Initiation Analysis Using OFFPIPE

Intiation atau biasa yang disebut start-up adalah salah satu bagian dari static analysis yang harus dikerjakan dalam perhitngan pipeline installation. Initiation adalah tahap awal dalam instalasi pipeline, dimana joint pertama pipe mulai dikerjakan. Proses ini dimulai dari pengelasan initiation head ke pipe joint, lalu dilanjutkan dengan penyambungan joint per joint sampe initiation head berada di ujung (atau sedikit keluar) stinger, kemudian proses welding berhenti sejenak untuk dilakukan penyambungan initiation cable/wire dari DMA atau jacket leg (tergantung metode yang dipakai). Setelah proses tersebut selesai, proses welding dilanjutkan kembali, satu persatu joint mulai bertambah perlahan-lahan sampai initiation head berada di atas seabed. Proses initiation ini biasa diakhiri bila sudah ada 1-2 pipe joints di atas sebaed. Selanjutnya dilanjutkan dengan normal lay biasa.

Untuk pipe initiation biasanya ada 3 macam cara yang dipakai:
  • DMA (Dead Man Anchor) method
  • Holdback method (pakai jacket leg)
  • Bowstring method

Image

 

Holdback Cable Philosophy

Pada prinsipnya DMA dan holdback hampir sama yaitu sama2 menggunakan cable yang terikat pada satu tumpuan/penahan kemudian disambungkan ke intiation head. Mungkin kalo DMA memakai seperti concrete blok yang ditaruh di atas sebaed atau bisa juga pile yang ditanam di sebaed, sedangkan kalau holdback biasa memakan jacket leg sebagai penahannya, jadi harus dihitung juga berapa beban maksimal yang bisa ditahan oleh jacket leg tersebut.

Initiation analysis sangat bisa dilakukan dengan bantuan software OFFPIPE tentunya. Prinsipnya disini kita memodelkan pipe, initiation head dan cable. Kemudian model dibuat step by step sesuai dengan penambahan pipe joint. Jadi akan beberapa case yang akan di run dalam satu analysis yang tergantung dari berapa banyak penambahan pipe joint yang akan dimodelkan. Case terakhir adalah kondisi dimana sudah ada 1-2 joint di atas seabed. Initiation head dan cable akan dimodelkan sama dalan setiap case sedangkan pipe dimodelkan berbeda pada setiap case tergantung berapa pipe joint yang di pay-out.
 
Sebagai contoh, case-1 biasa kita asumsi initiation head sudah berada di ujung stinger, katakanlah 10 pipe joint@12.2m sudah bisa membuat initiation head berada pada posisi tersebut. Panjang initation cable 50m dan intiation head 10m, jadi kita bisa modelkan sebagai berikut:
  • Row=1 adalah pipe dengan L=122m (10 joints)
  • Row=2 adalah initition head dengan L=10m (OD dan WT mengikuti pipe biasa tp dengan weight yang beda)
  • Row=3 adalah cable dengan L=50m
 
Case-2, jika kita akan membuat model per penambahan 1 joint maka case-2 adalah 11 joints pipe, sehingga modelnya:
  • Row=1 adalah pipe dengan L=134.2m (11 joints)
  • Row=2 adalah initition head dengan L=10m
  • Row=3 adalah cable dengan L=50m
 
Case-3, ada penambahan 1 joint lagi maka case-3 adalah 12 joints pipe, sehingga modelnya:
  • Row=1 adalah pipe dengan L=146.4m (12 joints)
  • Row=2 adalah initition head dengan L=10m
  • Row=3 adalah cable dengan L=50m
 
