VIRTUAL ANCHOR LENGTH CALCULATION FOR PIPELINES

Its been a long day since i've posted my last journal. Today I'm gonna share a bit of my internet research about Virtual Anchor length. This term is usually used in the offshore project especially in pipeline project. lately I am concern about this field of study, Pipeline, because now I'm working on the Pipeline division in one of the offshore consultant company.

So lets begin with the article. Because i realize that I'm just a newbie in the "blog world", so today i will just repost the article that i have found in the internet about this topic, please be advice :). next time I will be more interactive in posting some good knowledge.

A pipeline restrained by fixed anchors will experience a series of stresses including longitudinal, bending, and axial. Virtual anchor lengths are taken as the distance required for the frictional force provided by the soil surrounding the pipe to equal the forces applied by thermal/ pressure expansion and the soil’s resisting friction per unit length of pipe.

Anchors are placed strategically along the pipeline to help prevent movement. Unrestrained pipeline movement can cause damage to the connecting piping and equipment. The length of piping required to form the virtual anchor is known as the active length. It must be noted that the force required to fully restrain a pipe is not a function of its length. Factors that influence the required force to restrain pipe include temperature, pressure and percentage strain within the pipe.

Soil provides a constant frictional force along a buried steel pipeline. The magnitude of the frictional force depends on the burial depth, pipe weight, soil density, and coefficient of friction between the soil and steel. Therefore, starting from a free end, the total restraint exerted by the soil on the pipe gradually increases until it reaches the fully restrained load at the virtual anchor. At this point, the naturally occurring forces are balanced with a restraint point. Similarly, moving along the pipe away from the virtual anchor, the pipe expansion becomes gradually minimized until a point of zero expansion is reached indicating the pipe is fully held in place.

Axial expansion is calculated by taking the average of the full axial restraint at one end of the pipe and zero restraint at the opposite end of the pipe. When compared to above ground piping, the total axial expansion at the free end of a buried pipeline is half of the calculated value for similar scenario involving above ground pipe.

In reality most pipes do not have a totally free end but have some resistance due to soil restraint as the pipe exits the ground and from the connection to above ground piping. This acts to reduce the expansion at the ‘free’ end. Soils with lower friction resistance or pipes with less depth of cover have longer active lengths and thus have greater expansion at the free end.

Figure. Virtual anchor length - Visual representation

Source: http://www.whatispiping.com/virtual-anchor-length-calculation-for-pipelines

Jenis dan Penjelasan Flange Pada Pipa

Flange merupakan metode joint terpopuler kedua yang kerap digunakan pada pipa setelah metode welding. Flange digunakan ketika joint pada pipa tersebut direncanakan akan dilepas lagi (dismantling joints). Hal ini menyediakan flexibilitas pada pemeliharaannya. Flange biasanya menghubungkan pipa dengan berbagai macam peralatan dan valves. Breakup Flanges digunakan pada pipa jika regular maintenance dibutuhkan pada saat operasi.

Adapun flange terdiri dari 3 komponen yang terpisah namun saling terkait satu sama lain yakni; the flange, the gaskets, and the bolting; yang disatukan/dikaitkan oleh suatu pengait yang disebut fitter. Kontrol yang sangat ketat dalam pengaplikasian semua komponen-komponen ini sangatlah dibutuhkan untuk mencegah adanya kebocoran saat pipa beroperasi.

Namun demikian tidak dianjurkan untuk menggunakan tipe koneksi flange pada pipe yang terkubur (burried pipe). Satu hal yang harus diperhitungkan juga adalah flange merupakan sumber utama kebocoran dan api pada proses pemasangannya. Ada beberapa jenis flange disesuaikan dengan kebutuhan penggunaannya. Berikut adalah klasifikasi flange yang biasa digunakan :

1. Berdasarkan tipe koneksinya
2. Berdasarkan tipe flange facing-nya

TIPE KONEKSI

berdasarkan tipe koneksinya, flange dapat dibagi sebagai berikut

• Threaded Flanges

Threaded Flanges biasa juga disebut screwed flange. flange ini memeiliki ulir di dalamnya yang fit dengan pipa. Tipe koneksi pipa tini termasuk simple dan cepat (pemasangan) tapi tidak cocok pada kondisi pressure dan temperature yang tinggi. flange jenis ini biasanya digunakan pada pipa dengan kondisi utility service pada lingkungan udara dan air.

