Analisis Risiko Kebakaran dan Ledakan Akibat Kebocoran Perpipaan Gas Hidrogen di HRU (Hydrogen Recovery Unit) Ammonia Plant Dengan Metode QRA (Quantitative Risk Analysis) (Studi Kasus : PT Petrokimia Gresik)

Fire and Explosion Risk Analysis caused by Leakage of Hydrogen Pipeline at HRU (Hydrogen Recovery Unit) Ammonia Plant with QRA (Quantitative Risk Analysis) Method (Case Study : PT Petrokimia Gresik)

Agus Salim Anshori (6512040091)


Abstrak

Hidrogen adalah gas yang sangat mudah terbakar di temperatur lingkungan. Sistem perpipaan HP (high pressure) dan LP (low pressure) di Pabrik Amonia milik Petrokimia Gresik berisi gas hidrogen yang berasal dari sisa gas proses pembentukan amonia dan memiliki tingkat risiko kebakaran serta ledakan yang tinggi. Kedua sistem perpipaan memiliki diameter sebesar 3 inchi dengan tekanan dan temperatur Pipa HP sebesar 56,7 kg/cm2 dan 37?C, sedangkan tekanan dan temperatur Pipa LP sebesar 30,97 kg/cm2 dan 31?C. Penelitian ini mengkaji risiko yang terdapat pada Pipa HP dan Pipa LP bagi pekerja di Pabrik 1 PT Petrokimia Gresik dengan menggunakan metode Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), Event Tree Analysis (ETA), dan Quantitative Risk Analysis (QRA). Penelitian ini menggunakan metode QRA untuk mengetahui risiko dari Pipa HP dan Pipa LP dengan menggunakan skenario kebocoran sebesar 5mm, 25mm, dan 88,9mm. Estimasi risiko dilakukan setelah melakukan identifikasi bahaya pada sistem tersebut menggunakan FMEA. Risiko merupakan perkalian antara konsekuensi dan frekuensi. Konsekuensi yang dihasilkan dari kebocoran gas hidrogen dengan menggunakan ETA adalah terjadinya jet fire, flash fire, dan vapour cloud explosion (VCE). Jet fire dan flash fire memiliki dampak berupa thermal radiation flux, sedangkan VCE memiliki dampak berupa blast overpressure. Frekuensi berasal dari data kegagalan pipa yang diterbitkan oleh Oil and Gas Producers (OGP) tahun 2010. Risiko kebocoran digunakan untuk menghitung average individual risk per tahun (IRAV) yang kemudian dinilai apakah IRAV dari setiap skenario kebocoran dapat diterima, ditoleransi, atau tidak dapat diterima dengan konsep ALARP. Hasil dari penelitian ini adalah ditemukan potensi bahaya kebocoran gas hidrogen pada kedua sistem, empat buah IRAV dapat ditoleransi dan dua buah IRAV dapat diterima. Meskipun demikian, penulis tetap memberikan rekomendasi untuk mengendalikan risiko yaitu mengganti pipa HP sesuai standart ASME atau menjaga tekanan operasi tidak melebihi MAWP secara teori, dan memberikan preventive maintenance pada kedua sistem berserta komponen-komponennya. Kata Kunci : ALARP, ETA, FMEA, Hidrogen, IRAV, Kebakaran, Kebocoran, Ledakan, QRA


Abstract

Hydrogen is a highly flammable gas at ambient temperature. HP (high pressure) and LP (low pressure) piping systems at HRU Ammonia Plant belonging Petrokimia Gresik contain hydrogen gas from the residual of the process of forming ammonia gas and has the fire and explosion risk is high. Both piping system has a diameter of 3 inches with pressure and temperature of HP pipe is 56.7 kg/cm2 and 37?C, while the pressure and temperature of LP pipe is 30.97 kg/cm2 and 31?C. This study examines the risks contained in HP pipe and LP pipe for workers in Plant 1 PT Petrokimia Gresik using Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), Event Tree Analysis (ETA), and Quantitative Risk Analysis (QRA). This study uses the QRA method to determine the risk of HP pipe and LP pipe by using leakage scenarios of 5mm, 25mm and 88,9mm. Risk estimation made after conducting hazard identification in the system using FMEA. Risk is the product of the consequences and frequency. Consequences resulting from leakage of hydrogen gas by using ETA is the jet fire, flash fire, and vapor cloud explosion (VCE). Jet fire and flash fire have an impact in the form of thermal radiation flux, while the VCE had a serious effect of blast overpressure. Frequency derived from pipeline failure data published by Oil and Gas Producers (OGP) in 2010. The risk of leakage is used to calculate average individual risk per year (IRAV) were then assessed whether IRAV of any leakage scenarios are acceptable, tolerable, or unacceptable with the ALARP concept. The results of this research are found the potential hazards of a hydrogen gas leak in both systems, four IRAV tolerated and two IRAV acceptable. Nevertheless, the researcher still provide advice on risk control is replacing HP pipe according to standard ASME or maintain the operating pressure does not exceed the MAWP in theory, and provide preventive maintenance on the system along with its components. Keywords : ALARP, ETA, Explosion, Fire, FMEA, Hydrogen, IRAV, Leakgae, QRA


Detil Peneliti

Dosen Pembimbing 1 :Agung Nugroho
Dosen Pembimbing 2 : Mey Rohma Dhani

Program Studi : D4 - TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
Angkatan : 2012


Untuk mendapatkan versi full dari dokumen penelitian ini, Anda dapat melihat koleksi Buku Tugas Akhir di Perpustakaan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya pada jam kerja. Atau Anda dapat menghubungi penulis secara personal.