How to cite: Pahlevi, R. & Dwi, A. A. B. D. P . (2024). Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU  Paiton  dengan  Menggunakan  Metode Risk  Failure  Mode  &  Effect  Analysis dan Fault  Tree Analysis . Syntax Literate . (9)8 . http://dx.doi.org/10.36418/syntax-literate.v9i8
E-ISSN:
2548-1398
Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia p–ISSN: 2541-0849 e-ISSN: 2548-1398 Vol. 9, No. 8, Agustus 2024
MANAJEMEN  RISIKO  OPERASIONAL AMMONIA  RECOVERY  PLANT DI  PLTU PAITON  DENGAN  MENGGUNAKAN  METODE RISK  FAILURE  MODE  &  EFFECT ANALYSIS DAN FAULT TREE ANALYSIS
Rieza Pahlevi 1 , A. A. B. Dinariyana Dwi P. 2 Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia 1,2 Email: riezap@gmail.com 1

## Abstrak
Dalam  industri  pembangkitan  listrik,  kepatuhan  terhadap  regulasi  lingkungan  terkait  kualitas buangan air limbah sangat penting, khususnya parameter ammonia. Fasilitas Ammonia Recovery Plant (ARP) di PLTU Paiton berfungsi sebagai tahap pengolahan intermediate dari Wastewater Treatment  Plant  (WWTP) untuk  mengatasi  air  limbah  dengan  kandungan ammonia tinggi. Kegagalan operasional ARP dapat mempengaruhi kualitas effluent dari WWTP, yang dipantau sesuai dumping permit dari Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) RI. Dari 2020 hingga 2023, tercatat 79 fault work order untuk memperbaiki masalah dalam sistem ARP di sistem MAXIMO CMMS, beberapa di antaranya menyebabkan ARP tidak beroperasi lebih dari  1  bulan.  Masalah  utama  adalah  kurangnya  suku  cadang  akibat  kerusakan  berulang  pada peralatan yang sama. Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi risiko kritis kegagalan operasional ARP dan menentukan solusi pencegahannya. Proses penelitian diawali dengan identifikasi risiko kegagalan operasional menggunakan metode Risk Failure Modes and Effects Analysis (RFMEA) , yang  menyederhanakan  pencarian  penyebab  kegagalan  operasional  berdasarkan  kriteria penilaian  sehingga  dapat  dilakukan  seleksi  kegagalan  operasional  yang  pernah  terjadi (risk mapping). Analisa dilanjutkan dengan metode Fault Tree Analysis (FTA) untuk menentukan basic event dari kegagalan operasional tersebut. Sebanyak 34 mode kegagalan diidentifikasi, dan dari analisa RFMEA diperoleh 4 mode kegagalan kritis: Innacurate pH reading , Valve Leaks, WWFD pipeline leaks pada Feed Pre-Adjust Systems , dan acid injection failure pada Chemical Injection Systems . Risiko kritis ini kemudian dianalisis menggunakan FTA untuk menentukan basic event dan langkah mitigasi risiko dalam bentuk risk control options (RCO). Diharapkan mitigasi risiko yang lebih baik dapat mengurangi atau menghindari kerugian dari kegagalan operasional pabrik di masa depan, sebagai bagian dari penerapan manajemen risiko yang efektif.
Kata Kunci: Manajemen Risiko, Ammonia Recovery Plant , RFMEA, FTA, Risk Control Options .

## Abstract
In  the  power  generation  industry,  compliance  with  environmental  regulations  regarding wastewater  discharge  quality  is  crucial,  particularly  concerning  ammonia  parameters.  The Ammonia Recovery Plant (ARP) at the Paiton Power Plant serves as an intermediate treatment stage for the Wastewater Treatment Plant (WWTP) to manage wastewater with high ammonia content.  Operational  failures  of  the ARP  can  negatively  impact  the  effluent  quality  from  the WWTP, which is monitored according to the dumping permit from the Ministry of Environment and Forestry (KLHK) of the Republic of Indonesia. From 2020 to 2023, 80 fault work orders were recorded in the MAXIMO CMMS system to fix issues in the ARP system, some of which caused the ARP to be non-operational for more than a month. One of the main issues was the lack of spare parts due to repeated failures of the same operational equipment. This forms the basis for this study, which aims to identify critical risks of ARP operational failures and determine solutions to prevent their recurrence. The research process began with identifying operational failure risks using the Risk Failure Modes and Effects Analysis (RFMEA) method. This method simplifies the process of finding the causes of operational failures based on required assessment criteria, allowing for the selection of past operational failures (risk mapping). This was followed
by analysis using the Fault Tree Analysis (FTA) method to identify the basic events from the selected operational failures. A total of 34 failure modes were identified, and RFMEA analysis revealed 4 critical failure modes: inaccurate pH reading, valve leaks, WWFD pipeline leaks in the Feed Pre-Adjust Systems, and acid injection failure in the Chemical Injection Systems. These critical risks were then analyzed using FTA to determine the basic events and develop risk control options (RCO) to mitigate the risks of operational failures. Better risk mitigation is expected to reduce  or  even  prevent  losses  from  operational  failures  of  the  plant  in  the  future,  as  part  of effective risk management implementation.
Keywords : Risk Management, Ammonia Recovery Plant, RFMEA, FTA, Risk Control Options.

## Pendahuluan
Dalam proses industri pembangkitan listrik, kualitas buangan air limbah menjadi salah satu poin kepatuhan perusahaan terhadap ketentuan pemerintah terkait dampak terhadap lingkungan, baik air limbah tersebut merupakan buangan sisa proses maupun bagian dari auxliary system yang harus dibuang ke lingkungan (Kementerian LHK Republik Indonesia, 2009). PT. Paiton Energy (PTPE) sebagai owner dari PLTU Paiton Unit 3,7 dan 8 senantiasa menjalankan proses bisnis yang berpedoman pada peraturan dan perundangan yang berlaku di Republik Indonesia dalam segala  aspek  termasuk  kepatuhan  lingkungan (environmental  compliance). Dalam  operasional pembangkitannya,  PTPE  menyerahkan  tanggung  jawab  tersebut  kepada  PT.  Paiton  O&M Indonesia  (POMI)  sebagai  perusahaan  O&M (operation  &  maintenance) yang  menjalankan operasional pembangkitan serta memastikan segala aspek kepatuhan yang terkait dipatuhi dengan baik sehingga operasional bisnis berjalan dengan lancar.
Salah satu parameter kimia yang menjadi bagian dari pengamatan buangan air limbah yang ditetapkan  untuk  fasilitas Wastewater  Treatment  Plant (WWTP)  PLTU  Paiton  Unit  3,7  dan  8 adalah ammonia . Menyadari kondisi tersebut maka dilakukan pembangunan fasilitas Ammonia Recovery  Plant (ARP)  di  PLTU  Paiton  berfungsi  sebagai intermediate  treatment dari  fasilitas WWTP  yang  digunakan  untuk  mengolah  air  limbah  dari  proses  pembangkitan  listrik  dengan kadar ammonia tinggi,  mengingat  sistem WWTP  sendiri  tidak  didesain  bisa  digunakan  untuk mengolah limbah dengan parameter kimia tersebut.
