1
Latar Belakang: PLTU 2 Papua Jayapura (2x10MW) (PLN), 250.000 ton batubara kalori rendah / tahun. Provinsi Sumatera Selatan, nilai cadangan batubara kalori rendah mencapai 2.426,00 juta ton, massa jenis (1.346 ton/m3) (sumber:pusat sumber daya geologi & wikipedia) Min kapasitas muat 21000 ton MARPOL 73/78, kapal-kapal tanker berkapasitas lebih dari 5.000 DWT harus menggunakan double hull dan double bottom. Peraturan ini berlaku sejak 5 April 2005. MT MARLINA XV (IMO Number 7925778) ,tahun 1983 , 29990 DWT ,
Single Bottom , Single Hull 2
Perumusan Masalah Bagaimanakah desain ruang muat bulk carrier yang sesuai untuk memodifikasi ruang muat Kapal Tanker Marlina XV? Bagaimanakah Capacity Plan dari ruang muat kapal Marlina XV yang telah dikonversi ? Apakah p modifikasi f desain ruang g muat tersebut memenuhi kriteria stabilitas,, batasan freeboard dan kekuatan konstruksi? Berapakah biaya konversi Kapal Tanker Marlina XV menjadi bulk carrier?
3
Tujuan: Melakukan modifikasi ruang muat Kapal Tanker Marlina XV menjadi kapal bulk carrier. Menghitung pemenuhan kriteria secara teknis: 1.Kekuatan konstruksi setelah konversi 2 Kriteria stabilitas 2.Kriteria 3.Kriteria Lambung Timbul Menghitung biaya konversi Kapal Tanker Marlina XV menjadi kapal
bulk carr carrier er.
4
Manfaat: Sebagai referensi untuk pemilik kapal mengenai aspek teknis dan ekonomis p Tanker Marlina XV menjadi j kapal p bulk carrier. konversi Kapal Model perencanaan konversi dapat dipelajari mahasiswa dengan harapan dapat dikembangkan.
5
Batasan Masalah Pemeriksaan Aspek p Teknis meliputi p modifikasi ruang muat, kekuatan memanjang kapal secara vertikal, Design Verification menggunakan FEM Analysis dan stabilitas kapal. Hanya memodelkan tiga ruang muat saja dalam analisa kekuatan memanjang pada tangki ruang muat seperti yang disyaratkan pada International Association of Classification Soceties (IACS), Common Structural Rules for Bulk Carrier ( 2007 ). Pemeriksaan Aspek Ekonomis hanya mencakup besarnya biaya kapal untuk melakukan konversi Umur pelat baja kapal dianggap dalam kondisi baik.
6
Metodologi:
Tidak
Ya
7
Metodologi:
8
Studi Literatur 1. Bulk Carrier Sebuah bulker adalah kapal dagang yang dirancang khusus untuk mengangkut muatan curah , seperti biji-bijian, batu bara, bijih, semen dll . Karakteristik ruang muat bulk carrier pada umumnya terdapat hopperside tank dan topside tank Mayor operator kategori ukuran massal Nama
Ukuran DWT [17]
Kapal[18]
Handysize
10.000 sampai 35.000
34%
Handymax y
35.000 sampai 59.000
37% %
Panamax
60.000 sampai 80.000
Capesize
80.000 dan lebih
Lalu Lintas[19]
Baru Harga[20]
Digunakan Harga [21]
18%
$ 28m
$ 28m
19%
20%
$ 35m
$ 34m
10%
62%
$ 59m
$ 68.4m
((sumber :wikipedia) p ) 9
Studi Literatur 2 Double 2. D bl Hull H ll Bulk B lk C Carrier
Lebih aman untuk pemilik kapal dan kru Efisiensi waktu proses bongkar muat dan pembersihan Membuat Membuat kapasitas ruang muat menjadi penuh. Meningkatkan stabilitas stab l tas (free surface
