BUCKLING COMPARATIVE STUDY BASED ON TECHNO-ECONOMIC OF

ONSHORE PIPELINE DESIGN USING MATERIAL GLASS-REINFORCED

POLYMER (GRP) AND CARBON STEEL

Ahmad Mustafid (1), Imam Rochani (2), Hasan Ikhwani(3)

Departement of Ocean Engineering, Faculty of Ocean Engineering, Institute Technologi of Sepuluh Nopember Surabaya

Email : etv89@yahoo.co.id

ABSTRACT

Using Carbon Steel pipes in oil and gas industry has a low resistance on corrosion. One of alternatives to solve that problem is to replace with Glass Reinforced Polymer pipes. This research executed the comparison of using both types of pipe material based on techno-economy and methods of buckling analysis, the advantages and disadvantages of using pipes, and also use proper installation methods by using network planning. This research executed on 8 inch diameter of pipe that transmits crude oil. By using Caesar 5.1 software generated Equivalent Buckling Stress value of the GRP pipe for 527.6 MPa with Total Axial Stress 24.5 MPa and in Carbon Steel pipe for 187.3 MPa with Total Axial Stress 9.89 MPa. On comparison of the Carbon Steel pipes with Glass Reinforced Polymer pipes, the difference of maintenance costs reached 3781.4 US $ per year, and the difference of installation costs reached 9.91% and installation time for 11.36%. While based on using network planning gained time efficiency for 37.77% on the GRP pipes installation and 42.42% on Carbon Steel pipes installation. NPV value in Carbon Steel for 81,025 with IRR value for 135.71%. Whereas NPV value in GRP for 119,973 with IRR value for 169.26%. Using GRP pipes also has an advantage in reducing installation costs, maintenance costs, has a smaller diameter, also has buckling value more resistant and bigger safety factor. Use of adding network planning method is better starting point than the method of adding overtime hours and invesment in GRP Pipes is more profitable than Carbon Steel Pipes.

Key words: buckling, GRP, techno economics, network planning.

PENDAHULUAN Pipeline merupakan sarana yang banyak digunakan untuk mentransmisikan fluida pada industri minyak dan gas (migas). Pada industri migas, pipa logam merupakan jenis pipa yang paling banyak digunakan, terutama yang terbuat dari baja. Dikarenakan sudah tersedia data-data yang lengkap tentang kehandalannya dan aturan perancangan berupa code dan standard. Namun masalah utama yang sering dihadapi pada penggunaan pipa baja adalah masalah rendahnya ketahanan pipa baja terhadap korosi, baik itu internal maupun eksternal korosi. Internal korosi disebabkan oleh pengaruh sifat korosif fluida yang ditransmisikan oleh pipa, sedangkan eksternal korosi terjadi karena kondisi lingkungan yang dilalui oleh perpipaan, seperti pipa yang ditanam di dalam tanah (buried pipe), pipa yang melewati daerah rawa-rawa dan lain sebagainya.Untuk mengatasi permasalahan korosi tersebut salah satu alternatif yang muncul adalah mengganti penggunaan pipa baja tersebut dengan pipa yang terbuat dari material lain yang kuat namun tahan terhadap korosi. Schmit (1998) menyatakan salah satu jenis pipa yang sesuai dengan kriteria tersebut adalah pipa yang terbuat dari material komposit. Jenis material komposit yang pada saat ini paling banyak digunakan dalam sistem perpipaan adalah Glass Reinforcement Plastics (GRP). Data yang digunakan yaitu pada lapangan migas Pondok Tengah, Bekasi dari blok stasiun selatan (BSS) ke blok stasiun utara (BSU) yang mentransmisikan fluida berupa crude oil seperti pada Gambar 1 berikut.

Gambar 1 Lokasi Instalasi Pipa

(Hutagaol:2008)

Data yang digunakan pada tugas sarjana ini adalah data-data pipa GRP dan pembandingnya yaitu pipa carbon steel. Data-data pipa GRP yang digunakan untuk analisis seperti ditunjukkan pada Tabel 1 dibawah ini. Tabel 1 Material Properties Pipa GRP Series Star FRP Series 500

API 15 HR ACT OD 8.10 inch Specific Gravity 1.99 SG Density 120.5 lb/ft3

Modulus Elastisitas Hoop 3.306 x 106 psi Modulus Elastisitas Aksial 2 x 106 psi Poisson Ratio 0.39

Sumber : API 15HR Sedangkan analisis perbandingannya menggunakan sistem perpipaan dengan jenis material pipa carbon steel. Data-data yang digunakan seperti pada Tabel 2 berikut.