• Socket-Welded Flange

Socket-Welded Flange memiliki "female socket" di dalamnya yang cocok dengan pipa. fillet welding juga diaplikasikan dari luar pipa. Umumnya, flange jenis ini digunakan pada pipa dengan ukuran relatif kecil dan hanya cocok untuk pipa dengan temperature dan pressure yang rendah.

• Slip-on Flanges

Slip-on Flanges memiliki lubang yang sesuai dengan diameter pipa. Flange yang terpasang pada pipa kemudian akan di las pada bagian dalam dan luar seperti yang di tunjukan pada gambar dibawah. Flange jenis ini cocok untuk kondisi low pressure dan low temperature. Flange ini tersedia dalam ukuran yang besar dan cocok untuk storage nozzle yang berukuran besar. biasanya pembuatan flange jenis ini di lakukan dengan proses "tempa" dan disediakan dengan Hub.

• Lap Joint Flanges

Lap Flange memiliki dua komponen, stub end dan loose backing flange. Stub end terkoneksi langsung dengan pipa dengan cara di las seperti pada gambar dibawah. Sedangkan loose backing flange dapat bergerak bebas pada pipa. Material backing flange ini dapat berbeda dari material stub end nya, pada umumnya material yang digunakan adalah karbon steel untuk menghemat biaya. Flange jenis ini digunakan apabila diperlukan pelepasan secara berkala dengan area yang sangat terbatas.

• Weld Neck Flanges

Weld neck Flange adalah flange yang paling umum digunakan pada sistem piping. Flange ini memberikan join integrity yang tinggi karena bentuknya dan butwelded dengan pipa. Tipe flange seperti ini banyak digunakan untuk kondisi temperatur dan tekanan yang tinggi. Flange tipe ini relatif lebih tebal dan lebih mahal dibanding tipe flange yang lainnya.

• Blind Flanges

Blind flange adalah flange dengan bentuk menyerupai disc tanpa lubang pada area pipanya. Lubang pada flange ini hanyalah lubang untuk baut. Flange tipe ini digunakan dengan tipe flange yang lainnya untuk mengisolasi piping sistem atau untuk memutuskan aliran pada ujung pipa seperti pada gambar berikut.

TIPE FLANGE FACING-NYA
berdasarkan tipe flange facing-nya, flange dapat dibagi sebagai berikut

• Flat Face (FF)
• Raised Face (RF)
• Lap joint 
• Ring Joint
• Male and Female type
• Tongue and Groove 

bentuk bentuk dari tipe-tipe flange diatas dapat dilihat dari gambar berikut ini.

Flat Face

Seperti pada namanya, Flange jenis ini memiliki permukaan yang datar. Flange jenis ini digunakan bila flange counter yang digunakan juga datar. Biasanya Flange jenis ini dipilih untuk koneksi pada Cast Iron equipment, valve dan specialties. Gasket full face digunakan pada Flange jenis ini.

Raised Face

Pada flange jenis Raised flange memiliki bagian yang menonjol (raised) pada bagian bore-nya. Gasket ini kemudian akan menempati bagian raised pada Flange ini. ketinggian dari raised ini sendiri bermacam-macam sesuai dengan tempereature dan pressure kondisi yang selanjutnya disebut sebagai class flange. Untuk kelas #150 dan #300 maka ketinggian dari raised ini adalah 1/6" sedangkan untuk kelas flange #300 keatas maka ketinggian raised-nya adalah 1/4".

RTJ Face 

Ring Tipe Joint ini memiliki desain grove pada bagian dudukan metal gasket-nya. Flange tipe ini biasanya digunakan pada temperatur dan tekanan yang tinggi.

