BAB III METODE PELAKSANAAN
Metodologi pelaksanaan merupakan cara atau prosedur yang berisi tahapan-tahapan yang jelas yang disusun secara sistematis dalam proses penelitian. Tiap tahapan maupun bagian yang menentukan tahapan selanjutnya sehingga harus dilalui dengan teliti.
3.1 Tempat & Waktu Perencanaan Perencanaan dilaksanakan di sebuah perusahaan kapal yang berlokasi di Jakarta Selatan. Perencanaan system dilakukan mulai tanggal 12 April 2014 dengan judul “ANALISA REKONDISI MAIN ENGINE & SISTEM PROPULSI KAPAL KUMAWA JADE 20.7 METER CATAMARAN ”
3.2 Objek Perencanaan Sebuah Perusahaan Kapal merupakan industri bergerak di bidang repair, repowering/rekondisi dan bangunan kapal baru. Perusahan ini dipercayai oleh salah satu perusahaan swasta untuk rekondisi kapal jenis catamaran yang mempunyai panjang 20.7 meter. Kapal ini akan dilakukan rekondisi yaitu penggantian main engine dan system propulsinya karena performance kapal ini sudah menurun seiiring dengan umur kapal yang sudah wajib diganti. Salah satu permasalah menurunya performance kapal adalah kecepatan kapal sudah mulai menurun, system propulsinya sudah rusak.
3.3 Identifikasi Dan Perumusan Masalah Mengidentifikasi permasalahan objek yang akan dianalisa yaitu mengenai menurunnya performa kapal dilihat dari menurunnya kecepatan kapal. Kemudian merumuskan masalah yang akan diselesaikan mengenai perencanaan rekondisi kapal Kumawa Jade 20.7 meter.
3.4 Studi Literatur Studi literatur merupakan proses mengetahui tentang kapal, system propulsi kapal dan mengenai power tentang kapal. Studi literatur merupakan proses mengetahui tentang tahanan kapal dan system propulsi. Proses ini mengumpulkan informasi dari buku dan handbook yang mendukung mengenai tahanan dan system propulsi di kapal bedasarkan aturan dan klas yang berlaku.
3.5 Pengumpulan Data Dalam proses pengumpulan data atau pengambilan data dikelompokkan menjadi beberapa kelompok proses pengambilan data, diantaranya : 1. Data primer adalah data yang diperoleh dari pengamatan dan penelitian secara langsung di lapangan. Pengumpulan data primer ini dilakukan dengan jalan mengamati secara langsung di kapal dan meminta keterangan serta mewawancarai karyawan yang terlibat secara operasional. Data yang diperoleh antara lain adalah kecepatan kapal, kondisi main engine dan system propulsi dan kontruksi yang berhubungan dengan main engine berupa pondasi mesin dan lain-lain.
2. Data sekunder adalah data yang tidak langsung diamati oleh peneliti. Data ini merupakan data berupa desain lama, spesifikasi kapal, rule dan standar kapal serta buku-buku dan handbook tentang system propulsi kapal.
3.6 Analisa Power Kapal Proses analisa power kapal dilakukan dengan cara: a. Perhitungan Tahanan Kapal dengan beberapa metode Proses perhitungan tahanan kapal dilakukan dengan beberapa metode dengan memanfaatkan data lama kapal berupa karakteristik kapal. Metode tahanan kapal menggunakan metode software maxsuf dan metode perhitungan manual dengan metode Harvald. Adapun langkah – langkah perhitungan manual menggunakan metode Harvald yaitu sebagai berikut : 1. Perhitungan Volume Displacement (▼) Pertama kali yang perlu diketahui adalah dimensi dan karakteristik kapal untuk mencari volume dari lambung yang terendam air. Adapun persamaan untuk menghitung volume displacement menggunakan persamaan sebagai berikut : ▼ = Lwl x B x T x Cbwl Dimana : Lwl
:
Panjang kapal yang terkena air
B
:
Lebar kapal
Cbwl
:
Koefisien Blok yang terendam air
Adapun untuk menghitung Cbwl menggunakan persamaan sebagai berikut: Cbwl = (Ldisp x Cbdisp)/ Lwl Dimana : Ldisp adalah Panjang displacement kapal Lwl adalah Panjang garis air kapal 2. Perhitungan Displacement ( ∆ ) Displacement merupakan berat kapal ketika lambung kapal pada posisi garis air. Displacement merupakan berat kapal yang harus ditahan kapal saat berlayar. ∆ = Lwl x B x T x Cbwl x ρ
3. Luas Permukaan Basah (S) Berdasarkan versi rumus Mumford (Harvald 5.5.31, Tahanan & Propulsi Kapal, hal 133, persamaan menentukan luas permukaan basah adalah sebagai berikut : S = 1.025 Lpp (Cbpp x B + 1.7T)
4. Menentukan Harga Bilangan Froude Dan Angka Reynould Fn = Vs/ (g x Lwl)^0.5 Rn = (Vs x Lwl)/ υ
5. Mencari Cf Dari Diagram Cf = 0.075/ (log Rn-2)^2
6. Menentukan Harga Cr Dari Diagram Cr merupakan tahanan sisa yang tersimpan secara tidak terlihat. Ada beberapa macam yang bisa dihasilkan untuk menghitung tahahan sisa, yaitu : A. Badan Kapal Kapal mempunyai beberapa bentuk badan kapal tergantung dari volume displacement dan berat displacement. Untuk menentukan nilan tahanan sisa berdasarkan badan kapal digunakan grafik dari buku tahanan dan propulsi kapal karangan Harvald. B. Ratio B/T Rasio antara lebar dan tinggi sarat kapal dapat menghasilkan tahanan sisa. Besar dari tahanan sisa berdasarkan rasio B/T adalah dengan menggunakan grafik harvald.
