Tangki Penyimpanan LNG On Shore - Candra Aditya Wiguna

MAKALAH PROSES & TEKNOLOGI LNG

TANGKI PENYIMPANAN LNG ON-SHORE

Candra Aditya Wiguna (6512010005) Teknik Pengolahan Gas LNG Academy 2 Bontang 2014

Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Tangki Penyimpanan LNG On-Shore”

Makalah ini berisikan tentang informasi tentang teori, klasifikasi, tipe, kelebihan dan kekurangan dari masing – tipe, dan contoh tipe yang diterapkan di fasilitas LNG di dunia. Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua tentang tangki penyimpanan LNG on-shore.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini khususnya kepada ibu Prihtyasiwi Ramdhani dan bapak Muhammad Hatta selaku dosen mata kuliah Proses & Teknologi LNG yang telah setia membimbing kami. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin. Bontang, 16 Juni 2014

Candra Aditya Wiguna

2

Daftar Isi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang………………………………………………………………………………4 Batasan Masalah…………………………………………………………………………..4 Rumusan Masalah…………………………………………………………………………4 Tujuan Pembahasan………………………………………………………………………4 BAB II PEMBAHASAN A. Klasifikasi Tangki Penyimpanan LNG Berdasarkan Penahan……...5 1. Single Containment Tanks (SCT)…………………………………………...5 2. Double Containment Tanks (DCT)………………………………….……..7 3. Full Containment Tanks (FCT)……………………………………………..…8 B. Klasifikasi Tangki Penyimpanan LNG Berdasarkan Penempatan..9 1. Above Ground………………………………………………………………………9 2. In-Ground……………………………………………………………………………10 BAB III PENUTUP Kesimpulan…………………………………………………………………………………11 DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………………….12

3

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Terdapat berbagai macam jenis penyimpanan dalam dunia industri. Berbagai macam parameter yang tersedia seperti jenis material penyusun, susunan, metode konstruksi yang bermacam – macam sesuai dengan jenis fluida yang ditampung dan kebutuhan dari pemakai tangki penyimpanan. Ada jenis tangki penyimpanan khusus yang didesain dengan ketahanan kondisi fluida yang ekstrim seperti tangki penyimpanan zat kimia, minyak, dan gas alam cair atau LNG. Dalam industri energi khususnya bidang LNG, tangki penyimpanan merupakan suatu hal yang vital dan sangat penting, karena disinilah letak tujuan dari pencairan gas. Pencairan gas ditujukan agar penyimpanan dari gas alam menjadi lebih mampat 600 kalinya dari fase gasnya, sehingga lebih ekonomis jika disimpan atau di transportasikan. Begitu juga dengan industri lainnya, tangki penyimpanan LNG juga bervariasi sesuai dengan klasifikasinya.

Batasan Masalah Yang akan dibahas di dalam makalah ini adalah tangki penyimpanan on-shore saja dan tidak membahas tangki penyimpanan off-shore.

Rumusan Masalah  

Apakah yang dimaksud dengan tangki penyimpanan LNG on-shore? Apa sajakah klasifikasi dan tipe – tipe dari klasifikasi tangki penyimpanan LNG onshore?

Tujuan Pembahasan Tujuan pembahasan di dalam makalah ini adalah memberikan informasi secara umum dan terkini tentang klasifikasi dan perkembangan dari tangki penyimpanan LNG onshore yang ada di beberapa fasilitas LNG dan terminal LNG di dunia.

4

BAB II PEMBAHASAN Tangki penyimpanan LNG on-shore adalah tangki penyimpan gas alam cair yang terdapat pada daratan dan bukan terdapat pada lepas pantai seperti pada tangker LNG. Di darat, tangki penyimpanan LNG biasanya terdapat pada kilang atau terminal LNG dan fasilitas – fasilitas industri yang menggunakan LNG sebagai sumber energinya seperti pembangkit listrik yang banyak terdapat di Jepang. Secara umum, tangki penyimpanan LNG on-shore yaitu tangki penyimpanan yang berada di daratan diklasifikasikan menjadi dua yaitu berdasarkan penahannya dan berdasarkan penempatannya.

