analisis dispersi emisi hidrokarbon onshore receiving...
TRANSCRIPT
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