerah, sifat-sifat tanah haruslah diketahuiterlebih dahulu. Beberapa metoda yang digunakan untuk mengetahui sifat-sifatdasar laut dan lapisan tanah antara lain :

1. Anal isa sample tanah yang diber ikan dar i core. Core in i d iambi l denganmenggunakan kapal kecilatau barge shaped coring rig, ini biasanya diambiloleh kontraktor khusus.

2. Test driving pada tiang pancang, untuk mendapatkan data compressive danshear strengh pada optimasi perencanaan tiang pancang.

3. Analisa sample dasar laut yang diperoleh dengan drag test.

4. Test performance jangkar dengan tugas atau suplay boat.

5. Inspeksi langsung dengan menyelam.

Setelah mengetahui kondisi dasar laut dan lapisan tanahnya, dapatlah diketahuiperkiraan kerusakan tanah atau pergeseran. Kerusakan permukaan tanah akan

berubah pada unit jack-up, juga dapat menyebabkan pergeseran pada unit

terapung sepanjang cengkeraman jangkar. Kondisi laut yang mempengaruhi

operasi pemboran dan produksi lepas pantai dapat dil ihat pada gambar 2.11.

1 6 Tekn i k Kel auta n (Ocea nog raphy)

<2,:z

W i n d v e l o c i t yW i n d d i r e c t i o nI a r o m e t r i c p r e I 8 u r eA i r t e m p e r a t u r eC l o u d c o v e vV i a i b i l i r yR a i n- " 6

Thunde r s to rm s

M e a n s e a l e v e lW a v e h e i g h tW a v e p e r i o dS u r f a c e c u r r e n t sT ida l change s

Sea water te rnpera ture sSa l in i t yC o r r o s i v e n e s s

o' o

- :.rHl ' * " , t -D L { - "

/

S e a w a t e r

S e a b e CW a t e r d e p t hC o n d i t i o n o f o c e a n f l o o r

. C o n d i t i o n o f s u b - s o i l

Gambar 2.11. Kondis i laut pada operasi pemboran dan produksi

Tekn i k Kel a uta n (Ocean og raphy) 1 7

Profil dari daratan dan dasar samudera dapat dilihat seperti gambar 2.12. Ber-gerak dari daratan di tepi pantai maka kita ketemu shelf, slope, rise, basin(cekungan) dan kadang-kadang ditemui pegunungan bawah samudera. Distri-busi permukaan bumi jika dilihat dari fungsi ketinggian, tampak seperti padagambar 2.1 3. Gambar tersebut memperlihatkan plot berdasarkan persentase daripermukaan bumi, baik dari puncak pegunungan yang tertinggi dan palung lautyang pal ing dalam yang terdapat di bumi.

Gambar 2.12. Profi l daratan dan dasar samudera

land elevation=O.84 km

aean depth= 3 .87 km

Deepest trench = 10.9 km

Percent of earth's surface

Gambar 2.13. Distribusi permukaan bumi

a

co

U

18 Tekn i k Kel autan (Ocea n og ra phy)

Sebagai gambaran kondisi di bawah permukaan air laut dapat dil ihat contoh peta

kontur bawah permukaan air laut dan gambaran secara tiga dimensinya (l ihat

gambar 2.14 dan gambar 2,15). Untuk lebih mengenal lebih je las kondis i bawah

permukaan suatu samudera dapat kita l ihat potongan penampang Lautan Atlantik

sepert i ter l ihat pada gambar 2.16.

Gambar 2.14. Peta kontur bawah permukaan air

=

o

o

o

9

2

d

o

o9

B

Tekn i k Kel a utan ( Ocea nog ra PhY) 19

Gambar 2.'15. Gambaran tiga dimensi bawah permukaan air

20 Tekn i k Kel auta n (Ocea n og raphy)

Gambar 2.16. Penampang Laut At lant ik

Contoh sedimen yang terdapat dilaut kondisinya hampir sama dengan sedimen

yang ditemukan didaratan. Dalam table 2.2dapat kita l ihat contoh endapan pantai

dan laut yang diklasifikasikan berdasarkan diameter dari bentuk butir. Pada

gambar 217 dapat cii l ihat beberapa contoh batuan sedimen dengan berbagai

bentuk textur. Bentuk coarse biasanya ditemukan ditepian laut, jenis medium di

laut pertengahan dan agak ketengah biasanya ditemukan jenis fine. Hal ini

d i tentukan l ingkungan pengendapannya, yai tu f ine hanya terendapkan di l ingkun-

gan yang tenang, sedangkan coarse pada lingkungan yang bergerak/pantai.

Sebagai contoh dapat di l ihat pada gambar 2.18, yang memperl ihatkan distr ibusi

pengendapan sedimen didekat muara. Sumber/source dar i endapan sedimen di

Teknik Kelautan (OceanograPhY) 21

laut umumnya berasal dari daratan. Batuan-batuan sedimen purba, akibat pen-garuh cuaca akan mengalami pelapukan dan terbawa oleh arus airlsungai ke lautlepas. Singkapan-singkapan batuan sedimen purba biasanya tersingkap pada

tepian sungai-sungai tua dengan bentuk struktur yang beraneka ragam, seperti

ter l ihat pada gambar 2.19.

Tabef 2.2. Klasifikasi endapan pantai dan laut berdasarkan diameter ben-

tuk butiran

Clossification Sediment Diometer. mm

Boulder

Cobble

256: 2 t7 2 8 : 2 7

6 4 : 2 63 2 : 2 57 6 = 2 48 = 2 : t4 = 2 t

2 : 2 11 : 2 "

l / o - ) - l

a | ^ - . t' / 4 : Z -

l a : 2 - 3

Pebble

very fine

Granule

very coarsecoarsemedium.. .n n o

coarse. medium.. .q

nne . . , . . . . . . . .

. verv fine

* med ium. . .v

nne . . , . . . . . , . .verv fine

Col lo id

71rc - 2-atlzz - 2-:'1164 - z-t i

l l l r2e : 2 -7

l l ^ - . - . ) - t lt t 5 6 - 1

l l s n : 2 - \ tr l rczc : 2 - t "r lzoaa = 2-t l114os6 - Z- t2

22 Teknik Ketautan (Oceanography)

Gambar 2.17. Contoh batuan sedimen dengan berbagai textur

Gambar 2.18. Distr ibusi pengendapan sedimen di dekat muara

Teknik Kelautan (Oceanog raphy) 23

". 1

',1J'.'

Gambar 2.19. Singkapan batuan sedimen purba

Endapan dari daratan terutama untuk daerah-daerah kapur (karbonat) banyak

membawa kandungan COz yang kemudian sangat mempengaruhi kondis i dar i

air laut. Sepertiterl ihat pada gambar 2.20 merupakan hubungan antara kelarutan

COz dengan pH air laut berkisar seki tar 7.8 yang akan mempengaruhi sal in i tas

a i r lau t .

'r00CO2 +H2 co

HCOt

CO:

Gambar 2.20. Hubungan antara kelarutan GOz dengan pH air laut

N

o 3 u

o\

Bp H

24 Tekn i k Kel a uta n (Ocean og rap hy)

Sal in i tas ser ing didef in is ikan sebagai jumlah gram suatu mater ia l yang dapat larut

dalam 1 kilogram air laut. Cara termudah untuk menentukan salinitas air laut

adalah dengan mendidihkan 1 kilogram air laut sehingga tersisa residu berupa

garam-garam yang terlarut dalam air laut tersebut. Jadi masa residu adalah

massa dari garam-garam yang terlarut dalam air laut. Secara umum salinitas

adalah massa total dari mil l igram semua substansi (karbonat, bromine, yodium,

dan materi-materi organic lainnya) per kilogram air laut.

Gambar 2.21 memperlihatkan distribusi temperatur diberbagai lapisan atmosfer

berdasarkan ketinggiannya. Dengan adanya perbedaan temperatur tersebut,

akan menimbulkan arus konveksi sehingga akan terjadi aliran udara atau angin.

Gambar 2.22 memperlihatkan aliran udara yang bergerak dari kutub (udara

dingin) ke katulistiwa, pada saat sampai katulistiwa udara mengalami pemanasan

dan bergerak keatas kembali kekutub. Sedangkan gambar 2.23 memperlihatkan

arah gerakan angin akibat bumi berputar pada sumbunya. Dapat di l ihat angin di

sekitar l intang rendah bergerak kearah barat sedangkan dil intang tinggi angin

bergerak kearah timur.

Gambar 2.21. Distribusi temperatur di lapisan atmosfer

E

.=

30

20

r 0

r 0 0

90

8C

7A

60

50

40

-80 - 60 -40 -20

Temperature, oC

Tekn i k Kel a uta n (Ocea n og ra phy) 25

{Warm and r is ing}

Gambar 2.22. Aliran udara yang bergerak dari kutub ke katulistiwa

Gambar 2.23. Arah gerakan angin akibat bumi berputar pada sumbunya

26 Tekn i k Kel autan (Ocean og raphy)

Dengan adanya pergerakan angin pada permukaan bumi dan perbedaan tem-

peratur, maka terjadilah pergerakan arus laut. Gambar2.24 memperlihatkan peta

l intasan arus laut diberbaoai belahan dunia.

Gambar 2.24. Peta lintasan arus laut di berbagai belahan bumi

Disamping mempengaruhi gerakan arus laut angin juga mempengaruhi gerakan

gelombang. Gambar 2.25 memperl ihatkan bentuk gelombang yang terbentuk

yang merupakan fungsi dari bentuk dasar laut yang dilewatinya.

I

a@

Tekn i k Kel a utan (Ocea nog raPhY) 27

a. Spil l ing breakers terjadi bentuk dasar pantai sangat landai, yaitu dengankemiringan yang sangat kecil sekali.

b. Plugging breaker terjadi bila bentuk pantai agak curam, yaitu dengankemiringan yang moderat.

c. Surging breakers terjadi bila bentuk dasar pantai sangat curam sekali.

Secara garis besar pembagian dan penamaan wilayah pada tepian samuderadapat dil ihat pada gambar 2.26, yang memperlihatkan penampang dari suatupantai .

Gambar 2.25. Bentuk gelombang fungsi dari bentuk dasar laut

28 Teknik Kelautan (Oceanography)

Sumber daya alam tidak hanya terdapat didaratan tetapi dilaut (seperti dalam

gambar 2.27) sumber daya alam yang bisa diolah masih cukup banyak, yang

tergantung dari i lmu pengetahuan dan teknologi kelautan yang dimiliki suatu

negara.

Of f s l ror t : F oreshore ---+!t- Backshore _----->

15t ,'9:j::1

Low t ide leve l 'Low- t ide te r race

Longshore bar LongEhore

Gambar 2.26. Penampang pantai

Gambar 2.27. Sumber daya alam di lautan

Tekn i k Kel a uta n ( Ocea n og raP hY) 29

2.3. Penyebaran Rese rvoir di Laut

Penyebaran reseryoir dilaut, mulai dari rawa-rawa dan pantai, laut dangkal,

daerah tepi benua dan daerah artic. Adapun operasi-operasi lepas pantai dunia,pada daerah tepi benua, antara lain :

1. Amerika Ser ikat 12%

2. Daerah Amerika 2$o/o

3. Daerah Eropa dan Asia 6%

4. Daerah Timur Tengah 38%

Daerah-daerah operasi lepas pantai tersebut menghasilkan sekitar 15o/o dari

produksi total minyak dunia (gambar 2.28) berdasarkan data tahun 1980-an.

Tentang reservoir yang ada di Indonesia, antara lain :

1. Pesisir Utara Jawa

2. Pesisir Utara Selat Malaka

3. Sebelah Selatan dan Timur Kalimantan

4. Beberapa tempat lain di lr ian Jaya

Makin vulkanis suatu daerah, maka akan semakin sedikit kemungkinan reservoir

migas di temukan.


{ft,,,{ ,\l

sl

g\

r;-*r

b'-"r)'\._-

ir4daq

t-s*

:4 -

fr

Gambar 2.28. Daerah operasi lepas pantai

Tekn i k Kel a uta n (Ocea nog rap hy) 31


Tidak ada.


Bab 3. Dasar Konstruksi Offshore

Tujuan

I Mempelajari pengertian Bouyancy, Stability dan Trim

I Mempelajari Spread Mooring System

n Mempelajari komponen-komponen sistem mooring

I Mempelajari aspek lingkungan terhadap konstruksi offshore

I Mempelajari material konstruksi offshore

Dasar Konstruksi Offshore 33

3.1 . Pendahuluan

Semua bentuk konstruksi bangunan lepas pantai d idesain berdasarkan dasar-

dasar gerakan yang disebabkan oleh gerakan air laut.

Benda yang terapung mengikuti enam derajat kebebasan yang disebabkan oleh

gerakan ombak, yai tu heave, pi tch, ro l l , sway, surge, dan yaw ( l ihat gambar 3.1 ) .

Gambar 3.1. Enam derajat kebebasan yang disebabkan gerakan ombak

\ l

34 Dasar Konstru ksi Offshore

3.2. Bouyancy, Stability, dan Trim

Banyak cerita lama yang mengisahkan petualangan laut yang menyangkut segi-

segi rekayasa laut seperti alat transportasi, tempat-tempat penambatan dan

pusat-pusat perdagangan. Pemahaman tentang laut berubah darisifat mitos-sak-

ral kepada pengertian fisik-logis, hal mana kegiatan-kegiatan di laut lepas se-

mak in banyak dan semak in besar keberan ian manus ia menundukkan

kedahsyatan ombak maupun kedalamannya.

Penemuan minyak dan gas bumi di lapisan-lapisan yang berada di bawah lautan

telah membuat perkembangan yang sangat pesat di bidang konstruksi bangunan

yang mampu mengatasi semua jenis gaya yang ada di l ingkungan laut lepas.

Teknologi baru pada zaman sekarang initelah melahirkan unit pemboran ukuran

besar yang dapat dikategorikan menjadi 3 jenis :

1. Unit pemboran yang dapat mengangkat sendiri atau yang sering disebut

dengan "Jack-Up Rig".

2. Unit pemboran dengan kolom stabil isasi, yaitu Semi-Submersible dan Sub-

mersible Rig.

3. Unit pemboran permukaan, yaitu kapal dri l l ing dan Barge Rig.

Dril l ing unit merupakan salah satu klasifikasi yang dipergunakan oleh American

Bureau of Shipping dan United States of Coast Guard. Pemakaian isti lah unit

dipakai karena tidak hanya dimaksudkan untuk mesin perlengkapan dril l ing atau

r ig, akan tetapi untuk seluruh penunjang operasi dr i l l ing. sehingga dr i l l ing uni t

merupakan sebuah unit marit ime yang membawa perlengkapan rig pemboran.

3.2.1. Gaya Angkat (Bouyancy)

Terdapat beberapa istilah yang pengertiannya mungkin kabur karenakurang benar pemahamannya. lstilah-istilah tersebut antara lain: bouyancy,free surface, displacement dan metacenter. Oleh karena itu pada bab iniakan kita sederhanakan pengertiannya sehingga akan berbeda jelas.


a. Tonnage

Perhatikan i lustrasi pada gambar 3.2, tuns adalah alat transportasipada abad pertengahan yang khusus untuk membawa anggur,merupakan kereta kuda. Pada tahun 1350 di Inggris diadakanpungutan atau sejenis pajak impor sebesar 2 shi l l ings per tunanggur. Pembayaran ini kemudian dikenal dengan nama tonnage.Dan akhirnya dipakai untuk satuan beban kapal muatan baranguntuk dikenakan bea pajak perdagangan laut yang dirintis olehRaja Henry Vl dan berlangsung sampai James l.

Hingga saat in i masih umum digunakan ukuran 1 tun in iyang samadengan berat beban 2200 lbs. Pada mulanya, memakai isti lah 20hundred- weight. DiAmerika Serikat dikenal dengan isti lah ' long ton'runtuk membedakan dengan 'short ton' yang senilai dengan 2000lbs. Para pekerja di l ingkungan marit im akan mempunyai kelazimantonnage sendiri-sendiri dari kedua pengertian di atas.

Pengambilan pajak angkutan kapal kemudian dikaitkan dengankapal itu sendiri, yang diukur menurut rumus panjang badan kalilebar kali kedalaman badan yang terapung. Hasil perhitungan dalamcubic feet kemudian dibagi dengan faktor angka pajak yang bervari-asi besarnya. Dari sinilah satu ton dalam artitoonage kapal adalah

sama dengan nilai 100 cubic feet. Jadi sebenarnya merupakan

ukuran volume. Hal ini dipakai pula untuk mengukur tonnase off-shore dr i l l ing uni t .

Gross Tonnage adalah volume total sebuah vessel diukur sampaiketinggian yang ditentukan secara hukum. Peristi lahan net tonnagedipakai untuk menjelaskan besarnya volume sebuah alat angkutlaut (vessel) untuk dapat mengangkut muatan. Net toonage

diperoleh tidak dengan pengukuran akan tetapi diperoleh dengan

mengurangkan harga gross tonnage terhadap ruangan yang diper-gunakan oleh crew kapal, ruang mesin, ruang tangki, dan lain-lainyang memang tidak dipergunakan untuk tempat barang angkutan.

Perhitungan net tonnage pada saat ini sudah menjadi lebih baik

karena dipakainya peti kemas. Bila sebuah kapal atau unit pembo-

ran sudah dibangun dan tonnage-nya diukur untuk didaftarkan,

maka harga 'registered-tonnage' sudah pasti dan tidak dapat di-ubah.

36 Dasar Konstruksi Offshore

Gambar 3.2. Tuns sebagai alat transportasi


b. Displacement (Pemindahan)

Displacement adalah besarnya berat air yang dipindahkan olehbadan kapal. Untuk memperoleh harga displacement terdapatsatuan yang disetujui menurut Naval Architect, yaitu bahwa 'satu

long ton air laut akan memenuhivolume sebesar35 cuft'. Tentu sajadensitas air laut bervariasi, akan tetapi menurut perjanjian perhitun-gan mazhab lnggris, perhitungan adalah berdasarkan atas harga35 cuft per long ton.

Pengertian ton dalam kelautan yang beragam harus dikenal betuloleh setiap orang yang berurusan dengan lalu lintas laut dan parapejabat cukai serta mereka yang berkecimpung dalam offshoretechnology.

Tankers merupakan alat angkut khusus untuk barang cair. Sebuahtanker akan dinyatakan kelasnya dengan istilah'dead weight', yaituharga berat maksimum dimana kapaltersebut mampu mengangkutsebelum melewati batas overloadnya. Dead weight merupakan nilaidisplacement total dari vessel bila dipenuhi muatan dikurangi beratvessel itu sendiri.

Sudah 2000-an tahun si lam ARCHIMEDES menemukan caramenghitung besarnya displacement, dan mulai saat itu pula lahirarsitektur kelautan khususnya kapal atau perahu. Gambar 3 menun-jukkan sebuah benda yang mengapung di permukaan air. Harusterjadi keseimbangan antara benda terapung dengan air yangdipindahkan, sehingga tidak terjadi perubahan letak atau gerak naikturun akibat ketidakseimbangan. Jadi berat benda harus samadengan berat zat cair yang dipindahkan.

Tekanan ke arah atas dari akibat sejumlah air yang dipindahkandisebut sebagai gaya angkat atau 'bouyancy'. Gaya buoyancy totalbesarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Hal inisama dengan penerapannya untuk yang tenggelam di dalam air.Misalnya pipa dr i l l ing yang tenggelam di dalam dr i l l ing mud akanmendapat'net loss weight'yang sama besarnya dengan dril l ing mudyang dipindahkan oleh dr i l l p ipe.

38 D a s ar Kon stru ks i Offs h o re

c. Reserve Bouyancy

Bi la sebuah bejana sedang mengapung di permukaan air , sepert i

terl ihat pada gambar 3.3, terdapat bagian dari bejana yang tidak

tercelup di dalam air atau masih di atas permukaan air . Maka di-

katakan bahwa bejana tersebut masih mempunyai "reserve buoy-

ancy" atau gaya angkat sisa. Artinya j ika bejana tersebut ditambah

beban maka benda tersebut belum akan tenggelam. Jumlah totat

berat yang harus di tambahkan sehingga benda apung tersebut teng-

gelam disebut "reserve buoyancy".

Pada unit pemboran apung harga reserye buoyancy ini sangat pent-

ing artinya dan biasa diasosiasikan dengan bagian deck tertentu yang

disebut "freeboard deck". Jadi reserve buoyancy pada unit pemboran

apung adalah volume uni t d ih i tung dar i gar is permukaan air sampai

freeboard deck. Reserve buoyancy merupakan buoyancy cadangan

yang diper lukan oleh uni t pemboran apung untuk menghadapigaya-

gaya angin, ombak, arus, f looding yang tiba-tiba dan perubahan berat

karena penambahan beban.

ReserveBuoyoncy

Seo Pressure

Vo lumeDisp loced

Freeboord-=-:_-=-

f \ r n l l

//

Gambar 3.3. Bejana yang mengapung di permukaan air

Besarnya gaya angkat (draft) pada unit pemboran adalah jarak

vertikal yang ciiukur dari garis permukaan air ke bagian terbawah

badan uni t . Harga-harga draf t d isplacement, buoyancy, reserve

-

D as ar Ko n stru ksi Offshore

buoyancy dan freeboard dapat berubah tergantung pada beratbeban yang ditanggung oleh unit. Bila harga displacement danharga buoyancy naik maka sebaliknya harga reserye buoyancymengeci l .

d. Load Line

Unit pemboran apung, sama halnya dengan kapal , mempunyaidraf tmaksimum dimana uni t akan dapat dibebani dalam kondis i aman.Besarnya draft tersebut yang menyatakan nilai aman dari reservebuoyancy disebut ' load l ine' .

Pejabat penjaga pantai di setiap negara harus bertanggung jawab

terhadap keselamatan kehidupan/aktif i tas kemaritiman. Khususnyauntuk unit pemboran lepas pantai, maka maksimum aman draftharus ditandai secara jelas dan mudah dil ihat. Load line ini biasaditandai dengan "Plimsoll Mark" seperti ditunjukkan oleh gambar3.4. Nama Plimsoll diambil untuk menghormati seorang pejabatparlemen lnggris yang sangat berperan dalam urusan perdaganganlaut (Brit ish Merchant Shipping Act, 1876).

Perjanjian internasional tentang load line telah menggariskan cara-

:"o, T:l"n1r*1:.,:i*:'i:i load line demi keselamatan vessel

le-ErJirras€s$ffilHi$*l,lffii

40

Gambar 3.4. Plimsoll Mark

Das a r Ko n stru ks i Offshore

3,2.2. Stabil i tas

Stabil itas adalah isti lah yang dipergunakan untuk menjelaskan besarnya

kemampuan sebuah kapal atau uni t apung untuk tetap dalam keadaan tegak

lurus bi la dikenakan gaya-gaya l ingkungan.

Penentuan kondis i kestabi lan uni t pemboran adalah para desainer dan

pembangun. Tentu saja bangunan yang telah dirancang baik per lu dipel i -

hara dengan per lakuan operasional yang benar, karena kondis i laut yang

dahsyat t idak pernah memberitahu setiap kesalahan yang terjadi.

a. Pusat Gravitasi

Seperti terl ihat pada gambar 3.5, sebuah unit pemboran apung

mempunyai pusat gravitasidit it ik G. Titik ini merupakan satu-satunya

tit ik pada unit apung dimana di atas tit ik tersebut seluruh massa atau

berat unit akan berperan. Bila ditambahkan beban pemberat di atas

tit ik pusat gravitasi maka tit ik pusat gravitasi akan berubah naik ke

atas, dan sebaliknya, bila penambahan beban pemberat dilakukan di

bawah tit ik pusat gravitasi.

Tit ik pusat gravitasi ditentukan posisinya dengan cara mengalikan

berat dar i masing-masing elemen uni t dengan jarak masing-masing

lengan terhadap t i t ik pusat kemudian dibagi dengan jumlah total berat

uni t . Cara demikian pada pr insipnya di lakukan pula oleh para de-

sainer dalam menentukan posis i pusat gravi tasi or ig inal .

b. Pusat Bouyancy

Pusat buoyancy pada gambar 3.5 ditunjukkan oleh tit ik B. Titik ini

merupakan pusat gravitasi dari volume zal cair yang dipindahkan

oleh bagian badan unit yang tenggelam. Seluruh gaya angkat f luida

yang bekerja pada badan unit dapat "diwakilkan" bekerja terhadap

tit ik tersebut. Bouyancy merupakan gaya yang mempunyai arah

vertikal k'e atas yang dapat dinyatakan pula sebagai jumlah seluruh

tekanan berarah vertikal ke atas yang bekerja pada bagian unit yang

tenggelam

Buoyancy bekerja berlawanan arah dengan gaya berat, sehingga

pada sebuah unit terapung maka harga buoyancy yang bekerja harus


sama dengan gaya berat benda berarah vertikal dan saling ber-lawanan yang dinyatakan dalam bentuk vektor.

Gambar 3.5. Pusat Gravitasi (G) dan Pusat Bouyancy (B)

+7=

XIII

eboordII

rG -Cenlero f G rov i ly

Weig ht

I tf r | : :

tJR Cenler ofv

Buoyo ncy

Fre

Dro

, f :

Direct ion ofRight ing Couple

Ki

M elocenler

Two EquolWedgesrondy

r^/lz\"i | Iîshrins

l'tArm r


c. Metacenter

Titik keseimbangan lain yang terdapat pada benda terapung adalah

t i t ik yang disebut "metacenter" (M) (gambar 3.5). Dengan membuat

garis lurus verlikal melalui pusat benda, maka tit ik metacenter akan

di la lu i . Penempatan t i t ik metacenter sangat pent ing, karena bi la

sebuah uni t apung menggul ing pusat bouyancynya akan berubah

karena perubahan volume displacement ( t i t ik B') .

Dengan membuat garis verlikal ke atas darit it ik B' akan diperoleh tit ik

potong dengan garis tengah. Titik potong inilah yang disebut t it ik

metacenter. Pada saat metacenter di atas tit ik pusat gravitasi dan

badan uni t sedang menggul ing, maka terdapat susunan keseimban-

gan gaya yang dikenal dengan "weight buoyancy couple". Sistem ini

menghasilkan momen gaya yang cenderung memutar benda ke arah

kanan. Momen gaya adalah gaya yang dikal ikan dengan panjang

lengan gaya.Momen yang dihasi lkan disebut "r ight ing arm".

Jika tit ik metacenter berada di bawah pusat gravity momen gaya akan

bekerja sebaliknya dan mengakibatkan unit mengguling lebih kuat

atau roll ing.

Jadi, j ika tit ik M terletak di atas G, maka tinggi kolom metacenter

dikatakan positif. Nilai ketinggian metacenter yang lebih besar mem-

berikan pengertian kestabilan body yang lebih baik. Kestabilan unit

benda terapung tidak didasarkan pada posisi pusat gravity terhadapgar is permukaan air .

Jari-jari metacentric aCalah larak antara B dan M. Ketika unit dalam

keadaan mir ing (menggul ing) bagian yang tampak di permukaan

akan sebanding dengan bagian yang tenggelam, dimana bagian

yang nampak memberikan gaya beratnya sedangkan yang teng-^

gelam mendapatkan gaya angkat (buoyancy). Di sini terjadi momen

gaya yang besarnya akan seband ing dengan pan jang rad ius

metacentric.

Persamaan matematika radius metacentric adalah sebagai berikut :


BM:E_IL

dimana,

(3-1)

= Panjang box vessel

= Lebar box vessel

= Tinggi kolom draft

= lxbxd

Hal penting yang perlu diperhatikan adalah bahwa momen inersiamerupakan fungsi dari pada kubikasi lebar (pangkat tiga dari b).Sehingga pengurangan yang kecil saja dari nilai b akan sangatmempengaruhi harga jari-jari metacentric dan demikian pula kesta-bi lan kapal.

Para arsitek kapal harus mengecek pengaruh b (beam) terhadapdraft untuk memastikan bagaimana perubahan radius metacentric;terutama pada unit-unit pemboran. Pengecekan dengan berbagaivariasi draft harus diperoleh harga ketinggian metacentric positif.Tinggi metacentric (GM) dapat diperoleh dengan menggunakanrumus sebagai berikut:

GM=KB+BM-KG (3-2)

d. Righting Arm

Pada gambar 3.5, terdapat t i t ik Zyang diperoleh dengan menarikgaris horizontal darit it ik G akan memotong garis sumbu gaya berat.Jadi merupakan jarak antara garis gaya angkat (buoyancy) dangaya berat. Jarak GZ disebut "righting arm". Jarak righting armdikalikan dengan gaya berat atau displacement akan menghasilkan"moment gaya" arah putar kanan (right).

Grafiktentang righting arm diperlihatkan pada gambar3.6, terutamauntuk unit pemboran lepas pantai. Perhitungan untuk setiap hargadraft harus dibuat. Grafik-grafik yang dibuat dikenal dengan isti lah"curves of static stability".

vol


Besarnya righting arm akan membesar dengan membesarnya sudutT, sehingga mencapai harga maksimum. Perlu diingat lagi bahwajari-jari metacentric secara drastik turun jika lebar atau "beam" unitmengeci l . Harga r ight ing arm dapat mengeci l sehingga pada suatuharga minimum, yaitu pada harga harga sudut yang disebut "rangeof stability". Pada sudut-sudut T lebih besar dari range of stability ini

r0 zo 30 40 50 60 70ANGLE OF HEEL, T

BO

Gambar 3.6. Grafik Righting Arm

e. Right ing Energy

Luas daerah di bawah kurva righting arm menyatakan besarnya

energy yang disebut "righting energy". Energi ini harus mampu

melawan energi angin laut dan menjaga unit pemboran tetap dalam

keadaan tegak. Dengan melakukan integrasi t iap nilai sudut maka

dapat dibuat kurva righting energy seperti yang ditunjukkan olehgambar 3 .7 .

Penjelasan mengenai energi ini dapat dii lustrasikan seperti seorang

menggunakan energi ketika sedang menaiki sebuah bukit. Bay-

angkan saja kondisi bukit yang dinaiki seperti gambar kurua 7. pada

setiap tit ik kedudukan yang dilewati menunjukkan banyaknya kon-

sumsi energi. Pada tahap awal pendakian tidak banyak memerlukan

A

:

5NI

-4

E - r

(9z. IF

I-^- |C2

u-u

Righting

Dasar Kon stru ksi Offshore

tenaga, akan tetapi setelah itu merupakan pendakian yang sangatbanyak memerlukan tenaga. Dan setelah melewati sudut denganrighting arm maksimum, pendakian menjadi lebih mudah. Jika orangtersebut telah mencapai puncak dan pasti akan tergelincir di sisibukit yang lain.

Demikian pula yang terjadi terhadap sebuah unit apung dalammenEimbangi atau melawan energi laut.

r')

o_

ttEIJJzLU(,zt-I

:E(9

E.

t2l l

r0q

B7654?

2I

0 60 70 BOto 20 30 40 50

ANGLE OF HEEL, T

Gambar 3.7. Nilai sudut pada kurva righting arm

f. Kriteria Stabilitas

Tinggi jarak metacentric pada suatu saat akan berada pada

keadaan yang tepat untuk kondisi kestabilan. Disini harga GMharuslah positif. Namun untuk badan lambung unit apung yang tidakmerata atau simetris sepertidri l l ing unit, perlu dipertimbangkan lagikriteria yang lainnya.

Pada gambar 3.8 ditunjukkan kurva righting momentum untuksebuah unit pemboran. Terlihat bahwa tipe kapal mempunyai kurvalebih rendah akan tetapi dengan range of stabil ity yang lebih pan-jang bahkan terdapat beberapa kapal yang mempunyai range of

Right ing Energy


stabil ity lebih besar dari 90 derajat. Jadi mampu kembali ke posisi

tegak walaupun mengguling dalam. Sedangkan dril l ing unit mak-

simum dapat bertahan di bawah B0 derajat. Akan tetapi unit pembo-

ran mempunyai righting energy yang lebih besar pada sudut-sudut

penggulingan yang rendah.

oco f.- (o tr) \f rO c\J -O

(cyl l ooo'L) , l .eu=ru3 e NtrHetuGambar 3.8. Kurva Righting Momentum

g. Kriteria Kestabilan Di bawah Pengaruh Angin

Kriteria kestabilan yang telah ditelit i dan dikembangkan selama be-

berapa tahun adalah didasarkan pada tenaga angin. Oleh karena

telah banyak kapal atau perahu yang terguling oleh sebab tekanan

angin yang tidak mampu dilawan. American Bureau of Shipping telah

mengklasifikasikan kekuatan angin laut untuk dril l ing unit dengan

OI

OO)

o@

Ot- -

F

O F(oJUJ

^ tu\J -rt r ) -

LL.o

9urV J

(tz

o<ro

ON

O


( t ^Z eJ =llj *

u J 9I o

o(f

o: -r n F

Zi'=>*o(r

asumsi kecepatan angin 100 knot. Satu knot adalah nilai 1 mil perjam kondisi laut. Satu mil laut sama dengan 5280 ft.

Seratus knot merupakan ukuran yang dapat diasumsikan sebagaibadai atau typhoon. Gaya angin dari sekitar rig pemboran akanmenimbulkan momen putar. Dan harus dihitung untuk beberapaharga sudut kemiringan (heel). Hasilnya kemudian diplot di ataskurva righting moment, seperti pada gambar 3.9.

I

Bt-7t - R i g h t i n g

M o m e n tb l -

Wind-Heel ingMoment

Secondlntercept

c l -

432

I0

20 30 40 s0 60A N G L E O F H E E L . T

70 O U 90

Area A * Area C < 1 .4 (Area B * Area C)

Gambar 3.9. Kurva Righting Moment atau Heeling vs Angle of Heel

Momen penggul ingan oleh angin (wind-heel ing moment) mulai den-gan harga relatif t inggi, akan tetapi setelah melampaui sudut 72derajat harganya lebih rendah daripada righting momentnya. Ter-

dapat dua kali perpotongan antara kedua kurva tersebut. Luasdaerah di bawah kedua kurva menunjukkan righting energy danwind-heeling energy. Menurut peraturan yang dikeluarkan olehAmerican Bureau of Shipping tahun 1973 mengenai "Building andClassing Offshore Mobi le Dr i l l ing Uni ts" , menyatakan bahwa"Dalam semua keadaan, kecuali untuk kolom stabil ized unit, be-sarnya luas daerah di bawah kurva righting moment hingga tit ikpotong kedua harus tidak kurang dari 40o/o". Sedangkan untukkolom stabilized unit harga tersebut dapat 30%.


h. Eksper imen Penggul ingan ( lncl in ing)

American Bureau of Shipping mensyaratkan eksperimen penggulin-

gan bagi setiap unit dri l l ing pada setiap periode. Hal ini merupakan

alat test bagi keseimbangan uni t yang akan dioperasikan. Tes

mungkin dilakukan lagi karena modifikasi unit atau pelayaran yang

cukup jauh dan penuh beban.

Dalam merencanakan unit pemboran unit pantai, para arsitek harus

sangat jeli menekuni prosedur-prosedur dalam menentukan pusat

gravity, t inggi jarak metacentric dan righting energy. Jika unit telah

dapat diselesaikan maka perlu ditentukan lagi posisi pusat gravitasi

actual atau terukur dengan inclining test (gambar 3.10).

l"lluIcl-7f --

- _ . - - S 4- - . - g- - - - : - ' .

Wclgh t o f Un i t Equo lsthe D iso locemen l A

WxDrLGM =

A rAKG=KB+BM-GM

Gambar 3.1 0. Eksper imen Penggul ingan

Pertama-tama semua perlengkapan unit yang sifatnya tidak perma-

nen di lepas, kemudian f lu ida di dalam tangki sebisa mungkin di

kosongkan atau dipenuhi sama sekali untuk menghilangkan efek free

surface. Seluruh crew team inspeksi agar supaya menelit i seluruh

bagian unit. Pemberat (biasa digunakan blok rangka), diletakkan

secara hati-hati di posisi garis tengah unit. Kemudian digantung


beberapa pendulum dipergunakan sebagai alat pencatat sudutkemiringan bila pemberat dipindahkan ke sarah satu unit. Hal inidapat diperoleh dengan mengukur jarak terjauh penyimpanganpendulum pada saat unit miring.

Pemberatan dipindahkan ke sisi lain yang ditentukan sehinggamenimbulkan "heeling moment" yang harus ditahan oleh buoyancydari pada unit. Harga buoyancy, atau pun perubahannya, akanberkaitan langsung dengan bentuk unit dan letak pusat gravity.

Persamaan yang dipergunakan adalah :

GM=

dimana,

WxDxLLxA

= Berat dari pemberat yang dipindahkan

= Jarak darigaris tengah ke posisi pemberat pindah

= Panjang ayunannya

= Berat total unit yang diperoleh dengan membaca draft

= Jarak pindah pendulum

Bila GM diketahui, harga KB dapat dihitung dari geometri bagianbadan yang tenggelam, dan BM diperoleh dengan menggunakanpersamaan (1) dan pusat gravity kemudian diperoleh dengan me-netapkan rumus :

KG=KB+BM-GM (3-4)Kemudian diukur jarak ketinggian KG (tinggi pusat gravity). HargaKG ini untuk menentukan besarnya draft yang diperbolehkan seftabeban pada deck maksimum.

Inclining test dapat berlangsung dalam beberapa jam, dan angka-angka yang telah didapatkan kemudian didokumentasikan sebagaispesifikasi pokok dari unit pemboran yang bersangkutan untukdipakai standar bagi setiap personil yang mengoperasikan unit.

(3-3)

W

A


i. Free Surface

Bila seluruh tangki atau bejana diisi fluida tidak penuh, maka akanterdapat permukaan bebas atau free surface. Artinya fluida akan

mempunyai kebebasan bergerak darisatu sisi ke sisi lain. Akan tetapi

bila diisi penuh, sehingga tidak ada ruangan sama sekali bagi fluidayang bergerak, maka pada system tersebut akan tidak terdapatpermukaan bebas.

Pembicaraan mengenai free surface cukup penting, karena pada

saat u nit dirancang dan dilakukan perhitu ngan-perhitu ngan (original ),semua dilakukan dengan asumsi bahwa sistem dalam keadaanmenempati posisi yang tetap. Akan tetapi, bila system tangki berisi

fluida sebagian maka akan terjadi peristiwa "mengguling" dan efek"rolling" dari fluida ini akan menambah sudut kemiringan atau se-

bal iknya memperkeci l GM. Perhatikan gambar 3.11.

Formula yang dipergunakan untuk menentukan efek free surface

adalah seperti halnya yang dipakai untuk menentukan GM. Hanya

disini momen inertia dari bidang permukaan air free surface. Jika

terdapat perbedaan densitas antara fluida dalam tangkidengan fluida

dimana unit mengapung, maka harus dilakukan koreksi. Zat cairyang lebih berat daripada air laut akan memberikan efek yang lebih

besar.

Perubahan GM =

dimana,

i xp (3-5)V X psea water

= Moment inertia dari permukaan bebas

= Volume bagian lambung unit yang tenggelam

= Densitas liquid dalam tangki

p sw = Densitas air laut

Tangkiyang luas akan mengurang stabilitas dril l ing unit. Diesel lebih

kecil densitasnya daripada air, sehingga pemakaian diesel akan

menimbulkan efek yang lebih r ingan.

V


Two EqualWedges

Two Equal Wedges/, of Fluid

. Tsnk with Fluid

- - - - - ,

Total f mmersedVoluma V

Free Surface

Gambar 3.11. Sistem tanki berisi f luida yang terjadi "penggulingan" dan

efek "roll ing"

3.2.3. Trim

Trim merupakan istilah yang dipergunakan untuk menjelaskan bagai-manakah sebuah unit dril l ing atau kapal sedang datar, dari hulu ke buritan,ket ika sedang mengapung dipermukaan air. Jika unit betul-betuldatar makadikatakan tidak mempunyai trim. Jika system dibagian buritan lebih rendahdaripada dalam keadaan normal maka dikatakan "trimmed by stern", atautr im buri tan.

Hal ini ter jadi bi la system digerakkan dengan bal ing-bal ing agar bal ing-bal-ing lebih dalam tenggelam sehingga akan lebih ef isien. Besarnya tr imdiketahui dari besarnya perbedaan antara draft bagian depan dan draftbagian belakang.

Pada system unit pemboran, jika salah satu lebih rendah dari sisi lainnyamaka akan lebih mudah menggul ing (heeled). Terminology kelautan bi la ki tamenghadap kearah depan (haluan) kapal, maka sisi kanan kita sebut"starboard" dan sisi kiri disebut "port". Jika starboard lebih rendah daribagian portnya maka unit apung sedang miring (heel) kearah starboard.


Heeled dan trim merupakan istilah yang dimaksudkan untuk kondisi sta-tioner, jadi dipakai pada saat laut dalam keadaan tenang dan tidak adaangin. Pada saatoperasi pemboran berjalan maka diharapkan tidakterdapatheel ataupun trim. Namun kondisi laut biasanya mengakibatkan sisi-sisi unitmiring bergantian dan menaik turunkan bagian depan ataupun buritan unit.

Pengangkatan beban dari unit seperti pipa-pipa dril l ing akan membuatperubahan terhadap heel dan trim. Cairan pemboran yang dikonsumsi darisisi starboard tank berartidisisi starboard kehilangan beban dan oleh karenaitu starboard mengapung lebih tinggi sehingga unit akan "heel" kearah port.

Pada umumnya garis tengah pengapultgan berada dekat dengan bagiantengah unit, jadi geometris. Airyang harus ditambahkan atau dikurangi untukmengimbangi heeling dan trim dihitung secara sederhana seperti perhitun-gan momen gaya. Untuk keperluan selanjutnya perlu dibuatgrafik atau tabel

agar memudahkan dan mempercepat pekerjaan, terutama jika melakukanpemindahan pipa-pipa yang sangat berat seperti d ril l collar dan casing, makapenjagaan atau pemeliharaan kestabilan unit selalu teratasi.

3.2.4. Operasi Pemboran

Pada bagian ini akan dijelaskan aplikasi praktis pada unit pemboran lepaspantai dari pengertian yang telah dibicarakan sebelumnya.

a. Berat Beban

Pada unit pemboran terdapat beban-beban yang termasuk beban

mati (f ixed) misalnya rig, mesin-mesin dan perlengkapannya; serta

beban sementara seperti pipa-pipa pemboran, casing, Lumpur, se-

men, bit, BOP, bahan bakar minyak, water supply dan ballast. Ini

semua harus diperhitungkan dengan telit i oleh setiap personil yang

terlibat.

Jika sejumlah bahan bakar misalnya, casing, atau beban-beban

sementara disimpan di atas unit pemboran , maka akibat dari barang-

barang tersebut terhadap stabil ity, draft dan trim harus diperhi-

tungkan. Perkirakan kenaikan draft dapat dil ihat pada tabel dan grafik

yang biasanya terdapat pada booklet unit.


Perlu di lakukan observasi langsung apakah perubahan yangdiperkirakan terjadi, j ika tidak maka pastiterdapat kesalahan infor-masitentang besar beban-beban sementara yang ada di atas unit.

Demikian pula perlu dilakukan perhitungan lebih dahulu sebelumsebuah uni t dr i l l ing diambi l bal lastnya (debal last) untuk diangkatnaik. Perkiraan draft harus diketahui. Apabila ternyata draft yangdiperkirakan tidak dipenuhi (t idak terl ihat maka secepat mungkindilakukan evaluasi untuk mendapatkan problem yang sedang ter-jadi. Kemungkinan valve ballast t idak terbuka dengan benar atautertutup sehingga transfer f luida tidak dipenuhi, atau kareena 200buah pipa casing yang selalu ada (dan ikut diperhitungkan) ternyatatelah diambil, atau karena ada kebocoran pada salah satu valvelambung. Kesulitan ini harus segera dipecahkan oleh personal unitdan mengatasi dengan jawaban yang tepat.

Catatan yang benar harus selalu dilakukan dan disimpan di unit darisetiap beban yang ada agar dengan lebih mudah menentukanbatasan tambahan beban atau tidak mengizinkan sama sekalikarena diperkirakan melampaui nilai maksimum yang diizinkan.

b.Free Sudace

Sebagaimana telah dijelaskan di depan, bahwa setiap tangki ataubejana tertutup yang diisi zat cair sebagian (tidak penuh) akanmempunyai permukaan bebas, dimana akan ikut mengurangi sta-bi l i tas uni t apung.

Reserve tank dan mud tank selalu mempunyai free surface. Tigaefek free surface yang berbeda adalah karena density mud yangberbeda. Reserve mud tanks dan pit pada offshore rig biasanyadibagi menjadi beberapa unit kecil, hal ini dimaksudkan untukmengurangi efek free surface berdasarkan prinsip bahwa free sur-face merupakan fungsi dari momen inersia dari area permukaan.Tangki berukuran 20 ft akan mempunyai efek free surface 8000dihitung dari 20 x 20 x 20. Bila tangki dihubungkan dengan tangkisebelahnya yang keduanya berukuran 60 ft, maka efek free surfacemenjadi 216.000 atau kira-kira27 kali efek yang ditimbulkan olehtangki 20 ft.


Jadi setiap pengurangan atau penambahan tangki perlu diperhi-

tungkan kembali efek free surfacenya. Dan pemakaian jumlah tangki

harus dimininrkan.

Sering pula terjadi operator unit mempergunakan dua tanki yang

berlawanan diagonal untuk meminimkan efek free surface selama

penaikkan atau penurunan (penenggelaman).

Gambar 3.12 menunjukkan beberapa kurva r ight ing arm dar i uni t

dalam keadaan actual. Efek free surface dan ekses draft cukup dapat

mengurangi righting energy yang dipakai (luas daerah bawah kurva).

Kurva yang di atas merupakan grafik righting arm menurut kondisi

or ig inal atau yang sesuai dengan desain, jadididesain mampu diber i

bahan tambahan yang setara dengan kenaikan draft B - 8.5 ft yang

sudah barang tentu menaikkan center of gravity. Kurva paling baurah

menunjukkan sisa kemampuan righting energy, kurang dari20o/o dari

yang didesain untuk unit. Dalam keadaan demikian cuaca yang agak

buruk sudah mampu membalikkan unit pemboran.

KG = 28'[ : 4200 TonsDrof t = 8.5'Free Su rf oce

Droft = 8.0'

i0 zo 30 40 50 60ANGLE OF HEEL, T

Gambar 3.12. Kurva righting arm dari unit dalam keadaan actual

. /KG = 20'/ [ : 4000 Tons

tiL.

-F l

Y7

N(96

=f ,

e4(93z.tr24 l( 9 l

a0

KG = 22'[ = 42QO TonsDroft = 8.5'


3.3. Spread Mooring Sysfem

3.1 Prinsip Penjangkaran

Masalah yang dihadapi pada menempatkan sebuah kapal, perahu atausemua jenis alat tranport laut pada posisi tertentu yang diinginkan meru-pakan permasalahan yang sudah seusia dengan peradaban laut itu sendiri.Sebenarnya prinsip-prinsip dasar yang digunakan sampai saat ini belumbanyak berubah dengan yang diterapkan pada masa lalu; akan tetapiteknologi dan aplikasinya memang banyak berubah dan bahkan dapatdikatakan sangat cepat sekal i (gambar 3.13 - 3.1S).

Menurut catatan sejarah bahwa sistem penambatan (mooring)tertua yangtelah ditemukan mempergunakan bahan karet alam yang dikaitkan padasebuah batu. Bererapa jenis jangkar batu tua tercatat tahun 1600-an SMditemukan di daerah semenanjung Mesir dan dasar laut Mediterania.Jangkar yang terbuat dari besi baru dikenal pada tahun 800 SM, delapanratus kemudian jangkar dari bronze dibuat di Pulau Malta. Juga pada tahun300 SM jangkar besi telah banyak dipakai oleh armada angkatan lautkerajaan Athena.

Perkembangan bentuk-bentuk jangkar dapat dilihat pada gambar 3.19 dan3.20, di mana beberapa jangkar menunjukkan kesamaan bentuk denganjangkar zaman modern. Perkembangan yang cepat terjadi pada masasekitar revolusi industri yang menghasilkan bentuk "stockless" sebagaibentuk periode awal abad 20.

Perkembangan jangkar pada saat sekarang ini dipercepat oleh industripengeboran lepas pantai yang pada operasinya memerlukan jangkarberkekuatan penuh dalam mengait lumpur atau pasir dasar laut. Perkem-bangan jangkar ini diikuti oleh perkembangan mutu tali penambat, baik jeniskabel/tali maupun rantai.

Pada saat sebuah cargo ataupun jenis vessel lain ditambatkan maka akanbergerak memutar mengikutigerakan arus laut. Masalah penambatan men-jadi sulit bila dilakukan pada kapal pemboran karena harus diletakkan statispada lokasi dengan koordinat tertentu dan dengan toleransi kesalahan/pe-


rubahan sangat kecil dimana kondisi demikian harus dipertahankan dalamjangka waktu yang cukup lama.

Dri l l ing tender (gambar 3.13) merupakan sebuah vessel yang harus melay-

ani kebutuhan kebutuhan operasi pemboran sekaligus tempat persiapan

operasi dr i l l ing. Sehingga harus di jaga agar senant iasa stat is sampai

operasi pemboran selesai . Mobi le dr i l l ing (gambar 3.15, c,d) uni t lepas

pantai lebih spesifik seperti Submersible Barges, Semi-Submersible dan

Kapal Pemboran yang sangat memerlukan sistem monitoring sempurna.

Pemboran eksplorasi lepas pantai pada umumnya memerlukan waktu

antara 30 sampai 120 hari. Selama itu sistem mooring harus mampu

mencegah gerakan-gerakan kapal pemboran agar tidak mengakibatkan

gagalnya operasi pemboran.

EARTY DRILLING TENDER PATENTnAY 4, 1869

Rowland patent.

Gambar 3 .13 .-

i=''*=-; =::.:;1J

Dasar Konstruksi Offshore

a .".

^!'t

,i,'/:;r:nt/1t...1,,

Gambar 3.14.

Dasar Konstru ksi Offshore


Gambar 3.15.

59

$p€recfiipArm&Cant{e

55OOl-bokrvitrAisfli\€lRtE

Derrklwnn'sCs'sole

LrfthgFlead

Aod&l-bokRefuacbr

Li*StaHizer

Ai-F /€redEh/e

fundetyCmtroledfiUetoaO

htnredaefuckiqArm&CaniBe

Lo*€rfucki'gArm&Cant{e

Cas*€l-ted

Drler'sCdsde

60

Gambar 3.16.


-5.