A. Klasifikasi Tangki Penyimpanan LNG on-shore Berdasarkan Penahan Yang dimaksud klasifikasi tangki penyimpanan LNG berdasarkan penahannya yaitu dilihat dari penahan dari adanya kemungkinan kebocoran LNG. Tangki penyimpanan LNG merupakan suatu tangki yang memerlukan perhatian khusus, dan harus memperhatikan kemungkinan terburuk dari suatu operasi karena LNG merupakan fluida yang kriogenik dan dapat menguap dengan cepat. Maka dari itu, semua tangki penyimpanan LNG memiliki metode tersendiri dalam hal mencegah kemungkinan kebocoran LNG. Salah satu metode tersebut adalah dengan menggunakan penahan. Sejauh ini, terdapat tiga jenis tangki penyimpanan LNG berdasarkan penahannya:

1. Single Containment Tanks (SCT) SCT merupakan jenis tangki penyimpanan LNG yang paling konvensional. SCT disusun atas material logam yang cocok untuk aplikasi kriogenik di bagian dalam dari tangkinya (biasanya logam campuran yang terdiri atas 9% nikel berdasarkan pertimbangan ekonomis) yang didesain untuk dapat menahan LNG. Sementara di bagian luar terdiri atas logam carbon steel Gambar: Single Containment Tank yang didesain untuk menampung uap gas alam sampai dengan tekanan 2.5 psig. Tekanan desain dapat ditingkatkan dengan rekayasa tambahan dari bagian atas atap tangki dengan 5

bagian dinding tangki. Rekayasa ini dapat meningkatkan performa tangki tetapi akan menambah biaya konstruksi dari tangki. Insulasi mengelilingi bagian dalam tangki untuk mengontrol kebocoran energy panas menuju dalam tangki. Sementara luar tangki tidak didesain untuk menampung LNG pada saat terjadi kebocoran di bagian dalam dari tangki. SCT merupakan tangki LNG yang digunakan sebagian besar fasilitas LNG di dunia, termasuk salah satunya adalah Badak LNG yang menggunakan tangki penyimpanan LNG jenis SCT Kelebihan Single Contaiment Tanks (SCT)  





Secara umum, SCT adalah tipe tangki penyimpanan LNG yang membutuhkan biaya konstruksi yang paling rendah per meter kubik dari volume tangkinya. Jadwal konstruksinya paling cepat, jadwal untuk perekayasaan dan konstruksi dapat dipercepat beberapa bulan dibandingkan tipe tangki penyimpanan LNG lain yang mempunyai jadwal yang standar. Perizinan dan penyetujuan desain dari SCT konsisten dari waktu ke waktu karena desain yang tetap dan sederhana sehingga kecil kemungkinan adanya penundaan dari penyetujuan desain. Keluaran LNG dari bagian bawah maupun samping keduanya dapat diaplikasikan asalkan sesuai dengan persyaratan.

Kekurangan Single Contaiment Tanks (SCT) 





   6

Pada saat terjadi kebocoran atau tumpahnya LNG dari bagian dalam tangki. Tangki bagian luar tidak dapat menampung kebocoran dan tumpahnya LNG sehingga uap akan bebas menuju lingkungan. Membutuhkan tanggul eksternal untuk penahan LNG sekunder. Tanggul yang dibutuhkan biasanya besar dan didesain untuk dapat menampung dengan kapasitas 110% dari desain penahan primer. Terdapat pula zona radiasi termal dan dispersi uap yang sangat besar untuk dapat membuat zona aman dari tangki. Berdasarkan perhitungan area radiasi termal dan area uap yang mudah terbakar, jarak dari SCT menuju zona aman merupakan yang terjauh. SCT mempunyai tekanan desain yang rendah daripada tipe tangki LNG lainnya. Tekanan desain yang rendah menyebabkan naiknya ukuran dan biaya untuk mengendalikan uap gas alam. Memerlukan perawatan tambahan secara periodic berupa perbaikan dan pelapisan ulang dari cat bagian luar tangki untuk mencegah terjadinya korosi. Tangki membutuhkan sistem tambahan untuk mengakumulasi air hujan yang tertampung pada cekungan penahan sekunder. Resistansi yang buruk terhadap gangguan dari luar tangki seperti debu – debu.

