Bab 2 BANGUNAN LEPAS PANTAI -...

Bab 2 Bangunan Lepas Pantai

Laporan Tugas Akhir “Risk Based Underwater Inspection Untuk Area Platform” 2-1

Bab 2BANGUNAN LEPAS PANTAI

2.1 Definisi Bangunan Lepas Pantai

Semakin canggihnya teknologi yang dimiliki manusia membuat manusia selalu merasa tidak

puas akan keberhasilannya dan semakin sempit lapangan didaratan dan semakin tipis pula

cadangan-cadangan sumber energi di daratan membuat manusia untuk melakukan expansi

ke arah laut. Sehingga dibuatlah suatu bangunan/struktur yang dapat berdiri kokoh di laut,

contohnya yaitu dibuatnya anjungan lepas pantai untuk melakukan kegiatan mencari minyak

dan gas di laut. Lepas pantai memiliki arti yaitu suatu bagian dari lautan yang permukaan

dasarnya berada di bawah pasang surut terendah atau bagian lautan yang berada di luar

daerah gelombang pecah (breaker zone) ke arah laut.

Ciri-ciri bangunan lepas pantai adalah:

1. Beroperasi di daerah sekitar sumur minyak atau daerah pertambangan yang

terbatas, tidak dapat beroperasi di daratan dan tidak dapat berpindah-pindah.

2. Struktur tidak dibangun langsung dilapangan tetapi komponen-komponennya dibuat

di darat lalu kemudian diangkut dan dirakit langsung dilapangan.

3. Beroperasi dilapangan (dilaut) untuk perioda waktu yang lama sehingga bangunan

harus mampu bertahan dalam kondisi cuaca baik maupun kondisi cuaca buruk yang

mungkin terjadi selama beroperasi

Adapun klasifikasi pekerjaan pada anjungan lepas pantai yang dibagi kedalam 5 (lima)

bagian, yaitu:



1. Exploration Exploration adalah suatu kegiatan untuk mencari sumber minyak di bawah dasar laut.

Pekerjaan ini lebih banyak dilakukan oleh ahli-ahli dari bidang keahlian geologi dan

geofisika. Bidang keahlian geologi dan geofisika mempelajari formasi/bentuk dari

lapisan permukaan bumi berdasarkan sample yang diambil dari permukaan dengan

cara pengeboran lapisan tanah dan juga mereka dapat mengetahui/memperkirakan

didaerah mana saja yang terkandung cadangan minyak di perut bumi dengan cara

mengukur medan gravitasi. Pengeboran dilakukan dengan bantuan sebuah kapal

dengan peralatan khusus yang biasanya mampu melakukan pengeboran sampai

kedalaman 4000 ft (1200 m) pada kondisi tinggi gelombang 30 ft (9 m).

2. Exploratory Drilling Setelah ditemukan daerah yang memiliki kandungan minyak lalu akan dilakukan

pengeboran. Pengeboran ini dilakukan untuk memastikan ada atau tidaknya minyak

terkandung didalam lapisan tanah. Pengeboran biasanya dilakukan dengan mobile

drilling rig yang biasanya terpasang pada kapal khusus atau berbentuk platform yang

dapat dipindah-pindahkan (movable platform). Untuk kebutuhan pengeboran

tersebut, jack-up mobile rig biasanya digunakan di perairan dengan kedalaman 15 m

sampai 76 m. Pengeboran di perairan dangkal dengan kedalaman kurang dari 15 m,

biasanya menggunakan unit submersible yang ditarik ke lokasi pengeboran

kemudian di ballast agar menumpu ke dasar laut selama pengeboran. Jack-up rig

ditarik ke lokasi dalam keadaan terapung dimana kaki-kakinya diangkat keatas. Di

lokasi pengeboran kaki-kakinya didongkrak ke bawah air sampai menembus dasar

laut dan sampai drilling deck terangkat ke atas air. Pengeboran di perairan dengan

kedalaman lebih dari 76 m biasanya menggunakan rig pengeboran terapung yang

berbentuk semi-submersible atau berbentuk kapal laut.

