Kasus 2 : Reliability based integrity assessment of steel pipelines under corrosionDewasa ini, salah satu cara yang paling aman untuk mentransportasikan minyak, gas ataupun produk olahan dalam jumlah besar adalah dengan menggunakan pipa. Namun, kerusakan berupa korosi karena karakteristik dari produk atau bahan yang melalui pipa. Proses korosi di bagian tertentu pada pipa dapat mengakibatkan kegagalan. Performansi pipa yang terkena korosi menjadi topik penelitian yang hangat dikalangan peneliti maupun engineer. Seperti pada penelitian yang sudah ada yaitu menggunakan model matematis untuk menilai ketahanan kegagalan atau tekanan kegagalan. Model ini juga melibatkan karakteristik geometrik dan mekanik material pipa serta geometri cacat korosi. Dalam kasus ini, performansi mekanik dari pipa akan diukur melalui probabilitas kegagalan atau keandalan strukturnya dan juga pengukurannya mempertimbangkan tingkat korelasi dari dua segmen pipa karena karakteristik umum dari tegangan luluh baja. a. Mechanical Model

Berdasarkan model tersebut didapatkan bahwa tekanan kegagalan dari pipa bertekanan yang terdapat korosinya adalah dari tekanan kegagalan dari cacat korosi pada pipa yang tidak terhingga (pInfgroove) dengan kedalaman dmax yang merupakan batas bawah saat menentukan batas korosi, tekanan kegagalan tanpa cacat korosi (pundamagedpipe) dan merupakan batas atas untuk menilai probabilitas kegagalan, dan faktor q menggambarkan bentuk geometri dari daerah yang terkorosi dan bernilai 0-1. b. Variability of pipeline geometrical and mechanical propertiesKarakteristik dari pipa kemungkinan akan berubah karena kondisi operasi terjadi dan terjadi secara random di sepanjang pipa. Dalam kasus ini, hubungan tekanan-tegangan pada baja X52 ditunjukkan dalam bentuk hasil dan tekanan akhir serta regangan yang didapat dari hasil uji laboratorium. Hubungan saling ketergantungan antara variabel-variabel tersebut dirumuskan dalam matriks korelasidimana nilai positif menunjukkan bahwa jika salah satu variabel meningkat maka variabel lainnya ikut meningkat dan sebaliknya. c. Variability of the failure processVariabilitas tekanan kegagalan diestimasikan melalui simulasi Monte Carlo. Adapun langkah yang harus dilakukan untuk simulasi ini seperti membuat kurva tegangan-regangan untuk jenis baja yang diberikan, tegangan Y= y dan kedalaman korosi maksimum dmax yang dihasilkan, sampel karakteristik geometrik pipa dihasilkan dari simulasi, dan tekanan kegagalan dari PInfgroove dan Pundamagedpipe diestimasikan untuk setiap kurva tegangan-regangan dan mengatur kumpulan sifat geometris simulasi. Ketika grafik menunjukkan nilai rata-rata naik dengan tegangan luluh sedangkan standar deviasi tidak terpengaruh pada tegangan. Sedangkan ketika variasi > 0 ditunjukkan kedalaman korosi yang dinormalisasi . Operator E [] menunjukkan nilai yang diharapkan, To menunjukkan variabel random dari ketebalan pipa. Jika diamati dari grafik tersebut maka rata-rata dan standar deviasi dari tidak bergantung pada tegangan luluh (y) tetapi hanya pada . Gambar 1 Probabilitas = 0 untuk beberapa nilai

Kegagalan yang terjadi dikaitkan dengan dmax mendekati to dengan nilai to yang tidak pasti sehingga peluang dari = 0 harus diestimasi dengan tepat. Probabilitas disini bergantung pada karena ketika kedalaman cacat meningkat maka probabilitas = 0 akan naik juga. Hal tersebut digambarkan dalam grafik di bawah ini d. Reliability FunctionsProbabilitas kegagalan dinyatakan dalam indeks keandalan yang bergantung pada nilai dan y seperti berikut ini

Hasil dari rumusan tersebut ditunjukkan pada gambar 4 di bawah ini Gambar 2 Fungsi KeandalanDimana fungsi keandalan ditunjukkan dalam normalisasi kedalaman korosi , rata-rata tegangan luluh baja dan panjang korosi sebesar =l/[ED] dimana l adalah panjang cacat dan [ED] adalah rata-rata diameter pipa. Seperti yang diharapkan, sistem keandalan mengurangi kedalaman dan panjang korosi. Selain itu, fungsi keandalan untuk dua atau lebih cacat korosi bisa diestimasi dalam bentuk model. Model ini untuk mengilustrasikan korelasi antara batas aman antara dua lokasi pipa dengan kedalaman cacat yang berbeda. Selain itu dalam perhitungan ini juga sudah mempertimbangkan perbandingan yield stress antara dua titik lokasi pada pipa dengan jarak yang sudah diatur cukup jauh antara 0.9-1.1 dengan probabilitas 0.9 .

Berdasarkan penjelasan-penjelasan di atas dapat dilihat bahwa mechanical integrity sudah dipertimbangkan melalui deskripsi dari kegagalan yang terjadi dimana tekanan operasi melebihi ketahanan tekanan pipa. Dengan sistem keandalan yang sudah diestimasi melalui simulasi pemodelan, maka akan membantu untuk mengestimasi sistem kekuatan dan kerusakan korosi pada keandalan suatu pipa. Dengan begitu juga maka penelitian ini akan membantu perusahaan untuk mengatur kebijakan maintenance dan inspeksi pada saluran pipa yang sudah didesain.