BAB IV PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

BAB IV PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

4.1 Data Utama Kapal Tabel 4.1 Prinsiple Dimension No

Principle Dimension

1

Nama Proyek Kapal

KAL 28 M

3

Owner

TNI AL

4

Class

BKI

5

Designer

PT. TESCO INDOMARITIM

6

Produksi

PT. TESCO INDOMARITIM

7

Loa

28,00 M

8

Lpp

25.5 M

9

B

5.85 M

10

T

1,1 M

11

V

28 KNOTS

Kapal patrol KAL28M TNI AL mempunyai panjang 28 meter dan lebar 5.85 meter. Kapal patroli ini dipesan oleh TNI AL dan dibangun di galangan PT. TESCO INDOMARITIM di daerah Bekasi. Kapal ini terbuat dari alumunium dengan penggerak waterjet. Kapal ini mempunyai fungsi mengamankan perairan Indonesia baik perairan laut maupun perairan sungai.

47 http://digilib.mercubuana.ac.id/

4.2 General Arrangement General Arrangement merupakan gambar bentuk kapal secara umum berupa lay out ruangan kapal, dimensi umum kapal, dimensi ruangan kapal, dan spesifikasi kapal secara umum.

Gambar 4.1 General Arrangement Gambar Detail : Lihat Lampiran


4.3 Sistem Perpipaan 4.3.1 Sistem Bilge System perpipaan bilga merupakan system perpipaan yang berfungsi mengalirkan sisa-sisa air dan minyak yang masuk ke dalam kapal yang kemudian akan dikeluarkan ke laut. System bilga terdiri pipa cabang dan pipa utama. Jumlah pipa cabang tergantung kompartmen tiap-tiap kapal. Kapal KAL28M TNI AL mempunyai 6 cabang pipaa yaitu 5 kompartmen dan 1 chain locker. Berikut gambar line pipa untuk system bilga, sebagai berikut:

Gambar 4.2 Diagram Sistem Bilga Adapun pompa bilga diparalel dengan pompa general service atau pompa pemadam agar dapat digunakan untuk emergency dan menghemat pompa.


4.3.2 Routing Sistem Perpipaan Bilge Adapun lay out system perpipaan bilga akan direncanakan berdasarkan gambar rencana umum yang KAL28M TNI AL dengan menyesuaikan ruangan dan kondisi kapal. Berikut lay out system bilga pada kapal KAL28M TNI AL:

Gambar 4.2 Lay Out Sistem Bilga

Untuk gambar lebih detail dan lebih jelas dapat lihat lampiran.


4.3.3 Perhitungan Sistem Pipa a.

Perhitungan Diameter Pipa Bilga Utama Minimum diameter dalam pipa bilga suction adalah minimum 6 mm dari dimensi yang ada di pasaran. Diameter pipa bilga utama mengikuti persamaan sebagai berikut: √ ( ABS 2013 Rules and Regulation, part 4, chapter 6, section 4/5.3.1(a) ) Dimana : L ABS

=

96 % LWL ≥ LPP ≤ 97 % LWL

≥ 96 % LWL

=

22,49 meter

≤ 97 % LWL

=

22,73 meter

LPP

=

25,50 meter

L ABS

=

22,73 meter

Then

Diketahui: Lwl

=

23,43

m

Lpp

=

25,50

m

B

=

5,85

m

H

=

3,5

m

T

=

1,1

m

r

=

1025

Kg/m3

u

=

0,0000849

cst on 30oC


Jadi, d

=

√

=

√

=

46,11 mm

=

1,82

Inch

Pipa bilga utama menggunakan pipa carbon steel berdasar JIS Standard sebagai berikut: Diameter dalam

=

102

mm

Tebal

=

6

mm

Diameter luar

=

114

mm

Nominal pipe size

=

100A mm

Jenis Material

=

Carbon steel, galvanized

schedule - 40

b. Perhitungan Pipa Bilga Cabang Diameter pipa cabang untuk tiap-tiap kompartmen yaitu mengunakan rumus : √ ( ABS 2013 Rules and Regulation, part 4, chapter 6, section 4/5.3.1(d) ) dimana: c

