211
6 RANCANGAN UMUM KPIH ‘CLOSED HULL’
Berdasarkan hasil kajian dan uji coba hasil kajian mitigasi risiko, maka KPIH yang direkomendasikan untuk mengangkut benih ikan kerapu adalah KPIH ‘Closed hull’. Dimana KPIH ‘Closed hull’ ini dilengkapi dengan sistem pemeliharaan kualitas air berupa sistem kombinasi resirkulasi-aerasi. Sehingga tidak terjadi percampuran air laut yang berasal dari luar badan kapal dengan air laut yang berada di dalam palka kapal. Selain itu, untuk mengurangi efek gerakan rolling kapal terhadap pergerakan free surface di dalam model palka, pada bagian dinding dalam palka dilengkapi dengan sirip peredam. Dampak penggunaan sistem kombinasi resirkulasi-aerasi sebagai sistem pemeliharaan kualitas air terhadap ketahanan hidup benih ikan serta dampak penggunaan sirip peredam terhadap efek free surface telah dibahas pada bab 5 sebelumnya. Pada bab ini, akan dipaparkan desain KPIH ‘Closed hull’ yang akan digunakan untuk mengangkut benih ikan khususnya untuk benih ikan kerapu bebek berukuran TL antara 5 – 7 cm. Kajian yang dilakukan terhadap desain KPIH ‘Closed hull’ hasil mitigasi risiko terdiri dari kajian terhadap dimensi utama kapal, parameter hidrostatik dan stabilitas kapal.
Khusus kajian terhadap stabilitas kapal dilakukan dengan
membandingkan stabilitas kapal yang dilengkapi dengan sirip peredam dan tanpa sirip peredam. 6.1 Desain KPIH ‘Closed Hull’ Menurut Undang-undang No. 45 Tahun 2009 tentang Perubahan Atas Undangundang No. 31 Tahun 2004 (Pasal 34), KPIH berdasarkan fungsinya termasuk ke dalam kategori kapal pengangkut ikan. Akan tetapi berdasarkan dominansi jenis muatan yang dibawanya, maka kapal pengangkut ikan hidup dikategorikan sebagai kapal liquid cargo. Oleh karena itu, berdasarkan jenis muatan yang dibawa oleh KPIH, yaitu berupa muatan liquid (liquid cargo), maka data-data kapal pembanding yang digunakan adalah kapal-kapal tanker sebagaimana yang disajikan pada Tabel 28.
212
Tabel 28 Data kapal pembanding jenis kapal tanker
1
Contoh Kapal Pertamina1025
Pertamina
2
Plaju
3
No
Bm
Dm
d
B/D
d/D
154,0
26,8
11,5
7,0
5,7
13,4
2,3
0,6
Pertamina
102,0
19,2
9,3
-
5,3
11,0
2,1
0,0
Enduro
Pertamina
169,1
32,0
15,1
13,8
5,3
11,2
2,1
0,9
4
Katomas
Pertamina
99,0
18,8
9,5
6,0
5,3
10,4
2,0
0,6
5
Klawotong
Pertamina
99,0
18,8
9,5
-
5,3
10,4
2,0
0,0
6
Mundu
Pertamina
84,0
15,2
7,0
-
5,3
10,4
2,0
0,0
7
Balongan
Pertamina
102,0
19,2
9,3
6,0
5,3
11,0
2,1
0,6
8
Pandan
Pertamina
62,0
13,8
5,5
4,0
4,5
11,3
2,5
0,7
9
Pertamina
84,0
15,0
7,0
5,0
5,6
12,0
2,1
0,7
Pertamina
171,0
30,0
15,0
9,0
5,5
12,0
2,2
0,6
Pertamina
171,1
30,0
15,0
9,0
5,3
11,0
2,1
0,6
12
Pertamina-33 Pertamina3009 Pertamina3010 Pertamina3011
Pertamina
171,1
30,0
15,0
9,0
4,5
11,3
2,5
0,6
13
Pertamina-37
Pertamina
84,0
15,0
7,0
5,0
5,6
12,0
2,1
0,7
14
P-3001
Pertamina
170,0
27,0
17,0
12,7
5,7
11,4
2,0
0,7
15
Pertamina-58
Pertamina
99,0
18,8
8,5
6,0
5,7
11,4
2,0
0,7
16
Pertamina-59
Pertamina
99,0
18,0
8,0
6,0
5,7
11,4
2,0
0,8
17
P-1023
Pertamina
150,0
25,8
10,9
7,0
5,6
12,0
2,1
0,6
18
P-1019
Pertamina
140,0
24,6
11,8
7,0
6,3
10,0
1,6
0,6
19
P-1022 Pertamina3008
Pertamina
140,0
24,6
11,8
7,0
5,3
11,6
2,2
0,6
Pertamina
171,0
30,0
15,0
9,0
5,5
12,4
2,3
0,6
126,1
22,6
10,9
7,6
5,4
11,4
2,1
0,6
10 11
20
Rata-rata
Pemilik
LBP
L/B
L/D
Sumber: www.klasifikasiindonesia.com
Mengacu pada data-data sebagaimana tertera pada Tabel 28,
maka KPIH
‘Closed hull’ yang akan didesain memiliki rasio dimensi dan parameter teknis sebagaimana tertera pada Tabel 29.
