KAJIAN STABILITAS KAPAL IKAN MUROAMI DI KEPULAUAN SERIBU DENGAN MENGGUNAKAN METODE PGZ Shanty Manullang *) Ramot Siburian **) * Dosen ** mahasiswa Program Studi Teknik Perkapalan - Fakultas Teknologi Kelautan
[email protected] ABSTRAK Stabilitas suatu kapal baik kapal niaga maupun kapal perikanan sangat perlu diutamakan agar operator kapal dapat memperhitungkan bagaimana kondisi stabilitas kapal ketika melakukan kegiatan penangkapan ikan agar operasi penangkapan ikan dapat berjalan dengan baik dan ABK selamat. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan untuk mengetahui stabilitas kapal muroami dimana parameter stabilitas ini dapat dilihat dari bentuk geometri kapal ketika berlayar di laut. Penelitian ini dilakukan dengan cara menganalisis stabilitas kapal melalui kurva stabilitas statis GZ dengan metode Attwod’s Formula (Hind, 1982). Metode ini menganalisis stabilitas kapal pada sudut keolengan 0o – 90o. Hasil perhitungan stabilitas kemudian dibandingkan dengan standar stabilitas kapal yang dikeluarkan oleh International Maritime Organization (IMO) pada Torremolinos International Convention for The Safety of Fishing Vessels-regulation 28 (1977) melalui kurva GZ. Pada simulasi dengan tinggi gelombang 1.5 meter kondisi yang aman dan sesuai standart IMO untuk melakukan operasi penangkapan adalah pada draft 1,1 m dengan KG 2,2 m dengan sudut oleng tertinggi pada 42º Kata kunci : stabilitas,kapal muroami,lengan penegak dan draft. PENDAHULUAN
Telah kita ketahui bahwa sebuah kapal yang mengapung di air tidak selalu dalam kedudukan tegak, tetapi kapal akan bergoyang oleh pengaruh dari luar misalnya ombak dan gelombang. Jadi pada suatu saat kapal akan mengalami keolengan (trim). Mengingat kapal merupakan alat bagi manusia untuk melakukan kegiatan di perairan (mengangkut awak kapal, alat tangkap dan hasil tangkapan) maka sangat diutamakan keselamatan dari kapal tersebut.
Muroami merupakan alat tangkap yang dioperasikan di daerah terumbu karang dan bersifat staticgear. Alat tangkap ini hanya tersebar di Kepulauan Seribu, Kepulauan Spermonde, Kepulauan Sapekan, dan Lombok.
Pulau Pramuka dan Pulau Panggang merupakan bagian dari gugusan Kepulauan Seribu dimana penduduknya sebagian besar bermata pencaharian sebagai nelayan muroami. Penyebaran alat tangkap muroami selain di Pulau Pramuka juga terdapat di Pulau Panggang, Pulau Kelapa, Pulau Karimun Jawa, Pulau Harapan, dan Pulau Sebira yang semuanya merupakan bagian dari gugusan Kepulauan Seribu.
Ikan yang menjadi sasaran penangkapan muroami yaitu famili Caseodidae (ekor kuning dan pisang-pisang) yang merupakan kelompok ikan karang yang dapat dieksploitasi secara relatif besar-besaran karena sebagai pemakan plankton dan membentuk kelompok yang relatif besar (LIPI, 1998). Selain itu ikan ini bernilai ekonomi tinggi.
Kelebihan usaha penangkapan muroami dibandingkan dengan usaha penangkapan lainnya yang ada di Pulau Pramuka, yaitu hasil tangkapan yang didapat biasanya dalam jumlah besar, spesies target yang ditangkap adalah ikan-ikan karang yang memiliki nilai ekonomis tinggi dan selalu ada sepanjang tahun, tetapi dalam poses pengoperasian alat tangkapnya dibutuhkan stabilitas kapal yang baik sehingga ketika melakukan operasi penangkapan ABK dapat bekerja dengan nyaman dan selamat.
Desain merupakan hal yang penting dalam pembangunan kapal ikan (Fyson, 1985). Sesuai dengan perbedaan jenis kapal ikan, maka desain dan konstruksi kapal dibuat berbeda-beda dengan memperhatikan persyaratan teknis pengoperasian setiap jenis kapal berdasarkan alat tangkap yang dioperasi-kan.
