perbandingan risk graph dan lopa dalam penentuan sil di daughter station cng
TRANSCRIPT
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
1/24
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Minyak merupakan andalan utama perekonomian Indonesia, baik sebagai
penghasil devisa maupun pemasok kebutuhan energi dalam negeri. Minyak
digunakan sebagai bahan bakar utama proses industri dan penggerak transportasi
nasional. Dalam beberapa tahun belakangan, hampir 20%-30% kebutuhan minyak
bumi Indonesia diimpor dari luar negeri.
Total kapasitas terpasang kilang minyak bumi T. !"T#MI$# ersero&
dan milik s'asta saat ini men(apai sekitar ).)*+ uta barel per hari yang
digunakan untuk mengolah minyak bumi produksi dalam negeri maupun impor
untuk menghasilkan berbagai produk M dan non M. ementara produksi
M nasional pada tahun 200+ men(apai /0, uta kilo liter atau turun sekitar
3,% dibandingkan tahun 200*.
1ebutuhan M tidak termasuk biofuel& diproyeksikan meningkat rata-
rata 3,)% per tahun selama tahun 200+ s.d. 2030. 1onsumsi bensin dan #D
tumbuh rata-rata *,+% per tahun dan 2,)% per tahun sedangkan konsumsi
minyak tanah kerosene& turun rata-rata 2,4% per tahun. Dari sisi pengguna,
sektor transportasi tumbuh rata-rata *% per tahun dan sektor 1 pertanian,
konstruksi dan pertambangan atau #5M& tumbuh rata-rata *,3)% per tahun.
Tingginya tingkat konsumsi M yang diikuti dengan menurunnya
produksi M nasional, memun(ulkan isu untuk mengonversi berbagai bahan
bakar lainnya sebagai pengganti minyak. Dilihat dari umlah (adangan dan
rendahnya emisi yang dihasilkan, gas alam merupakan bahan bakar pengganti
minyak yang paling sesuai.
aat ini pengolahan bahan bakar gas yang paling mungkin dilakukan
khususnya di daerah a'a adalah pengolahan gas alam menadi Compressed
Natural Gas (CNG)yang digunakan sebagai bahan baku transportasi.
1
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
2/24
6ntuk membuat 5$7 dari gas alam diperlukan mother station untuk
menghasilkan gas bertekanan tinggi hingga 200 bar dan daughter station untuk
menerima 5$7 dari truk yang kemudian siap disalurkan ke dipenser 7.
Tekanan yang sangat tinggi akan beresiko pada keadian yang tidak
diinginkan seperti ledakan. leh karenanya proteksi yang baik sangat diperlukan
untuk meminilisir dampak akibat ledakan tersebut. 6ntuk itu, dilakukan
peninauan kebutuhan sa8ety dari industri 5$7 khususnya daughter station guna
mengantisipasi keadian yang tidak diinginkan.
Dalam kasus sa8ety, kualitas sa8ety dari daughter station 5$7 dapat
diketahui dari I9 Safety Integrity Level&. I9 merupakan kelas-kelas sa8ety yang
ditandai dengan rentang tahun yang memungkinkan teradinya satu kali failure.
I9 dapat diketahui dari risk graphatau 9ayer o8 rote(tion #nalysis 9#&.
1edua metode ini akan digunakan dalam menentukan I9 pada daughter station
5$7.
I.2 Batasan Masalah
"uang lingkup pada penulisan makalah ini adalah penentuan I9 pada
daughter station CNGdengan metode risk graphdan 9#.
I.3 Tujuan
Tuuan dari penulisan makalah ini adalah:
). Menentukan I9 di daughter station5$7 menggunakan metode 9#
2. Menentukan I9 di daughter station 5$7 menggunakan metode Risk
Graph3. Membandingkan hasil yang diperoleh dari kedua obekti8 sebelumnya
I.4 Manfaat
Makalah ini diharapkan dapat memudahkan pemba(a dalam memahami
perbedaan Risk graph dan 9# pada penentuan I9 serta diadikan bahan
pembelaaran dalam menentukan I9 pada daughter station5$7.