Kondisi operasi ideal dari sistem tersebut adalah dapat beroperasi sesuai dengan desain yang  ditetapkan  yaitu  minimal  8  jam  per  hari,  dengan  berhenti  beroperasi  apabila  dilakukan perawatan  yang  terjadwal  secara  sistematis  pada software IBM®  MAXIMO Computerized Maintenance Management Systems (MAXIMO), yang digunakan didalam internal POMI untuk melakukan manajemen pemeliharaan terhadap semua aset operasional pembangkitan di PLTU Paiton Unit 3, 7 dan 8. Namun dalam realita di lapangan seringkali ARP mengalami kegagalan operasional yang tidak diharapkan. Selama kurun waktu 2020 – 2023 ada 80 fault work order untuk  perbaikan  berbagai  masalah  pada  sistem  tersebut  yang  tercatat  di  MAXIMO.  Beberapa diantaranya bahkan menyebabkan ARP tidak beroperasi dalam jangka waktu lebih dari 1 bulan. Salah satu penyebab utama dari masalah tersebut adalah spare parts yang tidak tersedia akibat dari  kerusakan  berulang  yang  terjadi  pada  peralatan  operasional  yang  sama  (George,  2020; Mirboroon & Razavi, 2020).
Kegagalan operasional tersebut tentunya berpengaruh secara langsung terhadap kualitas dari effluent WWTP  yang  merupakan  salah  satu  titik  pantau  buangan  air  limbah  perusahaan. Sesuai  dengan dumping  permit yang  ditetapkan  oleh  Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan Kehutanan (KLHK) Republik Indonesia. Kondisi tersebut tentunya berpengaruh secara langsung terhadap  persepsi  publik  maupun stake  holder terkait  komitmen  perusahaan  terhadap environmental compliance, dan bagaimana penanganan terhadap dampak operasional perusahaan ke lingkungan (Nugroho et al., 2021; Srinivas, 2019).
Keuntungan dari penggunaaan metode ini adalah fokus dari Analisa lebih kepada kejadian yang  memberikan  jumlah  kerugian  yang  besar  kemudian  dikembangkan risk  control  option (RCO) untuk  menghindari  kerugian  lebih  besar  di  kemudian  hari  (Firdaus  &  Irawan,  2017). Didalam proses RFMEA critical risk score & critical risk value akan menjadi dua variabel yang
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
dilakukan  deduksi  menggunakan scatter  diagram untuk  memilih  mana  yang  memiliki  risiko paling tinggi dan mendesak untuk segera dilakukan penanganan, sehingga dapat memudahkan manajemen untuk melakukan pengaturan terkait finansial maupun faktor operasional yang lain. Namun  disisi  lain  penyusunan  RCO  sebagai  langkah  evaluasi  maupun  mitigasi  tentunya membutuhkan analisa yang lebih mendalam terkait apa sebenarnya penyebab dari risiko kritikal operasi yang telah diperoleh dari analisa menggunakan metode RFMEA, agar RCO yang disusun tepat  saran  dan  efektif.  Kurang  komprehensif  nya  metode  RFMEA  ini  dapat  dilihat  pada penelitian  Purwanggono  dan  Margarette  (2017)  yang  menggunakan  RFMEA  sebagai  metode penilaian  risiko  terhadap  proyek  infrastruktur underpass. Dimana  setelah  proses  RFMEA  dan risiko  kritikal  diperoleh,  kesimpulan  yang  kemudian  diambil  hanya  pada  perubahan  SOP (Standard  Operating  Procedure) saja . Sedangkan  dalam  penerapan  analisa  risiko  pada  sistem industri yang kompleks maka dibutuhkan analisa yang lebih komprehensif untuk memperoleh penyebab  utama  dari failure  mode yang  dihasilkan  dari  analisa  RFMEA.  Sehingga  keputusan terkait  RCO  yang  diambil  kemudian  adalah  yang  paling  sesuai  diterapkan  (Freeman,  1990; Surange & Bokade, 2022).
Untuk mengakomodasi kekurangan tersebut maka dalam penelitian ini dilakukan proses analisa  tambahan  yaitu  metode Fault  Tree  Analysis (FTA).  Metode  FTA  digunakan  untuk menganalisis, menilai, dan mengilustrasikan secara grafik aliran hirarkis dari insiden atau situasi potensial yang dapat berdampak negatif terhadap keandalan dan kegunaan sistem sehingga dapat ditentukan penanganan preventif dari risiko yang terjadi (Mutlu & Altuntas, 2019). Hasil dari analisa  FTA  memberikan  gambaran  secara  lebih  detail  mengenai  sumber  masalah  dari  risiko kritikal (TOP Event) yang terjadi, yang kemudian dilakukan proses deduksi menggunakan bagan detail yang bertujuan memunculkan basic event dari sebuah fault. Basic event sendiri merupakan batas akhir dari proses deduktif bagan FTA yang menunjukkan penyebab utama terjadinya TOP Event tersebut (Dytha & Taufik, 2022; Vesely et al., 1981).
Penggunaan  kedua  metode  tersebut  juga  sejalan  dengan  tujuan  kuantifikasi  risiko (Quantitative  Risk  Analysis/QRA) sebagai  bentuk  dari  penerapan  manajemen  risiko.  Dimana penerapan  tersebut  jamak  digunakan  pada  pabrik  kimia  untuk  membantu  mencegah  peristiwa yang berpotensi menyebabkan terjadinya kegagalan proses (Berg, 2010; Coleman, 2012). Dengan tahapan  mengidentifikasi  area-area  di  mana  operasi,  teknik,  atau  sistem  manajemen  dapat dimodifikasi untuk mengurangi risiko dengan cara yang paling efisien. Tujuan utamanya adalah menyusun tindakan pengelolaan yang tepat berdasarkan perolehan hasil studi dan memastikan fasilitas yang menangani bahan kimia berbahaya dioperasikan secara aman (Freeman, 1990; Yang et al., 2019).
Namun dikarenakan kompleksitas dari proses kimia yang dijalankan maupun sumber daya finansial yang dibutuhkan cukup tinggi, maka diperlukan penyusunan berdasarkan prioritas dari risiko yang berhasil dinilai. Hal ini untuk menghindari ketidaksesuaian penerapan manajemen risiko pada peralatan yang memiliki risiko lebih rendah dibandingkan yang memiliki nilai risiko lebih tinggi (Van Sciver, 1990). Sehingga, tujuan penelitian adalah;
1) Melakukan Identifikasi risiko kritikal operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton (Risk Mapping) beserta dengan level dari risiko tersebut menggunakan metoda RFMEA. Hasil identifikasi tersebut kemudian dilakukan penentuan ranking risiko berdasarkan perhitungan RPN  (Risk  Priority  Number)  yang  dikombinasi  dengan  perhitungan  Risk  Score  untuk menentukan risiko yang bersifat kritikal.
2) Melakukan Identifikasi penyebab dari risiko kritikal yang tervalidasi dengan RFMEA dalam bentuk basic event dengan menggunakan metoda FTA.
3) Menyusun Risk Control Option (RCO) terhadap penyebab risiko kritikal yang terindentifikasi, kemudian  dilakukan  validasi  bersama  dengan  manajemen  perusahaan  sebagai  dasar  untuk pencegahan terhadap kegagalan operasional kembali di masa depan.

## Metode Penelitian
Data primer dan sekunder adalah dua jenis data yang akan dikumpulkan dan digunakan dalam penelitian ini. Data primer adalah informasi yang dikumpulkan langsung oleh peneliti dari sumber  utama  di  lapangan.  Untuk  tujuan  penelitian  ini,  data  primer  termasuk  wawancara  dan kuesioner dengan karyawan dan staf yang bertanggung jawab untuk menjalankan ARP di PLTU Paiton. Hal tersebut dilakukan sebagai bagian dari internal review agar diperoleh masukan terkait variabel risiko yang bisa diambil untuk penelitian ini.

