Kondisi Abnormal pada Proses Produksi Migas

Di dalam proses produksi migas (minyak dan gas), ada beberapa kejadiaan merugikan yang tidak diinginkan yang bisa mengancam keselamatan. Jika tidak ditangani dengan baik, kejadian tersebut bisa mengarah kepada kondisi terburuk yang bisa mengancam keselamatan pekerja, merusak peralatan dan mencemari lingkungan.

 

Kejadian tidak diinginkan yang merugikan tersebut bisa dikenali dari indikasi variabel proses yang keluar dari rentang operasi normalnya. Berikut akan kita bahas mengenai beberapa jenis kejadian merugikan yang tidak diinginkan tersebut, penyebabnya, efek dan indikasi variabel tidak normal yang bisa menjadi acuan deteksi awal kondisi merugikan tersebut, serta perlindungan utama dan perlindungan sekunder dari kejadian tersebut.

 

Kelebihan tekanan (over pressure), tekanan dalam sebuah komponen proses yang melebihi batas tekanan kerja maksimal (maximum allowable working pressure).

 

Penyebabnya bisa berbagai macam, semisal jika arus masuk (inflow) lebih besar daripada arus keluar (outflow), hal ini terjadi jika ada kegagalan alat kontrol aliran di ujung awal sebuah bejana tekan/ vessel (upstream). Atau jika terjadi sumbatan pada outlet, atau jika terjadi kelebihan aliran (overflow) atau gas memasuki saluran cairan (gas blow-by) pada komponen proses sebelumnya. Kelebihan tekanan juga bisa terjadi akibat pemuaian cairan akibat dipanaskan di dalam sebuah komponen, sedangkan inlet dan outletnya ditutup.

 

Kelebihan tekanan bisa mengakibatkan pecah/robeknya sebuah komponen sehingga hidrokarbon bocornya ke lingkungan. Variabel tidak normal kejadian kelebihan tekanan adalah tekanan yang tinggi (high pressure).

 

Semua komponen bertekanan (semisal bejana tekan/vessel), harus dilengkapi dengan sensor PSH (Pressure Safety High) yang bisa menutup aliran masuk secara otomatis, sebagai perlindungan utamanya. Jika bejana tersebut dipanaskan, maka PSH tersebut juga harus bisa memutus/mematikan sumber panas jika terjadi tekanan yang tinggi. Untuk bejana dengan tekanan atmosferis, perlindungan utamanya cukup dengan mempergunakan sistem ventilasi. Perlindungan sekunder dari kelebihan tekanan adalah dengan menambahkan PSV (Pressure Safety Valve)

 

Kurang tekanan (under pressure), jika tekanan di dalam sebuah komponen proses kurang dari desain peralatan yang telah ditentukan.

 

Kekurangan tekanan bisa terjadi karena ada cairan yang tertarik keluar kembali ke jalan masuk yang mungkin disebabkan oleh adanya kegagalan pada alat kontrol di inlet maupun outlet, sumbatan pada saluran inlet, atau penyusutan cairan saat inlet dan outlet ditutup.

 

Jika terjadi kekurangan tekanan, maka bisa terjadi pengempisan komponen dan kebocoran. Variabel tidak normal dari kejadian kekurangan tekanan adalah adanya tekanan rendah (low pressure).

 

Perlindungan utama dari kekurangan tekanan pada komponen dengan desain tekanan atmosferis adalah dengan mempergunakan sistem ventilasi. Sedang perlindungan utama pada komponen bertekanan adalah dengan menyediakan sistem penambahan gas (gas makeup system). Sedang perlindungan sekunder pada komponen atmosferis adalah dengan menambahkan ventilasi cadangan atau PSV (Pressure Safety Valve). Sedang untuk komponen bertekanan (semisal bejana tekan) adalah dengan menyediakan sensor PSL (Pressure Safety Low) yang bisa menutup inflow dan outflow.

 

Kebocoran (leak), keluarnya cairan (minyak/air/emulsi) dari sebuah komponen proses ke atmosfir atau lingkungan.