BAB II
2
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
3/24
TE!I DA"A!
II.1 "afet# Instru$ente% "#ste$
Dalam #$I;I# /.0) Safety Instrumented System I& dide8inisikan
sebagai sebuah sistem yang terdiri darisensors, logi solvers, dan final elements
yang bertuuan mengambil alih sistem ke kondisi yang lebih aman ketika kondisi
yang telah ditentukan dilanggar. Dalam I!5 D+)*)) I dide8inisikan sebagai
sebuah sistem instrumentasi yang yang terdiri dari sensors, logi solvers, dan
final elements yang digunakan untuk melaksanakan satu atau lebih Safety
Instrumented !untion I
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
4/24
Conseptual Process Design
Process Hazards Analysis
SIF Defnition
SIL Selection
Conseptual Design
SIL Verifcation
anage!ent o" C#ange
Design Specifcations
Procedure De$elop!ent
Contruction% Installation% and Co!!isiong
PSA&
'perating% aintenance and &esting
$amun I tidak 'aib disediakan pada suatu plant. Dalam instalasi I
digunakan pertimbangan-pertimbangan berikut:
I tidak memperbaiki hasil dari suatu proses I tidak menaikkan e8isiensi proses
I dapat menghemat biaya dengan mengurangi kerugian
I dapat menurunkanRisk Cost
II.1.1Safety Lifecycle
Safety lifeyle merupakan siklus hidup sistem sa8ety yang dimulai
dari desain proses hingga sa8ety dihentikan. erikut ini adalah $ene%is Safety
Lifeyle:
Dari safety lifeyle di atas diketahui bah'a safety liftyle dimulai
dengan mengonsep desain proses. etelah konsep desain terbentuk dilakukan
analisis ha&ard dari setiap komponen dan instrument. >asil dari analisis
ha?ard digunakan untuk menentukan I
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
5/24
menandakan instrument sa8ety telah digunakan. Dalam keberalanannya I
perlu di maintenan(e untuk memastikan bekera sesuai 8ungsinya, dan setelah
'aktu tertentu perlengkapan sa8ety harus diganti.
II.2 "afet# Integr&t# Le'el
Menurut I!5 +)*)) dan I# /.0), a8ety Integrity level merupakan
besarnya nilai rata-rata probability of failure on demand
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
6/24
diinginkan, yang se(ara pasti dapat di(egah oleh lapisan-lapisan pelindung
yang dipasang.
9apisan pelindung yang terdalam adalah lapisan pelindung yangpertama kali men(egah keadian yang tidak diinginkan menadi nyata. Bika
lapisan ini gagal, maka lapisan selanutnya yang bertugas men(egah keadian
yang tidak diinginkan. >al ini berlanut hingga lapisan pelindung yang
terakhir.
Masing-masing lapisan pelindung memiliki probability of failure on
demand
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
7/24
SIL 1
SIL 2
SIL 3
SIL (
+P,S
+S
+SS
SIL 1
SIL 2
SIL 3
SIL (
+S
+S
+SS
SIL 1
SIL 2
SIL -
+SS
kenario ter8okus pada resiko proses. 9# seringkali menunukkan
proess safety yang tidak diidenti8ikasikan pada ha&ard anaysis
kualitati8.
*a&ardproses berhubungan langsung dengan tindakan sa8ety yang
harus dilakukan
9# merupakan bukti yang kuat untuk meme(ahkan
ketidaksetuuan pada ha&ard analysiskualitati8
9# dapat mengidenti8ikasi alternati8 I, dengan penambahan
layer proteksi, modi8ikasi proses dan penggantian prosedur. psi ini
dapat dievaluasi menggunakan ost+benefit analysis. #lternati8 yang
akan dipilih nantinya merupakan alternati8 yang menggunakan biaya
se(ara e8ekti8 dan dapat mengurangi resiko.
