## RESETTING VERTICALITY FLARE STACK DENGAN PENGATURAN TEGANGAN GUY WIRE
Sulardi 1 , Sabar P. Simatupang 2 , Lukman 3 1,3) Sekolah Tinggi Tinggi Teknologi Migas Balikpapan
2) PT. Pertamina Kilang Balikpapan (PT. KPB) e-mail : sulardikm61@yahoo.com

## ABSTRACT
The flare stack is an important installation in the oil and gas industry as a tool to burn off- specification  gas  so  as not  to  harm the  environment.  The problem  faced is  that there is  a slope  on  the  riser  vertical  stake  so  that  it  exceeds  the  safe  limit  (out  of  tolerance).  The purpose of this research is to determine the method of resetting the riser flare stack so that the verticality returns to the uprightness as required by API 521. The method of resetting the  verticality  flare  stack  is  carried  out  by  adjusting  the  tension  on  all  guy  wire  support vertical riser stacks so that each receives a voltage of 1.2 - 1.4 tons and mutually eliminate the stresses that occur when the riser stak gets a load from the outside or as a result of plant operations.  The  results  showed  that  the  guy  wire  support  tension  resetting  method  was proven to be suitable and suitable for use properly and safely with a maximum erection of 145 mm (1/800L) vs. API 521 standard tension maximum of 232mm (1/500L). The results of  this  study  also  recommend  that  the  resetting  work  method  that  has  been  proven  to  be suitable and suitable for use can be replicated to overcome problems in the Pertamina other unit.
Keywords: flare stack, uprightness, safety limit.

## 1. PENDAHULUAN
Salah satu instalasi yang sangat penting dilingkungan industri pengolahan minyak dan gas bumi  (Migas)  adalah  instalasi  flare  stack  (Sulardi,  2019).  Flare  stack  adalah  peralatan kilang  yang  berfungsi  untuk  membakar  gas  terbuang  (offspecification  gas)  dari  proses kilang  yang  dibuang  melalui  sistim  valve  kontrol  pengaman  operasi  (API  521,  2014) sehingga  tidak  mengganggu  proses  produksi  yang  sedang  berlangsung  (Sulardi,  2019). Pembuangan gas ke lingkungan udara tidak bisa dilakukan langsung dilepaskan begitu saja tetapi gas-gas hydrocarbon tersebut harus terlebih dinetralkan dengan cara dibakar di flare stack  (Sulardi,  2021).  Dengan  demikian  flare  stack  ini  memiliki  fungsi  konservasi lingkungan  untuk  mencegah  terjadi  bahaya  akibat  terbakarnya  gas  diudara  dan  terjadinya pencemaran lingkungan udara. Gas hydrocarbon yang terlepas ke lingkungan udara selain mencemari  lingkungan  udara  (Sulardi,  2019)  juga  dapat  membahayakan  lalulintas  dan peralatan diudara apabila terjadi sambaran petir terhadap gas tersebut.
Permasalahan  yang  dihadapi  dalam  penelitian  ini  adalah  terjadinya  kemiringan  riser  flare stack sejauh 305 milimeter dari center line sehingga melebihi batas yang diijinkan (out of
tolerance)  oleh  standard  API  521.  Untuk  kebutuhan  operasional  kilang  yang  mendesak maka  flare  stack  dioperasikan  dalam  kondisi  unsafe  condition  dengan  tetap  memonitor setiap perubahan verticality pada riser flare stack. Secara standar batasan boleh miringnya flame of flare stack (in tolerance) adalah 232 milimeter (API 521). Tetap dioperasikannya flare stack ini didasarkan atas kajian engineering yang yang dilakukan oleh B2TKS-BPPT yang  menyatakan  bahwa  riser  stack  masih  tetap  duduk  dengan  baik  (seatle)  pada  bade platenya  dan  tegangan-tegangan  yang  terjadi  pada  guy  wire  support  juga  masih  dalam batas aman. Oleh karena itu diputuskan oleh manajemen flare stack tetap dioperasi dengan pemantuan ketat dan dengan mempersiapkan metode perbaikan yang terbaik.
Dengan  justifikasi  teknis  sebagaimana  tersebut  diatas  maka  penelitian  ini  sangat  penting untuk dilakukan guna menemukan metode kerja yang dianggap paling cocok, paling sesuai dan  paling  aman  digunakan.  Pekerjaan  penegakan  kembali  (resetting)  riser  flare  stack adalah  pekerjaan  yang  baru  pertama  kali  dilakukan,  memerlukan  keteletian,  kecermatan dan akurasi tinggi sehingga segala potensi kesalahan dan ketidak cermatan keputusan yang memungkinkan  dapat  mengakibatkan  kesalahan  dan  kekeliruan  dalam  pekerjaan  reseting siseer flare stack dapat dihindarkan.