moment effect)
10
Technical Spesification
MT MARLINA XV 30000 DWT Loa= Lpp= Lwl= B= H= T= Cb= Displ= V= Main Engine= Type= RPM= RPM BHP= Flag= IMO Number= LWT= Price= Price
170.4 162 166.6 26 14.45 10.99 0.78 37092 16 Man B&W 6L67GFCA 123 13100
m m m m m m 3
m knot
7925792
Indonesia 7460 ton 450 US$/ton
11
Technical Spesification Lines Plan General Arrangement
Midship p section
Construction Profile
12
Pembuatan Model Pada Maxsurf
1. Model Kapal MARLINA XV pada Maxsurf
13
Pemeriksaan Model Pada Maxsurf Dengan Data Kapal 1 Equilibrium Result Window 1. Model Maxsurf 2. Pemeriksaan Hydrostatic Properties NO 1 2 3 4 5 6 7
ITEM Volume Draft to Baseline Lwl Beam wl Cb Cm LCB from zero pt
DATA KAPAL HASIL PADA MODEL SELISIH PERSENTASE (%) 37092 37058.3 33.7 0.090855171 10.99 10.99 0 0 166.6 166.532 0.068 0.040816327 26 26 0 0 0.7827 0.779 0.0037 0.472722627 0.9962 0.997 ‐0.0008 ‐0.08030516 85.2 85.155 0.045 0.052816901
3. Import Linesplan ke Autocad
14
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat 1. Redrawing
Image Background pada Proses Redrawing Autocad : 1. Midship p Section 2. Frame 93 dan Frame 35 3. General Arrangement
15
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat 2 Modifikasi Ruang Muat 2. A. Bagian yang dipertahankan: • Pelat kulit kapal (pelat alas, pelat sisi, pelat geladak) •Konstruksi yang mendukung (center girder, pembujur alas, pembujur sisi, i i pembujur b j geladak) l d k) B. Bagian Yang Ditambahkan: •Penambahan P b h Konstruksi K st ksi Hopper H Side Sid T Tank k dan d Top T Side Sid T Tank k •Penambahan Konstruksi Double Hull dan Double Bottom •Penambahan Side Girder •Penambahan pembujur pada seluruh bagian konstruksi Inner Hull •Pembuatan Lubang Palkah sebagai akases bongkar muat batu bara •Pemberian penutup palkah (hatch cover)
16
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat C. Penggunaan Rules BKI untuk Modifikasi Rekapitulasi Ukuran Scantling yang di Tambahkan NO
ITEM
1
3
Inne Bottom Long Inner Hopper Side Long Inner Side Long
4
Inner Top Side Long
2
5 6 7 8 9
Pembujur Deck Tambahan Wrang Plate in Double Bottom Wrang Plate in Hopper Side Tank Wrang Plate in Wing Tank Wrang Plate in Top Side Tank
Lwl= 166.6 m Lpp= 162 m B= 26 m
H= 14.45 m T(awal)= 10.99 m Cb= 0.78 DIMENSION PLATE (mm) PROFIL 370 x 13 HP -
300x 15 HP
-
300x11 HP
-
300x11 HP
-
400x19 HP
14
-
14
-
13
-
12
-
10
Wrang Plate Stiffner in Double Bottom
-
180x14 FB
11
Wrang Plate Stiffner in Hopper Side Tank
-
180x14 FB
12
Wrang Plate Stiffner in Wing Tank
-
160x15 FB
13
Wrang Plate Stiffner in Top Side Tank
-
160X14 FB
12
-
14
-
14
-
13
-
12
-
14 13
L1250x500x14 -
14 15 16 17 18 19 20 21
Side Girder Plate Bracket In Double Bottom Structure Bracket In Hopper Side Tank Structure Bracket In Wing Tank Structure Bracket In Top Side Tank Structure Hatchway Coaming Crossties 1 Crossties 2
17
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat
MARLINA XV Midship Section Sebelum Konversi 18