Dan begitulah seterusnya sampai kondisi 1-2 pipe joints berada di atas seabed. Jadi kita hanya bermain dengan penambahan panjang pipe di setiap casenya.
 Image
DMA Philosophy
Setelah paham sama prinsip proses intiation dan prinsip modeling nya lalu kita beralih ke masalah tension yang biasa kita apply di tiap case. Tension yang dipakai idealnya cukup membentuk sebuah curvature pipeline yang smooth sehingga stress/strain pada pipeline masih within the allowable. Setiap pipeliner mempunyai cara sendiri2 untuk menentukan besaran tension ini. Sebagian dari mereka bisa memodelkan besaran tensioan yang berbeda-beda dalam setiap case/step (sebut saja metode-1),  mulai dari tension kecil dan berangsur2 naik (contoh dari 5 ton sampai terakhir 20 ton). Tapi ada beberapa juga yang mendifine hanya memakai 1 besaran tension (metode-2), misalnya 20 ton, maka dari awal sampai akhir proses initiation tensionnya tetap 20 ton. Semuanya bisa dilakukan asalkan stress/strain pipe tetap masih dibawah batas maksimalnya. Sedangkan metode-3, tension adalah sebagai output di OFFPIPE bukan sebagai input, sedangkan yang dimodelkan adalah pergerakan barge nya dengan mempertahankan bentuk catenary dari S-shape pipeline (pakai command FIXITIES).

 
Selain itu kita juga harus memperhatikan pergerakan barge. Barge movement ini biasanya sebanding dengan pipe pay-out.  Jadi ketika ada penambahan 1 joint (12.2m) maka barge akan bergerak maju kurang lebih hampir sama dengan jumlah itu. Ingat, pergerakan barge (kenyataannya) akan mempengaruhi besaran tension. Ketika barge maju maka seakan-akan barge akan menarik pipa (pipe under tension) sehingga menaikkan tension di pipa. Sehingga, dalam initiation report sangat diharuskan mencantumkan pergerakan barge dan pipe pay-out per case. Untuk metode-1 dan metode-2 biasanya kita tidak memodelkan pergerakan barge di OFFPIPE (barge offset) sehingga pergerakan barge dapat diperoleh dengan mencari selisih antara koordinat touch down point (TDP) case-1 dan case-2, lalu case-2 dan case-3 dan seterusnya.
 
Dalam moetode-3 kita memodelkan pergerakan barge di OFFPIPE, biasa yang kita modelkan adalah pergerakan barge ke arah x positif. Jadi kita input X-offset nya. Untuk melakukan metode ini perlu kita run 1 case dulu sebagai acuan bentuk catenary pipenya, kita modelkan tanpa pergerakan barge (offset=0) lalu apply tension untuk membentuk caterany tersebut (misalnya 20 ton) lalu RUN. Kemudian kita liat outputnya, lalu ambil 2-3 node setelah TDP untuk kita FIX-kan untuk case selanjutnya. Selanjutnya kita hanya bermain dengan pipe pay-out dan offset barge. Ketika kita masukan offset barge terlalu besar maka kita akan mendapatkan output tension yang besar juga. Dan sebaliknya, jika offset barge yang kita masukkan kecil, maka output tension juga akan kecil. Menurut saya pribadi, metode-3 ini lebih merepresentasikan kenyataan di lapangan dimana pergerakan barge mempengaruhi besaran tension di pipa. Dan juga kita bisa mendapatkan langsung besaran barge movement tanpa mencari selisih dari TDP karena barge movement adalah input dalam pemodelan ini.
 
Berikut ini adalah contoh inputan OFFPIPE untuk intiation sequence dengan menggunakan metode-2, apply tension yang sama untuk semua case dan method-3
Image
 
Method 2 Ilustration
Image
 
Method 3 Ilustration
Setelah proses analisa selesai kita diwajibkan membuat tabel yang berisi langkah-langkah pengerjaan intiation. Tabel ini akan kita kasih selanjutkan ke orang2 offshore sebagai panduan mereka melakukan initiation. Tabel ini harus mudah dimengerti dan diaplikasikan di offshore.

Berikut ini contoh initiation table.
 Image
Initiation Laying Table
 
sumber:

Leave a comment