II.2.2 !&sk ,ra-h
Risk graphs merupakan pendekatan dalam penentuan I9 yang
berdasar pada parameter keadian yang berbahaya.arameter keadian yang
berbahaya terbagi menadi empat, yaitu:
1onsekuensi 5&
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
8/24
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
9/24
1eluaran kontroler ini akan mengakti8kan valve untuk membuka sehingga 5$7
dapat mengalir ke dalam storage.
6ntuk menaga keamanan storage, digunakan > yang akanmenghentikan pengisian storage sesegera mungkin ketika tekanan melebihi
M#C Ma=imum #llo'able Corking ressure&. Bika > gagal, maka
digunakan untuk merelease tekanan ke udara.
etelah storage terisi, 5$7 dialirkan dari storage menuu dispenser agar
dapat disalurkan langsung kepada end user yang dalam kasus ini adalah
kendaraan bermotor.
6ntuk mengalirkan 5$7 ke dispenser, pada setiap storage terdapat valve
yang akan membuka dan mengalirkan 5$7 menuu dispenser. alve tersebut
bekera karena diakti8asi oleh lokal kontroler berupa 95 yang berisi 8ungsi
selektor. 1ontroler ini mendapat masukan berupa sinyal pneumatik hasil
pemba(a an 8lo' transmitter yang berupa ori8i(e. ada akhirnya dispenser dapat
digunakan langsung untuk mengalirkan 5$7 ke kendaraan-kendaraan. erikut
ini adalah EID lengkap untuk daughter station:
P/IDDaugther Station
0
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
10/24
BAB III
PE!MA"ALAHAN
III.1 Overressure
Menurut #I )/5, over pressure merupakan peristi'a meningkatnya
tekanan yang disebabkan karena tekanan yang diberikan sumber input melebihi
M#C -a%imum llo.able /orking #ressure& komponen proses dan ekspansi
termal dari 8luida di dalam komponen sistem yang masukan dan keluarannyatertutup.
ada kasus daughter station 5$7, tekanan merupakan salah satu variabel
kritis, karena tekanan gas alam yang harus dihasilkan untuk memproduksi 5$7
sangat tinggi sekitar 200 bar.
Bika dilihat dari EID di atas, kemungkinan besar overpressure teradi
pada storage 5$7. leh karenanya diperlukan peralatan sa8ety khusus yang
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
11/24
se(ara otomatis dapat mengurangi tekanan ketika teradi overpressure. >al ini
bertuuan untuk menghindari ledakan pada daughter station 5$7.
#da beberapa kemungkinan penyebab teradinya overpressure pada sistemini, antara:
Tekanan yang diberikan oleh kompresor sebagai input storage 5$7
melebihi M#C storage
1egagalan kontrol valve untuk menutup ketika storage 5$7 telah terisi
penuh
Tidak bekeranya sensor tekanan yang memberikan input pada kontroler
untuk menggerakkan aktuator
6ntuk mengatasi masalah overpressure, solusi yang biasanya digunakan
adalah menginstalasi sensor > #ressure Safety *igh) sebagai primary
protetiondan dilengkapi dengan (#ressure safety valve)sebagai se(ondary
prote(tion.
III.1 0e()(ran
elain overpressure kemungkinan bahaya lainya dari daughter station
5$7 adalah kebo(oran. 1ebo(oran dapat teradi di sepanang pipeline yang
menghubungkan truk dengan kompressor, serta pipeline yang menghubungkan
storagemenuu dispenser.
1ebo(oran merupakan sesuatu yang mebahayakan karena karakteristik gas
alam yang dapat menyebabkan global 'arming auh lebih besar dibandingkan
52ika terpapar langsung keudara tanpa melalui proses pembakaran.