Bentuk badan kapal bergantung pada ukuran utama, perbandingan ukuran utama dan koefisien bentuk kapal (Fyson, 1985). Ukuran utama kapal terdiri dari panjang kapal (L), lebar kapal (B), tinggi/dalam kapal (D) dan draft/sarat air kapal (d). Kesesuaian rasio dimensi sangat menentukan kemampuan suatu kapal ikan, karena akan mempengaruhi resistensi kapal (nilai L/B), kekuatan memanjang kapal (nilai L/D) dan stabilitas kapal (nilai B/D) (Fyson, 1985)
Pada penelitian ini penulis tertarik untuk menilai stabilitas kapal ikan ini. Stabilitas kapal dapat diketahui melalui beberapa parameter stabilitas yang diukur dengan melakukan analisis numerik terhadap parameter teknis kapal atau dengan melakukan uji stabilitas
terhadap kapal model pada test tank.
Kedua hal tersebut tidak dilakukan pada
pembangunan kapal yang umum dilakukan di galangan kapal rakyat (galangan tradisional), seperti pembangunan kapal ikan di Kepulauan Seribu, sehingga tidak dilengkapi dengan gambar desain dan pehitungan stabilitas .
Berdasarkan hal tersebut, maka penelitian Kajian Stabilitas Kapal Ikan Muroami di Kepulauan Seribu dengan Menggunakan Metode PGz dilakukan untuk mengetahiu parameter apa saja yang berpengaruh pada stabilitas kapal yang sehingga sehingga operasi penangkapan dapat berjalan dengan aman dan sukses.
Gambar 1. Lokasi penelitian di pulau Panggang
Gambar 2. Peta lokasi Penelitian
METODOLOGI PENELITIAN
Data Yang Digunakan
Kajian ini menggunakan 2 (dua) data , data gelombang merupakan data sekunder yang diperoleh dari hasil Quisioner, sedangkan data kapal (data primer ) yang diperoleh dari hasil pengukuran di lapangan pada kapal Muroami, spesifikasi sampel kapal yang diperoleh diterakan pada Tabel 1.
Analisi Data
Data Kapal dikumpulkan dan diolah dengan metode simulasi berdasarkan perhitungan Naval architecture (parameter hidrostatis) dengan memakai program exel sedangkan untuk data kapal dipakai software Autocad.
Analisis stabilitas yang dilakukan pada kapal
Longline 60 GT adalah stabilitas statis. Analisisnya meliputi analisis perubahan nilai KG pada tiga kondisi ditribusi muatan. Ketiga kondisi muatan tersebut masing-masing dengan asumsi : 1. Kondisi kapal kosong diasumsikan bahan bakar,umpan hidup dan muatan kosong (0%) 2. Kondisi kapal setengah penuh ; pada kondisis ini bahan bakar, umpan hidup diasumsikan penuh (100%), daan muatan kosong (0%). 3. Kondisi kapal penuh : pada kondisis ini bahan bakar diasumsikan setengah penuh (50%), umpan 20% dan muatan penuh (100%). Perubahan nilai KG dihitung dengan membuat perkiraan perubahan jarak vertikal – horizontal pada setiap kondisi perubahan distribusi muatan. Nilai KG diperoleh dengan menggunakan formula berikut (Hind, 1982) :
KG = moment of ∆z
∆z dimana : ∆z adalah moment vertical
Analisis stabilitas statis melalui kurva stabilitas statis GZ dilakukan dengan metode Attwod’s Formula (Hind, 1982). Metode ini menganalisis stabilitas kapal pada sudut
keolengan 0o – 90o. Hasil perhitungan stabilitas kemudian dibandingkan dengan standar stabilitas kapal yang dikeluarkan oleh International Maritime Organization (IMO, 1977) .