## Rumusan Permasalahan
Permasalahan  dan  sekaligus  pertanyaan  yang  memerlukan  jawaban  melalui  penelitian  ini adalah  bagaimana  metode  kerja  yang  paling  cocok,  paling  sesuai  digunakan  dan  paling aman diaplikasi dengan baik dan aman (Sulardi, 2017, 2018). Jika ditemukan metode kerja resetting  yang  dianggap  paling  cocok,  sesuai  dan  aman  maka  permasalahan  penelitian dapar  terselesaikan.  Asumsi  yang  akan  dikembangkan  pada  penelitian  ini  adalah,  bahwa ketegakan  (verticality)  riser  stack  dipengaruhi  oleh  kapasitas  tegangan  pada  masing- masing  guy  wire.  Oleh  karena  itu  tegangan  guy  wire  harus  disetting  secara  proporsional dalam  batas  aman  sehingga  riser  stack  berada  pada  kondisi  diam  (static)  (Sulardi,  2017). Hal ini sesuai hukum statika yang mensyaratkan bahwa sebuah batang akan berdiri stabil jika  masing-masing  gaya  penopang  saling  menghilangkan  antara  batang  tarik  (+)  dan batang  (-).  Dengan  asumsi  sederhana  tersebut  maka  metode  kerja  pengaturan  tegangan pada guy dianggap dan sesuai untuk diaplikasikan.

## Tujuan Penelitian
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  memberikan  gambaran  metode  penegakan  kembali (resetting  verticality)  riser  flare  stack  kilang  PT.  Pertamina  RU  V  Balikpapan  sesuai standar API 521.

## Manfaat Hasil Penelitian
Jika  metode  kerja  resetting  verticality  riser  flare  stack  ini  dapat  diselesaikan  dengan  baik dan  aman,  maka  PT.  Pertamina  RU  V  Balikpapan  akan  memiliki  metode  reseeting verticality  riser  flare  stack  yang  baru  dan  pertamakali  digunakan.  Jika  metode  kerja  ini berhasil  diaplikasi  dengan  baik  dan  aman  maka  metode  kerja  ini  dapat  direplikasi  untuk mengatasi permasalahan sejenis di unit kerja Pertamina yang lain.

## 2. METODE PENELITIAN

## Lokasi dan Gambaran Umum Penelitian
Penelitian ini direncanakan untuk dilakukan di PT Pertamina RU V Balikpapan, khususnya dilingkungan  kerja  Unit  Hydrocracking  Complex  (HCC  Section)  dimana  instalasi  flare stack  kilang  Balikpapan  ini  terpasang.  Instalasi  flare  stack  kilang  Balikpapan  II  PT. Pertamina  RU  V  Balikpapan  (Gambar.  1),  terdiri  dari  komponen  sub  unit  instalasi  yang terdiri  dari  Knock  out  drum  (KOD),  pipa  transfer  line  offgas  dari  KOD  ke  riser  stack, pondasi  riser  stack,  riser  stack,  fire  flame,  instalasi  pilot  gas,  instalasi  snuffing  steam, instalasi  ignitor,  guy  wire  support,  guy  wire  anchored,  padeyes  dan  deadman  foundation. Kondisi miring (offset) pada bagian riser stack sehingga secara visual nyala api dari flame flare stack miring kearah barat.
Gambar 1. Instalasi flare stake kilang PT. Pertamina RU V
Gambar 2. Kondisi miring riser flare stack
Dengan  gambaran  kondisi  miring  pada  riser  stack  (Gambar.  2)  maka  terjadi  ketidak seimbangan  tegangan  pada  guy  wire  penopang  riser  stack.  Guy  wire  sisi  timur  laut  (TL) dan  guy  wire  sisi  barat    laut  (BL)  kondisinya  tertarik  sehingga  mengalami  tegangan berlebih.  Sementara  guy  wire  disebelah  selatan  kondisinya  secara  visual  terlihat  kendur (saging).