213
Tabel 29 Rasio dimensi utama dan dimensi utama KPIH ‘Closed hull’ No
Parameter
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
L/B L/D B/D d/D Length Over All (LOA) Length of Water Line (LWL) Length Between Perpendicular (LBP) Lebar Kapal (Breadth, B) Tinggi Kapal (Depth, D) Draf (d) Freeboard Displacement Volume (∇) Cubic Number (CUNO) Perkiraan Gross Tonnage
8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Ukuran 5,40 11,40 2,10 0,60 19,00 m 17,06 m 18,05 m 3,33 m 1,95 m 1,50 m 0,45 m 50,30 m3 85,21 m3 ± 30,00 GT
Berdasarkan data teknis kapal sebagaimana tertera pada Tabel 29, maka diperkirakan ruang muat di bawah dek kapal sebesar 50,30 m3. Draf kapal sebesar 1,50 m memungkinkan kapal tersebut untuk berlabuh pada kolam pelabuhan yang memiliki kedalaman lebih dari 2 m. Rancangan umum (General Arrangement) kapal disajikan dalam Gambar 63. Pada Gambar 63 terlihat bahwa di atas dek, dibangun dua buah bangunan. Bangunan pertama berada di bagian haluan kapal yang berfungsi sebagai ruang kemudi dan ruang tidur nahkoda. Adapun bangunan kedua berada di bagian buritan kapal yang berfungsi sebagai ruang tidur ABK serta dapur. Di bawah dek kapal terdapat beberapa ruangan yang terdiri dari ruang mesin, tangki bahan bakar dan oli, palka dan bak filter serta gudang perlengkapan. Palka tempat menyimpan benih ikan selama perjalanan di rancang tidak memiliki tutup. Hal ini dimaksudkan agar tetap terjadi interaksi antara udara dengan permukaan air di dalam palka. Untuk melindungi dari bahaya masuknya air laut ke bawah dek saat kapal berada pada gelombang ekstrim, maka disepanjang lantai dek yang berada tepat di atas palka dipasangi dinding setinggi 60 cm. Palka ditempatkan di bagian tengah kapal. Hal ini disebabkan karena bagian tengah kapal merupakan bagian kapal dengan volume terbesar. Sehingga diharapkan dapat memuat
214
ikan hidup dalam jumlah yang maksimum. Penempatan muatan yang diperkirakan akan menghasilkan berat yang terbesar, yaitu di bagian tengah kapal, diharapkan tidak mengakibatkan kapal tidak terlalu dalam kondisi trim by bow (kapal posisi menukik ke arah haluan) atau trim by stern (kapal posisi menukik ke arah buritan). Bak filter diletakkan dekat bagian haluan kapal. Untuk mempermudah pengangkatan bak-bak berisi benih ikan yang dikeluarkan dari dalam palka ke luar kapal, maka di atas kapal pengangkut benih ikan dilengkapi dengan sebuah crane. Berdasarkan hasil kajian pada bab 5, diketahui bahwa densitas benih ikan kerapu bebek berukuran TL antara 5 – 7 cm yang dimasukkan ke dalam air laut yang diresirkulasi dan di aerasi sebanyak 6,4 ekor/liter. Sesuai dengan volume air laut yang akan diisikan ke dalam masing-masing palka, maka jumlah benih ikan kerapu bebek yang dapat dimuat ke dalam masing-masing palka dapat dilihat pada Tabel 30. Tabel 30
Volume dan berat air laut dan benih ikan kerapu bebek di masing-masing palka
Volume Densitas Palka air (ekor/liter) (liter) 1 2 3 4 5 6 7 8 Total
3.778 3.778 3.998 3.998 3.955 3.955 3.594 3.594 30.651
6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4
Jumlah benih ikan (ekor) 24.000 24.000 25.500 25.500 25.200 25.200 23.000 23.000 195.400
Berat ikan* (ton) 0,054 0,054 0,057 0,057 0,057 0,057 0,052 0,052 0,440
Berat air (ton) 3,873 3,873 4,098 4,098 4,054 4,054 3,684 3,684 31,418
Total berat muatan (ton) 3,927 3,927 4,156 4,156 4,111 4,111 3,735 3,735 31,857
Keterangan: *berat ikan di dalam air (2,25 gram/ekor)
Penetapan volume palka adalah mengacu pada proporsi volume palka terhadap volume displacement pada kapal tuna longline hasil kajian Laila dan Novita (2006). Oleh karena itu, total volume palka adalah sebesar 65% dari displacement volume KPIH ‘Closed hull’. Adapun volume tandon adalah sekitar 10 % dari volume palka. Pada Tabel 30 terlihat bahwa KPIH ‘Closed hull’ ini dirancang untuk mengangkut benih ikan kerapu bebek berukuran TL antara 5 – 7 cm sebanyak 195.400
215
ekor (kapasitas maksimum) dengan berat total ikan di dalam air sebesar 0,440 ton. Adapun air laut yang menyertainya adalah sebanyak 30.651 liter dengan berat 31,418 ton. Dengan demikian, total muatan palka yang diangkut oleh kapal tersebut adalah sebesar 31,857 ton. Untuk mensirkulasi air laut sebanyak 30.651 liter yang tersebar di 8 palka, maka diperlukan pompa air (water pump). Kekuatan pompa air yang digunakan sangat tergantung pada jumlah air yang akan disirkulasi serta berapa banyak air tersebut akan disirkulasi dalam 24 jam.