## Identifikasi Kegagalan Operasi / Risk Event
Data  lapangan  akan  digunakan  untuk  membuat  variabel  penelitian  yang  berfokus  pada risiko operasional, dan berupa jenis kegagalan operasional yang pernah terjadi selama periode penelitian. Variabel-variabel ini akan diklasifikasikan menurut kategori subsistem yang ada pada ARP.
Setelah berbagai jenis mode kegagalan operasional telah ditemukan dari informasi yang dikumpulkan. Kemudian untuk memahami hubungan dan urutan mode kegagalan yang terkait dengan  kegagalan  operasional  unit,  mode  mode  kegagalan  ini  akan  diklasifikasikan  sebagai variabel yang akan dievaluasi untuk menentukan variabel mana yang merupakan risiko kritis. Berikut  ini  adalah  daftar  kategori  variabel  yang  akan  digunakan  dalam  penelitian  ini,  yang mengikuti daftar peralatan utama dalam subsistem yang terdapat dalam ARP.
1) Kegagalan pada feed pre-adjust system .
2) Kegagalan pada RCAST system .
3) Kegagalan pada Ammonum Hydroxide recovery system .
4) Kegagalan pada membrane contactor system .
5) Kegagalan pada membrane concentrator system .
6) Kegagalan pada process cooling system .
7) Kegagalan pada process heating system .
8) Kegagalan pada chemical injection system .
9) Kegagalan pada aqueous ammonia storage tank system .
10) Kegagalan pada programmable logic controller system.
11) Kegagalan pada power supply system.

## Pemberian Nilai
Pada langkah ini, diberikan tiga nilai yang esensial. Pertama, nilai Occurrence / Likelihood yang bergantung pada seberapa sering mode kegagalan tertentu terjadi. Kedua, nilai Severity / Impact yang mencerminkan sejauh mana dampak dari mode kegagalan tersebut. Terakhir, nilai Detection yang  mengindikasikan  sejauh  mana  tingkat  kemudahan  dalam  mendeteksi kemungkinan  terjadinya  mode  kegagalan.  Semua  nilai-nilai  ini  akan  diperoleh  melalui  data lapangan, hasil wawancara, dan juga kuesioner.

## Pengolahan dan Analisa Data
Dari  data  yang  berisikan  nilai Occurrence,  Severity,  Detection tersebut  kemudian digunakan  sebagai  poin  untuk  perhitungan Risk  score dan Risk  priority  Number  (RPN) menggunakan perhitungan berikut:
𝑅𝑃𝑁 = 𝑆  × 𝑂  × 𝐷
(3.1)
Dimana : S : Severity Rating O : Occurrence Rating D : Detection Rating
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
Sedangkan Risk  score diperoleh  dari  perkalian Severity dan Occurrence. Dari  data  kalkulasi tersebut kemudian dilakukan pareto analysis untuk mengetahui risiko mana saja yang nilainya melebihi critical value . Dimana critical value diperoleh dari kalkulasi:
𝐶𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 𝑅𝑃𝑁 = !"#$% '() !"#$% '*+, (3.2)
Risiko yang memiliki nilai RPN melebihi critical value kemudian dilakukan analisa perbandingan risk score dan RPN menggunakan scatter plot diagram . Nilai yang paling penting dari kedua diagram Pareto tersebut diidentifikasi, dan kemudian dicari titik pertemuan dari nilai kritikal ini di dalam Scatter plot . Dari proses tersebut diperoleh critical risk event dari operasional ARP yang membutuhkan mitigasi lebih lanjut untuk pengendalian risiko tersebut.
Penyusunan Mitigasi Risiko
Dari hasil analisa diatas kemudian dilakukan penyebab kejadian dari risiko kritikal yang berhasil diperoleh dengan menggunakan metode Fault Tree Analysis . Setelah penyebab kejadian (basic event) diperoleh kemudian disusun risk control options yang berisi berbagai metode yang dapat digunakan sebagai mitigasi terhadap risiko yang diperoleh agar tidak terjadi masalah serupa di masa depan.
Fault Tree Analysis akan diawali dengan penyusunan model grafis FTA untuk memperoleh gambaran detail dari penyebab kegagalan dari critical risk event yang dianalisa. Setelah membuat model  grafis,  langkah  selanjutnya  adalah  menganalisa Fault  Tree secara  kualitatif  dengan menggunakan Aljabar Boolean. Tujuannya  adalah minimal  cut  set yaitu  basic  event  (kejadian dasar) yang bila terjadi akan mengakibatkan terjadinya Top event . Suatu cut set dianggap sebagai minimal jika tidak dapat disederhanakan tanpa menghilangkan sifatnya.
Dari  basic  event  yang  diperoleh  kemudian  dilakukan  penyusunan Risk  Control  Option (RCO) dengan menggunakan prinsip hirarki risk control, sehingga diperoleh solusi yang dapat diterapkan sebagai mitigasi risiko dari critical risk event yang diperoleh dari RFMEA. Validasi Risk Control Option (RCO) yang disusun dalam penelitian ini akan dilakukan bersama dengan manajemen terkait, namun untuk implementasi RCO yang disusun dan tervalidasi sepenuhnya hanya dapat diputuskan oleh manajemen internal perusahaan dan berada diluar tanggung jawab peneliti. Hal ini lebih disebabkan perlunya penyusunan ulang Annual Operational dan Capital expenditure oleh manajemen perusahaan.
Untuk  memastikan  bahwa  setiap  solusi  yang  telah  disetujui  oleh  semua  pihak  dapat diterapkan secara menyeluruh, maka harus dilakukan komunikasi dengan pengambil keputusan ( Decision  Maker) tentang  jenis risk  control  option yang  akan  digunakan  untuk  melakukan pengendalian  risiko.  Dengan  tujuan  untuk  mengendalikan  dan  mencegah  setiap  risiko  yang diidentifikasi dan menghindari kerugian yang mungkin terjadi.