## Metode dan Pendekatan Penelitian
Metode  penelitian  ini  menggunakan  metode  penelitian  terpakai,  yaitu  metode  penelitian teknologi  tepat  guna  berupa  penerapan  metode  kerja  secara  praktis  berdasarkan  kajian keenjiniringan  yang  dituangkan  dalam  metode  kerja  untuk  diaplikasikan.  Metode
pendekatan  penelitian  adalah  adalah  metode  pendekatan  studi  kasus,  yakni  kasus  out  of tolerance  pada  riser  flare  stack  kilang  Balikpapan  II  PT.  Pertamina  RU  V  Balikpapan. Kasus  ini  dianggap  sangat  tepat  diangkat  sebagai  topik  permasalahan  untuk  ditemukan jawaban dan penyelesaiannya berupa reseting riser flare stack secara cermat. Pekerjaan ini memerlukan  teknologi  tinggi,  pengetahuan  dan  penguasaan  teknologi  kontrol  tinggi  dan kecermatan  didalam  pengambilan  keputusan.  Kelalaian  akibat  kesalahan  dan  ketidak cermatan  akan  berakibat  fatal  yakni  runtuhnya  instalasi  flare  stack  dengan  kerugian  yang sangat  besar  dan  dapat  terancam  hukuman  akibat  kelalaian  dan  kesalahan  pengambilan keputusan enjiniring. Untuk itulah maka pada kegiatan ini reseting riser flare stack ini juga melibatkan intansi BPPT, BMKG dan advisor dari Zinc Corporation.

## Material Penelitian
Peralatan yang diperlukan pada penelitian ini meliputi :
a.  Riser stack with fire flame, 1 set
b.  Guy wire, 9 set
c.  Heavy duty grease d.  Anti size  WD-40
e.  Peralatan lain sesuai kebutuhan dilapangan.

## Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan pada kegiatan penelitian ini meliputi :
a.  Alat angkat, crane kapasitas 50 ton
b.  Alat angkut
c.  Turnbuckle, kapasitas 35 ton, 9 set
d.  Omega Shackle clips, 9 set
e.  Theodolite, 2 set
f.   Chain block, kapasitas 10 ton, 3 set
g.  Chain, kapasitas 8 ton, 3 set
h.  Wire strain gauge dan perangkat kontrolnya
i.  Kunci-kunci dan peralatan kerja mekanik lainnya
j.  Peralatan keselamatan kerja dan alat-alat pelindung diri
k.  Peralatan bantu lain sesuai kebutuhan dilapangan.