Pada Tabel 31 disajikan kekuatan pompa yang
dibutuhkan berdasarkan hasil simulasi lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mensirkulasi air serta banyaknya sirkulasi dalam 24 jam. Tabel 31 Kekuatan pompa air yang dibutuhkan untuk mensirkulasi air laut sebanyak 30.651 liter. Lamanya sirkulasi air (jam)
Jumlah sirkulasi air dalam 24 jam (kali) ±2 ± 10 ±3 ±8 ±5 ±5 ±6 ±4 ±8 ±3 Keterangan: LPH = Liter Per Hour
Kekuatan Pompa Air (LPH) 3.000 4.000 6.000 8.000 10.000
Air laut yang berasal dari palka, untuk selanjutnya dialirkan ke dalam bak filter. Kemudian air laut yang telah difilter untuk selanjutnya akan mengalir ke dalam bak penampungan (tandon), dimana tandon tersebut dapat menampung sekitar 2,8 ton air laut, atau sekitar 8,9 % dari total air laut di dalam palka. Berdasarkan Nomura dan Yamazaki (1977), rumus untuk menentukan besarnya kekuatan mesin yang dibutuhkan adalah: IHP =
................................................................................ (31),
di mana v adalah kecepatan kapal dan C adalah admiralty coefficient sebesar 80. Selain itu disebutkan pula bahwa kecepatan normal kapal yang memiliki panjang kurang dari 20 m adalah antara 9 – 10 knot. Apabila kecepatan kapal ditentukan maksimal sebesar 10 knot, maka dengan ton displacement (∆) sebesar 50,3 ton, besar kekuatan mesin yang dibutuhkan adalah sebesar 170,3 HP. Sehingga diperkirakan kapal tersebut dalam dua
216
hari perjalanan (tanpa berhenti) dapat menempuh perjalanan hingga kurang lebih 480 mil. Radius capaian jelajah kapal pengangkut ikan hidup tersebut dari lokasi budidaya pembesaran ikan kerapu bebek dapat dilihat pada Gambar 62. Titik pusat masingmasing radius jelajah kapal adalah berasal dari tiga lokasi budidaya pembenihan ikan kerapu bebek, yaitu di Lampung, Situbondo dan Bali. Berdasarkan kekuatan mesin yang digunakan, maka bahan bakar yang dibutuhkan untuk 48 jam perjalanan adalah sebanyak 2,032 ton bahan bakar (telah termasuk bahan bakar cadangan 10 %). Sehingga volume tangki bahan bakar yang dibutuhkan adalah minimal sebesar 2,2 m3. Dengan pertimbangan distribusi muatan di atas kapal, maka tangki bahan bakar disediakan dua tangki dengan kapasitas masingmasing tangki adalah maksimal 1,1 m3 yang dapat memuat minimal 1,016 ton bahan bakar jenis solar. Pembagian ruang di atas dan di bawah dek kapal serta kapasitas muatnya, disajikan pada Tabel 32.
217
Tabel 32
No
Jenis ruangan dan kapasitas muat di atas dan di bawah dek KPIH ‘Closed hull’ serta estimasi berat muatan di dalamnya. Jenis Ruangan
Jumlah
Estimasi berat muatan (ton)
Kapasitas
A. Di atas dek kapal 1.
Ruang kemudi
1 unit
-
-
2.
Ruang tidur nahkoda
1 unit
2 ABK/ruang
-
3.