3. Development Drilling Pada fase ini dilakukan pengeboran di lokasi yang telah diketahui mengandung

minyak sehingga kandungan minyak tersebut dapat diambil. Biasanya pengeboran

dalam fase ini dilakukan dari self-contained platform, yaitu platform yang berisi

drilling-rig dan peralatan-peralatan yang dibutuhkan untuk kegiatan eksplorasi,

tempat akomodasi pekerja, dan dapat menampung cukup makanan dan material

selama keadaan cuaca buruk. Untuk efisiensi, biasanya dibuat beberapa sumur bor

pada satu lokasi (directional drilling). Pada kedalaman lebih dari 15 m, mobile drilling

unit bisa digunakan untuk melakukan pengeboran kemudian jacket pelindung sumur

(well-protector jacket) ditempatkan untuk melindungi pipa penyedot (riser) dari gaya-

gaya lingkungan seperti angin, arus, gelombang dll. Selain dengan metode

development drilling bisa juga menggunakan tender type platform atau platform

berbentuk kapal.



4. Production Operations Pekerjaan ini dilakukan setelah selesainya development drlling. Di laut dalam,

peralatan produksi dan pemrosesan ditempatkan pada self contained platform yang

sama yang digunakan untuk development drlling. Di laut dangkal drilling platform

biasanya dijadikan well-protector platform setelah proses produksi dimulai. Suatu

platform yang terpisah tetapi berdekatan dengan well protector platform dibangun

untuk pemrosesan atau penempatan peralatan.

Penyimpanan minyak perlu mendapatkan perhatian utama. Umumnya setelah proses

pengeboran selesai, drilling platform (jika cukup besar) dijadikan well protector

platform dan platform penyimpanan. Tanki dengan kapasitas besar mampu

menampung hingga 10.000 s/d 30.000 barrels.

5. Transportation Dalam fase transportasi ini biasanya untuk laut dangkal, minyak diangkut ke darat

dengan menggunakan barge atau pipa panjang. Sedangkan untuk laut dalam

penyimpanan dan transportasi minyak disimpan dalam kapal tanker.

2.2 Klasifikasi Bangunan Lepas Pantai

Bangunan lepas pantai dapat diklasifikasikan dengan beberapa cara, antara lain :

1. Menurut cara operasinya (type of operations)

a. Bangunan yang digunakan untuk pengambilan minyak atau gas.

b. Bangunan yang digunakan untuk penambangan. Bangunan ini digunakan untuk

mengambil bijih-bijih tambang di dasar laut.

c. Struktur yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga gelombang.

d. Struktur yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga thermal seperti OTEC.

2. Menurut bentuk konfigurasinya.

a. Struktur kendaraan (vessel type structures), struktur jenis ini biasanya adalah

kapal laut yang dimodifikasi sehingga mempunyai sistem propulsi (propulsion)

dan dapat berpindah tempat dengan cepat. Struktur jenis ini dipakai untuk

pengoperasian di laut dalam.

b. Struktur barge, Struktur jenis ini tidak mempunyai sistem propulsi sehingga

untuk memindahkannya harus ditarik dengan menggunakan kapal.

c. Struktur platform, sebagian besar dari struktur yang digunakan untuk eksplorasi

atau produksi minyak di laut dangkal atau laut menengah adalah struktur dari

jenis ini.

3. Menurut fungsinya

a. Bangunan eksplorasi, digunakan untuk pengeboran minyak atau gas alam.



b. Bangunan produksi, digunakan untuk pengambilan minyak atau gas alam dari

sumur minyak yang ditemukan.

c. Bangunan hibrid, digunakan untuk pengeboran maupun pengambilan minyak

atau gas alam.

4. Menurut material bangunan

a. Platform baja, seluruhnya terbuat dari baja.

b. Platform beton, bagian dasar terbuat dari beton

c. Platform hibrid, gravity platform yang terdiri dari bagian dasar yang terbuat dari

beton dan rangka baja. Bagian dasar tersebut menyokong deck yang terbuat dari

baja.

5. Menurut Mobilitas

a. Bangunan tetap (fixed structures): digunakan pada laut dangkal dan laut

menengah (intermediate water) dan dipancang ke dasar perairan.

b. Bangunan terapung (flooting structures) : dapat digunakan pada semua

kedalaman laut dan terutama untuk laut dalam.

2.3 Sistem Bangunan Lepas Pantai

Sistem bangunan lepas pantai yang ada saat ini dapat dikategorikan menjadi beberapa jenis

berdasarkan petimbangan-pertimbangan yang diambil oleh engineer diantaranya faktor

kedalaman laut, faktor lingkungan, faktor banyaknya jumlah cadangan minyak yang

tersimpan, dll. Selain pertimbangan-pertimbangan tersebut engineer juga harus

memperhatikan keinginan dari owner tanpa mengurangi fungsi dari platform tersebut. Konsep

struktur platform secara umum dapat dibedakan menjadi 6 (enam) sistem berdasarkan

supporting structure yang digunakan yaitu:

1. Jacket atau template Jenis struktur lepas pantai yang telah dibangun pada saat ini adalah struktur jenis jacket

atau template. Jacket dikembangkan untuk operasi di laut dangkal dan laut sedang yang

dasarnya tebal, lunak dan berkumpul. Setelah jacket ditempatkan di posisi yang

diinginkan pile dimasukan melalui kaki bangunan dan dipancang dengan hammer sampai

menembus lapisan tanah keras, kemudian dek dipasang dan di las. Gambar 2.1 dibawah

adalah contoh jacket offshore structure



Gambar 2.1 Template or Jacket type offshore structure

2. Tower Pada umumnya tower mempunyai daya apung (self-bouyant) karena jacket tidak dapat

menyokong beban terlalu berat, deck dipasang dan dilas diatas tower, biasanya dibangun

di perairan dengan kedalaman 160 meter.

3. Caissons Platform kecil dengan dek kecil kebutuhan untuk operasi di laut dangkal (tidak lebih dari

60m) dengan kandungan minyak yang tidak banyak. Dalam hal ini, pile dipancang

sampai kedalam yang cukup untuk menyokong dek kecil. Gambar 2.2 dibawah adalah

contoh dari caissons

Gambar 2.2 Caissons



4. Concrete gravity platform Platform jenis ini dipasang apabila tanah keras di dasar laut tidak jauh dari permukaan

lumpur. Pondasi struktur dibuat berbentuk lingkaran dan terbuat dari beton. Pondasi yang

berat menyokong beberapa tower yang kemudian menyokong deck baja.

Gambar 2.3 Concrete Gravity Platform

5. Steel gravity platform

Untuk kondisi tanah dasar laut yang keras sehingga sulit untuk melakukan pemancangan

pile, biasanya platform tipe ini dipasang.

Gambar 2.4 Steel Gravity Platform

6. Hybrid gravity platform Bagian dasar Platform ini terbuat dari beton yang menopang rangka baja dimana dek

baja diletakan.

Lapo

7.

oran Tugas Ak

Struktur takStruktur ini

laut, ringan d

bekerja pad

struktur ini t

semisubmer

khir “Risk Base

G

k tegar (Combiasanya re

dan mengan

da struktur in

idak besar. C

rsible platform

Ga

ed Underwater

Gambar 2.5

mpliant Platflatif fleksibe

ndalkan siste

ni maka stru

Contohnya d

m, TLP, dll.

ambar 2.6

r Inspection U

Hybrid Gr

form) l karena bia

em penambat

uktur ini aka

dapat dilihat

Semisubm

Untuk Area Plat

ravity Platfor

asanya meng

tan yang bai

an ikut berg

pada gamba

ersible Platfo

Bab 2 Ba

atform”

rm

gambang di

ik. Jadi apab

gerak juga k

ar 2.6 dan ga

orm

angunan Lepas

atas permu

bila ada gaya

karena keka

ambar 2.7 ya

Pantai

2-7

kaan

a luar

kuan

aitu :



Gambar 2.7 TLP (Tension Leg Platform)

2.4 Tahapan Pembangunan Struktur Lepas Pantai Tipe

Tetap (Fixed Platform)

Tahapan-tahapan utama dalam pembangunan struktur lepas pantai adalah:

• Tahap Persiapan a. Merencanakan kebutuhan dan kriteria operasional

b. Menetapkan kriteria lingkungan

c. Studi kelayakan dan estimasi biaya

d. Menyusun pembiayaan dan pendanaan

• Tahap Desain a. Studi awal dan investigasi khusus

b. Desain dan gambar teknik (desain pondasi, struktur, dan menyiapkan gambar

teknik)

c. Persiapan dokumen-dokumen yang dibutuhkan, seperti spesifikasi, kontrak,

surat penawaran, dan kontrak peminjaman kapal.

• Tahap Penawaran a. Memilih penawar

b. Mengirim dan menerima penawaran



c. Evaluasi penawaran

d. Penandatanganan kontrak

• Tahap Konstruksi a. Fabrikasi di darat

b. Muatan pada alat transportasi

c. Instalasi platform di lepas pantai

d. Serah terima

2.5 Tahap Perencanaan Struktur Lepas Pantai

Dalam tahap perencanaan struktur lepas pantai terdapat berbagai bidang ilmu dan teknologi

yang terlibat, Gambar 2.8 berikut adalah bidang-bidang yang terlibat dalam sebuah

perencanaan struktur lepas pantai.