Konsiderasi dari pelapis tangki sangat diperhatikan.

2. Double Contaiment Tank (DCT) Jenis tangki double containment tank sebenarnya adalah jenis single containment tank yang dikelilingi oleh dinding yang melekat pada tangki luar tetapi tidak pada bagian atap tangki. Dinding ini didesain untuk menahan tumpahan atau bocoran tetapi tidak menahan uap dari gas alamnya. Seperti SCT, tangki dalam DCT terbuat dari campuran logam yang tahan terhadap aplikasi kriogenik, tangki luar dari carbon steel yang tidak didesain untuk mengatasi kebocoran. Tambahan dari Gambar: Double Containment Tank tangki luar, desain dari DCT juga termasuk dinding tangki luar yang mempunyai fungsi yang sama dengan penahan sekunder pada tangki LNG tipe SCT. Dinding pelapis luar ini didesain seperti bangunan pendukung berbentuk silinder yang mengelilingi tangki luar dan dapat menampung kapasitas tangki itu sendiri secara penuh ditambah dengan tambahan untuk alasan keselamatan. Di Amerika Utara, hanya satu tangki LNG jenis DCT yang pernah dibangun: tangki milik EcoElectrica dari Puerto Rico yang memiliki kapasitas 160,000 m3. Tangki LNG DCT ini telah beroprasi dari bulan Juli tahun 2000 silam. Kelebihan Double Contaiment Tank (DCT)   



Mempunyai biaya instalasi yang moderat. Lebih mahal dari SCT tetapi lebih murah dari FCT. Persetujuan dari desain DCT dapat dilakukan di masa mendatang. Mempunyai area aman yang lebih rendah daripada SCT karena fungsi penahan primer telah tergantikan dengan dinding pelapis. Area aman mirip dengan FCT tetapi untuk biayanya lebih murah dibanding dengan FCT. Area aman ini menyebabkan tangki LNG jenis FCT membutuhkan lahan yang relative lebih sedikit dibandingkan dengan SCT Resistansi terhadap gangguan dari luar tangki tinggi karena adanya dinding pelapis.

Kekurangan Double Contaiment Tank (DCT) 

7

Membutuhkan biaya istalasi per meter kubik yang lebih tinggi dibandingkan dengan SCT.



    

Saat terjadi kebocoran, tumpahan memang akan tertahan tetapi tidak dengan uap gas alam karena dinding pelapis tidak memiliki atap sehingga uap gas alam akan bebas menuju lingkungan. Tekanan desain yang sama dengan SCT. Hal ini harus diimbangi dengan ukuran dan biaya dari sistem pengontrolan uap yang lebih mahal dibandingkan dengan FCT. Membutuhkan soil bearing dan membutuhkan fondasi yang tahan terhadap beban tinggi karena berat dari dinding pelapis luar. Walaupun terdapat dinding pelapis, DCT tetap membutuhkan perawatan secara periodik untuk memperbaiki dan melapisi tangki luar untuk mencegah korosi. Membutuhkan sistem untuk pengumpulan air hujan yang tertampung di antara dinding pelapis dengan tangki luar. Ruang masuk untuk personel yang terletak menembus dinding pelapis dengan tangki bagian luar termasuk dalam golongan ruangan tertutup (confined space) yang membutuhkan suatu prosedur khusus.