Tabel 2 Material Properties Pipa CarbonSteel Series Seamless API 5L

Grade B SCH 40 OD 8.625 inch Specific Gravity 7.8 SG Density 490 lb/ft3

Modulus Young (E) 30.0 x 106 psi Specified Minimum Yield Strength (SMYS)

35.000 psi

Poisson Ratio 0.30 Sumber : API 15 L

Tugas akhir ini mengkaji mengenai Studi Perbandingan berbasis teknoekonomik terhadap metode analisis buckling pada onshore pipeline menggunakan pipa komposit glass-reinforced polymer dan pipa carbon steel yang dilakukan dengan code ASME B.31.8, standard API 5L untuk pipa carbon steel dan code ISO 14692, standard API 15 HR untuk pipa GRP. Studi perbandingan berbasis teknoekonomik terhadap Analisis buckling pada pipa ini digunakan untuk menentukan perbandingan buckling pada sistem perpipaan dan perbandingan pengimpletasiannya ditinjau dari sisi teknologi dan ekonominya. Analisis teknoekonomi akan dianalisis berdasarkan network planning pada pekerjaan instalasi pemasangan pipa. Buckling tersebut kemudian dibandingkan dengan batasan-batasan minimum yang sudah ditetapkan dalam code dan standard internasional, apabila buckling yang terjadi melebihi batasan minimumnya maka sistem perpipaan dinyatakan bermasalah, maka harus dilakukan analisis yang tepat agar sistem perpipaan menjadi aman. REVIEW TEORI GRP merupakan material komposit tipe berserat yang dibentuk dari resin polymer sebagai matriksnya dan serat kaca (fiberglass) sebagai bahan penguat (reinforcement). Resin yang biasa digunakan adalah resin epoxy, hal ini dikarenakan epoxy memiliki ketahanan kimia yang paling baik dibandingkan tipe resin yang lain (isophtalic polyester, vinyl ester dan phenolics). Oleh karena hal tersebut, GRP sering disebut sebagai glass reinforced epoxy (GRE). Penggunaan pipa komposit merupakan salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan korosi yang dihadapi dalam pipa logam, terutama penggunaan pipa pada lingkungan yang agresif.

Pada umumnya material dasar memiliki sifat isotropik, yang artinya kekuatan ke semua arah cenderung sama. Sedangkan komposit memiliki sifat anisotropik yang artinya kekuatan ke satu arah belum tentu sama dengan kekuatan ke arah yang lain. Pada kasus khusus, yaitu pada lamina komposit yang arah seratnya menuju ke satu arah (unidirectional), memiliki sifat orthotropik. Orthotropik adalah anisotropik khusus, dimana dalam beberapa arah memiliki kekuatan yang sama. Proses manufaktur pipa komposit juga sangat berbeda dengan pipa logam, terutama pipa carbon steel. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan sifat material sehingga proses penyambungan pipa komposit tidak dapat dilakukan metode pengelasan sebagaimana yang dilakukan pada proses manufaktur pipa carbon steel tetapi dengan menggunakan lem khusus fiberglass. Syarat Perancangan

Perancangan struktur dengan menggunakan ISO 14692 hanya valid apabila pipa memiliki perbandingan tebal dan diameter dengan syarat sebagai berikut.

1,0≤

D

t r (1)

Dengan tr = tebal dinding pipa yang diperkuat

D = diameter rata-rata pipa Analisis Pressure Loss

Analisis pressure loss digunakan untuk menghitung kehilangan tekanan (pressure loss) pada pipa sehingga berpengaruh terhadap aliran fluida. Dengan menggunakan persamaan Hazen-Williams berikut dapat dihitung nilai pressure loss pada masing-masing jenis material pipa.