Ruang tidur ABK
3 unit
2 ABK/ruang
-
4.
Ruang umum
1 unit
-
-
5.
Dapur
1 unit
-
-
6.
Kamar mandi dan WC
1 unit
-
-
7.
Tangki air tawar
1 unit
0,44 m3
440 liter
8.
Ruang akomodasi
1 unit
-
-
-
1 ton
2 unit
1,100 m /unit
2,032 ton
3
B. Di bawah dek kapal 9. 10.
Ruang mesin Tangki bahan bakar
1 unit 3
11.
Tangki pelumas
1 unit
0,070 m
12.
Palka
8 unit
32,490 m3
31,857 ton
13.
Bak filter
1 unit
2,777 m3
-
14.
Tandon
1 unit
2,773 m3
2,842 ton
15.
Gudang perlengkapan kerja
1 unit
-
-
Jenis muatan yang berupa liquid dan berada dalam jumlah yang cukup banyak, mengakibatkan KPIH ‘Closed hull’ ini harus dirancang dengan bentuk kasko yang lebih stabil. Bentuk kasko yang lebih stabil adalah bentuk kasko berbentuk U-bottom (Fyson, 1985).
Lines plan kapal pengangkut ikan hidup disajikan pada Gambar 64. Adapun
pada Tabel 33 dan Gambar 65 masing-masing disajikan hasil perhitungan parameter hidrostatis kapal pengangkut ikan hidup yang dirancang secara tabulasi dan grafik.
218
Tabel 33 Hasil perhitungan parameter hidrostatis KPIH ‘Closed hull’ 1,50
Ketinggian Water Line (m) 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25
0,00
49,07 50,30 1,50 1,50 1,50 17,06 3,21 78,60 42,47 0,67 0,60
38,13 39,08 1,25 1,25 1,25 16,96 3,17 68,39 40,23 0,64 0,57
27,98 28,68 1,00 1,00 1,00 16,86 3,13 58,08 37,31 0,61 0,53
18,74 19,21 0,75 0,75 0,75 16,76 3,08 47,82 33,97 0,57 0,48
10,51 10,77 0,50 0,50 0,50 16,66 3,00 37,50 29,90 0,53 0,42
3,57 3,66 0,25 0,25 0,25 16,56 2,78 26,35 23,80 0,47 0,31
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 16,45 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,90
0,89
0,87
0,85
0,79
0,66
0,00
0,78
0,75
0,71
0,66
0,60
0,52
0,00
-0,10
0,00
0,13
0,25
0,37
0,40
0,04
-0,56 0,86 0,56 0,57 16,20 0,87 16,50 1,43 17,06
-0,48 0,72 0,56 0,66 18,99 0,82 19,15 1,38 19,71
-0,28 0,58 0,56 0,80 22,34 0,83 22,36 1,39 22,92
-0,04 0,44 0,56 1,03 28,02 0,92 27,90 1,48 28,46
0,23 0,30 0,56 1,44 40,74 1,18 40,48 1,74 41,04
0,45 0,16 0,56 2,72 82,13 2,32 81,73 2,88 82,29
0,04 1,34 0,56 0,00 0,00 0,78 0,78 1,34 1,34
0,44 0,49
0,41 0,44
0,38 0,38
0,35 0,31
0,31 0,26
0,24 0,18
0,00 0,00
0,76
0,56
0,41
0,31
0,22
0,15
0,00
Parameter Volume displacement (m3) Displacement (ton) Draft at FP (m) Draft at AP (m) Draft at LCF (m) WL Length (m) WL Beam (m) Wetted Area (m2) Waterplane Area (m2) Prismatic Coefficient Block Coefficient Midship Area Coefficient Waterplane Area Coefficient LCB dari ⊗ (+ve fwd) (m) LCF dari ⊗ (+ve fwd) (m) KB (m) KG (m) BMt (m) BML (m) GMt (m) GML (m) KMt (m) KML (m) Immersion (TPc) (ton/cm) MTc (ton.m) RM at 1deg = GMt.Disp.sin(1) (ton.m)
Keterangan: FP = Fore Perpendicular AP = After Perpendicular WL= Water Line
LCF = Longitudinal Centre of Floatation ⊗ = amidship
219
110º BT
120º BT
140º BT
130º BT
10º LU
0º
10º LS
Lampung Situbondo Bali
Gambar 62 Perkiraan radius jelajah KPIH ‘Closed hull’
220
Cr
P2
P4
P6
P8
F
GP P1-8: palka GP : gudang perlengkapan T : tandon F : Filter ER : Engine room Room: kamar ABK LOT: Lub Oil Tank FOT: Fuel Oil Tank W : WC D : Dapur Cr : crane
D
W
P1
P3
P5
P7
P2
P4
P6
P8
T F
Gambar 63 Rencana Umum (General Arrangement) KPIH ‘Closed hull’
221
Skala 1 : 75 Gambar 64 Lines Plan KPIH ‘Closed hull’
222
1.5
MTc Immersion (TPc)
1.25
KML
D r aft m
KMt 1 KB LCF 0.75
LCB WPA
0.5
Wet. Area Disp.