I i i r t l t

t l6 ro i l

I t a t

HHH trit . : q t o r t a t r r ^ t ( n

t l t l t t ? C t O * t a t _ _ l t t lItlt 16 toit

ls

. l tor l t r l lo t l t rLtla^fl arxt

t o - r l 1 t t nl r t r .cLAt$

I t r t t tt300 roP3

l l rcal

I t l c t l w ! l l a - i ^ t l i

I t ra tc tou

t a n

Gambar 3.17.

nntxl'A' llltNt "!'

l 4 n p F A t ( l t l r 0 r ; A t t l l

l t r u f t A l l l l o n ^ v l l Y ltj.ooo loNS '5o.oq, loNt

l r t r l l l t t t l

I t t - iAl l i, t t - i^ l l t , r { t f f if f i ! f f i i t t l

ttrr Gttrtta6Crac

r|il,ril clrl n (

t t - i l t l lt 'e loH

ltr lIOr.O€

I ' - t . t I t& 1 0 6

t n tt t ra

Ml , r sr^l It lI t f r r r .A l t l

It f l ttlooo loH3| | rr t t

a t i tA l l nlcn^vl I YfI lon^ct

Itt.o{it ror.tI r r r l l

l t t i i t ^ l fn

lcnAvr lY ltto 00(' I oHt

l r t r r l l a l i w l l f I

l f t l / r ( A t t ll2.0rro roHt

I I r t? l

iffi


Gambar 3 .18 .

61

axL'

rlPllx

teIq

Tt-a

' rTF

5 \

Jh:J

shT

iEIt

Gambar 3.1 9. Bentuk-bentuk Jangkar

Dasar Konstruksi Offshore62

Ef

ttI

F|

af

C'

I5

6I

tt

I

o,o*,7

, ' 5' /

\ \\ . tl ' i

,i' E ItE6. - -I

,9F.n

!

rr\

(,

u,7

Gambar 3.20. Bentuk-bentuk Jangkar

63Dasar Konstruksi Offshore

Pada operasi pemboran pada laut dalam, dril l ship sering mempergunakansistem yang disebut "dynamic positioning" yaitu system keseimbangan danpengembalian posisi setiap saat terhadap posisi lubang bor. Biasa dipakaisystem rprgp.u.lsi aktif yang akan aktif secara otomatis apabila harus di-, \ . - j _ . _ . - /

lakukan koreksi perubahan posisi dr i l l ship.

Rig telah didesain untuk mampu bertahan terhadap arus permukaan sebe-sar 1 10 fVjam dan angin 100 knot secara simultan. System rig dan mooringsendiri harus mempunyai daya tahan terhadap gerakan-gerakan yang di-t imbulkan oleh operasi pemboran, gambar 3.21.

-.---.+

E

.9+oB

Gambar 3.21. System Rig dan Mooring pada operasi pemboran

at1 -

J

6

6tt

=

=oF

63U

oLr-oc

o

acJc,rc

oo=

JIt,TJ

orr-Ela

oo=

l

=: v r: Et r oa o)Of >1

uJao$.2a3or - Coc

(l

o(,o

14-

tt,

o=

i .I

II

3+, il

EI; l> l

Il .

l , tt , r

t - l IG ' r '- ,( ' r

F1- lIt.

II

II(I

Il ll rt l

ll

iIl i

; l :t lr f

oCN

i, i :{ - > r

JIatctoq

ol-

a(J


Sebenarnya walaupun terdapat beberapa pertimbangan engineering de-

sain, namun prinsip-prinsip dasar mooring tetap sama baik untuk dril l ship

mau pun jenis semi-submersible.

a. Kekuatan Gengkram Jangkar

Keadaan fisik dinamis l ingkungan laut lepas melakukan gaya ter-

hadap badan kapal dri l l ing. Gaya ini bekerja secara terus menerus

dengan besar kekuatan yang berubah-ubah dan oleh sebab itu harus

dapat di imbangi (counter balance) seet iap saat yai tu dengan

kekuatan tegangan pada talitali mooring. Pada saat yang sama

tegangan tali tersebut diteruskan ke anchor yang tertancap di dasar

laut. Dengan demikian prinsip-prinsip mekanika dan fisika yang men-

yangkut kelakuan anchor dan mooring l ines per lu dipahami dengan

baik, seperti gaya, tegangan, elastisitas, energi dan sebagainya,

uF

! ? 3

< Uos z

x oo 4G OF UO t

F

O G

i sU: :x oo c3 AF U6 a

a c; !q

r 5 q5

E - g i;:;;si;l;:

ogoGo

O EZ F< z

" I S , t r . ,E;s gi i 35

zo

- o= 2= U3 F

F

zaEFo

3

oCU

onzUF

5 iEe6 9

ts

;8' d

i l l l l l l l l l l l r f t t t t "l l l t " '

9 rf c9l

3E:!

2- O< a

@ -

- : <X o< I

G O

e ? bG O a

2

ccl

o2< a

!.r 3> E

ie

Go

oEE

2c

IU-2oo2o

2og e

= z= UI F


l l lrl '

Gambar 3.22.

65

Crown Pod Eyo

Tripping Pokn

Gambar 3.24. Bentuk anchor

A

B

D

FLUKES NOT TRIPPED

ANCHOR PEFORMING PROPERLY

' : . l iCH0R 8A. l - l - l l ' iG-UP Al lD PU:- l - !NG CUT

. ' . ' . . . r : . , " . i ' .

EXCE SS IVE


Gambar 3.25.

67

Kekuatan cakram jangkar sering disebut dengan istilah "holdingpower ratio" yang didefinisikan sebagai besarnya tegangan talimooring pada jangkar d ibagi dengan berat jangkar d i udara. Jang karyang baik adalah yang memiliki holding power lebih besar. Jadiharus diusahakan system jangkar yang memilki holding powermaksimum akan tetapi dengan berat jangkar minimum. Secara idealnilai holding power ratio sebuah jangkar untuk kondisi dasar lautdari pasir keras hingga lumpur lunak adalah 10. Dengan Rule ofThumb bahwa holding power kira-kira sebesar tiga kali nilai beratjangkar.

Menurut R.W. BECK(1972) bahwa gaya maksimum holding powersangat sensitive terhadap sudut penempatan fluke. Untuk lumpurlunak sudut fluke harus sebesar 50', dan untuk dasar laut yangkesar maka sudut fluke harus mendekati 30'. Ketajaman fluke juga

dapat mempengaruhi holding power terutama pada dasar yangkeras demikian pula panjang stock. Hal inidapat mencegah "turningover" terjadi dan menjamin lebih dalamnya pencengkraman ataupenggal ian, gambar 3.26.

Mopta Block

30'SAND BOTTOM

soFT 0fiToll I'ttlo

68

Gambar 3.26.


Kekuatan cakram jangkar sering disebut dengan istilah "holdingpower ratio" yang didefinisikan sebagai besarnya tegangan talimooring pada jangkar d ibagi dengan berat jangkar d i udara. Jang karyang baik adalah yang memiliki holding power lebih besar. Jadiharus diusahakan system jangkar yang memilki holding powermaksimu m akan tetapi dengan berat jangkar minimu m. Secara idealnilai holding power ratio sebuah jangkar untuk kondisi dasar lautdari pasir keras hingga lumpur lunak adalah 10. Dengan Rule ofThumb bahwa holding power kira-kira sebesar tiga kali nilai beratjangkar.

Menurut R.W. BECK(1972) bahwa gaya maksimum holding powersangat sensitive terhadap sudut penempatan fluke. Untuk lumpurlunak sudut fluke harus sebesar 50', dan untuk dasar laut yangkesar maka sudut fluke harus mendekati 30'. Ketajaman fluke juga

dapat mempengaruhi holding power terutama pada dasar yangkeras demikian pula panjang stock. Hal inidapat mencegah "turningover" terjadi dan menjamin lebih dalamnya pencengkraman ataupenggal ian, gambar 3.26.

Mopla Elock

30'SANO BOTTOM

50'soFT

Gambar 3.26.

o(TrToM lJtln


b. Kurua Gatenary

Bentuk dari mooring l ine didalam fluida laut akan berupa lengkungan

yang terkenaldengan isti lah "Catenary Curye". Bentuk ini merupakan

hasil dari pengaruh gaya berat mooring l ine.

Perbandingan panjang total ta l i moor ing terhadap kedalaman air laut

disebut "scope". Ni la i scope minimum untuk vessel pada umumnya

adalah antara 5.0 sampai 7.0, atau panjang total mooring l ine 5-7

kali kedalaman air laut. Gambar 3.27 memperlihatkan kurva catenary

pada lantai jangkar (mooring l ine).

o

(,

. l

g

tL)

ctc.,oU

: ;rr l s lI t r : l I

I ls rr . 7

l ( r r l (

g

f

o|!c

=o

rll :il';

][jf,

o

Ec

=

I

l l

t ', lI

. l 'I

II

t

I

I

I

I

It

;a,J

tU

o-

a

i,

ct

.c(fIJ

ou-


Gambar 3.27. Kurva Gatenary

69

Selain berat, angin dan air permukaan laut juga bekerja padamooring line. Akan tetapi efeknya relatif lebih kecil dan secaraengineering dapat diabaikan dan cukup dengan pengukuran ten-sion langsung pada system mooring. Untuk menghitung besarnyategangan maka dilakukan anggapan bahwa setiap mooring linefleksibel sehingga tidak terdapat kekuatan lentur (flexural strengh)yang menjamin nihilnya bending di sepanjang rantai atau tali. Olehkarena itu perhitungan tension atau tegangan adalah sederhana(gambar 3.29).

Drilling Tender

Drill ingPlolform

70

Gambar 3.28.


t;Ecl,

EE(f\- tl,' ;gc o

td tr-

a'c

J

rffi

f l;:

il

t\_+F

Gambar 3.29.

Panjang rantai yang tenggelam "S" memberikan gaya berat yang

sebanding dengan ni la i tegangan tal i untuk mengimbangi gaya hor i -

zontal disepanjang tali maka gaya horizontal "H" pada ujung atas

harus sama dengan tension diujung dasar tali. Berat seluruh tali

mooring harus diimbangi oleh gaya vertical "V", sehingga:

V=WxS (3-6)


V

W

Dimana:

= Komponen vertical tegangan diujung atas mooring line, lbs

= Berat mooring line yang tenggelam, lbs/ft

= Panjang mooring line yang tenggelam, ft

Persamaan sederhana yang dipakai adalah sebagai berikut

T=H+Wd (3-7)

S = (d(2 H/w + D))'2

Dimana:

F =H1 -H2

Dimana:

(3-B)

H

= Tegangan mooring line bagian atas, lbs

= Komponen horizontal dengan mooring line diujung atas,lbs

= Kedalaman dari ujung rantai atas sampai dasar, ft

Persamaan (3-7) menyatakan bahwa tegangan mooring line total(T) adalah sebanding dengan harga tension arah horizontal ditam-bah gaya tambahan sebesar berat massa tenggelam di kedalaman(d) sedangkan persamaan (3-B) menyatakan hubungan antara pan-jang rantaiyang tenggelam terhadap gaya horizontal (H) akan sama

dengan gaya horizontal yang ditimbulkan oleh angin, gelornbang

dan arus. Akan tetapi bila system mooringnya menggunakan ban-yak tali (rantai), maka gaya-gaya lingkungan tersebut dibagi antaratali-taliyang ada. Lihat gambar 3.29, untuk dapat mempertahankankeseimbangan, gaya-gaya lingkungan ini harus diimbangi olehkekuatan gaya yang harus disediakan oleh mooring l ine.

(3-e)

= Gaya lingkungan total dari angin, ombak dan arus

= Komponen gaya tegangan horizontal pada mooring 1

72

H1


H2 = Komponen gaya tegangan horizontal pada mooring 2

Pengertian yang mendasar untuk persamaan (3-9) diatas adalahbahwa sebagian gaya tegangan Hl diperlukan untuk mengimbangi(counterbalance) gaya tegangan H2. dan pada saat F sama dengannol, gaya tegangan pada masing-masing tali akan saling menyeim-bangkan. Gambar gaya-gaya lingkungan yang bekerja pada sebuahrig semi-submersible diperlihatkan pada gambar 3.29.

Tegangan yang harus dipersiapkan oleh sistem pengendali mooringdi vessel deck dalam mengimbangi gaya-gaya tersebut diatas untukberbagai kedalaman dasar laut dapat dibaca diagram seperti ditun-jukkan oleh gambar 3.30.

il00

t000

900

800

700

600

s00

400

: nn

?oa

100

n

PERCENT4 5 67

r . t . - - q

W A I E K

9!0I

OEPTHt l

Restor ing Force r i th 2Leerord L inesComplete ly S lock

Envi ronmenf q l'S teody

Sto te 'Heqn Force

L '

!c=oo-!cotA=oEF

t^J(J

otr-

Restor ing Forcefor Al l 8 L ineswi th on ln i t io fTenr ion of ??5(ThquscnC Pcunos)

OFII

0 tc .24 30 40 50 60 70HORIZONTAL DISPLACEMENT (f I I

Gambar 3.30. Diagram yang menunjukkan tegangan yang terjadi


Hasil lanjut dari persamaan (3-7) adalah berat dan kekuatan retakmooring l ine terhadap batas kedalaman dimana masih dapat diper-gunakan. Harga gaya horizontal maksimum yang harus dipersiap-kan (Hmax) akan bern i la i sebesar se l i s ih an tara teganganmaksimum yang diizinkan bekerja pada tali dengan gaya berat taliketika kendur.

Hmax=Tmax-Wd (3-10)Persamaan (10) diatas menyatakan batas-batas nilai kedalamanlaut untu pemakaian rantai (mooring l ine) yang mempunyai strenghto weight ratio rendah atau sangat rendah. Oleh karena itu keban-yakan mooring laut dalam disain dengan kabel yang ringan akantetapi mempunyai kekuatan besar. Kerugian daripada pemakaiankabel ringan adalah harga "S" terlalu besar pada kurva Catenaryyang tentu saja tidak ekonomis.

Sebagaijawaban dari masalah ini, maka harus dipergunakan com-posite mooring l ine seperti ditunjukkan oleh gambar 3.31. Kabelringan dan berkekuatan tinggi berada diatas dan rantai berat disam-bung dibawahnya yang mana akan dapat meneruskan gaya tegan-gan ke jankar berarah mendatar.

c. Bentuk-bentuk Pola Mooring

Pada permukaan laut lepas keadaan cuaca lingkungan laut dapatmelakukan gaya-gaya dari segala arah pada sebuah kapal atauvessel. Oleh karena itu pedu dilakukan penambatan kesegala arahpula. Banyaknya tali mooring dan pola penyebaran tali yang dipil ihadalah tergantung pada bagaimana posisi kapal/vessel terhadapgaya-gaya l ingkungan, arah angin maksimum, maksimum gayayang diizinkan bekerja pada mooring l ine, peralatan anchor han-dling, serta beberapa pertimbangan lain. Perhatikan gambar 3.32,sebagai contoh adalah pemakaian g ta l i 's imetr is, d ipakai padaSEDCO 135 dan OCEAN DRILLER.

Semua perhitungan gaya-gaya yang bekerja adalah berdasarkanberdasarkan hukum aksi-reaksi Newton dengan penerapan yangkhusus.


l,Io-c.C)C

It

I

I

I

I

II

I

I

I

t

c)

ct)J

Ir (

It

II

t-(J

cc)(J

O

.=o-C,C)

>.aL.(f

C,(L)

(f,

C)

(t,o-oE.

c,. :

B

;

I

I

I

I

II

It

'(f,

oe'EELr-

tl{

{

I

III

I

(

\

q)

(f

=

Gambar 3.31. Composi te Mooring Line


U-

F

c

Uo .ot0

-|rJ

:roiFbrrz

=

Z t J

V == u

c oo o

t lO On 6

tr7

. f

u,C'

. t E

I.,rtat

z

I

oc

Ioo

g

=

--C'E

ttu,

Gambar 3.32. Pola tali mooring

Dasar Konstruksi Offshore76

3.3.2. Komponen-Komponen Sistem Mooring

Susunan mooring l ine dalam pelaksanaannya dapat di l ihat pada gambar

3.33 dan 3.34. Yang pertama konfigurasi rantai yang sangat umum diper-

gunakan pada semi-submersible vessel, sedangkan yang kedua meru-

pakan gabungan w i re rope dan ran ta i . Keduanya memi l i k iperlengkapan-perlengkapan antara lain: jangkar, tali kabel, rantai, end fit-

t ing, handl ing equipment dan pelampung.

I. xC'o

J(l

Ei ;F f .

E ( . ,( J \

Gambar 3.33. Susunan mooring l ine

'/

If .

Ig

oE(,ct,

E

J

cC'

'E

C4.,o-

o l

; rttr

:

8x

=Ct€(J

r.. =oC,I

I'Eo

E't!

o

' D'vr, f l

v, f

l:i tl r

il

IIrAeaC'

!9

:=. \ 'q


I t ,, l ,| 1 "t ( ,

Gambar 3.34. Susunan mooring l ine

a.Jangkar (Anchor)

Bentuk-bentuk jangkar sangat beragam seperti ditunjukkan pada

sub-bab sebelumnya. Gambar 3.35 sampai dengan gambar 3.42merupakan bentuk-bentuk jangkar modern yang sering dipakai.

Jangkar Navy Light Weight (LWT) dan Danforth merupakan jangkar-jangkar terbaik dimana f luke akan menancap dalam dengan sudutyang tepat di Casar laut. Tetapi sangat lemah cengkramannya pada

dasar lumpur. Sebagai bentuk perbaikan dari jangkar NWT U.S

t

. ot

m

(,r

5L

o0r

\ ,

CT

: ;o 7 lo 9I >

tt- c

L =

t Lt- C|

Lo(,q

" ' - ' - { "

\I\

; lo t ,t ' q

: Ja

I\

. - . , . - * \ l * -

\l,

Tu l:

IJl


Navy mengembangkan jangkar Stato (gambar 3.37) yang memil ik i

t r ipping palm lebar pada dasar f luke.

Jangkar- jangkar terbaru menggunakan desain s ingle f luke dengan

luas permukaan f luke maksimal serta ter jadi perbaikan holding

power. Sudut f luke untuk s ingle stream l ine pada umumnya dibuat

tetap (mat i ) gunanya untuk menghindar i ganjalan (amming) dan

kesalahan tr ipping di dalam dasar lumpur.

Tentu saja kerugian sank tidak dapat diturunkan/dimasukkan ke fluke

sehingga dapat menimbulkan hal-hal yang t idak di inginkan.

ESSO PRODUCTION RESEARCH COMPANY te lah mengem-

bangkan untuk s ingle f luke anchor untuk mendapatkan holding power

yang sempurna untuk menghadapi berbagai kondis i dasar laut .

BOSS adalah hasi l desain Esso di mana sudut f luke dapat diatur

sebesar 34o pada kondis i dasar pasiran dan 50o untuk kondis i dasar

lumpur lunak (gambar 3.39). Jangkar DELTA sebenarnya hampir

serupa dengan BOSS, mempunyai f luke runcing dan relat i f t ip is agar

dapat masuk dengan kapasi tas penggal ian (digging) maksimal na-

mun soi l d isturbance-nya minimal (gambar 3.40).

Konf igurasi yang unik di tunjukkan oleh jangkar BRUCE. Lengkungan

pada fluke al<an memaksa fluke mengeduk dasar dan melemparkan-

nya ke sis i atas-kanan sehingga akan semakin masuk lebih dalam

(gambar 3.41).

Inspeksi terhadap semua jangkar selalu di lakukan agar dapat diketa-

hui kerusakan-kerusakan yang akan mengakibatkan t idak beker-janya fungsi jangkar ket ika di lakukan mooring.

Dasar Konstruksi Offshore ' r

SrivrlShoclh .

50' 50FI S0lTor, rtjoItr S^HD

U. S. Navl 'Light Weight Typ" Anchor

Gambar 3.35.

I'HIH

LH].'

S\IIVEL S}IACKLEAI.T ERNATE

l)a n [o rth Anchor, Lightrveight TyP"

80

Gambar 3.36.

Dasar Konstru ks i Offshore

l{ 'ots9,

SWIVEL SHAULEA LT ERNI\Tt.

iltStato Mooring Artchor

Gambar 3.37.

Moorfast AnchorGambar 3.38.


ROSS Anchor

Gambar 3.39.

Delta Special Mooring Anchor

oC)nEoacriO

82

Gambar 3.40.


Bruce Anchor

Gambar 3.41.

Offdrill Il Anchor

Gambar 3.42.

\trdjr lrrrrl l3lcfrl

Dasar Konstru ksi Offshore 83

b. Rantai (Ghain)

Seluruh rantai yang digunakan untuk mooring pada dril l ing vesselberjenis STUD-LINK seperti ditunjukkan gambar 3.43. maksudutama dari bentuk stud ini adalah untuk menghindari terjadinyakekakuan (k inking). Selain i tu bentuk stud dapat menghent ikandistorsi yang terjadi pada sambungan pada saat mendapat bebantegangan penuh. Pada umumnya rantai yang digunakan padadril l ing vessel mempunyai kekuatan yang sama dengan tali kawat(wire rope) berdiameter 2 atau 3 inch.

Dua jenis sambungan rantai mooring adalah DI-LOCK STUD LINKdan FLASH-BUTT WELDED CHAIN (gambar 3.44). Di-Lock dikem-bangkan oleh U.S Navy dibuat terpisah bagian male dan femalekemudian disatukan secara hidrolik. Untuk pemakaian pada operasipemboraan stud harus di las dalam l ink sehingga t idak mudah lepas.Daya regang (stretch) jenis Di-Lock mencapai 2.7 kali Flash-Butt.

Proof load adalah harga kekuatan beban yang sedikit lebih tinggidaripada yield strength baja. Kekuatan retak adalah kekuatan be-ban dimana rantai akan lepas terpisah. Di-Lock dan Oil-Rig StudLink 3" mempunyai proof load 693.000 lbs. Dan breaking strength1.045.000lbs; cr i ter ia desain beban maksimu yang di iz inkan adalah35 Yo dari breaking strength atau 350.000 lbs. Akan tetapi untukkeadaan khusus diperbolehkan mencapai 50 %.

Masing-masing tali/rantai mooring akan menanggung beban rata-rata yang besarnya tergantung desain pola yang dipakai. Padakondisr l ingkungan yang buruk seperti laut utara akan terjadi punti-ran pada tension bagian ujung atas, sehingga lebih cepat patahakibat fatigue long mendahului proses korosi maupun abrasi.

Fatigue/kelelahan material merupakan hal yang amat buruk padarantai mooring. Pemilihan material dan quality control pada saatpembuatan dipabrik akan sangat menentukan haltersebut. Standarpabrikasi dan testing rantai mooring telah dibuat oleh AmericanPetroleun Institute (APl) dengan nomor API spec.2F. Baja yangdipergunakan harus mempunyai komposisi kimia tertentu dengankualitas ukuran halus, harus memenuhi persyaratan tensile strengthserta persyaratan tes ducti l i ty.


Gambar 3.43. Rantai untuk mooring berjenis STUD-LINK

l r r i f l . r . . J rnd l ' . r r l t . . rd

-,.jeE&\.

f,flr\f."d ,L{,^{ .* r(Fn f-qry.1

SGl . r h . l l l i n t o l rh< t l i . l .o tg ros . lo rn rd by lc r6 i , ,1.nd p ;d ( i . ! o r { r . t ioEr .

Jl " t l i r 1 l [ r ' [ . rn ' t , o "c o f rhc

. . . t i l r L r r L r . t ^d i . l l t n , l

r . r : 1 " . h , . h o i t h . I ' o

f i r l { l i n t r r r r rn r r tJ b< lon

Ar t . r ! ,1 .d l i i l b . lo ' . x .d o , r t o r n . r h ' o , . r c sh . r r l . Ln ' r L . r h . tn 1 . . .t i . l l t h rc l in .d to r lov th .

t . ' l . c t i l . c h . 6 i . . 1 l . . l(o rmJ

" | " . t ; . r4 I . r bdJI . l o ' r r d . r o u r J S c . r u ,

F i r i . l , r d l i a t - l t h l l l l. . , .n , .d . " , t F i ! , , th t

Gambar 3.44. Rantal mooring jenis DI-LOCK STUD LINK dan FLASH'BUTT WELDED CHAIN


Pengelasan sambungan (link) harus bebas crack, bersih dari slagdengan permukaan yang halus, tanpa cacat. Tempat-tempat yangmemungkinkan terjadinya fatigue atau stress harus dihilangkandengan memanaskan secara merata atau harus dilakukan normal-isasi. Akhirnya penanganan selama penyimpanan, pemindahandan pemakaian harus sebaik mungkin. Informasidimensidan spesi-fikasi rantai Di-Lock dan Flash-Butt dapat dilihat pada gambar 3.45dan 3.46.

Al l d imcnr ionr In incher. lo convcr l lo mi l l imclerr . rnrr l t ip ly Inthcr by 25.4.

Gambar 3.45. Spesifikasi rantai Di-Lock

OTAIN3 r l t

t rN (lrxcrH

t INf,} Y I D T H

I

TTNgI tso v E t3 l r

t Irr (s

c

l ,n{f . lI t t l ,

I A Ti lOr{3ilil I

wt tG{ I? f t l !

? .{ r xo^lShor

A f t r o t .

D t . t

T toc)tt r t t

l ( l r r [ ( t 3

I t E A (r f S t

touNo5

t t 4,' 5 2 l J l - '5l50*" i t i .Ixfi ..!8.0q)

5 t sôoo. 1 /t . a t 2 % 7Ji, $rl 1 1 9 .1.a 1,000

t 2 u 7% ssll t ? 5 3.97 5 :162.000 5{ 8,OOO

dl t 3 % 7ri I 7 : l I ? 1 5 I I 2,500 579. | 00

ttli 8 Y 58i I t 1 ' t . 1 & .r03,000 6l0.oootlt r J % 8X. e% t l t 1 J t o ,.25,000 u2jcn2 % r 1 i L lXt 6 t , I r l 1.9& ..7.OW 675,0@

l 1 ' l E % et% t l l 5 . 2 r O .69,500 ZO9Jool 5 9 6 5 l o ; 5-57t ,a92,000 7rt,0ooI ( r . eii 66)a 1 0 5 5 . 8 l 0 5 16.000 7725cp

t s) l 94r 68% to l 6. r05 5.{0.000 t I l.cooz'x, t oY t 9'X, os !'t oo 6 . . 10 565.()0o t19.0@

ra l i e % 7 t ' 4 97 6.7 i7 5"O.(DO 1E5,0@

2tx, t 6 % ro% ztV 95 7.O10 6 t 5,000 925.@O

z% t 7 % t o % 71% 93 7.365 610,oco 965,0@

2rx^ r t 5 / oX, t 6% 9 l 7 .696 66dJ00 r ,005,0@

3 I t n q 7 t t 9 r .035 693,000 I,0.15.0@

3Xt tEri I 7e) i E ; E , 3 7 9 720.500 t.0E6J0'o

3 % I ta/, r t V E 5 t . 736 7,1i.0O0 E.000

2Xt t9 i I E 2 % 2 5 ?,091 776,050 1 , r69 .0@

3 y t 9 % t ' x r a t r i F J 9,t& 60.. | 0o t , 210 ,0@

3X^ r e % l X r aa,ri t r l 9 . E 2 1 t 3 l r 5 0 t ,253,O@

3 % t7 ) i 062.?00 l ,2e6,000

3"4 zo% 2 % te)i 0Je9 t v l , r r J l I J39-550t l ? l , 9 l n 0.99t 9 2 2,000 l J 8 3 , r @

3 % 2 t % 2X, el i i l ,&7 t.02 r .ctco I J66,0OO

Jy. 72r1 J ' / . e7% 7,626 r . | ?0.000 lJ50.w


;iriiooJ

oo)

(/,F

UJ

2

:ou,E

Fnu,F

UJo

o

Rf ,l l

xo1

N

Uo

o

Y O

u ot r J

h"; <; oi J

ooJ

Iooo

v

UJ

o

I

ooI

rF

ov,tu-

YI

UL

6!

UJo

o

d

l'l

F

oz

;

q

l ? :E O Ou < :

tue.O r y Z i tz > ' ' ; i, , i n -

" I .z_bFr7 '

t ( F 'z 9 <- . 4 !

3,,r{ N

u

n

aa- lta l

; ln1' ]

ra

ira

T

t:t \

!a

{

I o

ff

\ l

I

o

t\

;

II

Il ( )r ( )l r )

o

! l

I

s

l8IEI {t tI

l.l(.)! t

l nt F

l''lotxl l a

t -1..t-ralItsl l

:l-t iE

Bii

_L

" l^- l ; I

.t.i'l\ l \ l \ l. l - t s l'flir

l l o( \ l a c l -\ l \ l \- l O l a

d t 6 t d:l:l--rl:ln6 t r : l -- . l r l r

- t - l -

il-13- l t s l F

i]_l

Gambar 3.46. Spesifikasi rantai Flash-Butt

87Dasar Kon stru ksi Offshore

c. Tali Kabel (Wire Rope)

Penggunaan wire rope pada mooring line mempunyai keuntunganlebih daripada rantai karena ratio strength to weight-nya lebih tinggi.Hanya wire rope memerlukan penanganan yang lebih istimewauntuk mencegah terjadinya kekusutan dan abrasi ataupun korosi.

Untuk menghindari korosi diperlukan galvanisasi hanya saja akanmenaikkan harga wire rope sekitar 20%. Penyimpanan wire ropeadalah dengan menggulung rapipada peralatan rumah penggulungyang disebut winch dan winch drum terletak di atas deck. lni cukupmemberi beban yang berat pada vessel dan tentu saja mengurangistabilitas dril l ing vessel ketika berpindah-pindah.

Gambar 3.47 memperlihatkan bagian-bagian wire rope dan susu-nan yang dibuat oleh pabrik. Mula-mula menyatukan satuan-satuankawat dalam puntiran kemudian satuan-satuan kawat puntiran inidili l itkan melingkari sebuah inti secara sistematis. Pada umumnyawire rope yang dipergunakan pada dril l ing vessel adalah dari klas6 x 19 atau 6 x 37. angka 6 menunjukkan angka standar tiap ropesedangkan angka 19 atau 37 menunjukkan jumlah kawat pada tiapuntaian puntiran (standar). Gambar 3.48 memperlihatkan klasifikasidariwire rope. Jumlah kawat perstrand dapat bervariasi dalam tiapklas. Klas 6 x 19 mempunyai variasi lebih banyak sehingga mem-punyai resistensi lebih baik terhadap korosi dan abrasi selain lebihfleksibel (lentur). Klas 6 x 37 yang berukuran kecil mempunyaifleksibilitas dan fatigue life yang sangat baik akan tetapi korosif danmudah terjadai abrasi. Dua wire rope yang terkenal adalah War-rington dan Seale.

Dua jenis inti wire rope adalah independent wire rope core (IWRC)dan wire standard core (WSC). IWRC menambah berat rope sebe-sar 10o/o dan breaking strengthT% tentu saja memperbesar resis-tensinya terhadap abrasi dan crushing (himpitan).

Wire rope harus selalu diminyaki (lubrikasi) untuk memperpanjangumur pemakaiannya. Tension yang lama bekerja dan bervariasi didalam airmenurut S.M. ACASTER (1927),dapat merupakan proses'pemompaan'air ke dalam int iwire rope. Sehingga minyak lubrikasiharus mampu menembus masuk ke permukaan/sela-sela rope.


Dalam pembuatan wire rope sering dipakai dua grade baja karbon,yaitu lmprove Plow Steel (lPS)dan Extra-lmprove Plow Steel (XIPS).

XIPS mempunyai breaking strength and abrasion resistance lebihtinggi akan tetapi fatigue resistance-nya lebih rendah.

\Fiber (or wirc)

Core -

Gambar 3.47. Bagian-bagian wire rope

T

D a s a r Ko n stru ks i Offs h o re

6 x 1 9 c l a s s6 s t rands - 17 to 26 w i res per s l r .nd .

Ee7 cr".a- -

6 strands - 27 to 49.{ i res per 3trand

6 x 37 Seale

6x17 S€ r l e

6x 42 Sea te

6x l l l S { } i l l o

6 x 31 Waf r ing ton-Sea le

6 x 19 V'/atrington

6 X 46 r.Varrington-Sealo

6x22 Worr ingktn

Vi Io rop€ w i lh wr rc s l rand Cent t r .

Wlro rr,J rr wrlh in.lothrrrlunl wiatJ topa

cur r t , r . l l tV f lC i .

Gambar 3.48. Klasifikasi wire rope

ffiW


d.Elemen Penyambung (Gonnect ing Elements)

Tempat-tempat sambungan merupakan tit ik-tit ik terlemah pada sys-

tem mooring. Pada umumnya kerusakan rantaiterjadi pada alat-alat

penyambung seperli shackle, swivel ataupun detachable inks. Ele-

men penyambung yang harus dibuat dari forged steel bukan cast

steel serta harus selalu diinspeksi dan di test.

Wire rope cenderung kusut dan fatigue di dekat f itt ing. Sehingga

untuk mencegah kerusakan-kerusakan dini tersebut harus dilakukan

secara "cut-back" sepanjang kurang lebih 15 ft pada ujung-ujung

fitt ing setiap rig berpindah.

e. Chain Fitt ings

Pada gambar 3.49 sampai gambar 3.54 ditunjukkan berbagai jenis

fitt ing rantai. Jenis Kenter Connecting l ink lebih lebar daripada Baldt

Detachable akan tetapi Kenter Connecting kurang banyak diminati.

Juga bentuk swivel yang jarang dipakai dalam system mooring rig

vessel karena pengalaman selama ini swivei mempunyai fatigue l ife

pendek serta mempunyai problem tit ik krit is pada bagian thread.

Pel ican Hook lebih banyak dipergunakan pada anchor handl ing

boats untuk menguatkan tali pendant dan rantai jangkar. Kelebihan

pelican karena dapat dikendorkan pada saat gaya tegangan bekerja.


PLAN VITW

ASSEMELED LINK

DISASSEMBLED LINK

Gambar 3.49.

92 D a s ar Ko n stru ks i Offs h o re

- r - r l l t , r - i

i-;jil r.j-l

u-1-, fll ttjo

Gambar

dh3.50.

- 7 < t- - - t t - t

- _ '- F - - -


Gambar 3 .51 .

93

rt\l , i - - - \J

il.aJtrj

=CJ)

a|.J.JJ

.c)=cn

az.|.rJ

Gambar 3.52.


Gambar 3.53.

Gambar 3.54.


f. Wipe Rope Fittings

Fitting pada ujung-ujung wire rope harus dibuat dengan sempurnauntuk mendapatkan kekuatan penuh dalam system mooring. Ter-dapat dua jenis socket fitting yang umum, yaitu swaged socket danzink-poured socket seperti ditunjukkan oleh gambar 3.55. Swagedsocket dihubungkan ke tali kabel dengan memasukkan kabel kedalam shank hole kemudian dipress dengan alat khusus. Untukmenyambung zink-poured socket maka ujung rope harus diurai(frayed) untuk mencegah agar supaya pegangan strand tidaklepas.

Ujung yang telah "di-broomed out" atau terurai tersebut kemudiandimasukkan ke dalam socket dan diisi penuh dengan molten zink.

f;r ;ilil l l 3lu;

SoE

Gambar 3.55. Swaged socket dan zink-poured socket

o.,CLo

e ao,

c r r n I- & ^

= _ 9 L* o oX o co " ' No

(J

c,.Y()oaE'o,,oi(f

,ag(1)0o(J

oo-o EE o t

P o r 5.= )d o-\ o7 o o- ( n c4 ) No-o


g. Winches (Rumah Kabel)

Winch adalah tempat untuk handling dan menyimpan wire rope yangpada umumnya mempunyai drum atau gulungan ganda. Lihat gam-

bar3.56. Ukuran winch tergantung pada panjang pendeknya taliyang

diperlukan atau disimpan. Sebuah winch harus mampu menariksetengah dari breaking strength mooring line dan oleh sebab itu harusdilengkapi dengan peralatan mechanical breaks yang dapat me-megang breaking strength penuh.

Anchor winch pada sebuah dril l ing rig pada umumnya dijalankandengan tenaga motor listrik DC yang tenaganya berasal dari mesinrig. Winch dengan mesin tersendir iakan sangat mahaldan pada saatterjadi blowout beberapa mesin khusus harus dihidupkan untuk men-gurangiterjadinya loncatan apilistrik. Dan emergency untuk melepassystem mooring harus dipasang agar dapat segera lepas menjauhidaerah blowout. Selain itu gas yang terbawa dalam air akan mampumengangkat vessel sehingga terbalik.

Hal yang sangat penting dalam system mooring adalah membelitkankabel pada drum sebaik mungkin, dan bel i tan yang benar akan

tergantung kepada arah putaran dan bentangan rope, seperti ditun-jukkan pada gambar 3.57. Winch drum harus dibuat alur sehinggatidak akan saling memotong antara lapisan satu dengan yang lain

agar tidak menambah tekanan jepit dan abrasi sehingga umur ropelebih panjang.

Dasar Konstru ksi Offshore 97

v,at,

.=ocC'

EC)

vr(D

-c(,=

()

98

Gambar 3.56. Winch


Caso 1

Overwind

(lott lay)

Case 2

Overwind

( r i9h t lay )

l rom t ioh t to lo l l

i ll rorn . le f l t r

i ieht

Underwind lront

Underwind l rom

Case 3

le t t to r igh l

{ r i9h t lay )

Csse 4

r igh t lo le l l

( le l t lay )

Case 5

Crerwind lrom

(right lsy)

C::e 5Urdcrwind

fleh lay)t tom nght to lo l l

Gambar 3.57. Belitan kabel pada drum


h.Windlasses (Mesin Kerek)

Windlasses adalah peralatan yang dipergunakan untuk menarikrantai ke dalam drum dan sebaliknya melepaskannya. Sebetulnyalebih berfungsi mengendalikan tali mooring.

Windlasses bukan tempat untuk menyimpan rantai, tempat meny-impan rantai berada di bawah windlasses yang disebut chain locker.Gambar 3.58 memperlihatkan susunan windlasses dan cara beker-janya. Bagian utama dariwindlasses adalah semacam gear khususyang disebut wildcat. Giginya dapat memegang rantai dengan kuatdisebut dengan "whelps". Di sinilah tegangan mooring line harusdilawan dan diatur.

Chain stopper berada di depan windlasses dan berfungsi sebagaialat penghenti setiap saat untuk membantu bekerjanya windlasses.Ukuran yang tepat antara dimensi rantai dengan whelps sangatpenting untu k meng hindari terjadinya kerusakan windlasses. Tekni kyang dapat dipakai untuk mengecek kecocokan tersebut dapatd i l iha t pada gambar 3 .59. Ukuran yang d iper lukan untukpersyaratan dimensi windlasses merupakan ukuran bagi dimensiwinches. Sebuah windlasses yang akan dipasang harus mampumenarik satu-setengah breaking strength rantai yang akan dipakai.Windlasses pada umumnya mendapat sumber tenaga dari motorlistrik DC.


.J

= €tg-ca ' ;

3g

E€ a -

=r t3rIL l -

.t 1;r u -

{

E;8A f

8;- F(/ra€9=o'

Iffo.Et'4c.l

t t ' *

'-

tITE

.= ( )-r(t (t( r=

t '3 It \ g

qE5

--- l-'.-l - -' - r I

C 1_*€5qrl

Gambar 3.58. Susunan Windlasses dan cara ker janya

--\\\j

)


TlC)ca

=o

Io3o

(D4

(-)

.l

o{

Ii-=-

5; !r t u

Gambar 3.59. Teknik yang digunakan untuk mengecek windlasses

-J

1 u ,o o- =: ao c )= o

a6) o.

! o6o -Tlc -

al

I .(t

;

cr cl( : o

J O( t ' 5

(r (t

u a=oco-

z,o

mx(l(t(!

o--r1oc

Igct -rl

6 ' 9: J r

3=6 O


i.Perlengkapan Pengukuran Gaya-Gaya Tegangan Mooring Line

Besarnya gaya tegangan tali-tali mooring harus selalu dimonitorterutama bi la sedang dipasang di l ingkungan laut bercuaca buruk.Jika besarnya tegangan di mooring line lebih besar daripada seper-tiga breaking strength arah ikat (windward) maka harus dikendorkantali arah ke luar (leeward). Pengukuran besarnya tension tali mooringakan sangat mempengaruhi langkah-langkah/t indakan yang diambil .Tentu saja cara pengukuran gaya tegangan untuk tali kawat berbedadengan tali rantai.

i.1. Pengukuran Tegangan Tali Rantai

Pengukuran tegangan tali rantai sebenarnya sederhana yaitu

berdasarkan prinsip gaya keseimbangan dan aksi-reaksi.Tegangan tali yang berarah ke sumbu yang bekerja melaluilengan pengungkit. Gambar 3.60 memperlihatkan susunanperlengkapan alat pengukur tegangan rantai. Tegangan taliyang diwakili pengungkit A mendapat counterbalance darigaya pada load cell yang ditunjuka oleh lengan pengungkit B(lever arm). Dengan demikian besarnya gaya load cell dapatdiukur dan dikalikan dengan rasio dari B/A untuk memberikangaya tegangan rantai.

Cara lain dapat dil ihat pada gambar 3.61. Dengan meletakkanperlengkapan winch dan chain stopper di atas poros dan load

cell. Rantai memanjang ke bawah menuju swivel fairlead

(gambar 3.62).

i.2. Pengukuran Gaya Tegangan Kabel (Rope)

Pengukuran tegangan pada wire rope biasanya dilakukan

dengan cara mengukur besarnya gaya yang diperlukan untuk

membelokkan tali dari keadaan lurus. Susunan peralatan un-

tuk pengukuran tegangan wire rope diperlihatkan pada gam-

bar 3 .63 .

Sudut defleksi tali dan gaya pada penghimpit defleksi (sheave)

akan sangat bergantung. Kedua sheave di luar dan deflection

sheave didesain untuk membuat sudut tertentu sehingga ben-

tuk geometrinya tetap. Maka dapat dilakukan kalibrasi ter-


hadap load cell reading untuk mengetahui besarnya teganganwire l ine.

ill

Gambar 3.60. Susunan perlengkapan alat pengukur tegangan rantai

Jtrt..I-l

ilI

r{

rf{

frfr[rt

IIa\(,f

x

,{

I

$..{

*l

d vT

jr

l-T{

('b

lI\U

\q

{,t

104 D asa r Ko n stru ks i Offs h o re

Pildr Rodiur

-

/To Choh Locker

J\r.chot Choxl

a. b \

Chcinj r ' F

I) lt-_-- L!

Trmion r L rCr l l tood I

Gambar 3.61. Gara lain pengukur tegangan rantai!

D asa r Konstru ks i Offsh ore 1 0 5

Gambar 3.62. Swivel fairlead

1 0 6 Dasar Konstru ksi Offshore

Col ibro t ion-Chomber .

L in e Def lec l ionSh eo ve

Hose

Hose

S heove

Sheove

Com press ionLood Cel l

Def lec i ionSheove

Lood Ind ico ' t ingGouge

Wire

Af fu lhes loEu lkhecd o r

Lin e

0pt iono i

N ut -.]P. ig id St ruc iure

WireLin e

Com p ress io nLoad Cel l

CUTAWAY VIEW

Gambar 3.63. Susunan peralatan pengukuran tegangan wire rope

Togg I eu l t u

Bo lt


j. Pendant Lines dan Mooring Buoys

Pendant line merupakan tali yang dipergunakan untuk mengangkatdan menurunkan jangkar, dimana ujung atasnya dijaga di per-mukaan laut oleh sejenis pengapung (mooring buoys). Diameterpendant line biasanya bervariasi antara 1 314 inch dan 2 114 inch.Panjang pendant line harus tepat, bila terlalu panjang pelampungakan tertarik ke dalam air dan mudah rusak. Sebaliknya bila terlalupendek akan memberi beban dan dapat mengangkat jangkar. Padaumumnya panjang pendant line adalah 50 hingga 100 ft, lebihpanjang daripada kedalaman air laut. Di laut dangkal perlu ditambahpanjang ekstra kurang lebih25% dari kedalaman laut.

Kecenderungan pendant line untuk menjadi kusut atau nyangkutjangkar dapat diketahui dengan beberapa cara. Salah satunyadengan memakai crown chain yaitu memasang rantai pada crownjangkar dengan yang paling bawah pendant line. Cara lain yangbiasanya dilakukan adalah dengan mengikat bagian ujung bawahpendant line dengan peralatan apung yang disebut Spring Buoy(gambar 3.64).

Bagian kulit (cell) mooring buoy biasanya terbuat dari baja danrongga di dalamnya diisi semacam foam "polyurethane" dan padakondisi-kondisi khusus harus dilengkapi dengan cahaya reflectorradar ataupun hal-hal lain yang perlu.

108 D a s a r Ko n stru ks i Offs h ore

l ' looringBuot

D a s a r Ko n stru ksi Offs h ore

Gambar 3.64. Spring Buoy

109

k. Anchor Handl ing Boats

Walaupun anchor handling boat (kapal penarik) tidak termasukdalam bagian kesatuan dari system mooring, akan tetapi tetapmerupakan alat instalasi dan penempatan yang menentukan. Per-tama kapal tersebut harus mampu menarik dan memberikan jarakcukup untuk merencanakan panjang mooring line. Permasalahanini akan cukup berarti bila dipergunakan rantai karena beban berat-nya cukup besar.

Boat pengangkat jangkar sangat erat hubungannya dengan shafthorse power (SHP) secara kontinyu yang dapat dihadapi olehbaling-baling kapal. Besarnya tarikan per SHP dapat diperbaikidengan menggunakan "Controllable Pitch Propeler", "Kort Nozzles"dan desain badan kapal yang efisien.

Kapal penarik jangkar dan dril l ing vessel harus memiliki komparte-men air. Badan kapal dan bagian deck harus dibuat kuat untukmenghadapi pukulan, hentakan mendadak pada saat operasi moor-ing. Pengaturan ruang deck harus seefisien mungkin dan menghin-dari kemungkinan tabrakan, himpitan atau pukulan balik tali yangputus. Perhatikan gambar 3.65.

Pada saat jangkar ditarik atau dilepaskan beban berat jangkarditanggung oleh pendant line yang dibentangkan melaluiTail-Roller,melewati hydraulic pins dan terus masuk ke dalam winch drum.Diameter tali roller sebaiknya dibuat besar untuk menghindari ge-sekan yang dapat mengakibatkan sobekan pada pendant line.Diameter yang baik kurang lebih 6 ft. Hydraulic pin diperlukan untukmenjaga pendant line tetap berada di tengah-tengah Tail-Roller.

Kapasitas atau daya tarikan winch harus sebesar 200.000 sampai300.000lbs dan harus mempunyaimechanical brakes pada bagiandrumnya. Untuk melepaskan pendant l ine dar i w inch danmenghubungkannya dengan pelampung maka pendant line harusdijepit atau dikaitkan pada Pelican Hook. Air Tugger dipasang padaposisi biasa yang memiliki ruangan cukup untuk menangani barang-barang berat seperti pelampung ketika dibawa di atas deck.

1 1 0 D as a r Ko n stru ks i Offs h o re

Crane dipasang di atas tail-roller untuk mengangkat peralatan berat

dan harus dipindahkan/digerakan ke arah depan bila sedang tidak

dipakai u ntu k mengh ind ari bentu ran-bentu ran.

Gambar 3.65. Badan kapal dan bagian deck

F

oc_$ r( : | c

3;

Ia rc, trt(t L-

(9 (J

v7

. =O- r_1 - 1 t u

ctr

N E\/9.:@t -

t / ^\ t - x

\r3\R A

v c ,(J

.g;o-

ct)grcn

/ =rF

6-

c,c,L'

CUo-

Dasar Kon stru ksi Offshore 1 1 1

3.3.3 Penempatan dan Pengambilan Mooring

a. Perencanaan dan Organisasi

Untuk dapat melaksanakan operasi mooring dengan baik dan suk-ses maka sangat diperlukan perencanaan atau pengorganisasianyang betul-betul baik. Lokasi sumur harus disurvey dan ditandaidengan tepat dan keadaan dasar lautnya telah dipastikan sebelumrig bergerak menuju lokasi. Dengan kedalaman yang telah diketahuimaka pendant line dapat diperkirakan panjangnya dengan tepat.

Sebelumnya seluruh komponen peralatan yang mendukung op-erasi mooring harus diinventarisasi dan diinspeksi untuk memasti-kan keberadaan alat dalam kondisi baik. Peralatan yang mengalamikerusakan harus segera diperbaiki atau diganti. Dan seluruh per-sonel yang terlibat dalam operasi yang meneliti ulang (review)prosedur dan perlengkapan yang akan dipakai agar operasi ber-jalan efektif dan efisien serta aman.

Koordinasi antara rig dan kapal pembawa jangkar tidak bolehberhenti dan selalu berdekatan. Frekwensi komunikasi harus di-pastikan terlebih dahulu serta sign-sign utama operasional harusdisetujui atau di-standarisasi agar tidak ada salah paham dankesalahan jejak selama operasi mooring berlangsung atau salingmelaporkan perkembangan pekerjaan.

Tugas initernyata tidak mudah karena harus melibatkan paling tidak4 perusahaan yang berbeda. Pertama, operator atau perusahaanminyak yang merupakan perusahaan pemilik sumur. Tentu sajapihak operator harus menempatkan orangnya selama pekerjaanberlangsung walaupun tidak terlibat secara langsung. Perusahaankedua yang terlibat adalah dril l ing contractor, pemilik rig. Drill ingsuperintendent, Barge Engineer, dan kapten kapal merupakanorang-orang yang terlibat di pihak rig. Drill ing superintendent harusselalu siaga dalam memimpin seluruh crew dri l l ing, sedangkanbarge engineer bertanggung jawab terhadap stabilitas dan integri-tas kapal/vessel. Kapal pendukung/penarik jangkar bertindak seba-gai pihak ketiga. Dan terakhir adalah crew pelaksana mooring yangharus betul-betul memiliki skill yang tinggi. Dengait demikian inte-

1 1 2 Dasar Konstru ksi Offshore

gritas pihak-pihak yang terl ibat operasi mooring system harus dapat

diwujudkan.

b. Bergerak Menuju Lokasi

Sebuah boat harus melakukan survey lokasi sumur yang akan dibor

dan di tandai dengan pelampung sebelum r ig t iba. Dapat pula diper-

gunakan system radar untuk memastikan lokasi hanya cara ini malah

kurang praktis.

Untuk perpindahan rig local dengan jarak yang dekat (in-field move),

rig dapat ditarik langsung mempergunakan salah satu dari pendant

line. Gambar 3.66 memperlihatkan cara tersebut. Bila kondisi cuaca

buruk harus dipergunakan tali kabel yang lebih berat dan lebih kuat.