85,1

87,4

53,4

=∆C

Q

d

xLP (2)

Perhitungan Tebal Pipa

Tebal pipa pipa GRP ditentukan berdasarkan API Specification 15HR, pemilihan tebal pipa GRP dapat dilakukan berdasarkan kapasitas, rating tekanan dan data hasil pengujian oleh produsen pipa GRP, yang dihitung dengan persamaan berikut:

(3) Dengan

P = Pressure (psi) Ss = 95% Lower Confidence

Limit (LCL) dari Long Term Hydrostatic Strength (LHTS) untuk umur rancang 20 tahun

Di = diameter dalam pipa (in) t = tebal dinding pipa minimum

(in) SF = safety factor

Analisis Burial

Analisis Pipa pada terkubur dilakukan untuk mengetahui apakah dengan kedalaman yang telah ditentukan, tegangan-tegangan yang terjadi tidak melebihi tegangan yang diizinkan sesuai standar code yang digunakan.

Dead Load

(4) Lateral Soil Spring

(5) Vertical Uplift Soil Spring

(6) Vertical Bearing Soil Spring

(7)

Gaya Aksial

Resultan gaya aksial efektif pada pipa restraint adalah (DnV OS-F101, 2000)

(8)

Dengan F = Gaya aksial efektif (N) P = Tekanan internal (MPa) σh = Tegangan hoop (MPa) E = Modulus Young = 2,07E+5 (MPa) α = Koefisien ekspansi termal = 11,7E-6 (°C-1) T2 = Temperatur operasi maksimum (°C) T1 = Temperatur instalasi (°C) A i = Luas penampang internal =

(mm2)

Gaya aksial ini ditahan atau dilawan oleh gaya yang berlawanan arah. Gaya lawan ini berasal dari gaya fiksi tanah serta berat pipa itu sendiri. Gaya friksi tanah merupakan gaya yang berasal dari hasil interaksi permukaan tanah dan permukaan pipa yang saling bersentuhan. Gaya friksi tanah berasal dari tanah yang menahan di sekeliling pipa dan tanah timbunan yang berada di atas pipa.

Gaya Friksi

Besar gaya friksi tanah dan berat pipa dapat dinyatakan sebagai berikut (ASME B31.1, 2002)

(9) Dengan

ƒ = Gaya friksi total per satuan panjang pipa (N)

µ = Koefisiensi friksi, (0.3 min s.d 0.5 max)

Pe = Tekanan tanah yang bekerja pada pipa (N/m2)

Ae = Luas penampang segmen pipa per satuan panjang (m2/m panjang pipa)

Wp = Berat pipa dan isinya per satuan panjang (N/m)

Euler Buckling

Menurut ISO 14692 bagian 8.7.2, beban aksial kompresif, seperti ekspansi termal dan ekspansi tekanan, pada pipa yang di-span dengan panjang tertentu dan dianggap memiliki inersia π /8 serta dalam kondisi tertahan (restrained), tidak boleh melewati batas gaya maksimum Euler buckling ( ), yang

didefinisikan dengan persamaan berikut:

= (10)

dalam bentuk tegangan, batas gaya maksimum Euler buckling ( ) di atas dapat ditulis dalam bentuk tegangan seperti pada persamaan (3.8).

σeq = (11)

Dengan L = panjang span (m) = modulus elastisitas pipa

arah aksial (MPa) Faktor keamanan terhadap Euler buckling harus lebih besar dari 3. Network Planning

Network planning adalah suatu perencanaan, penjadwalan, dan pengendalian proyek yang menggambarkan hubungan ketergantungan antara tiap pekerjaan yang divisualisasikan dalam diagram network Penggunaan network planning mempunyai beberapa manfaat antara lain: 1. Perencanaan suatu proyek yang

kompleks 2. Penjadwalan pekerjaan-pekerjaan

sedemikian rupa dalam urutan-urutan yang praktis dan efisien

3. Mengadakan pembagian kerja dari tenaga kerja dan dana yang tersedia

4. Penjadwalan ulang untuk mengatasi hambatan-hambatan dengan keterlambatan-keterlambatan

5. Menentukan trade off (kemungkinan pertukaran) antar waktu dan biaya

6. Menentukan probabilitas penyelesaian suatu proyek

Langkah-langkah dalam menyusun network planning 1. Menginventarisasi kegiatan-kegiatan 2. Menyususun hubungan antar kerja 3. Menyusun network diagram 4. Menentukan waktu untuk setiap

kegiatan 5. Mengidentifikasi jalur kritis (critical

path) pada network diagram 6. Melakukan analisis waktu, biaya, dan

sumber daya

Net Present Value (NPV)

