Pipeline Construction
22
“Konstruksi Onshore Pipeline” Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e w w w . d o c u - t r a c k . c o m
Transcript of Pipeline Construction
“Konstruksi Onshore Pipeline”
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
1. PendahuluanAlur distribusi air dan migas di Indonesia rata-rata menggunakan jaringan pipa bawah tanah danbawah laut. Banyak hal yang menjadi pertimbangan kenapa jaringan pipa onshore ataupunoffshore yang dipilih untuk mendistribusikan air dan Migas di Indonesia salah satunya dalahfactor ekonomis.Dan dalam hal ini pembahasan difokuskan pada jaringan pipa bawah tanah (Onshore Pipeline)yang menjadi pengalaman penulis dalam sebuah proyek
2. Design2.1 Aplikasi standardAPI
ASME
ASTM
CSA
NACE
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
STANDARD INDONESIA
2.2 Penentuan dimensi pipa dan material
Dan faktor – faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan material adalah :Maximum operating pressurePipe dimensionsMaximum and minimum operating temperatureComposition of fluids (including presence of water)Presence of H2S, CO2, Chlorides, etc.Design life of pipeline
Factor yang mempengaruhi design suatu pipeline diantaranya design pressure, pressure dropyang dapat di terima, diameter, tebal dari pipa,dan suhu dari pipa.
Hal lain lain yang menentukan material pipa adalah corrosion allowance dan juga desain yangmemperhatikan agar tidak terjadi kerusakan pada pipa seperti: suhu lingkungan dan backpressure.Suhu tinggi ataupun rendah dapat mengubah suatu structur dari material, back pressure sendiridapat mengakibatkan naiknya tekanan dalam pipa secara signifikan, sehingga factor ini sangatperlu diperhatikan.
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Dari formula diatas dapat diketahui hubungan antara design pressure, SMYS material, thicknesswall, design factor, joint factor,temperature derating factor serta diameter merupakan suatukesatuan yang membentuk suatu demensi pipa dan pemilihan material dari pipa tersebuttergantung dari nilai SMYS ( dapat dilihat di API dan EN 10208-2 ).
Atau dengan rumus lain:
FD = design factor (safety factor)
Beberapa tipe Material:• Low alloy (Carbon-Manganese) steels
X42 X65 X80Low Med High SMYS 80 ksi
• Duplex Stainless Steel (e.g. 22% Cr 5% Ni)• Austenitic Stainless Steel (e.g. 18% Cr 8% Ni)• Titanium (catenary risers only)
tPD
tPR
AF
HOOP 2 HOOP
PDt2
SMYSFDPPt
D
EXTINT
2)(
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Berikut contoh table mengenai jenis pipa
Kemudian dari detail perhitungan dilakukanlah Pipline ?/ FLowline Stress Calculation analysisDimana data-data yang diperlukan adalah:
- Pipeline dan Fitting Data- Pipeline Coating Data- Pipeline Design Data- Pipeline End Expansion
Dan juga data-data Environmental seperti:- Temperature- Soil Properties
2.3 Perhitungan Stress AnalysisKriteria perhitungan menurut ASME B31.8 adalah sebagai berikut:
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
2.4 Pipeline coating
Coating suatu pipa bertujuan untuk melindungi pipa dari dampang lingkungan semisalkorosi.persyaratan suatu coating antara lain :
- Memiliki stabilitas thermal yang tinggi- Permanen terhadap air dan kelembapan- Memiliki stabilitas kimia yang tinggi ( tidak bereaksi terhadap lingkungan)- Mudah penggunaan- Economis.
Berikut beberapa coating yang dipakai di onshore pipeline:
a. Coal tar enamel coatingMelapisi sekeliling pipa dengan lapisan tipis glass fibre dipadu dengan campuran aspal atau tarbatubara,lapisan inisangat kuat melawan akar tanaman, bacteri, kelembapan, garam, danasam.namun memiliki kelemahan yaitu rentan terhadap temperature, rentang retak,dan mudahrusak karena kurang persiapan dalam penangan pipa tersebut.
b. Fusion-bonded epoxy (FBE) coatingCoating ini dilakukan dengan cara memanaskan pipa lalu epoxy powder di sebarkandipermukaan otomatis tepung tadi akan meleleh dan melapisi pipa tadi.coating ini lebihmenguntungkan dikarenakan lebih tahan suhu, coating defect, dan tahan pecah.