=

Panjang Kompartmen (m)

=

8

m

B

=

5.85

m

D

=

1.10

m


Jadi, db

=

√

=

√

=

41,11 mm

=

1,62

Inch

Pipa bilga cabang menggunakan pipa carbon steel berdasar JIS Standard sebagai berikut: Diameter dalam

=

41

mm

Tebal

=

4

mm

Diameter luar

=

48

mm

Nominal pipe size

=

40A

mm

Material

=


c.

schedule - 40

Perhitungan Kapasitas Pompa Bilga Berdasarkan rule ABS, kapasitas debit pompa bilga tidak melebihi persamaan di bawah ini:

Sumber: ABS 2013 Rules and Regulation, part 4, chapter 6, section 4/5.3.2 Dimana: dm

=

Diameter dalam pipa utama biga

=

102,00 mm

Q

=

capacity

Jadi, Q

=

m3/h dm²

=

58,89

m3/h

=

0,016

m3/s


d. Perhitungan Kecepatan Ketika dua atau lebih pompa terhubung pada sistem bilga, susunan dan kapasitas tidak mengurangi kapasitas efektif. Q = A/V Keterangan

=

A

=

Luas Permukaan Pipa

V

=

Kecepatan Alir dalam pipa

A

= =

8167,14

mm2

=

0,00816714

m2

Kecepatan Alir

=

Q/A

= =

e.

2

m/s

Perhitungan Head Pada Pompa Bilga - Perhitungan Instalasi di Ruang Mesin H : Hs + HP + HV + total Head-loss (Sumber : Pompa dan Kompresor Ir. Sularso, MSME hal 28) Dimana : Hs = tinggi antara pompa ke overboard = Pompa diletakkan di tangtop engine room sehingga tinggi = 0 meter = Shore connection Jadi, head statis

0

= 1,85 meter


Hp = Perbedaan tekanan di sisi suction dan sisi discharge = =

0 Karena tekanan di suction dan discharge adalah sama

Hv = Perbedaan kecepatan alir di sisi suction dan sisi discharge = = 0 m a. Perhitungan Head Lose di Suction line Major losses : Re: ( D x V ) / υ ( Sumber : Pompa dan Kompresor Ir.Sularso,MSME hal 28) Dimana : dm

V

υ

=

Diameter dalam Pipa

=

102,00 mm

=

0,102 m

=

Kecepatan Aliran

=

2,00

= =

Re

m/s cst pd 30°C m2/s

0,0000000000849

=

if Re <2300,"laminer"

=

(Vs x dm)/u

= turbulen

=

2402826855.90

if Re >2300,"turbulen"

turbulen


1). Major losses : ( Sumber : Pompa dan Kompresor Ir.Sularso,MSME hal 28) Dimana : =

0,02 + 0,0005/dm

=

0,025

=

Panjang pipa suction

=

61,39 m

V

=

2

D

=

diameter dalam pipa

=

0,102 m

L

m/s

Major losses (hf)

= = =

2). Minor losses :

3,07

m

Head Karena aksessoris pipa

No.

Type

n

k

nxk

1

Filter

12

0,58

6.96

2

Butterfly v/v

2

0,3

0.6

3

Elbow 90°

20

0,75

15

4

T Joint

6

0,5

3

5

Bellmouthed

10

0,05

0.5

Total


26.06

Minor Losses =

2g

= =

5.33

Meter

b. Perhitungan Head Pompa pada discharge line 1). Mayor Losses Major losses = hf = ( Sumber : Pompa dan Kompresor Ir.Sularso,MSME hal 28) Catatan : L

=

Panjang Pipa

= 6,29

M

D

=

Diameter Pipa

= 0,102

M

v

=

Kecepatan Aliran

= 2,00

m/s

λ

=

Friction Loss

= 0,024901961

hf 2

= =

0,314 Meter


2). Minor Losses no.