NPV merupakan selisih antara pengeluaran dan pemasukan yang telah didiskon dengan menggunakan social opportunity cost of capital sebagai diskon faktor, atau dengan kata lain merupakan arus kas yang diperkirakan pada masa yang akan datang yang didiskontokan pada saat ini.

Internal Rate Of Return (IRR)

IRR adalah nilai discount rate i yang membuat NPV dari proyek sama dengan nol. Discount rate yang dipakai untuk mencari present value dari suatu benefit/biaya harus senilai dengan opportunity cost of capital seperti terlihat dari sudut pandangan si penilai proyek. METODE PENELITIAN

Langkah awal penelitian ini yaitu studi literatur, berupa mempelajari material komposit, khususnya Glass Reinforced Polimer (GRP) dan Carbon Steel yang meliputi pengklasifikasian, sifat-sifat yang khas dan proses manufakturnya. Dilanjutkan dengan Mengenal Code dan standard yang digunakan. Selanjutnya mempelajari fenomena buckling pada sistem perpipaan, metodologi analisis buckling pada pipa komposit GRP dan

pada pipa carbon steel berdasarkan literatur, code dan standard. Setelah itu pengumpulan data dan Penguasaan software Caesar II dan penerapan software ini sebagai alat bantu perhitungan dan analisis. Analisis dan perhitungan yang dilakukan adalah buckling pada pipa carbon steel dan GRP dengan bantuan software Caesar 5.1 berdasarkan literatur, code dan standard yang ada. Kemudian kita lakukan analisis-analisis yang mendukung terhadap penggunaan material baru ini seperti analisis pressure loss, biaya maintenance, dan biaya instalasi. Kemudian kita analisis metode perencanaan kerja yang tepat sehingga diperoleh rencana kerja yang tepat ditinjau dari sisi teknologi dan ekonominya. Pemodelan pada Caesar 5.1

Pembuatan model dengan variasi tersebut langsung dibuat pada Caesar 5.1 mengingat bentuk yang ada adalah pipeline. 1. Pemodelan Hal-hal yang diperlukan dalam pemodelan pipeline dengan menggunakan software Caesar 5.1 adalah sebagai beriku

a. Data masukan • Dimensi dan jenis material • Parameter operasi ( tempratur,

tekanan fluida ) • Parameter beban • Code yang digunakan

b. Pemodelan node, elemen, tumpuan

Aturan penentuan node : • Geometi ( titik awal, interaksi, perubahan arah, dan titik akhir ) • Perubahan parameter operasi • Parameter kekakuan elemen

(perubahan ukuran pipa, expansion joint, valve )

• Posisi kekakuan batas (restrain )

2. Pembebanan Memasukkan beban-beban yang ada diantaranya adalah beban akibat internal pressure, baik tekanan desain, tekanan operasi, tempratur desain, tempratur operasi. 3. Running model Memulai dengan merunning desain struktur pipa yang telah dibuat dengan mengangalisa material pada pipa dan beban yang telah dibuat gagal atau tidak, jika gagal maka cek lagi data-data yang ada. 4. Output Setelah melakukan running dengan menggunakan software Caesar 5.1 maka didapat output berupa hasil-hasil buckling, displacement, maupun tegangan. Network Planning

Dalam perencanaan detail desain instalasi pipa membuat perencanaan yang meliputi aktivitas yang diperlukan dalam penyelenggaraan proyek tersebut. Perencanaan strategis perlu ditetapkan dan diinformasikan kepada seluruh bagian organisasi sehingga dapat menciptakan kerjasama di antara pekerja. Strategi yang dilakukan dalam proyek ini adalah sebagai berikut: 1. Membuat perencanaan pelaksanaan

proyek. Perencanaan pelaksanaan harus disusun agar sasaran yang ingin dicapai dapat direalisasikan secara teoritis.