  

sumber : https://hardhatengineer.com/types-flanges-used-piping/

Mill tolerance in Seamless Pipe

The following article is some of my research results of studying pipeline to be a pipeline engineer :). of course i would list the sources of those articles so you can check and we could discuss or learn together about this field of study.

“Where does mill tolerance come from?” Does the mill tolerance affects weight, Fy and sustained stress for B31.3?”, “What should be taken as a tolerance on plate? “, “What is the significance of “-12.5% Mill Tolerance”. “What if I check “all case corroded” in Caesar?”. These are samples of questions about mill tolerance found on forums.

Seamless Pipe Production Process

First answers are contained in the above picture, from www.tmk-group.com, because the best way to understand mill tolerance is to understand where it comes from. Steel pipes are produced by two main manifacturing methods. Basically welded pipes are produced by joining together two ends of steel strips. Seamless pipes are produced by piercing a billet (step 8 of above picture).

Mill tolerance comes from the manufacturing process of seamless pipe. Welded pipes have a tolerance as well, but usually is not a mill tolerance and it is much lower because it’s more easy to get high accurancy when producing steel plates. On the other hand welded pipes need to consider the weld joint efficiency factor, to take in account the weakness in the welding.

The B31 Codes include the 12.5 percent wall thickness variation in their calculation for minimum required wall thickness for SEAMLESS pipe.  This requirement adjusts the calculation to account for the method of seamless pipe manufacture.  When seamless pipe is made, a mandrel is pushed through a hot billet (or "bloom") of metal to create the "hole" that is the inside diameter.  In this process the mandrel may "wander" (slightly off-course) as it is pushed through the billet.  The result of this slight side-to-side movement of the mandrel is that the pipe wall may be 12.5 percent thicker in the wall on one side and 12.5 percent thinner in the wall directly across the diameter.  To be sure that the thinnest wall permitted by this manufacturing methodology the B31 Codes include in the "mill tolerance" in the minimum required wall thickness calculation.

Pipe that is made of seam welded plate has much less thickness variation.  However, unless the pipe's longitudinal seam weld is 100 percent radiographed (NDE), the required pipe wall thickness calculation must include the weld efficiency coefficient for the type of weld used in the seam.  Of course, there is also much more "out-of-roundness" in seam welded pipe.

sources :
http://www.vannella.com/tolerance-mill-tolerance-corrosion-and-piping-stress-analysis/

https://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=157136

Macam-Macam Fungsi Dari Riser Sistem

Riser sistem merupakan elemen terpenting yang menjadi penghubung antara host platform dan seabed. Untuk itu fungsi-fungsi riser ini berfariasi berdasarkan tujuan riser ini didesain. Berdasarkan tujuan penggunaannya jenis-jenis riser dapat dibedakan kedalam 4 bentuk seperti berikut :

·         Drilling Riser

Tipe ini mengaplikasikan konsep Top Tension Riser (TTR) yakni terdapat top tension pada area Floating Production Structure untuk mempertahankan pergerakan vertical dari riser itu akibat pengaruh dari gerakan FPS yang ada di permukaan air akibat adanya pergerakan gelombang. Tipe ini umumnya digunakan ketika pengeboran dilakukan. 

Gambar Drilling Riser (http://www.drillingcontractor.org)

·         Production Riser

Tipe ini umumnya digunakan untuk transportasi hidrokarbon dari dasar laut menuju ke host platform di permukaan air. Umumnya konsep dari riser ini adalah konsep compliant riser. yakni sebisa mungking konfigurasi ini dapat mnyerap pergerakan FPS sehingga gerakan pada TDA semakin kecil. 

Gambar Production Riser (http://poli.ru)

·         Injection Riser

Tipe ini digunakan untuk menginjeksi atau sirkulasi beberapa fluida kedalam sumur bor untuk melakukan intervensi ataupun hanya perawatan sumur saja.

Gambar Injection Riser (http://www.offshore-mag.com)

·         Export/Import Riser

Tujuan dari tipe ini untuk transportasi minyak dan gas yang telah diproses di platform menuju ke pipeline yang menuju darat ataupun menuju ke kapal tanker yang nantinya akan di salurkan ke darat.