0.25
0
5
10
15
20
25 30 Displacement tonne
35
40
45
50
55
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
0.75
1
1.25
1.5
1.75
2
2
2.25
2.5
2.75
3
3.25
70
80
90
100
110
120 0.45
Area m^2 -0.75
-0.5
-0.25
0
0.25
0.5 LCB, LCF, KB m
0.5
0.75
1
1.25
1.5
1.75 KMt m
10
20
30
40
50
60 KML m
0.175
0.2
0.225
0.25
0.275
0.325 0.3 Immersion tonne/cm
0.35
0.375
0.4
0.425
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.45 0.4 Moment to Trim tonne.m
0.5
0.55
0.6
0.65
Draft = 1.500 m
WPA = 43.676 m^2
Gambar 65 Kurva hidrostatis KPIH ‘Closed hull’
197
Berdasarkan nilai koefisien kegemukan kapal yang terdiri dari block coefficient, prismatic coefficient, midship coefficient dan waterplane coefficient, dengan nilai koefisien lebih dari 0,6 menunjukkan bahwa kapal tersebut gemuk. Bentuk kapal yang gemuk ini menguntungkan dari segi stabilitas kapal. Desain palka pada KPIH ‘Closed hull’ berbentuk segiempat. Arif et.al (2004) menyarankan bahwa apabila menggunakan bak berbentuk empat persegi untuk memelihara dan membesarkan benih ikan, maka sebaiknya setiap sudut bak dibuat berbentuk rounded untuk menghindari stagnannya air di satu sudut palka. Mengacu pada pernyataan Arif et.al tersebut, maka selain dilengkapi dengan sirip peredam, bagian sudut palka dibuat berbentuk rounded (Gambar 66). Selain itu, bagian atas tiap palka yaitu tepatnya disepanjang sisi panjang palka, diberikan penutup yang lebarnya sebesar 0,45 m. Penutup ini dimaksudkan agar tidak ada air di dalam palka yang keluar dari dalam palka saat kapal rolling.
Dengan lebar penutup palka sebesar 0,45 m
tersebut, maka diperkirakan hingga kapal oleng pada sudut 31,5º, air di dalam palka masih dapat ditahan oleh atap palka sehingga tidak keluar dari dalam palka. Ilustrasi posisi atap palka dan sirip peredam disajikan pada Gambar 67. Penggunaan sistem resirkulasi sebagai sistem pemeliharaan kualitas air di dalam palka mengakibatkan palka dilengkapi dengan bak filter yang fungsinya untuk memperbaiki kualitas air yang masuk ke dalam bak filter. Secara sederhana, instalasi dalam sistem pemeliharaan kualitas air pada KPIH ‘Closed hull’ disajikan pada Gambar 68.
Sirip peredam
Rounded
Gambar 66 Desain palka pada KPIH ‘Closed hull’
198
0,60 m
0,45 m
garis air
1,95 m 1,75 m
1,5 m 1,4 m
Keterangan:
0,12 m
: atap palka : sirip peredam
Gambar 67 Ilustrasi penampang melintang kapal bagian midship
a
b
(a) Tampak samping
c
Tanpa skala a c
(b) Tampak atas Keterangan: a = blower b = air stone c = water pump
= palka = bak filter = instalasi inlet
= instalasi outlet
Gambar 68 Instalasi sistem pemeliharaan kualitas air pada KPIH ‘Closed hull’
6.2 Pengaruh Sirip Peredam Terhadap Efek Free Surface pada Stabilitas Kapal Pergerakan muatan liquid di dalam sebuah tangki dapat mengurangi tingkat stabilitas kapal. Hal ini disebabkan karena pada saat kapal oleng, titik berat liquid akan berpindah ke tempat yang lebih rendah. Pergerakan liquid ini terjadi karena adanya permukaan bebas (free surface). Pergeseran titik berat akibat pergerakan muatan liquid di dalam palka akan mengakibatkan titik berat kapal (centre of gravity) berpindah ke
199
tempat yang lebih rendah pula. Apabila hal ini terjadi, maka lengan penegak (righting arm,
) akan berkurang (Lewis, 1988). Ditambahkan pula bahwa tangki yang terisi
lebih dari 50 % hingga 90 % memiliki peluang yang lebih besar untuk mengurangi righting arm kapal. Semakin tinggi keberadaan free surface di dalam suatu tangki, maka pengurangan ringhting arm yang terjadi akan semakin kecil. Oleh karena itu, Hind (1982) menyarankan untuk mengisi penuh tangki yang berisi muatan liquid dan menutup rapat tangki tersebut.