2. Membuat jadwal kerja pelaksanaan proyek. Penjadwalan menetapkan waktu dan urutan dari bermacam-macam kegiatan, keterkaitan suatu aktivitas dengan aktivitas lain.

3. Melakukan pengendalian dalam pelaksanaan proyek agar berjalan sesuai dengan rencana.

Dalam pelaksanaan proyek ini dibagi menjadi dua perencanaan yaitu perencanaan waktu dan biaya proyek.

Net Present Value (NPV)

Langkah menghitung NPV: (1) Tentukan nilai sekarang dari setiap arus kas, termasuk arus masuk dan arus keluar, yang didiskontokan pada biaya modal proyek, (2) Jumlahkan arus kas yang didiskontokan ini, hasil ini didefinisikan sebagai NPV proyek, (3) Jika NPV adalah positif, maka proyek harus diterima, sementara jika NPV adalah negatif, maka proyek itu harus ditolak. Jika dua proyek dengan NPV positif adalah mutually exclusive, maka salah satu dengan nilai NPV terbesar harus dipilih . NPV sebesar nol menyiratkan bahwa arus kas proyek sudah mencukupi untuk membayar kembali modal yang diinvestasikan dan memberikan tingkat pengembalian yang diperlukan atas modal tersebut. Jika proyek memiliki NPV positif, maka proyek tersebut menghasilkan lebih banyak kas dari yang dibutuhkan untuk menutup utang dan memberikan pengembalian yang diperlukan kepada pemegang saham perusahaan. Internal Rate Of Return (IRR)

Penerimaan atau penolakan usulan investasi ini adalah dengan membandingkan IRR dengan tingkat bunga yang disyaratkan (required rate of return). Apabila IRR lebih besar dari pada tingkat bunga yang disyaratkan maka proyek tersebut diterima, apabila lebih kecil diterima. HASIL DAN PEMBAHASAN

Validasi Penggunaan Software

Dalam penelitian ini dilakukan perbandingan antara hasil buckling yang terdapat pada jurnal dengan perhitungan buckling menggunakan software. Hasil dari kedua cara ini dibandingkan dan

harus didapat hasil yang tidak jauh berbeda. Tabel 3 Validasi Software

Buckling Jurnal Software Error

Buckling

Pada Pipa

GRP

11517.1

Psi

11393.87

Psi

1.07

%

Hasil Perhitungan Beban dan Spring

Tanah

Tanah merupakan salah satu sumber beban (external pressure) pada buried pipe. Selain sebagai beban (external pressure) tanah juga sebagai tumpuan (daya dukung / spring) pada bagian bawah pipa. Dalam perhitungan daya dukung tanah ini akan dilakukan sepanjang desain pipa yang ada pada Bengawan Solo river crissing ini yaitu sepanjang 460 meter.

• Beban tanah ( external pressure / dead load ) diatas pipa adalah sebesar = 22.173 psi

• Daya dukung / spring tanah disamping pipa ( Lateral Soil Spring ) adalah sebesar = 3.58 x 108 lb

• Daya dukung / spring tanah diatas pipa ( Vertical Uplift Soil Spring) adalah sebesar = 1.43 x 108 lb

• Daya dukung / spring tanah dibawah pipa ( Vertical Bearing Soil Spring ) adalah sebesar = 1.52 x 109 lb

Analisis Pressure Loss

Diameter pipa (d) : 8 inch Panjang pipa (L) : 13451.4 feet Kapasitas (Q1) : 527.683 GPM

Perbandingan Nilai Pressure Loss Dengan menggunakan persamaan Hazen-Williams dapat dihitung nilai pressure loss pada masing-masing jenis material pipa.

a. Pipa GRP

85,1

187,4

53,4

=∆C

Q

d

xLP

P∆ = 24.97 psi

b. Pipa Carbon steel

85,1

187,4

53,4

=∆C

Q

d

xLP

P∆ = 37.73 psi Perbandingan Diameter Dalam Pipa Dengan kapasitas yang sama diperoleh perbandingan diameter pipa carbon steel dan GRP seperti pada Gambar 3 berikut