3. Full Contaiment Tanks (FCT) Tangki penyimpanan LNG jenis full containment tanks atau FCT mempunyai spesifikasi tangki dalam dan tangki luar yang sama dengan SCT dan DCT. Hal yang jadi pembeda FCT dengan yang lain adalah tekanan desainnya yang telah ditingkatkan menjadi 4.3 psig. Dinding pelapis dari tangki ini juga telah Gambar: Full Containment Tank menutupi semua bagian dari tangki luar. FCT dapat menahan kebocoran LNG dan juga dapat menahan uap gas alam tidak lepas ke lingkungan. Desain ini telah digunakan oleh terminal impor new North American LNG yang persetujuannya masih dalam taham peninjauan. Desain FCT ini juga telah dicanangkan dan direncanakan dan dalam tahap konstruksi di beberapa fasilitas LNG di Amerika serikat, seperti: Corpus Christi, Sabine, Cameron, Porth Arthur, Waterbury dan juga terminal LNG milik Mexico di Costa Azul. Kelebihan Full Containment Tanks (FCT) 

8

Integrasi desain yang tinggi. Pada saat terjadi kebocoran LNG, tangki FCT dapat menahan tumpahan LNG sekaligus menahan uap gas alam agar tidak lepas ke lingkungan.

 



 

Tidak ada celah penetrasi. Semua sistem permipaan melewati atap. Jadi pada saat terjadi kebocoran LNG di pipa, LNG dari tangki tidak ikut tertumpah keluar. Mempunyai jarak aman yang terdekat dari tangki yang menyebabkan lahan yang dibutuhkan sangatlah sempit. Lahan yang harus dikontrol oleh personel juga sangat minim. Tekanan desain yang tinggi dan dapat menahan uap gas alam yang menyebabkan sistem pengendalian uap yang dibutuhkan kecil. Hal ini berimbas pada biaya capital dan operasional yang lebih kecil. Jenis FCT merupakan tangki LNG yang mempunyai resistansi yang paling tinggi terhadap gangguan luar. Dinding pelapis yang menutupi keseluruhan bagian luar tangki menyebabkan perawatan dalam hal pelapisan tangki luar tidak begitu diperlukan.

Kelemahan Full Contaiment Tanks (FCT)  





Biaya konstruksi per meter kubik yang paling besar dibandinkan dengan dua jenis sebelumnnya. Secara umum, FCT merupakan tangki penyimpanan LNG yang membutuhkan waktu desain dan konstruksi yang paling lama. Minimal 36 bulan semenjak persetujuan kontrak pembangunan. Membutuhkan soil bearing dan fondasi yang tahan terhadap beban yang lebih berat dari dua jenis tangki sebelumnya karena FCT memiliki pelapis dinding dan pelapis atap. Profil tangki yang sama dengan SCT dan DCT.

B. Klasifikasi tangki penyimpanan LNG on-shore berdasarkan penempatan Tangki penyimpanan LNG telah digunakan dengan variasi yang sangat banyak tergantung kebutuhan dari masing masing pemakainya dan juga lingkungan sekitar. Menurut lokasinya, tangki penyimpanan LNG dikategorikan menjadi dua kategori, yaitu: inground dan above ground.

1. Tangki Penyimpanan Above Ground Tangki penyimpanan above ground merupakan tipe yang paling awam yang digunakan oleh fasilitas LNG yang ada di dunia. Seluruh komponen dari tangki dapat dilihat karena berada di atas tanah.