Pelepasan atau penambatan jangkar untuk rid SEDCO-135 diperli-

hatkan oleh gambar 67. Pada saat rig bergerak menuju lokasi duajangkar disisi buritan (no 6 dan 7) dilepaskan tepat pada tanda

pelampung dan rantai mooring di lepaskan dar iwindlass persis pada

waktu rig bergerak maju. Windlass kemudian dihentikan bila rig sudah

sampai di lokasi . Boat penar ik jangkar kemudian kembal i menuju r ig

dan memasang/menempatkan jangkar di s is i depan (haluan) no 2.

Sedangkan jangkar-jangkar yang lain baru kemudian menyusul di-

pasang.

Dasar Konstruksi Offshore 1 1 3

(

\ ' b

t

L E G E N D

& A n c h o r+ B u o y P o s i t i o n

l )o l| , ) M o r i e r! | B u o y s- l

<LD J

Pelepasan atau

S e l l i n g O r d e r

6 o n d 72 , 1 , 3 , 5 , 8 , 9 , 4

R e t r i e v i n q O r d e r

9 , 4 , l , 3 , 5 , 8 , 6 , 7 , 2( 0 e p e n d i n g o n S e o

C o n d i l i o n s )

penambatan jangkar

a,.z

('

*l Cl

t l\& .Ir

Gambar 3.66. In field moveI

/ V e s s e l

{ H e o d i n gP r e v o i l i n g W i n d 4

/

"\9"

\e,

Gambar 3.67.


c. Melepaskan Jangkar

Dalam memasang jangkar, handl ing boat harus t iba lebih dahulu di

lokasi d imana pendant l ine direncanakan dan dapat di la lu i dar i r ig ke

handling boat. Manuver boat berangkat dari rig ke arah pelampung

secara radial. Setelah pendant l ine dilepaskan melalui tail-roller dan

telah benar-benar dipegang di deck winch maka handling boat mem-

beritahukan kepada rig bahwa jangkar siap dilepaskan. Jangkar

kemudian di turunkan, ta l i moor ing dikendurkan dan boat langsung

menarik sambil menjauh.

Kesuksesan operasi pelaksanaan mooring ini sangat tergantung

pada besarnya tenaga dan peralatan yang dipersiapkan serta ke-

mampuan dan integritas pelaksana. Bahaya yang paling besar dalam

operas i penambatan jangkar ada lah kemungk inan te r jad inya

tabrakan antara handling boat dengan rig. Untuk membantu pelak-

sanaan manuver boat biasanya dilengkapi dengan bow thruster atau

penarik khusus. Dan pada saat manuver boat t idak diperbolehkan

memutar (harus tetap lurus) karena dapat menyangkut ke baling-bal-

ing boat.

Kecepatan boat pada saat menempatkan jangkar harus selalu dikon-

troldengan kecepatan putarwinch atau windlass di rig. Jika dipergu-

nakan kecepatan rantai yang terlalu tinggi akan mengakibatkan

tumpang tindih di dasar. Bahaya akibat kekusutan karena membe-

sarnya drag di handl ing boat harus dihindar i dan dapat dikurangi,dengan tetap menjaga jangkar selalu ditarik ke atas di bagian buritan

dan dijaga sedekat mungkin. Kecepatan yang pas akan dapat dit-

erapkan oleh pelaksana yang mempunyai banyak pengalaman teru-

tama operator winch dalam mengontrol tegangan rantai/ tali mooring.

d. Menempatkan/Menurunkan Jangkar

Pada saat handling boat sampai di tanda pelampung, jangkar ke-

mudian diturunkan ke dasar, seperti ditunjukkan pada gambar 68.

Bila tali mooring sudah rapi, pemberatan dilakukan sedikit lagi sambil

ditarik menjauh. Sehingga fluke jangkar akan masuk semakin dalam

mencengkram di dasar laut.


r|o'clr I l$^f !(r.aJ.lia xtll(rl

Ot i . t r r ' r Yf l t ( r ra<rr t* l r Cr l - t

gnrFf Ltr ,

t\Lrl[ t,r '(ortrFil ]OftO'rri lr{-,t.lrt xct0t ttl".( o.{r

rrtrol $(l rr{ or{r'lhl rt

e. Preloading dan Pertensioning

Setelah seluruh jangkar berada pada posisi sebagaimana pola

sys tem moor ing yang d i rencanakan, a tau se te lah se lesa imelakukan setting jangkar, maka dilakukan pembebanan awal den-gan menegangkan sedikit demi sedikit hingga kekuatan maksimum-nya yaitu sebesar setengah dari breaking strength tali. Ini masihberada di atas desain "working load" atau beban kerja mooring l ineyang seharusnya bekerja untuk mengimbangi cengkraman jangkar

di dasar laut .

1 1 6 Dasar Konstruksi Offshore

Tegangan penuh harus di lakukan selama 10 atau 15 menit untuk

memastikan bahwa jangkar telah mencengkram kuat dan dalam.

Kadang-kadang holding power jangkar dapat diperkuat lagi dengan

memberikan hentakan sebentar, karena tanah dasar laut terganggu

dan kemudian kembal i berkonsol idasi .

Setelah seluruh jangkar di lakukan preloading dan di- test maka tal i

mooring ditegangkan dengan gaya statik. Pretension ini besarnya

tergantung pada kedalaman laut dan kondisi cuaca setempat. Bi-

asanya 50.000 lbs merupakan harga minimum dan bisa naik sampai

200.000 lbs di daerah yang bercuaca buruk.

f. Piggybacking Anchor

Bila ternyata jangkar tidak mau mencengkram dasar laut ketika

di lakukan preloading, per lu di laksanakan pemasangan jangkar

kedua yang disebut 'piggybacking'. Ini dilaksanakan pada tali yang

sama seperti ditunjukkan gambar 3.69. handling boat memasangkanjangkar kedua dan ditempatkan pada posisiterjauh dari mooring l ine

tersebut. Prosedur di lapangan dapat bervariasi untuk kontraktor

yang berbeda.


/

/f

TlnL.o.

.C,( J 'c '

a l

\ .

\

\, ,

I

I

a

i

I

:lt;ltl\tl\r\lr

;

ar

I

II

' l

;

I

I

I

I

IIIII

t li lI t' . ,

I

I, \t\

I

fiJ

( t

*a

I

,

III

III


Gambar 3.69. Piggybacking

118

g. Penar ikan Jangkar

Rig harus mengendurkan seluruh tali mooring terlebih dahulu se-

belum dilakukan penarikan jangkar. Handling boat segera mendekati

tanda pelampung melewatkan tal i d i seki tar s impangan atas dan

menarik pelampung dengan winch melalui ta i l - ro l ler . Kabel ta l i pen-

dant di jepi t dengan pel ican hook kemudian pelampung di lepas dan

dis impan di atas deck.

Terdapat dua cara penarikan seperti ditunjukkan oleh gambar 3.70.

Prosedur pertama tidak baik dan berbahaya karena dapat menimbul-

kan shock pada pendant l ine dan bisa terbelit. Prosedur kedua yang

dianjurkan dimana boat menarik sambi l menjauh sehingga jangkar

betul-betul lepas dan langsung ditarik ke atas.

Fluke harus dipastikan tidak menghadap boat ketika jangkar menca-

pai permukaan sebab dapat dimugkinkan terkena baling-baling atau

terlempar oleh semburan. Setelah jangkar dibersihkan di permukaan,

maka rig segera mengencangkan mooring l ine sampaijangkar dapat

digantungkan di raknya.

h. Meninggalkan Ti t ik Lokasi

Tata cara pengambilan jangkar pada dasarnya kebalikan dari urutan

pemasangan. Pelaksanaan yang pasti akan tergantung kondisi laut

setempat.


- - - a . .

- r . - ' r a .

Woter

{Anchor

- -

Wster

Anchor

Gambar 3.70. Dua cara penarikan jangkar

120 D a s a r Ko n stru ks i Offsh o re

3.4. Aspek Lingkungan Terhadap Konstruksi Offshore

Sebelum melakukan pelaksanaan konstruksi lepas pantai, beberapa aspek yang

akan mempengaruhi kondisi rancang bangun harus diperhatikan dan diperhi-

tungkan dengan cermat.

Berikut ini adalah beberapa faktor yang mempengaruhi dalam pembangunan

konstruksi di lepas pantai.

3.4.1Jarak dan Kedalaman Laut

Seperti telah diketahui bahwa pembangunan konstruksi lepas pantai dapat

dilakukan dai'i jarak yang dekat dengan daratan sampai pada jarak bermil-

mil dari garis pantai. Pertimbangan jarak ini harus diperhatikan karena

adanya permasalahan dengan sarana pendukung yang harus dipenuhiolehpara personel yang ada di lepas pantai, baik berupa kebutuhan pokok dan

masalah evakuasi penyelamatan.

Lokasi bangunan lepas pantai biasanya terpancang pada kedalaman 300

meter, sedangkan untuk operasi pemboran eksplorasi sampai pada kedala-

man 2000 meter. Kedalaman laut rata-rata sekitar 4000 meter dan yang

terdalam, yaitu pada palung laut, dengan kedalaman mencapai 10000

meter, lebih dalam dari ketinggian Puncak Everest (Himalaya), 8000 meter

di atas permukaan air laut.

3.4.2 Tekanan Hidrostatik dan Gaya Apung

Gaya luar dari air laut akan bekerja di seluruh permukaan struktur yang' terendam dalam air, yang besarnya dapat diperkirakan dengan menggu-

nakan persamaan:

P=ghdengan,

tekanan hidrostatikdensitas air lautkedalaman

p=

g=

f i=

121D a s a r Kon stru ks i Offsh o re

Secara kasar dapat diperkirakan sebesa r 1 tonlm2/m kedalaman, dengandensitas air laut 1026 kg/m3 (O+ pcfl. Hidrostatik bekerja dengan gaya yangsama ke segala arah.

Tekanan hidrostatik berhubungan dengan konsep pengapungan (buoy-ancy). Berdasarkan Hukum Archimedes dijelaskan bahwa benda yangterapung memindahkan massa air seberat benda itu sendiri (l ihat gambar3.71) .

I

/ \

Jl lJl"t lJ

I-t

P r l

Case IFloating Structure

Wr: drsplaced volume

w , = [ A 2 ( o r - a , ) * a , D r ] p

OR

wr : resullant ol vertical pressures

W 2 : ( a 1 . A a ) P : - A r P r* 6 g s g p , : p d r

a n d P 2 = P D 2

W r = W z

Case l lSuspended Structure

L r : R - d i s p l a c e d v o l u m e

L r r F - S ( o r - c , )

U h

L: : R - resultant of vertical pressure

L r : R r P r S p - P r S pwhere Pr = Pdrand P2= po ' 2

L r : L z

Gambar 3.71. Hukum Archimedes


3.4.3 Temperatur

Temperatur permukaan laut bervariasi dengan range dari -2 oC 1ZA

of ;

sampai 32oC (90 oF). Distribusitemperaturdari permukaan berubah secara

drastis dengan bertambahnya kedalaman dan akan mempunyai harga stabil

sekitar 2 oC (35 oF) pada kedalaman 1000 meter (3280 ft). Dengan adanyaperbedaan temperatur ini, menyebabkan terjadinya fenomena aliran air laut

(secara konveksi) dari permukaan yang panas ke bawah yang dingin dan

kembali ke permukaan (Upswelling).

Temperatur di sekelil ing air laut memegang peranan penting terhadap

kelakuan material yang digunakan untuk konstruksi bangunan lepas pantai.

Hal ini disebabkan oleh pengaruh temperatur terhadap reaksi kimia antara

material dengan lingkungan sekitarnya dengan kandungan garam yang

tinggi.

3.4.4 Kandungan Mineral Air Laut

Unsur dominan yang dikandung air laut adalah garam yang terlarut yang

jumlahnya kira-kira 3,5 oh dari berat totalnya, dengan ion-ion utamanya

adalah Sodium (Na*), Magnesium (Mg*2), Klorida (Cl-), dan Sulfat (SO+-2).

lon-ion ini sangat berpengaruh pada konstruksi struktur bangunan lepas

pantai. Klorida akan menurunkan fungsi protective oxide coating yang

terdapat di permukaan baja sehingga akan mempercepat terjadinya korosi.

Magnesium akan menggantikan posisi kalsium yang terdapat pada con-

crete. Garam-garam magnesium sangat lembut dan berkencederunganmempunyai permeabilitas yang sangat tinggi.

Sulfat akan menyerang concrete yaitu semen dan agregat-agregatnya yang

dapat menyebabkan terjadinya pengembangan dan disintegrasi.

Oksigen hadir pada bagian permukaan air laut dan juga pada suatu kedala-

man dalam bentuk udara yang terperangkap dan oksigen yang terlarut.

Oksigen memegang peranan penting pada jalannya proses korosi.


Karbon dioksida lCOz) dan Hidrogen Sulfida (HzS)juga terlarut dalam airlaut yang kandungannya bervariasi tergantung dari kedalaman dan tem-peratur. Adanya gas HzS akan menyebabkan rapuhnya baja.

Terperangkapnya uap air dalam bentuk buih-buih akan pecah secara men-dadak yang akan menyebabkan terjadinya cavitasi yang berhubungandengan proses erosi pada permukaan concrete. Selain itu organisme lautjuga akan mempengaruhi pada struktur konstruksi.

3.4.5 Arus Laut

Arus memegang peranan penting pada operasi konstruksi, yaitu mempen-garuhi pergerakan peralatan dan struktur-struktur yang terapung sertaberpengaruh pada mooring system.

Terdapat beberapa tipe arus, yaitu pergerakan arus samudera (oceaniccirculation), geostrophic, pasang surut (tidal), hembusan angin (wind-driven), pengaruh ombak (wave induced), dan pergerakan arus akibatperbedaan densitas (density current) atau arus yang berasal dari muarasungail (l ihat gambar 3.72).

Dengan adanya arus yang bergerak di dalam laut akan memberikan efekpengangkatan pada benda-benda yang melayang dekat permukaan (l ihatgambar 3.73 dan 3.74).

Gambar 3.72. Pergerakan arus akibat perbedaan densitas

CoastalCunent

DensitYInterface

Ohermocline)

__ \__


--t7\

pengangkatan pada benda yang melayang di

permukaan

w^v€. TNOUCEOCURR€NT

Gambar 3.73. Efek

CUERENI

\

l

I. - t ; {+

\

LIFT

+I

.z+\r

Gambar 3. 74.Efek pengangkatan pada benda yang melayang

di permukaan


3.4.6 Ombak atau Gelombang

Gelombang adalah faktor yang paling diperhatikan dalam pembanguankonstruksi lepas pantai karena dapat mengerakkan konstruksi dalam 6okebebasan (degree of freedom), seperti: heave (pengangkatan), pitch (me-lempar), rol l (menggul ingkan), surge (menyentak), dan yaw (menggun-cangkan). Ombak biasanya disebabkan oleh aksigerakan angin dan gempabumi (Tsunami).

Gelombang bergerak secara acak (turbulen) dipermukaan laut, tetapi par-tikel-partikel air bergerak mendekati l intasan yang melingkar (lihat gambar3.75) .

Wave Direction0bserved

Storm-Drivenlnegular Wave

Profile

Simple SinusoidalWave Profile(Solid Line)

Stoke's Fifth-0rderWave Profile

(Dashed Line)

Gambar 3.75. Partikel air bergerak mendekati l intasan yang melingkar

3.4.7 Angin dan Badai

Angin akan bergerak dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah.Angin yang bergerak dengan kecepatan tinggi dan mempunyai kekuatanuntuk merusak biasa disebut dengan badai (storm).

Biasanya badai akan terbentuk pada daerah-daerah dengan lintang tengah,yang tiap-tiap daerah/wilayah disebut dengan nama-nama tersendiri ( l ihatgambar 3.76). Pada gambar3.77 memperl ihatkan l intasan badai d iAustral iayang sering disebut dengan Cyclone.


Gambar 3.76. Badai pada berbagai daerah

Gambar 3.77. Lintasan badai di Australia

Oasar Xonstruksi Offshore 127

3.4.8 Pasang Surut

Arus pasang surut disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari. Dari

benda angkasa yang dekat dengan bumi, bulan yang paling besar pen-

garuhnya terhadap arus pasang surut.

Pada saat bulan penuh (purnama) akan terjadi pasang-surut yang paling

besar yang sering disebut dengan spring /ides. Bila bulan dan matahari

berada pada sudut 90o akan terjadi pasang-surut yang disebut neap fides.

Kedalaman laut yang sering kita l ihat dalam peta-peta umumnya ber-

dasarkan pengukuran saat MLLW (Mean Lower Low Water), yang diukur

pada saat spring tide. Dan ada peta yang menggunakan referensipada LAT

(Lowesf Astronomical Tidal) sebagai datum.

3.4.9. Hujan, Sal ju dan Kabut

Adalah kondisi cuaca yang harus diperhatikan daiam pembangunan suatu

konstruksi lepas pantai, karena menyangkut faktor keselamatan dalam

transportasi personel dari dan ke anjungan lepas pantai.

3 .4 .10 . Es dan Gunung Es

Es dan gunung es adalah masalah utama dalam pernbangunan konstruksi

lepas pantai di daerah-daerah dekat kutub. Gunung-gunung es yang

terapung akan diseret oleh arus laut dan akan sangat berbahaya bagi sua'r'u

anjungan bila gunung es tersebut bergerak dan menabrak anjungan terse-

but.

Gunung es yang terbentuk bisa melebihi bahkan jauh lebih besar dari

anjungan yang sering kita l ihat.


3.5. Material Konstruksi Sfruktur Offshore

Material utama yang digunakan untu k membangun konstruksi lepas pantai adalah

baja (steel) dan concrete. Perusahaan konstruksi harus bertanggung jawab

terhadap pembangunan dan kual i tas bahan yang dipergunakan.

Material-material yang dipergunakan harus mampu menghadapi kondisi l ingkun-

gan yang ganas, tahan terhadap korosi dan erosi akibat hantaman air laut yang

dinamis, serta tahan terhadap perubahan temperatur yang cukup besar.

3.5.1. Baja (Steel)

AMERTCAN PETROLEUM INSTITUT standard API-RP2A telah membagi

baja dalam grup-grup berdasarkan kekuatan (strength) dan dibagi dalam

klas-klas berdasarkan nocth toughness characteristic dan kemampuan apli-

kasi pada bidang-bidang tertentu serta ketahanan terhadap temperatur,

a. Material Baja

Struktur baja grup I ditunjukkan dengan milds steel, dengan spesifi-

kasi yield strength 280 Mpa (40000 psi) atau kurang dengan carbon

equivalent 0.40To. grup ini dapat dilas dengan berbagai metoda yang

terdapat dalam AWS D1.1.

Grup l l di tunjukkan dengan intermediate-strength steel, dengan

spesifikasi minimum yield strength 280-360 Mpa (40000-52000 psi)

atau kurang dengan carbon equivalent 0.45%. System pengelasan

menggunakan low hydrogen sYstem.

Grup ll l ditunjukkan dengan high-strength steel, dengan spesifikasi

minimum yield strength 360 Mpa (52000 psi). Grup ini memerlukanspesifi kasi teknik pengelasan tertentu.


b. Fabrikasi dan Pengelasan

Prosedur pengelasan harus disesuaikan dengan kondisi dan jenisbaja yang digunakan. Fabrikasi X-joint dua atau lebih baja sangatsusah dilaksanakan, cara fabrikasi dapat dilihat pada gambar 3.78dan 3.79.

th.u M€mber I

Memb€r A

130

Gambar 3.79. Cara fabrikasi


a. Semen

Harus sesuai ASTM Type ll, kecuali kandungan C3A B-10Yo untukmemperkecil pengaruh clorida. Kandungan alkali harus terbatassampai 0.65%.

b. Goarse Aggregate

Terbuat dari l imestone atau silica dengan ukuran maksimum 20-25mm untuk bagian-bagian yang normal, serta 10 mm pada bagian-bagian tertentu (tipis).

c. Fine Aggregate

Terbuat dari pasir alam atau yang dibuat oleh pabrik.

d. Pozzolanic

Menggunakan pozzolan, ASTM class F (fly ash) atau N (Natural)dengan batasan harus beban karbon, belerang dan CaO. Untukkasus-kasus khusus dipertimbangkan menggunakan silica untukmencapai strength yang cukup tinggi dan impermeable.

e. Air

Untuk beton bertulang pencampuran harus menggunakan airtawaryang bebas ion clorida dan sulfat.

f. Water-cement ratio maksimum 0.42

g. Jangan menggunakan GaGl2 sebagai accelerator pada beton ber-tulang (reinforce) dan beton pra-tekan(prestressed concrete)

Sistem penyambungan concrete dengan baja dapat dilakukan sep-erti terlihat pada gambar 3.80.


c. Goating dan Gorrsion Protection

Pengecatan dan coating adalah prosedur utama dalam melindungi

suatu benda dari pengaruh lingkungan sekitar sehingga akan mem-

perlambat terjadinya proses korosi.

Coating biasanya dilakukan pada permukaan baja terutama yang

berada pada zone splash dan bersentuhan langsung dengan udara

luar serta zone antara/daerah yang berada di antara air laut dan udara

bebas (atmosfer).

Sacrif icial Anode biasanya dipergunakan untuk melindungi struktur

yang berada di bawah permukaan air. Sacrif icial anode harus di-

pasang dengan hati-hati sehingga tidak rusak pada saat transportasi,

pelu ncu ran/pemasangan d an servis-servis selanjutnya.

Sedangkan impressed current kadang-kadang digunakan sebagai

pengganti dad sacrif icial anode. Coating juga diperlukan untuk zone

di bawah permukaan air laut yaitu untuk meminimkan keperluan dari

sacrif icial anode atau impressed current.

3.5.2. Goncrete

Concrete telah digunakan dalam desain beberapa struktur lepas pantailebih

dari 20 tahun untuk platform-platform di Laut Utara. Concrete dibuat dari

material composite seperti agregat, semen mortar matrix, reinforcing steel

dan presstressing tendons. Concrete juga telah banyak digunakan untuk

bang u nan-bang u nan sipil seperti jembatan d an reactor-reaktor nu kl i r.

Untuk memperkuat konstruksi suatu struktur concrete (beton) diperkuat

dengan kerangka besi. Untuk pembangunan konstruksi lepas pantai, kon-

sentrasi penambahan kerangka penguat dalam concrete ini, umumnya

melebihi jumlah penambahan kerangka baja untuk bengunan di darat . Hal

i idisebabkan oleh besarnya beban dinamik yang akan diterima secara terus

menerus oleh struktur, baik berupa beban angin, gelombang ataupun arus

laut.

Concrete dibuat dengan bahan-bahan ber ikut :


Epoxy BondingCoat

'Window Box" Form

Chio off ExcessConcrete al

Age 1-3 Days

Original Positionof Bars-Bend

down after AnchoringPrestressing Tendons

Transvarg€ bars to relisl

bursting and 3Plilting

forc€s of tondons

Longitudinrl b.r| totfantmit ovarall lcrulonol trndons back Int'oconctola Slluclula

. ' : " . . 1, . t l : ' t .-" 'n

\ lTrenswrso bars /to ro3ist off€ctot bonds in tondoos

Spiral reinforcem€ntto rasist loca! burstinglorc€s of anchorag€s

Tranaro(aa rairtorcarnanllo r.tirt hbh b.rriqforcr of al..l gLlc

Gambar 3.80. Sistem penyambungan concrete

lr*l +{+ Co.€l€lt

D a s a r Ko n stru ks i Offs h o re 133


W = Berat dad pemberat yang dipindahkan

D = Jarak dari garis tengah ke posisi pemberat pindah

L = Panjang ayunannya

A = Berat total unit yang diperoleh dengan membaca draft

A = Jarak pindah pendulum

i = Moment inertia dari permukaan bebas

v = Volume bagian lambung unit yang tenggelam

p = Densitas liquid dalam tangki

p sw = Densitas air laut


Bab 4. Offshore Platform

Tujuan

I Mengenaldan mempelajari jenis- jenisplatform

I Mempelajari konstruksi pendirian dan pemasangan platform

Offshore Platform 1 3 5

4.1. Pendahuluan

Pembuatan suatu p la t form per tama ka l i d imula i pada tahun 1869 o leh

ROESLAND PATENT, merupakan suatu Jack-up dri l l ship, dan Early dr i l l ing

tender patent (4 Mei 1869).

Perkembangan teknologi lepas pantai in i cukup pesat, dan pada tahun 1974

sudah ada 7000 platform produksi dan 420 platform pemboran, dan 2000 kapal-

kapal tender (pensuplai) serta 300 kapal-kapal khusus untuk seismic, peminda-

han platform, dll.

Sedangkan minyak yang dapat diproduksi pada tahun '1974 sekitar 750 MM(1uta)

ton/ tahun, atau sekitar 25 % produksi total dunia. Biaya pemboran di laut cukup

mahal, yaitu sekitar 10 juta US $, sedangkan biaya pemboran di darat hanya

seki tar 1-3 juta US $.

Pada tahun 1910 kedalaman air yang dibor hanya 10 meter dan saat skarang

teiah mencapai kedalaman 180 gneter air laut . Pada tahun 1949 baru ada

submersible di Gulf Mexico dan sejak saat itu perkembangan platform menjadi

sangat pesat sekali.

Beberapa kriteria yang dijadikan dasar pemilihan suatu jenis platform yaitu :

kedalaman air laut, batasan (kondisi) l ingkungan, mobi l i tas dari alat tersebut,posisi yang harus ditahan, serta kebutuhan dan fungsi peralatan yang akan

digunakan.

Dua komponen unit penting yang merupakan hasi l perkembangan teknologi lepaspantai yaitu unit pemboran dan unit produksi. 'Sehingga dalam perkembangan

selanjutnya unit-unit tersebut dapat dikelompokkan ke dalam unit pemboran, unitproduksi atau merupakan gabungan unit pemboran dan produksi.

Merupakan satu kesatuan sistem peralatan pemboran yang beroperasi di lepaspantai. Klasifikasi umum unit pemboran lepas pantai adalah sebagai berikut :

1 3 6 Offshore Platform

a. Unit yang bertumpu pada dasar laut:

I Submersible

I Jack-Up

I Anjungan Fixed (Fixed Platform)

b. Unit terapung, meliput i :

I Semi-submersible

I Unit kapal pemboran (dri l l ing ship)

I Unit anjungan Tethered dan tension leg

Evolusi unit pemboran lepas pantai ini dapat dilihat pada gambar 4.1.

t , r t o s E M 'a 1 t u t r v ) l , B M f R S r 0 r t

I -,.-rô o€Pl{--? 1 ' J O . O O O F T M A r

Gambar 4.1. Evolusi unit pemboran lepas pantai11

Offth*" pt"tt*^ 137

LIE:'.

*

IIIII

I

9t l-LLf f i€ .9

4,2. Fixed Platform

Penggunaan fixed plattorm biasanya terbatas hanya sampai beberapa puluhmeter kedalaman air saja, walaupun mampu sampai 300 meter secara teknik.Harganya sangat mahal yaitu sekitar 300 juta US $. Fixed platform menggunakanstruktur penunjang yang dipancangkan ke dasar laut, untuk menjaga kestabilananju ngan. Perkembangan fixed platform sesuai dengan pen i ng katan kemampuanoperasinya terhadap kedalan laut yang lebih besar. Pada gambar4.2dapatdilihatperkembangan fixed platform.

MAGNT,lS

ERENT'A ' BRENT'B '

CKOFISK €I(OFISKLEMAN BAT{K

rOO'IVATEB

IT€MPLATE}'12 PILES

2500 ToNS(19661

2?O'IVATE220'WATER(TEMPLATEI

I2 PILES6000 ToNs

l l972l

IGRAVITY}STOBAGE

225,Om TONSn973)

{6]d WATERITEMPLATEI33.000 ToNs

I rs76)

.60'WATERlcRAvlTYl

360,Om ToNSne76l

'168'IVATCB

lcRAvlTYl560,000 ToNs

( r9781 6tO,WATER

ITEMPLATEI52,000 ToNs

(19821

20'IIIATER

t2oo TONS 100'WATER

t9/t7 2130TONS2oo,WATER1955 t6Z0TONS285,tllATER

'1959 5m0 ToNs

1965

340'WATEfi0510 ToilS

1967

373'WATER70m ToNs

ls70

850'WAT€Rl9m0 ToNs

't976

HONDO

IO25 'WATER

590m TONSr9?8

COGNAC

935'WATER

3S700 TONS

t98 l

CEBVEZA

NINIAN CENTFAL

1 3 8

U,S. PLATFORM MILESTONES

Offshore Platform

Unit anjungan ini umumnya dipasang pada lapangan pengembangan, sehingga

fungsinya sekaligus sebagai anjungan pemboran, anjungan produksi dan anjun-

gan pemrosesan, serta beberapa jenis mempunyai tangki penyimpanan minyak

berkapasitas banyak.

Sebagai perkembangan untuk kemampuan operasionalnya pada kedalaman laut

yang lebih dalam dan ragam konstruksinya, sehingga dewasa ini dikenal ada 4

jenis perkembangan fixed platform yaitu :1. Anjungan dengan tiang Pancang

2. Anjungan berdasarkan gravitasi

3. Anjungan dengan guYed wire

4. Anjungan hybrid.

4.2.1Steel Jacket and Piles Platform

Terdiri dari deck dan struktur tiang pancang dari pipa baja. Untuk menjaga

kedudukan seluruh unit , maka t iang pancang di ikat dengan t iang pancang

lain yang dibenamkan kedalam dasar laut. Gambar 4.3, gambar 4.4, dan

gambar 4.5 memperlihatkan anjungan tiang pancang.

Offshore Platform 139

TypicalOffshore Plat{orm

Piles

Gambar 4.3. Anjungan t iang pancang

Wave ForceTypical Slope 1;6

Zone olSevere Bending

TypicalDeep-Water Bridge

and OffshoreTerminal Pi les

(69

DeadWeight

/ sand

f

Skin Friction

III

(0.6-1.5 m

U4 mlr ---1

r-.*lt ll lr l

?,t l

l lt lI lt lr lt lt lt l

r k "(37 mm)

III

z r a

(56 mm)

l'/1

69 mm)I

2 7 .

(55 mm)III

IYr"(37 mm)

III' t

t l-t lI t

48"-84"

mrll ilf

I ff-T F-l l l t l - r

/t{

r ll l l t

l tPi

iteee

t l t lr.l

crPiles

ConcreteSteel Cyiinder

Pin Pi ie Skir l Pi le

Dead + Live Lead

End bearing

Offshore Platform

=-- - + - )-5:a+

i : f r -

. - - - - .> - - - ^- ^ ^

- - - - + s - - l. ; _ _ _ ; [

r=e=

Jacket biasanya dibuat didarat dan ditransportasikan ke lokasi pemasangan

dengan menggunakan launch barge sepert i ter l ihat pada gambar 4.6. Se-

dangkan gambar 4.7 memperlihatkan cara memuat jacket ke atas launch

barge. Dalam operasi pemuatan harus diperhatikan sistem keseimbangan

barge dengan mengatur pengis ian bal last . Gambar 4.8 memperl ihatkan

sistem pengikatan (tie-down) jacket diatas barge, dengan kriteria harus

memenuhi persyaratan tie-down (gambar 4.9), yaitu :

a. Single ampl i tude rol l , 20o

b. Single ampli tude Pitch, 10o

c. Rol l or pi tch period 10', double ampli tude


d. Heave force. 0.2

Double DrumWinches

LaunchwayGripperBeam

Deck Plate

Griooer Beam

Detail of GripperBeams and LaunchwaYGirder-Cross-Section

Gambar 4.6. Jacket ke lokasi pemasangan dengan menggunakan

launch barge

VerticalConductors

-+

Hauling Lines

;Launch Girdea---

Ballast TanksTemporaryThrust Strut

Gambar 4.7. Cara memuat iacket ke atas launch baroe

Rocker Arms

142 Offshore Platform

tvgi."l!fl"jet--__*

Gambar 4.8. Sistem pengikatan (tie down) jacket di atas barge

Gambar 4.9. Kriteria yang memenuhi persyaratan tie down

* ComPonent ofGravity ForceMetacenter for

Stabilityo{ Barge

Combined SYstem

a

B-Center

Potential Wave


Design beban merupakan jumlah dari heave ditambah heave ditambah pitchatau heave ditambah roll.

Untuk penarikan dengan jarak yang jauh atau dalam badai, studi khususharus dilakukan terhadap kelakuan cuaca, respon barge dan kombinasigaya-gaya yang mempengaruhinya. Biasanya digunakan model khususdengan skala 1:50 (barge yang sangat besar).

Hampir semua jacket dilucurkan melalui lau nch ing (transport) barge. U kuranjacket yang pernah diluncurkan dengan berat lebih dari 30000 ton danpanjang lebih dari 250 meter. Gambar 10 memperlihatkan cara peluncurandan cara pemasangan.

STEP I ) r t r t s z

STEP 4 STEP 5

Gambar 4.10. Cara oemasanqan dan oeluncuran iacket

STEP €


Selama peluncuran ke dasar laut jacket akan mengalami beberapa gayayang dapat merusak konstruksijacket, seperti terjadinya impact pada kakijacket yang pertama menyentuh dasar laut bila kedalaman laut tidak men-cukupi (gambar 4.11).

Gambar 4.11. Beberapa gaya yang merusak konstruksi jacket

selama pemasangan

Transportasi dan peluncuran jacket dapat dilakukan dengan menggunakantwin barge, sepertiterlihat pada gambar4.12. Peluncuran pertama dilakukanpada aft barge (barge yagn menyangkal pangkal jacket) yang kemudiandi lanjutkan dengan peluncuran dari forward barge. Jacket ada yang

dilengkapi dengan self-floating jacket. Sistem transportasi dan peluncuranjacket dapat di l ihat pada gambar4.13 dan gambar 4.14.

2. Transpori

3 LaunchfromAftBarge

Gambar 4.'12. Transpoftasi

4. Launch trom Fofrard Barge

Offshore Platform

jacket dengan twin barge

145

Gambar 4.13. Jacket yang dilengkapi self-f loating

Offshore Platform

Cara pendirian kerangka platform dilakukan dengan mengatur pemompaan

dan pengeluaran air laut dari self-floating jacket, sehingga terjadi upendingmoment yang dapat memutar konstruksi (lihat gambar4.15). Cara pendirianjacket kadang memerlukan bantuan kapal-kapal tunda untuk melakukan

manuver-manuver dalam pendirian dan penentuan lokasi terpancangnyajacket.

S . - - - / / ' - - - - '\---/

Position after2nd Rotation

on Site

Gambar 4.15. Gara pendirian kerangka platform


Untuk meyakinkan bahwa jacket telah terpasang pada lokasi, biasanyadilakukan survey yaitu dengan survey elektronik, sehingga mampu mena-han beban kombinasi dari gaya-gaya seperti angin, arus laut dan gelom-bang.

Setelah jacket berdiri dengan sempurna maka dilanjutkan dengan pe-masangan bagian deck dengan semua perlengkapannya seperti terlihatdalam gambar 4.16, dengan bantuan crane barge. Sistem pengencanganantara jacket dengan deck dapat di l ihat pada gambar 4.17.

Gambar 4.16. Pemasangan bagian deck

Gambar 4. '17. Sistem Denoencanoan antara iacket denoan deck148 Offshore Platform

Gambar-gambar berikut ini adalah contoh-contoh sistem penggabungan

dan pendirian jacket. Gambar 4.18 adalah gambar tentang pendirian jacket

untuk Hondo platform. Gambar 4.19 sampai 4.23 memperlihatkan Cognacplatform dengan berat masing-masing seksi. Sedangkan gambar 4.24 dangambar 4.25 adalah gambar cara pendirian Carveza Platform.

Step 1

Gambar 4.'18. Pendirian jacket untuk Hondo platform

Step 4

/

149Offshore Platform

lL. rt'o'CL. +!5'

tL . r12 '

lLr53'

EL.-Il! '

Et.-20J'

Et.'A'

lt.t5t'

cL.{5t.

tt.-9.t'Et .-955',

EL.-Ct0'

l l0 $tvAIl0fl

TOP SECTIONMIO SECTIONEASE S€CTtONPI LESPINSCONOUCTORS

TOTAL

2,500 ToNs

i l .0@8,500

t4,000r0,5005,9007,000

57..1@ TONS

$0€ t t tvATr0i

150

Gambar 4.19. Coonao olatformOffshore Platform

aH'

Gambar 4.20. Gognag platform



Wire RopeMooring Lines

LoweringLines

$l rElectric-Hydraulic-Air Riser tor Eallast /and Position Control

Base Sectionof Jacket

Offshore Platform

I Pile Towed to Site, Afloat

2 Upending Pi le


Gambar 4.24. Cara pendirian Garveza platform

2900 torts


8

=flGambar 4.25. Gara pendirian Garveza platform

4.2.2 Gravity Base Platform

Struktur tiang pancangnya terbuat dari beton bertulang yang didalamnyaberongga untuk tempat lewarnya riser. Sebagai pemberat dibuat tanki-tankibeton melekat pada ujung bawah tiang pancang. Tangki pemberat (ballastcell) ini dapat juga digunakan sebagai tempat penyimpanan minyak. Deckbiasanya terbuat dari baja berukuran luas, sehingga dapat menampungseluruh fasil i tas pemboran, produksi dan akomodasi.


Kestabilan anjungan ini dibentuk oleh bentuk dan dimensi dari beratnyasendir i , dengan demikian anjungan ini mampu beroperasi pada kondisi lautyang paling keras sekalipun seperti di Laut Utara.

Gambar 4.26 dan 4.27 memperlihatkan struktur gravity base structure(Gulfaks C Platform) yang didesain untuk kedalaman 270 meter, dalampembangunannya memerlukan 240000 m3 reinforced dan presfresse d con-crete.

v + 176.00 U S. Lower Chord

V + 173.80 Top o{ ConcreteN.S. Support Rrng

V + 149.@ S€a Le€l L.A.T.

0.0. = I3.2

v + 122.00

v - 50.00Under Pressure in Ceils

Ootional 0.5 m LightweiSht Concrete

V + 68.00 Too LightwerghtConcrete

v +31.60 TopSlipfo.ming

v+ 21 .40

v + 4.50

Tow Out:Steel o€ck lncl. EqujpmentAssumed v.c.g.

Key Figures:

G.oss Base Foundation AreaNet Ba* Area lnside SkinWidth X-DiectonWidth Y.Dir€tionNo. of CellsNo. o{ Skins (Sm3ll)No. of Skirts (L:rBe)

= 35,000 t= + 195.00 m

O.D. = 13 .2

t = 0.60

= lR 2 fh m2= 17,594 mz= 159.6 m= 134.3 m= 2 4

v

o

A-or* 4 ----I

t = 0.90Ul l i ly

I D . = 12 .00

Tip of Steel Skirl Olivin Ballaston Contilewr I

R i * rLD. = 13 .00

Gambar 4.26. Struktur gravity base platform

A

0.30

DieselTank inC e l l E 1

+ 20.00


"1; == " ;

6 L

d 3o

O

ro

- t l

NE

, i

. a

I F,.0

c!

'oJ

" "-]

<fo,io

o

Nf i RN c ! No? o? o?6 0 0O C ) ( J

bb +

o

6 l>-<t 6

Offshore Platform

Gambar 4.27.1 5 6

Gambar 4.28 sampai 4.32 adalah 15 langkah (stage) konstruksi pendir iandan pemasangan Gravity base platform. Masing-masing stage mempunyaibeberapa sub-stage yang harus diperhatikan dan dianalisa secara cermat.

Stage-1 , Construction of Ease Raft Skirt in Basin

Yaitu pemasangan dan pembuatan konstruksi kaki dan sistem pengapun-gan dari gravity based platfornr, l ihat gambar 4.28 (bagian 1)

Stage-2, Floatout

Bila struktur siap, maka struktur diapungkan untuk pengecekan berat dandisplacement untuk meyakinkan terapungnya struktur sesuai dengan toler-ansi draft dan heel, gambar 4.28 (bagian 2)

Stage-3, Mooring at Deep-Water Site

Yaitu penambahan (mooring system) pada laut yang lebih dalam, untukpersiapan pembangunan struktur berikutnya dia atas struktur yang sudahdibangun, gambar 4.28 (bagian 3). Cara penjangkaran dapat dilihat padagambar 4.33.

Stage4, Construction at Deep-Water Site

Yaitu melakukan pembangunan struktur berikutnya (floating sistem) yanglebih t inggi bagian dari bangunan konstruksitersebut, gambar 4.28 (bagian

4)


Caisson Gate

1. Construction of Ease Raft in Basin

2.Flccd Basin, Remove Gate, IniectCompressed Air in Skirt Compartments

3. Moor Base Raft in Deep Water,Release Air in interior Compartments

4. Sl ip-forming of Main Cehs

Offshore Platform

Stage-S, Completion of Base Caisson

Penyelesaian pada bagian sistem pengapungan, merampungkan kubahbagian atas, meletakkan solid ballast, memasang peralatan dan perlengka-pan serta riser shaft, gambar 4.29 (bagian 5).

Stage-6, Shaft Construction

Pembangunan sejumlah shaft (tiang penyangga) yang biasanya berjumlahantara 1 sampai 4 buah. Untuk mengukur dan mengecek kelurusannyadigunakan laser sebagai penuntun dalam pembangunan ini , gambar 29(bagian 6). Contoh bentuk platform lihat gambar 4.34 (Loango steel gravity-

based platform, North Sea).

Stage-7, Towing to Deep-Water Mating Site

Pada stage ini steruktur ditarik ke tempat lain dengan air yang lebih dalamyaitu untuk persiapan pemasangan struktur penyangga deck, gambar 4.29(bagian 7).

Stage'8, Construction of Dect Structure

Bersamaan dengan pembangunan bagian sub-structure maka dibangunpula bagian deck-nya, gambar 4.30 (bagian B).

Stage-9, Deck Transpori

Yaitu proses penarikan dan pengiriman deck ke teinpat penyambungan

antara sub-structure dengan bagian deck, gambar 4.30 (bagian 9). Cara

pengangkatan deck structure memerlukan analisa dan evaluasiyang cermat

untuk mencapai penggabungan yang baik ( l ihat gambar 4.35 sampai 4.37)

Stage-10, Submergence of Sub-structure for Deck Mating

Sebelum kedatangan bagian deck, maka sub-structure mengalami dua

buah test. Test tahap satu adalah pengukuran standard inclination, yaitu

untuk mengetahui posisi ketinggian metacentric dan center of gravity. Test

tahap dua adalah pengukuran ballasting dan debalasting, serta mengontrol

semua sistem untuk menguji integritas bagian kedap air dari struktur. Lihat

gambar 4 .10 (bag ian 1 0 ) .


5. Construct Upper Domes, Place SolidBallast, Instalt Equipment in Utilityand Riser Shafts

5. Slio-form shafts

7. Tow to Deep.Water Matrng Site

Offshore Platform

8 Construction of Deck on Pillars at Shipyard

9

9. Transport of Deck to Mating Site

10. Moor Substructure at Oeep-Water MatingSite, Ballast'Down to Minimum Freeboard

Pontoon

Offshore Platform

Gambar4.30.

161

Stage-11, Deck Mating

Yaitu operasi penggandengan bagian sub-structure dengan bagian deck,gambar 4 .31 (bag ian 11) .

Stage-12, Hook-Up

Operasi ber ikutnya adalah pemasangan dan penyambungan semua per-

lengkapan platform dan melakukan testing terhadap semua peralatan yang

ada di atas plat form, gambar 4.31 (bagian 12).

11. Maneuver Deck over Substructure andTransfer Deck to Substructure

12. Deballast and Lift Deck Off Barges,Complete Outfitting and HookuP

1 6 2

Gambar 4 .31 -

Offshore Platform

Stage-13, Towing to lnstalation Slfe

Struktur ditarik ke tempaVlokasi yang telah ditentukan. Dengan memperha-tikan semua persyaratan penarikan dan keadaan cuaca, maka penarikan

ke lokasi di laksanakan, gambar 4.32 (bagian 13)

Stage-14, lnstalation at Site

Setelah tiba di lokasi dan sesuia dengan koordinat yang telah ditetapkan,maka structure ditenggelamkan sampai bagian sub-structure mencapaidasar laut, gambar 4.32 (bagian 14)

Stage-1 5, lnstalation of Conductors

Tahap akhir pemasangan gravity base platform ini adalah pemasangan

conductor, gambar 4.32 (bagian 15)


_-9-

13. Tow to Field

14. Ballast Do'vn to Seafloor, Add Balbnso as to Penetrate Skirts, Gror.rt underBase Within Skirt ComPartmenG

Note that Drilling Shaft isEqualized with Sea

15. Drill out Conductor plugs, Drive and DrillConductors

Gambar 4-32.164 Offshore Platform

Gambar 4.33.

Gambar 4.34.


\:\ ^"Li\-.

\l\ --^---a--7-',\ ' - = - o - - - - = ' y '

x l ' " " : I

"i:<*-2>f-l ,,){. i 'X

.,' ). 3--:=-t d-r\ru/- \'- , - - - - -= ====5:-

,' -,o'' il ii ITfl--Z,' .1.-"' itlt;-iffi' .,2"' ,i:I l i;fN*,,tt' ii"i lii lD

, '-l '--f :;T-+1-Zi t ,L - - ' - )1 .7

t - - - l l - - - r I l t s (

; i i i r-- -- ' .-^ '

rllli i i i lr,ili,=l l- ;'rf..,, 'r_- L_LzJ I L r - - --'-i: + i | - - -

I I nF.'\-'li=i il ll

| | , l l , l l .

\ - .. - t i \ - I - 1= i l l tr. --_ir. j I I I I ' /2,/

", . '* i --o-^____ | I K'.. l,'[-----i., i t1--\-\". ,4i l l l l l \

- 1 - a

l l

I

l l

- a - T - l

r l

t.:- r-

I

-- ]r l

ti ltTli--iil i i ,'-rl-i

- l

!

Offshore Platform

II--i-

I-*=r

I- r 'I-+ -II- t -I

l \! J -

I

I- 1 - -

II

r -1-

I

I_ t\ l /+-r -. l z

ilz--T -I

tfI

_ t _I

I'-t -I

i i l - tl l l - l

l - r -h \

i l l l l l l lt+ l__- lF--- i l

E;E; i - 9

167

Gambar 4.36.

Offshore Platform

Gambar 4.37.168 Offshore Platform

4.2.3 Guyed -Tower Platform

Konstruksinya lebih sederhana dan ringan dibandingkan dengan anjungan

konvensional. Berupa struktur baja yang bertumpu di atas landasan baja

template, sambungan antara penyangga dan landasan merupakan sambun-

gan uang fleksibel, sehingga struktur penyangga dapat bergerak pada batas

toleransi yang di i j inkan.

Untuk menjaga posisi tegak struktur penyangga terikat dengan puluhan

kabel baja yang dipancangkan ke dasar laut. Pada gambar 4.38 memperli-

hatkan sistem anjungan guy wire (guyed tower).

L i f t Ot f UnderHigh DynamicWave Force --:_

/\-<-

20O Ton ClumD

a ' (100mm)Guy Line

Par t ia l Sec t ion

1 . 5 mPi le Anchor

P lan

Gambar 4.38. Sistem anjungan guy wire


Konsep dari guyed tower ini adalah penyambungan atau persendian kolomdengan tanpa momen bending pada pondasi di atas tanah. Reaksi daribeban gelombang diambil al ih oleh guyl ine yang umumnya berjumlah 16buah, yang menjangkar pile pada sekelompok jangkar yang tergabungdalam sistem. Spud Can atau Pile Support pada bagian bawah strukturmemberikan transfer geseran ke tanah dan menyediakan titik masuk untukkonduktor (gambar 4.39).

e-/-,\ - l I

GUYED TOV/ER

Gnmhnr 4.39

Gambar 4.39. Soud Gan atau Pi le Suooort

Il .

l ' ,/ '

it'// i/ ,l

..<<-


Guyed tower mempunyai profile seperti empat persegi panjang, umumnya

40 m atau mendekati bujursangkar. Konstruksi inididesain untuk laut dalam,200-700 m atau bahkan lebih dalam.

Cara pemasangan guyed tower dapat dilihat pada gambar 4.40, yaitu

dengan mengatur bouyancy tank.

tt

t-a,4"

/',1 z' /'tl

,r' ,/. rcs.ton

Spud Can orPile Foundation

i , ll ; .- Torsion Piles

-Main P i lesr luJ ' tv r l

;J Arliculated

-/ Clump weights

/

f -on, ,&"no /il Grouted Pile /'

1] encnor ii-Spud Can

Buoyancy Tank

Buoyancy Tank

-v-A. Launch lower

segment.

v

B. Launch uppersegment.

E, Attach guys, penetratesoud can.

Offshore Platform

Gambar 4.40. Gara pemasangan guyed tower

171

4.2.4 Tension Leg Platform

Sistem penambatan pada tension leg platform menggunakan material den-gan kekuatan dan ketahanan terhadap kelelahan yang tinggi, yaitu denganmenggunakan kawat jalinan baja berdiameter yang cukup besar, l ihatgambar 4.41. Sedangkan cara penjangkaranipemasangan tension leg padadasar laut dapat di l ihat pada gambar 4.42.

Camnar a.+t. Siste172 Offshore Platform

MooringCompartment

Shroud

Cross-LoadBearing

Gambar 4.42. Gara penjangkaran /pemasangan tension leg platform

4.2.5 Hybrid-Gravity Platforn

Konstruksi penyangga samadengan unit konstruksi tiang pancang, tetapi

kaki-kakinya diletakkan ke dasar laut oleh pondasi atau ballast cell beton

bertulang, seperti yang dirancang oleh tecnomare untuk operasi di laut Utara

(gambar 4.43)


-.r----I

IL - - . r . - -

174

Gam bar 4.43. Hvbrid-Gravitv olatforrnOffshore Platform

4.3. Platform Tender

Tender adalah sejenis barge atau kapal yang di lengkapi dengan peralatan

pemboran serta peralatan pembantu la innya. Biasanya tender in i d i jangkar de

ngan menggunakan empat sampai delapan jangkar, yang di tambatkan seki tar

duapuluhan feet dar i p lat form, l ihat gambar 4.44.

Semua peralatan sepert i mud l ine, jar ingan daya l is t r ik , a i r bahkan saluran bahan

bakar yang menghubungkan antara tender dan platform menggunakan pipa/sa-

luran secara f leksibel , sehingga mempunyai kemampuan gerak yang disebabkan

oleh gelombang, angin dan arus laut . Tender harus mempunyai kestabi lan yang

t inggi sehingga mempunyai kemampuan terhadap gerakan gelombang ( l ihat

gambar 4.45).

tl t-t-+ a,a --=- :;=:" -*-],i\ "' .

EARTY DRITLING TENDER PATENTtlY 4, 1869

Rowland Patent.