Type

n

k

nxk

1

SDNRV

4

0,34

1,36

2

T Joint

1

0,5

0,5

Total

Minor losses =

1,86

2g

= = Head Total

0,38

Meter

= Hs + Hp + Hv + Σ head losses (suction and discharge) = 10.95 Meter

f. Pemilihan Pompa Berdasarkan perhitungan, diketahui pompa yang akan dipilih dengan spesifikasi sebagai berikut: Head

=

10.95 m

Qapacity

=

58,89 m3/h


Tabel 4.2 Spesifikasi Pompa Bilga Maker

EBARA

Tipe

50x40 FSHA

Kapasitas

200 liter/Menit

Head

16 Meter

Putaran

2950 RPM

Frequensy

50 HZ

Power

1.5 KW/380 V/3 PHASE

Tabel 4.3 Spesifikasi Pompa General Service Maker

EBARA

Tipe

65x50 FSHA

Kapasitas

30 m3/Hr

Head

15 Meter

Putaran

2950 RPM

Frequensy

50 HZ

Power


4.4.2 Sistem Perpipaan Air Laut 4.4.2.1 Sistem Perpipaan Air Laut Sistem pendingin berfungsi sebagai pendingin semua komponenkomponen mesin. Pendinginan mesin dibutuhkan karena untuk menghindari stress material pada saat mesin bekerja dan mencegah over heating. Mesin yang digunakan pada kapal KAL28 TNI AL adalah Caterpillar dengan daya mesin 1600 BHP dengan posisi kanan dan kiri. Sistem pendingin pada mesin mesin ini menggunakan sistem pendingin air laut. Selain main engine, sistem pendingin dibutuhkan pada generator. Kapal ini mempunyai dua generator menggunakan Westerbeke.


Proses sistem pendingin kapal KAPAL KAL28 TNI AL menggunakan air laut yang diambil langsung dari laut. Air laut yang masuk kemudian disaring dan akan didistribusikan oleh pompa pendingin air laut ke beberapa cabang yaitu main engine dan generator. Selain sebagai sistem pendingin engine dan generator, sistem air laut juga diparalel dengan sistem pemadam. Berikut skematik diagram sistem pendingin air laut,:

Gambar 4.3 Skematik Diagram Sistem Air Laut Gambar deatil lihat lampiran: Berdasarkan skematik yang dibuat, sistem pendingin air laut ada beberapa bagian, meliputi sistem pendingin engine dan generator, sistem pemadam kebakaran, dan sistem sanitary. Sumber air laut diambil langsung dari laut melalui


sea chest sebagai pipa utama untuk mengambil air laut kemudian didistribusikan ke beberapa sistem. Berikut gambar routing pipa sistem pendingin air laut,:

Gambar 4.4 Sistem Pendingin Air Laut Gambar Detail lihat lampiran.. 4.4.2 Perhitungan Sistem Pendingin Air Laut a. Diameter Pipa Sistem Pendingin Mesin Berdasarkan spesifikasi main engine Caterpillar, diameter pipa isap yang digunakan adalah sebagai berikut: Diameter dalam

=

78

mm

Tebal

=

5

mm

Diameter luar

=

89

mm


Nominal pipe size

=

80A

mm

Material

=


schedule - 40

Adapun diameter pipa exhaust dari engine ke overboard adalah sebagai berikuit: Diameter dalam

=

49

mm

Tebal

=

4

mm

Diameter luar

=

53

mm

Nominal pipe size

=

50A

mm

Material

=


schedule - 40

b. Diameter Pipa Sistem Pendingin Generator Berdasarkan spesifikasi main engine Caterpillar, diameter pipa isap yang digunakan adalah sebagai berikut: Diameter dalam

=

78

mm

Tebal

=

5

mm

Diameter luar

=

89

mm

Nominal pipe size

=

80A

mm

Material

=


schedule - 40

Adapun diameter pipa exhaust dari engine ke overboard adalah sebagai berikuit: Diameter dalam