6ntuk mengatasi hal ini diperlukan instrument sa8ety yang dapat
mendeteksi adanya kebo(oran, sehingga penanggulangannya dapat dilakukan
se(ara tepat. iasanya penanganan utama dari indikasi kebo(oran menggunakan
9 dan sistem deteksi gas yang mudah terbakar untuk kebo(oran yang tidak
terdeteksi sensor. erlindungan kedua untuk kebo(oran yang terdeteksi dengan
sensor adalah !.
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
12/24
BAB I
ANALI"I"
I.1 Penentuan "IL -a%a Daughter "tat&(n N,
Safety Integrity Level I9& pada daughter station 5$7 menunukkan
angka target dari
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
13/24
'$erpressure
%1 ta#un
%0) ya4
&ida5
%2 ya4
%/) ya46
66
graph dan lainnya. $amun pada makalah ini pendekatan kualitati8 yang akan
digunakan adalah risk graph.
elain pendekatan kualitati8, dalam penentuan I9 digunakan pendekatansemi kuantitati8. endekatan semi kuantitati8 menggabungkan analisis
probabilitas kuantitati8 dari berbagai level proteksi yang berbasis pada analisis
kualitati8. ehingga hasil analisis yang dihasilkan lebih meyakinkan. endekatan
semi kuantitati8 dikembangkan dari event three analysis dan
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
14/24
1eterangan:
F Teradi ledakan ),+)* = )0-/;tahun
FF Tidak teradi ledakan
Bika 8rekuensi yang ditoleransi adalah ) = )0-+, maka
PFD=Frekuensi yang dapat ditolerasi
Frekuensiterjadinya ledakan =
0,000001
0,0001615=0,00619
RRF= 1PFD
=161,55
Safety
Integrity
Level
Safety Probability of
Failure on
Demand (PFD)
Risk Reduction
Factor (RRF)
I9 / @,% 0,00)% - 0,0)% )0.000 A )00.000
I9 3 ,% - ,% 0,0)% - 0,)% ).000 A )0.000
I9 2 % - ,% 0,)% - )% )00 A ).000
I9 ) 0% - % )% - )0% )0 A )00
ada tabel terlihat bah'a, ""< berada pada rentang )00 hingga )00,
sehingga I9 yang (o(ok digunakan adalah I9 2.
ada metode 9# diperlukan nilai yang akurat untuk setiap
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
15/24
SIL 1
SIL 2
SIL 3
SIL (
+P,S
+S
+SS
SIL 1
SIL 2
SIL 3
SIL (
+S
+S
+SS
SIL 1
SIL 2
SIL -
+SS
I.1.2 Penentuan "IL -a%a Daughter "tat&(n N, %engan Met(%e !&sk
,ra-h
enentuan I9 dengan metode risk graph terbilang sangat sederhana.
erikut ini adalah gambaran dari risk graph se(ara keseluruhan.
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
16/24
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
17/24
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
18/24
o Luka ser&us atau ke$at&an satu (rang akibat overpressure
dan;atau kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a
*-er$anen+dan t&%ak %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 3
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189
dan %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 2
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189
dan t&%ak %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 3
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+
dan %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 3
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+
dan t&%ak %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 4
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189 dan %a-at
%&h&n%ar&memerlukan "IL 3
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189 dan t&%ak
%a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 4
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+ dan %a-at
%&h&n%ar&memerlukan "IL 4
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+ dan %a-at
%&h&n%ar& $e$erlukan "I #ang redundent *satu "I t&%ak
)uku-+
robabilitas teradinya keadian 0,03 A 0,3 kali pertahun:
o Luka ke)<idak memerlukan persyaratansafety
o Luka ser&us atau ke$at&an satu (rang akibat overpressure
dan;atau kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang
%ar& 189dan %a-at %&h&n%ar&memerlukan t&%ak $e$erlukan
-ers#aratan safet# khusus
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
19/24
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