Gambar 4.44. Platform Tender


T e r m i n o l o q y a n d r e p o r t i n q o f v e s s e i - m o v e r n e n t s

' Ro l lr e p o r t e d i n d e g r e e s ,haif arnplibuder

Su rge

Sway

Y a w Heaver e p o r t e d i n f e e t o rr n e t e r s

Gambar 4-45- Kemamouan terhadaD oerakan oelombano Dada Tender

ftI

r e P ohalf

P i tchr t e d i n d e g r e e s ,arnpl i tude


Beberapa inspeksi umum yang harus di lakukan adalah :

1 . Berat dari tender sama dengan berat air yang dipindahkan. Maksimum ekstra

load yang boleh ditempatkan diatas tender sebelum tenggelam adalah sama

dengan volume air yang hampir menyentuh bagian teratas dari tender.

2. Tender harus dijangkar berdasarkan kekuatan angin dan gelombang yang

umum terjaadi untuk memperkecil terjadinya roll pada kapal.

3. Tender harus selalu berada dalam keadaan setimbang. Hal ini dapat dicapai

dengan loading dan ballasting yang tepat.

4. Bulkhead (dinding pemisah), p intu-pintu, hatches ( lubang palka) harus

kedap air. Pintu-pintu dan lubang palka harus tertutup sebagai t indakan

preventif sebelum terjadi serangan badai. Pompa ballast harus bekerja

dengan sempurna.

5. Lebih baik bila tangki ballast penuh atau kosong daripada dalam berisi

sebagian. Tangki yang berisi sebagian akan menurunkan sistem kestabilan

kapal .

6. Yang paling penting adalah cara penyimpanan barang-barang pada deck

cargo. Kestabilan tender akan berkurang bila beban tidak tersimpan secara

sempurna dan ber imbang.

7. Jangkar dan tali/rantai jangkar tidak didesain untuk mengurangi gerakan

kapal. Hal ini akan menyebabkan terjadinya over-stressing pada mooring

line dengan konsekwensi putusnya tali/rantai jangkar atau terjadi perge-

seran jangkar (anchor dragging).


4.4. Jack-Up Platform

Self-elevating dril l ing unit atau unit pemboran yang dapat mengangkat dirinyasendir idiperl ihatkan pada gambar 4.46,4.47 dan4.48. Badan unitdr i l l ing mampumengapung dan membawa seluruh perlengkapan terutama "kaki-kakinya" yangdapat diangkat. Unit pemboran ini berpindah dari lokasi pemboran satu ke tempatyang lain dengan ditarik oleh kapal-kapal penarik khusus. Selama perpindahanbadan unit harus benar-benar tegar dan stabil karena harus menanggung bebankakijack-up yang cukup berat dan menjulang tinggi.

Untuk menaik-turunkan kolom-kolom kaki unit pemboran inidipergunakan sistempengangkat tenaga listrik, hydraulic maupun sistem pneumatik. Bentuk kolomkaki terbuat dari struktur kerangka dibentuk silindris, persegi empat atau segitiga.Pembuatannya dapat dari bahan-bahan kerangka besi terbuka atau dengandinding tertutup (block). Jadi bila kolom kaki hendak diturunkan ke dasar padasaat bersamaan badan unit dinaikkan. Dan bila telah benar-benar bertumpu baikdi dasar laut maka badan tersebut dinaikkan di atas permukaan air.

Dengan demikian perlu diberikan "ballast" atau pemberat pada badan unit sampaipada normal working loadnya. Hal ini untuk mendapatkan kapasitas pendukun-gan dasar pijakan kolom-kolom kaki hingga pada kondisi yang mapan dan kuat.Keadaan ini dapat diketahui dari sudut elevasi yang harus disesuaikan dengangaya-gaya lingkungan seperti angin, ombak dan arus.

Bila lokasi pijakan merupakan tanah lumpur lunak maka unit self-elevating iniharus dilengkapi dengan sebuah "mat" atau sejenis alas seolah-olah berfungsiseperti "tatakan" di bawah tiap-tiap kolom.

Unit pemboran swa-angkat didesain untuk berbagai kedalaman laut hal manamenyangkut perencanaan kolom kakiataupun "mat", panjang kolom kaki, kondisitanah atau dasar laut, kekuatan angin dan ombak ataupun arus laut serta kondisimusim selama unit pemboran melangsungkan operasinya.

Jack Up merupakan unit pemboran yang konstruksinya menyerupai badan kapalatau barge, dan mempunyai kaki-kaki penyangga yang dapat diatur ketinggian-nva, sesuai denqan kedalaman laut di lokasi oemboran.178 Offshore Platform

Jumlah kaki bervariasi dari 3 sampai 14 buah. Bentuk penampang horizontal

badannya bermacam-macam, antara lain bentuk kapal, triangular, rectangular

dan irregular.

Pemindahan lokasinya diawali dengan mengangkat kaki-kakinya, sampai badan

kapal turun dan menyentuh permukaan air dan mengapung. Selanjutnya unit ini

di tar ik dengan kapal tunda ke lokasi baru, dan ada juga beberapa unit di lengkapi

dengan propeller sehingga mampu bergerak dengan tenaga sendiri, dengan

demikian sekaligus mempunyai mobilitas dan stabilitas yang cukup.

Kedalaman air untuk operasinya sampai 150 meter, bentuknya hampir Sama

dengan fixed platform, harganyaTljuta US $, dan ongkos sewanya 40-80 ribu

US $/hari.

Dapat ditempatkan pada dasar laut yang lunak : BOP dipasang di permukaan

sehingga tidak perlu riser dan tahan terhadap angin. Kerugian darijenis Jack Up

ini adalah harus ditarik dengan kapal lain dan bahan-bahan makanan dan material

pemboran harus dikirim dari suatu tempat lain, sehingga penggunaannya tidak

boleh terlalu jauh dari daratan. Jenis Jack Up dapat dibagi menjadi 2 kategori

utama, yaitu : independent leg Jack Up, dan mat supported'


( r r 3 i l ( r r r . r r r ^ i a r r L Y )

180

Gambar 4.46- Jenis Jack Uo olatform

Offshore Platform

Gambar 4.48.


4.4.1 Independent Jack Up

Kaki-kakinya t idak sal ing tergantung, ket inggian masing-masing dapatdiatur bebas sesuai dengan bentuk permukaan dasar laut yang tidak rata.Sebagai alas kakinya dipasang spud cans, yang berupa landasan besiruncing untuk memudahkan kaki-kaki jack up menembus lapisan dasaryanglunak, sampai menyentuh lapisan yang lebih keras. Bentuk penampangspud cans, bulat, persegi, segitiga dan polygon.

Seluruh beban unit disangga oleh spud cans pada masing-masing kakinya,sehingga beban yang diterima lapisan cukup besar, antara 5000 sampai6000 pound per feet persegi, dan dapat menembus dasar laut sampai 40feet.

4.4.2 Mat Supported Jack Up

Pada ujung bawah kaki-kakinya, dipasang landasan besi luas berbentukhuruf A. Landasan ini mengikat ketiga kakinya menjadi satu kesatuan kaki.Dengan demikian seluruh unit dibagi merata ke dasar laut dalam daerahyang relatif luas, sehingga beban yang diterima di dasar laut relatif kecil.Dalam praktek umumnya sekitar 500 sampai 600 pound per feet kuadratdan menmbus dasar laut 5 sampai 6 feet. Gambar 4.49, memperlihatkankedua jenis jack up tersebut.

Unit ini dirancang untuk dasar laut yang lunak, tetapi hanya mampu berop-erasi pada daerah yang mempunyai dasar laut rata di mana kemiringannyatidak lebih dari 1.50.

Gambar 4.49. Mat Suooorted Jack UoOffshore Platform182

4.5. Submersible Platform

Unit pemboran dengan kolom penstabil dapat dibagi dua, yaitu unit "submersible"

dan "semi-submersible". Kadang-kadang disebut juga "fixed-deck units" oleh

karena jarak antara badan bagian bawah dengan deck dril l ing bagian atas tetap.

Jadi deck bagian atas t idak dapat diangkat atau di turunkan.

Unit cukup lebar dan luas dengan kolom-kolom mengitar i dr i l l ing deck sebagai

pendukung langsung. Bi la berpindah ke lokasi pemboran yang la in uni t in i dapat

mengapung dan ditarik. Untuk submersible unit, setelah mencapai lokasi maka

langsung menambah berat atau melakukan "ballast" dengan air laut sehingga

bagian bawahnya menempel di dasar laut , seper l i d i tunjukkan oleh gambar 4.50

dan 4 .51 .

Stabil itas ini secara keseluruhan dijaga dengan cara ballast yang sangat hati-hati.

Setelah dapat diperoleh tekanan yang sesuai untuk kondisi setempat maka unit

baru dapat memulai operasi pemboran. Deck atas harus berada pada elevasi

dimana hantaman ombak laut t idak sampai. Gambar 4.52 dan 4.53 menunjukkan

collumn-stabil ized unit yang dikenal dengan "semi-submersible rigs".

Unit pemboran ini dibenamkan sampai kedalam dengan gaya angkat tertentu

sambi l tetap mengapung untuk melangsungkan operasidr i l l ing lepas pantai . Pada

umumnya semi-submersible r ig di lengkapi dengan sistem mooring, sedangkan

sebagian la in diper lengkapi dengan sistem bal ing-bal ing untuk menjaga tetap

dalam kondis i stat is di t i t ik lokasi sumur yang dibor.

Perpindahan unit ini dari lokasi pemboran satu ke tempat lain biasanya ditarik

oleh kapal, akan tetapi terdapat beberapa yang dilengkapi dengan baling-baling

sehingga dapat melaksanakan perpindahan sendiri seperti kapal.

Terdapat 3 keuntungan utama pemakaian unit semi-submersible ini, yaitu :

1. Mempunyai kemampuan respon ant is ipasiyang lebih besarterhadap beban

eksternal, sehingga memiliki righting moment dan ketinggian metcentric

yang lebih rendah dibandingkan jenis-jenis barge standar.


2. Memiliki top side cargo capacity yang lebih rendah, sehingga kestabilannyaterjamin.

3. Pengontrol ballast lebih mudah karena terdapat bagian yang tenggelam.

ItfttEo

OfrMt &. rtfi& @ bltO CgS,

Frrao rutL€trtsei aet

a c*muco

Offshore Platform

U

:L 3s€a5! t r: !> !

C D € l'

oEoa o€€AgBgEuY C: .troo

4 \€dt

Gambar 4.51. Semi-Submersible platfrom

t,r , =t r E3 ==o: r ,5 6 f

r n Sgl x

o l l6 a._- -t

x(,o!

I

\I

!. J cEP3E*st;ro€!,

oC'

ttIt1r)EDb

CD

€

!c,

JItf

a,EJI=JIa

E.,-.,o.\

t-

c0o

lta

cor

! : r: i E

E: E iRE dEs3

b. = o

ci F6! :s 5LE g .og g _ -

FIHgb o N o

E EE:= o t( ! 3

ocG

cb9>t {Et - 6

o.GI

1 8 5Offshore Platform

St @ .E. i t ' g4 St t i a t^ ra rag dn r r ta ra t4d{ dx n t r f i a t ida I

ffara.q (ffi 94 (trlaix uq

F 5 6 t .a4F 6xa1 A l r

d ] f f .qnd@dts gq

eii..1i"E.&,r 4e(r.x-ori (a .H.gs< OlB6! ls *&tgrc

Gambar 4.52. Semi-Submersible Riqs

4rhaa "40ra ta t '

1 8 6 Offshore Platform

Gambar 4.53. Semi-Submersible Rigs

Konstruksinya tersusun atas dua bagian utama, yaitu badan kapal bawah dan

badan atas, antara keduanya dihubungkan oleh tiang-tiang penopang berupa

struktur centrelever. Kedudukannya diperoleh dengan cara menenggelamkan

badan bawah bila diisi air, dalam keadaan demikian bagian badan bawah ber-

fungsi sebagai landasan seluruh uni t .

Sebal iknya j ika air d ipompa keluar, bagian badan bawah akan mengapung dan

mengangkat seluruh uni t d i atasnya. Dalam kedaan terapung uni t in i mudah

dipindahkan dengan cara di tar ik oleh kapal la in.

Posis inya selalu t idak berubah, dikarenakan badan bawah duduk di dasar laut .

Bagian badan atas merupakan deck, untuk meletakkan rig dan perlengkapannya,

sedang untuk fasil i tas akomodasi disebut texas deck (gambar 4.54 dan 4.56).

Jenis submersible in i t idak per lu dekat dengan pantai , karena cukup luas untuk

menyimpan bahan-bahan makanan (akomodasi) dan mater ia l pemboran. Sub-

mersible ini dapat beroperasi pada kedalar-nan laut sekitar 10 sampai 100 feet,

dan kedalarnan nrembornya dapat sampai kedalaman 25000 feet.


Drrl l in j por lc lon

'Te xas 0eck

Gambar 4.54. Texas Deck

Flor(ln! po!ltlon

Offshore Platform

Sha{ ts(co lumns) Oporating

Water Lov€l

TransportWat6r Lavel

Gambar 4.56. Deck


4.6. Semi-Submersible Platform

Adalah perkembangan dari submersible, yang dirancang untuk operasi pada lautyang lebih dalam. Keuntungan dari semi-submersible ini , yaitu dapat digunakanuntuk kedalaman lebih dari 500 meter, dan sangat aman. Mempunyai karakterist ikgerakan yang sangat baik (1110 - 12115 dari gerak ombak), karena pusat gaya

berat ter letak rendah di bawah air, dan ada kemingkinan dikembangkan pe-

masangan mesin penggerak sendir i , sehingga t idak perlu alat tar ik untuk mobil i -tasnya.

Kerugian dari penggunaan platform jenis ini harganya relatif mahal, sekitar 130juta US $, dan ongkos sewanya B0 - 150 r ibu US $/hari . Disamping i tu mempunyaidaya angkut yang lebih kecil, dan untuk operasi pemborannya diperlukan risersebagai pengganti conductor casing.

Strukturnya tersusun dari ponton atau badan kapal yang menyangga beberapakolom vertikal stabilizer yang berfungsi menyangga deck beserta peralatan rig.Kemampuan operasi dibatasi oleh panjangnya kabel jang kar, d an d enga n metod epengendalian posisi dinamik maka kemampuan operasinya dapat ditingkatkansampai 3 kal i lebih dalam. Ada 2 jenis yang umum dari t ipe semi-submersible iniyaitu tipe pontocn dan tipe twin-hull(l ihat gambar 4.57 dan 4.58).

Offshore Platform

II

:

=I3

Ju

- { - r- t . - 1.J _l-t .-lr la lJ - (

ilEI l ' : ,criFi

| - -4..--!

t ' - -

l<AIt--t I

t

;

o

a,

\ L I\ ol ut -l 6r >'e

.,x

2

G'

191

Gambar 4.58. Tipe Twin Hul l

Offshore Platform

4.7. Floating Unit (Drilling Ship)

Berbeda dengan konstruksi kapal biasa, pada kapal pemboran tepat pada pusat

t i t ik beratnya dibuat lubang pada dasar kapal sebagai ja lan masuk pipa bor,kemudian disekel i l ing lubang dibuat dinding vert ikal ke atas lubang. Lubang in id isebut dengan dr i l l ing s lot atau moon pool . Der ick lengkap dengan peralatannya

dibangun tepat diatas moon pool in i .

Dapat digunakan sampai dengan kedalaman laut 2000 meter air . Dynamicposi t ioning dapat dipasang, sehingga t idak per lu dipasang kawat dan mooring.

Menggunakan alat dorong (gerak) sendiri untuk mobil itasnya, harganya relatif

murah dari yang lain, yaitu sekitar 75 juta US $, dan harga sewanya 60 - g0 ribu

US $/hari.

Untuk lebih jelasnya dapat dil ihat pada gambar 59. Mempunyai daya angkut yang

besar, sehingga dapat lebih lama di offshore dan tidak perlu suplay tambahan

dari darat , dan mempunyai daya simpan yang besar sehingga cement, lumpur

dapat dis impan dalam jumlah yang banyak.

Kerugian penggunaan jenis platform ini adalah gerakannya jelek, t idak sebaik

semi-submersible, dan dalam melakukan operasi pemborannya menunggu

cuaca baik.

Kapal-kapal pemboran merupakan unit pemboran yang hanya mengandalkan

apungan di permukaan laut , sepert i ter l ihat pada garnbar 60 dan gambar 6 '1.Kapal Pemboran harus didesain tegar dengan pusat gaya berat d i bagian pal ing

bawah untuk menjamin kestabi lan badan kapal terhadap l ingkungan laut . Pada

umumnya mempunyai baling-baling sendiri akan tetapi terdapat beberapa yang

hanya bentuk dan ukurannya menyerupai kapal , misalnya barge dr i l l ing uni t .

Semua uni t kapal pemboran selalu di lengkapi dengan sistem mooring untukmenjaga agar tetap berada pada posisi yang sama selama operasi pemboran

ber langsung.


aEr.d

U)f

I

-

z-r\:

Gambar 4.59. Dr i l l ing Ship


't'cl, | J

:!EE! : rEt5 E "2i =E

* s c oE: :5- ; , 4 9 - r , ,. o ' E t f . i

a r !

. = ; o d g€3cA'I= c . o * . b

E ET;HSI5-g IIEs.3 3v _ - 6 ) ! L

9 F - o g: i € r t € !6 : o # o i

i l3 :r * l O O3 - F t

9

-E.: 3't

co7uz

Ig lo= z

; ;

IIIe29F

9

z

U(,o(oF0

(,=vl

(.,oU

-UF6

UG

;?

2lrj

uc.o,

F)oloJao

oo.oI0

ulU-e.uxIUoro

GoF

UIzUCEoI

aU

tt

E

o

,U:Fo

EtdYt,

e

;+-ou&

UI

GoFvl

Eg

2e.

F

)U

Gambar 4.60. Dr i l l ino ShioOffshore Platform194

ssoo r-bkwihAks#i\€l Ring

Bbd(&l'lookReb"ctcr

Ur* Stabfl'rzeruppe.Radi€Arrn

&Can'ageAi.ftu,ered Ebrabr

Derri*man'sCorsole

Lifti.g Herd htsrrredate Rackingfum&Gni€e

l-o*erRzd$€ Am1&Cant€e

Casrq Head

. __ ,

Assishnt DnlersCcnsole

' /ftfdJc Fo.€rt hit

r - - \

:d-(eledbebrded0 - --SL-;$

Gambar 4.61. Dr i l l ing Ship

RemtrivCotdledFng€rboard


Selain kapal pemboran, jenis peralatan yang ser ing digunakan adalah Barge. Halin id isebabkan barge mempunyai kemampuan untuk menghadapi respon pi tc dansurge yang disebabkan oleh gelombang, cukup luas dan datar sehingga mem-perkeci l kemungkinan ter jadinya penggul ingan (rol l ) .

Barge bi la digunakan pada kedalaman yang relat i f dangkal , untuk memperbesar

stabil itasnya, barge dapat ditenggelamkan dengan cara seperti terl ihat pada

gambar 4 .62 .

Longitudinal1 Water Plane

WeAapatlitengs196 Offshore Platform

Berikut ini model barge yang sering dipergunakan :

a. Crane Barge

Crane barge digunakan untuk mengangkat, memindahkan dan memasangperalatan-peralatan berat di lepas pantai, yang mempunyai daya angkat

berkisar dari 500 - 12000 tons l ihat gambar 4.63 dan gambar 4.64. Bentukyang lainnya dapat di l ihat pada gambar 4.65.

Denah atau posisi peralatan yang terdapat pada crane barge dapat dil ihat

pada gambar 4.66.

Travc l ingB I ocke

HoisIngEngines

Lutling

Offshore Platform

Gambar 4.63. Grane Barge

197

q

J

8ro

@

o xU X

= >F i T6 €6 a )

o

c)a

-9s,-^

s E

?p\ o6

0)E

o

= l

H 8O O

X PF !

6) u)R o o

O

U) I

8I

o-

o

,? r€ o: c

c4o' = , ^v >a 6

\r? (,r)

m

o

oCN

€

-/'- l6 i

ceI

Offshore Platform

Gambar 4-64- Crane Baroe198

Si.gre-Sh€ave Hofl zontal DeckL e a d - t l e v a l e d l " - 5 ? '(2 tea]red\

Gambar 4.65. Crane Barge

1 7 0 . 0_-----l--D- Alternale LGaton lor- Fair leader-Provde

Foundalron lor 8 ( lotal)

_ -%.=-=-- ,- Dftk.Mounted Ba anced, - =low,npblt l -Lowwrln L.p =:=- j=€'E+ :- : i I Head lh orair 'eade'

5d;#i. ; ?;;;;,;".',' I F F+:-..-.: - * - --_ -_€_

_ (6'eor iredlStarboard Anchor Snalch ELock i I

- - I r '6o( l } . "O

Fward A'ahor Wrre

W ncn Skaglt RB 80 _Remore Controt C I fZ ieouiieij ]

G!-.f:l--l

8 40"d Sh€aves

J _ J J L J J + L F I ' M A

In hangar / - Aux l l l l a ry w

, ' Ska8,t G 70

[ff;-=:-.: -----s.- - r- Jl -- f: ?@ble Sheave Horizontal.,. T:pon Anchor w,nch o 5 i

SkaSil RB 80 SnuDbinS Brn

!==-=.=' j Low with LiP-:=ir n so.Ton Cap (2 requrred)

* 3 6 ' M @ r o g C e a t25.Ton Cao (6 requ(ed)

\ Ccnsote for Anchof Winches ts- - -- j - - [ - -

- Access l1atch27 Y.2" \- - L Q Bmm Seat oj

oorequ,red) '-.r .lillll:t'^^ i

E*,,il,-F.f-- _-' S ( a g i t R B g o I - * i

- S ^ r g , n " 8 S O | .

t e r v o l ' ' a - i - - - l -

i'-=*=---.,::* I Bmn

Plan on Deck

Gambar 4.66. Denah peralatan pada Crane Barge


b. Launch Barge

Launch barge dipergunakan untuk transportasi dan pemasangan (pelun-curan) jackets. Juga dapat digunakan untuk t ransportasi dan pemasangansub-sea template, l ihat gambar 4.67 dan gambar 4.68.

Gambar 4.67. Launch Barge

200Gambar 4.68, Launch Baroe

Offshore Platform

Launch barge biasanya berukuran dengan panjang dan lebar yang besar

dan dibangun dengan konstruksi yang kuat, disesuaikan dengan fungsinya

untuk mengangkut peralatan konstruksi. Cara peluncuran/pelepasan

muatan yang terdapat di atas barge dapat dilihat pada gambar 4.69.

Gambar 4.69. Gara peluncuran muatan yang terdapat di atas Barge

c. Offshore Dredges (kapal Keruk)

Adalah barge yang berfungsi sebagai kapak keruk, untuk mengeruk dasar

laut dari pendangkalan, seperti terlihat pada gambar 4-70-


O$har8e

Trailer SuctionH@per D(edBe

Gambar 4.70. Offshore Dredges

d. Pipelying Barges

Barges yang berfungsi untuk pemasangan pipa di tengah laut, sepertiter l ihat pada gambar 4.71.

contror rower x'RaYshackoverTop I p ipe t ine

Welding Stations

weldrng Stalions

Wrnch CompartmentBuoya nt

Wanch Compaftmenl Membee

Strnger

Supply BoatAlongside

Camnar +.2t . garg ipa202 Offshore Platform

Deck Winches Und€rOtpical Att 4 Cryne6)

4.8. Tethered Bouyant Units

Unit ini hampir sama dengan semi submersible, dan konstruksinya terbuat dari

beton bertulang ringan atau baja. Komponennya meliputi suatu ruangan apung,

konstruksi penyangga dan deck besarta perlengkapan dia atasnya. Skema dari

uni t anjungan tethered bouyant in i , dapat di l ihat pada gambar 4.72.

Gambar 4.72. Tethered Bouyant Units


Kemudian serangkaian kabel mengikat tegang seluruh unti dengan landasanbeton yang tertancap di dasar laut, sehingga anjungan ini menerima beban stresslebih keci l dari anjungan f ixed. Bedanya dengan unit terapung lain, pada unit ini

dirancang untuk sumur pengembangan, dan terus berada pada satu lokasi

selama masa produksi. Unit ini dibangun cukup besar sehingga mampu menam-pung fasilitas pemboran, produksi, pemrosesan dan akomodasi.

Dirancang untuk beroperasi di laut utara, dan atas pertimbangan ini struktur

penyangganya dibuat lebih t inggi dar i puncak badai terbesar agar di seluruh

fasil i tas terl indung dari jangkauan ombak.



- !!l


halaman pelengkap

206 Offshore platform

Bab 5. Operasi PembangunanKonstruksi Di Offshore

Tujuan

I Mempelajar i operasi-operasi utama pada bangunan konstruksi lepaspantai

n Mempelajar i proses-prosesTowing (penar ikan)

I Mempelajari Mooring dan Penjangkaran

tr Mempelajari beban berat di offshore

I Mempelajar i t ransportasipersonal

Operasi Pembangunan Konstruksi Di Offshore 207

5.1, Pendahuluan

Dalam bab ini akan dibahas operasi-operasi utama yang umum dilakukan pada

bangunan konstruksi lepas pantai, seperti towing, mooring, ballasting, penan-

ganan peralatan dengan beban berat, personal transfer.

208 Operasi Pemhangunan Konstruksi Di Offshore

5,2. Towing (Penarikan)

Towing adalah proses penarikan struktur untuk dipindahkan ke suatu lokasi yang

sudah di tentukan.

Sebelum pemberangkatan ke lokasi, penempatan semua peralatan dan per-

lengkapan yang akan diper lukan dan dipergunakan harus di lakukan checking

akan kesiapan dan kemampuan sehingga jika perlu ada perbaikan sebelum

pemberangkatan.

Sebelum pemberangkata;r ke lokasi, maksimum draft yang diizinkan tidak lebih

dari load l ine draft, yang terdiriciari beban fixed dan beban variable. Jika ternyata

beban variable terlalu berlebihan, maka diharuskan dipindahkan ke kapal pe

ngangkut la innya.

Di samping itu sebelum pemberangkatan ke lokasi, harus diperhatikan kondisi

laut dan cuaca. Chek semua laporan keadaan cuaca untuk persrr1it l?ri kapan

waktu yang tepat untuk melaksanakan towing/penarikan. Contoh-contoh cara

penarikan suatu konstruksi dapat dil ihat pada gambar 5.1 sampai 5.5.

Bila melakukan penarikan struktur lepas pantai yang sangat besar, sebuah kapal

komando yang terlepas diperlukan untuk menuntun kapal penarik, dengan mem-

berikan informasirute-rute yang harus dilalui, mengkonfirmasikan kedalaman laut

yang akan dilewati, sehingga dapat menghindari kemungkinan kandasnya struk-

tur yang sedang ditarik. Kapal komando juga memberikan peringatan kepada

kapal-kapal yang akan lewat atau kapal-kapal yang ditemui pada saat penari-

kan.

Operasi Pembangunan Konstruksi DiOffshore 209

-------i--bl o w l r n e

I owDoat

Pendant(Weak Link)(Optional)

Gambar 5.1. Cara penarikan suatu konstruksi

ZtA" Dia.Wire

Pendant

21" Circum. NYlonPendant, Double

Dutch Towing Configuratton

Gambar 5.2.

23lo- Bridle-Two Legs

4" High-Str-en8lh -.ttru Sirength Imo'oved

Stud Link Chatn Wrre Rope Towline108 m

U.S (DeeP-Catenary) TowingConfiguration

210 Operasi Pembangunan Konstruksi Di Offshore

Fenders

Notches

b t >Carsson

Gambar 5.3.

Recovery Ltneto Deck

"Weak Link"

Pendant (Long Enoughto Be Pulled above Water

in Case of Ereakingof Towiine)

Gambar 5.4.

Operasi Pembangunan Konstruksi Di Offshore 2 1 1

-BB) 6

. * a

/--l nt t t lt l t t\ / \ /\ / \ /YT

+IIIIoI

dI+I

-)t lt ll tt lt lt /

(,

At l

llii\ /

Gambar 5.5.

Operasi Pembangunan Konstruksi Di Offshore212

a. Stabil itas dan Strength Selama Penarikan

Gambar 5.6 memperlihatkan faktor stabil itas yang harus dipertimbangkan

pada saat penarikan (towing). Unit pasti mempunyai sifat kecenderungan

mir ing ke kanan. Hal in i d isebabkan oleh Right ing Arm Length GZ, sepedi

terl ihat pada gambar tersebut. Counteracting GZ adalah efek gaya guling

yang ter jadi pada uni t , yang umumnya didominasi o leh hembusan angin

pada sisi dari unit yang sering disebut dengan "wind heeling effect".

Dua efek faktor stabil itas adalah.- Berat

- Panjang kaki rig

Dengan bertambahnya berat akan meninggalkan kemempuan menahan

angin (draft), tapi akan menurunkan kestabilan rig. Dari alasan ini, rig

kadang-kadang tidak diizinkan untuk membawa dril lpipe, dollar dan keper-

luan lainnya jika sedang bergerak ke suatu lokasi. Ketinggian kaki di atas

lambung kapal akan mempengaruhi t it ik pusat gravity (centre of gravity) dan

dapat meningkatkan kestabilan bila posisinya tepat.

Melengkungnya struktur t idak dapat melebihi stress yang diizinkan pada

frame atau kaki dari unit. Beberapa kejadian terjadi pada unit jack-up pada

saat badai selama perpindahan dengan kaki telah rusak atau hilang. Ber-

dasarkan perhitungan dan pengalaman, sudut kemiringan yang boleh terjadi

200 dari vertikal dan dengan waktu 10 detik selama penarikan.

Gambar 5.7 memperlihatkan batas panjang maksimum kaki rig yang aman

selama penarikan. Jika terjadi perubahan cuaca selama bergerak ke lapan-

gan, untuk memperkecil kerusakan dapat dilakukan dengan menurunkan

ketinggian dari kaki rig.


Ak

I/

II

L

_l

G- - -J

=\-< - = =_ _ - .

Weight o f Un i t Equof slhe 0 isp locemenl d

GM =

KG=KB

Wx0rLA rA

+ BM - GI I

Gambar 5.6. Fakt<.rr stabil itas yang diper.timbangkan pada saat penarikan

? oR O L L , D E G R E E S

Gambar 5.7. Batas panjang maksimum kaki r ig yang aman selamapenarikan

Operasi Pembangunan Konstruksi Di Offshore

LJJ

. ^ 4a=U Og JF J n qq 1 - - "

o Iu.i ;- =F

MAXI I . IUM ALLOWAELE

b. Catatan Umum Untuk Service Pengapungan/perpindahan

1. Semua Sounding Tube harus di tutup, kecual i j ika benar-benar digunakan

2. Manhole menutup semua tangki sepanjang waktu sampai j ika tangki akan

digunakan kembal i

3. Selama uni t mengapung semua valve manifold dan semua bi lge control

valve di dalam tangki d i tutup, kecual i yang diper lukan dalam operasi , j ika

semua plug, caps, dl l . , pada f i l l ing point d i tutup

4. Semua lubang palka, vent i lasi dan pintu keluar masuk awak dipast ikan

tertutup rapat kecuali benar-benar diperlukan

5. Semua pintu kedap air dan ventilasi dinding pemisah tertutup

6. Preload dumb valve harus ditutup sepaniang waktu, selama pengapung dan

pengangkatan, kecuali benar-benar melakukan discharge preload.

c. Baiasan Service Pengapungan/Perpindahan

1. Pada draft lebih sedikit dari beban maksimum yang dii j inkan, KG tidak boleh

melebihi harga pada hubungan kurva KG maksimum.

2. Tegangan maksimum line harus mengikuti prosedur yang dikeluarkan oleh

US COAST GUARD PUBLICATION No. CG 176 dengan judul : "LOAD LINE

REGULATION''.

3. Heeling momen yang disebabkan oleh tempat penyimpanan kaki rig di atas

deck harus d ipertimbangkan selama pengapungan.

4. Kondisi pengapungan digunakan hanya untuk unit dimana panjang kaki t idak

melebihi batas yang dii j inkan, bila kaki rig sepenuhnya diangkat, stabil itas

akan tidak mampu menyokong hembusan angin dengan kecepatan 70 knot.

Hal ini dii j inkan jika unit telah memasuki perairan dangkal seperti pelabuhan

teluk.

5. Menurunkan kaki rig sejauh jarak tertentu di bawah lambung unit akan

menurunkan pengaruh hembusan angin dan meningkatkan kestabi lan uni t

dalam kondisi angin berkecepatan di atas 70 knot.

-


d. Instruksi- instruksi Operasional Selama pengapungan/

Perp indahan

Instruksi untuk operasi kondis i normal dalam penar ikan atau pemindahankonstruksi ke lt lkasi :

1. Tempatkan dan perbaik i uni t sampai la ik laut dan penar ikan. Denganpengawasan yang lebih baik oleh tenaga yang sudah terlatih dan berpen-ga laman.

2. Tutup dan kunci semua pintu kedap air dan vent i lasi d ibawah deck utama.

3. Tutup dan perhat ikan lubang palka kedap air dan manholes.

4. Semua pintu di deck dan di atas deck harus dijaga tetap iertutup dandiperhat ikan bi la memang t idak digunakan.

5. Tutup dan perhatikan semua perlengkapan deck atau ruangan-ruangan jikat idak dipergunakan.

6. Tutup dan perhatikan semua perlengkapan saluran air di bawah lambungunit b i la t idak dipergunakan.

7. Tutup dan perhatikan semua perlengkapan saluran air di atas lambung unitb i la t idak dipergunakan.

B. Menara air laut dinaikkan dan pipa penyemprot air harus diperhatikan ataudipindahkan j ika memang per lu.

9. Semua peralatan harus disimpan pada tempat yang sudah ditentukan danperhatikan pergerakannya.

10. Perhatikan subbase derrick dan substructure j ika tipe "cantilever" ataumenjorok keluar dengan dua buah penopang, terhadap suatu pergerakanyang berasal dar i sambungannya.

11. Memast ikan dengan cara menggunakan dan pemeriksaan semua sistempemipaan cairan dan per lengkapannya berfungsi dengan sempurna.

lZ.Peringan unit untuk kondisi penarikan tertentu dengan cara mengangkutf lu ida dalam tangki yang diper lukan dengan kapal angkut la in. Untuk mem-


perkecil kehilangan kestabilan, tangki-tangki harus dikompres atau dik-

osongkan sama sekal i .

13. Semua rongga dan lambung-lambung pompa harus kosong.

14. Bagian akhir valve semua percabangan lambung uni t dan semua sistem

stripping dijaga tertutup, kecuali j ika pengisian lambung unit atau melakukan

preload untuk menjaga stabil itas.

15. Set iap pengamatan harus di ter ima dan direkam untuk set iap kondis i cuaca

dimana unt i tersebut berada.

16. Pemberangkatan ke lokasi harus dilakukan bila cuaca baik dan laut tenang

selama pelayaran dan proses pengangkatan.

17. Sudut guling/kemiringan yang tejadi akibat pergerakan tidak boleh lebih

dari 60. Ada beberapa unit yang mempunyai sudut guling lebih kecil dari

harga tersebut diatas. Untuk menangani masalah in i d idekat i dengan

menarik secara lurus dan/atau merubah kecepatan bila perlu dan menu-

runkan ketinggian kaki rig untuk menurunkan olengan dari unit dan juga

menurunkan tegangan yang diderita kaki rig

18. Pemberangkatan ke lokasi t idak dilakukan jika kondisi peralatan dan

perlengkapan unit dalam keadaan ditutupi oleh es dan laut sedang mem-

beku.

e. Distr ibusi Berat Selama Proses Pengapungan

Bila unit sedang terapung, maksimum draft yang dii j inkan adalah berat l ine

draft. Berat dan CG's harus dihitung. Total displacement dari unit adalah

penjumlahan berat sebelumnya, berat dari panjang kakiyang dipasang, dan

berat variabel di atas deck. Jika perhitungan displacement melebihi load l ine

displacement, perbedaan tersebut hams dihilangkan. Beban variabel dapat

dipindah dan satu lokasi ke lokasi yang lain sampai diperoleh pusat berat

total sama dengan lokasi longitudinaldan transversal sebagai pusat dan tit ik

pengapungan. Berubahnya tit ik pusat akan menyebabkan unit menjadi

" t r im" (menurun di bagian haluan)atau "heel" ( lebih mir ing disalah satu s is i ) .

Longitudinal Centre of Buoyancy (LCB) adalah variabel lokasi dan diten-

tukan dan kurva displacement untuk set iap kondis i pembebanan. Bi la


dibandingkan LCB & LCG yakinkan bahwa harga yang digunakan diperoleh

dan satu sumbu. Transverse Centre of Gravity (TCG) harus berada diten-

gah{engah gar is lambung uni t dalam memperbaik i kondis i level t ranverse

(heel) .

Untuk mencapai kestabilan, harus dipertimbangkan KG dan vessel. Seperti

telah dijelaskan sebelumnya, untuk mengetahui draft I displacement disini

terdapat maksimum KG yang dii j inkan yang mana tidak boleh lebih selama

pengapungan. Untuk i tu adalah sangat per lu di tentukan apakah KG ter la lu

besar atau kecil dan yang telah diramalkan sebelumnya kecuali selama

penarikan. Jika peramalan KG terlalu besar maka KG yang dii j inkan diten-

tukan dan grafik maksimum KG yang dii j inkan, dan sangat penting bila

merubah kondisi penarikan seperti menurunkan kaki rig, merubah drafUdis-

placement atau memindahkan kaki rig ke unit pengangkut lain.

f. Rekomendasi Operasi Saat Badai Selama Pengapungan

1. Periksa semua "lnstruksi Operasi Selama Pengapungan" yang telah diper-

baharui dalam menghadapi situasi yang akan dihadapai (Badai)

2. Tutup dan perhatikan semua pintu agar kedap air di deck dan ruang/markas

operasi

3. Tutup dan perhatikan deacjl ight pada posthole l ight agar kedap air

4. Periksa bahwa platform dalam keadaan laik laut dan siap dalam menghadapi

badai. Khususnya, periksa tempat penyimpanan peralatan dan perhatikan

peralatan-peralatan yang dapat bergerak atau terguling

5. Periksa peralatan komunikasi, penyelamat, alat navigasi serta peralatan

penyelamat lainnya

6. Lakukan komunikasi radio secara tetap dan kirim sinyal emergency

7. Test sumber tenaga cadangan

B. Lakukan manuver yang benar sehingga diperoleh posisi penarikan yang

benar untuk memperkecil guncangan/olengan unit

9. Periksa kaki rig apakah berada pada posisi yang benar relatif terhadap

upper guides dan uni t pengangkat


g. Instruksi Emergency Jika Ter jadi Kebocoran (Flooding)

Jika te'jadi atau dicurigai akan terjadi f looding, Move supervisor harus

secara cepat mengikuti petunjuk berikut:

1. tsunyikan alarm

2. Semua pintu dan valve kedap air yang terbuka segera ditutup secara remote

contolled

3. Persiapkan pompa anti banjirikebocoran dan bandingkan serta koreksi

terhadap situasi yang sedang dihadapi


5.3. Mooring dan Penjangkaran

Vessel di offshore hams berada pada posisi yang telah didesain meskipun

dipengaruhi o leh angin, ombak dan arus laut . Gaya yang disebabkan oleh arus

relatif konstan dalam arah. Sedangkan gerakan ombak memberikan gaya dan

gerakan osi lasi .

Mooring system adalah menghubungkan vessel (struktur) dengan lantai dasar

laut dengan menggunakan kawat atau tali rantaiyang ditancapkan (dijangkar) ke

dasar laut, sehingga vessel (structure)tidak bisa bergerak secara lateral.

Gambar 5.8 memperlihatkan cara pemasangan jangkar pada laut yang dangkal.

Untuk menghindarigerakan vessel ke segala arah maka untuk menahannya perlu

dipasang beberapa buah jangkar dengan besar sudut tertentu. Hal ini biasanya

dilakukan bila sedang melakukan suatu operasi (l ihat Gambar 5.9).

Clurno Drag EmbedmentAnchor Anchors-Prevrously

Set and Embedded-or Gravity Anchor

or Piie

Gambar 5.8. Cara pemasangan jangkar pada laut dangkal


Gambar 5.9. Pemasangan beberapa buah jangkar

Sedangkan gambar 5.10 memperlihatkan sistem mooring untuk meng-

hadapi badai, dimana kedalamannya lebih dari 2oo/o panjang gelombang

yang disebabkan badai. Dan gambar 5.11 memperlihatkan sistem mooring

untuk menghadapi badai, dimana kedalamannya kurang dari 20% panjang

gelombang yang disebabkan badai .

Untuk lebih detailnya dapat dil ihat kembali pada Dasar Konstruksi Offshore.

Operasi Pemhangunan Konstruksi DiOffshore 221

Cradled Eoom

F---ScoPe ab'out 7X Depth-------.]

Anchor Buovv n v

Length cf Line Selectedto Ensure thar Line Lieson Seabec €ven Under

Maxirnum Surge

Slack SternL ine

Gambar 5.10. Sistem mooring untuk menghadapi badai

Denick Barge withEoom Cradled

Gambar 5.11. Sistem mooring untuk menghadapi badai

StackStern


5.4. Penanganan Beban Berat Di Offshore

Instalasi konstruksi struktur lepas pantai biasanya termasuk peralatan pen-

gangkat (crane)yang digunakan untuk mengangkat dan meletakkan module atau

benda-benda berat lainnya. Alat pengangkat mi umumnya mempunyai kekuatan

antara 2000 - 4000 ton atau lebih. Record yang ada sampai sekarang ini 5400

ton (Platform Esmond).

Gambar 5.12 memperlihatkan contoh sistem alat angkat. Faktor yang menen-

tukan pada sistem pengangkatan adalah bagian penyambungan. Gambar 5.13

memperlihatkan cara penyambungan yang aman dan tidak. Sedangkan gambar

5. 1 4 memperlihatkan posisi-posisi yang mengundang bahaya selama penurunan

baranq.

Gambar 5.12. Contoh sistem alat angkat

-

Operasi Pembangunan Konstruksi DiOffshore 223

Topping

The Right Way to Clip Wire Rope

Two Wrong Ways to Clip Wire Rope

Gambar 5.13. Cara penyambungan yang aman dan t idak

6 h

a h ,\*\

u Ir\

Gone'

H t \\ - / R.

- s .\ \ \

Gambar 5.14. Posisi yang berbahaya selama penurunan barang


5. 5, Transportasi Pers on al

Transportasi personal dan dan ke derick adalah operasi yang paling krit is apalagi

dalam kondis i badai . Gambar 5.15 memperl ihatkan teknik penr indahan personal

dari dan ke platform.

Cara lain untuk transportasi personal adalah dengan menggunakan helikopter.

Kedisiplinan personal yang dituntut sehingga operasi transportasi dapat berjalan

aman.

CargoNet

Gambar 5.15. Teknik pemindahan personal dari dan ke platform



226 Aperasi Pembangunan Konstruksi Di Offshore

Bab 6. Peralatan Dan Operasi PemboranDi Offshore

Tujuan

I Mempelajari operasi pemboran pada Fixed Platform

I Mempelajari operasi pemboran pada Jack-Up Rig

I Mempelajari operasi pemboran pada Float System

I Mempelajari BOP pada pemboran offshore

I Mempelajar i pengendal ian posis i dan komposis i gerak permukaan padapemboran offshore

-

Peralatan Dan Operasi Pemboran DiOffshore 227

6.1. Pendahuluan

Ada beberapa permasalahan pada pemboran di lepas pantai , hal in i karena

kondis i l ingkungan laut yang berbeda dengan l ingkungan darat .

Secara umum peralatan yang digunakan sama dengan darat, yaitu peralatan

system angkat, rotasi , s i rkulasi , tenaga dan pengendal ian semburan l iar . Hanya

saja di lepas pantai masih memerlukan peralatan-peralatan khusus yang akan

dibahas pada sub-bab ber ikut .

228 Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore

6.2. Operasi Pemboran Pada Fixed Platform

Pemboran pada anjungan tetap tidak banyak berbeda dengan pemboran didarat.

Sudah te,rtu di sini sumur-sumur dibor secara berarah (directional drilling) mem-

bentuk system klaster untuk mencapai pola spasi pengurasan yang baik.

Perbedaan umum dengan pemboran darat, pada pemboran lepas pantai yang

menggunakan fixed platform diperlukan perencanaan khusus pada instalasi

marine conductor, control beban pada platform dan komplesinya.

6.2.1. Marine Conductor lnstalat ion

Marine conductordisebut juga dengan isti lah drive pipe, adalah pipa yangumumnya berdiameter 30" dan mempunyai ketebalan 3/4" sampai 1" darigrade A yang dilengkapidengan drive shoe. Sambungan dengan menggu-nakan las atau dengan type sambungan yang dibuat oleh VETCO INDUS-TRI .

Drive pipe diturunkan menembus guide ring,yang merupakan instalasi dariplatform pada spasi sendiri selama tahapan konstruksi. Rings memberikandaya dukung lateral pada sumur di atas dasar laut. Pemasangan drive pipedilakukan dengan diesel hammer, sehingga menembus dasar laut. Kemam-puan diesel hammer harus cukup untuk operasi ini seperti delmag type D-22yang dapat memberikan energi sebesar 40000 ft-lbs dengan jumlah langkah40 sampai 50 per menit .

Hammer dipukulkan pada bagian atas drive pipe yang ditangani dari travel-ing block dengan sling yang berdiameter 1 .5 in dengan berat hammer sekitar17000 lb. Setelah drive pipe ditempatkan lalu dipotong pada ketinggian yangmemungkinkan untuk dipasang peralatan flowline dan fi l l up l ine, kemudianoperasi pemboran dapat dilakukan. Pada tahap awal umumnya pemboran

di lakukan denqan air laut .

Permasalahan yang lain pada operasi pemboran lepas pantai ini adalahkedalaman air laut yang akan mempengaruhi setting depth dari marineconductor dan dalam penyemenan casing. Misalnya pada fixed platformyang mempunyai kedalaman laut 150 ft, kedalaman niarine conductor daridasar laut dinyatakan sebagai Ds (l ihat gambar 6.1 ). Ketinggian flowline dari


permukaan laut adalah 65 f t dan sumur akan dibor dengan air laut ber-gradien 0.447 psi/ft. Aliran fluida sepanjang annulus yang membawa cuttingmempunyai gradien 0.470 psi / f t dan anggapan la in format ion gradien pada

lapisan tanah sebesar 0.750 psi/ft. Operasi pemboran diharapkan tidak akan

memecahkan formasi dibawah sepatu marine conductor, maka harga Ds

dapat ditentukan sebagai berikut :

(1SOxGsw) + (DsxGf; O 1OS+t 50+Ds)XGafd imana:

Gsw = Gradien seawater = 0.477 psilft

Gf = Gradien formasi = 0.750 psi/ft

Gaf = Gradien fluida dianulus lubang = 0.470 psi/ft

Dengan memasukkan harga diatas, maka setting depth marine conductor(Ds) adalah 121ft d i bawah dasar laut .

Pada saat tertentu ketika casing string akan disemen, harus juga memper-

timbangkan kedalaman laut dan setting depth marine conductornya. Keting-g ian bubur semen pada anu lus harus d iperh i tungkan, karena akanmendesak lantai bor, yang mana biasanya diambil 30 sampai 40 ft daripermukaan laut . Hal la in yang harus diperhat ikan adalah kenaikan dan

formation strength ketika penyemenan dan pada waktu fi l ter cake semen

menggant i mud cake ( l ihat gambar 6.2).

Maka ketinggian semen dan permukaan laut (H), yang tidak menyebabkan

keretakan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

[(H+Dw+Ds)xGc] . (Dw Gw+Ds G0

d imana:

= Ket inggian puncak semen dan muka air laut , f t

= Gradien air laut, psi/ft

= Gradien semen, psi/ft

= Gradien formasi, psi/ft

Gs

230

Gf

Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore

Dw = Kedalaman air laut , f t

Ds = Kedalaman marine conductor dar i dasar laut , f t

Rigit type centralizer biasanya digunakan pada annulus antara marine

conductor dan conductor. Setelah conductor disemen, dr ive pipe dipotong

dar i wel l deck dan dipasang casing head housing pada conductor.

Flensa r iser nipple yang sesuaidipasang pada sambungan di hois ing. Nipple

dipasang dan conductor sampai BOP deck, dimana preventer di tempatkan.

Rangkaian casing yang sesuai d idudukan pada convensional mannerden-

gan slip dan sea/ assemblies atau boll weevil type casing hangers. Berat

rangkaian casing t idak di tanggung oleh plat form.

f.-I

Gambar 6.1. Fixed plat form yang mempunyai kedalaman laut 150 f t

q q q q q

C O O O O O6 O N O 6

N N

!

@a

o!

0.

T{d

!

a6

.d

-o

'!

I - .

a

I

;

N

id

c

!

a\

U-'o

3O

k

d

!

€o

a

c)

o{t

l ll l

- o ' o

( ) c ); >

IIIIIl

ola

Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore 231

C o n i u c t o r

BOP

W e i l

S e a

A 6 ^ V

T o p c e m e n t| , ,t -

* - la

D . . .

S h o e r n a r i n ec o n d u c t o r

Gambar 6.2. Pengaruh kenaikan formation ketika penyemenan

6.2.2. Platform Load Control

Platform sudah barang tentu dirancang untuk suatu kondisi beban tertentu.

Sebagai akibat dan maksimum beban yang di iz inkan, penekanan beban

pada penempatan peralatan yang permanen harus mempertimbangkan

variasi distribusi beban pada platform. Anjungan harus mampu menahan

beban menara, beban pada rangkaian pipa-pipa berat, pipa dan racks,

cairan dan lumpur, bar i te, chemical , a i r , minyak pelumas dan la in- la innya.

Setelah penempatan peralatan diketahui maka beban maksimum yang

diderita platform dapat dihitung. Sudah barang tentu beban maksimum pada

saat operasi t idak boleh melebihi kapasitas beban maksimurn yang di

i j inkan.

232 Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Affshore

6.2.3. Completion pada Fixed Platform

Teknik komplesi bervariasi dari suatu daerah ke daerah lainnya. Bagai-

manapun secara umum untuk penempatan safety devices dibawah dasar

laut untuk menjaga kejadian semburan liar yang akan merusak atau meng-

hancurkan sumur dari dasar laut. X-mastree dan safety valve yang dipasang

sesuai dengan tekanan kerjanya. Dalam suatu daerah operasi pemboran,

sumur yang telah dikomplesi dapat diproduksi pada anjungan tersebut.


6.3. Operasi Pemboran Pada Jack-up Rig

Perbedaan sistim yang digunakan untuk memulai suatu operasi pemboran den-gan menggunakan unit jack-up, sangat tergantung pada kedalaman air, danmaksimum kondisi laut selama sumur tersebut diproduksi. Selain hal di atas juga

dipengaruhi o leh pemil ihan type komplesi nant inya, apakah akan dikomplesi d ipermukaan atau di dasar laut .