=

35

mm

Tebal

=

4

mm

Diameter luar

=

42

mm

Nominal pipe size

=

32A

mm

Material

=


schedule - 40


c. Diameter Pipa Sistem Pemadam  Kapasitas pompa pemadam diketahui : 30 m3/h Diameter pipa pemadam adalah:  Q = A/V Keterangan

=

A =

Luas Permukaan Pipa

V

Kecepatan Alir dalam pipa

=

 D2

= = = 0,0053

D

= 0.073 Meter = 73 mm

Pipa pemadam menggunakan pipa carbon steel berdasar JIS Standard sebagai berikut: Diameter dalam

=

78

mm

Tebal

=

5

mm

Diameter luar

=

89

mm

Nominal pipe size

=

80A

mm

Material

=


schedule - 40


 Perhitungan Head Pada Pompa Air Laut H : Hs + HP + HV + total Head-loss (Sumber : Pompa dan Kompresor Ir. Sularso, MSME hal 28) Dimana : Hs = jarak antara bottom ke ruangan navigasi = Pompa diletakkan di tangtop engine room sehingga tinggi = 12 meter Hp = Perbedaan tekanan di sisi suction dan sisi discharge = According SOLAS Chapter II-2 regulation 10,2.1.6 part C, for cargo ships: 6,000 gross tonnage and upwards 0,27 N/mm2 = 5 Meter Hv = Perbedaan kecepatan alir di sisi suction dan sisi discharge = = 0 m

 Perhitungan Head Lose di Suction line Major losses : Re: ( D x V ) / υ ( Sumber : Pompa dan Kompresor Ir.Sularso,MSME hal 28) Dimana : dm

V

=

Diameter dalam Pipa

=

78

=

0.078 m

=

Kecepatan Aliran

=

2,00

mm

m/s


υ

=

cst pd 30°C

= Re

m2/s

0,0000000000849

if Re <2300,"laminer"

= =

(Vs x dm)/u

= laminer

=

1837455830

laminer

if Re>2300,"turbulen"

 Major losses : ( Sumber : Pompa dan Kompresor Ir.Sularso,MSME hal 28) Dimana : =

0,02 + 0,0005/dm

=

0,026

=

Panjang pipa suction

=

5

m

V

=

2

m/s

D

=

diameter dalam pipa

=

0.078 m

Λ

L

Major losses (hf)

= = =

0.35

m


2). Minor losses : No. 1 2 3 4 5 6

Head Karena aksessoris pipa

Accesoris T joint Butterfly valve SDNRV Gate Valve Elbow 90⁰ Filter

n 2 1 2 4 2 6

Minor Losses =

k 0.5 0.3 0.34 0.15 0.75 0.58

Σ:

2g

= =

1.54

Meter

Total Head Loss di suction line = Major Head Loss + Minor Head Loss = 1.89 Meter

 Perhitungan Head Pompa pada discharge line 1). Mayor Losses Major losses = hf = ( Sumber : Pompa dan Kompresor Ir.Sularso,MSME hal 28) Catatan : L

=

Panjang Pipa

= 9

M

D

=

Diameter Pipa

= 0,053

M

v

=

Kecepatan Aliran

= 2,00

m/s


nxk 1 0.3 0.68 0.6 1.5 3.48 7.56

λ

=

hf 2

= =

= 0,024901961

Friction Loss

0.86

Meter

2). Minor Losses No.

Accesoris

n

k

nxk

2

Butterfly valve

8

0.3

2.4

3

SDNRV

0.34

0.68

4

T Joint

2 9

0.5

4.5

3

0.75

2.25

5

Elbow 90

o

Σ:

Minor losses =

9.83

2g

= = Head Total

2,00

Meter

= Hs + Hp + Hv + Σ head losses (suction and discharge) = 21.9 Meter

g. Penentuan Kapasitas Pompa Air Laut / Pemadam Tabel 4.4 Spesifikasi Pompa Pemadam Maker

EBARA

Tipe

80x65 FSHA

Kapasitas

60 m3/Hr

Head

30 Meter

Putaran

2950 RPM

Frequensy

50 HZ

Power



BAB IV PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

Recommend Documents