Analisis Adapter Flange 13-5/8" [5.000 psi] BX 160 × 13-5/8" [10.000 psi] BX 159 pada Blow Out Preventer

Andrey Anastasie  Santung; Firdaus Firdaus; Deny Fatryanto Edyzoh Eko  Widodo; Apriliano Alfa  Kurmasela; Nijusiho  Manik; Muhammad Rizqie Fathan  Rahman; Iin  Darmiyati

doi:10.31004/irje.v1i3.2594

Authors

Andrey Anastasie Santung Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan, Indonesia
Firdaus Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan, Indonesia
Deny Fatryanto Edyzoh Eko Widodo Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan, Indonesia
Apriliano Alfa Kurmasela Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan, Indonesia
Nijusiho Manik Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan, Indonesia
Muhammad Rizqie Fathan Rahman Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan, Indonesia
Iin Darmiyati Sekolah Tinggi Teknologi Migas Balikpapan, Indonesia https://orcid.org/0009-0009-3333-9290

DOI:

https://doi.org/10.31004/irje.v1i3.2594

Keywords:

Blowout Preventer (BOP), Adapter Flange, Kontrol Sumur, Perhitungan Ketebalan Minimum, Analisis Area Kritis, Finite Element Analysis (FEA)

Abstract

Proses pemboran minyak menghadapi risiko kick—masuknya fluida formasi ke kolom bor—yang berpotensi memicu blowout. Sistem Blowout Preventer (BOP) mengandalkan adaptor flange 13- 5/8” berkapasitas 5.000 psi dan 10.000 psi sebagai antarmuka penahan tekanan. Penelitian ini menganalisis desain flange melalui evaluasi ketebalan minimum, area kritis, dan validasi material. Metode analitis berbasis standar American Petroleum Institute (API) menghitung tekanan desain (67.500 psi) dan kekuatan material (84.324 psi), menghasilkan margin keamanan 25%. Simulasi ketebalan minimum flange 13-5/8” menunjukkan ketebalan desain teoritis 0.529” (dipengaruhi tekanan internal dan tegangan izin material), sedangkan ketebalan aktual 0.419” tetap memenuhi safety factor. Analisis area kritis pada flange 5.000 psi mengidentifikasi konsentrasi tegangan di dua lokasi: 2.58” (daerah transisi geometri) dan 1.20” (sekitar bolt hole), yang direkomendasikan untuk dioptimalkan melalui fillet radius. Studi membuktikan desain flange memenuhi integritas struktural untuk kedua level tekanan, dengan ketebalan aktual lebih rendah akibat pendekatan konservatif persamaan Barlow. Hasil ini memvalidasi efisiensi material dan geometri komponen tekanan tinggi, mengurangi risiko kegagalan katastropik selama operasi pemboran. Implikasi praktisnya mencakup penguatan desain berbasis simulasi tegangan dan optimasi lokal pada area rentan, menjamin keandalan sistem BOP dalam skenario tekanan ekstrem.

References

American Petroleum Institute (API). 2018. API Specification 6A: Wellhead And Christmas Tree Equipment (21st Ed.). Washington, DC: API.

American Petroleum Institute (API). 2019. API Standard 6X: Design Calculations For Pressure-Containing Equipment (2nd Ed.). Washington, DC: API.

American Society Of Mechanical Engineers. (2019). ASME Boiler And Pressure Vessel Code, Section II: Materials – Part D: Properties. ASME.

Bickford, J. H. (2016). Advanced Flange Design: Addressing Leakage And Fatigue In High-Pressure Applications. Journal Of Pressure Vessel Technology, 138(4), 041201. Https://Doi.Org/10.1115/1.4032456

Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2020). Shigley's Mechanical Engineering Design (11th Ed.). Mcgraw-Hill Education.

Crumpton, H. (2020). Well Control For Completions And Interventions. Elsevier.

Farr, R. James. 1998. ASME Boiler And Pressure Vessel Code, Section VIII: Rules For Construction Of Pressure Vessels, Division 1. New York: ASME.

International Organization For Standardization. (2015). ISO 10423: Petroleum And Natural Gas Industries — Drilling And Production Equipment — Wellhead And Christmas Tree Equipment. ISO.

Maulana, A., Sarungu, S., & Syamtinningrum, M. D. P. (2024). Analisis Penerapan Sistem Otomasi Dengan Menggunakan Automatic Inline Sampler Dalam Pengambilan Sampel Pada PT. XYZ. Indonesian Research Journal On Education.

Moss, D. R. (2013). Pressure Vessel Design Manual (4th Ed.). Butterworth-Heinemann.

Perantau, Tulisan. 2014. "Drilling Rig: Sistem Pencegah Semburan Liar (BOP)." Naldoleum.Com (Blog), January. Http://Www.Naldoleum.Com/2014/01/Drilling-Rig-Sistem-Pencegah-Semburan.Html.

Sánchez, A. M., Chavan, R., Gagliardi, M., & Goodman, T. (2018). Design Status Of The Double Closure Plate Sub-Plate Concept For The ITER Electron Cyclotron Upper Launcher. Fusion Engineering And Design.

Sarip, Topik. 2015. "Teknik Pemboran: Sistem Pencegahan Semburan Liar." Petroleum.Com (Blog), December. Http://Petroleum-Learning.Blogspot.Com/2015/12/Sistem-Pencegah-Semburan-Liar-Blow- Out.Html.

Smith, J. R., Patel, A., & Zhang, L. (2017). Reliability Assessment Of Blowout Preventer Systems In Deepwater Drilling. SPE Drilling & Completion, 32(3), 189-197. Https://Doi.Org/10.2118/185454-Pabattu, D. P., Adha, I., Kurniawan, T., Ryka, H., & Eriyanto, M. I. (2023). Potensi Geowisata Di Kabupaten Paser, Kalimantan Timur. Petrogas: Journal Of Energy And Technology, 5(1), 59–71. Https://Doi.Org/10.58267/Petrogas.V5i1.122

Johanis, S., Karamoy, E., Rohani, A., Tinggi, S., & Migas, T. (2024). Penentuan Flow Rate Sumur Lhd-Sy Wilayah Kerja Panas Bumi Lahendong Berdasarkan. 6(2), 32–41.

Malrin, E., Studi, P., Perminyakan, T., Tinggi, S., & Migas, T. (2022). Terhadap Produksi Reservoir Multilayer. 4(September), 1–16.

Nurjanah, N., Yanti, D., Rohani, A., Saleh, M., Maulana, R., Sahara, A., Pangestu, D. B., & Lutfi, M. (2023). Rancang Bangun Prototipe Mesin Pluto (Plastic-To-Oil). Petrogas: Journal Of Energy And Technology, 5(1), 50–58. Https://Doi.Org/10.58267/Petrogas.V5i1.145

Prabowo, I., Ibnu Taslim, A., Akhmad Akmal Habibie, Dan, Studi Teknik Geologi, P., & Tinggi Teknologi Migas, S. (2022). Oktober 2022 E-Issn-2656-5080 Artikel Diterima 25. Petrogas, 4(2), 17–26.

Pratikno, F. A., Prabowo, I., Geologi, S. T., Tinggi, S., & Migas, T. (2024). Identifikasi Sebaran Intrusi Air Laut Wilayah. 6(2), 24–31.

Salfigo, R. F., Paindan, E. N., Studi, P., Perminyakan, T., Tinggi, S., & Migas, T. (2024). Prediksi Pore Pressure Dan Fracture Gradient ( Ppfg ) Pada Sumur Hsn Menggunakan Pendekatan Sumur Rhn & Fgo Pada Lapangan Bunyu. 6(2), 1–10.

Sirait, D. S., Afifah, R. S., & Karmila, K. (2023). Analisis Jenis Fluida Reservoir Berdasarkan Nilai Sw Dan Log Sumur Ds-19, Cs-21, Rs-23 Formasi Air Benakat Cekungan Sumatera Selatan. Petrogas: Journal Of Energy And Technology, 5(1), 78–91. Https://Doi.Org/10.58267/Petrogas.V4i1.92

Sugeng, B., Sahara, A., Nurjanah, N., Aiman, F., & Lutfi, M. (2023). Analisis Lower Explosive Limit (Lel) Di Kawasan Perumahan Korpri Balikpapan Selatan. Petrogas: Journal Of Energy And Technology, 5(1), 72–77. Https://Doi.Org/10.58267/Petrogas.V5i1.124

Warsa, I. K., Pratama, A. I., Ariyani, D., & Megawati, E. (2024). Optimasi Efisiensi Gas Turbin Generator Unit 2 Dengan Menaikkan Tekanan Masuk Turbin Di Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ( Pltgu ). 6(2), 11–23.

Battu, D. P., Adha, I., Kurniawan, T., Ryka, H., & Eriyanto, M. I. (2023). Potensi Geowisata Di Kabupaten Paser, Kalimantan Timur. Petrogas: Journal Of Energy And Technology, 5(1), 59–71. Https://Doi.Org/10.58267/Petrogas.V5i1.122