6 .3 .1 . Free Stand ing Wel l

Pada operasi lapangan pengembangan, dimana keadaan air merupakanbatasan dan kondis i laut mendukung, maka sumur akan dikomplesi d ipermukaan dengan demikian sumur berdiri bebas (free standing well). Jaditanpa adanya pendukung (penyangga).

Drive pipe akan dipalu masuk kedalam dasar laut sampai kokoh. Jika tidakdapat menembus formasi dasar laut karena dasar laut yang keras, pe-masangan drive pipe dilakukan dengan cara mcmbor sampai kedalamandrive shoe yang memadai, kemudian disemen supaya kokoh.

Setelah conductor hole di bor, kemudian conductor string diturunkan dandisemen mulai dari dasar laut. Centralizer digunakan pada anulus drive pipemulai dari dasar laut. Drive pipe dan conductor dipotong diatas ketinggianpermukaan laut kemudian dipasang rumah casing head, dr i l l ing spool danhydril preventer di atas flensa. Fasil itas dari instalasi ini terletak pada bagianbawah lubang dar i lantai bor.

Operasi pemboran selanjutnya dilakukan seperti pada operasi pemboranyang la in. Casing yang sesuai t idak mungkin untuk digantungkan padapermukaan, karena akan memberikan beban dan menyebabkan pe-lengkungan pada pipa antara dasar sumur sampai di permukaan. Untuk i tuumumnya digunakan Otis type LO casing hanger pada sumur tersebut.Secara umum, ada dua bagian dasar, yaitu casing hanger landing nipple,dan hanger assembly, seperti terl ihat pada gambar 6.3.


i i i 1C

S U P P O R ] I T { GC A S I N G

1 ^ o c i r r o J r e n o o r

l a n d i n g n i p p l e

€ XPAN DT RLOCK

Cas ing hangera s s e m b l Y

C A S I N G

EXPAN DE RM A N O A € I

nd inn i pp l e

A g u i d c ( A - ) a n d s h o c k a b s o r b c r ( 8 . ) a r e u t i t i z e < lto aid in protect ing the l loat ing keys on the ca1-i n g h a n g e r m a n d r e l a e a i n s t 5 h t r k a n d d r a t l c a d iw h e n r u n n i n S t h e m a n d f e l .

Gambar 6.3. Casing hanger landing nipple dan hanger assembly

p"rAitun Dan Operasi Pemboran DiOffshore 235

I OCA] rNG

FIG. ] frG. 2 t rb - J

6.3.2. Protective Well Jacket

Jacket pelindung sumur (protective well jackef) diperlukan pada pemboran

dengan kedalaman air re lat i f besar atau kondis i laut yang t idak me-

mungkinkan untuk dipasang free standing wel l dan sumur akan dikomplesi

dipermukaan, maka diperlukan struktur penyanEga oengan menempatkan

wel l jacket.

Jacket dan dr ive pipe akan diset o leh enginer ing departement untuk

kedatangan rig. Biasanya hanya pada sumur pengembangan. Alternatif lain

jika sumur telah dibor dengan free standing well, daya dukung lateral dapat

diberikan oleh dril l ing slot, maka pemasangan jacket dapat juga dilakukan

setelah penyemenan production casing, j ika nyata-nyata sumur akan di

komplesi.

6.3.3. Mud Line Suspension

Dengan mudline suspension system, casing string akan duduk pada dasar

laut dengan hanger dan akan diperpanjang ke permukaan dengan meng-

gunakan casing riser. Sistim ini diterapkan dengan penempatan di per-

mukaan dan konvensional well head dan peralatan blow out preventer.

Sistim ini mempunyai keuntungan besar, j ika ada tanggapan terhadap

kemungkinan perubahan sistim komplesi sumur yang memungkinkan. Ke-

unggulan sistim ini antara lain:

a. Jika sumur akan dikomplesi di permukaan segera setelah operasi

pemboran. Jacket pelindung harus ditempatkan untuk menyok-

onq sumur.

b. J ika sumur akan dikomplesi dengan subsea tree (komplesidasar

laut), segera dapat dilakukan setelah operasi pemboran.

c. J ika sumur ker ing, wel lhead dan BOP equipment akan dipinda-

hkan , dan cas ing s t r ing d iperpan jang un tuk me l indung i

kedudukan mud line di lokasi bebas dari rintangan di dasar laut.

d. J ika minyak didapat dar i sumur atau sumur perkiraan, casing

string extension akan diperlukan dan sumur sementara ditinggal-

kan sampai saat tertentu. Dan pada saat akan dikomplesi casing


extension diambil kembali.

Mud line suspension dan teknik komplesinya pacia dasar laut akan dapat

disesuaikan dengan jumlah uang yang ada. Pada saat sekarang metoda

subsea completion hanya digunakan pada lapangan pengembangan oleh

suatu perusahaan. Tidak pada sumur explorasi, yang diperoleh dengan

peralatan mud line suspension, dikomplesi pada dasar laut.

Dipasang casing dan diantara casing-casing itu dihubungkan oleh suatu

connection sehingga menjadi kokoh. Kurang disukai hanya untuk perairan

dangkal. Umumnya digunakan di jack-up rig atau fixed platform, dimana

tidak digunakan riser pipe karena tidak ada gerakan. Untuk submersible rig

operasi pemborannya hampir sama dengan jack-up rig.


6.4. Pemboran Pada Float Sysfem

Adanya pemboran terapung telah memacu timbulnya suatu teknologi baru, untuk

mengatasi respon gerak terhadap ombak pada saat operasi pemboran. Untuk itu

diperlukan suatu sistim pemipaan untuk menghubungkan antara unit terapung

yang mempunyai 6 derajad kebebasan gerak dengan dasar laut yang menetap.

Sist im in i d isebut dengan dr i l l ing r iser atau marine r iser system.

6.4.1. Marine Riser System

Marine riser adalah suatu sistim rangkaian yang menghubungkan antara

BOP stack dasar laut dengan permukaan yang dapat bergerak fleksible.

Ukuran dari marine riser tergantung dari ukuran lubang blowout preventer.

Untuk 20" stack digunakan 24" OD, untuk 13- 3iB" stack digunakan 16" OD,

dan untuk 16-3/8" OD marine r iser.

Marine r iser dibuat sedemikian rupa, sehingga tahan mengalami gaya

regang sepanjang kedalaman air tanpa mengalami kelelahan sistim, cukup

fleksible untuk menyesuaikan diri dengan gerakan kapal akibat pengaruh

arus laut, serta berfungsi sebagai penghantar aliran lumpur antara kapal

dan sumur sekaligus sebagai penghantar aliran fluida hidrolik dari atas kapal

ke BOP.

Marine risertersusun dan beberapa komponen yang saling menunjang kerja

sistim. Masing-masing komponen tersebut antara lain:

1 . R iser io in t

2 . S l ip jo in t

3 . Ba l l j o in t

4. Ki l l & Choke l ine

Untuk lebih je lasnya gambar marine r iser system untuk operasi pemboran,

dapat di l ihat pada gambar 6.4.


R I S E R T E N S I O N E R S

( I I S L I P J O T N T I N N E R E A A R E L : - - l 2 l s L l P J O T N T O U T E R E a R R € L

( 3 ) U P P € R E A L L J O I N T { O p T t O N A L }

( 5 I K I L L A N O C H O K E L I(4t Rrs€F JoINTS

( 6 I L O W € R E A L L J O I N T

Gambar 6.4. Marine riser

a. Riser Joint

Berbentuk suatu ruas-ruas pipa, untuk mencegah kelelahan metal,

sepanjang ruas dibuat utuh tanpa sambungan yang dilas. Pada

kedua sisi luarnya dipasang pipa lain yang berukuran lebih kecil untuk

mengantar f luida hidrolik ke BOP. Antar ruas dihubungkan oleh

baut-baut, yang jumlahnya bervariasi dari dua sampai enam buah.

N E S


Pada ujung kedua ruasnya dipasang ring penjepit untuk mencegah

kebocoran. Setelah seluruh ruas tersambung dan menghubungkanantara kapal dengan BOP, maka dril l string dapat masuk kedalam-

nya untuk operasi pemboran. Gambar r iser jo int , dapat di l ihat pada

gambar 6 .5 .

coupling fyoe

V e t c o r i . s e r c o u . p l i n g t y p e M R _ 4

Gambar 6.5. Riser jo int

L C - 3

240 Peralatan Dan Operasi Pemboran DiOffshore

b. Sl ip Joint

Berupa dua buah lingkaran pipa konsentris, yang dipasang pada

bagian ujung atas rangkaian marine riser. Lingkaran luar pipa disebut

outer barrel, bagian ini terikat dengan kabel-kabel baja dengan /en-

sioner slsfem, agar regangan riser dapat dipertahankan. Bagian

dalam pipa disebut inner barrel, adalah suatu pipa baja yang disam-

bungkan dengan diverter, inner barrel akan diikatkan oleh kabel baja

ke lantai rig.

c. Bal l Joint

Berbentuk dua sil inder logam konsentrik, yaitu sil inder dalam dan

sil inder luar. Sil inder luar mempunyai ruang dalam yang berbentuk

bola, dan sil inder dalam juga berbentuk bola sehingga sambungan

keduanya menjadi satu rangkaian engsel ke segala arah.

d. Ki l l & Choke l ine

Kill & Choke line adalah bagian integral dari riser untuk membe-baskan dengan kontrol permukaan, suatu fluida formasi tekanantinggi yang tersekap oleh rams BOP.

e. Komponen bantu lainnya

Tiga alat bantu yang dipergunakan

sistem, antara lain komponen bantupengapung dan riser tensioner.

dalam rangkaian marine riser

sambungan, komponen bantu

6.4.2. Blow Out Prevention System

Pada pemboran terapung peralatan BOP terletak di dasar laut, maka perlu

diadakan beberapa modifikasi agar BOP mampu beroperasi di dasar laut

dengan baik. Beberapa perubahan yang dilakukan, antara lain:

1. Memperbesar ukuran BOP

2. Harus dipertimbangkan tekanan hidrostatik air laut terhadap BOP

3. Harus dipertimbangkan pula waktu reaksi BOP


4. Untuk menghindarkan pressure drop al i ran bal ik, maka setelahdigunakan f lu ida hidrol ik dibuang di dasar laut . Sehingga per ludipert imbangkan penggunaan jenis f lu ida yang t idak menimbulkanpencemaran, t idak korosif dan berviskositas rendah.

a. Komponen-komponen BOP system

Komponen BOP system pada pemboran yang meletakkanBOP di dasar laut , hampir sama dengan yang di letakkan didarat atau pada permukaan fixed platform. Hanya ada be-berapa perbedaan dalam modifikasinya saja.

Komponen BOP system dasar laut ini, antara lain rams, annu-lar preventer (AP), Hydrolic Conection (HC), dan Kil l & ChokeValve (KCV).

a.1 Rams berupa lempeng baja masif dilengkapi denganpenyekat karet masif, digerakkan dengan hidrolik. Adadua jenis yaitu pipe ram dan blind ram.

a.2 Annular preventer terdiri dan elemen karet masif yang

diperlukan untuk menyekat sekeli l ing dri l l pipe.

a.3 Hydrolik Connector alat ini dipasang antara wellheaddan BOP, kemudian antara BOP dan riser. Pengontrolanalat ini dari permukaan dan dikenal ada dua type dasar,yaitu mandrell type connector dan collet connector.

a.4 Kil l & choke valve : valve ini menjadi satu bagiandengan BOP, fungsinya untuk mengontrol aliran fluidakeluar atau masuk sumur pada saat BOP tertutup. Valveini dihubungkan dengan riser dan tersambung denganchoke manifold di oermukaan.

Pada sistim ini diperlukan peralatan tambahan choke and kil ll ine menempel pada riser pipe, dan temporary guidebase (l ihatgambar 6.6). Keuntungan dari BOP berada dibawah per-

mukaan laut, yaitu j ika ada kick tertutup langsung di lubang,tetapi j ika terdapat di permukaan dapat saja bocor atau riserpipe menjadi rusak, sehingga operasi penutupan sumur men-jadi gagal .


V'ttStack frame

L-Hvdr3u l i c B .O. P . connectorI

L---p.11or1e valves 3 1/16' bore

Gambar 6.6. Peratatan tambahan choke dan ki l l l ine pada r iser pipe dan

temporary guidebase-

pa r i o I choke i i ne connec to r

. . - - -H; 'draul ic mar ine r iser connector '

Control pcd base plat!

2 0 i - 2 0 0 0 P s i H Y d r i t l

2000 ps i

dri i l ingsPool

Stack pos t , s lo t ted

Guide funnei


Sebelum pemasangan BOP di dasar laut kondis i keadaantanah bagian atas dasar laut harus dicheck dengan penyela-man. Cara penurunan temporary guidebase dapat dil ihat padagambar 6.7. Susunan BOP syst im yang ter letak di dasar lautdapat di l ihat pada gambar 6.8 ber ikut .

Kii l l ine connector female part

Choke l ine connector female part

Marine r iser con:rector

rau-l ic control head base piate

Bag t1pe preventer

Frame post, slotted

Ram type preventer with Dp rams

Outer choke i ine fai l-safe

Ram type preventer *.ith

IrLner choke I ine fai l-safe valve

Ram tlpe pr:eventer rvi ih Dp i :anrsl ine fai l-safe v:- lve

l ine fa i i -sa ie va i r .e

preventer rv i th b l ind-

er k i l l

Inner ki l i-Ram type

shear rams

valve

DP rams

conn L . c i (J t '

Gambar 6.7. Cara penurunan temporary guidebase-

244 Peralatan Dan Operasi Pemboran DiAffshore

t r i l . l l j e .= : I ; I : iE

l : l r I t i nFr I r , I r r l . 3l l r r r i !r l l | 1 t Y t

- : e -J = : : 1 iFAii l i I ! : I E, i l , l l l l

r . , , r r ll r l l r ' lr r r l l l or l l l i t Pl j l t l l rr l t l ' J l

PI= :

t ' t t t t 1 7i i l t , l t <

t - ! r i l , l :i t l r l l ll l l r l , l ?

Gambar 6.8. Susunan BOP Sistem pada dasar laut


b. Pengontrolan BOP

Pengontrolan BOP memerlukan sistim fungsi hidrolik yangmempunyai effisiensi t inggi, sehingga mampu mengaktifkankerja stack secepat mungkin. Sistim ini memerlukan aliranfluida kecepatan tinggi untuk mendukung fungsi utamanya.

Sebagai contoh untuk mengaktifkan rams perlu waktu B detikdan volume fluida hidrolik 5 galon untuk rams kecil dan 15gallon untuk rams yang besar.

Terdapat dua macam sistim pengontrol, yaitu sistim hidrolikdan sist im elektronik yang dibuat oleh NL RIG EQUIPMENTdan HYDRILL. Sistim Elektrohidrolik memberikan respon per-intah lebih cepat dan sistim hidrolik.

Sistim peralatan hidrolik ini terdiri dan beberapa komponen,antara lain: Valve, pilot l ine, regulator, control pod, accumula-tor dan unit hidrolik. Sebagian i l lustrasi dari sistim kontrolhidrolik dan NL KOMEY, untuk BOP bawah air dapat dil ihatpada gambar 6.9. Sedangkan jenis sistem kontrolnya dapatdi l ihat pada gambar 6.10 sampai 6.12.


Remotecontrol

Air fHl

"' io"n Tl l l

"T"I

Nlessengerllne--- r

Sea levelHose clamp

T-- -

JlA

//\. / / | | t ,

lll t

lfrffi" l Iuv

ffi

ll-- Cootrol hose bu-odlesflilt l

A\// \\

// | Yj- Junction box/ / i I Ir--_-lI -+- Control headl l

r--rr-r--Frr-i l t t i l

i *

Reeeptacle, bui l t i -n'-rrr----fr-'

Ll I t 1-1 stack frame

Gambar 6.9. l l lustrasi sistem kontrol hidrol ik dari NL Komey untuk BOP

balvah air!!


_ Koo_mey Hydraulic Control SystemWith lydraulic Opgated Drillei's panel

-JJ--u\

WAT€RO€P'H

Equipment ListL Hyd6ut 'c Power U6r t F i t l l Pumgr2 . Hy&au l tg Ju6D. r Hos Bu idL l3 . Subq Ho3c Rcc ls4 . Svbs ! . Hydrau l i c Ho3r Eundta t5 . SuB.a Coot rc t Pod35. Subs . r Accumul . to . r7 . Rr t r r .v rnB f f rmc to . SuO3. r P€EsE. E l< tnc Cont rc t Powr i Suqgry CaDE9. E l< t r rc Powcr Pack

10. € l .c t i , ( Po* . r C .o tc to Co. t rc t Sn( .m) I Or ' t l . r i Hydr .u i ,c Cont ro t Pre t

'

l 2 A r W ' ^ C h . t t o r R u ^ n r n ( S u b * a p o d s13. Me3ta . Panat Hyd.au t ,c

-S{pp ly Ho!

l4 Sh. .vca lo r Subse. P&i w ' rq L r^c15. € j .< t r i c Minr panr t Cont ro i Cab l .16 . E l t tnc M,nr -Pan l ti7 Sh€.Ycr to r Subs . r Hosa Buoot . !lE . S !b lca Pods wr rc L rn .

Gambar 6.10. Jenis s istem kontrol NL Komey dengan Hydraul ic

248 Peralatan Dan Operasi Pembaran Di Offshore

F

F

ts

A

t

Fa

!500'WATERD€PTH

i9I l l

9+rf

Ill

it_o

I

I

Koomey Hydraulic Control SYstemWith Air Operated Driller's Panel

Equipment List: - HYdraulE Poid Unrt sdh Pum93

2- Hydtast 'c Jqmrr d* Eundl.s: s iosa He Ra!13 (w'th Mlnu. l conttol

Mrn, iold )4. Sublca Hyd'act ic Hota Bund!65- S!bs. Coni€l Pcds5. Sub3aE Ac&@€to67. Rctnang FGR 1o. Subsaa Pdt8. Eleclrrc Conlrct Pfrer Sugply C!blc9. Eicctrc PoEt Plcl

lO, €!(t.tc PoE. C!blc to Cotttol Syst€mll . Ccnttat Hydr.ul€ Control M.ni toldl 2 - A ' . w i n c h ; s f o r R u n n r n S S u b s c r r u s13. M.Jt l r l r Pancl €lelr ic Cabh14. Mast.r A'r Pan"t15. ElEttK Mr.r-P.e! Contrcl C.bk16. €l€lr ic M{nr.P.net17. Sh.aws lor SuBea Hots 8!ndlr3l8- Subxa Pods Wrre Lrna19. Sha.vas to. Sub*a Padt wr. t Lrnc20. Mast€r Panat Ar. Clntrot Hosa Bundlas

6=

cj

F

WATERD€PTH

Gambar 6.11. Jenis sistem kontrol NL Komey dengan Air Operated

;99I-ra

9tr rrY .

; i Iilt

rlH

-

EF

q

tso4Ju


KoomeY Hydraulic Control SystemWith Electric Operated Driller's Panel

-_)r,.-J - )\J ---J -./\J\- -/\-/ 1i

EquiPment List

l. Hyd€uft. Po*. Untt w(h Psftgt

2. Hydr.ulic Jumgat H@ Buidki

3 . S !b laa He Ret t (s th Mtnua l Conto l Mtnr lo ld )

4 . Sub4r HF.as lE Ho* 8u idE3

5- Ssb4. Coot@l Pod.

6. Subr.r Accu6llato6

7. Rc t r i v 'n8 Frma td Subt . . Poot

8. €l.clric Cdt.ol Podr Supplv C.$c

9. €lcctnc Po4a Pacl

lO- Ekt(€ PoE. Crbla to Contrcl SFtcd

11. C.n tn l Hvd.au i ;c Coot 'o t M.6{o l6

l2 A i f wnch6 to r Ru^nrn8 Subt? . Pdt

13. M.rtaa €kcltic P.6al Cont.ol CrDk

l4_ Mrr t . i € t !d . ( Prna l

t5 . € lcc t rc M,n t P lnc l Con l rd C.b l !

16 . e l .c lnc f l r ^ i -P .ml

17 . She.w! to r Suk .a H* Eendk i

!8- wr.c LrG to Subta. Pod3

l9- Shaawr lot wrc Linca b Slb3aa Podt

Gambar 6.12. Jenis sistem kontrol NL Komey dengan Electric

2

o

WAI€RO€FTH

r500'WAT€RDTPTH

6E

i

I


6.4.3. Rucker Heave Compensators

Peralatan in i (sepert i ter l ihat pada gambar 6.13), d igunakan sebagai marine

r iser dan guide l ine tensioner. Pada sistem ini , l ine di jaga tetap pada kondis i

tens ion yang d ihubungkan dengan rangka ian mul t ip le -sheave, yang

rangkaiannya dapat di l ihat pada gambar 6.14.

)

r . n n . S S U R E A t F

r ' . r : : . , r u G € A I R

. 1 r n : S S U , i f O t L

' , r i . j l i j ' t F O I L N

Gambar 6.13. Rucker Heave Gompensators


Tension pada l ine di jaga dan dipertahankan dengan menggunakan highpressure oi l dalam si l inder dan accumulator, yang diback-up dengan udarabertekanan tinggi.

Air*'i:lch

Sheave assyon cyiiuder

Guide l i:res

Gambar 6.14. Rangkaian Mult ip le Sheave


6.4.4. Komplesi Pada Unit Terapung

Komplesi pada sumur-sumur yang dibor dengan uni t terapung umum-nya

dikomplesi dengan sist im komplesi dasar laut , baik dengan sist im SEAL

banyak sumur atau dengan sistim Lockhead Petroleum Seruice. Sedang

sist im marine r iser yang digunakan untuk operasi produksi d isebut denganproduction riser.

6.4.5. Test Sumur Pada Unit Terapung

Pada prinsipnya sama dengan di darat, hanya saja diperlukan beberapaperalatan tambahan pada operasinya. DST dilakukan bersamaan dengan

operasi pemboran, yang bertujuan untuk uji kandungan lapisan.

Peralatan DST pada operasi lepas pantai, antara lain Pressure recorder,

perforated tail pipe, packer, DST control valve, minor pipe string, slip joint

system, mayor pipe string, serta sub sea testfree. Untuk lebih jelasnya dapat

di l ihat pada gambar 6.15.


FrjalrNc RrG - FLOATTIIG RIG _1

\

MASR PIPE SiRJNG

@f'{TROL HEAD

SLIP JOINT SAFETY V!II/€

/-PRESS{JfiE @$TROLLED TESTER

-/- SHoRTY MFE

}OFINET RETANER RCXA

UPPER.gCTIO'r E

T T T- - F - - - - l r

+ArcwER sEcroN I i

L2nELIl i

t 1LJ

Ll, tItl l

U

-- raaps P|PE STIiNG

- S:I? JONT SYSTEM

- Mtucf, aPE STRING

- DsT @f,tTRO_ rALVe

- rr3<ER

-- E€q;ORATED TAIL PIPE

- PF<C5UR€ R€@RDER

MNOR PIPE STRING \

WELIF€AO 8OP

P,?€ SiRiNG

r€i 6t{rEL Vatv€

FACI€i

'qFOtAT€D D']L P1PE

"€Sg]RE RECCRO€F

Gambar 6.15. Peralatan DST pada operasi lepas pantai

- . -

2s4 Peralatan Dan Operasi Pemboran DiOffshore

6.5. Pengendalian Posrsi dan Kompostsf Gerak

Permukaan Pada Pemboran Offshore

6.5.1. Respon Gerak Unit Lepas Pantai

Gaya-gayadar i a lam yang ber laku terhadap uni t lepas pantai mel iput iangin,

ombak dan arus, khusus untuk daerah Artic masih ada satu gaya lateral

yaitu dari pergerakan gumpalan es.

Akibat pengaruh gaya-gaya tersebut yang diberikan kepada unit lepas

pantai, maKa unit lepas pantai akan memberikan respon gerak dan unit

terapung yang akan memberikan repon gerak terbesar.

Gaya-gaya dari alam tersebut selalu bersifat komplek, sulit dinyatakan

dalam persamaan gelombang sederhana. Akibat kompleknya sumber gaya

tersebut, maka respon yang terjadijuga cukup komplek.

Respon Gerak Pada Unit Terapung

Untuk memudahkan pengertian respon gerak pada unit terapung, maka

gerakannya dapat dibagi menjadi dua, yaitu gerak translokasi dan gerak

rotasi. Lintasan masing-masing gerak terjadi pada ketiga sumbu ruang X,

Y dan Z, sehingga diperoleh enam macam respon gerak, yaitu:

1. Gerak pada bidang horizontal:

a. Surge: gerak translokasi sepanjang sumbu X

b. Sway: gerak translokasi sepanjang sumbu Y

c. Yaw: gerak rotasi berporos pada sumbu Z

2. Gerak pada bidang vertical :

a. Heave :translokasi keatas kebawah sepanjang sumbu Z

b. Roll: gerak rotasi berporos pada sumbu X

Peralatan Dan Operasi Pernboran Di Offshore 255

c. Pitch : gerak rotasi berporos pada sumbu Yl lustrasi respon gerak tersebut dapat di l ihat pada gambar 16

/ p r r c H

\ :

Gambar 6.16. l lustrasi respon gerak

Untuk mencegah kerusakan alat atau kegagalan serius pada unit terapunginiyang akan membahayakan awal kapal, maka dibuat peraturan yang berisibatas toleransi besarnya ombak serta respon kapal yang masih dii j inkanuntuk meneruskan operasi pemboran. Batas toleransitersebut dapat dil ihatpada tabe l 6 .1 .

Respon gerak pada unit yang bertumpu di dasar laut

Seperti yang telah dibahas pada unit terapung, unit f ixed pun akan mem-berikan respon gerak akibat gaya-gaya dari alam. Namun respon geraktersebut relatif kecil bila dibandingkan respon gerak unit terapung.


Respon gerak ini dapat dirasakan oleh para pekerja lepas pantai di atasnya

atau sama sekali t idak dirasakan, tetapi respon gerak tersebut tetap ada dan

dapat terdeteksi bila diukur oleh alat-alat ukur yang akurat.

Tabel 6.1. Batas to leransi pada alat

Mot ion L tm t l s Q. r t t e r ia

(Wave He igh t and Heave) '

Operat ionW a v e H e t g h l

( t t lHeave

( t t l

D r i l l r ng aheadRunn ing and se i l i . t g cas ingLand ing BOP and r i se rT rans fe r r i ng equ ipmen t

1 (

1 q

1 n

o

'Oata from Ocean lndustrv Maoazrne.

Motion Limits Criteria(Pitch. Roll and Heave)t

OperationRol l '

{ de9 )

P i l ch ' Heave '(deg) ( / r )

Vessels wi th p ipe handl ing equiprnent :D r i l l i n g a n d t r i p p i n gF ish ing and l ogg ingR u n n i n g c a s i n gR u n n i n g B O P o r r i s e r

Vesse l s w i t hou t p ipe hand l i ng equ ipmen l :D r i l l i n g a n d t r i p p i n gF i s h i n g a n d l o g g i n gRunn ing cas ingR u n n i n g 8 O P o r r i s e r

1 4 . 01 4 . 0

2 . 2

b . u

9 . 05 . 02 .2

1 4 . 0

2 .2

b -u

2 . 2

7 . 0\ l !

2 7

7 n

5 05.02 . 7

'S ign i t i can t . doubte arnp l i tude mot ions .

lData f rom Ocean lndus t ry Magaz ine .

_Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore 257

Adapun gaya-gaya alam yang paling berpengaruh terhadap unit f ixed

adalah gaya-gaya lateral, sedangkan gaya-gaya vertikal sedikit sekali pe

ngaruhnya. Gambar 6.17 menunjukkan gaya-gaya yang berpengaruh ter-

hadap uni t lepas pantai .

JACK-UF TYPEMOBIL€ OR FIXEO UNITS MO81LT UNITS

__-{__

Gambar 6.17. Gayagaya yang berpengaruh terhadap unit lepas pantai

Sekalipun pada unit yang stabil, seperti misalnya pada unit anjungan gaya

berat, pengaruh gaya ombak masih perlu dipertimbangkan terhadap efekpembebanan yang diterima dasar laut, seperti ditunjukkan pada gambar

6 .18 .

w r ' t p h : r c : n ! l cl

J t

1

Ot<r I ' l," .0 / i

T..-t--r

<j+i.:rI Ii " '1j l l, r l

r l n

a ^l l 9 a ( r

w , ^ a l l t o r i

- |=-r y , ^- ' v r r . ( t r @ c l

O c c t

o t

Gambar 6.18. Pengaruh ombak terhadap efek pembebanan

6.5,2. Pengendalian Posisi Unit Terapung

Pengendalian posisi menetap mutlak diperlukan dalam operasi pemboran

lepas pantai, karena pengendalian posisi berpengaruh langsung terhadap

keseluruhan operasi pemboran.

Maksud pengendalian posisi adalah untuk memperkecil pergeseran hori-

zontal badan kapal akibat gaya-gaya dari alam. Pergeseran posisi selalu

diukur dari satu tit ik acuan tertentu. Dalam operasi pemboran tit ik acuan

yang digunakan adalah lubang bor itu sendiri.

Karena keterbatasan pembengkokan peralatan pemboran, terutama yang

berada antara unit terapung dengan dasar laut, maka ditetapkan batas-

batas toleransi pergeseran horizontal. Biasanya pergeseran yang diijinkan

pada saat pemboran antara 2 sampai 3% dari kedalaman laut, dan perge-

seran pada saat tidak beroperasi tetapi riser masih bersambung dengan

BOP pergeserari yang diijinkan dapat B sampai 10o/o dari dalam laut.

Ada dua metoda pengendalian posisi yang dikenal saat ini yaitu:

1. Sistim pengendalian posisi dengan tambatan (mooring)

2. Sistim pengendalian posisi dinamik.

Sistim pengendalian posisi dengan tambatan (mooring).

Pada prinsipnya sistim ini mengikat badan unit dengan jangkar dasar laut

untuk memperkecil pergeseran horizontal badan unit. Sistim ini cukup

sederhana dan relatif murah untuk kedalaman sampai 500 feet, tetapi sistim

ini t idak praktis untuk kedalaman yang lebih besar dari 1000 feet.

Rig yang dirancang untuk mampu bertahan terhadap arus permukaan

sebesar 110 fUjam dan kekuatan angin 100 Knot secara simultan. Sistim rig

dan mooring sendiri harus mempunyai daya tahan terhadap gerakan-

gerakan yang ditimbulkan oleh operasi pemboran. Sebenarnya walaupun

terdapat beberapa pertimbangan-pertimbangan pada rancangan pada ran-

cangan tekniknya, namun prinsip-prinsip dasar mooring tetap sama baik

untuk dr i l l -ship maupun untuk jenis semi submersible.


Ada dua jenis sistim mooring yang umum digunakan, yaitu sisflm moring

konvensional dan sisfim turret mooring.

a. Sistim mooring konvensional

Pada sist im in id igunakan beberapa kabel untuk mengikat sekel i l ing

badan kapaldengan dasarlaut. Pola pengikatan kabelada berbagai

macam, tetapi diantara berbagai pola nampak kesamaan sistim

geometris, yaitu kabel terikat dengan pola simetris. Gambar dari

pola ikatan kabel dapat di l ihat pada gambar 6.19.

o ) SYMM€TRIC N INE L tN€ b) SYMT,4E;RIC ETGHT LIN€

c ) SYMMETRIC TEN L INE

45 ' -90 . ETGHT UNE e45 ' - 90 ' TEN L INE

r ) 3 0 . _ 7 0 . E | G H T L t N t r) 3,o ' - 60. ETGHT LIN€

Gambar 6.19. Pola ikatan kabel

d )


b. Sistim Turret Mooring

Perbedaannya dengan sistim konvensional adalah pada pola dan

letak ikatan kabel. Disini kabel diikat pada lambung kapal disekeli l ing

moon pool . Sist im in i te lah dicoba pada discover l ldan l l l , dan sedang

dipasang pada Offshore Super Discover.

Sistim ini ternyata memberikan stabil itas yang lebih baik dari sistim

konvensional . Juga terbukt i dengan sist im in i kestabi lan yang

diperoleh lebih baik bi la dibandingkan dengan kestabi lan submersible

keci l . Contoh dan sist im in i dapat di l ihat pada gambar 6.20.

Gambar 6.20. Contoh sistem Turret Mooring

Kekuatan Cengkr"aman Jangkar

Gaya-gaya yang bekerja pada kondisi l ingkungan laut yang selalu berubah

harus diimbangi setiap saat dengan kekuatan tegangan tali-tali mooring.

Pada saat yang sama tegangan tali tersebut diteruskan ke anchor yang

tertancap di dasar laut . Komponen jangkar dapat di l ihat pada gambar 6.21.


Crown Pod

Tripping I

Gambar 6.2'1. Komponen jangkar

Kedudukan jangkar yang benar, dimana shank berkedudukan horizontaldan fluke terbenam dengan sudut tertentu sehingga keseluruhan anchorterbenam, j ika mendapat gaya tarik horizontal, maka anchor akan menan-cap lebih dalam.

Tali mooring harus berkedudukan horizontal pula, dengan toleransi sudutkemiringan kurang lebih 60 . Gaya angkat vertikal yang mempunyai sudutlebih besarakan menarik lepas anchor. Pada lumpurdasaryang lunak f lukemungkin gagal tertancap.

Kekuatan cengkraman jangkar sering disebut dengan isti lah holding powerratio, yang didefinisikan sebagai besarnya tegangan tali mooring padajangkar dibagi dengan berat jangkar diudara. Jangkar yang baik adalah yangmempunyai holding power lebih besar. Jadi harus diusahakan sistim jangkaryang memiliki holding power maksimum akan tetapi dengan berat jangkarminimum. Secara ideal holding power ratio sebuah jangkar untuk kondisidasar laut dan pasir keras hingga lumpur lunak adalah 10. Dengan rule ofthumb bahwa holding power kira-kira sebesar tiga kali nilai berat jangkar.

Menurut R.W BECK (1972) bahwa ni la i maksimum holding power sangatsensitif terhadap sudut penempatan fluke. Untuk lumpr-ir lunak sudut f lukeharus sebesar 50o, dan untuk dasar laut yang keras sudut f luke harus


mendekati 30o. Ketajaman fluke juga dapat mempengaruhi holding power

terutama pada dasar yang keras, demikian pula panjang stock. Hal ini dapat

mencegah tu rn ing over yang te r jad i dan men jamin leb ih da lamnya

pencengkraman jangkar atau penggaiian (l ihat gambar 6.22)-

30'

ldopter Block

Gambar 6.22. Sudut penempatan fluke

l-",il::r'/rf .,''"f'';Qi;#

rirS(*JFT B(ITTOIJ I,IUN50'

3O' SAND BOITOII

263Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore

Kurva Caftenary

Bentuk dari pada mooring l ine di dala,n fluida laut akan berupa lengkunganyang terkenal dengan isti lah Curve. Bentuk ini merupakan harus pengaruh

gaya berat mooring l ine.

Perbandingan panjang total tali mooring terhadap kedalaman air laut disebut

scope. Nilai scope ininimum untuk vessel pada umumnya antara 5.0 sampai

7.0, atau panjang total mooring tine 5-7 kali kedalaman air laut. Gambar

6.23, memperlihatkan kurva Cartenary pada rantai jangkar (mooring line).

I tt lI

, lI

t -t 'I

II

I

I

I

I

(It

t '

I

I

Gambar 6.23. Kurva Caftenarv


I

)tIIItII

I

o

4.,

)

.J

ct

g

ori-

o

(J

(f

G.J

oO

I

LAEvl\

(!

V/wl \$NtiVr/Kt.t(

= :q l

= . , Io r l l I= l l ( o t l= l l . ' r; . , . = . 'o t l ( r , l l

)IO -o-

o-o

;:t-

co

Panjang rantai yang tenggelam (S), memberikan gaya berat yang sebandingdengan nilaitegangan tali untuk mengimbangi gaya horizontal disepanjangtali, maka gaya horizontal (H) pada ujung atas harus sama dengan totaltension diujung dasar tali.

Berat seluruh tali mooring harus diimbangi oleh gaya vertical (V), sehingga

diperoleh persamaan:

V=WxSdimana:

= komponen vertical tegangan diujung atas mooring l ine, lbs

= Berat mooring line yang tenggelarn, lbs/ft

= Panjang mooring l ine yang tenggelam, ft

Persamaan sederhana yang dipakai adalah sebagai berikut

T=H+Wd

S: [d 12 H/w* 4]0.5

dimana:

T = tegangan mooring l ine diujung atas, lbs

H = komponen horizontaltegangan mooring l ine diujung atas, lbs

d = kedalaman dan ujung rantai atas sampai dasar, ft

Komponen-komponen sistim mooring.

Susunan mooring l ine dalam pelaksanaannya, dapat dil ihat pada gambar

6.24, dan 6.25. Yang pertama konfigurasi rantainya sangat umum dipergu-

nakan pada semi submersible vessel, sedangkan yang kedua merupakangabungan antara wire rope dan rantai. Keduanya mempunyai perlengka-

pan-perlengkapan, antara lain :jangkar, tali kabel, rantaidan fitt ing, handling

equipment dan pelampung.

W


I

I

IoEL'c

=o-c,(.)

t'

.5ooI

ruc

J

l e .tt

l ' or C(,

l o -I

II

I

I

II

II

;I t

I

III

I

II

II)

t

4a<,

c

.ty''

Gambar 6.24. Susunan mooring l ine dalam pelaksanaannya

Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore266

l , ', J ,-'llf;

Gambar 6.25. Susunan mooring l ine dalam pelaksanaannya- - !

'-\ -'-- ----- ra4\ :' tdi

\ rt rl c

: l "o ,t,

;; 3 j---,€ k l

i 53 ll-*\-- - -.e..--.---il t

I

Ec,

a r ;

: t r>:.3;r- ()

l- ul

I

t J

n

:

fl(t

rII{

I

1..?I

I,I

II

,

Il l{ t t

l

/ li l

. l | .

J:I t'.(I(

267Peralatan Dan Operasi Pemboran Di Offshore

T

. o

co

(].

;oo=\

\ ,I

CT

: ;t- ylo v lO l ,=>

o- ca r -

: t -

l- cl

t

Bagian-bagian dan perlengkapan sistim jangkar ini, antara lain:a. Jangkar (anchor)

b. Rantai (chain)

c. Tali kabel (wire rope)

d. Elemen penyambung (Connecting Elemenf), terdiri dari

- Chain fittings

- Wire Rope fittings

e. Winches (Rumah kabel)

f. Windlasses (mesin kerek)

g. Perlengkapan pengukuran gaya-gaya tegangan mooring line

h. Pendant lines dan mooring buoys

i. Anchor handling boafs (kapal penarik)

Sistim Pengendalian Posisi Dinamik.

Pengendalian posisi dinamik adalah suatu konsep untuk mempertahankanposisisuatu tit ik lain didasarlaut, tanpa menggunakan sistim penambat danjangkar.

Tujuan utama pengendalian posisi adalah untuk menghindari stress dril lpipe dan riser akibat perpindahan posisi. Perpindahan posisi yang dii j inkanadalah sekitar 5o/o dari kedalaman laut dan sudut deviasi dari garis veftikalsekitar 3 derajat. Bila perpindahan posisi telah mencapai 10% kedalaman,kemungkinan besar riser dan dril l pipe akan bengkok atau patah.

1. Komponen perangkat lunak

2. Komponen perangkat keras

Komponen Perangkat Lunak

Pada unit terapung ada tiga gaya yang paling berpengaruh yaitu angin,ombak dan arus. Ketiga gaya tersebut masing-masing mempunyai kuat


gaya dan arah gaya, yang bervariasi besarya. Resultan antara ketiganya

akan menggeser unit dari posisi semula, untuk mengembalikan ke posisi

semula maka sistim pendorong akan diaktifkan.

Sistim ini menggunakan serangkaian perhitungan dengan komputer. Tiga

elemen utama yang diukur dan dijadikan sebagai input perhitungan,

adalah:1 . Pengukuran terus menerus posisi relatif unit terhadap acuan dasar

laut

2. Mengonti 'ol respon atau menentukan besamya koreksi daya

dorong truster.

3. t\tengontrol besar daya yang harus diberikan pada truster.

Komponen Perangkat Keras

Komponen tersebut adalah semua yang menunjang langsung bekerjanya

sistim pengendalian posisi, antara lain:

1. Sistim pengukur posisi relatifterhadap suatu titik acuan

2. Sistim komPuter

3. Sistim pendorong

a. Sistim Pengukur Posisi Relatif Terhadap Suatu Titik Acuan.

Berbagai macam peralatan pengukur posisi telah dikembangkan,

tetapi prinsip bekerjanya sama yaitu meletakkan suatu titik acuan

pada tempat tertentu dan meletakkan alat pengukur relatif pada

obyek bergerak. Selanjutnya antara keduanya berinteraksi secara

menerus untuk mengukur posisi relatif.

Berbagai macam peralatan tersebut, antara lain: srsfim taut line,

sisfim akustik, sisfim radar, sisfim Decca, Raydist dan loran, sisflm

navigasi satelit (NNSS), dan sistim titik acuan pada kapal.

b. Sistim Peralatan KomPuter

Dalam pengendalian sistim ganda, digunakan dua komputer urttuk

mengontrol truster interface, sensor interface, suplay tenaga dan


kontrol alarm. Komputer inijuga dilengkapi dengan magnetik digitaldan tele type unit.

c. Sistim pendorong

Berupa baling-baling yang digerakkan motor l istrik, yang ditempat-kan di sekel i l ing kapal . Saat in i d ikenal dua sist im pendorong yai tuCycloidal dan water jet. Daya tank pendorong (truster) bervariasimulai dar i 800 hp, 1800 hp sampai 2500 hp.

6.5.3. Konvensasi Gerak permukaan

Respon gerak vertikal ke atas unit terapung akibat pengaruh ombak(heave) mengakibatkan tinggi unit terapung terhadap dasar laut berubah-ubah. Perubahan yang berlangsung berulang kali seirama dengan periodagelombang, akan menimbulkan masalah pada berbagai peralatan yangdigantung antara kapal dan lubang sumur. Hal ini dapat dil ihat pada gambar6.26.

Keadaan tersebut menimbulkan masalah pada saat wire l ine logging, hargaWOB berubah-ubah pada saat pemboran, dan menyulitkan peletakan BOPserta casing. Untuk mengatasi hal tersebut dipasang suatu alat konvensasigerakan, yang akan memperkecil pengaruh gerakan periodik keatas dankebawah.


."t Vessel heave

/4 <t-e.,l-1

Resedual heave--t

Gambar 6.26. Respon gerak vertikal akibat pengaruh ombak (heave)

Aplikasi Konpensasi Gerak Permukaan

Alat untuk konvensasigerak permukaan ini, umumnya dipasang pada hook

dan crown block, karena dril l ing l ine inilah yang paling terpengaruh heave.

Sesuai dengan fungsi utama alat ini untuk memperkecil pengaruh heave,

maka alat ini berguna pada saat proses operasi, sebagai berikut:

1. Proses pemboran

2. Proses pendaratan BOP

3. Proses pendaratan casing

4. Kontrol keamanan

qi

Heave alloot of riser--,

,

3.000

Peralatan Dan Operasi Pemhoran Di Offshore 271

Sistim Konpensasi Gerak Permukaan.

Dan berbagai sistim peralatan kompensasi yang telah dibuat, ada suatukesamaan prinsip, yaitu kenaikan gerak mendadak yang mengakibatkankenaikan beban mendadak, energi diserap dan disimpan oleh sistim pneu-

matic dan dilepaskan kembali pada saat terjadi penurunan beban men-

dadak. Perbedaan berbagai prinsip tersebut adalah pada cara pelepasan

energinya.

Dikenal ada tiga prinsip pendekatan, yaitu:

1. Sist im Pasi f

2. Sistim aktif dan semi aktif

3. Bumper subs

Sistim Pasif

Sistim pasif digunakan pada guide linetensioner, risertensioning,dan heave

compensafor. Prinsip kerjanya adalah apabila beban naik mendadak, gaya

beban dipindahkan ke piston yang kemudian menekan gas dalam sil inder.

Sebaliknya j ika beban turun mendadak, gaya yang terserap gas dilepaskanperlahan. Bila ditambahkan suatu reservoir gas pada sistim, maka fluktuasi

beban dan gaya yang diterima piston dapat diperkecil, seperti yang terl ihatpada gambar 6.27.


F

ET

I

I, i

PRESSURI f . ILE

RESERVOIR AT PRESSURE P

Gambar 6.27. Fluktuasi beban dan gaya yang diterima piston

Sistim Aktif dan Semi Aktif

a. Sistim Aktif

Sistim ini lebih kompleks j ika dibandingkan dengan sistim pasif dan memer-

lukan penambahan energi kedalam sistim. Diagram dari sistim ini dapat

dil ihat pada gambar 6.28.

Sistim ini menggunakan lingkaran feed back untuk memperkecil efek heave

terhadap peralatan yang bersangkutan. Prosesnya adalah ketika terjadi

heave naik, komputer menghitung beda tinggi dari acuan posisi, dari hasil

perhitungan komputer memerintahkan sistim pompa untuk memompakan

fluida incompressible kedalam actuafor, kemudian actuator bergerak naik

dan akibatnya fluida yang ada didalam motion compensaforturun. Pada saat

heave turun komputer memerintahkan pompa menui'unkan actuator, penu-

runan actuator ini akan mendorong piston compensator naik ke atas.


b. Sistim Semi Aktif

Kombinasi in id igunakan untuk menentukan jumlah tenaga yang diper lukan

sistim. Dalam sistim semi aktif, tenaga pengimbang beban piston diperoleh

dari sistim pneumatik udara dan pompa penggerak actuator. Sistim init idak

memerlu kan komputer, hanya memerluka n suatu u nit pengontrol elektron ik.

Skema sederhana sistim semi aktif ini dapat dil ihat pada gambar 6.29.

Gambar 6.28. Skema Sistem aktif

IRAVELLI{.IGELOCX

FLUIO AtA^CCUMUL TOR

F

z.uO - -

\ y - t( J <

J

9 -F

E

COilPENS^TINGCYLINO€R ANOprsToN

HYORAUTlcFLUIO

i

FOTARYHos€

II

ORILL STRINGLOAO

OIFF€ F€NTIALPC€SSUR€TRANSMITTER

Gambar 6.29. Skema Sistem Semi aktif

HYORAULICrcTUÎOF

A(R STORAG€EOTTL€S

R€FERENCE PRESSURE

I { Y D R A U L I C M U L T I P L I E R( M A S T E R J

ACTUATOR(on r vEn )

P O S I T I O NN € P E R E I I C E \


Bumper Subs.

Berupa telescoping joint yang disisipka,n kedalam dril l string untuk mem-

perkecil pengaruh heave pada bit. Tetapi bumper subs ini harus mampu

mentransfer torque ke bit.

Ada dua macam bumper subs, yaitu: balanced dan unbalanced. Pada sistim

balanced mempunyai ruang dalam dan port untuk menyamakan tekanan

antara tekanan dalam dan luar. Sedang pada sistim unbalanced jenis

telescopic jointnya terdiri dari inter pipe dan annular pipe.

Peralatan Kompensasi Gerakan Permukaan

Dipasang bermacam-macam alat kompensasi gerakan pada unit terapung,

antara lain: (1) Tensioner, (2) Travelling Block Compensafor, (3) Crown

Block Compensator.

l.Tensioner

Tensioner digunakan untuk menggantung marine riser atau juga

menjaga kondisitegang guide l ine riser. Sepertiterl ihat pada gambar

6.30, dipasang dua sheaves, satu dipasang pada ujung bawah sil in-

der dan satu dipasang pada ujung atas rod. Kemudian kabel ten-

sioner dibelitkan diantara dua sheave, sehingga pertambahan gaya

tegang akan disalurkan kepada rod, dan rod akan mendorong piston

ke bawah. Sedangkan gambar tensioner terpasang, dapat dil ihat

pada gambar 6.31.

Perarlatan Dan Operasi Pemhoran Di Offshore 275

P I S T O N R O D

LOW PRESSURE AIR

HIGH PRESSURE AIR

LOW PRESSURE OIL

HIGH PRESSURE OIL

Gambar 6.30. Tensioner untuk menggantung marine riser

SSSSN

N

f,,,--f1

Eir-


S L t P J O I N T

Gut f ; a t rN [ \I i, nJSlOr{ € R

- ' L ' N E H A N O L T N G / S f O R A G L - r' ' . ' i

a N D C a g l . € o € a o - € N o t .

M O O NPOOL

Gambar 6.31. Tensioner terpasang


2. Travelling Block Compensator

Sistim compensator ini dipasang pada travell ing block, berupasi l inder tekanan menghubungkan hook dengan travel l ing block.Berbagai metoda pemasangan sil inder tekanan, seperti misalnyaRUCKER menggunakan dua sil inder tekanan terpasang pada trav-ell ing block dan sepasang rantai yang menghubungkan road danhook frame, seperti terl ihat pada gambar 6.32.

TRAVELING ETOCK .\

\ 4 - a,

SP€EO LIMITINGVAIV€

II11\\I

I

IIII

I

CHAIN SHEAVE

LOW PR€SSUR€

otL

r ; t ' L rl 1

I f-nooxl rl - J," i,I t l I

I I . O R I L L S T F T N Gl l

Gambar 6.32. Travell ing Block Gompensator

STAAOEY


Kemudian VETCO memasang dua sil inder tekanan pada travell ing

block dan rod langsung dihubungkan dengan hook frame (gambar

6.33a). Dan yang terakhir gear menggunakan satu sil inder tekanan,

dan juga rod langsung disambung dengan hook, sepertiterl ihat pada

garnbar 6.33b.

crLre cfAr ? r ( ao t i ( { !

sPt,tgLoc(

TRav€LLIH6

PrsloN Roo

Gambar 6.33a dan Gambar 33b


3. Crown Block Compensator

Sistim ini dipasang pada sheave crown block, sheave bertumpupada rod dan dipasang tambahan idler sheave untuk menghi-

langkan efek geometri penelit ian kabel draw work ke sheave crown

block. Antara masing-masing sheave dihubungkan dengan fleksi-

ble, seperti pada gambar 6.34 dan 6.35.

rE"*."-t ' - ,

i i , .: ' r r \ i . < |

Gambar 6.34. Crown Block Compensator


i l i i ln:;l " ir li:iHi ilt(oil'l\/fiIIfT\z iln'n

nij

: ' I n ' r t

- j ; t ' : ' r t

' i l r : r t, .^w..*r-. f : , : !

r U 'n f l1 r ; I l l l ii ; ! i ! l l; ! r i i l l l. t t l(Hf' l l '

t lU

--t--t rt lI t . lt 1 '

: 2 a H t t 7 , . . .-::-::_

\ € a F ' ! ctII

Gambar 6.35. Crown Block Compensator



Gsw = Gradien seawater = 0.477 psilft

Gf = Gradien formasi = 0.750 psi/ft

Gaf = Gradien fluida dianulus lubang = 0.470 psi/ft

H = Ketinggian puncak semen dan muka air laut, ftGs = Gradien air laut, psi/ft

Gc = Gradien semen, psi/ft

Gf = Gradien formasi, psi/ft

Dw = Kedalaman air laut, ftDs = Kedalaman marine conductor dari dasar laut. ft


Bab 7. Dasar-Dasar ProduksiDi Offshore

Tujuan

n Mempelajari fasilitas produksi di Offshore

I Mempelajari Single Point Mooring

n Mempelajari fasil i tas produksi bawah air

I Mempelajari jenis-jenis storage

- ! !