## Hasil dan Pembahasan
Analisa Data FMEA
Setelah  penentuan  kriteria  untuk  perhitungan Risk  Priority  Number (RPN)  diperoleh, kemudian dilanjutkan dengan brainstorming dan pengisian kuosioner berisi 34 mode kegagalan yang  kemudian  ditentukan severity,  occurrence  &  detection  rating nya. Brainstorming dan pengisian kuosioner dilakukan bersama seluruh operator WWTP dan Shift leader yang dibantu pengisiannya oleh penulis dengan hasil perhitungan RPN dapat dilihat pada tabel 1 berikut:
Tabel 1. Perhitungan Risk Priority Number ARP Kode Mode Kegagalan Severity Occurrence Detection RPN F3 Valve Leaks 4 3 3 36 F4 WWFD Pipeline leak 4 3 3 36 F9 RCAST Valve stuck 3 3 4 36 F10 Instrument  air  junction  box leaks 3 3 3 27 F15 Membrane Contactor Failure 3 3 3 27
Kode Mode Kegagalan Severity Occurrence Detection RPN F1 Inaccurate Reading of pH 3 4 2 24 F30 Acid Injection Failure 4 3 2 24 F5 Inlet CF Control Valve Stuck 3 2 3 18 F11 RCAST Circulation Pump Problem 3 3 2 18 F16 Membrane  Contactor  System Pump Failure 3 3 2 18 F20 Concentrate Pump Problem 3 2 3 18 F22 Concentrate  Return  Control Valve Problem 3 2 3 18 F24 Primary  Chilled  Water  Pump Failure 3 2 3 18 F6 Level Transmitter Problem 3 4 1 12 F12 pH reading failed 3 4 1 12 F13 Bottom  Pressure  Transmitter Problem 3 4 1 12 F19 Cartridge Filter Blocked 3 2 2 12 F23 pH Reading Problem 3 4 1 12 F26 HX Valve Problem 3 2 2 12 F28 Caustic Pump Failure 3 2 2 12 F29 Acid Pump Failure 3 2 2 12 F33 AAST Line Leakage 4 1 3 12 F2 WWFD Pump not running 3 3 1 9 F7 Temperature Gauge Broken 3 1 3 9 F8 Instrument Air leaks 3 1 3 9 F17 Pressure Transmitter Problem 3 3 1 9 F18 Valve Instrument Air Problem 2 2 2 8 F14 Pump Discharge Flow Transmitter Problem 3 2 1 6 F21 Concentrate Inlet ISV Problem 3 2 1 6 F25 AUX Chiller Temperature Problem 3 1 2 6 F27 Heating Process Control Malfuction 3 2 1 6 F31 Transfer Pump Failure 3 2 1 6 F32 Circulation Pump Failure 3 1 2 6 F34 Circulation Pump Problem 3 2 1 6
Dengan data tersebut, dapat diambil risiko kritis dari operasional yaitu suatu risiko yang memiliki nilai diatas critical value . Didalam penelitian ini critical value sendiri diperoleh dari perhitungan berikut:
𝐶𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 𝑅𝑃𝑁 = !"#$% '() !"#$% '*+, = -./ 01 = 15,06 (4.2)
Dari data risiko kegagalan diatas diperoleh 13 mode kegagalan yang memiliki nilai RPN diatas critical value sebesar 15,06 yang dapat dilihat pada tabel 2 berikut:
Tabel 2. Tabel risiko kritis berdasarkan FMEA Kode  Mode Kegagalan Severity Occurrence Detection RPN F3 Valve Leaks 4 3 3 36 F4 WWFD Pipeline leak 4 3 3 36 F9 RCAST Valve stuck 3 3 4 36 F10 Instrument  air  junction  box leaks 3 3 3 27
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
Kode  Mode Kegagalan Severity Occurrence Detection RPN F15 Membrane Contactor Failure 3 3 3 27 F1 Inaccurate Reading of pH 3 4 2 24 F30 Acid Injection Failure 4 3 2 24 F5 Inlet CF Control Valve Stuck 3 2 3 18 F11 RCAST  Circulation  Pump Problem 3 3 2 18 F16 Membrane Contactor System Pump Failure 3 3 2 18 F20 Concentrate Pump Problem 3 2 3 18 F22 Concentrate  Return  Control Valve Problem 3 2 3 18 F24 Primary Chilled Water Pump Failure 3 2 3 18

## Analisa Data RFMEA
Setelah diperoleh data risiko kritikal dari perhitungan FMEA, maka dilanjutkan dengan proses analisa RFMEA. Untuk kalkulasi dengan RFMEA dibutuhkan nilai risk score dari masing- masing mode kegagalan, yang diperoleh dari perkalian antara severity dengan occurrence . Hasil dari perhitungan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 3. Tabel perhitungan risk score Kode Mode Kegagalan Severity Occurrence Risk score F1 Inaccurate Reading of pH 3 4 12 F2 WWFD Pump not running 3 3 9 F3 Valve Leaks 4 3 12 F4 WWFD Pipeline leak 4 3 12 F5 Inlet CF Control Valve Stuck 3 2 6 F6 Level Transmitter Problem 3 4 12 F7 Temperature Gauge Broken 3 1 3 F8 Instrument Air leaks 3 1 3 F9 RCAST Valve stuck 3 3 9 F10 Instrument air junction box leaks 3 3 9 F11 RCAST Circulation Pump Problem 3 3 9 F12 pH reading failed 3 4 12 F13 Bottom Pressure Transmitter Problem 3 4 12 F14 Pump  Discharge  Flow  Transmitter Problem 3 2 6 F15 Membrane Contactor Failure 3 3 9 F16 Membrane  Contactor  System  Pump Failure 3 3 9 F17 Pressure Transmitter Problem 3 3 9 F18 Valve Instrument Air Problem 2 2 4 F19 Cartridge Filter Blocked 3 2 6 F20 Concentrate Pump Problem 3 2 6 F21 Concentrate Inlet ISV Problem 3 2 6 F22 Concentrate  Return  Control  Valve Problem 3 2 6 F23 pH Reading Problem 3 4 12 F24 Primary Chilled Water Pump Failure 3 2 6 F25 AUX Chiller Temperature Problem 3 1 3 F26 HX Valve Problem 3 2 6 F27 Heating Process Control Malfuction 3 2 6
Kode Mode Kegagalan Severity Occurrence Risk score F28 Caustic Pump Failure 3 2 6 F29 Acid Pump Failure 3 2 6 F30 Acid Injection Failure 4 3 12 F31 Transfer Pump Failure 3 2 6 F32 Circulation Pump Failure 3 1 3 F33 AAST Line Leakage 4 1 4 F34 Circulation Pump Problem 3 2 6
Langkah  selanjutnya  adalah  melakukan  analisa  perbandingan  antara critical  value yang diperoleh dari perhitungan FMEA berupa RPN dengan critical value pada perhitungan risk score . Proses  analisa  perbandingan  ini  menggunakan  bantuan scatter  plot diagram  dengan membandingkan kode kegagalan yang memiliki RPN diatas critical value sebesar 15,06 dan risk score minimal 10 . Dengan hasil dapat dilihat pada gambar 1 berikut:
Gambar 1. Diagram Scatter Plot RPN vs Risk Score
Dari diagram scatter plot diatas dapat diketahui bahwa ada 4 mode kegagalan yang masuk dalam kategori kritikal bagi ARP system, dimana pada saat analisa dengan FMEA jumlah mode kegagalan mencapai 13. Hal ini membuktikan bahwa dengan analisa lanjutan yang lebih baik maka  dapat  diambil  prioritas  penanganan  mode  kegagalan  yang  paling  kritikal  bagi  sebuah sistem. 4 Mode kegagalan tersebut dapat dilihat pada tabel 4 berikut:
Tabel 4. Daftar risiko kritikal hasil analisa RFMEA
Keempat  risiko  kritikal  tersebut  kemudian  akan  dilakukan  analisa Fault  Tree  Analysis (FTA) untuk  mengetahui  penyebab  kegagalan  tersebut  sehingga  dapat  disusun  rencana penanganan berupa risk control option agar risiko dapat ditangani dengan baik.
Analisa FTA untuk menentukan basic event dari risiko kritikal beserta Risk Control Options.
Kode Mode Kegagalan RPN Risk Score F1 Inaccurate Reading of pH 24 12 F3 Valve Leaks 36 12 F4 WWFD Pipeline leak 36 12 F30 Acid Injection Failure 24 12
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
Fault  tree  analysis  adalah  model  grafis  yang  menggambarkan  berbagai  kombinasi kesalahan/kegagalan (fault) secara  paralel  dan  berurutan  yang  dapat  menyebabkan  timbulnya peristiwa kegagalan (failure event) yang telah ditentukan sebelumnya. Dalam FTA yang dibuat, setiap  risiko  kritis  ditetapkan  sebagai  peristiwa  utama (top  event) .  Proses  ini  kemudian menghasilkan basic  event yang  merupakan  penyebab  terjadinya  peristiwa  utama  yang  telah dikategorikan sebagai risiko kritis dari sebuah sistem, sehingga langkah-langkah yang tepat dapat diambil untuk mencegah terjadinya risiko kritis tersebut ( risk control options ). Basic event yang diidentifikasi mempertimbangkan penyebab masalah dari berbagai sisi (personil, metode kerja, peralatan, dan sebagainya).
