A.A. B. Dinariyana Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan – ITS Surabaya 2011
Apabila tangki terisi penuh oleh fluida cair, maka fluida tersebut cenderung tidak akan berpindah/ bergerak pada tangki apabila kapal mengalami keolengan. Pada kondisi tersebut diatas, dalam perhitungan stabilitas fluida cair tersebut dapat dianggap sebagai berat statis yang memiliki titik pusat gravitasi yang terletak pada titik pusat fluida pada tangki. 2
Gambar (a) dibawah memperlihatkan kapal dengan dasar ganda (double bottom) terisi dengan fluida cair dengan titik pusat gravitasi g. Efek ketika kapal oleng pada sudut yang kecil dapat diilustrasikan pada Gambar (b). Tidak ada berat yang berpindah dalam kapal, oleh karena itu posisi G tidak akan berubah. Titik pusat gaya apung B akan berpindah ke B1 yang diperlihatkan oleh BB1. Moment of statical stability =W x GZ = W x GM x sin θ
3
Gambar dibawah memperlihatkan kondisi kapal yang berada pada sarat yang sama dengan Gambar di halaman sebelumnya. Kapal tersebut memiliki nilai KG yang sama namun dengan penambahan tinggi tangki sehingga fluida cair hanya dapat mengisi sebagian dari volume tangki seperti terlihat pada Gambar (c) dan (d).
4
Ketika kapal mengalami keolengan, fluida akan berpindah ke bagian dasar tangki sehingga titik pusat gravitasi g akan berpindah ke g1. Ini akan menyebabkan titik pusat gravitasi kapal G berpindah ke G1 paralel terhadap gg1. Moment of statical stability = W x G1Z1 = W x GvZv = W x GvM x sin θ
5
Gambar sebelumnya mengilustrasikan bahwa pengaruh permukaan bebas adalah mengurangi tinggi efektif metasenter dari GM ke GvM. GGv dapat dikatakan sebagai virtual loss of GM akibat dari permukaan bebas. Setiap berkurangnya nilai GM akan mengurangi stabilitas kapal. Jika permukaan bebas terjadi pada kapal yang memiliki tinggi metasenter yang rendah dapat menyebabkan terjadinya metasenter negatif (titik G berada diatas M). Hal ini juga mengakibatkan kapal untuk berada pada sudut sandar (angle of loll) yang mana kondisi ini akan berbahaya dan tidak diinginkan. Hal ini harus diingat ketika kita mempertimbangkan untuk memindahkan air balas untuk mengkoreksi angle of loll, atau untuk menaikkan harga GM. Sebelum tangki penuh, maka akan virtual loss of GM akibat dari permukaan bebas fluida akan terjadi. Perlu juga diingat jika melihat Gambar sebelumnya, walaupun jarak GG1 cukup kecil, namun mengakibatkan berkurangnya secara virtual (virtual loss) jarak GM (GGv) yang cukup besar. 6
Jika kapal berada pada kondisi sudut sandar (angle of lollI) akibat GM negatif yang kecil, kapal akan dapat segera kembali pada posisi semula. Perlu dipastikan bahwa keolengan kapal diakibatkan oleh GM negatif dan bukan akibat distribusi beban pada kapal yang tidak merata. Sebagai contoh apabila bahan bakar pada salah satu tangki di dasar ganda habis, akan mengakibatkan titik G berpindah ke G1 yang menyebabkan kapal oleng ke arah sebaliknya. 7
Apabila diyakini bahwa distribusi beban pada kapal telah dilakukan dengan baik, kita dapat mengasumsikan bahwa kemiringan yang terjadi diakibatkan oleh GM negatif yang kecil. Untuk mengkoreksinya, dapat dilakukan dengan memindahkan titik G ke bawah metasenter awal (initial metacenter). Tangki-tangki dikondisikan sehingga tidak mengakibatkan naiknya titik G akibat efek dari permukaan bebas fluida. Apabila memungkinkan, pindahkan massa/beban di kapal ke tempat yang lebih rendah. Sebagai contoh derrick dapat diletakkan lebih ke bawah ataupun fluida yang ada pada deep tank dipindahkan ke dasar ganda. 8
Asumsikan bahwa sekarang seluruh upaya telah dilakukan namun kapal masih dalam kondisi angle of loll. Asumsikan juga jika tangki-tangki dasar ganda telah kosong, apakah tangki-tangki tersebut harus diisi, apabila iya tangki-tangki yang mana yang diisi terlebih dahulu. Sebelum menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, kita perlu mempertimbangkan efek dari stabilitas akibat pengisian tangki-tangki ini. Permukaan bebas akan terbentuk segera setelah fluida memasuki tangki yang kosong. Hal ini secara virtual akan menaikkan titik G yang secara langsung akan menaikkan GM negatif dan angle of loll. Hal ini dapat diminimalkan dengan melakukan pengisian terhadap tangki-tangki yang memiliki volume/permukaan yang lebih kecil terlebih dahulu.
9
Asumsikan kita akan menambahkan balas pada tangki-tangki di dasar ganda. Jika kita mengisi pada tangki yang berada pada bagian atas terlebih dahulu, kapal akan mulai tegak, namun kemudian akan tiba-tiba rolling terhadap angle of loll yang lebih besar. Hal ini dapat mengakibatkan tenggelamnya kapal. Balas ditambahkan ke sisi bawah dasar ganda mengakibatkan titik G akan berpindah ke bawah namun penambahan beban akan mengakibatkan G bergerak semakin menjauhi garis tengah kapal yang mengakibatkan bertambahnya keolengan. Permukaan bebas juga akan terbentuk yang memberikan kenaikan virtual titik G. Hal ini mengakibatkan berkurangnya GM yang memberikan efek bertambahnya kemiringan lebih jauh.
10
Gambar (a) memperlihatkan kapal pada angle of loll dengan dasar ganda yang kosong dan Gambar (b) memperlihatkan balas telah ditambahkan dan bergerak ke sisi bawah tangki. Titik G berpindah ke Gv yang merupakan kenaikan virtual dari titik G akibat efek dari terjadinya permukaan bebas. Titik Gv berpindah ke G1 akibat dari berat/beban oleh balas yang ditambahkan. 11
Terlihat pada gambar bahwa akan muncul momen yang menambah kemiringan kapal. Kemiringan kapal akan terjadi secara gradual. Apabila semakin banyak air balas yang masuk ke dalam tangki, titik G akan berpindah lebih ke bawah dan kemiringan kapal akan semakin berkurang. Akibat kemiringan yang semakin berkurang, balas akan mulai berpindah ke bagian sisi lain tangki. Air balas akan berpindah semakin cepat yang mengakibatkan G bergerak ke bawah semakin cepat pula. Titik G akan berada di bawah titik M apabila cukup massa dari air balas yang ditambahkan ke kapal. 12
Kesimpulan dalam upaya untuk melakukan koreksi terhadap angle of loll: Penuhi tangki-tangki yang tidak terisi penuh dan meletakkan beban ke posisi terendah yang memungkinkan. Jika kapal masih tetap miring, dan diputuskan untuk mengisi tangki-tangki dasar ganda, lakukan untuk tangki-tangki yang berada pada sisi yang lebih rendah. Kemiringan kapal akan cenderung bertambah pada tahap awal pengisian tangki. Jangan pernah mengisi tangki-tangki yang berada pada sisi atas terlebih dahulu. Selalu memperhitungkan efek yang akan terjadi sebelum mengambil keputusan untuk mengisi tangki-tangki balas. 13
Ship Stability for Masters and Mates, Fourth Edition, Revised, D.R. Derrett, B-H Newnes, 1990
14