Dasar-Dasar Produksi Di Offshore 283

7.2. Fasilitas Produksi

Di laut yang relatif dangkal, unit produksi, fasil i tas akomodasi dan fasil i tas

pengolahan produksi ditempatkan di atas sebuah atau beberapa buah anjungan

baik yang " f ixed'maupun yang terapung.

Umumnya kumpulan anjungan in i membentuk suatu kompleks tersendir i , yang

terdiri dari anjungan proses, anjungan akomodasi dan beberapa anjungan "sat-

telite" serta sebuah anjungan penimbun minyak.

Anjungan sattelite didirikan pada ladang-ladang minyak pengembangan, lengkap

dengan kepala sumur dan fasil i tas pengujian. Minyak mentah yang naik diuji di

anjungan ini, kemudian dikirim melalui pipa ke anjungan pemroses.

Salah satu denah dan susunan peralatan pada anjungan produksi dapat dil ihat

pada gambar 7.1 dan 7.2. Sedangkan gambar 7.3 memperlihatkan flow diagram

process untuk pengolahan minyak, sedangkan gambar 7.4 memperlihatkan flow

diagram process untuk system water injection. Sedangkan peralatan-peralatan

yang mendukung operasi produksi dapat dil ihat pada gambar 7.5. Gambar 7.6,

sampai 7.8 memperlihatkan rangkaian peralatan dan pipa penghubung antara

terminal dan tanker.


o

? o5 -ec* :o

:: o- -i - s. =

-

Eotto.

Eo

Ao

Eo

oq-

oa3=

F€ 6< oC l gg Oo OE Oq u

: 9o .= =

Gambar 7.2. Denah dan susunan peralatan pada anjungan produksi

e

6


'ttq,

oCL

'Eq,

Ett'ito

4

<1,g

>to=

-to

cl-

cttt=

-tg

=rEo

CL

oE,

ctaq,

c,I

oCL

to

= L

; 9FE*e:s

. g

O jF l '

o

o. : E

o E- E lg

o--x

E EE-x,

ct-J

ot-

3 +

s5+ --y

53€5

xItE

-t

o-Et

€oo-c)co

oa-

!ttlt

.EE

oCE

CLE=CL

(lt

E=C':

qt

Fo l

G'

o=

9 e1 r =ta

'a|o-

F o .= E- 5ai .L

sg{lt

g,

o

at(9

3'=E5o a -

6'

o

o

(t(9

c)

-t=o

(t(9

@

o=e

(5

=t

>ooo-(\

-E

-JI

ooo-sa

o

oc

Eqto=It

Eb= at € ,E .E

=o=EEEos

o

oG

=Eo

c.

t

oC'o

o35

Tt

=t9

cIt

oE z'0N utDj lur0Jl

Gambar 7.3. Flow diagram process untuk pengolahan minyak

2.,6

E. 9 ou - =. = - ;

o gl - E

=

o-Eo-Eo

.31

.soC'

o--xo

*(utl

CLJ

o

ctttt

d-geg E> =

e r .O a ,' = E l

q , E l

. = v

CL

E:r tt- Eg ;- o> >I t o(u

E=EL

tl,

Ec,

o

EEcl

ctE '

E l

.go-CL

DC l - O: E . !

o E€ - :s f P

cl- E

E

8 o .} E

J '

E3- . ,giii

5c!.E5o-

=

I

I

)ogt

=o

o=

aE:tCL

Eo

c,

.EoE

='6

oc,ECLo

Eo

4'

trt=

-t<l)

=-ct<t

a-

r JC EO L o

E* ;.+ ; P;

Gambar 7.4. Flow diagram process untuk sistem water injection


cr,c

cto

r

o,

q,

E

=. 9E

€

=o3

F

q,

.s

o.,c'

.io

(,:'o

z,

{r<r

Gambar 7.5. Peralatan pendukung operasi produksi

290 Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

"l? /

Gambar 7.6. Rangkaian peralatan dan pipa penghubung antara terminal

dan tanker untuk CALM


]=t

LL

J

o

Gambar 7.7. Rangkaian peralatan dan pipa penghubung antara terminaldan tanker untuk SALM

Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

Gambar 7.8. Rangkaian peralatan dan pipa penghubung antara terminal

dan tanker-


7.3. Single-Point Mooring

Single-point mooring telah dikembangkan dan digunakan bertahun-tahun dalam

operasi offshore. Mula-mula single-point mooring didesain untuk tanker dapal

melakukan operasi mooring dan pemuatan minyak mentah. Jenis peralatan dan

perlengkapan yang dipergunakan pada single-point mooring dapat dil ihat pada

gambar 7.9. Sedangkan gambar 7 .10 memperlihatkan beberapa alternatif single-

point mooring yang dapat dilakukan dalam pemuatan minyak mentah ke tanker.

MooringHawser

Floating Hoses

Underbuoy Hoses

Mooring Chain Legs

SubmarinePipelines

Gambar 7.9. Perlengkapan yang digunakan pada singie point moorinE


\

Spread MmringArrangement

; it l

ijl l

Articulated Tower

- gry3t+P.T

"1,' ',.I ,

Calm Rigid ArmSystem (SBS)

Bow TurretMooring

Calm System

SALS SystemSALM System

Gambar 7 . ',0. Beberapa alternatif single point ff ioorir-t$ dalam pemuatan

minyak mentah ke tanker

Gambar 7.11 sampai 7.23 memperlihatkan cara pemasangan instalasi SALM

(moorino of floatino Droduction-storaoe vessel).

Riser AssemblY

Mrd'Uiversal JointJ{ / 'BuoY -zTriaxial Swrvel

. : - - 1

/u!e D,uers and ?C!ry9flg!9g9g-?*

Gambar 7.11. Cara pemasangan instalasi SALM

o

Seafaslentngs

Trim to Float Level,



J ;

o c! o J! oO O

; c 6o 9P.9- ! Eg; s- o O

Jcsg i "sI c c :5I : b , ;: a r 6 ={F9E; :

i z ^ o c FL r - ; o ( o =

( - )

.E@ 0

H $Eg* 'E r :Y g E OO A = >

h . E - c> e d Ro ; € 5

o)

= q i

( l ) !

> .Ed J h> . :

. 9 ,

a t ;,sJ o

L :

E-3€ b= =. = L? . =i o 9- i

E FF _ e

Gambar 7.12.

-x

DqJoi

I

=U

.FE.9p

-

]

CJ-c

3

8b0c

?3

SteelPipe

Jumoer Hoses

Valve-Hydrau I ic Actuation

Relief Valve

TS1. Refer to procedure for sequence of

operations

2. All pipework 6" N8.

3. Hydraulic l ines not shown.

Eallast Lines

Kev

4t

5


Gambar 7.13.

297

l2 lwi-_l

l-i'j-ii5 l%%'%

@

y l o b .5 . Fump\. on Tug ./

\-----"'

To G.S.Pumpon Tug

of clarity, only the I : llpiping relevant to tr-teach stage of the I A [tprocedure is shown.

{laj

_@

298

Gambar 7.14.


o)

ac. 9 o( o x$ >@ -c3eti ;o -

eeu F

9s>\o( l ) ( u> O: Eao,

Gambar 7 .15 .


Installation Bar?

SALM is moored tobarge. Earge movesSALM to correct positionand orientation.

When properly localed,flood additional tanksand set down onseafloor.

Gambar 7.16.

Gambar 7 .17 .

fu , Seab€d Transponders


Fill wilhStone Ballast

withBallast

Gambar 7.18.

Gambar 7.19.

r-ni

l'ilI.HliI'ill

f' lifl 6 i l l

W2'

wn,fi

%ffi

1n1Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

Yoke for StorageTanker

.* Fit Yoke toTanker's 8owWhile at Shipyard

TemporaryBuoyancy Tank

Adiust trtm ofTanker so That B ts

Great Than A

Gambar 7.20.

20{on Winch

Pull Wires

302

Gambar 7.21.


Tow Tanker to Site, Stem Firsl

Gambar 7.22.

Connect Jr;mper HosesBolt Yoke to

,,.Triaxial Swivel. 1 / <

{i..ll. // >L unbolt Temporary

Tank Connectrons, EallastDoYvn to Deeper Draft,

Durins Matrng Use One TugAheao. O-ne Astem, One Each Srde

Forward.One Each Side Aft-lo la l . oand Tol Clear


Gambar 7.23.

303

7.4. Fasilitas Produksi Bawah Air

Pada prinsipnya system produksi bawah air menghendaki sebanyak mungkin

fasil i tas produksi minyak dan gas bumi terletak di dasar laut. Dewasa ini sebagian

besar system produksi bawah air hanya menempatkan unit-unit kepala sumur di

dasar laut, sedangkan unit-unit produksi lain terletak pada anjungan di atas air.

Secara umum ada2 macam pendekatan dasarterhadap system produksi bawah

air , keduanya masaih dalam tahap penguj ian operasional yai tu :

1. Dry t ree technique

2. Wet tree technioue

7.4.1 Dry Tree Technique

Prinsip system ini adalah memasang atau melengkapi setiap dasar wellhead dan manifold dengan suatu ruang kedap air bertekanan udara 1 atm.System ini dikembangkan oleh SEAL (Subsea Equipmenf Assocrafed) danLockheed Petroleum Services Svstem.

Sistem SEAL Satu Sumur

Adalah suatu system pemonitoran dan pengontrolan X-mass tree dari ataspermukaan air. Tersusun dari dua kelompok peralatan yang bertumpu diatas pondasi khusus. Kelompok bagian bawah disebut "master valve" dankelompok bagian atas disebut"production controf'. System SEAL ini mem-punyai beberapa komponen yaitu:

a. Peralatan yang menetap dan dipasang di dasar laut, digunakanterus selama produksi. Alat ini dilengkapi dengan pendukungmekanik dan penyekat permukaan untuk"Manned Work Enclo-sure (MWE)", seperti pada gambar 7.24.

b. Peralatan valve utama, yang terdiri dari valve utama bawah,saluran valve annulus dan isolasi f lowline valve. Peralatan inidapat diaktifkan oleh operator dalam MWE atau oleh handlingtools.

304 Dasar-Dasar Produksi DiOffshore

c. Kelompok peralatan produksi, yang terdiri dari peralatan pengon-

trol jauh wing valve, choke, peralatan hidrolik dan elektronik.

Peralatan ini dipasang di atas dasar laut, pemindahan dan penem-

patan menggunakan peralatan khusus. Peralatan ini berfungsi

yaitu untuk pengontrolan jarak jauh dari permukaan.

Sf FL@R-4nd\r

:: t € A f t o o t . ;

>Fr.frTiS<.':

rcesnrc'ro sf^ lco

Gambar 7.24. Manned Work Enclosure

Gambar 7.25 memperlihatkan gambar susunan SEAL satu sumur dan

kontrol pada saat berproduksi.

-


- \ r r la l ' \ {

i . .

t r fC t r<Cllr f

t{Tf .u! GpIO{

tr.trt v.(I

sal:t r varvtl^sa Yal vlt.r l tra( cf'

Lrcllt ri7ftvtxrralIrattIU lrr€rrc a^<{

J(tX.r - - > j

Gambar 7.25. Susunan SEAL satu sumur dan kontrol pada saat berpro-

duksi

Sistem SEAL Banyak Sumur

System ini biasa disebut dengan "multiple well manifold/production station".Sistem ini terdiri dari t iga komponen dasar utama yaitu landasan, wellconnector dan subsea work enclosure (SWE) dan beberapa sub-sistemperalatan pendukung.

a. Landasan, merupakan struktur pipa baja dengan dimensi t inggi26 f t , luas 50 f t2 dan berat seki tar 140 ton. Gambar 7.26 menun-jukkan landasan tersebut.


HAUL! t l i s

\ r '\,i BAG(sT\

SLEEVE(S) ' : -

. ! -

Gambar 7.26. Landasan

b. Subsea Work Enclosure (SWE), SWE inidilengkapi dengan ruang

kedap air di atas dasar laut dengan tekanan 1 atm. Unit ini

berbentuk bulat untuk optimasi pemipaan serta mempersingkat

persiapan alat, seperti terl ihat pada gambar 7.27.

SXJET€RSIBLE MATING RING

Lr.lTf$ 6 TRANSf,Eti slcTloN

A5 fiCH OIAMETER

CONTROL SECTION8 FOOT OIAMETER

30 NCH OIAINETEFTRANSFEN COT' :PAF TMENT

TOP 543 FEET(ABOVE BASEJ

NATCH 497 F :ET

i F a t a F 1 Q 7 . F C a

P € I { E T R L T I O i I S

J / 9 r C : I

XANOLING LUGd < a t i r a a g ; F a

s€RvtCE aEQUTPMENT S€CTION

. IG5 'EET OIAf,(ETER

_OECK C 2O7 FEET

-oEcx I 127 FEET

SKRT 3- BALLAST-D€CK A 55 FEET

(a80vE gasEl--_-- O FEET

BASE CONNECTJON

Gambar 7.27. Subsea Work Enclosure


c. Wellhead Connectorl ingkaran we l lheadmenghubungkan duator opening. Gambarconnector.

Assembly, peralatan ini menghubungkandengan SWE. Pada t ipe awal alat in iwellhead dengan SWE melewati penetra-

28 memperlihatkan penampang wellhead

swEHYDRAULICC0nINECTOR

,r\ /r . \ I' 1 . - ! '

SLIDIh!GBEAt(rs

GUICE(S)

SERVICE LINE

PROOUCTION L INE

WELLHEAD HYDRAULICCONNECTOR(S)

}fYDRAULIC LINE(SI

Gambar 7.28. Penampang wellhead connector

d. Supporting Sub-system, sebagai peralatan bantu penunjang

operasi antara lain peralatan transport operator dari permukaanke SWE, life support system kontroltekanan, system elektrik danhidrolik, system pemompaan air laut, system kontrol untuk moni-toring dan otomatisasi. Gambar 7.29 memperlihatkan contoh darideep water f ield.

".)-1.4.:";f\.'',^VX,:!.


Gambar 7.29. Suppot't ing Sub System

Locheed Petroleum Service (LPS)

Sistem produksi bawah air yang dikembangkan oleh LPS yaitu terdiri dari

t iga bagian utama dan bagian pendukung.

1. Bagian Utama

a. Vertical Wellhead Cellar, adalah perlengkapan wellhead

dasar laut yang berbentuk vertical sehingga memudahkan

operator bekerja di dasar laut (Gambar 7.30).


t l! l

\ r

l i : : -i - * -

II

h

c.

Gambar 7.30. Vertical Wellhead Cellar

Horizontal Wellhead Cellar, adalah perlengkapan well-head dasar laut yang berbentuk horizontal sehinggamemudahkan operator bekerja di dasar laut, bentuk inimemberikan ruangan lebih luas (Gambar 7.31).

Manifold Center, adalah manifold dasar laut yang berfungsiseperti halnya manifold di permukaan, yaitu menampungal i ran minyak dar i berbagai sumur untuk disamakantekanannya sebelum dialirkan ke permukaan. Gambar7.32 dan 7.33 memperlihatkan manifolcj center.

310 Dasar-Dasar Produksi Di Offshare

hJUJ

Fq

X

J

lal

g

trJ lJ

= =a a

l rI Il ll ll ,

t lr ,, -1 ,,-

:)

)

t!

( J .

t! EE

I

---1i.1^Ft r

_ff\+._.{-

Gambar 7.31. Hor izontal Wel lhead Cel lar

G

2 tlJJ >: <= >lrJ

frJ

O FZ EJ OJ O _

m

F

ulzz

J

I

f,

I\\r. Z=+tl,,'<a

.'r1' -

/' ii, l I i

l l r - l -'\\

[$. .

3 1 1Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

Gambar 7.32. Manifold Center

3 1 2 Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

.47--al-lr:'"-

, )f;ii.EV'.<-<'.d?;.?. ,-/

N' 2'r' /;;-&-. ,L*ffi;

c&gNA

a - ' w e /

f ' a u - r /

t ,l /

t; . ,

* r,,*o,

fftA@[(<.nl'd -

lFl h.

./^ I

I Crt-16i.(fl!il n .

Y

Gambar 7.33. Manifold Center

- tf.&dl!n lin.

E G6rlnFdbn ne

E WoEned lnd Foddid lr

r- tmio'tr lo.l lhr

qlbn t

313Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

2. Bagian Pendukung

a. Service Capsule, a lat untuk mengangkut operator dar ipermukaan laut ke dasar laut menuju ke wel lhead ataumanifold (Gambar 7 .34).

Gambar 7.34. Seruice Capsule

b. Kapal pendukung, adalah kapal penunjang operasi untukmenyediakan tenaga listrik, komunikasi, udara yang disa-lurkan melalui umbilical cable, demi keamanan operasibawah air. Juga berfungsi sebagai kapal untuk menu-runkan dan menaikan kapsul dar i dan ke kapal (Gambar7 .35) .

gJTY


/ \

f'1t

Gambar 7.35. Kapal pendukung

7.4.2 Wet Tree Technique

Pada system ini semua sumur dihubungkan ke anjungan produksi melalui

sebuah flowline, dikenal dengan dua metode penyambungan, yaitu : sam-

bungan langsung dan sambungan tak langsung melalui sebuah manifold.

"EXXON Company" telah mengembangkan "Submerged Production Sys-

tem (SPS)", merupakan system produksi bawah air terdiri dari suatu lan-

dasan produksi pipa baja yang terletak di dasar laut untuk mendukung

beberapa sub-sistem. Masing-masing sub-sistem dirancang agar dapat

dioperasikan dari atas anjungan.

System ini mampu beroperasi di laut dalam dan tidak memerlukan penyela-

man untuk perbaikan kecil. Suatu system pengonytolan jarak jauh digu-

nakan untuk menggerakan dan memindahkan komponen bi la diper lukan.

Komponen-komponen utama terdiri dari:

a. Manifold

Dasar-Dasar Produksi Di Offshore 2't q

Manifold produksi terdir i dar i serangkaian pipa, valve dan pompayang berbentuk persegi dengan rangkaian pipa mengel i l ingi sumurdan pada sudut-sudutnya dipasang pompa. System ini terdir i dar idua pipa tekanan t inggi dan rendah, satu pipa produksi , satu pipa

injeksi, dua pipa serba guna untuk "well tsst", pumpdown tools,inhibi tor in ject ion dan l ima pipa untuk distr ibusi gas l i f t .

System inijuga dilengkapi dengan sub-surface safety valves yang

berguna bila tenaga hidrolik hilang atau terjadi kondisi abnormal,maka secara otomatis semua valve akan menutup, sehingga sys-tem tetap aman.

Pompa digunakan untuk "welltest" untuk injeksi bahan-bahan kimiaserta untuk menginjeksikan bahan-bahan kimia dan injeksi gasguna system pengangkatan buatan dengan "adjustable choke"

untuk pengaturan rate (Gambar 7.36).

GambarT. 36. Adjustable choke

3 1 6 Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

b. Wel lhead

Masing-masing sumur di lengkapi dengan valve hidrol ik, pengontro-

lan dar i permukaan, serta di lengkapi pula dengan "X-mass Tree"

yang lebih sederhana dibandingkan dengan "X-mass Tree" konven-

sional .

c. Control

Pengontrolan di lakukan dengan system hidrol ik yang menggunakan

pompa hidrolik dengan satu pusat pengendalian/kontrol.

d. Sub-sistem pompa dan seParator

Pompa digunakan untuk memberikan energi kepada aliram fluida

produksi untuk memperbaiki laju aliran. Separator yang dipasang

adalah untuk pemisahan gas dan cairan saja. Separator tersebut

t idak di lengkapi dengan alat pemisahan air dan minyak. Ket inggian

fluida dalam separator digunakan untuk mengontrol "throttl ing valve"

kemudian Secara otomatis valve tersebut mengatur besarnya output

pompa (Gambar 7.37).

e. Template

Berupa struktur pipa baja untuk pondasi seluruh peralatan produksi

didasar laut . Konstruksi in id ibangun didarat dan di turunkan ke dasar

laut dengan menggunakan tongkang. System ini dapat di l ihat pada

gambar 7.38.

Dasar-Dasar Produksi Di Offshore 3 1 7

z

^ 2 .=<&.=&

a> -t! F-l- Lles -L U <>at s

az +<2o- r!,

,-= A6 >O {t}

C")Jut=

eVa

d:

=Oo

laJt-O=IJJ

GoF

ctrCLr!ao-==o-

=Fr

E,Fl - I

Y3

Gambar 7.37. Sub sistem pompa dan separator

A.cco

Il-trllr

EEsF

d3

/

Dasar-Dasar Produksi Di Offshore318

Gambar 7.38. Template

Dasar-Dasar Produksi Di Offshore 3 1 9

7.5. Storage

Storage adalah tempat penampungan minyak sementara sebelum dipindahkan

ke tanker. Storage dirancang untuk iokasi keras atau untuk ladang-ladang mar-

ginal , atau lading- ladang yang mempunyai harapan hidup pendek. Dewasa in i

dikenal beberapa jenis storage.

7 .5 .1 . Un i t Submers ib le

Suatu unit yang diapungkan ketika ditarik ke lokasi dan setelah mencapailokasi, unit ini ditenggelamkan. Sebagai pemberat digunakan ponton betonyang dapat diisi air, kemudian tiang{iang penyangga mendukung anjunganbeserta tanki-tanki penyimpan gas atau minyak atau peralatan lainnyaseperti terl ihat pada qambar 7.39.

Gambar 7.39. Tanki-tanki penyimpan gas

7.5.2 Uni t Terapung yang Berada di Lokasi Ter l indung

Unit ini berupa kotak beton bertulang yang bertindak sebagai tongkang,kemudian diatasnya dipasang tanki tankipenimbun minyak atau gas bumi.Unit ini ditambatkan dengan suatu system jangkar atau tambatan tunggal(Gambar 7.40).

II


Gambar 7.40. Tanki-tanki penimbun yang ditambatkan dengan sistem

jangkar

7.5.3. Unit Terapung yang Berada di Laut Terbuka Berkondisi Tenang

Unit in i terdir i dar i sebuah tongkang terbuat dar i beton pra-tekan

(prestressed concrete), di ruang dalam dan diatasnya dibangun tanki-tanki

baja untuk menyimpan minyak dan gas, serta dilengkapi dengan peralatan

pengendali gas, peralatan penambat dan peralatan pengisian ke kapal

tanker serta fasilitas akomodasi (Gambar 7.41).

Gambar 7.41. Unit terapung di laut terbuka berkondisi tenang

=

lrf-.r..t l;a

321Dasar-Dasar Produksi Di Offshore

7 .5.4. Uni t Semi-Submersible

Dirancang khusus untuk laut terbuka berombak besar, seperti di Laut Utara.Sama dengan uni t semi-submersible la in. Uni t in i terdir i dar i badan kapalterendam, kolom penyangga vert icaldan deck diatas permukaan air . Badankapal bawah air mempunyai sepasang dinding rangkap. Dinding bagiandalam membentuk suatu tanki yang ter l indung dar i pengaruh air . Tanki in iberfungsi untuk menyimpan minyak atau gas.

Di atas deck terdapat perlengkapan pendukung lain seperti peralatan peng-handle gas, peralatan penambat kapal , Derek dan pipa-pipa lentur untukmemindahkan muatan ke kapal tanker serta peralatan akomodasi (Gambar7.42).

< +' \ ' t -

>{ \Y. i r : i - '

i .- \ '; ) .

' {

v'

Gambar 7.42. Uni t Semi Submersible




Halaman pelengkap


Bab 8. Vessel InspectionDan Maintenance

Tujuan

I Memahami peraturan untuk mobile offshore dril l ing unitI

L-l Mempelajaripreventivemaintenance

n Mempelajari korosi dan sistem perlindungan katoda

I Mempelajar ikontaminanpermukaan

Vessel Inspection Dan Maintenance 325

8.1. Peraturan untuk Mobile offshore Dritting tJnit

semua uni t pemboran lepas pantai yang mobi l (MoDUs) adalah merupakansubyek, dalam hal bagaimanapun, segala yang menyangkut peraturan baikpengadaan atau pemakaian mater ia l serta pengoperasiannya, antara la inmengenai bendera registrasi, ciri nation dimana unit akan dioperasikan dansebagainya, maka akan dibahas dalam bab in i .

8 .1 .1 . Pera turan In te rnas iona l

Konvensi laut seperti The Safety of Life (SOLAS) serta konvensi yang lainmemerlukan standar minimum bagi negara-negara penandatangan yangterlibat. Sebagai contoh diberikan pada gambar 8.1, dimana sertif ikat untukunit pemboran "self propeled semi - submersible and ship-shape", diatas500 gross ton dalam pelayaran internasional, adalah dibawah otoritasnegara asalnya. Dan memenuhi Solas 1960.

Kekuatan regulasi dari unit pemboran mobile lepas pantai akan tergantungpada pemerintah dimana unit diregistrasikan. Setiap negara-negara marit impasti mempunyai peraturan kelautan sendiri-sendiri mengenai persyaratanvessel yang mengaitkan konvensi internasional sebagaimana standar klasi-f ikasi.

Peraturan internasional untuk standarisasi MODUs masih dalam perkem-bangan karena menyangkut eksplorasidan eksploitasi minyak dan gas bumiyang cukup kompleks perkembangannya.

PBB menangani masalah ini dibawah organisasi yang disebut United Na-tions I nte rgovern me ntal Maritime Consultative Organization atau dlsingkatIMCO. Badan ini mewakil isejumlah negara marit im termasuk United States,dimana selalu mengadakan pertemuan tahunan untuk memperbaiki rancan-gan kode-kode mengenai konstruksidan perlengkapan unit pemboran lepaspantai yang dapat saling memberi manfaat dan kemajuan semua bangsa.

326 Vessel lnspection Dan Maintenance

@argo 5-htp

b atety (8quiPrn ent @ertif icateUMTED STATES OF AMEzuC,t

IS5LIED UNDER THE PROVISIONS OF THE

Tnternational Convention for the

Safety of Life at Sea, 1960

Trl Govrrxxtn or rxt Uxro Srero or Axqtcr Crrrlrs:

!. Tb.. l!. rlctiaand rbp br ta rtsly irpctd h rccAs ridr rl* Fwir'o of 6lfm"otio r<Iacd o rtoe

tl. Tnr rlrr irrre Axd r'ur r.* Lf.+m1rpfll@ Vwi/t fcr r qrl mba d " " '''Y" " pae urd m e< rir:

...1.. - |y'.!-o - pan d& ogrtir o{ rcoocdrr;q ..'. !i'r1xau:

-. -l-. . U.!-. - .-totd & oprbl< d rcaooJrrial .'' 91' - pao;

. . - i . . - * - f ' l L " i t " j " d . J ; r l c i { q , U . b d s L * t U * t I t * l u d ; " t " ' - - " ' s l i f c b q s 6 ( t ' d - i d o d i o k l ( t n P b

intro ad *<hlftlt sti . .. J. . . . ac li/'tce 6Gd *i6 gc'lrlighl qly:

. . --. . llcafu. 6x -h;d rggrorJ hurlrjni &viz u rcquird. apbk cf raaodrtinl "'7'u' Fdl: d

. f .. U..t+ lx -+"<f rpfoca Uuaclo3 &via t u t'qw'd. qFb& o{reodrciq "':".'' Ffl:

. . . 9 . . l i , t b . p y r :

.iP.. t*1.1*llt. Tbr r1< t&rqo rnd Lt€{u ea.$:,pFd ia @&e viA r& f*igr dt}r Rrguletin wd-p r}r< Cinvotin

lV. Thrt & r!2 w 9oi!d ?tt! | tift{.5.qir{ rPtratu rod Fu-bla ndio rppau (r rwinl qrft in lode iil tlc

loieu oa d< Rtfulrt*v. Tlu. tk lupcb **cd 6rr d* Aigoplicd rid r!. nqgircEgoa rlrc ril cavarin u rtjudr &t<irquiainj rgglirc' uJ

&t crot pLa ra/ w prwiJcd rir!'Angrm liglru rnd riupcl plor lrd&. ro3 ro of q1;ni an.j r;3oJr rd dirsa .i8'lt. in

sdre vt! rtc fwirin d & leluLruu ud r}t tatcorrrul Co0irin ScluLtin' .

vt. Thrr h d, od€ M'<.u rr: a1p oglx/ vi6 r& rtquiou J 6c fululerio p fg v tlre cqiiir.-du rpplT rlato

Txs Crrnrrrn ir ilucd undg thc rutbority of tlrc GorzrxyrNr or Tx! Uxnro gtrrs or Axrlcr. lt ull

lgucd :t. day o{ . .1\f f l . . .19.?i-

Txr Uxorsrcx:o D:crtg tlrr br ir duiy eutborizd b7 rlc sid Govrocnt to isuc tbir od6qtc

k r { . d E * d - & - 8 s b-U & fJ rv U .81b t9 t7 d f l . . -us L r d & - U L r q

a r r r . a r r . . . 1 t . . r t ( 4 . a a . t t . t { . . . . , ' a l t

f€NRY H. BELL. CAF'AIN, !'5C6

OJ<a*Or4c l.&e IqFqUl C-.CÂ

Gambar 8.1. Sertif ikat untuk unit pemboran

Vessel lnspectian Dan Maintenance 327

8.1.2. Peraturan Regional

Peraturan mengenai uni t pemboran mobi le lepas pantaiuntuk masing-mas-ing negara marit im tidak sama. Hal ini sangat tergantung kepada kemajuanindustri modern, latar belakang kebud ayaan (laut), dan hal-hal khusus yangsifatnya etn ik-pol it is.

Untuk Negara Republ ik Indonesia hukum kelautan masih berpi jak padaperattiran perundang-undangan lama (masa Hindia Belanda) walaupuntelah di lakukan perbaikan untuk penyesuaian perkembangan hubunganantar negara. Khususnya yang menyangkut unit-unit pemboran lepas pan-tai maka dapat dikatakan bahwa kita masih perlu belajar banyak darinegara-negara maju seperti Amerika Serikat, Jepang, Inggris dan lain-lain-nya.

Sebagai contoh Amerika Serikat, beberapa agen pejabat yang terkait den-gan penanganan masalah kemaritiman MODUs diperlihatkan oleh Tabel8 .1 .

328 Vessel Inspection Dan Maintenance

Tabel 8.1. Penanoanan masalah mari t im MODUs

cooc

tL

::;e*- ( 4 J ( ! o )

5EaHfi"- g.'. 5 :i i u rgg -

E e 2E aEF q 3 E*t!SF

s r5 * ib.= e: E

;t€ig'XEEiFE=359. l i - c - q ) =. A e

d l - € -( / , ; ( ! - o

E= P O !9E;5 HSEFF3.r r 6 ) r iE F* 5 E( n E t r t t r ' -! ' - r c ; s ,. Y E c ; c

g E;-sEPsEoH: .9 q o -

Efo O - ! l s 1 ' z

= o .9s= i !Eci.eEi lq O . J - c q r o

I I , | = E F T U O

H6EI3.9.e6p;S

J : . = t h n

iE,3 Er ; .9 .9 i

E; r:Y ( l , u t ( !c t . Y ( ) c6e;:ni : E8;d.E' = ( u - . 1 :

6EF.g(u ( . ' ) ) .Y ( !E=68- t . 9 o

E3?:c ) ( o x

vf , . L ( J =Erc l I

.EEE=o - o Y l

pJo6ggePo3:EHgt9SpEE' E 2 FE t n O . -€ \ / , t - l

,aE P'grd 5 e6oE d3538( , > - o a< o ' E l l

c)I]cJ

=f

U1q)U1u)(u

ov,

cc)Eo

C'

c

Eo-5qq)

g)

D q )

FpU)

c oo J' F O

f CL Q J

O Ec C| . } L( ) 0J

. a OgqSG- L

;!

oco(ov,

o_ctcI,Io)

.9]C

Ec(!

ococo(I)q,

E(Itooqco)C)

J

q a ; l"Eo) ;1. g Es (lt! o o; oaho *eP- : L

S ' c o- wV

9s != D o )g J I

! 6 *u C CO . ' - O

esi :( l t o o

E6:t . o E( r o ( go-=_-o5 3€ n t Cg | ; o

- c " o

I t tEa b

E:Ec r . : ( 6' 5 c rg i ( J . j

3qE€ 5 .9a = o

t u = c )

ocqJ

E(!

(,g)(!

o

, ij

q)c'o-

.g

.EU)o(I'c,

cococ,E

oGL

.2

.sE

o)E' cT U

c.9ul,2

EoOQc.9o'-

EEoO

oeott

c,

3ain.9C',

oo(,(nf

-

Vessel tnspectian Dan Maintenance 329

Pada pembahasan ini akan diberikan contoh sertif ikasi negara maju, yakniAmerika Serikat. Sebelum memulai konstruksi pada MODUs, maka harusdibuat application kepada US Coast Guard dan American Bureau of Ship-ping. Keduanya bisa berjalan bersama sehingga pada saat pekerjaanpembuatan hul l seresai , inspeksi segera di laksanakan.

Selain persetujuan pemakaian material, desain mesin-mesin dan sistempelistrikan maka pengaturan sistem fire control dan perlengkapannya harusmemenuh i s tandar min imum.

Unit pemboran baru akan menerima klasifikasiABS, Sertif ikasi lnspeksidariCoast Guard ataupun Sertif ikat Internasional j ika telah selesai melak-sanakan test operasional seluruh sistem, stabil ity test, dan uji coba di lautdengan memuaskan. Gambar 8.2. menunjukkan inspeksi dan perrgujiantempat-tempat krit is.

Sertif ikat pengujian seperti ditunjukkan oleh gambar 8.3. Dimana harusditempelkan dalam dinding pilothouse unit beserta sertif ikat lainnya.

Sertif ikat inspeksi untuk unit pemboran mobile lepas pantai harus selaludiperbaharui setiap dua tahun. Bila diperlukan harus dilakukan pula sertif ikatinternasional da n The Cargo Ship Safety Equipment Certifi cate. Hal ini harusdisadari benar oleh personil yang terl ibat supevisi, dimana tidak hanya tahucara menjalankan sistem unit akan tetapijuga harus memastikan bahwa unittersebut telah betul-betul diinspeksi dan dipelihara.

Contoh sertif ikat inspeksi ditujukkan oleh gambar 8.4. Para inspektur haruspula serius/sunguh-sungguh, menjalankan tugasnya karena menyangkutkeselamatan unit di laut, sehingga auditing hasil inspeksi yang benar akanmerefleksikan safetv dan efisiensi unit.


: \- {

: .1u- -

Gambar 8.2. Inspeksi dan pengujian tempat-tempat krit is

\

Vessel lnspection Dan Maintenance 331

I

Master , ZAPATA YORKTOWN, O.N. 578592

c/o Zapata Ol f -Shore Co. , fnc.2000 Southwest TowerHouston, Texas 77002

Subj : ZAPATA YORKTOIVN, O.N. 578592Stability

Of f icer in Chargelvlarine, f nsPectionCanal L.aSal le Bldg.Suite 23001440 Canal Street.New Orleans, [A 70L12(s04) s89-6273

v-17354-122 December 1976

Dear Si r :

A stabitit-v test supervised by the U. S. Coast Guard was performed on the ZAPATA

SARATOGA, O.N. 5755!6 a sistership to the subject.vessel at Neworleans,

Louisiana, on 15 July 19?6. On the basis of this test, stabilitlz calculations have

been performed for the ZAPATA YORKTOWN. Results indicate tJrat the stability

information contained in the booklet specified below, rvhich has been furnished the

Master, is applicabie to the ZAPATA YORI(TOIVN as grrrrently outfitted, equipped

and manned

operating and stabil ity Booklet (ZAPATA SARATOGA & ZAPATA

YORKTOVYN) ASI Plan No. C3-1200 29-01-16 Rev 1, Bearing U. S.

Coast Guard Approval Stamp Dated 21 December 197p-

The booklet data .meet Ule stabiUty req-riremerrts for Par-t 93, "Rules and Regulations

for Cargo and Nd.scellaneous Vessels. ".Such data provide the lt4aster with sufhcient

stabilit-y information for the following purpose:

1. To determine the freeboard for any condition of vesseL loading.

2. To obtain, by rapid and simple piocesses, accurate guidance as to

the stability of the vessel for any condition of loading and senrice.

It shall be the Master's responsibil i fy tostabiIty condition at all t imes.

This stabiLity letter shall be posted underpilothouse.

coMDT (G-1.4!'I)CCGDSA B S

maintain the vessel in'a satisfactory

suitable transparent material in the

Sincerely,

CLYDE T. LUSK, JR.Cap ta in , USCGOfficer in ChargeMarirre Inspection

Gambar 8.3. Sedifikat pengujian


U N I T E O S '

oft^f l ! tF or TrAxsrcr l^ l lod

u N l l t o s r ^ r f s c o A s T c u A R O .

Osrtifintrt gnsPrrfionI

* l ; t - , * - , t - - t J=- t o i i i *u+ '

I irilr! | (",5ja6 | CO^ tr*'t-

i <tDccl rtr r..K,;s hrr 6il} i il;;; i

*-r --r ::':'*' l

':J"J' t o,s. ,

i .614 I 6J4

l v / b ' . I , I o r ( r r , o r . 1 . d . ( ! t

o'. . . ro. I C-*a,- H[ lgol t ldrh AJ.]rd. D. l l r . I .s5co@rtr i t 'd, l ( . i * ; , - ; ;*

. -

r-rr | . , ,* t ,s xn lqol Ncdh Altd. D?tt8,Tcd

Th. idlFcction of th. rbovt ntmcd v'tt'l hrvingbdn 'ohpl'ttd rt -- Sgnflv'(iKg-C'lifooli:""-----

on thr .._.I_,-,h. dry or _.e,,9*..--..-..,-_...]--, rs..i.6_-, t },.;.uy c.r-tity.thar sid ve:cl ir in rll r6p€<tr in conformitv ''ith lht rpplioblt

tcscl insrct ior l rs. ! rhd th! ^, . , * i , . r" i r i i " . r prec. ixa' th.r*ndcr- Thc fol losinS omplcmcnt of l ic 'nr 'd o6ccn rad crcw

i. r .quircd r . b. err icd : i . . r 'a.a i i * l i ic i - t i . . . -ur, u. .€[bJ.. . - . Crrt i f rcrrd Li fcbotmcn rnd "- : ' -" ' - ' Ccdir lcr( 'd Trnlcrmtn :

--.f-- ^. ' -*. | ----t-- o"' kn-' (<) I " ':- ' h-'^'-*{.

--L- "'..- '

.*. | --:-- r ' - '- ' a'- ' l*L oL'

- | in rddilion lo thcls rdditiod t}|. t*cl mry ce-rrv ---.1--' othct Pcnon: in thc crt''' ---J"- pttttn8'nr --'---

i.t:""":t iii";':--A-

,., 1" :51*',n.t5:'S,:iffi:1'x:":.1ff.9ffrru;ilq, i.dGrir h@ ! rpp.or.i,rc {d o' rdc c{ oportn

ld ulo rrrpt by tx fG'i"-J r *p,.a 16 hosrt of lc$ in r ?1 hour p.riod. thc tcqlircd (td it^

I Asr. €rEi6 (lnd. tjc)-- -lftli;*, lffgH ,l8ll4ari'; *r - 2oro -.

5J 1.6!hr r.ffit #;;U;;;iid T*l rrsr rllq+d 64

r+6 6d it dyilrtcd |!E lhu 16 hd5 hr lo thu 72 ho4' tlr gt:d-:-g^" ? Ast. E E;'l6 {lnd. tj<.)- *iftgl**t Iffiff ('),o,--,,,i$ffiit';t,"lS*".,"*'*

*- Kf m,,ff

-itl Fosjto Abrs;tt.

tlE rcqfl Gd cG* 6: ? € nFncrr (tnd- Lic.l

i l ' tr l l ;4-t-a)' l ft 'rsysdru gt,*-n., 'Ps.ff-,fry.rtFb.6kd. T€lF'g.i lo€d1@

*- q ffifl ,H&f *.T.^S#'* T:,'iffi :$tT* _n"0. rdr,.6 rrb..d,,o

,:i&gE$:'i*:t$ll'i:f H ftri':.li,.d s* :l:rrla-r'go's rpe'oad ce{b)crtif*dLircb.r6+oru.rrero;lili',ilto,-Fimyyr,r-."r.q.iiJ"'iIiiFJJtt

p.'*-bord!d:le$+ahruvgtrcn b

'"';;';F;;i,"ri.,.;bt l,rgrrirtomrcdr,i.tol"{'} ry.-1fs:.r r..,,ir, r*ffxrmwirrc ts r}rrdcc{oportn

J-..oH,,r;.iAs-t'?t :=I;*f:::::

-::ffi;#tgpnd:_-_--

u,d.{ .*ffis '- -Lq.- -t *'

_Lu'*+ts"- n -.,- i - L b b #

- - : - r - u - t l * h d u ' - e tO b * r r * o _ j = - F

: ua.eb l- __ --.

--:--*- - D { & h - _ - : k b L

ur. F r. J9- *-.{ ---:- drd

o t t . o . t r ^n t t - 9G c* t r .n l l3J

Gambar 8.4. Contoh sertif ikat inspeksi

Ves-se/ I ns pecti o n D an M a i nte n a n c e 333

8.2. Preventive Mai ntenance

Kunci keberhasilan program pemeliharaan preientif adalah terletak pada ken-

yataan prog;am dimana jadwal inspeksi reguler betul-betul dilaksanakarr dengan

pencatatan yang telit i untuk tiaptiap perlengkapan yang ada. Hal ini akan

mengaitkan manajemen uni t .

Pencarian barang-barang perlengkapan yang kecil harus mudah dan sederhana,

dimana buku log secara singkat mendeskripsikan barang-barang tersebut. Se-

buah rencana prevent ive maintenance yang baik harus bersi fat f leksibel

sedemikian sehingga mudah dimodifikasi untuk mendapatkan spesifi kasi khusus

dar i uni t yang di inginkan.

8.2.1. Beberapa Keuntungan

Pelaksanaan program preventive maintenance yang baik akan menjaminmanagement dan personal menangani rig dan perlengkapannya secara"safe" dan pada kondisioptimum untuk ;nelangsungkan tugas operasional-nya yang berat

Salah satu keuntungan program preventive maintenance adalah bahwasetiap personil dalam rig menjadi "sadar perlengkapan", dimana masing-masing bersikap serius dan hati-hati terhadap pemakaian peralatan danpengoperasiannya. Keuntungan jangka panjang yang utama adalahpenghematan atau penurunan biaya operasi, safe operation, memperbaikikontrol polusi dan memenuhi peraturan pemerintah.

Gambar B. 5. menu nju kkan keefektifan suatu prog ram pemeliharaan preven-

tif selama jangka waktu opersi 12 bulan. Kesalahan dan malfunction dapatdikurangi sebesar 40 %.

Dengan pengecekan seluruh safety divices secara periodik seperti pressure

relief valves, alarms, maka personal pyang memakai dapat menjaminbahwa penggunaan alat akan sesuai atau memenuhi disain manakalad ioedukan.

Keuntungan la in adalah menyangkut polusi l ingkungan hidup karena tum-pahan minyak, bila peralatan-peralatan terhindar dari pemakaiannya.

334 Vesse/ Inspection Dan Maintenance

t50

oo

Gambar 8.5. Keefektifan suatu program pemeliharaan preventif selama 12

bulan

Peraturan pemerintah, sebagaimana dibahas pada bab pertama harus

dapat dipenuhi. Dengan pelaksanaan program prenventif maintenance yang

baik jadwal inspeksi akan dipenuhi dan sertifkat t idak sulit diperoleh se-

hingga unit dri l l ing akan bergerak cepat dan tepat pada waktunya sehingga

dapat dihindari keru g ian-kerugian karena pengundu ran jadwal.

Akhirnya catatan sejarah peralatan dan perlengkapan yang terkumpul dari

keseluruhan program akan merupakan alat yang efektif untuk evaluasi

jadwal maintenance maupun penggunaan peralatan rig.

8.2.2. Scope Dari Program Preventive Maintenance

Preventif maintenance harus mencangkup seluruh peralatan dan fungsinya

yang mana mempunyai kondisi-kondisi krit is terhadap safety dan nilai

ekonomis pengoperasiannya.

Hal lain mencangkup setiap perlengkapan dimana malfunction akan meng-

hasilkan penghentian pada pelaksanaan operasi pemboran, bahkan perala-

tan-peralatan alarm, pressure relief valve yang harus dikerjakan dengan

Vessel tnspection Dan Maintenance 335

50

{-Co

=II

t-q,

o.I

U''c

.9C)

o

AI

-1

\ /

LVI v

J F M A M JN JY A S o N D

kondisi yang ditentukan. Tanpa schedule inspection maka alarm, sepertisistem detektor gas tidak akan dipastikan ketergantungannya bila pada saatmendadak harus beker ia.

Prevert'. i f maintenance harus pula melibatkan setiap perlengkapan yangharus dilubrikasi secara periodik, seperti kompressor atau unit pompa.Semua unit yang dapat dipengaruhi operasinya oleh kondisi l ingkungan,seperti kondensasi air garam, es, debu dsb, harus pula menjadi perhatianutamd dalam program preventive maintenance.

Untuk merealisasikan keuntungan sebesar-besarnya dari progam preventifmaintenance, perlu diketahuiapa saja yang tidak pedu dimasukkan kedalamprogram. Antara lain perlengkapan yang tidak mempunyai kondisi krit isseperti alat-alat yang cukup dapat diganti karena memang lebih mudah danekonomis. Hal yang memang sudah dijadwalkan dalam checking atauinspeksi tahunan seperti overhaul mesin diesel atau turbin gas, t idak perlulagi dimasukkan kedalam program preventive maintanance jangka pen-dek .

8.2.3. Perencanaan Program

Setiap peralatan yang termasuk dalam program preventive maintenanceharus ditandai plakat dari stainless stell dengan nomer kode yang jelas.;penomoran peralatan ini akan sangat membantu dalam identif ikasi selainmudah dalam pencatatan dan pemeliharaan alat untuk pemutakhiran (up-dating) manual sejarah alat dengan akurat.

Jadwal maintenance permanen yang menunjukkan tugas pemeliharaanharian, mingguan dan bulanan harus ditetapkan pada rig sebagai refensiyang kuat. Ini dapat berupa chart 28 harian untuk melakukan pencatatanpemeliharaan detail baik dengan menggunakan worksheet ataupun sistemkartu order.

Dengan demikian pemeriksaan peralatan sekaligus report-nya merupakantugas para mekanik maupun electrician. Report yang simple tetapi lengkaplebih baik daripada penjelasan panjang namun tidak "to the point" akanmenyul i tkan petugas yang la in.


Pada saat sekarang ini pencatatan konvensional dimasukkan kedalam

database komputerisasi yang secara khusus dikerjakan oleh orang yang

ahl i . Akan tetapi hal-hal konvensional tersebut masih per lu di lakukan.

a. Dai ly Maintenance Check

Pada awal bekerjanya team, maintenance pusher mengambil supply

daily checksheet dan fi le work card dari ruang rig manager atau rig

super intendent. Worksheet diper l ihatkan pada gambar 8.6. Bagian

kotak maintenance check yang tidak digunakan untuk peralatan

tertentu diber i tanda si lang (X).

Gambar 8.6. Dai ly checksheet

1u

JIa

I

n

u'tI

. l

c l


Maintenance pusher juga membawa catatan "Daily MaintenanceLog" untuk mencatat hal-hal yang lebih spesifik mengenai pelak-sanaan pekerjaan. Log ini sangat berguna untuk double checkingproblem perlengkapan serta untuk mendapatkan keterangan yanglebih detail dari pada daily check sheet. Contoh pada Gambar 8.7.

n t u

DAT E, t^ ) t t r))

DAILY ELECTRICAL OR MECHANICAL REPORTC O M P L E T E R E P O R T O N A L L R E P A t R S . A L S O C O M P L E T E

R E P O R T O I I M A I N T E N A N C E ' U ' O R K O O N E T H I S D A Y

o.J.rJ /u.ftcz ;zata

o''"/ to'ol"

Gambar 8.7. Daily Maintenance Log

338 Vesse/ lnspection Dan Maintenance

b. Weekly, Monthly, dan special work order chart

Maintenance pusher mengurus card fi le mulai dari awal pekerjaan

dan mengecek work order card mingguan dan bulanan, termasuk

mensuplai blangko kartu regular dan blangko kartu special ttntuk

maintenance emergencY.

Kartu ini berukuran 7-314" x 3-114" dengan warna berbeda untuk' mingguan, bulanan dan kartu spesial . Secara umum t idak ada stan-

dar warna. Contoh kartu-kartu diberikan pada gambar 8.8. Rig harus

dilengkapi rak-rak khusus untuk kartu-kartu dan worksheet secara

sistematik. Dan maintenance pusher mengumpulkan hasil pekerjaan

para mekanik dan electrician untuk diserahkan dan dicek manajer rig.

Setiap kartu yang diisi komplit harus ditinggalkan diatas meja main-

tenance pusher untuk diambil dan dilanjutkan oleh crew berikutnya.

c . Manua ls

Suatu program preventive maintenance memerlukan susunan atau

gabungan dar i t iga manuals :

Pertama, program and lnventory manual, menjelaskan bagaimana

program harus dijalankan dan terdiri dari suatu sistem inventori dari

seluruh perlengkapan. Inventori ini mencatat l ist data peralatan,

pabrik pembuat, spesifikasi nomor materialdsb. Contoh pada gambar

8.9 menunjukkan inventory dari mud mixing pump.

Kedua, Schedu le Manual, mempunyai bagian-bagian tersend iri untu k

tiap peralatan yang dimasukkan dalam program preventive mainte-

nance. Pada halaman-halaman awal menjelaskan outl ine tugas-

tugas harian, mingguan atau bulanan yang harus dilaksanakan

terhadap peralatan yang bersangkutan. Halaman berikutnya men-

jelaskan tugas lebih detail, menyangkut informasi mengenai indikasi

apa saja yang harus diperhatikan seperti yang digariskan oleh pem-

buat serta diagram pemeriksaan dan pemeliharaannya. Manual ini

sebagai sumber referensi peralatan.