Gambar Export Riser (http://www.offshore-mag.com)

hope this could help readers :)

Floating Production, Storage, and Offloading (FPSO)

FPSO merupakan bangunan pengeboran dan penyimpanan minyak lepas pantai yang bersifat portable. Dalam artian dapat berpindah-pindah. FPSO merupakan fasilitas produksi migas terapung terintegrasi yang memberikan solusi menyeluruh dalam menghasilkan migas. Karena hampir semua proses produksi migas dari mulai reservoir sampai transfer ke kapal kargo terjadi disini. Karena itu pula desain FPSO bisa menjadi sangat kompleks dibandingkan dengan desain fixed platform. Adapun hasil pemisahan dari produk pengeboran adalah crude oil, air dan gas.

FPSO merupakan superstruktur yang sangat besar. Bagian FPSO yang ada di atas permukaan air jauh lebih besar dari pada bagian FPSO yang berada di bawah permukaan air. Hal ini mengakibatkan FPSO ini lebih dominant dikenai beban angin dibandingkan dengan beban arus.

Untuk aplikasi FPSO di laut dalam dengan kondisi lingkungan yang ekstrim maka perlu diperhitungkan lebih matang lagi efek dari konsep riser yang akan digunakan, mooring, dan jenis turret yang akan digunakan. Berikut adalah gambar FPSO yang beroperasi di laut dalam. 

Floating, Production, Storage, and offloading (FPSO) (http://www.zoombd24.com)

Klasifikasi dari FPSO

Berdasarkan konsep stasiun keeping nya FPSO dapat dibedakan menjadi 2 jenis yakni Spread-moored FPSO, Turret-moored FPSO  (weather-vaning FPSO). FPSO jenis Spread-moored ini cocok digunakan pada kondisi lingkungan yang tidak ekstrim dan arah angin dan gelombang yang dominant hanya pada satu arah saja. Sedangkan untuk kondisi lingkungan yang ekstrim dengan arus dan gelombang yang dominant tidak dari satu arah saja maka Turret-moored FPSO menjadi pilihan utama.

Turret-mooret adalah struktur yang berbentuk silinder. Bentuk ini dapat mengakomodasi gerakan memutar FPSO untuk menyesuaika arah angin ataupun gelombang yang dominant, konsep ini biasa juga disebut sebagai weather-vaning FPSO. Untuk itu pada FPSO tipe weather-vaning ini maka mooring dan sistem riser yang ada adalah tipe single point. Sehingga semua koneksi dari seabed ke kapal terletak pada turret ini termasuk subsea riser.

Berdsarkan area tempat turret berada turret-mooret FPSO dapat dibedakan menjadi 2 jenis yakni.

·         Eksternal turret

Eksternal turret ini dapat diletakkan pada posisi bow atau stern kapal, duluar lambung kapal, memungkinkan kapal untuk dapat berputar 360⁰ dan dapat beroperasi pada kondisi cuaca normal dan ekstrim. Biaya pembuatan eksternal turret ini lebih murah dibandingkan dengan internal turret dan modifikasi yang dilakukan di kapal tidak terlau banyak. Selain posisi turret, perbedaan lain dibandingkan internal turret adalah posisi “chain tablenya”. Pada eksternal turret posisi chaintablenya terletak diatas water level, sedangkan pada internal turret chain tablenya terletak/terendam di dalam air. Pada umumnya sistem ini digunakan di perairan yang tidak terlalu dalam dan pada lapangan yang relatif kecil. Contoh aplikasi di Indonesia adalah FPSO Anoa Natuna.

Gambar eksternl turret moored (http://www.sofec.com)

·         Internal turret

Keunggulan system ini adalah dapat terpasang secara permanen maupun tidak (disconnectable). Dapat diaplikasikan pada lapangan dengan kodisi lingkungan yang moderat sampai ekstrim, dan sesuai untuk deepwater. System ini dapat mengakomodasi riser hingga 100 unit dan kedalaman laut hingga 10.000 feet belum contoh aplikasi di Indonesia.