Analisis nilai stabilitas dinamis kapal dilakukan dengan menghitung luas area kurva di bawah kurva GZ stabilitas statis pada berbagai sudut keolengan (0o – 90o). Hasil perhitungan tersebut kemudian diplotkan menjadi sebuah kurva untuk stabilitas dinamis kapal.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 10. Kapal Muromami 15 GT (sumber : Shanty pic)
Dimensi Utama Kapal Muroami
Dari hasil perhitungan rasio dimensi utama yang terdiri dari L/B, L/D dan D/B diperoleh nilai-nilai seperti yang disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2. Tabel 1. Dimensi utama kapal Muroami yang diteliti No
Dimensi Utama
Muroami ( m )
1
Panjang (Lpp)
12.0
2
Lebar (B)
2.0
3
Dalam (D)
1.5
4
Draft (d)
1.1
5
Cb
0.85
Tabel 2. Rasio dimensi utama Kapal Muroami yang diteliti Dimensi Utama
Muroami ( m )
L/B
6.0
L/D
8.0
B/D
1.3
Rasio dimensi utama kapal perlu diketahui dengan jelas karena nilai-nilai ini berpengaruh terhadap stabilitas maupun ketahanan kapal. Menurut Iskandar dan Pujiati (1995) nilai rasio L/B dan L/D untuk kapal sejenis muroami (static gear) lebih besar dibandingkan dengan kapal-kapal yang lain sehingga membutuhkan stabilitas yang cukup tinggi karena kondisi ini dibutuhkan pada saat melakukan operasi penangkapan baik itu pada saat setting maupun hauling karena kapal beroperasi dengan kecepatan v = 0.
Berikut ini beberapa nilai kisaran rasio dimensi kapal kelompok static gear umumnya di Indonesia berdasarkan hasil riset yang dilakukan oleh Iskandar dan Pujiati (1995) , L/B : 2.83 – 11, L/D : 4.58 – 17.28 dan B/D : 0.96 – 4.68. Nilai rasio pada kapal yang diteliti L/B (6.0), L/D (8.0) dan B/D (1.3) masuk dalam nilai rasio yang di keluarkan oleh Iskandar dan Pujiati (1995).
Parameter hidrostatik
Parameter hidostatik merupakan parameter awal yang menjadi ukuran untuk melihat sifatsifat hidrostatik kapal. Parameter tersebut diperoleh berdasarkan tabel off set dan gambar lines planes kapal muroami yang dijadikan sebagai obyek penelitian. Selanjutnya hasil perhitungan parameter hirostatik tersebut ditabulasikan dan dibuat kurva hidrostatik. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 3, sedangkan bodyplane dan rancangan kapal muroami disajikan pada lampiran.
Nilai coefficient of fineness dipakai sebagai salah satu cara untuk menilai kelayakan sebuah disain kapal . Dari hasil penelitian diketahui bahwa (Cb: Cp: Cw : Cvp: C : 0,85 : 0,66 : 1,62 : 0,52 : 1,28 ), nilai Cb cenderung mendekati nilai standar acuan (nilai acuan Cb berkisar antara 0 – 1) ini menunjukkan bahwa kapal tersebut tingkat kegemukannya tinggi.
Jika mencapai angka 1 maka bagian kapal yang terendam air memiliki bentuk yang mendekati empat persegi panjang.
Tabel 3. Nilai hidrostatik kapal Muroami pada tiap-tiap water line No.
Parameter
WL 1
WL 3
WL 5
1
Volume displacement (m3)
2.88
28.43
67.99
2
Ton displacement (ton)
2.954
29.14
69.69
3
Water area (Aw) (m2)
34.70
58.58
86.20
4
Midship area (Ao) (m2)
0.36
2.69
5.37
5
Ton Per Centimeter (TPC)
0.35
0.60
0.88
6
Coefficient block (Cb)
0.34
0.72
0.85
7
Coefficient prismatic (Cp)
0.54
0.625
0.66
8
(Cvp)
0.02
0.53
0.52
9
Coefficient waterplane (Cw)
1.24
1.33
1.62
10
Coefficient midship (Co)
0.63
1.15
1.28
11
LCB (m)
-1.99
-2.36
-2.91
12
Jarak KB (m)
0.22
0.58
0.98
13
Jarak BM (m)
5.83
1.78
1.12
14
Jarak KM (m)
6.05
2.37
2.10
15
Jarak BML (m)
110.31
69.15
11.41
16
Jarak KML (m)
116.37
71.52
13.52
Bentuk badan kapal yang ada di bawah permukaan air juga mempunyai pengaruh terhadap karakteristik lengan stabilitas kapal khususnya kenaikan dasar kapal (rise of floor) (Paroka, 2007). Perubahan karakteristik lengan stabilitas akibat kenaikan dasar kapal tersebut diduga karena perubahan lebar garis air yang signifikan pada saat kapal mengalami kemiringan dengan sudut yang lebih besar dari sudut dimana bilga kapal mulai muncul ke permukaan air (Paroka et all, 2012).