## Metode Resetting Verticality Riser Flare Stack
Tata  cara  melakukan  pekerjaan  penegakan  kembali  (resetting)  menara  api  (riser  stack) dilakukan dengan tahapan dan langkah-lah kerja sebagai berikut :
a. Siapkan  metode  kerja  yang  telah  disetujui  oleh  semua  pihak  terkait  dan  telah ditandatangani oleh pimpinan tertinggi perusahaan
b. Siapkan  joint  safety  assessment  yang  telah  mencakup  semua  tahapan  pekerjaan, material  yang  digunakan,  peralatan  kerja  dan  tenaga  kerja  sesuai  kriteria  yang ditentukan
c. Siapkan perijinan kerja meliputi ijin kerja pergerakan alat berat, alat angkat dan angkut, ijin kerja panas, ijin kerja peralatan instrumentasi gas free dan gas test
d. Siapkan  tenda  khusus  berupa  kontainer  untuk  penempatan  peralatan  kontrol  dan peralatan lain yang diperlukan selama pekerjaan resetting
e. Pasang strain control tension guy wire pada seluruh turnbuckle dan hubungkan dengan monitor control, agar setiap perrubahan tegangan material turn buckle dapat termonitor
f. Siapkan 2 set alat ukur theodolite, dipasang pada arah sebelah barat  riser stack dan pada arah  sebelah  selatan  riser  stack.  Kedua  alat  ukur  ini  diseting  untuk  bisa  membaca verticality riser stack mulai dari pondasi, tee joint, riser stack hingga fire flame
g. Siapkan  alat  komunikasi  (HT)  bagi  semua  ketua  kelompok  unit  kerja,  pastikan  berada pada channel yang sama dengan tetap pada satu komando (leader)
h. Bersihkan  semua  ulir  turn  buckle,  clearing  dengan  WD-40  dan  pastikan  turnbuckle dapat digerakan dengan baik
i. Buka kunci kontra turn buckle, kencangkan turn buckle guy wire disisi selatan sebanyak 2 (dua) ulir pada guy wire level 21 meter, 42 meter dan 82 meter
j. Lakukan pembacaan verticality theodolite dari sisi selatan maupun dari sisi barat, segera info hasil pembacaan kepada leader
k. Pada  saat  yang  bersamaan,  lakukan  pembacaan  strain  gauge  monitor  turn  buckle, laporkan hasil pembacaan kepada leader
l. Biarkan  riser  stack  selama  5-10  menit  untuk  menyesuaikan  ketegakan  riser  stack, setelah dirasa kondisinya tenang dilanjutkan lagi
m. Kencangkan turn buckle sisi selatan, ukur pembacaan tegangan guy wire pada tegangan maks. 1,6 ton dan ukur verticality riser stack dari sisi selatan
n. Kencangkan  turn  buckle  di  sisi  barat  laut  (BL)  dan  turn  buckle  sisi  timur  laut  (TL) secara  bersamaan,  lakukan  pembacaan  tegangan  guy  wire  pada  tegangan  1,2  ton  dan ukur verticality riser stack dari sisi selatan maupun dari sisi barat.
o. Langkah  (m  dan  n)  diulang  dengan  kenaikan  tegangan  maks.  1,8  ton,  namun  sebagai tolok ukur adalah verticality riser stack telah mencapai < 145 mm (1/800 L).
p. Pekerjaan  dihentikan,  baut-baut  pengikat  diikat  dan  dipastikan  terpasang  mur  kontra, semua ulir dibalut dengan heavy duty grease.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Penelitian
Hasil-hasil  yang  telah  dicapai  dengan  penelitian  terpakai  ini  diantaranya  adalah  sebagai berikut.
a.  Telah tersusun metode kerja resetting verticality flare stack, telah disetujui oleh semua pihak terkait penanggung jawab dan pelaksana pekerjaan
b.  Pemilihan  material,  peralatan  dan  tenaga  yang  tepat,  memahami  tugas  dan  tanggung jawabnya dengan baik sehingga seluruh rangkaian pekerjaan berjalan lancar
c.  Ketegakan (verticality) riser flare stack yang dicapai adalah 145 mm atau 1/800 L, hasil ini lebih baik dari yang dipersyaratkan oleh Standard API 521, yakni 232 mm (1/500 L)
d.  Tegangan  rata-rata  pada  guy  wire  support  riser  stack  adalah  antara  1,24  ton  sampai dengan 1, 46 ton, artinya tegangan guy wire riser stack telah dikembalikan pada kondisi tegangan standar, yaitu 1,2- 1,5 ton
e.  PT.  Pertamina  RU  V  Balikpapan  memiliki  kompetensi  khusus  dapat  menegakan  riser stack yang miring dengan sumber daya yang seluruhnya dari pekerja Pertamina dengan bantuan sub kontraktor pelaksana.
Gambar 3. Flare stack PT. Pertamina RU V setelah dioperasikan kembali

## Pembahasan
Hasil  analisis  dengan  metode Fenite  Elemen  Method  (FEM) (Sulardi,  2017)  menunjukan bahwa  spesifikasi  material  riser  stack  : API  5L  Gr.B dengan yield  stress =  241 MPa = 24,57  kg/mm 2 dan tensile  stress =  414 MPa =  42,21  kg/mm 2 serta  model  struktur flare stack yang  sebelumnya  mengalami  deformasi,  setelah  riser  stack  ditegakan  kembali menunjukan bahwa tegangan pada shell plate telah hilang dan shell kembali  pada bentuk semula.  Kondisi  diatas  telah  dikembalikan  kepada  posisi verticality  standard (Sulardi, 2018) menunjukan distribusi tegangan pada sisi bagian luar struktur pelat flare stack sangat kecil  dan  dalam  batas  aman  ( safe ).  Demikian  pula  distribusi  tegangan  pada  sisi  bagian dalam  struktur  pelat skirt  riser  flare  stack juga  dalam  batas  aman.    Secara  keseluruhan tidak  terdapat  lagi  pemusatan  distribusi  tegangan  bagian  bawah  struktur skirt  riser  flare stack , terbukti dengan besaran tegangan yield material 5,31 kg/mm 2 < 24,57 kg/mm 2 ( Safe , dalam batas aman). Dalam hal ini menyebabkan material skirt plate berada dalam kondisi aman  dan  telah  diperkuat  dengan  metode doubling  plate  (jacketing )  (Sulardi,  2017). Prediksi masih adanya energi potensial yang tersimpan pada guy wire dan riser flare stack akibat  terdorong  pipa transfer  line tidak  terjadi  dan  reposisi  pipa transfer  line  66  Inch dapat  direposisi  dengan  baik  dan  aman  ke  posisi  semula.  Secara  keseluruhan  sistem kondisi struktur flare stack dan komponen-komponennya flare stack yang meliputi kondisi struktur flare/stack ,  kondisi guy  wire ,  kondisi  fondasi,  kondisi  pipa transfer  line dan kondisi pipe  support telah  dikembalikan  pada  kondisi  baik,  aman  dan  siap  difungsikan kembali.