Gambar Internal turret moored

Berdasarkan kondisi lingkungan tempat FPSO akan beroperasi FPSO dibagi kedalam 2 jenis yakni:

·         Disconnectable turret moored FPSO

Pada area yang memiliki potensi adanya cyclone, bongkahan es yang berpotensi menabrak struktur atau biasa disebut drifting iceberg, atau extreme gelombang laut yang regular terjadi sehingga produksi harus dihentikan makan Disconnectable turret moored FPSO menjadi pilihan pada kondisi ini karena jika kondisi extra-extrim terjadi maka turret harus dilepas dan kapal akan menuju ke tempat yang lebih aman.

·         Permanent turret moored FPSO

Pada area yang tidak berpotensi terjadi kejadian-kejadian seperti diatas maka permanent turret moored FPSO bisa digunakan.

thanks for reading this :)

Nasihat Aku Nanti Untuk Aku Sekarang

Aku, pertamakali Aku masuk kuliah Aku sangat bersemangat dan bergejolak memiliki mimpi yang sangat besar ingin mengubah Dunia ini menjadi lebih baik. Dengan rasa bangga di dalam jiwaku dengan title "Maha-Siswa" yang kusandang maka kubangun idealisme yang kuyakini ini. Tahun demi tahun berlalu tahap-tahap kuliah dan organisasi telah kulalui. 

Tibalah saat yang paling ditunggu-tunggu oleh setiap mahasiswa yakni lulus kuliah. Seperti semua mahasiswa di kampusku Aku sangat gembira. Kulingkarkan kalung kelulusan di leherku dengan bangga dan kupakai toga kelulusanku dengan tangan kanan memegang Ijazah, kuberjalan dengan tegas seolah menantang Dunia. "Dunia, Aku datang". 

Setelah lulus kuliah tahap selanjutnya yang kulakukan adalah standard seorang fresh graduate, mencari pekerjaan yang layak. Ternyata pekerjaan yang kurasakan layak tidak kunjung kudapatkan entah kenapa mungkin ada yang salah dengan diriku selama ini tapi sudahlah Aku akan tetap berusaha. Bulan demi bulan pun berlalu dan Ideologiku yang dulu sangat kuat terpancang mulai goyah. Ya sudahlah kalau gak bisa dapat kerja yang sesuai Aku kerja apa aja pun gak apalah. 

Alhasil, kerjapun kudapatkan meskipun agak berbeda dari yang selama ini kudamba dambakan. Ideologiku mulai goyah Aku malu pada Dunia makanya Aku ubah kalaupun Aku gak bisa mengubah Dunia ini menjadi lebih baik maka setidaknya Aku akan akan mengubah Indonesiaku yang lagi carut marut ini. Ramadhan demi ramadhan pun kini berlalu semakin banyak pengalaman-pengalaman yang kualami dikantor maka kukejarlah menjadi pegawai teladan di kantorku. Saking sibuknya Aku lupa dengan Indonesiaku yang katanya Aku ingin ubah menjadi lebih baik, Aku malu dengan Indonesia makanya Aku ubah lagi ideologiku. Jika Aku tidak bisa mengubah Indonesia setidaknya Aku bisa mengubah Kantor tempatku berada ini. Ternyata permasalahan di kantor tidak semudah yang kubayangkan. dengan karakter dan kebutuhan yang berbeda mereka juga memiliki motivasi yang sangat besar sehingga 5 tahun berlalu Aku tidak pernah menjadi pegawai terbaik di kantorku ini. Sedih rasanya, namun untungnya kesedihanku ini dapat terobati dengan hadirnya seorang wanita di sampingku yang selanjutnya kupinang dan kujadikan istri. Setahun berlalu dan Alhamdulillah kami dikaruniahi seorang putri yang sangat lucu dan manis. Hal ini lumayan sangat mengobati kesedihanku waktu itu. Ternyata lagi-lagi menjadi seorang suami dan ayah itu tidaklah gampang tanggung jawab di kepalaku semakin banyak. Aku malu dengan ideologiku dulu yang ingin mengubah kantorku menjadi kantor yang terbaik, ideologikupun kuganti menjadi mengubah dan mendidik keluargaku ke arah yang lebih baik. Namun sepertinya masih ada yang salah dengan diriku selama ini tapi apa yah..