c. Polyethylene coatingCoating ini dilakukan saat manufacturing dengan cara menambahkan satu atau dua lapisan lagidiatas lapisan epoxyContoh Komposisi Coating system:
- layer of powder epoxy prime coat- layer of extruded adhesive intermediate coat- layer extrude polyethylene finish coat
d. Tape coatingCoating ini digunakn pada pipa yang sudah di lakukan perbaikan pipa ataupuncoatingnya,coating jenis ini sangatlah murah, namun rentan terhadap suhu tinggi serta cepatbereaksi dengan tanah.
2.5 Pipeline protectionBerikut ini berberapa methode pipeline protection, antara lain :- Catodic protection- Concrete coating- Increase wall thickness- Burial- Sleeve protection- Marker tapes- Protective concrete slabs
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Beberapa linkungan di yang bersinggungan dengan pipa dan harus diberi proteksi tambahanantara lain melewati jalan, rel kreta api, dan berbagai area yang sensitive.
2.6 Pipeline Bending
Dalam perencanaan jalur pipa, hal mengenai perencanaan bending pipa sangat diperlukan.DImana diharapkan dari perhitungan ini bisa ditentukan minimum radius dari pipa yang bisadilakukan tanpa mengakibatkan overstressing di PipelineKonstruksi Pipeline pada areal Rawa(Swampy Area)
2.7 Perlintasan PipelinePada Pipeline biasanya akan selalu melewati perlintasan-perlintasan. Dan perlintasan itu dibagimenjadi beberapa katagori:
1. Perlintasan Jalan Yang dikeraskan (aspal, concrete atau bitumen)Perlintasan pipa bisa dilakukan dengan metode ”open cut” atau terbuka,dengan resiko menghambat lalulintas dan juga dengan metode pengeboran,dan standar kedalam pipa dengan kedalaman tidak boleh kurang dari 1.2 m
2. Perlintasan Jalan BerbatuSama halnya dengan jalan yang dikeraskan, namun resiko lalulintas yangterhambat lebih kecil, dan standar kedalam pipa dengan kedalaman tidak bolehkurang dari 1.2 m
3. Perlintasan Jalan Kereta ApiPerlintasan di bawah jalur kereta api yang dipakai, diharuskan denganmenggunakan metode boring.
4. Perlintasan Sungai , Kali / Kanal.Perlintasan di bawah jalur kereta api yang dipakai, diharuskan denganmenggunakan metode boring.
5. Perlintasan Utility6. Perlintasan diatas Utility
Dari semua perlintasan tersebut diperlukan analisa dan desain terhadap jalur pipeline yangterutama memperhatikan faktor keamanan dan keselamatan pipa tersebut.
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
2.8 Bouyancy Control
Pada areal areal tertentu, diperlukan desain dengan menggunakan sistem pemberat dengangravitasi yang menjamin bahwa 20% bouyancy negatif akan menolak tahanan keatas dari backfillyang telah dilakukan.
Konstruksi Pipeline pada areal Rawa (Swampy Area)Pada Pipeline di areal Rawa, maka diperlukan perhitungan Bouyancy menurut hukumArchimides. Sehingga dari perhitungan ini akan didapatkan perhitungan Pipeline bouyancy perunit length.Dimana angka negative dari hasil perhitungan akan menunjukkan bahwa Pipa tersebut“tenggelam”, namun bila bernilai positif dan bernilai lebih dari buoyancy limit yang dihasilkandari soil investigation, maka diperlukan “pemberat” yang sering disebut juga dengan ConcreteWeight Pipa.
Dan berikut adalah gambar typical bentuk dari concrete weight pipa
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
2.9 Pig Trap dan Valve StationDalam sebuah jaringan pipaline diperlukan rencana untuk sectional valves, side valves dan PigLauncher untuk kepentingan maintenance di kemudian hari.
3.0 Jalan Inspeksi dan Penanda Pipeline (Marker)Diperlukan dalam perencanaan mengenai jalan inspeksi dan Marker (penanda) sehingga akanmemudahkan jalur inspeksi pada masa maintenance dan juga memberikan tanda / perhatiandan peringatan untuk menandakan terdapatnya jaringan pipeline yang beroperasi.