9

2. Tangki Penyimpanan LNG in-ground Tangki penyimpanan LNG In-ground mempunyai tingkat keamanan yang tinggi dan ramah lingkungan. Jepang memiliki 76 tangki penyimpanan LNG in-ground dengan kapasitas total 6.3 juta m3. Taiwan telah membangun enam dengan kapasitas 690,000 m3. Korea telah memiliki sepuluh tangki dengan kapasitas 1.88 juta m3. Pada tahun 1970 tangki penyimpanan LNG inground pertama dibangun dengan Gambar: In-ground Tank 3 kapasitas 10 ribu m milik Tokyo Gas. Semenjak itu, Tokyo Gas telah membangun 37 tangki penyimpanan LNG inground dengan kapasitas total 3.3 juta m3, sejalan dengan peningkatan inovasi. Saat ini, Tokyo Gambar: penempatan tangki Gas telah membangun tangki penyimpanan LNG bawah tanah terbesar di dunia dengan kapasitas 200,000 m3. Komposisi Tangki LNG in-ground Dinding samping dan bagian bawah dari tangki penyimpanan LNG in-ground mempunyai struktur yang berbeda beda yang terdiri atas tiga lapis: dinding pelapis, insulasi, dan membran. 

 

Dinding pelapis merupakan material yang ideal untuk menahan tekanan, karena tekanan air dan tanah di bagian luar tangki lebih besar daripada di dalam tangki. Dinding pelapis ini juga didesain untuk dapat tahan terhadap bencana alam seperti gempa bumi. Insulasi berupa busa padat polyuretan (PUF) yang dapat menahan aliran panas dari luar tangki dan kemungkinan bocornya gas dari dalam tangki. Membran terbuat dari lapisan setebal dua mm untuk menahan LNG dan gas yang berada di dalam tangki. Membrane ini didesain berkontur untuk menyerap efek thermal shock akibat dari perbedaan temperatur lingkungan dengan temperature kriogenik LNG.

Keamanan dan Keselamatan Tangki penyimpanan LNG hanya terlihat sebagian dari luar terminal, hal ini menyebabkan

10

tangki jenis ini susah dijadikan sebagai target peledakan. Jenis ini juga telah berinovasi sehingga sekarang terdapat tangki yang tertanam di bawah permukaan tanah yang membuat atap tangki tidak mudah untuk diledakkan. Jenis tangki penyimpanan LNG jenis in-ground memiliki ketahanan terhadap pergerakan tanah dan gempa bumi. Hal ini membuat jenis ini lebih aman ditempatkan di wilawah gempa bumi daripada dengan tangki jenis above ground. Dampak Lingkungan Jenis tangki ini hanya terlihat bagian atapnya saja atau bahkan tidak terlihat sama sekali, hal ini menyebabkan efek psikologis dari lingkungan sekitar tidak terlalu terlihat dibandingkan dengan tangki jenis above ground. Jenis tangki ini juga tidak memerlukan lahan untuk galian sebagai penahan yang terdapat pada jenis above ground, sehingga lahan yang dibutuhkan relatif lebih sedikit dibandingkan dengan above ground.

BAB III PENUTUP Kesimpulan Tangki penyimpanan LNG on-shore merupakan tangki penyimpanan yang terletak di daratan yang berfungsi sebagai penampung LNG dalam tekanan atmosferik. Berdasarkan klasifikasi, tangki penyimpanan LNG on-shore terbagi dalam dua kategori:  

Berdasarkan penahannya: Single Containment, Double Containment, dan Full Containment. Berdasarkan penempatannya: above ground dan in-ground.

Dari klasifikasi tersebut terdapat beberapa kelemahan dan kelebihan yang dimiliki oleh masing masing tipe. Dasar pemilihan tergantung pada kebutuhan dan sumberdaya dari pemakai.

11

DAFTAR PUSTAKA 



12

Tidak diketahui. 2007. OREGON LNG IMPORT TERMINAL LNG STORAGE TANK ALTERNATIVES.Houston: CH.IV International Document:07902-TS-000-106. https://s3-us-west-2.amazonaws.com/oregonlng/oregonlng/pdfs3/appendices/RR13/appendices/appendix13r-1-1.pdf diakses pada 15 maret 2014 Tidak diketahui. 2013. In-Ground Storage Tanks.Tokyo: Tokyo Gas LNG Technology Chapter 3 .http://www.tokyo-gas.co.jp/lngtech/ug-tank/ diakses pada 15 maret 2014