Aku tidak mengerti mengapa membangun keluarga menjadi sangatlah sulit, hubunganku dengan istriku menjadi tidak harmonis hanya karena masalah sepeleh. akibatnya anakku terbengkalai dan sangat membutuhkan kasih sayang orang tuanya yang justru sibuk sendiri dengan gengsi yang mereka miliki tanpa memikirkan perasaan anaknya yang selalu menyaksikan mereka bertengkar. 

Setelah kurenungkan lebih dalam lagi ternyata memang ada yang salah dengan diriku, dari dulu Aku sangat ingin mengubah hal yang sangat besar namun hal yang kecil dan sangat mendasar tidak pernah aku perhatikan, ya benar, dia adalah diriku sendiri. harusnya yang Aku lakukan sedari dulu adalah Aku harus memulai dari diri sendiri dan mulai dari hal yang paling kecil, maka kesuksesan yang besar nantinya akan mengikuti. Cita-cita boleh tinggi tapi tetap ingat ada proses yang harus kita lewati dengan sabar dan lapang dada. Heyy Aku !! aku datang dari masa depan untuk menasihatimu akan hal ini mudah-mudahan Aku bisa memetik pelajaran yang berharga dari Aku.

Apa Itu Subsea Developement?

Subsea developement mangacu kepada oil dan gas developement yang secara fisik terletak di dasar laut. Sumur bornya dibor dari permukaan laut menggunakan "Mobile Drilling Rigs" dan biasanya "Mobile Drilling Rigs" ini berupa semisubmersible rig in deepwater. sumur sumur ini terletak di dasar laut dalam, sumur ini biasa disebut "wet tree".

Pada kebanyakan subsea system production aliran akan melalui "Underwater Flowlines" yang akan dialirkan menuju ke "Surface Production System" untuk diproses lebih lanjut. untuk subsea system yang sederhana terdiri dari 1 sumur produksi yang kemudian dialirkan ke platform yang terdekat. Untuk Subsea System yang lebih kompleks maka akan terdapat beberapa sumur sumur produksi yang setiap sumur tersebut akan terhubung dengan "manifold" kemudian melewati flowline menuju ke "production facility". Production facility ini biasa terletak di offshore maupun onshore.

Gambar Overview Subsea system (http://www.oil-gasportal.com)

meskipun subsea well lebih mahal untuk dilakukan pengeboran dibandingkan dengan konvensional platform well namun secara "field development cost" bisa lebih rendah baik itu karena platform yang ada dapat juga digunakan untuk produksi ataupun karena platfom khusus dapat diletakkan/digunakan pada laut dangkal.

Pertama kali konsep subsea diperkenalkan yakni pada tahun 1943 yakni pada penyelesaian sumur bor di Danau Erie dengan kedalaman 35 feet. kemudian pertamakali system subsea dikerjakan dengan offshore adalah oleh Shell Offshore Callifornia 1961 karena pada zaman itu US fokus pada pengembangan Fix Platform maka NOrway kemudian menjadi yang terdepan dalam pengembangan subsea system ini. Hal ini dimulai tahun 1982 di Frigg Field di Norh fiels di North Sea Kemudian 1990 Shell (US) dan Petrobras (Brazil) memulai memperkenalkan teknologi teknologi terbaru dari subsea system yang dipasang di laut dalam.

Shell Mensa Meksiku mulai berproduksi pada july 1997 pada kedalaman 5376 feet.

untuk saat ini installaasi subsea production system yang terdalam dimiliki/dikembangkan oleh Shell's Tobago yang terletak di Gulf Of Mexico (GOM) pada kedalaman sekitar 9600 feet.

seiring dengan perkembanganna zaman di bidang Subsea, maka para operator mulai menempatkan beberapa peralatan proses pada dasar laut dengan baik diantaranya adalah, "gas-Liquid Separation,"electrical submersible pumps dan beberapa Sand manajement.