Sehingga pergerakan free surface tidak terjadi.
Berdasarkan hasil kajian sub bab 5.1, maka pada palka KPIH ‘Closed hull’ yang dirancang, akan dilengkapi dengan sirip peredam yang dipasang di sepanjang sisi dalam dinding palka. Sirip peredam tersebut akan dipasang pada ketinggian 80 % volume palka, yaitu tepat di batas ketinggian maksimum muatan liquid yang akan ditempatkan di dalam palka. Berdasarkan hasil kajian pada Sub Bab 5.1, rasio antara luas sirip peredam dengan luas permukaan palka sebesar 0,29 telah cukup efektif untuk mengurangi efek free surface. Oleh karena itu, dengan rasio 0,29, maka lebar sirip peredam yang dapat dipasang di sisi dalam palka kapal adalah sebesar 0,12 m atau 12 cm. Sehingga total luas free surface pada kapal yang memiliki palka yang tidak dilengkapi dengan sirip peredam adalah sebesar 20,38 m2 (kondisi ‘Full FS’). Adapun luas free surface pada kapal yang memiliki palka yang dilengkapi dengan sirip peredam, berkurang seluas sirip peredam yang terpasang. Total luas sirip peredam yang terpasang di semua palka dan bak filter adalah sebesar 5,95 m2. Sehingga total luas free surface pada kapal yang memiliki palka yang dilengkapi dengan sirip peredam adalah sebesar 14,43 m2 (kondisi ‘FS-Sirdam’). Sedangkan pada kapal dengan kondisi ‘tanpa FS’ tidak memiliki free surface. Pada Tabel 34 disajikan informasi tentang luasan free surface pada masingmasing palka dan bak penampung air dalam bak filter pada ketiga kondisi kapal.
200
Tabel 34
Luas free surface pada masing-masing palka dan bak penampung air pada tiga kondisi simulasi kapal Kondisi Kondisi Kondisi Volume ‘tanpa FS’ ‘Full FS’ ‘FS-Sirdam’ Jenis muatan Luas Luas Luas Tangki Jenis Jenis Jenis (m3) FS FS FS muatan muatan muatan (m2) (m2) (m2) Palka 1 Padat 0,00 Liquid 2,32 1,65 4,004 Liquid Palka 2 Padat 0,00 2,32 1,65 4,004 Liquid Liquid Palka 3
4,238
Padat
0,00
Liquid
2,32
Liquid
1,65
Palka 4
4,238
Padat
0,00
Liquid
2,32
Liquid
1,65
Palka 5
4,192
Padat
0,00
Liquid
2,32
Liquid
1,65
Palka 6
4,192
Padat
0,00
Liquid
2,32
Liquid
1,65
Palka 7
3,810
Padat
0,00
Liquid
2,32
Liquid
1,65
Palka 8
3,810
Padat
0,00
Liquid
2,32
Liquid
1,65
Tandon
2,773
Padat
0,00
Liquid
1,82
Liquid
1,23
Total
0,00
20,38
14,43
Pada Tabel 34 tersebut terlihat bahwa secara berurutan, kondisi ‘tanpa FS’, ‘FSSirdam’ dan ‘Full FS’ memiliki luas free surface yang semakin besar. Selanjutnya stabilitas kapal akan dikaji pada ketiga kondisi kapal tersebut, yaitu kondisi ‘tanpa FS’, ‘Full FS’ dan ‘FS-Sirdam’. Pada umumnya, dinding kapal yang bersiku dengan lantai dek dibuat lubang, yaitu masing-masing tiga lubang di dek kiri dan kanan kapal.
Lubang tersebut
berfungsi untuk mengeluarkan air yang terperangkap di atas lantai dek kapal. Lantai dek KPIH ‘Closed hull’ di bagian tengah atau tepatnya lantai dek yang berada tepat di atas palka, adalah terbuka. Terbukanya lantai dek kapal mengakibatkan kapal tidak dalam kondisi kedap air.