Dari proses analisa awal menggunakan metode RFMEA diperoleh 4 mode kegagalan yang masuk kategori risiko kritikal bagi ARP systems , keempat mode tersebut kemudian dilanjutkan dengan analisa FTA menggunakan pendekatan qualitative untuk memberikan penggambaran top to down event secara visual sehingga mempermudah pemahaman terkait basic event (E) dari mode kegagalan yang terjadi. Data terkait berbagai event yang dapat menyebabkan top event (T) terjadi penulis dapatkan dari laporan perbaikan yang tercatat pada CMMS, untuk mempersempit fokus pencarian basic event .
Inaccurate Reading of pH pada Feed Pre-Adjust systems.
Feed  pre-adjust  system,  merupakan  skid/bagian  awal  dari  ARP  system  dimana  dalam sistem  tersebut  ada  proses  pengaturan  pH  di  kisaran  10,5  hingga  11,5.  Metode  pengaturan dilakukan dengan injeksi caustic soda pada jalur WWFD circulation pipe . Tujuan dari pengaturan pH  ini  adalah  memastikan  fasa ammonium yang  didalam  limbah  berubah  menjadi  fasa  gas ammonia terlarut sesuai dengan reaksi berikut:
𝑁𝐻 1 2 + 𝑂𝐻 2 ⇋   𝑁𝐻 0 + 𝐻 / 𝑂 (4.3)
Kontrol terhadap besaran caustic soda yang diinjeksikan sangat bergantung pada akurasi dari pembacaan online pH meter, sehingga apabila pembacaan tidak akurat maka kesetimbangan reaksi diatas tidak dapat terjadi. Secara sederhana alur operasional proses injeksi caustic soda pada WWFD dapat dilihat pada gambar 2 berikut:

## Gambar 2. Alur Proses Injeksi Caustic Soda di Feed Pre-Adjust Systems
Kondisi tersebut dapat mengakibatkan impurities dalam limbah seperti NaCl, NaSO 4 akan berikatan secara kuat dengan soluble ammonia yang akan mengalami proses distilasi di R-CAST skid . Sehingga akan ada kenaikan impurities di recovered ammonia yang bisa melebihi batas dan menyebabkan hasil produksi ammonia cair tidak dapat digunakan kembali di proses siklus kimia Unit 7&8.
Hasil analisa FTA untuk problem tersebut dapat dilihat pada gambar 3 berikut:
FEED PRE-ADJUST TANK CIRCULATION PUMP HEAT EXCHANGER CAUSTIC SODA STORAGE TANK pH Transmitter pH Probe HMI Panel COMMAND FEED LINE
Gambar 3. Diagram FTA Inaccurate pH Reading
Dari hasil analisa FTA sesuai gambar 3 diatas diperoleh 4 minimum cut-set (MCS) yang menjadi kemudian menjadi basic event yaitu {E3},{E4},{35},{E1,E2}. Risk control options yang dapat digunakan untuk basic event tersebut sebagai berikut:
1) Sambungan elektronik yang kurang rapat pada pH probe dapat diatasi dengan melakukan pengencangan  ulang  pada  koneksi  kabel,  jika  nantinya  problem  tersebut  masih  terjadi kembali maka dapat diatasi dengan penggantian kabel set yang digunakan dengan ukuran yang lebih panjang kemudian ditempatkan dalam conduit yang lebih kuat dan melindungi kabel dari gangguan fisik yang mungkin terjadi (engineering control) .
2) Kegagalan proses kalibrasi dan kemungkinan perawatan yang kurang dapat diatasi dengan memastikan bahwa proses kalibrasi dilakukan secara sistematis (terjadwal dan termonitor melalui CMMS )  dan  dilaksanakan  dengan  merujuk  pada  buku  manual  yang  disediakan pabrikan (administrative control).
3) pH probe yang tidak terendam dalam larutan ketika ARP shutdown dapat diatasi dengan modifikasi connection  port dari pH  probe ke  pipa circulation  line .  Dari  yang  semula terpasang  langsung  pada  pipa,  maka  akan  dirubah  dengan  fabrikasi probe  canister yang berfungsi  sebagai  tempat  dimana  probe  akan  dipasang.  Gambaran  sederhana  rancangan instalasi dapat dilihat pada gambar 4 berikut:
Gambar 4. Rancangan Instalasi Probe pH di WWFD Circulation Line
Inaccurate Reading of pH (T) Broken pH probe (G1) Instrument Maintenance Failed (G2) Calibration Failed (E4) Lack of Maintenance (S1) Dried pH probe During ARP shutdown (G3) The Probe is not Properly submerged (E2) Uncovered Operating Condition by Operation Manual (E3) Loosen Electrical Connection (E1) E2 * E3 E1+(E2*E3) E4+S1 E1+E4+S1+(E2*E3)
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
1) Dengan  instalasi  yang  baru  tersebut  diharapkan  meskipun  ARP  dalam  kondisi shutdown maka probe akan tetap terendam larutan sehingga mencegah elektroda menjadi kering dan kemudian rusak (engineering control) .
2) Kondisi operasional yang tidak tercover dengan lengkap pada operating procedure dapat diatasi  dengan  melakukan  review  ulang  seluruh  prosedur  terkait  operasional  ARP  dan dilakukan  penambahan  langkah  mitigasi  operasional  untuk  kondisi  –  kondisi  yang  dapat terjadi ketika ARP shutdown (administrative control).
Valve Leak pada Feed Pre-Adjust systems.
