Analisis Free Span Pipa Bawah Laut: Studi Kasus Alih Fungsi Pipa Minyak Dan Gas Menjadi Cold Water Pipe Pada Sistem Pembangkit Panas Laut

Binsarmataniari, Yehezkiel (2025) Analisis Free Span Pipa Bawah Laut: Studi Kasus Alih Fungsi Pipa Minyak Dan Gas Menjadi Cold Water Pipe Pada Sistem Pembangkit Panas Laut. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5020201059_Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Pada desain pipa bawah laut, salah satu hal penting yang harus dipertimbangkan adalah terjadinya freespan akibat ada bagian pipa yang tidak tertumpu oleh tanah. Freespan dapat menyebabkan bengkok atau buckling pada bagian pipa yang tidak tertumpu tanah, dan juga dapat menyebabkan terjadinya vorteks saat aliran melewati pipa. Vorteks tersebut dapat menyebabkan pipa begetar sehingga mengalami kelelahan dan pada akhirnya kegagalan. Pada kasus ini, pipa bawah laut pasca operasi migas akan dialihfungsikan menjadi Cold Water Pipe (CWP) untuk menyalurkan air dingin pada sistem Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC). Alihfungsi pipa dari pipa migas menjadi CWP berarti ada penambahan lapisan insulasi, dan konten pipa juga berubah dari minyak menjadi air. Hal tersebut menyebabkan perubahan pada diameter pipa dan juga konten pipa, yang mempengaruhi freespan. Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mencari tahu panjang freespan maksimal yang diperbolehkan agar tidak terjadi kelelahan akibat VIV dan juga local buckling, pengaruh penambahan lapisan insulasi terhadap panjang freespan maksimal yang diperbolehkan, dan apakah free span aktual yang ada sudah memenuhi kriteria panjang span maksimal. Analisis dan perhitungan pada Tugas Akhir ini berdasarkan standar DNV-RP-F105, dan dilakukan pada 4 titik yang dapat menjelaskan kondisi pipa secara keseluruhan. Untuk mendapatkan panjang span maksimal yang diperbolehkan dilakukan screening frekuensi natural pipa, dan juga cek ULS, proses ini kemudian juga dilakukan dengan variasi tebal insulasi yang berbeda-beda untuk mendapatkan pengaruh dari tebal insulasi. Kriteria panjang span maksimal yang didapatkan tersebut kemudian diterapkan pada panjang free span aktual yang ada. Dari hasil tugas akhir ini, didapatkan bahwa panjang free span maksimal yang diperbolehkan adalah 7.73 meter untuk titik nomor 1, 6.06 meter untuk titik nomor 2 dan 3, dan 17.24 meter untuk titik nomor 4. Didapatkan juga, bahwa penambahan tebal insulasi berpengaruh pada hasil akhir panjang span maksimal, dimana semakin besar tebal insulasi maka semakin besar juga nilai panjang span maksimal, dengan rata-rata kenaikkan 0.67% sampai 2.13%. Setelah membandingkan panjang span aktual dengan kriteria panjang span maksimal yang sudah dihitung, didapatkan bahwa, panjang span 139 meter pada titik nomor 1, dan panjang span 18 meter pada titik nomor 4 tidak memenuhi kriteria panjang span maksimal. Pada titik nomor 2 dan 3, panjang span 6 meter memenuhi kriteria panjang span maksimal.
==================================================================================================================================
In the design of subsea pipelines, one of the important factors that must be considered is free span, which is a condition where some parts of the pipe is not supported by the seabed. Free span can cause bending or buckling, and can also cause the formation of vortexes when water flows through the pipeline. These vortexes can cause the pipeline to vibrate, and eventually could lead to fatigue and failure of the pipeline. In this paper, the subsea pipeline from an oil and gas operation will be repurposed into a Cold Water Pipe (CWP) that delivers cold water in the Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) System. Repurposing the pipeline means adding insulation layers and changing the pipeline content from oil to water. These changes affects the pipeline’s diameter and weight, and could impact free span. The goals of this paper is to find the maximum allowable free span length to prevent fatigue caused by VIV and local buckling, understand how pipeline insulation affects the maximum allowable free span length, and to see if the actual free span length fullfills the maximum allowable free span length criteria. The analysis in this paper will be based on the DNV-RP-F105 standard, and is done at four points that represents the pipeline overall. To calculate the maximum allowable span length, a natural frequency screening and a ULS check will be done, and this process is also done with variations in the insulation layer thickness. The results show that the maximum allowable free span length is 7.73 meters for point 1, 6.06 meters for points 2 and 3, and 17.24 meters for point 4. It was also found that increasing insulation thickness does affect the maximum allowable span length, with an average increase of 0.67% to 2.13%. After comparing the actual span length with the calculated maximum span length criteria, it was found that the 139 meter span at point 1 and the 18 meter span at point 4 do not meet the maximum span criteria. Meanwhile, the 6 meter span at points 2 and 3 meets the maximum span length criteria.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	pipa bawah laut, freespan, buckling, Vortex-Induced Vibration, Cold Water Pipe, subsea pipelines
Subjects:	T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC1665 Offshore structures--Materials. T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC1680 Offshore structures
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Ocean Engineering > 38201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Yehezkiel Binsarmataniari
Date Deposited:	23 Jan 2025 06:02
Last Modified:	23 Jan 2025 06:02
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/116487

Actions (login required)

View Item