Perancangan Jacket Platform

Jacket platform adalah salah satu dari beberapa jenis anjungan dalam proses pengeboran lepas pantai (offshore drilling) jenis fixed structure. Jacket merupakan jenis platform pengeboran yang pertama, dan di-instal pertama kali pada tahun 1947 di teluk Meksiko pada kedalaman perairan 6 meter. Jacket platform ini fungsinya bermacam-macam antara lain:
1. Wellhead Platform: fungsinya sebagai anjungan penopang proses pengeboran serta equipment yang berhubungan. Pada umumnya terdiri dari 3 atau 4 kaki dilengkapi connector/caisson ke sumur minyak yang jumlahnya antara 2-30 unit.
2. Production Platform: fungsinya sebagai anjungan fasilitas utama yang mendukung sarana produksi. Pada anjungan ini dilakukan proses pemisahan minyak-air-gas dari crude oil yang diperoleh dari pengeboran pada wellhead platform. Apabila production platform sekaligus berfungsi sebagai wellhead, maka anjungan ini disebut “self contained platform”.
3. Acomodation Platform: anjungan ini berfungsi sebagai tempat tinggal para crue. Di anjungan ini diletakkan segala kebutuhan hidup para pekerja, dilengkapi radio komunikasi, helideck, barge bumper,dll
Saat struktur bangunan lepas pantai sedang beroperasi, beban yang bekerja pada struktur antara lain: beban vertikal (aksial), horisontal (lateral) dan moment. Beban vertikal berupa berat deck, peralatan yang ada diatasnya (payload) serta struktur jacket itu sendiri. Beban horisontal dapat berupa beban gelombang, arus dan angin. Adapun beban lateral yang dominan adalah beban gelombang. Sedangkan beban momen dapat berupa beban crane saat beroperasi.
Dalam proses pembuatan suatu fixed offshore structure perlu melalui beberapa tahap-tahap perancangan (spiral diagram), antara lain :
1. Mempelajari karakteristik lingkungan lokasi instalasi (gelombang, arus, angin, seismic,dll)
2. Pemilihan konfigurasi struktur sesuai fungsinya, dalam hal ini menentukan geometri, dimensi serta bahan yang akan digunakan.
3. Perhitungan beban-beban yang bekerja pada struktur. Perlu dianalisa untuk kondisi operasional dan kondisi ekstrim.
4. Penentuan respon serta analisa-analisa yang berhubungan.
5. Analisa biaya.
Dalam perancangan suatu sistem jacket platform ada dua hal utama yang perlu diperhatikan yaitu: deck/topside structure dan jacket structure. Pada topside structure inilah semua proses operasi drilling, production dan akomodasi berlangsung. Selain itu peralatan-peralatan drilling, produksi serta akomodasi juga terletak pada deck/topside. Struktur jacket (dengan pile) adalah rangka penopang beban topside serta proses-proses yang berlangsung di atasnya. Pile berfungsi mentransfer beban vertikal dari topside ke tanah, sedangkan jacket (braces) berfungsi sebagai penguat untuk beban-beban lateral yang terjadi.
Topside Structure.
Bagian utama topside/deck structure antara lain: deck plates, deck beams, deck legs, gratings, handrails, dll. Jumlah deck leg, jarak antar deck leg serta dimensi yang dipilih tergantung dari :
1. Deck weight,
2. Required deck area,
3. Number of decks,
4. Span and cantilevers of the decks
Deck frame (deck plates dan deck beams) berfungsi untuk mentransfer beban pada deck area ke deck leg. Pemilihan dimensi deck plate ditentukan oleh distribusi beban yang akan diterima deck. Dengan menggunakan persamaan-persamaan mekanika teknik yang cukup sederhana kita dapat menentukan ketebalan deck plate yang memenuhi. Dimensi tebal plat serta berbagai jenis beam profile dapat dilihat di AISC Allowable Stress Design.
Deck dapat dibagi-bagi menjadi beberapa tingkat sesuai dengan kebutuhan dan fungsinya. Beberapa tingkatan deck tersebut adalah:
1. Main deck (deck utama),
2. Cellar deck,
3. Mezzanine deck,
4. Upper Deck,
5. Helideck.
Deck pada level terbawah harus memadai dan aman dari puncak gelombang rencana dan harus diberikan celah udara (air gap). Gelombang rencana yang digunakan adalah gelombang dengan periode ulang 100 tahun.
API RP2A merekomendasikan air gap sebesar 5 ft di atas puncak gelombang ekstrim, selain itu juga harus diperhatikan highest astronomical tide (HAT) dan storm surge dari lokasi perairan. Berdasarkan hal-hal tersebut maka elevasi untuk deck pada level terendah adalah :
Elevasi deck terendah = HAT + storm tide + 0.5 Hekstrim + air gap
Jacket Structure.
Sebagaimana dijelaskan sebelumnya bahwa struktur jacket (dengan pile) adalah rangka penopang beban topside serta proses-proses yang berlangsung di atasnya. Pile berfungsi mentransfer beban vertikal dari topside ke tanah, sedangkan jacket (braces) berfungsi sebagai penguat untuk beban-beban lateral yang terjadi. Elemen utama struktur jacket antara lain :
1. Jacket legs, piles skirts
2. Braces (vertical, diagonal, horizontal)
3. Element lain (conductor framing, launch truss, miscellaneous framing)
4. Appurtenances (boat landing, barge bumper, anodes, walkways, mudmats, padeyes, etc)
Struktur jacket secara umum diklasifikasikan ke dalam dua bagian yaitu :
1. Struktur utama (Major structural members): bagian ini signifikan terhadap structural integrity dari jacket (brace, jacket leg, etc).
2. Struktur sekunder (Secondary structural members): keberadaannya tidak membahayakan integritas struktur (conductor guide, boat landing,etc).
Static Analysis.
Metode analisa statis (static analysis) terdiri dari dua yaitu : design level analysis dan push over analysis. Design level analysis adalah suatu analisa linear statis dimana parameter non-linear tanah disimulasikan dengan menggunakan non-linear sub-system dari tiang pancang. Hasil UC dari analisa ini dapat diterima jika lebih kecil sama dengan 1 (UC ≤ 1).
Push over analysis adalah analisa non-linear yang dilakukan terhadap suatu struktur dengan tujuan untuk mengetahui kekuatan maksimum (ultimate strength) struktur.

sumber:

https://noblekallo.wordpress.com/2009/04/14/introduction-to-platform-static-analysis/