## 4. KESIMPULAN
Metode  kerja  resetting  verticality  flare  stake  yang  telah  dapat  diaplikasikan  dengan  baik, aman dan dengan hasil verticality 145 mm (1/800 L) < API Standadrd 521, yaitu 232 mm (1/500  l).  Metode  kerja  telah  dibakukan  sebagai  metode  kerja  standar  yang  dapat digunakan diseluruh lingkungan kerja PT. Pertamina.

## 5. SARAN
Metode  kerja  baku  resetting  verticality  riser  flare  stack  yang  telah  dapat  diaplikasikan dengan  dan  aman,  dapat  direplikasi  untuk  mengatasi  permasalahan  sejenis  dilingkungan PT. Pertamina RU V maupun di unit kerja PT. Pertamina yang lain.

## Ucapan Terimakasih
Dengan  selesainya  penelitian  ini,  kami  peneliti  mengucapkan  terimakasih  yang  sebesar- besarnya  kepada  PT.  Pertamina  RU  V  Balikpapan  yang  telah  memberikan  kesempatan untuk  mengadakan  penelitian  dilingkungan  industri.  Hasil-hasil  penelitian  ini  sangat bermanfaat  untuk  PT.  Pertamina  RU  V  dan  untuk  lingkungan  Sekolah  Tinggi  Teknologi Migas  Balikpapan  yang  mendapat  kepercayaan  untuk  berpartisipasi  penuh  menangani permasalahan tersebut sehingga permasalahan selesai dengan baik dan aman.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  API  Standard  521,  2014, Pressure-Relieving  and  Depressuring  Systems ,  Six  Edition, Nuw York, USA
[2]   Document  No.1569-001,Job  No.  1569,  1996, Data  Sheet  of  Flare  Stack ,  Balikpapan Expansion Program, PT.Pertamina UP V, Balikpapan
[3]   Peraturan  Pemerintah  (PP)  No.  11  Tahun  1979 tentang  Keselamatan  Kerja  pada Pemurnian dan Pengolahan Minyak dan Gas Bumi .
[4]   Sulardi,  2021,  Inspeksi  Teknik  Instalasi  Flare  Stack  Industri  Migas  dan  Tindak Lanjutnya, Jurnal Petrogas, Vol. 2 No.1, Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan
[5]   Sulardi, 2019, Peralatan Industri, Penerbit Nusa Litera Inspirasi Kab. Cirebon, Jawa Barat, Indonesia
[6]   Sulardi,  2019 ,  Pengantar  Industri  Minyak  dan  Gas  Bumi, Peberbit  Nusa  Litera Inspirasi, Kab. Cirebon, Jawa Barat, Indonesia
[7]   Sulardi,  2019,  Mermanfaatkan  Condensate  Hydrocarbon  Natural  Gas  Sebagai  Fuel Gas Dengan Pengaturan Kondisi Operasi Alat Heat Excganger, Jurnal Info Teknik Vo. 20 No.2, Desember 2019
[8]   Sulardi,  2018, Analysis  of  Failure  Base  Plate  Anchor  Flare  Stack  Foundation  and Repair  Method ,  International  Conference  on  Geotechnics  (IC  Geotechnics) Sustainable Development Challlengeres in Geotechnics, 24-26 July 2018, Yogyakarta, Indonesia.
[9]   Sulardi,  2017,  Reposisi  Pipa  Transfer  Line  Flare  Stack  Dengan  Alat  Roll  Geser  dan Metode  Penarikan,  Jurnal  Teknologi  Bahan  dan  Barang  Teknik  (B4T),  Vo.  7  No.2 Desember 2017, Bandung
[10] UOP,  2014, Callidus  Flaress  For  The  Petrochemical  and  Petroleum  Industry ,  UOP Honey Well, USA.