ANALISIS DISPERSI EMISI HIDROKARBON ONSHORE RECEIVING FACILITIES X DAN Y PT.Z

Muhammad Radifan Putra 3312100032

Dosen Pembimbing: Dr. Eng. Arie Dipareza Syafei ST., MEPM

SIDANG LISAN TUGAS AKHIR 2015 / 2016

OUTLINE

I. PENDAHULUAN LATAR BELAKANG TUJUAN PENELITIAN RUANG LINGKUP

II. TINJAUAN PUSTAKA ANALISIS DISPERSI EMISI HIDROKARBON

III. METODE STUDI SKENARIO PENELITIAN

IV. PEMBAHASAN HASIL ANALISIS DISPERSI

V. KESIMPULAN DAN SARAN

2

LATAR BELAKANG

Onshore Receiving Facilites (ORF) Fasilitas distribusi gas alam yang terletak di darat Fasilitas terakhir sebelum gas alam diserahkan

kepada pembeli

ORF dilengkapi dengan safety critical equipment yaitu cold vent tower emergency hydrocarbon release.

3

EMERGENCY HYDROCARBON RELEASE

KILANG GAS ALAM

ORF X ORF Y

SDV

SDV

Emergency hydrocarbon

release

Emergency hydrocarbon

release

4

31 mil @ 26”

8 mil @ 26”

LATAR BELAKANG

Letak dari ORF X dan Y berada cukup dekat dari pemukiman penduduk.

Bahaya dari gas hidrokarbon yang keluar ketika emergency hydrocarbon release membuat penelitian ini perlu dilakukan.

5

LATAR BELAKANG

Areal Location of Hazardous Atmosphere (ALOHA) US EPA

Analisis dispersi emisi udara dari kasus accidental release: Fukushima Nuclear Plant (Leelossy, 2011) Chlorine accidental release di Amerika Serikat

(Hanna, dkk. 2008) Hydrogen chloride accidental release di Cina

(Wang, 2008)

6

TUJUAN PENELITIAN

1. Menentukan volume dari emisi hidrokarbon pada saat emergency hydrocarbon release.

2. Menganalisis dispersi emisi hidrokarbon pada saat emergency hydrocarbon release.

3. Membuat manajemen resiko pada saat emergency hydrocarbon release

7

RUANG LINGKUP

Hidrokarbon yang akan diteliti adalah metana

Manajemen resiko yang dilakukan didasarkan pada hasil analisis dispersi emisi hidrokarbon pada saat emergency hydrocarbon release yang dilakukan dengan menggunakan software ALOHA.

Manajemen resiko didasarkan pada aspek keselamatan manusia

8

ALOHA

Prinsip model dispersi Gauss yang dimodifikasi oleh Pallazi (1982)

Hasil analisis ALOHA menggambarkan daerah

rawan terbakar dan daerah beracun, yang didapat dengan membandingkan konsentrasi pencemar di permukaan dengan standar baku pembanding.

9

STANDAR BAKU PEMBANDING

ppm LEL

(Lower Explosive Limit)

Pembanding

50000 100% Rawan Terbakar

30000 60% Rawan Terbakar

5000 10% Rawan Terbakar

2500 5% Beracun

1000 2% Beracun

10

METODE STUDI (1)

• Kecepatan angin (min, rata-rata, maks) • Kelas kestabilan (B dan D) • Volume Hidrokarbon (Sesuai skenario)

Variabel Penelitian

• Data meteorologi • Data karakteristik emisi • Data sumber emisi

Pengumpulan Data

• Menggunakan metode standar deviasi Manajemen Data

11

METODE STUDI (2)

• Analisis dispersi emisi hidrokarbon menggunakan perangkat ALOHA 5.4.5

Analisis Dispersi Emisi

Hidrokarbon

• Manajemen resiko berdasarkan model DNV-GL.

Manajemen Resiko

• Kesimpulan dari penelitian Kesimpulan dan Saran

12

SKENARIO PENELITIAN

KILANG GAS ALAM

ORF X ORF Y

SDV

SDV 1

3 2 4

13

31 mil @ 26”

8 mil @ 26”

SKENARIO PENELITAN

Skenario 1: ORF X Skenario 2: Pipa Utama ORF X + ORF X Skenario 3: ORF Y Skenario 4: Pipa Utama ORF Y + ORF Y

Skenario 2 dan 4 merupakan worst case

scenario dimana pada skenario ini terjadi kegagalan SDV. Secara desain skenario ini tidak mungkin terjadi, adanya skenario ini hanya untuk keperluan studi. 14

VOLUME EMISI

Skenario 1 dan 3: waktu hydrocarbon release x flow rate

Skenario 2: volume pipa utama ORF X+ volume pada skenario 1 Skenario 4: volume pipa utama ORF Y + volume pada skenario 3

15

PERHITUNGAN FLOW RATE

MSCFD m3/hari = ?

MSCFD m3/ hari = (MSFCD x 28,317) standar : 60oF dan 1 PSIG

𝑃𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑋 𝑉𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆

𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆= 𝑃𝐿𝐿𝑆𝐿 𝑋 𝑉𝐿𝐿𝑆𝐿

𝑇𝐿𝐿𝑆𝐿

𝑉𝐿 = 𝑉𝑆 𝑋 𝑃𝑆𝑃𝐿

𝑋 𝑇𝐿𝑇𝑆

16

WAKTU HYDROCARBON RELEASE

Yi (2014)

𝑡 = 𝑓 𝐷2

𝑑2 𝐿 ∆𝑃

t = waktu emergency hydrocarbon release (menit) f = koefisien ( 0,38 min/Mpa.km) D = diameter dari pipa utama (m) d = diameter dari pipa vent (m) L = panjang pipa utama (km) ∆P = perbedaan tekanan sebelum dan sesudah hydrocarbon release (MPa)

17

INPUT DATA ALOHA

18

Jenis Parameter Nilai Nilai Variabel

Kecepatan angin Variabel 3 / 4,4 / 5 knot

Arah angin Variabel 45o / 270o / 315o

Suhu udara 28.7oC ~ 83.66OF -

Kelembapan 73% - Kelas Kestabilan Variabel B dan D

Volume m3 0,185 / 15403,46 0,104 / 4019,261

Data Kimia Metan (gas) -

Flow rate Variabel (m3/detik) 0,165 / 18,16 0,183 / 16,5

Release time 2 sekon / 15 menit 1 sekon / 5 menit

Ketinggian sumber

190 feet ~ 57.9 m -

Temperatur gas Ambient -

Tekanan pipa 364.7 psia (X) / 404.7 psia (Y) -

HASIL ANALISIS DISPERSI EMISI

Skenario 1 dan 3: tidak terdeteksi daerah rawan,

hal ini disebabkan oleh volume emisi yang dikeluarkan kecil dan tinggi dari cold vent yang ada pada kedua ORF MK mencapai 190 feet sehingga dispersi dapat terjadi dengan baik

19

HASIL ANALISA DISPERSI EMISI

Kecepatan Angin Stabilitas Radius Bahaya 2500 ppm (km)

Radius Bahaya 1000 ppm (km)

3 B 0,724 1,1 3 D 1,6 2,8

4.4 B 0,602 0,931 4.4 D 1,3 2,2 5.2 B 0,554 0,860 5.2 D 1,1 2,0

20

Kecepatan Angin Stabilitas Radius Bahaya

2500 ppm (km)

Radius Bahaya 1000 ppm (km)

3 B 0,729 1,1 3 D 1,6 2,5

4.4 B 0,605 0,936 4.4 D 1,3 2,2 5 B 0,558 0,866 5 D 1,2 2,0

Skenario 2

Skenario 4

HASIL ANALISA DISPERSI EMISI

Kecepatan Angin Stabilitas Flammable

50000 ppm Flammable 30000 ppm

Flammable 5000 ppm

3 B - 0,273 0,72 3 D - 0,498 1,6

4.4 B - 0,191 0,598 4.4 D - - 1,3 5.2 B - - 0,55 5.2 D - - 1,1

21

Kecepatan Angin Stabilitas

Flammable 50000 ppm

(m)

Flammable 30000 ppm

(m)

Flammable 5000 ppm

3 B - 0,276 0,724 3 D - 0,504 1,6

4.4 B - 0,194 0,602 4.4 D - - 1,3 5 B - - 0,554 5 D - - 1,1

Skenario 2

Skenario 4

MANAJEMEN RISIKO

Prevent Detect Mitigation Control / Monitoring

22

Standar Operasional Prosedur

KESIMPULAN

Volume gas metan yang diemisikan adalah 0,185 dan 15403,460 m3 (ORF X) dan 0,104 dan 4019,261 m3 (ORF Y)

Dispersi terjauh dari emisi hidrokarbon untuk daerah beracun adalah 2,8 km sedangkan untuk daerah rawan terbakar adalah 1,6 km.

Manajemen risiko telah dibuat berdasarkan model manajemen risiko oleh DNV-GL

23

SARAN

Perangkat ALOHA menggunakan prinsip dispersi gauss yang dimodifikasi oleh Pallazi (1982), namun untuk melengkapi hasil penelitian dapat digunakan model lain seperti puff model.

24

TERIMAKASIH

25