3. pipeline manufacturesebuah segment pipa baja onshore di produksi di sebuah pabrik pembuatan pipa denganbeberapa methode yaitu
a. electric resistance welded pipe (ERW)
secara umum pipa baja dibuat menggunakan bahan dasar plat yang dibending dalam suatubentuk pipa lalu dilas. Dalam pipa ERW sebuah plat tidak dilingkarkan lalu diluruskan dan padaakhirnya di banding menjadi sebuah bentuk pipa,lalu dialiri aliran listrik sehingga secaraotomatis akan tersambung melalui pengelasan dari aliran listrik tadi.
b. longitudinal- seam submerged –arc welded pipe (LSAW)
method ini hampir sama dengan method pertama namun menggunkan plat baja yangpanjangnya 12 meter.lalu pipa tadi di banding menjadi bentuk U.lalu ditekan menjadi bentukO,setelah itu dilas luar dan dalam sambungannya dengan sub merged- arc welding.
c. spiral submerged arc-welded pipe (SSAW)
Methode ini menggunakan hot roll dari baja dengan menggunakan roller yang bayak.setelahproses ini maka alat baja kaan menjadi coil shape. setelah itu dilas luar dan dalamsambungannya dengan sub merged- arc welding. Hasil akhir dari manufacturing ini akan ditesthidrotested dan terakhir tes NDT untuk mengecek hasil las-lasan.
4. Project ConstructionLand preparation, excavation, and pipe stringing
Secara garis besar aktifitas Pipeline construction terdiri atas:- Pembebahasn Lahan- Route Surveys- Mobilisasi Equipment dan personel- Preparing ROW (Clearing and Grabbing)- Transport pipeline dan material- Topsoil stripping- Grading
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Sebelum dilaksankan peletakan pipa onshore maka ada beberapa tahapan pekerjaan yang harusdi selesaikan antara lain :
a. Pembebasan lahan (Land Acquisition)
Dalam alur rangkaian jalur pipa memungkinkan adaya rumah,asset (tanah, jalan raya ,atau relkreta api yang akan dilintasi oleh rangkain jalur pipa.hal ini akan menjadi masalah jika tidakmemperoleh ijin dari pihak terkait supaya tidak menimbulkan permasalahn dikemudian hari.Disamping itu juga harus diperhatikan adanya dampak lingkungan waktu pengerjaan ataupunsetelah instalasi,seperti kendaraan proyek yang keluar masuk.hal ini tentu menimbulkan emisisuara dan ketidak yamanan terhadap lingkungan sekitar. Juga diperhatikan accesbilitas darilingkungan tersebut supaya kendaraan proyek dapat keluar masuk tanpa halangan tentunyaseijin pihak yang mempunyai lahan.
b. Route SurveyRoute Survey merupakan aktifitas construction engineering untuk menentukan titik center linepipa pada ROW. Biasanya setelah alligment sheet telah dilakukan maka akan dilakukan routesurvey actual dilapangan. Kegiatan termasuk didalam hal ini adalah, pematokan center line pipa,pencatatan hasil survey, penentuan lokasi jalur-ja;lur pipa atau kabel bawah tanah yang laindengan melakukan ground scanning dan juga memastikannya dengan hand (manual) digginguntuk mencegah terjadinya kerusakan pipa yang ada.
c. Mobilisasi Equipment dan Personel
Temporary camp and accommodation.
d. Transport Material PipaTransportasi dan stacking (pengaturan/penataan) pipa pada laydown area.
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Transport and stacking up
d. Persiapan ROW - wilayah kerja (Land Clearing)
Pembersihan area pekerjaan misalkan menghilangkan pohon, semak, ,dan hambatan lain untukmenyediakan akses konstruksi pipa.gangguan terhadap vegetasi asli dan habitat satwa liardihindari atau diminimalkan dengan menerapkan prosedur management yang sesuai.Area kerja yang diperlukan untuk konstruksi pipa tergantung pada :
- Mengutamakan keselamatan- Peralatan konstruksi dan pergerakan kendaraan- Sensitifitas lingkungan- Kendala medan- Diameter pipa dan kedalaman trench- Jumlah pipa yang dipasang- Dekatnya infrastruktur seperti jalan- Memaksimalkan produktivitas konstruksi
Lebar dari tempat ini kira-kira 20-30 meter,hal ini dapat bervariasi tergantung pada proyek ataupertimbangan yang lain.
e. Membuka lapisan atas tanah (Grading)
Biasanya disebut dengan “grading” yaitu kegiatan menyingkirkan lapisan atas tanah untuk jalurcontruksi pipa dan basecamp.lapisan atas tanah juga disebut zona “A” ,disini terdapat campuranorganic dan mineral.