Nilai LCB yang bertanda negatif menunjukkan letak titik apung (B) kapal berada di belakang midship ke arah buritan, bila keadaan demikian sebaiknya beban diletakkan pada midship ke arah buritan kapal.
Stabilitas Kapal Muroami
Saat kapal berangkat menuju daerah penangkapan, muatan pada kapal muroami terdiri atas perbekalan, bahan bakar dan umpan hidup yang berisi penuh. Pada saat kembali, muatan – muatan tersebut (yang terdapat dibawah dek kapal) akan berkurang tetapi palka akan terisi penuh oleh hasil tangkapan. Hal ini menyebabkan perubahan titik berat pada kapal, sehingga letak titik G (center of gravity) kapal akan berubah, titik ini akan bergerak ke atas.
Tabel 4. Nilai KG kapal Muroami pada tiga kondisi distribusi muatan kapal No
Kondisi Kapal
KG (m)
GM (m)
1
Kapal Kosong
1,8
0.98
2
Kapal Setengah Penuh
2.0
0,78
3
Kapal Penuh
2,2
0,58
Dari ketiga kondisi kapal, maka kapal pada kondisi penuh kemungkianan besar akan mengalami kondisi yang tidak stabil. Perubahan nialai KG kapal akan mengakibatkan perubahan jarak, tinggi metasenter (GM), semakin tinggi niali KG maka nilai tinggi GMnya semakin mengecil, demikian juga sebaliknya.
Dengan mengetahui nilai KG kapal maka dapat diketahui distribusi muatan diatas kapal yang dapat menjamin keselamatan opersional penangkapan ikan. Umumnya nilai KG kapal tertinggi pada kondisi kapal penuh ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Farhrum (2010) nilai KG kapal tertinggi berada pada kondisi kapal beroperasi yaitu pada kondisi bahan bakar diasumsikan setengah penuh (50%), umpan hidup 25 % dan muatan 75 %.
Muhamad A (2007) menyatakan perubahan tinggi darft kapal mempunyai pengaruh yang lebih kecil terhadap stabilitas statis kapal dibandingkan dengan perubahan titik G pada kapal.
Untuk mengetahui pada saat kapan kondisi kapal ini tidak stabil maka dilakukan simulasi dengan menggunakan program PGZ kapal.
Simulasi Kapal Muroami
Nilai Lengan Penegak GZ Kapal Muroami
Stabilitas statis kapal muroami yang telah disimulasikan diukur dengan menghitung nilai lengan penegak (GZ) yang terbentuk pada kurva GZ. Pada kurva GZ ditunjukkan nilai GZ pada berbagai sudut keolengan (0° - 90°) dan pada tinggi gelombang 1.5 meter.
GZ
H 1.5
Phi 0
Gambar 12. Kurva stabilitas GZ kapal Muroami pada tinggi gelombang 1.5 dengan draft 1.1
Pada KG 2.2 m diperoleh sudut maksimal pada sudut oleng 42ºdan hilangnya stabilitas kapal terjadi pada sudut oleng 82.5º, ini berarti bila kapal dalam kondisi penuh dan mengalami kemiringan 83º ketika bertemu dengan panjang gelombang 1.5 meter kapal kehilangan stabilitasnya.