Gambar 2.8 Skema teknologi yang terlibat dalam desain bangunan lepas pantai

Tahapan dalam perencanaan struktur dapat dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu :

1. Desain Konseptual

Pekerjaan dalam tahap desain konseptual mencakup :

a. Informasi mengenai derrick dan cargo barge yang tersedia. b. Studi peralatan produksi, meliputi penentuan Preliminary Process Flow

Diagram (PFD), informasi daftar peralatan utama, gambar lay-out fasilitas di

deck, gambar piping dan instrument diagram (P&ID).

Installation Equipment

Installation Methods

Navigation Safety

Instruments

Wind Wave

Current Tide

Offshore Platform

Oceanography Foundation Engineering

Structural Engineering

Marine Civil Engineering

Naval Architectur

Soil Characteristic

Vertical pile Soil

characteristic

Lateral Pile Soil

Characteristic

Scour

Material Selection

And Corrosion

Stress Analysis

Welding

Structural Analysis

Design for Fabrication & Installation

Flotation Buoyancy

Towing

Launching

Controlled Flooding



c. Analisa awal pembebanan, meliputi perhitungan ukuran struktur utama,

orientasi dan lokasi platform. d. Penyelidikan oceanografi, hidrografi, dan meteorologi. e. Penyelidikan geofisik dan geoteknik. f. Rute dan ukuran pipa penyalur (pipeline) g. Perkiraan biaya dan jadwal pembangunan, meliputi capital dan operational

expenses, cashflow diagram, net present value dari investasi. h. Menyiapkan dokumen dan informasi untuk keperluan tahapan perencanaan

berikutnya yang meliputi :

• Konfigurasi platform

• Parameter beban lingkungan

• Informasi kondisi lokasi (kedalaman, temperatu, karakteristik tanah, dll)

• Beban hidup dan beban mati (berat peralatan, beban operasional, dll)

• Umur operasi struktur (service life, fatigue life, dll)

• Material yang digunakan

• Design regulations, codes dan standard.

• Persyaratan perlindungan korosi (jenis anode, dll)

• Persyaratan dan permintaan owner lainnya yang akan mempengaruhi

desain rinci.

2. Desain Detail

Pekerjaan dalam tahapan desain detail mencakup :

a. Analisa struktur yang meliputi semua kondisi, yaitu :

• Analisa inplace (kondisi operasi, kondisi badai/storm)

• Analisa dinamik akibat gempa ( strength dan ductility)

• Analisa kelelahan struktur (fatique)

• Analisa saat konstruksi (fabrikasi, transportasi, instalasi, termasuk pile

conductor driveability)

• Analisa perlindungan korosi

• Analisa pipeline riser.

b. Gambar desain yang meliputi :

• Rencana elevasi deck

• Deck framing

• Connections (joint) and stiffeners.

• Detail las

• Detail pile dan conductor

• Padeye dan lifting

Tahapan desain struktur fixed offshore platform dapat dilihat pada Gambar 2.9

Lapo

2.6

Seti

krite

bang

Ada

anta

oran Tugas Ak

Gam

6 Kri

ap banguna

eria yang a

gunan ini aka

beberapa k

ara lain :

1. Kedalam

2. Gelomb

3. Seismik

4. Kondisi

5. Angin

6. Arus

khir “Risk Base

mbar 2.9 S

iteria De

an lepas pan

ada pada s

an dibangun

kriteria desa

man Laut

ang (tinggi, p

Tanah

ed Underwater

Skema tahap

esain

ntai memiliki

uatu lokasi

n.

in yang mem

periode)

r Inspection U

pan desain s

i kriteria des

berdasarka

megang pera

Untuk Area Plat

struktur fixed

sain yang b

an tinjauan

anan penting

Bab 2 Ba

atform”

d offshore pla

erbeda-beda

terhadap k

g dalam pem

angunan Lepas

2

atform

a sesuai de

kawasan dim

mbuatan stru

Pantai

2-11

ngan

mana

uktur



7. Marine Growth

8. Kapasitas desain dari deck

9. Peralatan yang akan dipasang pada deck.

Kriteria desain ini dapat dikelompokan menjadi kriteria-kriteria terntentu, yaitu kriteria

operasional, kriteria lingkungan dan kriteria fabrikasi dan installasi. Dibawah ini akan

dijelaskan mengenai kriteria tersebut.