 

Kebocoran bisa diakibatkan oleh kondisi peralatan yang menurun kualitasnya akibat karatan, erosi, kegagalan mekanis, atau kelebihan suhu. Kebocoran bisa juga diakibatkan oleh robeknya sebagian peralatan akibat tekanan berlebih, atau bisa juga diakibatkan oleh kerusakan akibat kecelakaan yang menabrak/mengenai peralatan.

 

Suatu kebocoran pasti mengakibatkan pelepasan hidrokarbon ke lingkungan. Variabel tidak normal yang bisa mengindikasikan kebocoran adalah ketika ada tekanan rendah (low pressure), arus balik (backflow), dan level rendah (low level) cairan di dalam bejana.

 

Perlindungan utama dari kebocoran adalah dengan memasang sensor PSL (Pressure Safety Low) untuk menutup inflow dan FSV (Flow Safety Valve) untuk mengurangi terjadinya arus balik. Sedang perlindungan sekunder untuk kebocoran yang terkait dengan gas pada ruangan dengan ventilasi yang minim bisa dicakup dalam Sistem Pendukung Darurat (Emergency Support System) seperti gas detektor.

 

Cairan ikut mengalir (liquid overflow), jika cairan keluar dari sebuah komponen proses melalui pipa yang digunakan untuk gas.

 

Hal ini terjadi jika ada kelebihan cairan melebihi kapasitas saluran outlet. Hal ini bisa diakibatkan karena ada kegagalan pada alat pengatur laju aliran di saluran masuk (upstream), kegagalan pada alat pengatur tinggi cairan (liquid level), atau terjadi sumbatan pada outlet cairan.

 

Cairan ikut mengalir bisa mengakibatkan kelebihan tekanan atau kelebihan cairan pada peralatan proses setelahnya (downstream), atau terjadi pelepasan hidrokarbon. Variabel tidak normal yang bisa digunakan untuk mendeteksi indikasi terjadinya cairan ikut mengalir adalah tingkat cairan yang tinggi (high level).

 

Sensor LSH (Level Safety High) digunakan sebagai perlindungan utama untuk menutup inflow ke dalam komponen. Sedang perlindungan sekundernya bisa dicakup oleh Sistem Pendukung Darurat, semisal dibuatkan kontainment sekeliling komponen/bejana.

 

Gas blowby, terjadi jika gas mengalir melalui jalur atau pipa yang dipergunakan untuk cairan.

 

Gas blowby bisa diakibatkan karena ada kegagalan sistem kontrol tinggi cairan di dalam sebuah bejana, atau terbukanya sistem bypass secara tidak sengaja.

 

Jika terjadi gas blowby, maka akan dimungkinkan terjadinya kelebihan tekanan pada komponen proses setelahnya (downstream). Variabel proses tidak normal yang mendeteksi kondisi ini adalah rendahnya tingkat cairan (low level).

 

Sistem perlindungan utama untuk mencegah gas blowby adalah dengan menambahkan sensor LSL (Low Safety Level) yang bisa menutup inflow dan outflow.

 

Suhu berlebihan (excess temperature) untuk komponen yang mempergunakan api atau dipanaskan, terjadi jika temperatur melampaui desain kerja sebuah komponen proses.

 

Penyebabnya bisa diakibatkan oleh kelebihan bahan bakar atau input panas karena kegagalan atau ketidakhati-hatian bypass peralatan pengendali bahan bakar, kelebihan bahan bakar yang masuk ke ruang bakar melalui intake udara, atau kebocoran cairan pembakaran ke dalam ruang pemanas; kekurangan volume cairan transfer panas (pada peralatan yang mensirkulasikan panas mempergunakan cairan di dalam pipa/tube); atau kekurangan level cairan (pada peralatan yang mensirkulasikan panas mempergunakan gas yang dibakar di dalam pipa/tube). Suhu berlebih pada cerobong bisa diakibatkan karena ketidak cukupan sirkulasi panas akibat adanya akumulasi benda-benda asing seperti pasir atau kerak air (di dalam boiler).

 

Akibat dari suhu yang berlebih adalah penurunan tekanan (working pressure) dan bisa mengakibatkan kebocoran atau robeknya komponen yang terpapar dan /atau kelebihan tekanan pada pipa yang mensirkulasi panas tersebut. Suhu tinggi , aliran rendah, dan tingkat cairan yang rendah merupakan kondisi awal yang bisa mendeteksi kejadian ini.