Gambar 2 Grafik Perbandingan Diameter

Analisis Tegangan

Berdasarkan pemodelan dengan Caesar 5.1, dapat diketahui nilai tegangan gabungan seperti pada Tabel 6 berikut. Tabel 4 Nilai Tegangan Pipa

Jenis Pipa Tegangan Combined

(Pa)

Allowable Stress (Pa)

Check

Pipa GRP 5.435x107 6.635x107 Ok Pipa

Carbon steel

5.684x107 2.172x108 Ok

Analisis Euler Buckling

Berdasarkan pemodelan dengan Caesar 5.1, dapat diketahui nilai Euler Buckling dengan SF > 3 seperti pada Tabel 5 berikut.

Tabel 5 Nilai Euler Buckling Pipa Jenis Pipa

Tegangan Buckling Ekuivalen

(Euler) (MPa)

Tegangan Total Aksial (Mpa)

Safety Factor

> 3

Pipa GRP

527.6 24.5 Ok

Pipa Carbon

steel

187.3 9.89 Ok

Biaya Maintenance

Pipa GRP dan pipa Carbon steel mempunyai sifat dan karakteristik yang berbeda sehingga memerlukan perawatan yang berbeda pula. Seperti misalnya, pipa Carbon steel sangat rentan terhadap korosi sehingga memerlukan perawatan pencegah korosi, sedangkan pipa GRP tidak memerlukan hal itu karena sifatnya yang anti korosi. Hal itu berakibat terhadap biaya yang dikeluarkan pada perawatan terhadap kedua jenis material pipa tersebut Tabel 6 Biaya Maintenance

Maintenance Carbon

steel (US$)

GRP (US$)

Selisih (US$)

Total Maintenance per tahun 11784.5 8003.1 3781.4

Gambar 3 Perbandingan Biaya Maintenance

Perbandingan Analisis Perencanaan Waktu dan Biaya Proyek � Kondisi Normal

• Pipa GRP Dalam perencanaan waktu dan biaya proyek pada kondisi normal dilakukan dengan kurun waktu selama 39 hari dengan perincian berikut: Biaya langsung = Rp. 1.414.937.333 Biaya tidak langsung = Rp. 432.666.000 Jumlah = Rp. 1.847.603.333

• Pipa Carbon Steel Dalam perencanaan waktu dan biaya proyek pada kondisi normal dilakukan dengan kurun waktu selama 44 hari dengan perincian berikut: Biaya langsung = Rp. 1.457.099.000 Biaya tidak langsung = Rp. 593.736.000 Jumlah = Rp. 2.050.835.000

Gambar 4 Perbandingan Biaya Instalasi

Kondisi Normal

Gambar 5 Perbandingan Waktu Instalasi

Kondisi Normal

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa penggunaan pipa GRP memiliki

keuntungan biaya sebesar 9.91% dan mempercepat pekerjaan instalasi sebesar 11.36% daripada pipa carbon steel. � Kondisi Dipercepat dengan

Menambah Waktu Kerja (Jam Lembur) • Pipa GRP

Analisis Network planning dengan menggunakan metode CPM dengan menambah waktu pekerjaan (jam lembur) pada pekerjaan instalasi pipa GRP, kurun waktu penyelesaian proyek dapat dipercepat menjadi 35 hari dengan rincian biaya sebagai berikut: Biaya langsung = Rp. 1.417.921.333 Biaya tak langsung = Rp.449.862.000 Jumlah = Rp. 1.867.783.333

• Pipa Carbon Steel Analisis Network planning dengan menggunakan metode CPM dengan menambah waktu pekerjaan (jam lembur) pada pekerjaan instalasi pipa Carbon steel, kurun waktu penyelesaian proyek dapat dipercepat menjadi 40 hari dengan rincian biaya sebagai berikut: Biaya langsung = Rp. 1.459.291.500 Biaya tak langsun = Rp. 622.928.000 Jumlah = Rp. 2.082.219.500 � Kondisi Dipercepat dengan

Menambah Titik Awal Pekerjaan • Pipa GRP

Analisis Network planning dengan menggunakan metode CPM dengan menambah titik awal pekerjan pada instalasi pipa Carbon steel, kurun waktu penyelesaian proyek dapat dipercepat menjadi 21 hari dengan rincian biaya sebagai berikut: Biaya langsung = Rp. 2.829.874.667 Biaya tak langsung = Rp. 465.948.000 Jumlah = Rp. 3.295.822.667