Ket iga, Equipment History Manual, d i laksanakan pengis ian mulaidar i

dilaksanakannya program sampai seterusnya. Manual ini berisi t iap

halaman peralatan dengan data hari dan tanggal mengenai record

pemeliharaan dan perbaikan. Sehingga setelah perioda waktu ter-

Vesse/ lnspection Dan Maintenance 339

tentu manual ini akan sangat berharga untuk referensi programmaintenance selanjutnya serta sebagai alat evaluasi penggunaanmaterial yang lebih luas.

Gambar 8.8. Contoh blanko kartu reguler dan kartu special untukmaintenance emergency

340 vett"tw

= ?| : i

o

o

,

I

!

=I

tll lt l

ilt lilt l

tltll l

t ltlt l

tlt lt lt5l13

o

I

. o

o

]

I

IJl-ll 6I t

t, il.EIEH

6

I

oz

o

oi

3

ozo

r 9

; ;

o

o'

'

=

v

oo

ou

:

B

MUD MIXING PUMPS 3 EACH

/ , , , l 5S tON NO. I6 x 8 R

r / ^ ; / 1 f ,

b e n e r c l E l e c l f l c

l ' lodel 5K405CK205lOC HP ITBO RPM&0Yo1 t 3 PH 60 HZ5 e r i c l N o .

M I S S I C N N O . 26 x 6 R

t/,oToP.U . S . E l e c t r i cl/'ejgf l'.1.. C9&8-00-177]00 HP 1780 RPM440 Volt 3 PH 60 HZS e r i o l N o .

# , i s5 i cN No . 3 (SPARi )6 x E R

MOTOil'/,fg .

Mo<iel D59WD-54-1973

t u6

R i g N o . A c c . N o .

l l t v6

12 208

l l l v 6

zu6

Closs No .

520

/ z l

Egu ip . No .

52008

52008

tuo

t aI L

12

520

721

520

/ t l

52009

52009

520 i0

52010

Gambar 8.9. Inventor i dar i mud mixing pump


8.2.4. Work Assignment

Preventive maintenance yang efektif memerlukan kerjasama yang eratantai'a management tool pusher, maintenance pusher, mechanic dan elec-trician. Para personel lain di rig yang mungkin terkait dalam preventivemaintenance, maka harus paham dan menyadariakan tugas rutin dari yangtelah dibuat (proposed) dalam prosedur program. Flowchart yang men-yangkut tugas tersebut di atas dapat di l ihat pada gambar 8.10.

? i c k u p c h e c ks h e e l s o n dc o r d f l i e o lo { { i c e

r e v i e n w o l l

i n c o m p l e r €w o r k f i l e ,n O l e C O P ' l o lr o t k i l e m s

l o o l p u s h e r

r n e c h o n i c o n de l e c t r i c i o n__--r-

d r i l l i n g o n dm o r i n e c r e w-_-]-

r n o i n t e n o n c e o u s h e r

m e e l d o l l yY r l nm o i n t e n o n c ep u s h e r

m e e t C o i l yw i ! ht o o l p u s h e r

c s s i g n w o r kt o m e c h c n i c

c n ie l e c t r i c i o n

p e r i o r m w o r ko n d c o m p l € t ec o r d s

p e r f o r m w o r ko n d c o m p l e l ec o r d s

o s s i g n * o r kt o d r i l l t n go n 0 m o r l n ec r e w .

r e f u r n c o r d sl o

m o r n t e n o n c eP u s h e t

r e t u r n c o r d st o

m o i n l e n o n c eP U s h € r

r e t u r n c o r d si 0

t o o l p u s h e r

r e v i e w n 0 i e so n c o r d s

r e t u r n l o g ,d o i l y c h e c ks h e e i s o n dc o m p l e t e dw o r k c o r d st o o f f i c e

t e c o t 6i n f o r m o l i o nl o r d o i l yc h e c k s o nd o i l y c h e c k9 n e e l

f i l e c o r d s

i n c o m p l e t e dw o r k f i l e

d o i l y l o g

Gambar 8.10. Flowchart tugas


a. Maintenance Pusher

Maintenance pusher bertugas mengambil daily check sheet dan hitch

work order card fi le sebelum memberikan report ke manager rig. Di

rig ia mereview wall chart schedule untuk pekerjaan rutin yang

dilaksanakan. kemudian menelit i f i le-fi le kartu maintenance yang

telah berlangsung dengan memprioritaskan kartu-kartu yang belum

komplet.

Tiap hari ia lakukan konsultasi dengan toolpusher mengenai kebu-

tuhan-kebutuhan yang ia antisipasikan, pekerjaan maintenance yang

harus dilakukan oleh crew dril l ing maupun marine crew serta status

pekerjaan dan availabil itas peralatan. Dia menandatangani setiap

pekerjaan harian dan bila telah benar maka kartu-kartu maintenance

tersebut diserahkan ke toolpusher.

Maintenance pusher harus pula menyiapkan emergency work order

card dan pada sore hari sebelum menutup pekerjaan harian ia

mencek daily chart di seluruh area kerja, mentransfer hasil data ke

checksheet dan log harian. Terakhir ia serahkan hasil pekerjaannya

ke superintendent rig.

b. Maintenance Mechanic dan Electrician

Para mechanic dan electrician harus berperan pada setiap kesem-

patan agar familiar dengan permanent maintenance schedule pada

wall chart atau di rig maintenance manuals. Mereka melakukan tugas

harian maintenance check sebagaimana dijelaskan dalam work order

chart.

Merekalah orang-orang yang bertugas mengisi data-data se-

benarnya baik menyangkut pelaksanaan tugas dan waktu yang diper-

gunakan dengan penjelasan umum dan khusus. Kartu yang telah

selesai Dril l ing and Marine Crew.

Beberapa pekerjaan maintenance routine dapat dikerjakan oleh crew

dril l ing dan marine setiap saat. Maintenance pusher harus lebih dekat

dengan toolpusher agar pemil ihan peker jaan untuk selain personel

r ig dapat di iaksanakan.


8.2.5. Memonitor Jalannya Program

Tindak lanjut dari preventive maintenance adalah menyangkut me-reviewcheck sheet dan work order card untuk memastikan apakah komplet diker-jakan. Bahkan termasuk pengecekan langsung apakah sesuaidengan yangdilaporkan dalam data worksheet.

Dari management record yang benar akan diperoleh efektif itas nilai alatyang' t inggi sehingga sangat mengurangi operat ing cost. Demikian pulaperkiraan penggantian alat dapat dijadwalkan dengan tepat dari analisahistory peralatan yang dibuat.

Perhatian terhac.iap tindak lanjut program dan modifikasi yang dilakukandapat mengurangi opei'ating cost serta meminimumkan interupsi pekerjaandimana safety di rig dapat dijamin oleh pelaksanaan preventive mainte-nance tersebut.


8.3. Korosi dan Sisfem Perlindungan Katoda

Kerak me.ah yang biasanya tampak dipermukaanbaja adalah bubuk besioksida,

sebuah kombinasi antara besi dengan oksigen. Karena besi dan oksigen umum-

nya akt i f satu dengan la innya, hampir seluruhnya bi j ih besi yang diketemukan di

alam berupa oksida, atau kombinasi antara besi dengan oksigen. Bij ih besi

dirubah menjadi besi dan baja dengan menggunakan sejumlah besar energi .

Hasil akhirnya material tersebut t idak stabil dan cenderung kembali bereaksi

dengan oksigen membentuk oksida yang stabil, perubahan kimia ini akan diikuti

oleh terbentuknya arus l istrik.

8.3.1 Proses Korosi

Proses terbentuknya karat pada besi memerlukan tiga elemen yang ada

disekitar l ingkungan tersebut yaitu oksigen, air dan sumber ion (positif atau

negatif). Semua material initersedia dalam jumlah yang berlebihan. Oksigen

selalu terdapat di atmosfer, dan dengan perkecualian untuk daerah gurun,

atmosfer selalu mengandung uap air sepanjang waktu. Dalam musim hujan,

permukaan baja akan membentuk embun di malam hari dan menguapkan

uap air pada siang hari. Industrifumes, smog (smoke and foggy), salt spray

dan kontaminan yang lain nrenyediakan sumber ion dan akan larut dalam

uap air. lon yang larut dalam air akan membentuk elektrolit yang akan

menghubungkan arus ekstemal.

a. Sel Korosi

Gambar 8.11 memperlihatkan sel korosi yang akan membentuk

karat. Yang terl ihat adalah bagian dari permukaan suatu logam.

Sisi-sisi logam sangat kecil dan tidak kasat penglihatan, beraksi

sebagaianoda dan katoda. Anoda adalah daerah dimana korosiakan

terjadi dan tempat dimana arus akan meninggalkan logam, se-

dangkan katoda daerah yang tidak akan terjadi korosi dimana arus

masuk ke dalam metal. Anoda dan katoda dapatterbentuk dalam satu

loga m karen a perbedaan tempaVl ing ku ngan atau ketidakseragaman

logam i tu sendir i . Besi dan baja past i mengandung bahan impuri t is

(zat ikutan) yang memiliki berbagai kemampuan melarutkan atau

berbaqai tendensi untuk larut dalam elektrolit.

-


e lec l r o l y t i c env i r onmen f

f"" ol currerr)

: \c0 r t os r0noccu rs e '

Me lo l

0 H +H '

H T O H '

0H-Fe"

cu r ren fl eo vc s

cu r ren tt n t e r s

I

onode c o l h o d e

ua l i l r Jar o . I t . os t K( , t ( ,s t ya i lg r i le f l r l ,e t r luK | \a rar

Dipermukaan logam terdapat uap air yang mengandung ionberkelakuan sebagai elektrolit yang akan menghubungkan aruseksternal, arus internal dialirkan oleh batang logam itu sendiri,dimana mempunyai konduktif itas yang tinggi. Dengan demikianterbentuk sel baterai kecil. Pada anoda besi terlarut dalam larutansebagai ion besi (F"**); ini adalah partikel positif yang akan ber-pasangan dengan ion hidroksida (OH-) untuk membentuk karatdalam udara dan cahaya. Proses ini dapat direpresentasikan den-gan persamaan berikut:

Fe** + 2(0H-) --> Fe(0H)2 + Udara dan cahaya ==>Fe20e +Hz

Fez0g adalah oksida besi benrvama merah, yang umum disebutdengan karat.

Elektron terlepas dari besi di anoda dan akan diterima oleh katodadimana akan terjadi proses pelepasan panas dari metal. Di Katoda,penerima arus akibat dari perubahan oksigen dalam elektrolit men-jadi ion caustic (oH-). Selama besi digrogoti di anoda, lubangkecil-kecil dan endapan karat mulaiterbentuk, sedangkan di katodatidak terjadi peristiwa korosi. Daerah init idak mengalami perubahandan berfungsi sebagai tempat dimana oksigen bereaksi menjadicaustic (OH-) dalam elektrolit. Inti korosi yang sangat kecil iniberubah sangat cepat ke seluruh pei'mukaan logam, sehingga akantampak lapisan karat yang menyebar diseluruh permukaan logarn.


Selama karatan terbentuk di anoda, permukaan pada daerah korosi

akan menurun keaktifan l istriknya, dan anoda - katoda dapat berbalik

fungsinya. Proses ini akan berjalan terus sampai semua besi dittttupi

oleh karat atau terjadi sesuatu yang memutuskan aliran arus ekster-

nal d i logam tersebut.

b. Celah Korosi (Crevice Corrosion)

Dua buah plat yang dik l ing bersama-sama sepert i gambar 8.12

tersebut akan membentuk celah. Celah tersebut akan diisi uap air

pada daerah terbuka ke udara dan uap air tersebut akan diisi oleh

ion-ion atau fragmen-fragmen kimia yang akan membentuk elektrolit.

Terdapat dua jenis korosi akibat adanya celah tersebut (crevice

corrosion), dan biasanya sulit untuk dihilangkan. Yang pertama

adalah mengacu pada sel konsentrasi oksigen, dan yang lainnya

disebut sel konsentrasi ion.

Gambar 8.12. Gelah korosi

Jenis korosi ini dapat diharapkan terjadi bila celah atau kantong yang

terdapat sebagai akibat disain yang jelek atau konstruksi yang salah.

Secara praktek cara untuk menghilangkan crevice corrosion adalah

dengan mencegah disain struktur yang membentuk celah- celah.

Sebelum dilakukan pelapisan pada struktur, celah harus ditutup

dengan pengelasan atau diisi dengan bahan yang tepat.


c. Sel Konsentrasi Oksiqen

Dengan terdapatnya celah, akan terjadi pembatasan jumlah ok-sigen pada bagian dalam celah, tetapi jumlah oksigen ber l impah dipermukaan logam celah bagian luar. Daerah tersembunyi denganoksigen yang berlimpah akan menjadikatoda karena bedimpahnyasuplai oksigen yang bereaksi dengan ion-ion hidrogen. Sedangkanbagian yang minus suplai oksigen sebagai anoda dan terkorosi.

d. Sel Konsentrasi lon

Jika celah tampak di plat lunas dari sebuah tanki atau pada dasartanki pengumpul (storage) yang mengandung elektrolit seperti kan-dungan garam, secara nyata tidak tersedia sejumlah oksigen didalam ataupun di luar celah. Namun demikian, dibawah kondis itertentu, besi cenderung terlarut dalam larutan sebagai ion, baik didalam maupun diluar celah. Karena terbatasnya jumlah elektrolityang terperangkap didalam celah, konsentrasi ion yang tinggiakancepat terbentuk di dalam celah seperti ion besi terlarut dalamlarutan. Dilain pihak, selama besiterlarut, dari plai baja di luar celahdan bercampur dengan sejumlah volume fluida, larutan dengankonsentrasi ion rendah terbentuk di luar celah tersebut. lon di luarce lah cenderung te r ion isas i dengan kecepatan t ingg i un tukmengimbangi larutan yang terperangkap didalam celah. Maka akanterbentuk lubang-lubang kecil (pitt ing) pada pinggir/mulut celah.

8.3.2 Korosi Galvanik

Korosi galvanik adalah korosi yang istimewa (khusus) akibat dihubungkan-nya dua buah atau lebih metal yang berbeda jenisnya. Metal yang resis-tansinya rendah akan menjadi anoda, sedangkan yang resistansinya tinggimenjadi katoda.

Korosi istimewa ini disebabkan karena, semua logam memperlihatkanbeberapa tendensi untuk larut dalam air, kecenderungan ini bervariasidengan batasan yang lebar untuk semua jenis logam. Beberapa logam yangreaktif seperti, Sodium, Potassium, larut dan bereaksi sangat cepat denganair yang dapat dirasakan panas yang di t imbulkan yang juga disertai o lehpijaran nyala api. Ada juga beberapa logam yang reaktif, seperti alluminium,magnesium, baja, memperl ihatkan sedik i t bahkan t idak dapat di l ihat


reaksinya j ika dicelupkan ke dalam air. Terdapat juga sejumlah logam yang

reaktif, seperti perak, emas, juga larut dalam air, namun laju kelarutannya

sangat lambat sekali, sehingga memerlukan waktu yang sangat lana untuk

mengetahui kehilangan berat pada logam tersebut.

Jika logam-logam disusun berdasarkan kelarutannya dalam air, dengan

logam yang paling reaktif pada puncak susunan logam tersebut, hasilnya

berupa skala yang sering disebut dengan seri galavanik atau electromotive

force sen. Eletromotif force dapat dil ihat pada tabel B.2.Volt disini adalah

satu mole ion per '1000 gram air pada 77 oF (25 0C).

Tabel 8.2. Elektromotif force

Jika logam reaktif (magnesium) dihubungkan dengan logam kurang reaktif

(perak), magnesium akan terkorosi oleh perak. Galvanik korosi ini terjadi

akibat bersatunya dua benda dengan membentuk arus internal dan juga

dihubungkan oleh elektrolit sehingga bisa membentuk arus eksternal.Hanya bagian logam yang kontak dengan elektrolit yang ikut serta dalamproses korosi. Beda potensial yang tinggi akan diperoleh j ika magnesium

dihubungkan dengan emas dan beda potensial yang rendah diperoleh bi la

aluminium dihubungkan dengan baja.


.:()

o)'a(E(uoc

magnesrumaluminum2rncchrorniumironnicke lt inleadcoppersilvermercuryplat inumgofd

Mqi *^',* * *

A I

Zn**cr+++Fe* *

Ni+ +

Sn* *: -.i-

P b ' t

Cu i *

Ag+Hs 1:Pt ' r .

4u***

-2 .34- 1 .67- 0 .76-4.71- 0 .44-0.25- 0 .14-o.rs

0.340.800.851.2A1.42

8.3.3 Proteksi Katoda

Prinsip korosi galvanik dapat digunakan untuk mel indungi stnuktur logam.Proteksi katoda membuat selunuh struktur terl indungi dengan mengontrolsel korosi katoda dengan cara menghubungkan metal yang tidak reaktif(kurang resistan) sebagai anoda. Terdapat dua jenis sistem proteksi katodayaitu Galvanik atau Anoda Korban (Sacrif icial Anode) seperti anoda alu-minium, seng atau magnesium yang akan rusak dalam proses perlidunganstruktdr. Jenis yang lain adalah arus tanding (lmpressed current) denganmenggunakan rectif ier dan semi-inert anoda.

Pemilihan proteksi katoda yang digunakan tergantung terhadap berbagaiefek yang akan timbul akibat l ingkungan disekitarnya dan struktur yang akandil indungi serta sistem-sistem pedindungan total yang dihasilkan.

Kedua jenis proteksi katoda mempunyai tujuan yang sama, dan pemilihan-nya bergantung pada ekonomi, tersedianya sumber tenaga listrik sertapertimbangan perawatannya. Jenis dan kapasitas proteksi katoda jugadipengaruhi oleh ukuran, lokasi dan tipe konstruksi yang akan dil indungi.

a. Anoda Korban (Sacrif icial Anode)

Kecenderungan sekarang adalah penggunaan anoda korban dalamproteksi terhadap korosi karena bebas biaya perawatan (mainte-nance-free). Anoda korban adalah sebuah logam atau campuranyang kedudukannya pada electromotive force series berlaku seba-gaianoda terhadap struktur besidan akan mengalami korosi secarakhusus terlebih dahulu. Biasanya logam yang sudah rusak akibatkorosi dapat diganti sehinga keselamatan logam yang dil indungidapat di jaga lagi . Untuk mel indungi besi logam yang baik sebagaianoda adalah magnesium, seng dan aluminium. Dewasa in i cam-puran aluminium (Al-Zn-Hg, atau Al-in (indium)-Zn) dipergunakansecara luas untuk Offshore Cathodic Protection karena kapasitasarus proteksi katodanya tinggi.

Anoda korban diukur berdasarkan umur keekonomiannya (eco-nomical l i fe) dan dilas secara langsung pada platform lepas pantaiatau selama pembangunannya; gambar B. '13 memperl ihatkan duamodel katoda yang dilas pada platform jackei, kadang-kadang juga


katoda dipasang dan dilas oleh para penyelam pada konstruksiplatform.

Untuk kondisi air laut dengan kedalaman 300 - 400 ft, galvanik anodamenggunakan campuran aluminium khusus karena harus tahan ujidan mempunyai keunggulan mekanik serta sifat f isit< yang baik diatasarus tanding, juga karena tidak memerlukan biaya perawatan. Untukplatform laut yang sangat dalam sebaiknya menggunakan sistemarus tanding.

Gambar 8.13. Dua model katoda yang dilas pada platform jacket

b. Arus Tanding (lmpressed Current)

Arus Tanding Proteksi Katoda adalah dengan menggunakan aruslistrik dari luar untuk melawan arus yang timbul di dalam logam.Struktur yang menerima arus menjadi katoda dari sel korosi. Masalahyang penting adalah bagaimana menyediakan arus yang sesuaisehingga seluruh struktur dapat terl indungi dengan sempuma.

Sistem Arus Tanding memerlukan elektrik konduktor dari rectif ier diatas air ke anoda-anoda di bawah air, sistem alirannya harus anti airu ntu k mencegah terjad inya korosi aki bat elektrolit d i sistem kondu ktoratau jaringan aliran arus. Sistem ini biasanya lemah secara fisik,


d i perkiraka n kegaga la n s istem i n i sekitar 7 5 % diakibatka n ru sa kn yasistem perkabelannya dan anoda-anodanya.

Keuntungan dari sistem arus tanding adalah "low-weight- to- pro-tective-current ratio" ini sangat penting untuk struktur- struktur yangbesar dan akan menjadi penting sekali untuk masa yang akandatang untuk platform yang dibangun untuk kedalaman 700 feetatau lebih. Untuk instalasi yang sangat besar sekali sistem arustanding sangat menguntungkan sekal i . Tapi mudah dirusak olehkondis i laut yang buruk sepert igelombang, gelombang pasang, danumumnya badai . Beberapa pert imbangan harus di lakukan, dalamkenyataannya sistem arus tanding menjadi penghalang yang mahalbila harus memperbaiki pada kedalaman dibawah 200 feet dengansedikitnya peralatan yang dapat digunakan untuk memperbaikipada kondisi bawah permukaan air.

8.3.4 Sistem Proteksi Korosi Offshore

Di samping pertimbangan ekonomi dan pemeliharaan, pemilihan sistemproteksi korosi secara umum atau kombinasi dari sistem yang ada diten-tukan berdasarkan tipe strukturyang akan dil indungi. Untuk struktur marit im,pelapisan sangat efektif terutama untuk yang berada di bawah permukaan.Daerah in i juga secara umum di l indungi dengan sistem katoda, dan di tam-bahkan dengan sistem pelapisan. Pada bagian atas permukaan hanyadi l indungi dengan pelapisan.

a. Tenders

Tender umumnya dipakai selama empat tahun, campuran alu-minium di las di bagian bawah lambung kapal . Anoda di letakkanselama perioda docking. Kapasitas darisistem pedindungan katodadipengaruhi oleh keefektifan sistem pengecetan lambung kapal.

b. Jack-Up Rig Dengan Spud Cans

Hampir semua jenis r ig in i mempunyai umur 10-tahun panjangwaktu hidup anoda. Anoda yang terdapat di luar dan di dalam cansbiasanya dirancang untuk jangka waktu 10 tahun, karena sukardalam penggant iannya. Karena spud cans pada r ig in i umumnya


maSUk kedalam lumpur, anoda diluar cans mampu beroperasi untuk

kondisi operasi bawah lumpur dan dalam air laut.

c. Jack-Up Rig Dengan Lower Mat

Arus tanding banyak digunakan pada jenis rig ini dengan rectif ier

diletakkan pada bagian atas lambung deck dengan berbagai kedalam

dari winch dan davit arrangement. Selama pemindahan rig, sistem

dimatikan dan anoda di cabut. Aluminium Campuran Galvanik Anoda

digunakan pada ballast tanki pada ballast (lower hull), dan anoda

magnesium digunakan untuk sistem air tawar.

d. Semi-Submersible Rigs

Rig ini menggunakan sistem perlindungan katoda, namun galvanik

lebih sering digunakan pada sistem perlindungannya. Sistem gal-

vanik mempunyai waktu kerja sampai 10 tahun umur campuran

aluminium pada bagian bawah lambung kapal dan waktu penggu-

naan 5- 10 tahun untuk lokasi bagian atas dan kolom (celah). Sistem

pengecatan yang baik untuk daerah permukaarr di atas pelapisan

(coating) dan di celah atau kolom. Ballast air laut tanki pemboran air

tawar biasanya dilengkapi dengan anoda aluminium dan magnesium.

Untuk kasus tertentu tangki kadang-kadang di l indungi dengan

pelapisan. Semi- submersible menggunakan suspended anoda arus

tanding dengan anoda suspended dari davits dan pengangkat atau

penurun (winch).

e. Kapal Pemboran

Semua permasalahan semi-submersible rig, kapal pemboran meng-

gunakan tipe sistem proteksi katoda, dan kadang- kadang dengan

sistem galvanik anoda. Low-profi le anoda tidak cocok dipasang pada

peralatan ini, karena peralatan pemboran ini ditambat hampir sepan-

jang operasi. Semenjak peralatan ini dapat masuk dock dengan

sistem kering, anoda dengan umur panjang tidak sesuai lagi. Sejum-

lah kapal pemboran menggunakan campuran aluminium dengan

waktu ke4a 4 tahun, anoda ini dilas pada dasar lambung kapal. Anoda

ini harus didukung pula oleh sistem pengecetan yang baik, yang juga

dilakukan pengecetan ulang selama dock kering.

Vesse/ Inspection Dan Maintenance 353

8.4. Perlindungan Pelapisan

Metoda yang tertua dan paling umum digunakan untuk menghentikan dan

mencegah timbulnya korosi dengan memutuskan arus eksternal dengan meng-

gunakan isolasi penghalang atau pelapisan dipermukaan metal.

8.4.1 Sistem Perl indungan Coat ing (Per lapisan)

Metoda tertua dan yang paling umum digunakan untuk mencegah timbulnyakorosi dengan cara memutus arus eksternal dengan menggunakan peng-

halang atau dengan pelapisan yang dapat melekat pada permukaan logam.Untuk memperoleh hasil yang maksimum, sistem coating ini harus juga

mencegah transmisi oksigen, uap air,dan ion-ion, t idak hanya pada saatpermulaan tetapi juga pada saat dilakukan perbaikan. Juga harus diperli-hatkan kemampuan menempel cat dalam jangka waktu tertentu dan pen-garu h zat-zat pen g kontami nasi permukaan.

Sangat disnyangkan tidak terdapat contoh pelapis dengan segala sifat-si-fatnya serta keterangan dan pertimbangan- pertimbangan pemilihan, se-hingga sangat perlu dilakukan penyeleksian jenis pelapis atau pelapis yang

dapat bersatu dengan logam yang akan dil indungi. Tidak terdapatnya jenis

pelapis yang benar-benar impermeable, tetapi beberapa dapat menu ru nkanpenyusupan oksigen, uap air atau ion-ion yang lebih baik.

Tabel 8.3 berikut ini memperlihatkan beberapa jenis coating yang seringdigunakan dalam industri perminyakan.


Tabel 8.3. Beberapa jenis coating yang sering digunakan

a. Oil Type Coating

Oiltype coating, seperti alkyds, varnishes adalah pelapis paling kuno

tapi baik untuk melawan korosi. Material ini memperlihatkan kemam-

puan yang kurang baik untuk menahan oksigen atau air; kemampuan

menahan ion dengan baik pada saat awal saja, tapi akan rusak

dengan cepat. Material ini memperlihatkan pelapisan yang buruk,

tetapi karena oil type coating mempunyai kemampuan menahan

yang buruk, material ini t idak dapat diharapkan untuk menjadi peng-

hambat untuk waktu Yang lama.

Keuntungannya adalah kemampuan aplikasinya dan penempelan-

nya yang sangat baik (adhesi) di permukaan yang sangat sulit

(kasar), t idak cepat gugur atau rusak meskipun kena gesekan.

Kekurangannya adalah bila sudah terpecahkan oleh suatu karatan.

Apabila sudah terpecahkan oleh lapisan karat maka oil type coating

akan hancur sedikit demi sedikit maka terbentuklah set korosi.

a

Vesse/ tnspection Dan Maintenance 355

P ropertyOit TypeCoat ings

Plas t ic Coat ings

Viny l Eoorv Chlor ina led Ruboer

wa ler tes rs tance poor 3xcollent g o o d ex ce l len t

:h pmica l res is tanCe DOOr exce l len t exce l len t e x c e l l e n t

solvent re5istance

I

poot resists alcohols,a i iphat ic , and aromat ichvdrocarbons

exce l I en l same as lor v inyl . but

dissolves in aromet ics

caust ic resistanca f i l mdElroyed

underculs. tilmnot attected

e x c e l l e n t s a m e a s f o r v i n y l

sensitivity tosurtace. ^ n l , m , n i n l s

notsensitive

sensitive sens i t i ve sens t l l v€

ad ns ton exce l len t good. bulcrilical

€xce l len t good. bu t c r i t i ca l

w i th wash Pr imer

ph)6ical propenies br in le to rubbery.limited abraslonresistance

hard and lough hard and tough hard and lough,

bu( less tou9h tnanyrnyr

weal'rer reslstance l im i ted exce l len l cha lks very good

lemoerature tesistance limiled llmiled oxce l len l l im i led

a0Plication

characle.istics

very good pinhole pinhole p inho le

b. Pelindung Plastik

Pelindung sintetis, sepertichlorinated rubber, vinyldan epoxy mem-punyai kemampuan menahan air dan oksigen dengan baik. Karenatidak mengandung minyak maka pelindung plastik t idak mengaramisaponification. sintetik coating mempunyai pelapisan yang baik bilapermukaan yang akan dilapisi benar-benar telah dipersiapkan dengan baik seperti bebas minyak, dan halus.

Lemahnya gaya adhesi dari pelindung sintetis adalah disebabkanbesarnya ukuran partikel yang sudah menjadi sifat dan komposis-inya. Ukuran relatif partikel dan beberapa tipe sistem pelapisanseperti pada gambar 8.14. Partikel yang terbesar adalah latexsehingga tidak dapat ditekan ke celah-celah dan material, danmenyebabkan sistem pedindungannya tidak merata diseluruh per-mukaan logam. Masalah ini dapat diturunkan efeknya denganmelakukan "sand blasting" sebelum dilakukan pelapisan, denganmembuat celah yang lebih besar dari celah yang terjadi secaraalaminya. celah besar ini dapat diisi oleh partikel sintetis ini se-hingga dapat dihasilkan gaya adhesi yang lebih baik.

0il

ep0xy

vinyl

lotex

Gambar 8.14. Ukuran relatif partikel dari beberapa sistem pelapisan

Vesse/ Inspection Dan Maintenance

C

o

Kelemahan pelapisan plastik lainnya adalah mudah terpotong atau

terkelupas serta berlubang yang disebabkan oleh formasidengan pH

tinggi (OH-) datam reaksi koresi. Jika pelapisan plastik terbentuk

dengan baik, korosi akan tertanggulangi atau terjadi dengan ke-

cepatan yang sangat rendah, misalnya ion akan menembus lapisan

film yang ada dengan sangat perlahan. Dan apabila telah terjadi

lubang sangat kecilatau pecah sistem pelapisannya, kegagalan yang

serius tidak dapat dihindari lagi. Sejumlah produk caustik dapat

merusak keberadaan dan menghilangkan sistem pelapisan di per-

mukaan logam. Untuk Vinyl, pecahnya sistem pelapisan kebanyakan

disebabkan oleh faktor mekanik dan sistem ikatan kimia dimana

ikatan kimianya mudah pecah oleh caustik seperti terl ihat pada

gambar 8.15. lkatan kimia, sepert i asam umumnya, mudah dinetral-

xan dan dirusakkan oleh caustik, yang dasarnya basa.

/,onode

- -C00l lng-z-tt f, \\--. . . . . .4CH:LJ.gH:\ - . -' / / i / ,corhode / / t / / t icgl locje/ , ' / / / / r r / / / / isteet ! / / / / / / / i

Gambar 8.15. lkatan kimia yang pecah akibat caustik

Beberapa cara untuk menurunkan tendensi tersebut di atas adalah

dengan memperkasar permukaan un tuk menyed iakan ika tan

mekanik yang lebih kuat. Ini adalah salah satu alasannya, dengan

melakukan Sand blasting sebelum dilakukan pelapisan. Cara lain

untuk memperkuat sifat- sifat perlindungan plastik adalah dengan

menggunakan sejumlah pelapisan , sehingga dapat memperkecil

terbentuknya lubang-lubang halus dengan sistem pelapisan yang

overlap/tumpang tindih (gambar B. 1 6).

Vessel tnspection Dan Maintenance 357

lffi,n ole

) syntheticJ coottnqsprimer

Gambar 8.16. Sistem pelapisan overlap

c. Sistem Penghambat Dengan Cat Dasar

Perlindungan PelSpisan harus dipadukan dengan organik atau inor-ganik primers untuk mempertinggi efektif itas pelapisan. Ada duakesalahan umum tentang sistem pengecetan dasar, yaitu harusmerah dan tebal. Penambahan warna merah dalam berbagai catdasar disebabkan oleh penambahan bubuk besi oksida, atau karat,dimana penambahan tidak untuk penghambat daricat dasar. Unsurpenghambat pada cat dasar organik biasanya zinc chromate, yangmemberikan warna kuning atau merah tua atau strontium chromateyang akan memberikan warna orange. Dengan penambahan pig-men merah tidak menambah kualitas penghambat pada cat dasar,bahkan akan menaikkan biava.

Lebih jauh, cat dasar ringan lebih efektif dan agak mahal dari padacat dasar berat. Perbedaan berat disebabkan adanya perbedaankandungan material. Hanya bagian luar permukaan partikel metalikyang efektif dalam menghambat korosi, jadi penggunaan partikelmetal solid dalam cat dasar serta dengan kandungan yang partikelyang tinggi sangatlah perlu. Cat dasar ringan dibuat dari hollowsynthetic partikel yang dilapisi dengan komponen metaiik, sehinggadapat mengurangi penggunaan materi tanpa mengorbankan kee-fektifan menghambat korosi.

Semua cat dasarterbuat dari bahan-bahan organik. Kelemahan daricat dasar ini adalah kemampuannya akan menurun akibat kenalangsung sinar ultraviolet. Hampir 90 % struktur offshore di dunia

:Vesse/ Inspection Dan Maintenance

dil indungi oleh cat dasar inorganic zinc sil icate, yang komposisinya

terdiri zinc dust cemented dengan sil ica gel. Ini merupakan cat dasar

yang paling efektif, tetapi harus dilapisi juga dengan lapisan sintetis

karena seng mudah diserang oleh bahan-bahan asam dan sil ica gel

fungsinya menurun jika kena pengaruh basa.

8,4.2 Kontaminan Permukaan

Kontaminan seperti Mil l scale, Salt spray, Endapan karat, dan sisa minyak

mempunyaiefek yang ber lawanan dengan sistem per l indungan Oi l type dan

Plastic coating.a. Mi l l Scale

Mill Scale adalah kombinasi dari besi dengan oksigen dan biasanya

disebut sebagai blue scale atau magnetik oksida dar besi. Karena hal

ini adalah aksida yang agak mirip dengan komposisi bij ih besi yang

ditemukan di alam, mill scale ini lebih stabil dari besi bahkan dari baja.

Karena ini sangat stabil maka mill scale akan berlaku sebagai katoda.

Bila mill scale tersisa di permukaan baja, baja akan sebagai anoda

dan mill scale sebagai katoda, dengan demikian set korosi sudah

terbentuk di dalam logam.

Mill scale nampak pada semua lempengan yang kena perlakuan

"rolled hot" atau pada bentuk struktur seperti l-beams atau saluran-

saluran dibentuk dari "hot steel ingots". Akan merupakan pelindung

yang sangat baik untuk logam jika tinggal dan terikat sangat kuat.

Tetapi mil l scale adalah material yang sangat getas sehingga mudah

dipatahkan/diretakkan. Lebih jauh mill scale mempunyai koefisien

pemuaian yang berbeda dengan baja, dan patah pada pemanasan

dan pendinginan normal pada kondisi normal (atmosfir). Pada tit ik

tersebut bila scale patah, sel korosi akan terbentuk dan produk korosi

yang menumpuk di anoda mempunyai efek menghancurkan mill

scale disebelahnya dan akhirnya mempengaruhi seluruh logam yang

ada disekitarnya. Untuk l ingkungan marine, sangatlah penting untuk

menghilangkan mill scale karena lebih mempunyai kemampuan se-

bagai korosi dibandingkan fungsinya sebagai pelindung.

Jika pengecatan atau perlindungan pelapisan dilakukan pada per-

mukaan logam yang mengalami perlakuan "hot rclled Steel" dimana

mil l scale dalam keadaan utuh, kegagalan awal dar is istem pelapisan

Vesse/ lnspection Dan Maintenance 2 4 0

t idak dapat dielakkan. Tidak ada pelapisan yang benar-benar meru-pakan penghambat uap air , dan j ika air te lah menyusup menembuslapisan tipis f i lm, sel korosi terbentuk di t it ik itu dimana mill scaletelah pecah. Produk korosiakan mempengaruhi mill scale yang adadisekitar permukaan logam tersebut. Dengan demikian pengecatanatau pelapisarr d iper lukan untuk melapis i mi l l scale.

b. Salt Spray

Chlorinated rubber coating, sebagai contoh, digunakan untuk men-gatasi kontaminan water-soluble salt. Karena tidak ada sistempelapisan yang sempurna dapat mencegah lolosnya uap air me-nembus lapisan t ip is f i lm, j ika air te lah menyusup dan melarutkanendapan garam, maka terbentuklah larutan yang sangat pekatdibawah lapisan pelindung (coating). Larutan ini memisahkan diridari larutan garam membentuk air atau embun melalui semiperme-abel membran lapisan pelindung.

Air bermigrasi melalui lapisan tipis (f i lm) ke larutan yang terkonsen-trasi dimana terdapat komposisi yang sama dengan uap air yangterdapat di luar lapisan fi lm tersebut. Efek fenomena ini adalah akanmenarik uap airyang berada diluar untuk menyamakan konsentrasilarutan yang berada dibawah lapisan fi lm kejadian ini sering disebutdengan peristiwa osmosis.

Cat dasar minyak (oil based paints) merupakan osmostic blistering.Cat dasar minyak ini secara fisik t idak kuat dan mudah sekaliteruraikan.

c. Residu Karat

Karat yang terbentuk di permukaan logam dibawah kondisidimanauap air banyak mengandung ion-ion dan caustic. Dimana cat ataupelapisan digunakan untuk menanggulangi terjadi proses karatan,karena semua komponen untuk membentuk set korosi sudahtersedia dibawah sistem pelapisan. Caustic yang terperangkapakan memecah lapisan plastik dan menurunkan fungsi oil basepaints maka akan terbentuk sel korosi dibawah sistem pelapisantersebut yang sering disebut dengan pitt ing.


d. Paraffin dan Minvak

Jika protective coating telah dipasang diseluruh permukaan yang

telah bebas darisoluble saltdan karat, tetapikontaminan paraffin atau

minyak akan membantu lolosnya uap air menembus lapisan tersebut

pada daerah- daerah dimana endapan paraf f in atau minyak

tersedia.

a

8.4.3 Persiapan Pelapisan

Harus di lakukan pembersihan dar iendapan karat , soluble sal ts, dan minyak

dafi permukaan logam untuk menghasilkan performance pelapisan yang

paling baik. Perhatian utama dalam persiapan-pelapisan harus diberikan

pacla daerah-daerah sepertidaerah pemotongan, sering kena aksi pemuku-

lan dan pengelasan karena daerah ini secara alainiah akan berlaku sebagai

anoda.

Terdapat sejumlah metoda yang digunakan untuk persiapan pelapisan ini

seperti dengan hand and power tool cleaning, sand blasting, wheel blast

cleaning dan chemical cleaning.

a. Hand and Power Tool Cleaning

Klasifikasi persiapan ini termasuk scaling, chipping, wire brushing,

dan disc sanding. Semua metoda ini benar- benar menghilangkan

produk korosi dan mill scale, sistem ini t idak mengerosi permukaan

dan tidak menghilangkan endapan minyak atau ion-ion yang mungkin

terdapatdipermukaan logam tersebut. Jika mungkin metoda ini harus

dicegah. Jika diperlukan pelapisan pertama digunakan cat dasar

penyekat.

b. Sand Blasting

Sand atau grit blasting metoda yang ideal untuk persiapan pelaOisan

suatu permukaan karena tidak hanya menghilangkan scale dan

produk korosi, tetapi juga menghilangkan kontaminan-kontaminan

kimia yang ada. Telah tersedia standar atau kode untuk blasting. Tiga

metoda yang umum diklasifikasikan sebagai white metal blasting,

commercial blasting, dan brush-off blasting.


c. White Metal Blastinq

Digunakan untuk menghi langkan semua mi l lscale dan mater ia l -ma-terial asing untuk menghasilkan permukaan yang benar-benar ber-s iah dan siap di lakukan pelapisan.

d. Commercial Blastino

Yaitu sistem pembersihan satu feet persegisuatu permukaan setiaptiga menit dengan kekuatan mengikis tertentu dan volume sertatekanan udara yang diperlukan tertentu dan dengan ukuran nozzreyang tertentu pula. Pada prakteknya pembersihannya tergantungpada derajat kondisi permukaan tersebut. Untuk semua pekerjaanpemeliharaan, permukaan benda harus benar-benar bersih dari mil lscale, cat yang tersisa dan material-material asing yang terdapatpada permukaan tersebut.

e. Brush-Off Blast

sebuah blasting dengan gritvolume serta tekanan udarapermenit.

f.Chemical Cleaninq

tertentu, dengan ukuran nozzle dandengan harga delapan feet persegi

Pembersihan kimia telah banyak digunakan, khususnya oleh indus-tri- industri perlengkapan rumah tangga dan automobile. Pembersi-han in i member ikan has i l yang sangat ba ik da lam s is tempembersihannya. Secara umum chemical cleaning dilakukan den-gan mencelupkan baja panas kedalam 15 %o asam sulfur padatemperatur 190 0f

1Se 0C1. aesi yang dicelupkan ke dalam larutan

asam maka mill scale akan pecah dan terlepas dan diikuti denganpengaliran gas hidrogen untuk menghembuskan sisa-sisa millscaleyang masih menempel pada permukaan tersebut. Sistem ini t idakdapat menghilangkan scale ciimana kaciang-kaciang besi mengan-dung endapan minyak pada saat proses mill ing atau shipping sertapekerjaan sehingga memungkinkan menempelnya minyak padalogam tersebut. Karena asdm sulfur t idak mempunyai kemampuanmenjaga material tetap basah.


g. Wash Primer

Beberapa ahli mempertimbangkan kegunaan dari wash primer yang

sangat baik di lakukan sebelum pelapisan. wash pr imer menggu-

nakan larutan alkohol vinyl-butyral resin dan asam fosforik. Dan wash

primer ini akan terbentuk lapisan tipis besi phospat pada permukaan

logam yang akan meminimkan lo losnya uap air masuk melaluis istem

, P"dindungan PelaPisan.

8.4.4 Coat ing Inspect ion dan Maintenance

Tidak ada coating yang tahan atau tidak akan rusak akibat kelelahan atau

beberapa pekerjaan yang sering dilakukan di platform offshore, inspeksidan

perawatan preventif harus direncanakan selalu'

Perawatan coating idealnya dimulai pada saat instal peralatan, karena

proses penginstalan alat tersebut akan terjadi kerusakan pada sistem

coating sudah dipasang pada alattersebut. Periodik perbaikan coating perlu

juga dilaksanakan, biasanya setelah pemasangan peralatan utama, work-

over, dan operasi pemboran selesai dan platform ditempatkan untuk pro-

duksi .

lnspeksi kegagalan coating harus dilakukan pada daerah- daerah yang

sering kena korosi seperti daerah yang diias serta daerah yang sering

dikenai pekerjaan mekanis.

Perbaikan yang dilakukan dilapangan harus dilakukan pada siang hariyaitu

suhu terendah rata-rata sekitar SOOf 1tO0 C) dan 50 F diatas tit ik embun.

-

Vesse/ Inspection Dan Maintenance 363

DAFTAR PARA METER DAN SATUAN

364 Vessei Inspection Dan Maintenance

Bab 9. Teknologi Peralatan Bantuan

TUJUAN

[ l Penghematan Biaya Deepwater dengan Surface BOPs, Expand-

able Tubular, Pre-installed Moring

[ l eenggunaan Vacuum-lnsulated Tubing untuk Komplesi Sumur

Bawah Laut

fl Gravity Based Platform Yang Kuat, Konstruksi Mudah dan Dapat

Digunakan Ulang

Teknotogi Peralatan Bantuan 365

9.1, Penghematan Biaya Deepwater dengan SurfaceBOPs, Expandable Tubular, pre-instalted Moring

9.1 .1 .Pendahu luan

9.1.2. Latar Belakang Masalah

Di Gulf Mexico masing banyak reservoir yang berupa kantung-kan-tung hidrokarbon yang belum diproduksikan. Hal ini disebabkanmahalnya biaya pemboran di laut dalam (deep water) yang tidakdi imbangidengan cadangan minyak yang ada dalam kantung-kan-tung hidrokarbon tersebut.

Surface Blow Out Preventer (SBOP) yang dikembangkan oleh Shellini sebenarnya bukan teknologi yang baru bagi pemboran di laut(offshore). SBOP telah sukses dikembangkan di perairan lauttenang dan telah diterapkan pada Jack Up Platform. KeberadaanSBOP ini juga sukses dikembangkan di perairan laut tenang diAsiaTenggara, seperti eksplorasi oleh Unocal Indonesia (Sedco ForexRig sedco 60'1), Brunei , dan Malaysia. Keberhasi lan proyekeksplorasi dengan SBOP itu membuat Shell berani menerapkan distena clyde, dan diluar dugaan pemboran dengan menggunakansBoP ini, selain dapat menghemat uang dan waktu, juga diperolehinformasi penerapan SBOP ini bisa dilakukan di daerah lain.

Keberhas i lan -keberhas i lan d i a tas mendorong She l l un tukmelakukan tantangan pemboran di kantung-kantung hidrokarbon,Gulf Mexico. Tentunya dengan beberapa pengembangan teknologiyang menunjang SBOP.

9 .1 .3 .Tu juan

l .Meyakinkan bahwa teknlogi SBOP pada pal t form semisubmersi-ble generasi kedua dan ketiga sesuai j ika diterapkan untukpemboran di Gul f Mexico.

366 Teknotogi peralatan Bantuan

2. Menentukan teknologi penunjang kegiatan pemboran di Gulf Mex-

ico.

9.1.4. Teor i Dasar

Blow Out Preventer (BOP) adalah peralatan yang menyediakan

tenaga untuk menutup sumur bila terjadi kenaikan tekanan dasar

sumur yang tiba-tiba dan berbahaya selama atau sedang dalam' operasi pemboran. Peralatan ini digunakan untuk mencegah aliran

fluida formasi yang tidak terkendali dari lubang bor.

Peralatan ini memiliki desain beragam yang disesuaikan dengan

fungsi/penggu naa nnya. Berdasarkan fu ngsinya alat BOP dibag i atas:

1. Annular(spherical preventer) merupakan BOP yang didesain untuk

menutup di sekel i l ing lubang sumur dengan berbagai jenis ukuran

dan bentuk yang sedang diturunkan ke dalam lubang bor, juga

dapat menutup lubang dalam keadaan open hole.

2. Ra;n Preventer merupakan peralatan BOP berupa lempeng baja

masif yang dilengkapi penyekat karet masif, memiliki beberapa

tipe, yaitu:I Pipe Ram, didesain untuk menutup anulus di sekel i l ing per-

alatan-peralatan yang berupa dril lpipe, tubing atau casing.

I Variable-bore Ram (VBR), dikembangkan untuk menutup danmengisolasi pada satu range dril lpipe tertentu.

I Blind Ram, didesain untuk menutup dan mengisolasi lubangbor yang tanpa dril l string atau casing (open hole).

I Shear Ram, didesain untuk dapat memotong pipa danmengisolasi lubang dalam kondisi open hole.

Peralatan di atas umum dipasang di atas wellhead sehingga di

offshore di mana wellhead terletak di subsea dan terendam air,

pemasangan ini dimodifikasi sehingga menjadi lebih kompleks pen-

gontrolannya yang dilakukan di sur-face. Sedangkan BOP yang dile-

takkan di permukaan digantung pada dek utama rig, t idak diletakkan

di seabed dinamakan SBOP.

Sepert i halnya BOP, r ig yang digunakan juga mengalami pengem-

bangan-pengembanagn yang disesuaikan dengan kondisi offshore

yang dihadapi. Berbagai generasi rig muncul yang pada dasarnya

merupakan modifikasi atau ide kreatif dalam upaya mengatasi

Teknologi Peralatan Bantuan 367

masalah yang mungkin t imbul . Dengan pert imbangan dan kondis ialam di offshore, material konstruksi struktur rig dapat berup baja(steel), concrete, bahkan kombinasi keduanya.

Dengan banyaknya tantangan eksplorasi, rig-rig offshore berkem_bang pesat dengan kekhususan pemakaiannya. Hal ini mendorongmunculnya produk-produk rig dengan desain yang khusus yangsecara teknologi mampu mengatasi permasalahan yang ada. Be-

, berapa desain rig offshore diantaranya:r Fixed platform, merupakan platform yang didesain memiriki

range kegunaan dan kedalaman tertentu. Rig ini terbatasuntuk perairan dangkal , beberapa puluh meter kedalaman air .

r P la t fo rm Tender , merupakan barge a tau kapar yangdilengkapi peraratan pemboran serti peraratan pemoantJlainnya.

r Jack-up pratform, merupakan unit pemboran yang dapatmengangkat dirinya sendiri (kai-kakinya dapat ohaik_tu_runkan).

I Submersible platform, merupakan platform yang dapat men-gapung ketika ditransportasikan dan ketika mencapai lokasidapat di-balast sehingga bagian bawahnya menemper didasar laut .

r semisubmersible platform, merupakan pengembangan darip lat form submersible sehingga dapat digunakan untukkedalaman lebih dari 500 meter, dan sangat aman.

t Floating Unit (Drii l ing ship), merupakan kapar pmboran ataukapal yang didesain untuk dapat merakukan pemboran se-hingga pada tit ik pusat beratnya dibuat rubang sebagaijaranmasuk pipa bor (moon poor) . Dapat digunakan

-sampai

kedalaman laut 2000 meter air.Berbeda dengan operasi pemboran di daratan, di offshore kestabi_lan posisi rig terhadap angin dan arus laut perlu diperhatikan. Untukmenjaga posisi tersebut digunakan mooring. peralatan mooringmenjadi peralatan penunjang yang penting dalam mendukung ke-berhasilan ekspiorasi hidrokarbon di offshore. peraiaian mooringseperti jangkar dan tali pengubung jangkar dengan platform yangdapat berupa rantai atau wire rope, secara teknik perbandinganpanjang rantai atau wire rope terhadap kedalaman air sebesar 5sampai 7 kal i l ipat .

368 Teknolag i Pera lata n Ba ntu a n

Bentuk jangkar dapat bermacam-macam terutama untuk memberi-

kan fungsinya secara tepat. Misalnya Esso Production Research

Company telah mengembangkan bentuk s ingle f luke anchor untuk

mendapatkan holding power yang sempurna untuk menghadapi ber-

bagai kondis i dasar laut . Salah satu desainnya adalah BOSS yang

memil ik i sudut f luke yang dapat diatur sebesar 34o pada kondis i

dasar pasiran dan 50o untuk kondis i dasar lumpur lunak.