2.6.1 Kriteria Operasional

Salah satu kriteria dalam mendesain suatu platform adalah penentuan fungsi platform

(pengeboran, produksi, penyimpanan, materials handling, living quarters, atau kombinasinya),

jumlah sumur yang akan di bor, tipe pengeboran dan material yang akan digunakan, kegiatan

yang akan diselesaikan kemudian, dan keperluan-keperluan untuk kegiatan itu. Selain itu,

jumlah ruang deck yang diperlukan serta jumlah deck dan jenis transportasi minyak (dengan

tanker,barge atau jalur pipa) serta tempat penampungan minyak, harus ditentukan.

Sementara itu, konfigurasi platform yang dikehendaki juga harus dapat difabrikasi dengan

perlengkapan pemasangan yang tersedia.

2.6.2 Kriteria Lingkungan

Tahap ini merupakan penentuan berdasarkan lingkungan dimana platform akan ditempatkan.

Meliputi gaya-gaya gelombang dan angin yang bekerja pada platform. Faktor-faktor

lingkungan yang harus ditaksir sebelum gaya-gaya dapat diperkirakan adalah kedalaman air,

kondisi air pasang, tinggi gelombang badai, kecepatan angin badai, dan dapat juga gempa

bumi dan kondisi es.

2.6.3 Kriteria Fabrikasi dan Instalasi

Pola dan urutan penempatan komponen struktur dalam proses pembangunan, pola instalasi

dan transportasi jacket, deck, dan peralatan harus menjadi bagian dari kriteria dalam

perencanaan dan desain struktur.

Kriteria desain konstruksi tipe fixed platform dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Lapo

2.7

Spe

Indo

oran Tugas Ak

Ga

7 Stand

sifikasi stand

onesia adala

API RP 2A,

Construction

December 2

AISC, 9th E

Institute of S

AWS D1, 1-

York 1988

Bagan perat

khir “Risk Base

ambar 2.10

dar Spes

dar yang um

h:

, 21nd Edition

n Fixed Offs

2000

Edition, ‘Man

Steel Constru

-88, ‘ Structu

turan anjung

ed Underwater

Skema krite

sifikasi

mum digunak

n (WSD), ’R

shore Platfor

nual of Stee

uction, AISC,

ural Welding

an lepas pan

r Inspection U

eria desain k

kan dalam pe

Recommende

rm’, America

el Constructi

, New York 1

Code – Ste

ntai di Indone

Untuk Area Plat

konstruksi tip

erencanaan s

ed Practice

an Petroleum

ion, Allowab

1989

el’, American

esia dapat d

Bab 2 Ba

atform”

pe fixed platfo

suatu struktu

for Planning

m Institute, W

le Stress De

n Welding S

ilihat pada G

angunan Lepas

2

form

ur lepas pan

g Designing,

Washington D

esign’, Ame

Society, Inc.,

Gambar 2.11

Pantai

2-13

tai di

and

D.C.,

rican

New

.



Gambar 2.11 Skema peraturan anjungan lepas pantai di indonesia

2.8 Lingkup Pekerjaan Pembangunan Struktur Offshore

Secara umum lingkup pekerjaan pembangunan struktur offshore, khususnya steel fixed

struktur, yang terdiri dari topside dan jacket, dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Lingkup pekerjaan Topside:

a. Engineering, meliputi:

• Basic desain

• Detail Drawing

• Shop Drawing

b. Procurement, yang meliputi:

• Equipment & machineries

• Electrical material & Instruments

• Valve, Pipe support, Anchors, Spring, etc

• Handrails, Stairways, Ladder. Etc.

• Architectural items for all deck building.

• All plumbing fixtures & material.



• Coating Materials.

c. Fabrikasi:

• Structural Steel Work

• Steel piping

d. Assembli:

• Electrical work

• Instrument work

• Steel structure & piping

• Installation of Equipment & Machineries

• Interior & Insulation work.

e. Load Out & Seafastening

f. Ocean Transportation

g. Hook-Up & Commisioning

h. Quality control & Project control

2. Lingkup pekerjaan untuk jacket: a. Engineering, meliputi:

• Basic desain

• Detail Drawing

• Shop Drawing

b. Procurement, meliputi steel plates & tubes

c. Fabrikasi, meliputi tube & steel fitting

d. Assembli, seperti tubes & nodes

e. Load Out & Seafastening

f. Ocean Transportation

g. Installation and Maintenance.

2.9 Perencanaan Struktur Anjungan Tipe Tetap (Jacket)

Dalam sebuah struktur anjungan lepas pantai terdapat 3 komponen pada template platform

baja yaitu jacket, Piles dan deck. Ketiga komponen ini dapat dilihat lebih jelas pada gambar 2.12 dibawah ini:



Gambar 2.12 Komponen template platform baja

Deck didukung pada girder, truss dan kolom. Dibawahya, Piles yang ujungnya bersambung

dengan kolom deck dipancang ke bawah melalui kaki-kaki jacket ke dasar laut. Kaki jacket

berpenampang bulat berdiameter besar dan dirangkai bersama sejumlah pipa tubular yang

lebih kecil yang disebut braces.