20/24
robabilitas teradinya keadian kurang dari 0,03 kali pertahun:
o Luka ke)<idak memerlukan persyaratansafety
o Luka ser&us atau ke$at&an satu (rang akibat overpressure
dan;atau kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang%ar& 189dan %a-at %&h&n%ar&memerlukan t&%ak $e$erlukan
-ers#aratan safet#
o Luka ser&us atau ke$at&an satu (rang akibat overpressure
dan;atau kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang
%ar& 189 dan t&%ak %a-at %&h&n%ar& memerlukan -ers#aratan
safet# khusus
o Luka ser&us atau ke$at&an satu (rang akibat overpressure
dan;atau kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a
*-er$anen+ dan %a-at %&h&n%ar& memerlukan -ers#aratan
safet# khusus
o Luka ser&us atau ke$at&an satu (rang akibat overpressure
dan;atau kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a
*-er$anen+dan t&%ak %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 1
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189
dan %a-at %&h&n%ar&memerlukan -ers#aratan safet# khusus
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189
dan t&%ak %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 1
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+
dan %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 1
o 0e$at&an eera-a (rang akibat overpressure dan;atau
kebo(oran 5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+
dan t&%ak %a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 2
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189 dan %a-at
%&h&n%ar&memerlukan "IL 1
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure kurang %ar& 189 dan t&%ak
%a-at %&h&n%ar&memerlukan "IL 2
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
21/24
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+ dan %a-at
%&h&n%ar&memerlukan "IL 2
o 0e$at&an an#ak (rangakibat overpressure dan;atau kebo(oran
5$7 dengan frekuens& e7-(sure la$a *-er$anen+ dan %a-at
%&h&n%ar& $e$erlukan "IL 3
Bika diteliti lebih lanut, overpressure dan kebo(oran pada storage
5$7 menyebabkan kematian beberapa orang dengan 8rekuensi e=posure
kurang dari )0%. $amun hal ini sulit dihindari karena 'aktu antara
peringatan bahaya kepada operator dan teradinya keadian kurang dari satu
am.
Dengan memahami ketiga parameter tersebut, maka terdapat tiga
kemungkinan pemilihan I9, yaitu I9 3 ika probabilitas keadian 0,3 A 3
kali pertahun. I9 2 ika probabilitas keadian 0,03 A 0,3 kali pertahun dan
I9 ) ika probabilitas keadian kurang dari 0,03 kali per tahun.
Dengan asumsi probabilitas ledakan akibat overpressure0,03 A 0,3 kali
pertahun, maka digunakan I9 2 pada daugher station 5$7 berdasarkan
metode risk graph.
I.2 Peran%&ngan Met(%e LPA %an !&sk ,ra-h -a%a Penentuan "IL %&
Daughter "tat&(n N,
erikut ini adalah tabel perbandingan metode 9# dan "isk 7raph ditinau
dari beberapa parameter:
Para$eter Pe$an%&ng Met(%e LPA Met(%e !&sk ,ra-h
endekatan yang
digunakan
emikuantitati8 1ualitati8
Data yang dibutuhkan pesi8ik untuk setiap Data yang dibutuhkan
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
22/24
lapisan proteksi
dibutuhkan data yang
relati8 banyak&
sedikit
Dasar perumusan vent tree analysisdan
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
23/24
1esimpulan yang diperoleh dari makalah ini adalah:
Metode Risk Graph dapat digunakan untuk menentukan Safety Integrity
Level I9& pada daughter station 5$7 yang berdasar pada parameter
keadian yang berbahaya, yaitu 8rekuensi, konsekuensi, probabilitas
menghindari keadian dan probabilitas keadian yang tidak diinginkan.
Metode 9# dapat digunakan untuk menentukan Safety Integrity Level
I9& pada daughter station 5$7 dengan memodi8ikasi vent tree
analysis yang bertuuan untuk menentukan 8rekuensi dari keadian yang
tidak diinginkan berdasarkan probability of failure on demand
-
8/9/2019 Perbandingan Risk Graph Dan Lopa Dalam Penentuan Sil Di Daughter Station Cng
24/24