 

Peralatan pelindung pada kejadian ini adalah sensor TSH (Temperature Safety High). Jika diakibatkan oleh tingkat cairan yang rendah, bisa dipergunakan sensor LSL (Low Safety Level). Jika aktif, kedua sensor ini harus bisa menutup suplai bahan bakar dan cairan yang mudah terbakar. Perlindungan sekundernya dicakup oleh Sistem Pendukung Darurat.

 

Sumber api langsung (direct ignition source) untuk komponen yang mempergunakan api, adalah paparan pada permukaan, api, atau percikan yang terjadi pada suhu dan panas yang mencukupi sehingga bisa menyebabkan kebakaran.

 

Hal ini bisa terjadi akibat pelepasan api melalui intake udara karena bahan bakar yang tidak layak (contohnya cairan terbawa/liquid carryover pada gas burner), aliran balik/reverse draft pada burner, atau kelebihan bahan bakar yang memasuki intake udara.

 

Hasil dari sumber api langsung bisa berupa kebakaran atau ledakan jika mengenai bahan yang mudah terbakar. Suhu tinggi bisa dijadikan gejala deteksi awal kejadian ini.

 

Perlindungan utama agar tidak terlepasnya api melalui intake udara adalah dengan memasang penangkap api (Flame Aresstor). Perlindungan sekundernya dicakup oleh Sistem Pendukung Darurat.

 

Kelebihan gas pada ruang pembakaran (excess combustible vapors in the firing chamber) untuk komponen yang mempergunakan api, terjadi jika ada kelebihan gas bakar melebihi kebutuhan normal pada ruang bakar sebuah komponen proses.

 

Penyebab kejadian ini adalah karena terjadi akumulasi kelebihan gas mudah terbakar pada ruang bakar akibat kegagalan alat pengendali bahan bakar atau suplai udara, atau diakibatkan oleh ketidaklayakan prosedur pengoperasian.

 

Dampak dari kejadian ini bisa berupa ledakan atau kemungkinan robeknya komponen peralatan.

 

Perlindungan utama pada kelebihan gas bakar akibat kegagalan peralatan pengendali bahan bakar adalah dengan mempergunakan sensor. Sensor bisa berupa BSL (Burner Safety Low) yang diaktifkan oleh cahaya, seperti ultraviolet detektor, atau bisa juga mempergunakan sensor TSL (Temperatur Safety Low) yang mendeteksi panas.

 

 

Sistem Pendukung Darurat (Emergency Support Sytems)

 

Sistem pendukung darurat yang dipergunakan untuk meminimalisir dampak dari pelepasan hidrokarbon pada platform produksi darat mencakup beberapa hal, diantaranya:

 

·         Sistem pendeteksi gas yang mudah terbakar, untuk mendeteksi pelepasan hidrokarbon dan mengaktifkan alarm dan mematikan platform sebelum konsentrasi gas mencapai nilai LEL (Lower Explosive Limit)

·         Sistem kontainment berupa bangunan atau semacam bendungan yang dibuat sekeliling komponen/bejana yang berfungsi untuk mengumpulkan kebocoran hidrokarbon atau menampung kebocoran agar tidak menyebar

·         Sistem terpadu kebakaran, untuk mendeteksi panas dari api, bisa berupa TSE (Temperature  Safety Element) seperti fusible plug yang terhubung dengan sprinkler , sensor USH atau detektor api, TSH (Temperature Safety High) atau detektor panas, atau sensor YSH atau detektor asap

·         Peralatan deteksi kebakaran lainnya (api, panas, dan asap) yang dipergunakan untuk meningkatkan kapasitas pendeteksian kebakaran

·         Sistem shutdown manual yang dapat dipergunakan oleh pekerja untuk mengamati kondisi tidak normal atau kejadian tidak diinginkan yang berfungsi untuk mematikan proses produksi secara manual.

 

 

---000---

 

 

Referensi: API (American Petroleum Institute) 14 C, Recommended Practices for Analysis, Design, Installation, and Testing of Basic Surface Safety Systems for Offshore Production Platforms

 

Syamsul Arifin, SKM

HES Engineer, Loss Prevention, Chevron Indonesia Co, Kalimantan Operation

Alumni dept K3 FKM UI angkt 2001