Kaki jacket tidaklah vertikal,kaki ini akan semakin melebar yang disebut batter. Kaki jacket

melebar untuk menyediakan landasan yang lebih luas untuk jacket pada mudline dan

membantu menahan gaya lingkungan yang menyebabkan momen guling. Dibawah ini akan

dijelaskan mengenai komponen template platform:

1. Piles

Piles (tiang pancang) sebagai pondasi yang dipancangkan ke dasar laut dan letaknya di

dalam jacket. Tiang ini berfungsi sebagai pondasi. Seluruh gaya luar yang terjadi pada

anjungan akan diteruskan ke Piles ini untuk kemudian diteruskan ke dalam tanah.

2. Jacket

Jacket ini menyangga deck dan melindungi conductor dan juga menyokong sub-struktur

lainnya seperti boat landing, barge bumper dan lain-lain.

3. Deck

Deck berfungsi sebagai penunjang segala peralatan yang digunakan dalam proses

operasi yang berlangsung, seperti pengeboran, peralatan produksi dan tempat tinggal di

anjungan.

Biasanya deck terdiri dari beberapa tingkat sesuai dengan kebutuhan dan fungsi yang

dibutuhkan, yaitu:

a. Main deck (deck utama)

b. Cellar deck

c. Mezzanine deck

2.9.1 Desain Jacket

Jacket adalah tiang-tiang disekitar sumur eksplorasi yang melindungi pompa-pompa, sumur

pengeboran dan lainnya dan berfungsi sebagai pelindung pile dari berbagai gaya (tumbukan



kapal yang berlabuh, dll) dan korosi. Pile berada didalam jacket dimana pile ini akan

ditancapkan kedalam tanah berdasarkan jacket legs. Jacket dipasang mulai dari garis

mudline sampai deck substruktur.

Penentuan Ukuran Kaki Jacket

Tidak ada ketentuan pasti mengenai ukuran dan kemiringan jacket. Penentuan dimensi jacket

dilakukan berdasarkan pengalaman. Aturan yang yang baik adalah memperkecil luas

proyeksi batang didaerah dekat permukaan air sehingga memperkecil beban lingkungan yang

diterima struktur.

Ketebalan dinding jacket didisain untuk dapat menahan gaya aksial, tegangan bending

(bending stress) dan deformasi. Untuk ketebalan dinding jacket biasanya dipakai ½ inchi

sampai 2 ½ inchi. Ketebalan yang kurang dari ½ inchi menyebabkan masalah korosi cepat

terjadi tetapi untuk ketebalan lebih dari 2 ½ inchi dapat menyebabkan kesulitan dalam

fabrikasi dan sering terjadi patahan di daerah titik pengelasan antar braces.

Susunan Rangka

Kaki-kaki jacket saling dihubungkan dan diikat oleh 3 jenis pengaku (bracing) yaitu :

1. Bracing diagonal pada bidang vertikal

2. Bracing horisontal pada bidang horisontal

3. Bracing diagonal pada bidang horisontal

Sistem bracing memiliki 3 fungsi:

1. Membantu memindahkan beban-beban horisontal ke pondasi

2. Memberikan kesatuan struktural selama fabrikasi dan instalasi

3. Menyokong anoda korosi dan kepala konduktor dan meneruskan gaya-gaya

gelombang yang dihasilkan ke pondasi

Tipe-tipe Bentuk Braces

Braces yang berbentuk vertikal, horisontal, dan diagonal bersama kaki jacket membentuk

suatu sistem kekakuan tersendiri. Sistem kekakuan ini meneruskan beban dan gaya dari

platform ke pondasinya. Ada banyak macam tipe-tipe bentuk braces seperti terlihat pada

Gambar 2.13.



Gambar 2.13 Bentuk umum pola brace

Tipe 1 : K-braced

a. Memiliki jumlah joint yang sedikit.

b. Tidak simetris dan tidak mempunyai sistem redundansi yang baik.

c. Biasanya digunakan di lokasi yang tidak membutuhkan kekakuan tinggi tanpa gaya

seismik.

Tipe 2 dan 5 : V-braced

a. Memiliki jumlah joint yang sedikit.

b. Tidak mempunyai sistem redundansi yang baik.

c. Tidak memiliki sistem transfer beban yang baik dari satu level ke level lainnya.

d. Jarang digunakan.