Oleh karena itu maka KPIH ‘Closed hull’
memiliki sudut maksimum pada range of stability pada sudut 31,5º. Sudut tersebut terbentuk pada saat kapal oleng hingga sheer kapal terendah tepat berada di permukaan air (Gambar 69). Posisi kemiringan kapal pada sudut sebagaimana tertera pada Gambar 69 umumnya diistilahkan sebagai Floading Angle (FA). Apabila KPIH tersebut oleng lebih dari besarnya floading angle, maka air laut akan segera masuk ke atas dek kapal. Terbukanya lantai dek kapal mengakibatkan air laut yang masuk ke lantai dek kapal
201
dapat masuk ke bagian bawah dek kapal melalui lubang di lantai dek dan kondisi ini akan memperburuk stabilitas kapal. Oleh karena itu, untuk menahan masuknya air ke bagian bawah dek kapal, maka di sepanjang lubang yang terdapat di lantai dek kapal dipasangi dinding setinggi 60 cm. Sehingga diharapkan keberadaan dinding tersebut mampu menahan air laut yang masuk ke lantai dek apabila kapal terpaksa oleng hingga sudut lebih dari 31,5º.
31,5º
32º
garis air
Gambar 69 Floading angle KPIH ‘Closed hull’
Pada Gambar 70 disajikan kurva stabilitas statik KPIH ‘Closed hull’ pada tiga kondisi simulasi muatan. Adapun nilai-nilai kajian stabilitas kapal yang terdiri dari nilai-nilai
, sudut oleng pada
maks
dan initial
, disajikan pada Tabel 35. Secara
rinci, tiga kondisi simulasi muatan KPIH disajikan pada Lampiran 7.
202
FA= 31,5º
Keterangan: FS = free surface Sirdam= sirip peredam
FA = Floading angle
Gambar 70 Kurva stabilitas statis KPIH ‘Closed hull’ pada tiga kondisi muatan liquid
, dan rolling period KPIH ‘Closed hull’ pada tiga kondisi Tabel 35 Nilai simulasi muatan Nilai parameter stabilitas Kondisi KPIH ‘Closed hull’
maks
(m)
Sudut oleng pada maks (º)
Initial pada FA (m)
(m)
Rolling period (detik)
‘Tanpa FS’
0,653
71,4
0,644
0,379
2,96
‘FS-Sirdam’
0,607
69,5
0,595
0,352
3,01
‘Full FS’
0,588
68,6
0,576
0,339
3,08
Pada Gambar 70 terlihat bahwa nilai
maks
KPIH ‘Closed hull’ pada tiga
kondisi simulasi terjadi pada sudut oleng yang berbeda, yaitu sudut 71,4º pada kondisi ‘tanpa FS’, sudut 69,5º pada kondisi ‘FS-Sirdam’ dan sudut 68,6º pada kondisi ‘Full FS’.
Sudut kemiringan kapal yang memiliki lengan penegak (righting arm,
terbesar untuk selanjutnya disimbolkan dengan sudut kapal yang lebih besar dari sudut
)
. Pada sudut kemiringan
, lengan penegak kapal (
) akan mulai
mengalami pengurangan hingga akhirnya tidak lagi terdapat lengan penegak atau
203
= 0. Pada kondisi Mengacu pada sudut memperkecil sudut mencapai sudut
= 0, kapal sudah tidak dapat kembali ke posisi tegak semula. , terlihat bahwa keberadaan free surface dapat . Pada kondisi riil, KPIH ‘Closed hull’ ini tidak akan . Hal ini disebabkan karena KPIH tersebut dibatasi oleh FA
yaitu 31,5º. Selain mengurangi sudut oleng kapal yang menghasilkan keberadaan free surface juga dapat mengurangi nilai
maks
(
. Hal ini terlihat dari nilai
pada KPIH kondisi ‘Full FS’ yang lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai KPIH kondisi ‘FS-Sirdam’. Sedangkan nilai
pada
pada KPIH kondisi ‘Full FS’ dan ‘FS-
Sirdam’ lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai Ketiga nilai
),
pada KPIH kondisi ‘tanpa FS’.