Peralatan la innya sepert i r iser, bal l jo int , dynamic posi t ioning, meru-

pakan peralatan yang dipasangkan untuk mendukung keberhasi lan

eksplorasi di offshore, khususnya perairan dalam (deep water).

Sys tem r i se r merupakan sua t i s i s tem rangka ian yang

menghubungkan antara kondis i peralatan diam di dasar air danperalatan yang dapat bergerak fleksibel di permukaan. Sesuai den-gan fungsinya, riser dapat tahan terhadap gaya regang sepanjang

kedalaman air tanpa harus mengalami kelelahan sistem.

Risertersusun dari beberapa komponen yang salingmenunjang kerja

sistem, komponen-komponen tersebut antara lain:f Riser joint, berbentuk suatu ruas-ruas pipa, sepanjang ruas

dibuat utuh tanpa sambungan untuk mencegah kelelahanmetal.

I S l ip jo in t , berupa dua buah l ingkaran p ipa konsent r i s .Lingkaran dalam pipa (inner barel) merupakan pipa baja yangdisambungkan dengan diverter dan diikatkan ke lantai rig.Lingkaran luar (outer barrel) umumnya diikatkan dengan ten-sioner system untuk mempertahankan regangan riser.

I Ball joint, berbentuk dua sil inder logam konsentrik, yaitu sil in-der dalam berbentuk bola dan sil inder luar yang mempunyairuang berbentuk bola sehingga sambungan keduanya men-jadi satu rangkaian engsel ke segala arah.

9.1.S.Studi Kasus

Eksplorasioffshore selama ini menjaditidak ekonomis untuk kondisi-

kondisi tertentu walaupun secara teknik dapat dilakukan. Mahalnya

biaya yang harus dikeluarkan t idak sesuai dengan yang diperoleh.

Banyak usaha yang di lakukan dalam mereduksi b iaya tanpa harus

mengurangi hasi l yang akan diperoleh menjadikan daerah-daerah

tersebut menarik untuk kembali dieksploitasi.


Perairan di Gulf Mexico rnerupakan perairan yang mempunyaikedalaman 84 meter, ketinggian ombak '19 meter, perioda ombak15 detik, kecepatan angin 50 meter/detik dan kecepatan arus per-mukaannya adalah 0-0.1 meter/detik. Kondisi tersebut membuatpemboran yang di lakukan di Gul f Mexico menjaCi mahal. Sehinggamas ih banyak minyak yang berada da lam kantong-kantonghidrokarbon tidak diproduksikan karena tidak secara ekonomitidakmenguntungkan.

Keadaan di Gulf Mexico yang berbeda dari perairan di Asia Teng-gara yang tenang tidak menyurutkan Shell untuk menerapkanteknologi sBoP pada platform semi submersible generasi keduadan ketiga. Shell berkeyakinan dengan teknologi penunjang yangtelah dikembangkan sBoP ini akan mampu mengatasi masarahpemboran di kantung-kantung hidrokarbon yang terdapat di GulfMexico.

9.1.6. Pembahasan

Penggunaan SBOP memungkinkan pemakaian uni t pemboransemi submersible generasi kedua dan ketiga untuk dioperasikan diperairan dalam, sebelumnya memakai unit pemboran semi sub-mersible generasi keempat dan kelima. Penerapan SBop telahberhasi l d i lakukan yai tu di Indonesia, Malaysia, dan Brunei , d i -lakukan dengan sukses. selain keberhasilan tersebut penerapantekno log i SBOP in i mampu mengurang i b iaya operas i yangdikeluarkan (penghematan). Sehingga daerah-daerah yang se-belumnya t idak ekonomis untuk dieksploi tasi kembari menjadidaerah yang menarik. Beberapa penghematan yang dpaat di-lakukan apabila menggunakan teknologi SBOP, diantaranya:

I Penghematan utama berasal dari penggunaan rig generasikedua dan ketiga, versus tarif unit pemboran. Tarif harianpada tarif r ig menurun dari $ 60,000 sampai $ 85,000. Inipecahan dari $ 145,000 sampai $ 200,000 ongkos untuk riggenerasi keiima, yang umumnya cligunakan untuk sumur-su-mur dalam range 5000 ft keatas.

I Efisiensi dari operasi pemboran dengan SBOP meningkatkarena tidak perlu meletakkan BOP di seabed. Unit-unit op-erasi SBOP dengan lebih r ingan 13 S/B- in BOp dan r iser,dar ipada sistem 18. in yang umum di perairan dalam.

370 Teknologi Peralatan Bantuan

I Rig generasi dua dan tiga banyak terdapat di pasaran, se-hingga ketersediannya t idak menjadi masalah baik sekarangmaupun di masa yang akan datang.

Keberhasilan tersebut merupakan ide untuk mendesain peralatan

SBOP yang dapat dipasangkan pada semi submersible platform

generasi kedua dan ketiga yang memiliki berbagai macam tipe.

Dengan kata lain SBOP akan didesain transferable system. Sebelum-

nya teknologi SBOP didesain untuk kondis i perairan yang tenang

untuk perairan yang tenang sepert i Malaysia, Brunei , dan Indonesia.

Sumur-sumur di Brunei , Shel l menggunakan desain SBOP yang di- f ix

dengan kaku untuk moonpool. Sistem dapat bergerak secara vedikal

tetapi t idak secara lateral. Sehingga desain ini diperuntukkan untuk

lingkungan perairan ramah dan tidak dapat diharapkan untuk berop-

erasi d i Tekuk Mexico.

Desain baru, lateraly SBOP dikembangkan dan digunakan di proyek

lapangan Malaysia. Desain ini memungkinkan untuk bergerak ke

segala arah dan mengurangi beban bending pada BOP dan riser.

Dan dapat digunakan pada berbagai rig sebab ada menggunakan

tensional riser dalam moonpool-nya.

Selain dapat ditransfer, secara menyamping desain SBOP, akan

memasukkan peralatan subsea shut off and disconnect (SSODD)-

Hal ini akan membuat rig bisa shut in sumur pada seabed dalam hal

pemutusan yang tidak terduga.

Valve terpasang yang disusun, akan dimasukkan dua set ram shear

dan pipe ram yang dikontrol oleh signal akustik yang dikirim dari

permukaan, dan di-back up oleh remotely operated vehicle (ROV)

aktivasi.

Hal ini penting untuk menghilangkan pusat sambungan yang kom-

pleks antara sudace dan mudline di lain pihak menjaga sistem

sederhana dan harga efektif. Peralatan sistem subsea akan me-

masukkan akumulator berbentuk botol yang dapat diisi ulang melalui

ROV, j ika ram diakt i fkan. Hal in i juga menghindar i resiko l ingkungan

yang terl ibat dalam mengeluarkan riser yang penuh dengan fluida

pemboran dan cutting saat pemutusan.


Peralatan akan didesau dengan Gulf Mexico subsurface. Sistemakan memil ik i sebuah r iser dan BOP cukr ip besar untuk menanganirangkaian casing dan tekanan terukur ketika membor dalam zonegradien tekanan pori rendah/fracture dari perairan dalam Gulf.

Untuk mencapai penghematan secara keseluruhan sistem ini , akanmengoperasikan riser yang lebih kecil, maksudnya tube yang lebihkecil. Untu k meyakinka n su mu r tersebut menca pai kedala man total,akan mengandalkan expandable tubular, yang seukuran akan di-masukkan kelubang dan diperbesar untuk menyediakan lD yanglebih besar.

Teknologi lain akan diikutsertakan di program ini. Sistem pre-in-stalled mooring dan mengurangiwaktu kontrak rig. Mooring tersebutdapat dipasang dengan satu anchor handle vassel , dar ipada r ig.Konsep Shell dikembangkan di Teluk Mexico, yang mengikutser-takan berbagai keuntungan teknologi, yang akan diaplikasikan ditempat manapun jika sukses.

Sistem ini akan diperkenalkan di Gulf Mexico Nopember 2002. Halini adalah pendekatan pekerjaan cepat (fast track), dimana keber-hasilannya adalah mendapatkan keuntungan penghematan dariSBOPs sesegera mungkin. Tidak hanya Shell yang menerimateknologi ini. Beberapa perusahaan bekerja sama dalam kelompok,mengikutsertakan partner dan US Minerals Management Service,yang mengatur penyebaran teknologi Gulf Mexico, untuk alasanlingkungan dan resiko kecelakaan. Shell memfokuskan usaha padateknologi. Pemilihan aplikasi sumur yang pantas dan mengatasiadministrasi akan diselamatkan kemudian dalam proses. Namunbagaimanapun teknologi SPBOP akan memiliki tempat proyekkhusus, tetapi t idak akan menjawab semua masalah. Shell melihatSBOP dan teknologi-teknologi pendamping, seperti expandabletubulars dan pre-installed moorings, sebagai solusi potensial untukeksploitasi pinggiran lapangan-lapangan di perairan dalam.

Aplikasi land-base lain seperti Agar Modularized Skid kita melihataplikasi di offshore. Unit-unit trailer-mountaed pada kebanyakanlokasi sumur dapat tes dial i rkan dan diukur dengan membuatbagian-bagian yang akan dipasang yang sama, skidded assembly.Kita menganjurkan industri pendatang baru untuk bertanya variasipemisahan manufaktur bagaimana merekan alamatkan desain per-

Teknologi Peralatan Bantuan

tanyaan kr i t is . Untuk s istem pemisahan land based, yang terpent ing

adalah masalah membuang sampah produk. Apakah sistem pemisah

ramah l ingkungan dan proses sistem secara keseluruhan.

Gambaran mengenai desain lateral ly unconstainned Gulf of Mexico

SBOP dapat di l ihat pada gambar '1. Dar i Gambar tersebut dapat

di l ihat susunan BOP yang digunakan yai tu : Annular preventer dan

Ram Preventer yang terdir i atas sebuah shear ram dan dua buah pipe

ram.

9 .1 .T .Kes impu lan

1. Teknologi sBoP dengan uni t pemboran semi submersible gen-

erasi kedua dan ketiga dapat digunakan untuk perairan dalam

(deep water).

2. Penggunaan SBOP dan unit pemboran generasi kedua dan ketiga

memungkinkan melakukan penambahan sumurdengan anggaran

yang sama apabila menggunakan teknologi generasi keempat dan

kel ima.

3. Secara keekonomian penggunaan teknologi SBOP merupakan

suatu penghematan biaYa oPerasi.

4. Modifikasi teknologi SBOP perlu dilakukan untuk menangini per-

masalahan yang mungkin ter jadi .

5.Peralatan dan teknologi pendukung lainnya perlu dipasangkan

untuk memberikan kehandalan desain tanpa mengurangi keek-

onomisan produk.


flig maln dect

\

\

Balllotrrl

0irtrter

f olnt

fiisertonsianea

f,ellar dgcl

lsrff Wraullccsflnedor on EtlP

fflrtrtcntloaan

An ilinsirz,iioin of t*\e lr-tera'|;lst uxaonr'tra.inc,dGulf ofMe*oSBOP &eigv.

Gambar 9 .1 .1-


tonveniio aal uunsubsea Lrrtlrill ing

nIIJrIj

13 5/t' *'**

Surface 80Pdril l ing

rr | Ie V*rA

surface 80P l-t-it f---t\ r ' A - ! {

\1.r*.,.;-\\1_r

tlhts ch&rt ehauls tIrc cosf funcfits of the S3OP.

fulty introduced in &e GuH of Mexics it corrldexploit some oI these srnaller reserve pools.

Gambar 9 .1 .2. -Teknotogi Peralatan Bantuan 375

PUSTAKA

1. Offshore January 2002, "Cutting deepwater costs with surface BOps, expand-able tuburars, pre-instailed moorings", by wiir;am Furrow.

2. Rubiandini, Rudi, R.s. Dr- lng : "peralatan Migas Lepas pantai", penerbit l rB,

, t"ndung 2002.

3. Rubiandini, Rudi, R.s. Dr- lng :"peralatan Eksploitasi Migas,, , penerbit l rB,Bandung 2001.


9.2. Penggunaan Vacuum-lnsulated Tubing untuk Kom'

plesi Sumur Bawah Laut

9.2.1. Latar Belakang

Dalam proses produksi, pengendapan paraffin merupakan masalah

operasional yang sering terjadi. Ada beberapa solusi yang sudah

ditemukan untuk mengatasi msaalah pengendapan paraffin ini. Se-

bagai contoh antara lain dengan menggunakan wireline operated

dewaxing tools, internal coating, electrically heated tubing, gas l ift gas

heat ing.

Pada kondisi sumur yang bermacam-macam, diperlukan system

pencegahan paraffin yang berbeda-beda tergantung kondisi sumur

tersebut. Untuk kasus produksi sumur bawah laut yang sangat dalam

dimana teperatur air laut sangat rendah sehingga dapat menye-

babkan heat loss, atau pada kasus dimana crude oil memilikiviskosi-

tas yang tinggidibutuhkan penanganan (treatment) khusus, misalnya

penggunaan vacuum insulated tubing yang dapat mengurangi heat

loss selama pengaliran fluida dari reservoir menuju wellhead.

9.2.2. Tujuan

I Menangani masalah pengendapan paraffin yang sering ter-jadi dalam proses produksi secara efektif dan ekonomis padasumur subsea, khususnya pada sumur Tahoe di Gul f ofMexico.

I Mengurangi heat loss yang terjadi sepanjang tubing sehinggatemperature dalam tubing dapat dipertahankan di atas cloudpoint sehingga pengendapan paraffin bisa dicegah.

I Mempelakar i kemungkinan penggunaan vacuum insulatedpada flowline.

9.2.3. Proses Terbentuknya Paraffin

Cloud point merupakan temperature tertinggi dimana paraffin mulai

terbentuk dari crude oil. Paraffin yang terbentuk ini dapat mengha-


langi a l i ran produksi dar i lubang sumur. Untuk mencegah terben-tuknya paraffin, cara yang paling efektif yaitu dengan mengusa-hakan agar temperature crude oil tetap berada di atas temperaturecrude oi l . Hal in i sangat sul i t d i lakukan, terutama pada produksi d ibawah laut dimana temperature air laut sangat rendah. Akibatadanya perbedaan temperature yang cukup besar, dimana tem-perature crude oil lebih besar daripada temperature air laut, maka

, terjadi perpindahan panas dari crude oil ke air laut. Kecepatanperpindahann panas tersebut sangat dipengaruhi oleh koefisientransfer panas medium antara crude oil dan air laut.

9.2.4. Usaha-usaha untuk mencegah Terbentuknya Paraffin

Pemanasan secara elektrik pada tubing bawah laut merupakansuatu cara yang efektif untuk mencegah terbentuknya paraffin,terutama untuk jarak transportasi yang jauh dan pada air dengantemperature yang sangat rendah. Ada beberapa system yang daptdigunakan. Sistem-sistem ini memungkinkan pengaturan tempera-ture fluida secara ramah lingkungan tanpa menggunakan zat kimiayang dapat menimbulkan efek negative terhadap lingkungan. Pen-ingkatan dalam bidang produksi dapat diperoleh karena tidak adawaktu yang hilang untuk menghilangkan tekanan (depressurizing),memanaskan medium sirkulasi, atau membuang paraffin pengha-lang aliran produksi yang terbentuk.

Temperatur laut pada kedalaman '100 meter atau lebih dapat ber-var iasidar iB - 1,5o C, yang mengakibatkan pendinginan yang cepatterhadap wellstream yang panas, yang dialirkan di tubing. Padakondisi pendinginan ini, crude oil akan membentuk paraffin.

9.2.5. Tubing dengan Insulasi Thermal

Pada laju alir tubing subsea tertentu, heat loss steady state danoendinginan fluida merupakan fungsi dari efisiensi insulasi thermaldan perbedaan temperature antara fluida produksi dan air laut.Kemampuan untuk menghambat heat loss tergantung pada sifatdari system insulasi thermal tubing, yang dinyatakan dalam koe-fisien transfer panas total, U (Wm2.oC). Heat loss mengakibatkanturunnya energi atau enthalpy dari f luida, yang besarnya sebandingdengan turunnya temperature fluida. Pada laju steady state, peruba-han enthalpy akan sama dengan heat loss. Kapasitas panas jenis


f luida tergantung Gas Oil Ratio dan laju produksi. Parameter-parame-

ter ini dapat berubah secara signifikan selama operasi sepanjang

umur sumur dan dapat mengakibatkan terhambatnya tubing.

9.2.6.Desain Sistem Insulasi

Sistem insulasi thermal untuk tubing pada subsea biasanya didesain

untuk memiliki nilai U yang akan menjaga perubahan temperature di' atas batas terbentuknya paraffin untuk sebagian besar dari jenis

(regime)aliran steady state. Akan tetapi, kondisitransient yang terjadi

selama penutupan sumur, baik secara sementara maupun dalamjangka waktu yang lama, dapat digunakan untuk memperkirakan nilai

U, yang memberikan waktu bagi operator merespon sebelum pend-

inginan fluida mencapai batas krit is. Untuk memperoleh nilai U yang

baik dapat di lakukan dengan menambah mater ia l insulasi , yang

tentunya akan meningkatkan biaYa

9.2.7. System Pipa dalam Pipa (Pipe-in-pipe)

Sistem insulasi pipa dalam pipa terdiri dari suatu tubing yang di-

pasang terpusat di dalam selubung pengaman pipa. Nilai U dapat

ditingkatkan dengan mengisi ruang annulus dengan busa polimer

atau sil ica atau dengan menghampaudarakan ruang annulus terse-

but. Sistem pipa dalam pipa sangat sesuai untuk semua kedalamn

laut. Untuk ketebalan lapisan insulasi 3 - 4 inchi, menghasilkan nilai

U dalam range 0,8 samPai 3,5 Wm2.oC.

9.2.8. Studi Kasus

Pada sumur Tahoe, di Gulf of Mexico, digunakan teknologi vacuum

insulated tubing. Pada Maret 1996, pihak Shell Offshore Inc. men-

gontrak perusahaan service Diamond Power Specialty Co. untuk

memanufaktur vacuum insulated tubing ini. Karakteristik dari sumur

Tahoe:I Berada kurang lebih 1400 ft di bawah laut

I Wellhead terletak 12 mil dari platform

I Temperatur bottom hole adalah 203 oF dengan temperaturecloud point 101 oF

= Total kedalaman sumur adalah 12000 f t

-


I Vacuum insulated tubing dipasang sampai kedalaman 72005tl t

Pipa foam insu la ted sepan jang 12 mi l d igunakan un tukmenghubungkan sumur di bawah laut ke production platform.

Bahan yang digunakan untuk vacuum insulated tubing in i adalahcampuran special dari logam (alloy) yang berkandungan karbonrendah, molybdenum dan nikel t inggi serta 13 % material khrom.Panjang '1 joint-nya sekitar 42ft, pipa bagian dalam yang berdiame-ter 4,5 inch dilapisi dengan lapisan-lapisan dari mikro-fiber paperdan foi l . Setelah dibungkus, pipa dalam lalu dimasukkan ke pipaluar lalu dilas., setelah itu pipa tersebut dimasukkan ke oven dandihampa udarakan dengan cara mengeluarkan udaranya melaluilubang evakuasi . Setelah mencapai tekanan yang di tentukan,lubang evakuasi disumbat dengan dilakukan inspeksi akhirsebelumpengir iman.

Seir ing dengan dimulainya proyek in i , d ibutuhkan sambunganthread yang berkualitas premium untuk pipa ini. Hasil penyelidikandari para engineer menunjukkan bahwa sambungan premium inidapat dilakukan pada sebagian pendek darijoint, tapi bila dilakukanuntuk satu joint penuh akan menghasilkan terlalu banyak per-gerakan pada sambungan pipa dalam dan pipa luarnya. Berbagaimetode dicoba untuk dapat menghasi lkan sambungan yangberkualitas premium tetapi selalu mengalami kegagalan, pada ak-hirnya didapatkan suatu metode dengan cara penggabungan

American Petroleum Institute modified buttres yang dapat mengha-silkan penggabungan berkualitas premium.

Pemanufakturan pipa-pipa tersebut diselesaikan pada pertengahantahun 1996, karena pipa-pipa tersebut menggunakan thread andcoupled, maka teknik penginstalasian secara standard dapat digu-nakan. Pipa bagian dalam dari vacuum insulated tubing ini lebihpanjang 2 - 3 inchi dari pipa bagian luarnya, namun sisa pipatersebut t idak dapat langsung dipotong untuk dapat menyediakanbagian untuk proses penyambungan secara threading. Pemoton-gan hanya dapat di lakukan apabi la memang telah disediakan dalamdesain aslinya. Pemotongan dengan sembarangan dapat men-gakibatkan hilangnya kehampaudaraan dari vacuum insulated tub-ing in i , sehingga kemampuan untuk menginsulasinya dapat hi langbegitu saja.


Shel l mulai menginstalasi tubing in i pada musim dingan 1996, dan

telah berproduksi selama beberapa bulan. Setelah penginstalasian

namun sebelum pengoperasianm timbul masalah pada subsurface-

controlled safety valve. Tubing string tersebut lalu dicabut dan

masalah pada valve tersebut lalu diperbaiki dan string tersebut di-

masukkan kembal i dan mulai d ioperasikan.

, 9.2.9. Pembahasan

Dalam menangani sumur-sumur bawah laut yang sangat dalam, k i ta

harus menjaga temperature dan tekanan dalam tubing. Selama

proses transportasi dari dasar sumur menuju platform terjadi penu-

runan suhu yang signifikan akibat panjangnya tubing serta tempera-

ture l inokunqan di sekitarnva.

Vacuum insulated tubing berguna untuk mempertahankan atau

meminimalisasi kehilangan temperature selama proses pengaliran

dengan cara memepertahankan energi dalam (U) dari dasar sumur.

Vacuum insulated tubing adalah cara pasif untuk pencegahan terben-

tuknya paraffin, cara pasif lainnya adalah dengan internal coating

yai tu pelapisan tubing bagian dalam dengan mater ia l khusus.

Kekurangan material ini adalah, lapisan coating tersebut rentan ter-

hadap tekanan dan temperature yang sangat tinggi pada saat proses

workover.

Adapun cara la in yai tu dengan penanganan secar akt i f untuk

menanggulangi masalah paraffin antara lain:I Wireline dewaxing tools

Metoda ini menggunakan wireline untuk operasi pembersihanparaffin yang telah terbentuk. Kekuarangan dari metoda iniadalah biaya yang lebih mahal karena membutuhkan riguntuk keperluan workover dan frekuensi penanganan yangsering. Selain itu metoda ini menghabiskan waktu.

I Penggunaan bahan kimiaPada metoda ini, dimasukkan bebei'ap bahan kimia untukmembersihkan paraffin antara lain bahan pelarut (solvent),dispersant, paraffin inhibitor dan kalsium karbida.

I Pemanasan elektrikPada metoda in i , tubing dipanasi secara kont inu denganmenggunakan l is t r ik . Dengan panasnya tubing, diharapkancrude oil yang di dalam tubing akan ikut terpanasi. Kekuaran-gan dari metroda ini adalah besarnya kebutuhan energi l istrik

Teknologi Peral ata n B a ntu a n 381

untuk memanasi tubing secara kontinu. Selain itu, penggu-naan metoda in i pada p roduks i bawah lau t t i dakdimungkinkan, karena temperature air yang sangat dingin.Pemanasan tubing akan sia-sia karena kalor yang dihasi lkanoleh pemanas akan langsung ditransfer ke air laut.

Vacuum insulated tubing sebagaimana yang telah dijelaskan dibagian studi kasus asalah tubing yang mempunyai dua buah pipa,dimana satu pipa berada di dadam pipa lainnya. Sementara annu-

, lusnya dihampaudarakan. Besarnya lD dar i p ipa bagian luarsedik i tlebih besar dar i OD pipa bagian dalam. Tujuan dar i mengham-paudarakan annulus yaitu untuk memperkecil koefisien transferpanas. Vacuum insulated tubing dibuat dengan komposisi materialkhusus (al loy) dengan tujuan:

I Dapat digunakan pada tekanan dan temperature operasiyang t inggi

I Agar diperoleh kekuatan yang diinginkan

I Untuk memperoleh kelenturan yang cukup

I Untuk memberikan resistensiterhadap korosiTeknologi vacuum insulated tubing ini telah dikembangkan olehGrant Pideco dengan merek dagang ThermocaserM vacuum insu-lated tubing. Gambaran yang lebih jelas tentang ThermocaserMvacuum insulated tubing ini dapat dil ihat pada Gambar 3. Thermo-caserM vacuum insulated tubing ini memiliki beberapa kelebihandibandingkan Tahoe vacuum insulated tubing dalam hal:

I Pada ThermocaserM vacuum insulated tubing terdapat cen-tralizer untuk memastikan tubing bagian dalam tetap beradadi tengan annulus antara tubing bagian luardan tubing bagiandalam.

I Pada ThermocaserM vacuum insulated tubing digunakancoupling insulator untuk meminimilisasi heat loss pada cou-pl ing.

Pengembangan lebih kanjut dari teknologi vacuum insulated tubingadalah vacuum insulated flowline. Pada sumur Tahoe, jenis flowlineyang digunakan adalah polyurethane foam-insulated pipe-in-pipeflowline. Terlihat dari Gambar 2, dengan menggunakan polyure-thane foam-i nsu lated pipe-in-pipe fl owline, paraffin mulai terbentu kpada jarak 10 mil dari sumur. Apabila digunakan vacuum insulatedflowline, pembentukkan paraffin dapat dicegah sampaijarak 30 mildari sumur. Hal ini dapat dipahami dengan melihat besarnya koe-f is ien t ransfer panas, dimana untuk vacuum insulated tubingdiperoleh nilai U sebesar 0,064 Btu/hr-ft2 oF sedangkan foam

382 Tek n ol og i Pera I ata n Ba ntu an

pipe- in-pipe memil ik i n i la i U 0.232 Btu/hr- f t2 oF. Ni la i U yang lebih

besar pada foam pipe-in-pipe menandakan foam pipe-in-pipe lebih

mudah menghantarkan panas dar i crude oi l dalam tubing ke air laut ,

sehingga temperature crude oi l dalam tubing lebih cepat turun.

9.2.10. Kesimpulan

l .Penggunaan vacuum insulated tubing merupakan salah satu cara

yang efektif dan ekonomis untuk mengatasi masalah pengenda-

pan paraffin pada sumur bawah laut yang sangat dalam, khusus-

nya sumur Tahoe di Gulf of Mexico.

2.Vacuum insulated tubing dapat mengurangi terjadinya heat loss

sepanjang tubing, sehingga fluida produksi dapat dipertahankan

di atas cloud point.

3.Penggunaan vacuum insulated flowline dapat meningkatkan jarak

tempuh fluida produksi sepanjang flowline sampai t iga kali l ipat

dibandingkan dengan penggunaan polyurethane-foam insulated

flowline, dengan cara mempertahankan temperature di atas tem-

perature cloud Point lebih lama.

9.2.11. Saran

Dibutuhkan penelit ian lebih lanjut mengenai system insulasi, dan

material insulator yang lebih baik lagi, agar produksi dapat menjadi

lebih ekonomis dan menguntungkan.


Gambar 9.2.1. Alat Tahoe Vacuum lnsulated Tubular

Gambar 9.2.2. Profi l Temperatur Aliran pada Flowline

\{stcr Oepth - 3000ftj So!floorTamF - 40 "FHogt in 500 ft WD; Seafloor Tcmp - 60 "FOffret Distoncr - 3O milesFWHT - 160 "F

384 Tekn ologi P eral atan B a ntu a n

tHEnnocAsE*

Gambar 9.2.3. Alat Thermocase TM Vacuum lnsulated Tubing'

+h-

i-

latrrt{

tnth

elfllr

rlt|a=i

=

3lrt|s


Gambar 9.2.4. Skema Sumur Tahoe


PUSTAKA

1. Steven Feeney. Vacuum-lnsulated Tubing for Subsea Complet ions. Journal of

Petroleum Engineering. Agustus 1997 .

2. Purdy, l. L. Cheyne, A. J. Evaluation of Vacuum-lnsulated Tubing for Paraffin

Control at Norman Wel ls. SPE Paper No. 22102. 1991-


9.3. Gravity Based Platform Yang Kuat, KonstruksiMudah dan Dapat Digunakan Ulang

9.3.1. Latar Belakang

Pada tahun 1970-an perkembangan platform offshore cukup pesat.'

Tercatat ada 7000 lebih platform baik itu untuk pemboran maupununtuk produksi. Demikian juga dengan gravity based platform mulaiuntuk kedalaman air laut 100 ft dengan berat 2.500 ton sampaidengan untuk kedalaman air laut 456 ft dengan berat 550.000 ton.

Perkembangan gravity platform ini dipengaruhi oleh struktur yangkuat dan dapat manahan berat sub-structure di atasnya serta dapatmenyimpan volume oil dalam jumlah yang besar dengan pertimban-gan semua gaya yang dapat ditahan untuk menjaga kestabilan.

Seiring pertambahan tahun maka jumlah gravity based platformyang diinstaldi laut juga semakin banyak. Akan tetapisetelah masaprodu ksi bera khir, seringkali platform ini dit inggalkan seh ingga men-gakibatkan pencemaran bagi l ingkungan laut. Kontraktor jarang

sekali berkeinginan untuk membongkar ulang platform yang sudahdiinstal, karena haltersebut memakan biaya yang cukup besar.

9.3.2. Tujuan

Untuk menghindari hal tersebut di atas maka disainerdan kontraktorberusahan mencari solusi, yaitu gravity based platform yang kokoh,dapat dipindahkan (removable)setelah masa produksi habis, dapatdidaur ulang (recycling), dan dapat menjadi tempat penyimpananminyak.

Tujuan lainnya adalah untuk menggambarkan bagaimana konsepgravity platform beradaptasi dangan iklim perekonomian terbarudan mengevaluasitrend modern dalam perkembangan gravity plat-form. Semua hal di atas tetap melihat segi keekonomisan.

2 9 Aree feknologi Peralatan Bantuan

9.3.3.Dasar Teor i

Beberapa kriteria yang digunakan sebagai dasar pemilihan platform

adalah kedalaman air laut , batasan l ingkungan, mobi l i tas dar i a lat

tersebut, posisi yang harus ditahan, serta kebutuhan dan fungsi

peralatn yang akan digunakan.

Klasifikasi umum unit pemboran adalah :

1.Uni t yang bertumpu pada dasar laut .I Submersible

I Jack-Up

I Fixed Platform

2.Unt i terapungI Semi-submersible

I Dr i l l ing Ship

I Tethered Platform dan Tension Leg

Gravity Based Platform merupakan suatu Fixed Plafform. Struktur

rancangannya terbuat dari beton bertulang, terdiri dari shaft (t iang

penyangga) dan ballast cell (pemberat). Baik shaft maupun ballast

cell keduanya berongga. Shaft merupakan tempat lewatnya riser

sedangkan ballast cell merupakan pemberat yang melekat pada

ujung bawah tiang pancang. Ballast cell ini juga dapat digunakan

sebagai tempat penyimpanan minyak.

Adapaun cara penginstalan gravity based platform adalah :

1. Pembuatan dan pemasangan konstruksi kaki dan sistem pen-

gapungan (Gambar 9.3.1 a).

2. Jika struktur sudah siap, maka struktur diapungkan untuk penge-

cekan berat dan displacement untuk meyakinkan terapungnya

struktur sesuai dengan toleransi draft dan heel (Gambar 9.3.1b).

3. Penambatan (Mooring System) pada laut yang lebih dalam, untuk

persiapan pembangunan struktur berikutnya di atas struktur yang

sudah d ibangun (Gambar 9 .3 .1c) .

4. Pembangunan struktur berikutnya (floating system) yang lebih

t ingg i (Gambar 9 .3 .d ) .


5. Penyelesaian sistem pengapung, meletakkan solid ballast, me-masang peralatan dan perlengkapan serta riser shaft (Gambar9.3.2a).

6. Pembangunan shaft (1-4 buah) (Gambar 9.3.2b).

7. Strukturditarik ke perairan lebih dalam untuk persiapan pemasan-gan deck (Gambar 9.3.2c).

B. Bersamaan dengan pembangunan sub-struktur juga dibangundeck (Gambar 9.3.3a).

9. Penarikan deck ke tempat penyambungan antara sub-strukturdengan deck (Gambar 9.3.3b).

10. Sub-struktur dites. Tahap pertama pengukuran standard incli-nation untuk mengetahui posisi ketinggian metacentric dan cen-ter of gravity. Tahap kedua adalah pengukuran ballasting untukmengontrol semua sistem untuk menguji integritas bagian kedapair dari struktur (Gambar 9.3.3c).

11. Operasi penggandengan sub-struktur dengan deck (Gambar9.3.4a).

12. Deballast sehingga deck terangkat (Gambar 9.3.4b).

13. Penarikan struktur yang sudah jadi ke tempat yang telah diten-tukan (Gambar 9.3.5a).

14. Struktur diinstal, yaitu dengan deballast sampai bagian dasarsub-struktur mencapai dasar laut (Gambar 9.3.5b).

15. Pemasangan konduktor (Gambar 9.3.5c).

9.3.4. Studi Kasus

Pada akhir tahun 2000 telah diinstal berbagai t ipe gravity basedplatform, antara lain :


9.3.4.1. Malampaya - Concrete Gravity Substructure, offshore Fil l ipina

Malampaya (Gambar 9.3.6) adalah CGS pertama yang di bangun

dinegara berkembang dan melampaui perkiraan, baik perkiraan

kual i tas konstruksi dan juga jadwal. Bangunannya dibangun 3 bulan

lebih dulu dari tanggal penyelesaian kontrak. Bangunan ini dikem-

bangkan dengan pusat jarak jauh, yang ber lokasidi tepidasar benua

dan akan menyediakan fasil i tas pemroses gas dan kondensat yang

untuk sebuah lapangan ditempatkan sedalam 850 meter kedalaman

air .

Hanze F2a - Steel Gravity Substructure, offshore Belanda

Hanze F2a (Gambar 9 .3 .7 ) ada lah sebuah d isa in baru yang

menyediakan storage minyak didasar bersama dengan kemampuan

pemboran terdahulu oleh fasil i tas jack-up. Topside facil i t ies (fasil i tas

di atas deck) akan diinstal dengan menggunakan teknik plate-l ine

fabrikasi, dan ditransportasikan kering dari Korea.

9.3.4.2. Mil l iom West - Suction Bucket Minimum Platform, Laut lr landia

Millliom West pada dasarnya tersusun atas concrete gravity based

platforms dengan kaki baja. Perancangnya tidak dapat mengem-

bangkan disain yang memuaskan untuk pondasinya, yang mengarah

pada modifikasi pada konsep dimana bucket baja dimasukkan pada

keempat kaki yang terbuat dari bahan konkrit. Konsep bucket baja

adalah kombinasi antar gravity base dan skirt pile yang sangat

menarik dimana dapat digunakan pada tanah pondasi yang keras

maupun pada permukaan tanah yang lemah dimana jenis ini sangan

kompeten ditemukan di Mil l ion West.

9.3.4.3. Legendre - Mat Supported Jack Up, Barat Laut Australia

Legendre dikembangkan dengan merubah steel mat-supported jack

up menjadi self-install ing platform, yang dapat dikelaskan sebagai

SGS ketika ditempatkan. Konsep ini sangat menarik tetapi juga

merupakan salah satu yang tak bisa direplika terlalu sering sehingga

sejumlah jack up rigs lebih tersedia sebagai pil ihan lain.


9.3.5. Pembahasan

9.3.5.1. Perkembangan

Perkembangan awal dari gravity platform pada tahurr 1970-andikendalikan oleh persyaratan umum yaitu untuk menyimpan vol-ume oil dalam jumlah yang besar dan menahan topside (dek atas)yang berat pada kedalaman air tertentu. Semua konstruksi inid ibangun sebagian di dermaga yang ker ing dan kemudian disem-purnakan terapungn di laut. Pada waktu itu kapasitas angkut vesselterbatas hanya beberapa r ibu ton saja. Diputuskan bahwapersyaratan strorage minyak dapat digunakan untuk mendisainsebuah struktur bangunan dengan gaya apung dan kestabilan yangcukup untuk mentransportasikan dek yang berat dari dekat pantaikelokasi.

Batasan yang mengendalikan perkembangan awal Concrete Grav-ity Structures di North Sea berubah setiap waktu. Operator danengineering companies memfokuskan diri pada minimasi deck se-hubungan dengan modaldan biaya operasiyang seminim mungkin.Dari segi modal minimasi deck tidak hanya mengurangi biayaperakitan, tetapijuga akan mengurangi biaya penginstalan karenaukuran deck yang lebih kecil sehingga hanya memerlukan bai-geatau peralatan lain yang lebih kecil pula. Minimasi deck ini bisadilakukan dengan menghilangkan heliport diganti dengan jalur ka-pal (boat access), mencari peralatan yang lebih kompak dan kecilsehingga hanya memerlukan ruang yang kecil.

Perkembangan ini ditandai dengan pemasangan Ravenspurn NorthCGS (Gambar 9.3.8) pada tahun 1989. Ravenspurn jauh lebih keci ldaripada versi sebelumnya, karena dia tidak didisain untuk storageminyak ataupun transportasi topside. Pengurangan dalam halukuran inijuga membuat Ravenspurn menjadi yang pertarna ),angdibangun seluruhnya di dermaga kering. Dek (topside) diinstal dioffshore dengan menggunakan crane vessel.

Pengembangan Ravenspurn membuka pasaran dunia bagi uni tCGS. Berdasarkan basis ini kemudian delapan platform telah diban-gun, dan yang terbaru adalah Malampaya.

392 Teknol ogi Peralata n B a ntu a n

9.3.5.2. Aplikasi Concrete Gravity Structure

Rata-rata satu concrete gravity platform diinstal setiap tahunnya.

Kunci utama yang membuat CGS dipi l ih, baik i tu salah satu maupun

gabungan, adalahI Kebutuhan akan oil atau condensate storage.

I Topside yang berat.

, I Kond is i tanah yang membuat p i led subs t ruc ture t idakmenarik, seperti di North West Shelf, Australia.

I Aplikasi pusat yang jauh dari tepi continental shelf dimanaprosesing pada laut dangkal b isa disediakan untuk sumur-su-mur laut dalam.

I Keinginan untuk mempunyai kandungan localyang t inggidar iyang pernah dicapai pada pengembangan lapangan se-belumnya.

Un i t CGS Arup Energy semuanya d idesa in un tuk kemudahan

penonaktifan dan bisa dikembalikan ke onshore untuk dibongkar dan

didaur ulang. Ini telah menjadi kebutuhan seleksi CGS seperti yang

akan dijelaskan di bawah.

9.3.5.3. Self-lnstall ing Platform

Substructure biasanya mewakili 15% dari total biaya fasilitas yang

akan dipasang. Malahan sekarangn concrete gravity substructure

dipertimbankan sebagai produk yang matang, menandakan mungkin

hanya ada sedikit perubahan keekonomisan yang dapat dicapai.

Di US Gulf, derrick barge dan liftboat telah menjadi pil ihan utama

sebagai instal lat ion vessel . Karena banyaknya peralatan yang

tersedia di Gulf, t idak perlu lagi mencari cara instalasialternatif. Akan

tetapi lain halnya di lokasi lain, panginstalan alternatif dikembangkan

untuk menurunkan biaya penginstalan.

Generasi desain awal seperti Sea Nova yang dikembankan oleh

Ocean Resources (Gambar 9.3.9) menggunakan barge untuk mem-

bantu penginstalan, beda dengan SIP | (Gambar 9.3.10) yang meng-

gunakan suct ion pi le untuk membantu penginstalan (dikembangkan

oleh Suction Pile Technology). Sebagai alternatif Arup Energy telah

dikembangkan self install ing l ightweight gravity base structure, sep-

ert i Dr i l lAce dan MicroAce (Gambar 9.3.11 dan 9.3.12).

Teknoiog i Peralatan Bantuan 393

Platform ini, didisain oleh Arup Energy, yang memulai gaya baru"light weight" concrete platform yang dicirikan dengan sel konstruksiberbentuk segi empat bukannya bulat , d id isain untuk air dangkalbiasanya kurang dari 100 meter kedalaman air. Semua konsep baruini di fokuskan untuk mengurangi biaya penginsialan dan dapatdipindahkan dengan mudah.

9.3.5.4.Su bsea Storage

Di Asia, penyelesaian pengembangan lapangan biasanya ter-gabung dari beberapa fixed steel platform seperti wellhead danfasil itas produksi bersamaan dengan fasil i tas steei tanker floatingstorage and offloadingn (FSo). FSo biasanya disewakan dan500.000 bbl tanker bisa mencapai US$20.000 - 40.000/day.

Penggunaan concrete subsea storage tanks (CSST) untuk meng-gantikan FSO bisa menghemat modal dan menawarkan keekono-misan yang lebih tinggi. Karena dayatahan marine concrete, CSSTmemiliki umur operasional yang lebih dibandingkan dengan FSO,dengan mengabaikan biaya perawatan. Akibatnya, hal ini menjadimenarik. Selain i tu bisa dipindah dan digunakan ulang padapengembangan lapangan selanjutnya dan juga bisa diterapkanuntuk penonaktifan.

9.3.5.5.Terminal Nearshore LNG

Keinginan untuk mengurangi jumlah gas terasosiasi yang dibakarpada pengembangan minyak menumbuhkan keinginan untuk fasil i-tas produksi dan penyimpanan Nearshore dan Offshore LiquifiedNatural Gas (LNG). Sehubungan dengan bertambahnya perdagan-gan LNG di dunia dan bertambahnya keengganan dari pendudukuntuk menerima pengembangan onshore terminal di negara pen-erima, beberapa offshore receiving terminal telah diajukan.

Penghematan dalam biaya dan jadwal pengiriman telah diidentif i-kasi oleh Arup Energy untuk konsep offshore terminal dan terl ihatperkembangan mereka lebih ekonomis dibandingkan dengan on-shore facil i t ies dan waktu pengiriman menjadi lebih baik darijadwalonshore terpendek. Perkembangan ini mempercepat proses off-shore terminal meniadi kenvataan.


9.3.5.6.Penonakt i fan

Pada July 1998, Konvensi Oslo-Par is (OSPAR) diadakan di Sintra

dan menghasilkan keputusan 9B/3 tentang Pembuangan Instalasi

Offshore yang tidak terpakai di Timur-Laut Atlantic.Para desainer dan

kontraktor Eropa bertemu dan setuju bahwa :I Concrete platform sekarang didesain untuk dapat dipinda-

hkan pada akhir masa produktifnya, sebagaimana yang diwa-j ibkan oleh Garis Besar IMO dan Keputusan OSPAR 9B/3.

I Material dari konstruksinya dapat didaur ulang.

I Pembongkaran Onshore atau Nearshore platform dapat di-lakukan dengan mudah dan biaya yang terkait t idak akanmenjadi penghalang dibandingkan dengan pi l ihan untukmembuang.

I Konstruksi, Operasidan pembuangan concrete platform bisadiatur untuk menyebabkan dampak yang sedikit terhadaplingkungan daripada pil ihan pengembangan lapangan alter-natif.

Pengembangan yang berkaitan seperti Pernyataan Sintra menye-

babkan untuk mangadopsi self-install ingn platform, sejauh tidak ada

sisa pada dasar laut ketika platform dipindahkan dengan cara kebali-

kan dari pemasangannya.

9.3.6. Kesimpulan

1. Concrete Gravity Structure merupakan struktur yang kokoh, dapat

dipindahkan dan dapat digunakan sebagai instalasi storage oil

yang lebih murah.

2. Penurunan biaya fabrikasi dan penggunaan konsep self-install ing

platform akan memberikan hasil yang lebih ekonomis diband-

ingkan dengan yang ditawarkan cara konvensional.

3. Platform sebaiknya dapat dirombak kembali seperti saat pengin-

staian ciengan proses kebalikannya.

4.Perkembangan gravity based platform akan terfokus pada self-in-

stall ing, removable, dan relocatable.


Caisson Gate

l. Construction of Ease Raft in Easin

Z Flad Basin. Remora Gate. IniectCompressed Air in Ski( Compartrrents

3. Moor Ease Rart in Deep Water,Release Air in Interior Compartrnents

4. Slio-brrnrng of Main Celts

Gambar 9.3.1


g.

5. Construct Upper Dornes' Flace SolidBallasl. lnstalf Equrpment in Utilityand Rrser Shatts

d

6. $i*form shafts

7. Torlo Deeg'Water Maling Site

Gambar 9.3.2

ieinotogi Peralatan Bantuan 397

a t

v

9. Transport o{ Deck to Mating Site

I0. Moor Substructure at DeepWater Mating$te. Eallast Dotvn to Minimum Freeboard

Gambar 9.3.3

B

8. Construction of Deck on Fillars atShipyard

Pontoon

Teknol og i Pera I ata n B a ntu a n

11. Manzuver Deck over Substructure andTransfer Deck to Substructure

12. Deballast and Litt Deck Of{ Barges'-- Complete Outfittrng and Hookup

Gambar 9.3.4.-


---L-

i3. Tcrr to Field

14. Balllst Oo./rl b Scalloor. Add Balbstso as tc PcfEtratc skirts' Grout underEase t{iihin Ski( ComgartcerlB

Note tfrat ori{ing $\aft ;sEqualized *ith Sea

15. Drill o{n Conductor PlU8s, Drive:no DoflConductors

400

Gambar 9.3.5.


Gambar 9.3.6. Malampaya

Gambar 9.3.7. Hanze F2a

Teknol og i Peral ata n Ba ntu a n 401

Gambar 9.3.8

Gambar 9.3.9


Gambar 9.3.10

Gambar 9 .3 .11 .

Teknologi Peralatan Bantu an

Gambar 9.3.12

404 Teknologi peralatan Bantuan

PUSTAKA

l.Jackson. Gordon."Formidable Structure, Easier Construction, Re-use All Favor

Gravity Based Platforms". Offshore Magazine February 2001, hal

76-80.105.

2."Oil and Gas Prices, New Concept Technology Renew Interest in Minimal

Facil itt ies". offshore Magazine January 2000, hal 58-60, 102.

a

3."Trying to Fix Rising Abondenment Costs in Wake of OSPAR Ruling". Offshore

Maoazine October 2000k, hal 120.

4 Rubiandini R.S., Rudi . Peralatan Migas Lepas Pantai . Penerbi t 1T8.2002'

-Teknotogi Peralatan Bantuan 405

DAFTAR PUSTAKA

'1. H.O. Berteaux, Bouyancy Engineering, John Wiley & Sons, New York.

2. L.M. Harris, An Introduction To "Deep Water floating Dril l ing Operations", A.

Division Of Petroleum Publishing Company, Tulsa.

3. Keith S. $towe, Ocean Science, John Wiley & Sons, Newyork

4. B.Ben C. Gerwick, Jr. Construction of Offshore Structures, john Wiley & Sons,

New York.

5. NN, The Technology of Offshore Dril l ing, Completion and Production, ETA

Offshore Seminars, Inc., PennWell Publishing Company, Tulsa

Oklahoma.

6. Rudi Rubiandini R.S., Spread Mooring System, Asosiasi Pemboran Minyak dan

Gas Bumi Indonesia (APMI) Upgrading Course, November 1991.

7. Rudi rubiandini R.S., Jacring System and Rig Moving Procedure, Asosiasi

Pemboran Minyak dan Gas Bumi Indonesia (APMI)Upgrading

Course, November 1991 .

B. Muiyoharto,Teknologi Pemboran Lepas Pantai, Kolokium 1, Jurusan Teknik

Perminyakan lTB, 1986.

9. N.J. Adam, Dr i l l ing Engineer ing A Complete Wel l Planning Aproach, Penn Wel l

Publ ishing Company, Tulsa 1985.

10. T.B. Adam Jr. ,Appl ied Dr i l l ing Engineer ing SPE, Richardson, Texas, 1986.


RIWAYAT HIDUP PENULIS

Rudi Rubiandini , staf pengajar di Jurusan TeknikPerminyakan, Institut Teknologi Bandung. Menyelesaikanpendidikan sarjana Teknik Perminyakan di ITB pada tahun

1 985.

Melanjutkan pendidikan di Technische UniversitaetClaus{hal, Jerman Barat dan memperoleh gelar Doktor

dengan predikat Magna Cum Laude pada tahun 1991 '

peneliti "Competitive Rese arch Grant DIKTI (HIBERI' 1994-1996

Penilai "Riset IJnggulan Terpadu, DRN (RUTI' , 1998-2000

Telah lebih dari 30 Karya tlmiah dipublikasikan Nasional dan lnternasional

Sebagai Keynote Speaker pada SPE-Forum Series in Asia Pacific, "Borehole

lnstabil ity and The Role of Rock Mechanics", 1994'

Sebagai pembicara pada "Lancheon TatK' mengenai Horizontal Dril l ing di

CALTEX,1994 .

Sebagai Pembawa makalah pada Seminar & Workshop "Kemampuan

produksi Oil Well Cement Dalam Negeri dan Sumber Daya Manusia Dalam

Memenuhi Kebutuhan Industr i Minyak, Gas dan Panasbumi", 1995.

Sebagai pembicara Pada Kongres Ahli l lmu Kebumian Nasional (KAIKNAS),

di yolyakarta, dan Kongres l lmu Pengetahuan Nasional ke-6 (KIPNAS), 1995.

Sebagai anggota SPE, Pl l , PAJ, INDOCOR, INAGA, serta k in i menjadi

Pengurus-Pusat |ATMl, Ketua IATMI - Komda Bandung'

Pernah menjabat sebagai Sekretaris Jurusan TM-ITB 1995-1998.

pernah menjabat Ketua/Koordinator Penerimaan Mahasiswa Baru lTB, 1993-

1 998pernah menjabat Ketua Program "Continuing Education LPM-ITB", 1999-2000

Pembimbing Kegiatan Mahasiswa LSS (l ingkung Seni Sunda) lTB, 1992-

Sekarang

Pernah menjadi Dosen Teladan ITB th 1995 dan 1998'

pernah masuk pada lnternational wHo's wHo of Professional 1997, dan

WHO'S WHO in Science and Engineer ing 1998'

pernah menjadi Presenter Terbaik pada IATMI di Jakarta tahun 2000 dan

Yogyakarta tahun 2001, dan di Bandung tahun 2003'

Penerima IATM|-Reward bidang lnovasi t ingkat Nasional tahun, 2002'

Ketua Unit Pelaksana Teknis Olahraga (UPT) Olahraga lTB, tahun 2002 -2003

General Manager Sasana Olahraga lTB,tahun 2003 - sekarang.

Direktur "Cont inuing Educat ion MBA-ITB", tahun 2003 - sekarang'

Operasi Migas Lepas Pantai.PDF

Documents