Metode Analysis Fault Tree Analysis

2. FAULT TREE ANALYSIS

Fault Tree Analysis (FTA) Fault Tree Analysis dikembangkan sekitar tahun 1962, oleh disebabkan karena banyaknya kejadian kecelakaan udara. Dilakukan oleh Bell Telephone Laboratories. FTA berorientasi pada fungsi (function oriented) atau yang lebih dikenal dengan “top down” approach karena analisa ini berawal dari sistem level (top) dan meneruskannya kebawah.Titik awal dari analisa ini adalah pengidentifikasian mode kegagalan fungsional pada top level dari suatu sistem atau subsistem. 2.2.1 Pengertian FTA FTA adalah teknik yang banyak dipakai untuk studi yang berkaitan dengan resiko dari keandalan dari suatu sistem engineering. Event potensial yang menyebabkan kegagalan dari suatu sistem engineering dan probabilitas terjadinya event tersebut dapat ditentukan dengan FTA. Sebuah TOP event yang merupakan definisi dari kegagalan suatu sistem (system failure), harus ditentukan terlebih dahulu dalam mengkonstruksikan FTA. Sistem kemudian dianalisa untuk menemukan semua kemungkinan yang didefinisikan pada top event. Fault Tree adalah sebuah model grafis yang terdiri beberapa kombinasi kesalahan (faults) secara paralel dan secara berurutan yang mungkin menyebabkan awal dari failure event yang sudah ditetapkan. Setelah mengidentifikasi top event, event-event yang memberi kotribusi secara langsung terjadinya top event diidentifikasi dan dihubungkan ke top event dengan memakai hubungan logika (logical link). Gerbang AND (AND Gate) dan sampai dicapai event dasar yang independent dan seragam (mutually independent basic event). Analisa deduktif ini menunjukkan analisa kualitatif dan kuantitatif dari sistem engineering yang dianalisa. Sebuah fault tree mengilustrasikan keadaan dari komponen-komponen sistem (basic event) dan hubungan antara basic event dan top event. Simbol grafis yang dipakai untuk menyatakan gerbang logika (logika gate). Output dari sebuah gerbang logika ditentukan oleh event yang masuk kegerbang tersebut. Sebuah FTA secara umum dilakukan dalam 5 tahapan, yaitu - Mendefinisikan problem dan kondisi batas (boundary condition) dari sistem - Pengkonstruksian fault tree - Mengidentifikasi minimal cut sets - Analisa kualitatif fault tree 2.2.2 Tujuan FTA 1. Mengidentifikasi kombinasi dari equipment failure dan human error yang dapat menyebabkan terjadinya suatu kejadian yang tidak dikehendaki (accident events). 2. Dilakukan untuk prediksi kombinasi kejadian yang tidak dikehendaki, sehingga dapat dilakukan koreksi untuk meningkatkan product safety,memperkecil plant failure dan plant injuries. 2.2.3 Definisi Problem dan Kondisi Batas Aktifitas pertama dari fault tree analysis terdiri dari dua step, yaitu: - Mendefinisikan critical event yang akan dianalisa - Mendefinisikan boundary condition untuk dianalisa Critical event yang akan dianalisa secara normal disebut dengan top event. Penting kiranya untuk mendefinisikan top event dengan jelas dan tidak kabur (unambiguous). Diskripsi dari top event seharusnya selalu memberikan jawaban terhadap pertanyaan apa (what), dimana (where), dan kapan (when). What, mendeskripsikan tipe dari critical event yang sedang terjadi, sebagai contoh kebakaran (fire). Where, mendeskripsikan dimana critical event terjadi, sebagai contoh critical event terjadi di process oxidation reactor. When, mendeskripsikan dimana critical event terjadi, sebagai contoh critical event terjadi pada saat pengoperasian normal. Agar analisis dapat dilakukan secara konsisten, adalah hal penting bahwa kondisi batas bagi analisa didefinisikan secara hati – hati. Dari kondisi batas, kita akan memiliki beberapa pemahaman sebagai berikut: - Batas fisik sistem, Bagian mana dari sistem yang akan dimasukkan dalam analisa dan bagian mana yang tidak ? - Kondisi awal, kondisi pengoperasian sistem yang bagaimana pada saat top event terjadi ? Apakah sistem bekerja pada kapasitas yang penuh / sebagian ? - Kondisi batas yang berhubungan dengan stres eksternal, apa tipe stres eksternal yang seharusnya disertakan dalam analisa? - Level dari resolusi, seberapa detail kita akan mengidentifikasi berbagai alasan potensial yang menyebabkan kegagalan ?

Pengkostruksian Fault Tree Pengkostruksian fault event selalu bermula dari top event. Oleh karena itu, berbagai fault event yang secara langsung, penting, dan berbagai penyebab terjadinya top event harus secara teliti diidentifikasi. Berbagai penyebab ini dikoneksikan ke top event oleh sebuah gerbang logika. Penting kiranya bahwa penyebab level pertama dibawah top event harus disusun secara terstruktur. Level pertama ini sering disebut dengan top structure dari sebuah fault tree. Top structure ini sering diambil dari kegagalan modul – modul utama sistem, atau fungsi utama dari sistem. Analisa dilanjutkan level demi level sampai semua fault event telah dikembangkan sampai pada resolusi yang ditentukan. Analisa ini merupakan analisa deduktif dan dilakukan dengan mengulang pertanyaan “Apa alasan terjadinya event ini ?”. Ada beberapa aturan yang harus dipenuhi dalam mengkostruksikan FTA, berikut ini beberapa aturan yang dipakai untuk mengkonstruksikan sebuah FTA. - Diskripsikan fault event, masing-masing basic event harus didefinisikan secara teliti (apa, dimana, kapan) dalam sebuah kotak. - Evaluasi fault event, kegagalan komponen dikelompokkan dalam tiga kelompok yaitu, primary failures, secondary failures, dan command faults. - Lengkapi semua gerbang logika, semua input ke gate tertentu harus didefinisikan dengan lengkap dan didiskripsikan sebelum memproses gate lainya. Fault tree harus diselesaikan pada masing – masing level sebelum memulai level berikutnya.

Evaluasi Kualitatif Fault Tree Evaluasi kualitatif Fault Tree dapat dilakukan berdasarkan minimal cut set. Kekritisan dari sebuah cut set jelas tergantung pada jumlah basic event didalam cut set (orde dari cut set). Sebuah cut set dnegan orde dua atau lebih. Jika sebuah fault tree memiliki cut set dengan orde satu, maka top event akan terjadi sesaat setelah basic event yang bersangkutan terjadi. Jika sebuah cut set memiliki dua basic event, kedua event ini harus terjadi secara serentak agar top event dapat terjadi. Faktor lain yang penting adalah jenis basic event dari sebuah minimal cut set. Kekritisan dari berbagai cut set dapat dirangking berdasarkan dari basic event berikut ini : - Human Error - Kegagalan komponen / peralatan aktif (active equpiment failure) - Kegagalan komponen / peralatan pasif (passive equipment failure) - Faktor lingkungan (Environment) Peringkat ini disusun berdasarkan asumsi bahwa human error lebih sering terjadi dari pada kegagalan komponen aktif, dan komponen aktif lebih rentan terhadap kegagalan dibandingkan komponen pasif, demikian pula terhadap faktor lingkungan.