• Pipa Carbon Steel Analisis Network planning dengan menggunakan metode CPM dengan menambah titik awal pekerjan pada instalasi pipa Carbon steel, kurun waktu

penyelesaian proyek dapat dipercepat menjadi 24 hari dengan rincian biaya sebagai berikut: Biaya langsung = Rp. 2.914.198.000 Biaya tak langsung = Rp. 647.712.000 Jumlah = Rp. 3.561.910.000 Dari analisis diatas perbandingan biaya dan waktu instalasi sebelum dan sesudah menggunakan network planning digambarkan sebagai berikut.

Gambar 6 Perbandingan Biaya Pipa GRP

Dari gambar diatas dapat diketahui perbandingan biaya instalasi pada pipa GRP dengan kondisi normal, menambah jam lembur, dan menambah titik awal pekerjan. Menambah jam lembur meningkatkan biaya instalasi sebesar 1.08%, dan dengan menambah titik awal pekerjaan sebesar 37.77% dari biaya normal.

Gambar 7 Perbandingan Waktu Instalasi Pipa

GRP Sedangkan perbandingan waktu instalasi pipa GRP dengan menambah jam lembur dapat mempercepat waktu sebesar 10.26%. sedangkan dengan menambah titik awal pekerjaan dapat mempercepat

pekerjaan sebesar 46.15% dari waktu normal.

Gambar 8 Perbandingan Biaya Pipa Carbon

Steel

Pada pipa carbon steel, perbandingan biaya instalasi dengan menambah jam lembur meningkatkan biaya instalasi sebesar 1.51%, sedangkan dengan menambah titik awal pekerjaan meningkatkan biaya instalasi sebesar 42.42%.

Gambar 9 Perbandingan Waktu Instalasi Pipa

Carbon Steel

Net Present Value (NPV) Dari Pengerjaan yang didapatkan dari microsoft Excel didapat bahwa Nilai NPV pada Carbon Steel sebesar 81,025. Sedangakan nilai NPV pada GRP sebesar 119,973. Discount rate yang digunakan adalah sama 12%. Jadi dapat disimpulkan investasi Pipa GRP lebih menguntungkan.

Gambar 10 Perbandingan Nilai NPV

Internal Rate Of Return (IRR) Dari Pengerjaan yang didapatkan dari microsoft Excel didapat bahwa Nilai IRR pada Carbon Steel sebesar 135.71% . Sedangakan nilai IRR pada GRP sebesar 169.26%. Jadi dapat disimpulkan investasi Pipa GRP lebih menguntungkan.

Gambar 11 Perbandingan Nilai IRR

Secara umum berdasarkan analisis diatas, penggunaan pipa GRP dan CS memiliki keuntungan baik dari segi teknis maupun ekonomis seperti pada Tabel berikut KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Setelah dilakukan studi perbandingan berbasis tekno ekonomik terhadap buckling yang terjadi pada pipa Glass Reinforced Polymer dan Carbon steel,

maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut.

1. Buckling pipa dengan menggunakan material GRP lebih tahan dibanding dengan pipa carbon steel, sehingga penggunaan pipa GRP lebih kuat, meskipun penggunaan kedua material masih memenuhi berdasarkan code masing-masing. Safety factor pipa GRP juga lebih besar dibanding Safety factor pipa carbon steel. Keuntungan pipa GRP dibandingkan dengan pipa carbon steel yaitu pipa GRP memiliki nilai pressure loss dan buckling yang lebih kecil, diameter yang lebih kecil, biaya maintenance yang lebih rendah, dan biaya instalasi yang lebih rendah. Sedangkan kelemahan pipa GRP yaitu design temperature yang terbatas dibandingkan dengan pipa carbon steel. Oleh karena itu dalam pemilihan jenis material pipa terlebih dahulu dilakukan analisis berdasarkan keperluannya. Secara umum untuk mencegah terjadinya lateral buckling pada pipa dapat dilakukan pencegahan, yaitu dipasang Lateral Support atau Lateral Bracing.