tersebut menunjukkan bahwa KPIH kondisi ‘tanpa FS’ memiliki
stabilitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan kedua kondisi KPIH lainnya. Adapun stabilitas KPIH kondisi ‘FS-Sirdam’ masih lebih baik jika dibandingkan dengan stabilitas KPIH kondisi ‘Full FS’. Pengurangan nilai
ini disebabkan karena
pergerakan free surface pada saat kapal mengalami oleng. Pergerakan free surface ini mengakibatkan pergeseran titik berat (G) kapal ke arah atas. Pergeseran titik G kapal ke atas mengakibatkan
yang terjadi menjadi lebih kecil dibandingkan dengan yang
seharusnya terjadi. Fenomena yang terjadi pada KPIH kondisi ‘FS-Sirdam’ berbeda dengan yang terjadi pada KPIH kondisi ‘Full FS’. Walaupun kedua kondisi kapal tersebut samasama mengangkut muatan liquid yang memiliki free surface, akan tetapi luas free surface pada kedua kondisi kapal berbeda. Luas free surface pada KPIH kondisi ‘FSSirdam’ lebih kecil jika dibandingkan dengan luas free surface pada KPIH kondisi ‘Full FS’. Hal ini disebabkan karena free surface pada masing-masing palka pada KPIH kondisi ‘FS-Sirdam’ berkurang dengan dipasangnya sirip peredam di permukaan free surface. Oleh karena itu, luasan free surface menentukan besar kecilnya pengurangan nilai
. Semakin besar luas free surface, maka akan semakin besar pula pengurangan
nilai
yang terjadi. Mengacu pada grafik stabilitas tersebut, terlihat keberadaan sirip peredam pada
palka, dengan rasio antara luas sirip peredam (Asp) dengan luas free surface (Afs) sebesar 0,30, cukup mampu menahan penurunan nilai
. Kondisi ini disebabkan
204
karena pergerakan free surface pada saat kapal oleng, tertahan oleh keberadaan sirip peredam yang di pasang di sepanjang sisi dalam dinding palka. Tertahannya gerakan free surface ini mengakibatkan pergeseran titik berat pada KPIH ‘Closed hull’ kondisi ‘FS-Sirdam’ tidak sejauh yang terjadi pada KPIH ‘Closed hull’ kondisi ‘Full FS’. Pada Tabel 35 terlihat bahwa, keberadaan free surface tidak saja menurunkan nilai
, akan tetapi juga mempengaruhi nilai initial
surface, maka nilai initial
. Semakin besar luas free
akan semakin kecil.
Selain mempengaruhi nilai
dan initial
, keberadaan free surface juga
mempengaruhi periode rolling kapal. Informasi tentang periode rolling juga dapat dijadikan sebagai indikator tingkat kestabilan kapal yang berkaitan dengan keselamatan kapal. Pada kondisi fisik gelombang yang sama, apabila terdapat dua kapal dengan periode rolling yang berbeda, maka kapal dengan periode rolling lebih besar memiliki ancaman keselamatan yang lebih besar dibandingkan dengan kapal yang memiliki periode rolling lebih kecil. Berdasarkan periode rolling, sebagaimana disajikan pada Tabel 35, terlihat bahwa pada kapal yang muatannya tidak terdapat free surface (kondisi ‘tanpa FS’), memiliki periode rolling yang lebih kecil dibandingkan dengan kondisi kapal yang memiliki free surface (kondisi ‘Full FS’ dan ‘FS-Sirdam’). Pada kondisi kapal ‘Full FS’, terjadi penambahan periode rolling sebesar 0,12 detik (4,1 %). Lain halnya pada kapal dengan kondisi muatan ‘FS-sirdam’, penambahan periode rolling hanya sebesar 0,05 detik (1,7 %). Kondisi ini menunjukkan bahwa pemasangan sirip peredam di sisi dalam dinding palka, dapat mengurangi peningkatan periode rolling kapal. lamanya periode rolling
Lebih
kapal yang memiliki free surface pada muatannya
dibandingkan dengan periode rolling kapal yang tidak memiliki free surface pada muatannya, diduga karena adanya sloshing. Lee et.al (2005) mendefinisikan sloshing sebagai suatu istilah yang menunjukkan fenomena saat free surface membentur dinding palka saat kapal mengalami oleng. Berdasarkan definisi tersebut, maka saat free surface membentur dinding palka atau terjadi sloshing, maka timbulah moment tumbukan yang mengakibatkan gerakan balik kapal tertahan lebih lama pada posisi kemiringannya. Setelah moment tumbukan berkurang atau bahkan hilang, maka barulah kapal tersebut melakukan gerakan oleng ke arah yang berlawanan. Sloshing inilah yang mengakibatkan periode rolling kapal yang memiliki free surface menjadi lebih lama.
205
Lain halnya pada kapal yang dilengkapi dengan palka bersirip peredam, gerakan free surface saat kapal oleng, tertahan oleh sirip peredam. Sehingga moment tumbukan pada dinding palka yang diakibatkan oleh sloshing menjadi lebih kecil. Walaupun periode rolling kapal yang dilengkapi palka dengan sirip peredam masih lebih lama dibandingkan dengan kapal yang tidak memiliki free surface, akan tetapi periode rolling-nya masih lebih cepat dibandingkan dengan kapal yang dilengkapi palka tanpa sirip peredam. Berdasarkan pemaparan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa stabilitas kapal akan semakin memburuk apabila terdapat free surface di atas kapal tersebut. Hal ini ditandai dengan terjadinya penurunan nilai
, initial
, sudut oleng pada
maksimum dan peningkatan rolling period yang terjadi. Selain itu, keberadaan sirip peredam terbukti pula mampu menahan penurunan nilai pada
, initial
dan sudut oleng
maksimum serta peningkatan rolling period yang lebih besar lagi.