7. Tahanan Udara (CAA) Tahanan udara merupakan tahanan yang diakibatkan oleh gaya gesekan badan kapal dengan udara. Koefisien tahanan udara berdasarkan grafik harvald yaitu 0,707 x 10-3
8. Tahanan Kemudi (CAS) Tahanan
kemudi
disebabkan
karena
kontruksi
kemudi
yang
menghambat aliran air. Berdasarkan buku harvald, tahanan kemudi berkisar 0,04 x 10-3
b. Penentuan Main Engine Kapal Analisa power yang digunakan yaitu dengan variabel kecepatan kapal. Sehingga diperoleh beberapa daya yang dibutuhkan agar sesuai dengan yang dibutuhkan. Kemudian dilakukan pemilihan power engine sesuai dengan yang diharapkan. Adapun langkah – langkah menentukan daya main engine yaitu sebagai berikut :
1. Menghitung Daya Efektif Kapal (EHP) Daya Efektif atau EHP adalah daya yang diperlukan untuk menggerakkan kapal di air atau untuk menarik kapal dengan kecepatan v. Perhitungan daya efektif kapal (EHP) menurut buku HARVARD, Tahanan & Propulsi Kapal, 6.2.1 hal. 135 sebagai berikut : EHP = Rtdinas x Vs 2. Menghitung Daya Pada Tabung Poros Buritan Baling-Baling (DHP) Adalah daya yang diserap oleh propeller dari sistem perporosan atau daya yang dihantarkan oleh sistem perporosan diubah menjadi daya dorong (thrust ) DHP = EHP/Pc
ke propeller untuk
Dimana, Pc = ηH x ηrr x ηo a. Effisiensi lambung ( ηH ) ηH =(1 - t)/ (1 - w) Dimana : w : Wake friction atau arus ikut merupakan perbandingan antara kecepatan kapal dengan kecepatan air yang menuju ke propeller. Dengan
menggunakan rumus yang diberikan oleh Taylor (
Resistance, Propulsion and Steering of Ships, Van Lammeren, hal178 ). Adapun persamaan mencari nilai w adalah sebagai berikut : w = (0.5 x Cbwl) - 0.05 t = Thrust Deduction Factor, nilai t dapat dicari dari nilai w yang telah diketahui yaitu t = k.w dimana nilai k antara 0.7-0.9 dan diambil nilai k= 0.8 menurut buku Harvald b. Efisiensi Relatif Rotatif (ηrr) Harga ηrr untuk kapal dengan propeller tipe single screw berkisar 1.02~1.05 (Principal of Naval Architecture hal 152 ) pada perencanaan propeller dan tabung poros propeller ini diambil harga : 1.02~1.05 c. Efisiensi Propulsi (ηo) adalah open water efficiency yaitu efficiency dari propeller pada saat dilakukan open water test, nilainya antara 40-70%.
3. Perhitungan Daya Dorong Baling-Baling (THP atau PT) Adalah besarnya daya yang dihasilkan oleh kerja dari alat gerak kapal (propulsor) untuk mendorong badan kapal. PT = EHP / ηH
4. Menghitung Daya Pada Poros Baling-Baling (SHP) Untuk kapal yang kamar mesinnya terletak di bagian belakang akan mengalami losses sebesar 2%, sedangkan pada kapal yang kamar mesinnya pada daerah midship kapal mengalami losses sebesar 3%.(“Principal of Naval Architecture hal 131”). Pada perencanaan ini, kamar mesin terletak dibagian belakang, sehingga losses yang terjadi hanya 2% SHP=DHP/ηsηb Dimana : ηsηb = shaft transmission efficiency. Pengurangan 2% ~ 3% untuk kamar mesin di kapal bagian belakang ηsηb = 98% (untuk kamar mesin di bagian belakang = 100% - 2%)
5. Menghitung Daya Penggerak Utama Yang Diperlukan a. BHPscr Daya hasil mesin penggerak kapal saat kondisi service continuous rating. Karena rpm yang didapatkan dari mesin adalah 500 rotation/menit, maka diperlukan gearbox / reduction gear, sehingga ηG = 0.98 BHPscr = SHP/ηG
b. BHPmcr Daya hasil mesin penggerak kapal saat kondisi maximum continuous rating (daya keluaran pabrik). Nilainya berkisar 80 ~ 85% dari PHP SCR. BHPmcr = HPscr/ 0.85
3.7 Perencanaan Sistem Propulsi Baru System propulsi kapal terdiri dari system poros dan propeller. Perencanaan system propulsi direncanakan sesuai dengan power engine baru menggunakan perhitungan secara umum. Setelah direncanakan berapa dimensi dan spesifikasi system propulsi, dilakukan perencanaan kontruksi baru yang sesuai dengan system propulsi dan main engine baru.
START
Identifikasi dan Perumusan Masalah Studi Literatur
Pengumpulan Data: Data Spesifikasi Kapal, Sistem Propulsi Kapal, Rule, Class
Perhitungan Tahanan Kapal, Pemilihan Main Engine, System Propulsi
Analisis Engine Matching
Perhitungan sesuai dengan Rule dan Class, Performance Tercapai?
Perubahan Pondasi dan Layout Engine Room
END
Gambar 3.1 Flow Chart Penyelesaian Tugas Akhir