Seperti yang dijelaskan pada bagian proses pengkondisian limbah pada Feed Pre-Adjust systems dilakukan  secara  otomatis.  Sehingga  berbagai valve yang  berkaitan  langsung  dengan proses pengkondisian juga akan bekerja dengan cara yang sama. Namun kondisi operasional ARP yang beberapa kali shutdown karena berbagai masalah menyebabkan valve tersebut dalam kondisi standby (tidak  bekerja)  sehingga  kondisi  komponen  dari valve tersebut  akhirnya  mengalami degradasi dan berpengaruh langsung pada kinerja valve , sedangkan secara desain ARP beroperasi selama 8 jam perhari. Hasil analisa FTA untuk mode kegagalan tersebut dapat dilihat pada gambar 5 berikut:
Gambar 5. Diagram FTA Feed Pre-Adjust Valve Leaks Dari analisa FTA diatas diperoleh 4 MCS yaitu {E3},{E4},{35}, {E1,E2},{E7,E8}. Risk control options yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut adalah sebagai berikut:
1) Valve yang lama tidak beroperasi dapat mengalami degradasi pada komponen, terutama pada sealing  systems yang  berfungsi  untuk  menahan debris/dust dari  luar  masuk  kedalam body actuator dan  menyebabkan  kerusakan  pada  komponen  penting  lain  seperti pilot  nozzle, positioner, spring, bearing , dan sebagainya. Penampang detail dari valve actuator dapat dilihat pada gambar 6 berikut:
Gambar 6. Detail komponen pada valve actuator (pneumatic)
Feed Pre-adjust Valve Leaks (T) Actuator Leaks (G1) Flexible Join Leaks (G2) The flexible joint material is degraded by the waste solution (E4) The Material Not suitable for chemical waste (E5) Pilot Nozzle Dirty (G4) Seal is Brittle / Damage (E1) Not Operated In a Long Time (E2) Positioner is Broken (E3) E1 * E2 E3+(E1*E2) E6+(E7*E8) E3+ E4+E5+ E6+(E1*E2)+(E7*E8) Body Valve Leaks (G3) Rubber Lining Disc Valve is Brittle/Damage (E6) Caustic Droplet (G5) Injection Quill Blocked (E7) Caustic Pipeline is Leaks (E8) E4+E5 E7*E8
Selain itu, kondisi lingkungan yang rentan adanya bahan/uap kimia juga dapat menyebabkan kerusakan  yang  sama.  Solusi  yang  dapat  diterapkan  pada  mode  kegagalan  diatas  dengan melakukan individual  skid  operations pada  saat  ARP shutdown dengan  tujuan valve yang bekerja pada saat skid aktif dapat beroperasi dengan normal sehingga terhindar dari kerusakan. Selain  itu  dapat  ditambahkan  juga valve-valve lain  yang  bisa  dijalankan  secara  manual menggunakan valve solenoid untuk menjadi item routine preventive maintenance pada ARP systems (administrative control)
2) Selain kerusakan yang terjadi pada actuator, pada body valve sendiri juga terdapat kerusakan yang disebabkan oleh rubber lining yang getas karena kondisi lingkungan, serta kerusakan yang diakibatkan tetesan dari jalur caustic soda karena terjadinya buntu pada injection quill (nozzle) sehingga  muncul  rembesan  pada  koneksi nozzle tersebut  dan  menetes  pada body valve .  Solusi  yang  dapat  diambil  untuk  kegagalan  tersebut  adalah  melakukan  inspeksi  dan pengecekan berkala pada valve terkait kondisi fisiknya, serta pengecekan pada jalur caustic soda injection sehingga dipastikan terhindar dari kebocoran yang diakibatkan over pressure karena injection quill yang buntu (administrative control) .
3) Pada saat shutdown , air limbah yang akan secara proses normal dikondisikan sebelum diolah, mengisi seluruh pipeline pada feed pre-adjust system . Limbah tersebut memiliki nilai pH <6 (asam), sehingga ketika air tersebut berdiam pada waktu lama dapat menyebabkan degradasi pada bahan-bahan yang kurang resisten terhadap paparan kondisi asam dalam waktu lama. Salah  satu  komponen  yang  teridentifikasi  pada  FTA  ini  adalah flexible  joint (sambungan fleksibel  antar  dua equipment  flange )  yang  berbahan  karet  sintetis.  Solusi  yang  dapat diterapkan  adalah  dengan  mengganti  sistem flexible  joint dengan  fabrikasi rigid flange connection menggunakan bahan PVC (Polyvinyl Chloride) yang lebih resisten terhadap bahan kimia anorganik dengan berbagai kondisi pH. Modifikasi ini telah dilakukan selama proses penelitian dan hasil instalasi dapat dilihat pada gambar 7 berikut (subtitution control) :
Gambar 7. Ilustrasi pvc connection flange yang digunakan
WWFD Pipeline leak pada Feed Pre-Adjust systems.
Sebuah proses yang melibatkan cairan limbah kimia serta proses penambahan bahan kimia lain  dengan  konsentrasi  tinggi  dan  bersifat  korosif  tentunya  memiliki  risiko  tinggi  untuk terjadinya kebocoran pada jalur perpipaan nya. Masalah tersebut juga terjadi pada ARP terutama pada feed pre-adjust systems , dimana beberapa kali problem tersebut terjadi dan menyebabkan ARP  harus  shutdown  untuk  perbaikan  kebocoran  baik  berupa  penambalan,  re-coating  hingga penggantian sambungan antar pipa. Hasil analisa FTA untuk risiko kritikal tersebut dapat dilihat pada gambar 8 berikut:
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
Gambar 8. Diagram FTA WWFD Pipeline leak
Dari diagram FTA diatas diperoleh 7 MCS yaitu {E2},{E6},{E7},{E8},{E9},{E1},{E3,E4,E5}. Risk  control  options yang  dapat  digunakan  untuk  mengatasi  masalah  tersebut  adalah  sebagai berikut:
1) Basic  event awal  yang  teridentifikasi  langsung  adalah  terjadinya  kebocoran  pada  welding (pengelasan)  pada  sambungan  pipa.  Hasil  dari  laporan  perbaikan  yang  ada  pada  CMMS menunjukkan  bahwa  kualitas  pengelasan  pada  ARP systems banyak  yang  kurang  baik, sedangkan kondisi ini terjadi setelah sistem beroperasi lebih dari masa garansi yang diberikan pabrikan, sehingga perbaikan harus dilakukan oleh internal PT. POMI sendiri. Solusi yang diambil yaitu melakukan pengelasan ulang (rewelding) pada titik pengelasan yang bermasalah dengan  menggunakan  metode  SMAW (Shield  Metal  Arc  Welding) ,  kemudian  dilakukan penetrant test dan bump test untuk memastikan hasil pengelasan optimal. Kemudian pada tiap joint  connection yang  memiliki  risiko  untuk  mengalami  kebocoran  dilakukan coating menggunakan cat coating logam berbahan polyurethane atau epoxy phenolic untuk mencegah korosi dan memberi daya tahan dari perubahan kondisi lingkungan (engineering control) .
2) Korosi  yang  terjadi  pada  perpipaan  juga  menyebabkan  kebocoran.  Sebagian  besar  kondisi korosi  terjadi  karena  kondisi  lingkungan  maupun  kebocoran  bahan  kimia  dari  proses kegagalan  sebelumnya.  Sedangkan  bahan  kimia  yang  digunakan  bersifat  korosif  sehingga mempercepat  terjadinya  korosi.  Kondisi  tersebut  diperparah  dengan  proses flushing bekas kebocoran  dengan  tidak  benar  dan  tuntas. Flushing hanya  dilakukan  secukupnya  tanpa memastikan bahwa semua bocoran bahan kimia telah dibersihkan dengan tuntas, dan hanya menggunakan potable water (yang memiliki kandungan chlorine meskipun jumlah rendah). Solusi  yang  dapat  dilakukan  adalah  mengganti  penggunaan potable  water untuk  proses flushing pada saat terjadi kebocoran bahan kimia dengan demin water yang tidak memiliki kandungan  bahan  kimia  yang  memperparah  korosi (subtitution  control). Kemudian  pada perpipaan  yang  memiliki  potensi  korosi  selain  penggunaan insulator untuk  proteksi  dari kondisi perubahan suhu eksternal seperti yang dapat dilihat pada gambar 9 berikut:
WWFD Pipeline Leaks (T) Pipeline Corroded (G1) Injection Quill Blocked (G2) No Line Inspection after long term shutdwon (E6) Pump Pressure Too High (G5) No Protection Material (E2) E2+(E3*E4*E5) E2+E6+E7+E8+E9+E1+(E3*E4*E5) Bad Joint Pipe Welding Quality (E1) E6+E7+E8+E9 Environment Conditions (G3) Dirty Pipeline Area (E3) Unproper Area flushing (G4) Not Completely Cleaned (E4) Using Potable Water for Flushing (E5) Triggered by False pH Reading (G6) Failed Calibration (E7) pH Probe Broken (E8) Stroke Setting Changed (E9) E4 * E5 (E3*E4*35) E7+E8 E7+E8+E9
Gambar 9. Perpipaan yang dilengkapi insulator
Maka sebaiknya dilakukan re-coating pada perpipaan tersebut menggunakan bahan cat coating logam berbahan polyurethane atau epoxy phenolic (engineering control).