2. Sedangkan berdasarkan analisis network planning dapat disimpulkan bahwa penggunaan network planning dengan menambah jam lembur dan menambah titik awal pekerjaan dapat meningkatkan efisiensi waktu namun konsekuensinya adalah menambah biaya pekerjaan. Dari perhitungan nilai NPV dan IRR, didapatkan kesimpulan bahwa investasi pada Pipa GRP lebih menguntungkan dibanding Pipa Carbon Steel.

Saran

Ada beberapa saran dalam tugas akhir ini, antara lain

1. Perlu dilakukan analisis buckling pada pipa offshore.

2. Perlu dilakukan analisis buckling secara keseluruhanl.

3. Perlu dilakukan perbandingan analisis lebih lanjut mengenai biaya investasi pipa GRP dan carbon steel.

DAFTAR PUSTAKA

Abdulhadi, M. 2007. Analisa Buckling Pada Pipa Komposit GRP. Tugas Akhir tidak diterbitkan. Bandung: ITB.

Antaki, G.A. 2003. Piping and Pipeline

Engineering Design, Construction, Maintenance, Integrity, and Repair. USA.

API 15 LR/HR. 2001. Specification for

Low/High Pressure Fiberglass Line Pipe, Third Edition. Amerika: API.

API 5L. 2000. Spesification for Line

pipe. Amerika: API. ASME B31.8. 2000. Gas Tranmission

and Distribution Piping System. New York: The American Society of Mechanical Engineer.

Balaji. 2000. Manual For Underground

Installation of GRP Pipes In The Trench. India: Balaji Fiber Reinforce. Pvt. Ltd.

Britt, F.P.E. 1993. Design of FRP Piping Systems. Birmingham: Britt Engineering. Inc.

CIMTECLAB. 1999. GRP Pipes. Giorgio

Di Nogaro: VEM S.p.A.

Harahap, D. 2007. Tugas Sarjana : Analisis Kasus Upheaval Buckling Pada Onshore Pipeline. Teknik Metalurgi ITB.

Hikmaturrahman, F. 2009. Pengaruh

Parameter Pipa Terhadap Fenomena Global Buckling Pada Onshore Pipeline API 5L Grade B. Tugas Akhir tidak diterbitkan. Bandung : ITB.

Hutagaol, P. 2008. Perancangan Onshore

Pipeline Menggunakan Pipa Berbahan Komposit GRP. Tugas akhir tidak diterbitkan. Bandung : ITB.

Ibrahim, Y. 2003. Studi Kelayakan

Bisnis. Jakarta: Edisi Revisi, Penerbit Rineka Cipta.

Ikhwani, H. 2009. Diktat kuliah

Perancangan Pipa Bawah Laut (Edisi 1). Surabaya: Jurusan Teknik Kelautan ITS.

Kasmir, J. 2003. Studi Kelayakan Bisnis.

Jakarta: Edisi Pertama, Prenada Media.

ISO 14692. 2002. Petroleum and Natural

Gas Industries Glass-reinforced Plastic (GRP) Piping. Switzerland: ISO.

Martin, C. E. 1997. “Fiberglass Piping System”, Jurnal Non Metallic Piping, Chapter D2. Oklahoma: Fibercast Company.

Rochani, I. 2008. Diktat Kuliah Ekonomi

Teknik. Surabaya: Jurusan Teknik Kelautan ITS.

Schmit, K. 1998. Fiberglass Reinforced

Plastics (FRP) Piping System Designing Process/Facilities Piping System with FRP A

Comparison to Traditional Metallic Materials. LA: EDO Specialty Plastics, Baton Rouge.

Schmit, K. 1999 . Fiberglass Reinforced

Plastic (FRP) Piping Systems Designing For Various Loading Conditionsa Comparison Of Currently Available Design Philosophies. LA: EDO Specialty Plastics, Baton Rouge.

Soeharto, I. 1997. Manajemen Proyek

Industri (Persiapan, Pelaksanaan, Pengelolaan). Jakarta: Penerbit Erlangga.

USCPS. 2000. Flowtite GRP Pipe

Systems. U.S. Composite Pipe South, LLC.