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Grading dibutuhkan jika:
- Konstruksi akan merusak lapisan atas tanah dan menghambat regenerasi atau kegiatanproduksi primer.
- Topografi tidak memungkinkan akses yang aman dan praktis.- Kondisi tanah tidak dapat mengakomodisi konstruksi kegiatan.
Umumnya,tempat dimana grading dilakukan lapisan tanah selanjutnya. luas dan kedalamanpemindahan tanah lapisan atas dari daerah konstruksi pipa ( e.g full stripping or partial stripping) umumnya tergantung kodisi lapangan.
f. Penggalian parit (Trenching)
Penggalian dapat dilakukan baik sebelum, selama atau setelah pipa dirangkai, tergantung padajadwal proyek, medan dan factor lain seperti logistic.parit untuk jaringan pipa terkubur digaliuntuk berbagai kedalaman tergantung pada:
- Produk yang diangkut (gas,minyak bumi, ataupun air)- Tekanan operasional dari pipa- Sifat medan yang dilalui pipa semisal batu , pdang rumput,ataupun sungai)- Kedekatan dengan infrastructure dan utilitas lainnya semisal jalan, kabel fiber optok)- Penggunaan lahan dan potensi gangguan pihak ketiga semisal pecah selama
penggalaian.
Penggalian pipa sebelum digelar/rangkai pipa Penggalian pipa setelah pipe stringing
g. Perangkaian pipa (Pipe Stringing)
Pemasangan pipa biasanya sepanjang 1 km dilakukan perangkaian dulu dilapangan dengan caradi las lalu dimasukkan ke dalam lubang trancing.setiap hasil pengelasan diperiksa dengan x-raydan ultrasonic equipment.permukaan dari sambungan dipersihkan lalu diberi coating type Tapeatau lapisan pelindung yang lain agar tidak korosi.
Stringing
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Stringing Pipes
h.Welding
Welding / Pengelasan adalah hal cukup krusial dalam pipeline construction, dimana prosespengelasan memerlukan personel welder yang qualified dan sebelum pekerjaan dilakukan.Dalam proyek Oil&Gas, sebelum melakukan pengelasan haruslah dibuat prosedur yang disebutdengan WPS (Welding Prosedure Specification) dan juga PQR (Procedure Qualification Record)dimana kedua dokumen ini akan mementukan quality assurance / check yang perlu dilakukandalam pengelasan pipeline ini termasuk juga prosedur dalam perbaikan (repair).Dan sesuai dengan regulasi personel yang melakukan pengelasan (Welder) harus mempunyaisertifikasi welder yang dilakukan oleh MIGAS.Dan secara general proses pengechekan hasil dari produk pengelasan itu diatur dalam ITP(Inspection and Test Plan),
Beberapa standard yang aplikasinya diperlukan dalam onshore project:API
ASME
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ASTM
AWS
NACE
Proses welding sendiri dibagi dalam beberapa jenis:SMAW: Shielded Metal Arc Welding (SMAW)Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)Submerged Arc Welding (SAW)Gas Metal Arc Welding (GMAW)Flux Cored Arc Welding (FCAW)
Yang umum dalam proses pengelasan proyek pipeline onshore, adalah SMAW dan GTAW.Secara umum teknik pengelasan dalam Onshore Pipeline terbagi menjadi beberapa bagian/pass:
Root PassHot PassFiller and Final Pass
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Welding activities
Inspeksi Pengelasan / Welding InspectionUntuk memastikan pengelasan dilakukan dengan baik maka diperlukan Inspeksi hasil kerjapengelasan sesuai dengan ITP.Ada beberapa jenis Inspeksi yang aplikable dalam proyek pipeline Onshore seperti:
1. Visual Inspection2. Radiographic Inspection3. Magnetic Particel Inspection (MPI)4. Ultrasonic Inspection5. Kebersihan (Cleanlinnes)
Dari semua hal tersebut diatur juga mengenai acceptance criteria yang menggunakan aplikasidari standard:Structures:
AWS D.1.1 – Section 6, part C – Acceptance Criteria (C.6.7 up to C6.13.3)Process Piping :
ASME B.31.3 – Section 341.3.2 (Interpretation shall be to Normal Fluid Services Criteria)Pressure Vessels / Pressure Containing Equipment:
ASME VIII Div.1 – Section UW-51 (Full lRadiography) ; UW-52 (Spot Radiography); UW-53 (Ultrasonic)
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Lowering String - Pipeline
Kondisi pipeline setelah dilakukan perangkaian (stringing + welding)
Joint Coating
i. Pada areal Rawa.Pada areal Rawa, metode yang digunakan bukanlah penggalian, namun dilakukan denganmenggunakan metode Push pull. Seperti pada gambar dibawah diperlihatkan pipa di sambungper 3 joint kemudian di atur sedemikian rupa pada roller yang kemudian akan mempermudahuntuk “didorong” dan juga ditarik oleh Excavator bila memungkinkan didepannya.
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Metode Pushpull, dilakukan pada areal rawa.
j.Pipe Lowering dan backfilling
Sebelum pipa diturunkan akan dilakukan Holyday Test, untuk memastikan coating pada pipatidak terjadi kerusakan. Pengetesan dilakukan dengan menggunakan alat seperti spiral yangdililitkan kepada pipa sesuai dengan ukurannya. Holyday test menggunakan tegangan listriksekitar 10kva untuk memastikan lapisan coatingnya. Dan bila ada kerusakan perlu segera diperbaiki sebelum diturunkan kedalam trencing.Pipa yang sudah di string, setelah dilakukan pengelasan kemudian akan diturunkan kedalamparit menggunakan side-boom tractor atau juga menggunakan excavator.Padding machine merupakan mesin untuk menyaring tanah supaya halus lalu di sebarkandibawah dan di atas pipa untuk melindungi lapisan pipa .
Lowering
Holyday test sebelum pipa diturunkan .
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
1. Lowering menggunakan sideboom 2.Lowering menggunakan Backhoe
BackfillingBackfilling adalah menutup kembali galian dengan menggunakan tanah yang digali sebelumnyaatau menggunakan “fresh soil” apabila tanah tersebut berada pada areal rawa/gambut.
Backfilling menggunakan backhoe Backfilling menggunakan padding machine
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Kondisi setelah dibackfilling
g. Pigging dan Hydrostatic testing
Pigging:Sebelum melakukan Hydrotest perlu dilakukan pembersihan terhadap pipa dengan media “pig”yang terbagi dalam beberapa jenis:
- Brush / Cup Pig (membersihkan kotoran / debrish pada internal pipa)- Gauge Pip (untuk mengetahui ovality pipa)- Dry Pig (untuk membershikan dan mengeringkan permukan didalam / internal pipa)
Pigging material (foam dan cup pig)
Hydrostatic Test:Hydrostatic testing melibatkan pengujaian tekanan pipa dengan air, atau media uji yang sesuai,untuk mengecek kekuatan pipa dan medeteck kebocoran. Proses saluran gas melibatkaninstalasi sementara manifold tes ke bagian pipa yang baru dibangun dan engisi pipa denganmedia pengujian, biasnya air, yang kemudian ditekan memungkinkan pendeteksian kebocoranpipa.setelah pengujian maka pipa harus dibersihkan akhir,pengukur dan pengeringan ,terutamadalam kasus pipa hidrokarbon.
Setelah Mechanical Completion telah dilakukan pada pipeline, maka kemudian direncanakanuntuk dilakukan hydrostatic test dengan menggunakan media air.
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Pressure / tekanan menggunakan standard yang digunakan, biasanya pada kisaran 1.2 – 1.5 xdari design pressure. Sebelum melakukan pengetesan, maka perlu dilakukan witnessing dandisaksikan oleh MIGAS
Hydrostatic testing a section of pipeline
Areal Pig Receiver / Launcher
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