Tabel 5. Stabilitas kapal Muroami pada kondisi muatan penuh menurut standart IMO dengan tinggi gelombang 1.5 meter. H 1.5 No
1
Standar IMO
Draft 1.1m KG 2.2m
Remark
a
Pada 0 - 30 º nilai GZ > 0.05 m.rad
0.0701m.rad
lulus
b
pada 0 - 40 º nilai GZ > 0.090 m.rad
0.0898m.rad
lulus
c
pada 30- 40 º nilai GZ > 0.030 m.rad
0.1497m.rad
lulus
2
Nilai masimal GZ pada 30 º adalah > 0.20 m
0.2541m
lulus
3
Sudut maksimal stabilitas > 30 º
42°
lulus
0.44m
lulus
4
GM >0.35 m
Dari tabel 5 memperlihatkan pada tinggi gelombang 1.5 meter nilai GZ kapal pada susut 30º adalah 0.0701 sudah memenuhi standart yang disyaratkan oleh IMO, demikian juga untuk nilai GM (0.44 m) yang sesuai dengan standart IMO yaitu : GM > 0.35 m.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil dari penelitian yang telah dilakukan maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1.
Stabilitas kapal Muromami tergantung pada bentuk gemoteri kapal tersebut
2.
Pada kondisi penuh (asumsi muatan penuh) maka KG kapal mempunyai nilai yang tertinggi yaitu 2.2 meter.
3.
Pada simulasi dengan tinggi gelombang 1.5 meter kondisi yang aman dan sesuai standart IMO untuk melakukan operasi penangkapan adalah pada draft 1,1 m dengan KG 2,2 m dengan sudut oleng tertinggi pada 42º.
SARAN Berdasarkan hasil simulasi maka pada draft kapal 1.1 dengan KG 2.2 dengan kondisi kapal bermuatan penuh akan aman untuk melakukan operasi penangkapan ikan jika menghadapi tinggi gelombang 1.5 meter.
DAFTAR PUSTAKA
Ayodhyoa. 1972. Suatu pengenalan Fishing Gear. Fakultas Perikanan Institut Pertanian Bogor Bhattacharya, R. 1978. Dynamics of Marine Vehicles. John Wiley & Son, Inc. New York. Farhum, S.A. 2010. Kajian Stabilitas Empat Tipe Kasko Kapal Pole and Line. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis, vol.2, No,2, Hal 53-61, Desember 2010. Fyson, J. 1985. Desingn of Small Fishing Vessel. Fishing News Books Ltd. England. Hind, J.A. 1982. Stability And Trim Fishing Vessel. Second Edition. Fishing News Books Ltd. Farnham. Surrey. England. IMO, 1995. 1993 Torremolinos Protocol and Torremolinos International convention for Safety of Fishing Vessels. Iskandar, B.H. dan Pujiati Sri. 1995. Keragaan Teknis Kapal Perikanan di Perairan Indonesia. Jurusan Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan. Fakultas Perikanan IPB.Bogor. Marjoni, B.H. Iskandar & M. Imron. 2010. Stabilitas Statis dan Dinamis Kapal Purse Seine di Pelabuhan Perikanan Pantai Lampulo Kota Banda Aceh
Nanggroe Aceh
Darussalam. Marine Fisheries-Jurnal Teknologi dan Manajemen Perikanan Laut Volume 1. No.2 November 2010 hal 113-122. ISSN 2087-4235. Muhammad, A datih dan Iskandar B.H. 2007. Stabilitas Statis dan Dinamis Kapal Latih Stela Maris. Buletin Psps Vol.XVI No.1 hal 120 - 125. April 2007 Paroka et all, 2012 Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan Paroka, D. dan Umeda, N. (2007): Effect of freeboard and metacentric height on capsizing probability of purse seiners in beam seas, Journal of Marine Science and Technology, Vol. 12 No. 3. Hal 150 - 159. Susanto. A, B.H.Iskandar dan M.Imron. 2011. Stabilitas Statis Kapal Static Gear di Palabuhanratu (Studi Kasus KM PSP 01). Marine Fisheries- Jurnal Teknologi Dan Manajemen Perikanan Laut. Vol.2, No.1, Mei 2011. ISSN : 2087 -4235. Taylor, L.G. 1977. The priciple of Ship Stability. Brown, Son & Publisher, Ltd., Nautical Publisher, 52 Darley Street. Glasgow. Womack, J. Small. Comercial Fishing Vessel stability analysis where are we now? Where are we going? Procceding of the 6th International Ship Stability Workshop, Weeb Institute, 2007.
