Industri minyak dan gas merupakan salah satu sektor yang sangat kompleks dan menuntut teknologi tinggi dalam operasionalnya. Salah satu teknologi yang sangat penting dalam mendukung operasi di industri ini adalah penggunaan perangkat lunak Computer-Aided Engineering (CAE). CAE merupakan alat yang membantu insinyur dalam melakukan analisis, simulasi, dan optimasi desain, yang memungkinkan peningkatan efisiensi dan keamanan operasional. Berikut adalah beberapa aplikasi utama dari software CAE dalam industri minyak dan gas:
1. Desain dan Analisis Struktur
Perangkat lunak CAE digunakan untuk merancang dan menganalisis struktur yaitu Finite Element Analysis (FEA) seperti anjungan lepas pantai, pipa bawah laut, dan tangki penyimpanan. Dengan simulasi komputer, insinyur dapat memprediksi bagaimana struktur ini akan berperilaku di bawah berbagai kondisi beban dan lingkungan. Software FEA standar industri yang sering digunakan untuk analisis struktur adalah MSC Nastran dengan solver yang lengkap dan robust, didukung dengan software meshing generasi terbaru yaitu MSC Apex.
stress pada crane
Tegangan pada struktur framework
2. Simulasi Dinamika Fluida (CFD)
CFD (Computational Fluid Dynamics) adalah bagian dari CAE yang digunakan untuk menganalisis aliran fluida di dalam pipa, katup, dan peralatan proses lainnya. Ini sangat penting untuk memastikan bahwa aliran minyak dan gas berlangsung efisien dan aman. Software Cradle CFD merupakan salah satu software standar industri untuk analisis di industri oil and gas, karena kemudahan penggunaanya, mesh nya yang robust, serta solver yang sangat lengkap.
Beban ekstrim pada offshore rig
Simulasi separator minyak dengan CFD
3. Analisis Kegagalan dan Keandalan
CAE membantu dalam analisis kegagalan potensial dan keandalan komponen serta sistem. Dengan simulasi yang detail, perusahaan dapat mengidentifikasi titik-titik lemah dan merancang perbaikan sebelum terjadi kegagalan di lapangan. Pada komponen seperti turbomachineries, MSC Nastran dapat digunakan dengan modul khusus seperti rotordynamics, sedangkan kegagalan akibat beban fatigue dapat dianalisis dengan software dedicated seperti CAEFatigue. Untuk keandalan sistem dinamik, software Adams merupakan gold standar di industri, terdapat juga modul khusus seperti Adams drill untuk proses pengeboran.
Analisis fatigue pada struktur
Simulasi drilling dengan Adams drill
4. Optimasi Desain
Dalam industri minyak dan gas, desain yang optimal sangat penting untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi operasional. CAE memungkinkan insinyur untuk menjalankan simulasi berulang kali dengan berbagai parameter untuk menemukan desain yang paling optimal. Ini mencakup desain peralatan, sistem perpipaan, dan tata letak anjungan lepas pantai. Software seperti MSC Nastran dengan modul khusus seperti SOL 200 didedikasikan untuk analisis optimasi. Part-part yang detail dan melibatkan deformasi besar seperti seal juga terkadang perlu dioptimalkan; untuk analisis part-part dengan deformasi yang ekstrim, software MSC Marc merupakan pilihan solver yang ideal.
Optimasi komponen dengan SOL 200
Analisis efektifitas dan ketahanan seal
5. Simulasi Termal
Pengendalian suhu dalam berbagai proses minyak dan gas adalah krusial. CAE memungkinkan simulasi termal yang membantu dalam merancang sistem pendingin, mengelola suhu dalam proses pengeboran, dan memprediksi distribusi panas dalam peralatan. Software seperti Cradle CFD dapatdigunakan untuk analisis termal yang berhubungan dengan aliran fluida, sedangkan MSC Nastran untuk analisis termal yang berhubungan dengan struktur.
Simulasi distribusi temperatur pada heat exchanger
Analisis thermal pada proses pengelasan
6. Analisis Noise pada Fasilitas Produksi
Permesinan pada industri oil and gas seringkali menghasilkan kebisingan yang besar, sehingga perlu didesain agar tetap acceptable untuk para pekerja yang ada di lapangan. Analisis noise baik perambatan melalui fluida atau struktur, dapat dianalisis dengan mudah menggunakan software Acoustic dedicated seperti Actran.
Noise pada aliran turbulen exhaust permesinan
Emisi noise yang dihasilkan dari permesinan
7. Pengembangan Produk dan Prototipe Virtual
Dengan CAE, perusahaan dapat mengembangkan produk dan melakukan pengujian prototipe secara virtual sebelum memproduksinya secara fisik. Ini menghemat waktu dan biaya serta memungkinkan iterasi desain yang lebih cepat.
8. Integrasi dengan Sistem SCADA
Sistem Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) digunakan untuk mengawasi dan mengontrol proses di industri minyak dan gas. Integrasi CAE dengan SCADA memungkinkan analisis data operasional secara real-time dan membantu dalam pengambilan keputusan yang lebih baik.
Kesimpulan
Penggunaan software CAE dalam industri minyak dan gas membawa banyak keuntungan, termasuk peningkatan efisiensi, pengurangan biaya, peningkatan keamanan, dan optimasi desain. Dengan kemampuan untuk melakukan simulasi dan analisis yang mendalam, CAE menjadi alat yang sangat penting dalam menghadapi tantangan yang kompleks di sektor ini.
PT Tensor memberikan jasa pembuatan simulasi dengan software CAE pada industri oil and gas dengan software berlisensi resmi dan engineer yang sudah berpengalaman sejak tahun 2013. Hubungi kami sekarang juga!