Tipe 3 : N-braced

a. Tidak mempunyai sistem redundansi yang baik.

b. Kegagalan buckling pada salah satu batang tekan akan menyebabkan kegagalan

pada batang lainnya dan menyebabkan keruntuhan.

c. Tidak dianjurkan untuk digunakan.

Tipe 4 : Plus X-braced

a. Memiliki bentuk simetris dengan redundansi dan daktilitas yang cukup.



b. Memiliki jumlah joint yang banyak dan bentuk cabang V pada sisi transversal akan

menyebabkan ukuran horizontal brace yang besar.

c. Paling banyak digunakan pada lokasi perairan yang tidak dalam.

Tipe 6 : X-braced

a. Memiliki kekakuan horizontal, daktilitas, dan redundansi yang tinggi.

b. Memiliki jumlah joint dan batang yang dibutuhkan lebih banyak.

c. Umum digunakan di laut dalam dan di daerah gempa yang membutuhkan kekakuan

dan daktilitas tinggi untuk mengurangi perioda goyangan alami struktur.

Ukuran Brace

Gaya yang bekerja dominan pada braces berpenampang lingkaran adalah gaya aksial.

Diameter braces ditentukan sebagai berikut:

60 90

dimana:

k = koefisien panjang efektif

L = panjang

r = radius girasi penampang melintang

Koefisien panjang efektif (k) tergantung dari kondisi ujung-ujung kolom. Gambar 2.14

memperlihatkan nilai untuk koefisien panjang efektif.

Gambar 2.14 Koefisien panjang efektif (k)

Perbandingan antara diameter dan ketebalan:

19 60



dengan:

D = diameter

t = ketebalan dinding

Untuk kedalaman laut (h dalam feet) mulai adakan pemeriksaan hidrostatik bila:

250/

Bila kemiringan kaki jacket bertambah akan berpengaruh pada:

1. Beban aksial pada tiang menurun

2. Beban horizontal pada kepala tiang lebih besar

3. Luas proyeksi tiang pada horizontal bertambah

4. Gaya gelombang pada jacket bertambah

5. Kedalaman pemancangan lebih dangkal

6. Beban jacket bertambah

7. Efisiensi menurun

2.9.2 Desain Deck

Penentuan Dimensi Deck

Secara fungsi, deck terbagi atas beberapa tingkat, yaitu :

1. Main deck, yang berfungsi sebagai tempat pengeboran, dan beberapa modul lainnya

seperti living quarter, compressors, peralatan proses, dlll.

2. Cellar deck, yang berfungsi sebagai tempat sistem yang harus diletakkan di bagian

bawah seperti pompa, christmas trees, pig launcher, welhead, dll.

3. Deck tambahan apabila diperlukan.

Penentuan konfigurasi deck mempertimbangkan kebutuhan luas, jumlah level (tingkat), layout

equipment, dan lain-lain.

Deck pada level terbawah harus memadai dan aman dari puncak gelombang rencana dan

harus diberikan celah udara (air gap). API RP2A merekomendasikan air gap sebesar 5 ft di

atas puncak gelombang ekstrim. Selain itu juga harus diperhatikan Highest Astronomical Tide

(HAT) dan storm surge dari lokasi perairan. Gelombang rencana yang digunakan adalah

gelombang dengan perioda ulang 100 tahun. Berdasarkan hal-hal tersebut maka elevasi

untuk deck pada level terendah adalah :

Elevasi deck terendah = HAT + 0.5 storm tide + Hmaks + air gap

Setelah diketahui elevasi deck maka selanjutnya akan dilakukan penentuan ukuran deck leg,

sebagai berikut:



1. Penentuan diameter luar deck leg yang biasanya adalah sama dengan diameter luar

Pile yang direncanakan.

2. Pendekatan nilai radius girasi (r) deck leg dihitung berdasarkan asumsi untuk silinder

tipis, yaitu 0.35 D. Pada perhitungan ini diasumsikan nilai buckling length factor (k)

berdasarkan kondisi ujung perletakan deck leg yang berkisar antara 1.5 – 2.0, lalu

dilakukan perhitungan rasio kerampingan deck leg (slenderness ratio) :

Rasio kerampingan

k = Buckling length factor (1.5 – 2.0 )

L = Panjang deck leg

r = Radius girasi deck leg

3. Perhitungan tegangan aksial yang diizinkan (allowable axial stress) Fa, dilakukan

menurut standar AISC (American Institute of Steel Construction) berdasarkan rasio

kerampingan.