3) Terjadinya  kebuntuan  pada chemical  injection  quill dari  hasil  penelitian  lebih  banyak disebabkan  oleh  aspek  operasional.  Dimana  tidak  adanya  inspeksi  atau line  pressure  test setelah  ARP  mengalami long-term  shutdown sehingga  ketika  ARP  dijalankan  maka  jalur menuju titik injeksi mengalami buntu. Ilustrasi aplikasi injection quill paada perpipaan dapat dilihat pada gambar 10 berikut:
Gambar 10. Ilustrasi aplikasi injection quill pada perpipaan
Kondisi  tersebut  secara  langsung  juga  menyebabkan  terjadinya  pompa  injeksi  bahan kimia yang mengalami pressure tinggi. Solusi yang dapat diambil adalah melakukan injection line  inspection maupun bump  test sebelum  ARP  dijalankan  setelah long-term  shutdown ( administrative control )
4) Disisi lain, terjadinya pompa injeksi yang mengalami pressure tinggi juga disebabkan oleh adanya pembacaan yang keliru dari pH probe transmitter sehingga ketika pH terbaca lebih rendah dari setpoint maka pompa akan terus bekerja mengikuti variabel target pH. Ketika target tidak terpenuhi juga, maka solusi lain dilakukan adalah merubah setting frekuensi dan stroke injeksi  pompa  lebih  tinggi  dari standard sehingga  pompa  bekerja  lebih  keras  dari kondisi  normal.  Solusi  dari  hal  tersebut  adalah  melakukan  verifikasi  dan  kalibrasi  ulang terhadap seluruh pH transmitter yang terkoneksi dengan pompa injeksi bahan kimia sebelum
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
ARP startup , sehingga dipastikan proses dapat berjalan dengan sesuai tanpa adanya kesalahan pembacaan transmitter.
5) Berbagai  kondisi  yang  menyebabkan  terjadinya  kegagalan  setelah long-term  shutdown tersebut  akan  dimasukkan  dalam  prosedur  PCS (pre-start  check  sheet) sehingga mempermudah  operator  dalam  memastikan  persiapan  sebelum  proses startup ARP (administrative control) .
Acid Injection Failure pada Chemical Injection systems.
Pada  proses chemical  injection di ARP system ,  selain  penggunaan caustic  soda sebagai pengatur pH, sulfuric acid juga digunakan pada membrane concentrator skid sebagai pengatur pH  dengan  target  <2.0. Tujuan  dari  pengaturan  pH  ini  untuk  memastikan  gas ammonia yang dipisahkan pada proses membrane contactor berubah menjadi larutan ammonium sulfate dengan reaksi sebagai berikut:
2𝑁𝐻 0 + 𝐻 / 𝑆𝑂 1 →   (𝑁𝐻 1 ) / 𝑆𝑂 1 (4.4)
Sehingga ammonia berada  dalam  fasa  stabil  untuk  kemudian  dikembalikan  ke ARP  feed  tank untuk  diolah  kembali.  Gambaran  sederhana  proses  yang  terjadi  pada membrane  concentrator system dapat dilihat pada gambar 11 berikut:
Gambar 11. Diagram sederhana proses membrane concentrator system
Sehingga  kegagalan  proses  injeksi sulfuric  acid akan  menyebabkan  proses  pengentalan ammonium  sulfate tidak  dapat  berlangsung  optimal  dan ammonia ikut  terbawa  pada outlet membrane yang merupakan titik terakhir dari proses ARP. Dimana pada titik ini ammonia dijaga dengan  konsentrasi  dibawah  50  ppm  sesuai  dengan  PERTEK-Air  yang  ditetapkan  oleh Kementerian Lingkungan Hidup. Hasil analisa FTA yang dilakukan pada kegagalan operasi ini dapat dilihat pada gambar 12 berikut:
MEMBRANE CONTACTOR FEED TANK MEMBRANE CONCENTRATOR TANK WWTP SUMP PIT ARP FEED TANK FROM R-CAST SYSTEM SULFURIC ACID TANK pH Transmitter HMI PLC RCAST Waste Low Ammonia Waste Concentrated Waste
Gambar 12. Diagram FTA acid injection failure
Dari hasil analisa FTA diatas diperoleh 5 MCS yaitu {E1},{E2},{E3},{E5},{E6,E7}. Risk control options yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut adalah sebagai berikut:
1) Pada permasalahan pump injection low speed, ditemukan basic event dari penelusuran laporan pada  CMMS  adanya  kesalahan  pengaturan  setting,  sehingga  pompa  tidak  bekerja  sesuai dengan  settingan  awal  yaitu  4-20  mA.  Kondisi  ini  menyebabkan  pompa  bekerja  dibawah kemampuan  optimalnya  dan  proses  pengaturan  pH  menjadi  lebih  lambat  karena  distribusi sulfuric acid lebih rendah. Dari data CMMS juga ditemukan bahwa inverter dalam kondisi rusak  sehingga  harus  dilakukan  penggantian  pompa.  Solusi  yang  dapat  diterapkan  adalah pemasangan tagging tambah berisi setting default inverter dan stroke pada setiap pompa yang memiliki  VFD  sehingga  kesalahan setting oleh  operator  dapat  dihindari (administrative control) .
2) Solusi  untuk  kerusakan  pada  head  pump  discharge  yang  retak  adalah  dengan  melakukan penggantian head pump yang baru, atau jika hasil investigasi performa pompa kurang optimal maka  dilakukan  penggantian  jenis  metering  pump  dengan output  setting yang  lebih  tinggi (subtitution  control) .  Adanya  kerusakan  pada head  pump yang  mengakibatkan  kebocoran sulfuric acid ini harus menjadi perhatian bagi operator untuk menggunakan PPE (personal protective  equipment) yang  sesuai  dengan  bahan  kimia  tersebut  pada  saat  bekerja  dengan peralatan terkait. Meskipun secara sistem di local telah dilengkapi dengan chemical resistance curtain untuk mencegah kebocoran menyebar ke area sekitar (PPE control).
3) Hasil penelusuran data CMMS pada permasalahan power loss, ditemukan bahwa yang menjadi penyebab  adalah  kesalahan  pemasangan electrical  contactor yang  berfungsi  memberikan perintah  kepada  pompa.  Ketika  pompa  yang  seharusnya  bekerja  pada  saat  CPA-P-560
( membrane  contactor  pump) aktif  menjadi  tidak  bekerja  karena permissive  command terpasang  pada membrane  concentaror  pump CPA-P-480,  kesalahan  ini  terjadi  setelah penggantian VFD sulfuric acid pump. Solusi dari permasalahan yang terjadi karena human error ini  adalah  memastikan electrical  drawing digunakan  sebagai  referensi  saat  bekerja sehingga  kesalahan  pemasangan  dapat  dihindari  di  kemudian  hari.  Selain  itu  juga  setiap technical drawing sebaiknya harus dilakukan review setiap 5 tahun sekali untuk memastikan segala perubahan pada sistem terdata dengan baik (administrative control).

## Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan analisa data yang telah dilakukan pada BAB IV, maka diperoleh berbagai data terkait risiko operasional Ammonia Recovery Plant (ARP) di PLTU Paiton dengan
Acid Injection Failure (T) Pump Injection Low Speed (G1) Pump Discharge Leakage (G2) Pump Operated on High Stroke & Speed (G5) E1+E2+E3 E1+E2+E3+E5+(E6*E7) Power Loss (G3) Inverter Broken (E3) Not Refer to Operation Manual (E1) Changed pH Setpoint (E4) Wrong Inverter Setting (G4) Not Refer to Operation Manual (E1) Unfamiliar Personnel (E2) Pump Discharge Head is Crack (E5) Connected to Wrong Contactor (E6) False Pump Command (E7) E1+E2 E1*E4 E5+(E1*E4) E6*E7
Manajemen Risiko Operasional Ammonia Recovery Plant di PLTU Paiton dengan Menggunakan Metode Risk Failure Mode & Effect Analysis dan Fault Tree Analysis
menggunakan  metode  RFMEA  dan  FTA.  Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari  penelitian  ini sebagai berikut:
1) ARP  berperan  dalam  operasional  PLTU  Paiton  terutama  pada  pengolahan  air  limbah operasional yang memiliki kadar ammonia tinggi, sehingga utilitas sub-system ini penting bagi perusahaan dalam memenuhi kepatuhan terhadap peraturan pemerintah terkait dampak lingkungan yang ditimbulkan dari operasi PLTU.
2) Dari  hasil  identifikasi  ditemukan  34  mode  kegagalan  yang  terjadi  di  ARP,  kemudian dilakukan  analisa  dengan  metode  RFMEA  dan  diperoleh  4  mode  kegagalan  yang  masuk dalam kategori kritikal yaitu innacurate pH reading, valve leaks, WWFD pipeline leaks pada Feed Pre-Adjust Systems dan acid injection failure pada Chemical Injection Systems.
3) Kemudian untuk menentukan basic event dari 4 risiko kritikal tersebut digunakan metode FTA.  Dengan  hasil  analisa  metode  FTA  yaitu innacurate  pH  reading disebabkan  oleh sambungan  elektronik  yang  kurang  rapat  pada pH  probe, kegagalan  proses  kalibrasi, kurangnya perawatan berkala, pH probe yang tidak terendam larutan ketika shutdown, dan kondisi operasional yang tidak tercover pada operating procedure. Valve Leak pada Feed Pre-Adjust  systems disebabkan  oleh sealing  systems rusak,  tidak  beroperasi  dalam  waktu lama ,  postitioner pada valve  actuator rusak, flexible  joint  material terdegradasi,  material tidak  sesuai  untuk  limbah  kimia,  kerusakan rubber  lining,  injection  quill buntu  dan  jalur caustic soda bocor. WWFD Pipeline leak pada Feed Pre-Adjust systems disebabkan oleh kebocoran pengelasan sambungan pipa, korosi pada perpipaan dan tidak ada material untuk proteksi, proses flushing kebocoran yang tidak tuntas dan menggunakan potable water , tidak adanya inspeksi pada jalur perpipaan setelah long-term shutdown , kalibrasi pH probe gagal atau probe mengalami kerusakan, perubahan setting stroke pompa. Acid Injection Failure pada Chemical  Injection  systems disebabkan  oleh  kesalahan  pengaturan setting pompa, inverter rusak, head pump discharge rusak, kesalahan pemasangan electrical contactor.
4) Dari basic event yang diperoleh kemudian disusun risk control options antara lain ; Solusi untuk innacurate pH reading yaitu penggantian kabel set dan penambahan conduit, proses kalibrasi sistemastis, modifikasi probe canister, review procedure . Valve Leak pada Feed Pre-Adjust systems diatasi dengan individual skid operations, inspeksi berkala pada valve dan  jalur  caustic  soda,  penggantian  flexible  joint  dengan  rigid  flange  dari  bahan  PVC. WWFD Pipeline leak pada Feed Pre-Adjust systems dapat diatasi dengan rewelding dengan metode SMAW, c oating dengan bahan PU dan epoxy phenolic , flushing dengan demin water , re-coating perpipaan dengan bahan PU dan epoxy phenolic , injection line inspection dan bump  test ,  kalibrasi  ulang pH  meter ,  revisi  PCS. Acid  Injection  Failure pada Chemical Injection  systems dapat  diatasi  dengan  pembuatan tangging  setting  default  inverter dan stroke  pompa, penggantian head  pump baru  atau  pompa  dengan  kapasitas  lebih  besar , penggunaan PPE, review technical drawing setiap 5 tahun sekali .

## BIBLIOGRAFI
Berg, H.-P. (2010). Risk management: procedures, methods and experiences. Reliability: Theory & Applications , 5 (2 (17)), 79–95. Coleman, T. S. (2012). Quantitative risk management: a practical guide to financial risk . John Wiley & Sons.
Dytha,  B.  W.,  &  Taufik,  T. A.  (2022).  Risk Analysis  using  Risk  Failure  Mode  and  Effect  in Implementation  of  Integrated  Digital  Reporting  with  Power  Bi  Dashboard. Jurnal Teknobisnis , 8 (2), 32–43. Firdaus, I. A., & Irawan, I. (2017). Manajemen Risiko Operasional Onshore Processing Facility Dengan Menggunakan Risk Failure Mode And Effect Analysis Dan Fault Tree Analysis (Doctoral dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember) .
Freeman,  R.  A.  (1990).  CCPS  guidelines  for  chemical  process  quantitative  risk  analysis. Plant/Operations Progress , 9 (4), 231–235.
George, C. (2020). The essence of risk identification in project risk management: An overview. International Journal of Science and Research (IJSR) , 9 (2), 1553–1557. Kementerian LHK Republik Indonesia. (2009). Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.08 - 2009 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pembangkit Listrik Tenaga Termal. Kementerian LHK Republik Indonesia, Jakarta.
Mirboroon, L., & Razavi, H. (2020). A case study of risk management of automotive industry projects using RFMEA method. Mapta Journal of Mechanical and Industrial Engineering (MJMIE) , 4 (1), 42–50.
Mutlu, N. G., & Altuntas, S. (2019). Risk analysis for occupational safety and health in the textile industry:  Integration  of  FMEA,  FTA,  and  BIFPET  methods. International  Journal  of Industrial Ergonomics , 72 , 222–240.
Nugroho, M. J., Bahartyan, E., Raymond, R., Hidayat, B., & Irawan, M. I. (2021). Root cause analysis  of  fires  in  coal  power  plants  using  RFMEA  methods. IOP  Conference  Series: Materials Science and Engineering , 1096 (1), 12100.
Purwanggono, B., & Margarette, A. (2017). Risk assessment of underpass infrastructure project based  on  IS0  31000  and  ISO  21500  using  fishbone  diagram  and  RFMEA  (project  risk failure mode and effects analysis) method. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , 277 (1), 12039.
Srinivas,  K.  (2019).  Process  of  risk  management.  In Perspectives  on  Risk,  Assessment  and Management Paradigms . IntechOpen.
Surange, V. G., & Bokade, S. U. (2022). Critical Risk Factors In The Industrial Sector: A Review . Van Sciver, G. R. (1990). Quantitative risk analysis in the chemical process industry. Reliability Engineering & System Safety , 29 (1), 55–68.
Vesely, W. E., Goldberg, F. F., Roberts, N. H., & Haasl, D. F. (1981). Fault Tree Handbook, US Nuclear Regulatory Commission, Rep. NUREG-0492, Jan , 397 .
Yang, X., Duke, M., & Zhang, J. (2019). Modeling of heat and mass transfer in vacuum membrane distillation for ammonia separation. Separation and Purification Technology , 224 , 121– 131 .

## Copyright holder:
Rieza Pahlevi, A. A. B. Dinariyana Dwi P. (2024)
First publication right: Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia
This article is licensed under: