Studi Kasus: Kebocoran Asam Sulfat Akibat Korosi Pipa dengan Analisis Layer of Protection Analysis (LOPA)

I. Latar Belakang

Sebuah perusahaan bahan kimia mengoperasikan pabrik pengolahan bahan kimia yang menggunakan asam sulfat (H₂SO₄) 98% dalam proses produksi. Asam sulfat diangkut melalui pipa karbon steel berlapis enamel dari tangki penyimpanan ke reaktor. Setelah 5 tahun operasi, terjadi kebocoran asam sulfat akibat korosi pada sambungan pipa, mengakibatkan cedera ringan pada operator dan kerusakan peralatan. Studi LOPA dilakukan untuk menilai lapisan perlindungan yang ada dan mengusulkan perbaikan.

II. Skenario Insiden

Penyebab Insiden: Korosi pada sambungan pipa akibat degradasi lapisan enamel dan paparan asam sulfat pekat.

Konsekuensi:

1. Cedera kimia pada personel (luka bakar asam).
2. Kerusakan peralatan dan lingkungan.

3. Downtime produksi.

Frekuensi Dasar: Korosi pipa terjadi dengan frekuensi 0.1 per tahun (berdasarkan data historis pabrik).

Analisis LOPA

1. Initiating Event (Kejadian Pemicu)

Korosi pipa akibat kombinasi faktor:

• Suhu tinggi (60°C) mempercepat laju korosi.
• Degradasi lapisan enamel karena aging.
• Frekuensi initiating event: 0.1 per tahun.

2. Lapisan Perlindungan (Layers of Protection)

No	Layer of Protection (LOP)	Deskripsi	PFD (Probability of Failure on Demand)
1	Material dan Desain Pipa	Pipa karbon steel berlapis enamel (tahan korosi).	0.1 (Lapisan enamel rusak setelah 5 tahun)
2	Inspeksi Berkala	Inspeksi visual dan NDT (Non-Destructive Test) setiap 6 bulan.	0.5 (Korosi tersembunyi tidak terdeteksi)
3	Sistem Deteksi Kebocoran	Sensor pH dan flow meter untuk mendeteksi penurunan tekanan.	0.1 (Sensor gagal karena fouling)
4	Alarm dan Prosedur Darurat	Alarm kebocoran asam dan prosedur evakuasi.	0.2 (Alarm tidak direspons cepat)
5	APD (Alat Pelindung Diri)	Operator menggunakan jas kimia, face shield, dan sarung tangan asam.

3. Perhitungan Risiko

• Frekuensi Risiko Awal:
  $\text{Frekuensi}=0.1\text{per tahun}$

• Total PFD:
  ${\text{PFD}}_{\text{total}}={\text{PFD}}_1\times {\text{PFD}}_2\times {\text{PFD}}_3\times {\text{PFD}}_4\times {\text{PFD}}_5$
  ${\text{PFD}}_{\text{total}}=0.1\times 0.5\times 0.1\times 0.2\times 0.1=0.00001$

• Frekuensi Risiko Mitigasi:
  ${\text{Frekuensi}}_{\text{mitigasi}}=0.1\times 0.00001=1\times {10}^{-6}\text{per tahun}$

4. Toleransi Risiko

• Berdasarkan standar perusahaan, frekuensi risiko yang dapat diterima untuk cedera ringan adalah $<1\times {10}^{-4}\text{per tahun}$.

• Hasil: $1\times {10}^{-6}<1\times {10}^{-4}$ → Risiko dapat diterima, tetapi lapisan perlindungan perlu ditingkatkan untuk mencegah kegagalan bersamaan.

Rekomendasi Perbaikan

• Upgrading Material Pipa: Ganti pipa dengan material Hastelloy atau PP (Polypropylene) yang lebih tahan korosi.
• Enhanced Inspection: Terapkan inspeksi ultrasonik setiap 3 bulan untuk mendeteksi ketebalan pipa dan korosi tersembunyi.
• Sistem Deteksi Otomatis: Pasang sensor kebocoran asam yang terhubung ke sistem shutdown otomatis (SIS - Safety Instrumented System) dengan SIL 1.
• Pelatihan dan Simulasi: Latih operator untuk respons darurat dan penggunaan APD secara benar.
• Bund Wall dan Sistem Netralisasi: Bangun bund wall sekitar pipa dan instal sistem penyemprotan natrium bikarbonat untuk menetralkan tumpahan asam.

Kesimpulan

LOPA menunjukkan bahwa risiko kebocoran asam sulfat dapat dikendalikan dengan lapisan perlindungan yang ada, tetapi celah potensial (seperti kegagalan inspeksi dan respons) memerlukan perbaikan. Implementasi rekomendasi di atas akan mengurangi frekuensi insiden dan meningkatkan keandalan sistem.

Di tulis oleh: Bayu Nurwinanto

Share :