4. Perhitungan perkiraan gaya aksial dan momen maksimum pada deck leg dilakukan

berdasarkan beban konservatif dari struktur, beban peralatan, gaya angin, dan gaya

gelombang.

5. Perhitungan interaction ratio dengan mengambil suatu harga ketebalan dinding deck

leg awal, axial stress, dan bearing stress hingga diperoleh nilai interaction ratio lebih

kecil dari 1.

Layout Equipment

Posisi, dimensi, dan berat peralatan yang akan dipasang di atas deck harus diperhatikan

secara seksama sehingga dapat memberikan ruang diantara equipment. Perlu diperhatikan

juga framing untuk menahan beban equipment dan ruang antara equipment. Hal ini berguna

untuk mendapatkan dimensi, ruang, dan kekuatan framing deck yang akan direncanakan.

Deck Framing

Deck framing berfungsi mentransfer beban-beban dari area deck ke deck leg untuk

diteruskan ke jacket lalu ke pondasi. Sistem yang biasa digunakan adalah dengan

menyalurkan beban pada lantai deck yang biasanya berupa deck plate dan balok-balok

utama (beams) kepada sistem rangka longitudinal yang tersusun dari elemen-elemen tubular

atau balok standar.



Gambar 2.15 Skema mekanisme transfer beban

Pemilihan ukuran awal deck plate dilakukan dengan menggunakan beban merata maksimum

pada deck. Pelat pada deck didesain untuk dapat menerima beban yang bekerja di atasnya,

kemudian disalurkan ke balok-balok utama deck (deck beams). Dalam desain pelat harus

diperhatikan kemungkinan korosi, tegangan, dan lendutan yang mungkin terjadi. Lendutan

yang berlebihan harus dapat dihindari dengan mempertebal pelat atau memperpendek

bentang. Untuk struktur anjungan dianjurkan ketebalan minimal pelat adalah 5/16 inch, tetapi

umumnya digunakan pelat 3/8 inch.

Beban dari deck plate diteruskan ke balok utama deck. Pada umumnya balok utama

dipasang pada setiap bentang yang sama. Jarak antara deck beams biasanya ditentukan

oleh jarak antara wellhead.

2.9.3 Metode Konstruksi dan Instalasi

Setelah melalui tahapan desain, platform harus difabrikasi dan diinstalasi/dipasang. Sebagian

besar fabrikasi dilakukan di darat/daerah pantai (construcrion yard), sedangkan tahap

instalasi dilakukan di lokasi rencana struktur jacket akan ditempatkan. Komponen-komponen

struktur di fabrikasi awal (prefabrication) dalam unit-unit terbesar yang dapat dipindahkan

secara cepat dan ekonomis dari lokasi fabrikasi ke lokasi platform di laut. Proses konstruksi

dapat berlangsung selama 4 – 12 bulan, tergantung ukuran dan kekompleksan struktur.

Penggabungan jacket dan deck dilakukan di lokasi instalasi setelah dilakukannya

pemancangan Pile pada jacket.

Umumnya, jacket dibuat dengan membangun rangka pada dimensi sempitnya, terbaring

mendatar di tanah. Setelah jacket dan potongan bagian-bagian deck selesai, komponen-

komponen tersebut diangkut dengan barge ke lokasi dengan derek yang besar. Tahapan

fabrikasi struktur jacket dapat dilihat pada gambar 2.16 dibawah ini.



Gambar 2.16 Tahapan fabrikasi struktur jacket

Setelah tahapan fabrikasi selesai, struktur dipindahkan ke atas barge untuk dibawa ke lokasi

untuk diletakkan. Setelah struktur sampai pada lokasi struktur dipindahkan dari barge ke laut.

Tahapan ini disebut upending yang meliputi mengorientasi posisi jacket dari posisi horisontal

menjadi posisi vertikal dengan bantuan crane. Setelah jacket berada dalam posisi vertikal,

jacket kemudian diturunkan kedasar laut. Setelah sampai kedasar laut, pile akan

dipancangkan kedalam tanah. Proses ini dapat dilihat melalui gambar 2.17.

Lapo

oran Tugas Akkhir “Risk Base

Gamb

ed Underwater

ar 2.17 Pr

r Inspection U

rosedur Insta

Untuk Area Plat

alasi Struktur

Bab 2 Ba

atform”

r Jacket

angunan Lepas

2

Pantai

2-24

Bab 2 BANGUNAN LEPAS PANTAI -...

Documents

Transcript of Bab 2 BANGUNAN LEPAS PANTAI -...