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat
MARLINA XV Midship Section Setelah Konversi 19
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat
MARLINA XV General Arrangement Setelah Konversi 20
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat
Centroid about base line (z1) = 21 16.62
=
2.34
=
7.11 11
m
Centroid about deck line (z2) = H - z1 = = Ixx = 3 + 4 =
14.45 7.34
7.113371046 m 193.962 204.732
= INA = IXX - ( z1 )2.=
204.732
86.52
=
+ m4
10.770
4 m
7.113
2
2.336
*
Modulus Penampang Sebelum b l Konversi
86.52
Modulus penampang thd bottom ( W bot ) = INA / z1 =
7.11 3 12.163 m
=
86 52 86.52
Modulus penampang thd deck ( W deck ) = INA / z2 =
7.34 3 = 11.79274401 m
Centroid about base line (z1) = 21 =
19.25 19 25 2.94
= 6.55 Centroid about deck line (z2) = H - z1 = 14.45 = 7.90 Ixx = 3 + 4 =
m 6.554030058 m 199.263 224 359 224.359
= 2 INA = IXX - ( z1 ) .=
224.359
98.20
=
Modulus penampang thd bottom ( W bot ) = INA / z1 = =
Modulus penampang thd deck ( W deck ) = INA / z2 = =
98.20 6.55 3 14.982 m
655.4030058
cm
+ m4
25.095
m4
6.554
2
*
2.937
Modulus p g Penampang Setelah Konversi Dengan g Penambahan Pembujur pada Geladak
98.20 7.90 3 12.43616403 m
21
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat E Pemeriksaan E. P k Modulus M d l d dan M Momen Inersia Minimum M Rules R l BKI BK Dari BKI 2006 Vol.II, Section 5.C.2 2
momen Inersia Minimum pada Daerah midship (BKI 2006, Volume II, section 5.C.3):
Wmin = k.Co.L .B.(Cb + 0.7).10
-6
3
-2
m
J = 3x10 x W x L/k
dimana;
m
4
dimana; k=
1.00
L=
161.60 1.5
Co = 10.75 - [(300-L)/100]
W=
9.166403430
L=
161.60
k=
1.00
; untuk L < 300 m
= 10.75 - [(300-161.60)/100]^1.5 26.00
Cb =
0.780
m
sehingga; Wmin = 1 x 9.122 x 161.60^2 x 26 x (0.78+0.7) x 10^-6 3
m
=
cm3
9 166 403 43 9,166,403.43
3
sehingga;
= 9.122 B=
= 9.166403430
m
J = 3x10^-2 3 10^ 2 x 9 9.166403430 166403430 x 161 161.60/1 60/1 4
=
44.43872383
m
=
4,443,872,382.99
cm
4
dimana, Momen Inersia hasil dari Perhitungan adalah: Ina =
9,819,557,736.17
cm
4
dari perhitungan Konstruksi design kapal diperoleh: 3
Wbottom =
14,982,472.84
cm
Wdeck =
12,436,164.03
cm3
OK
OK
22
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat G Perhitungan G. P h Berat B Baja B Kapal K l
Pembagian Station
Rekapitulasi Rekap tulas Perhitungan erh tungan Berat
Station Aft 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
-
Berat (ton)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Fore
1 =
61.257 82.004 124.075 133.741 173.392 194.063 219.939 218.050 262.663 195.332 140.156 144.207 146.635 208.368 149.312 149.312 212 140 212.140 149.312 153.813 149.312 209.703 149.312 149.312 149.312 209.703 149.312 149.312 149.312 209.703 144.728 149.312 149.020 209.727 144.088 142.608 146.909 226.450 85.656 80.332 84.723 71.587 14.674 6441 88 6441.88
BERAT TOTAL TITIK BERAT
= = LCGTOTAL = = =
Titik berat (mm) LCG VCG -2782.32 14512.13 2123.38 12292.31 6033.26 10986.63 10293.81 10735.50 14261.83 11067.52 18300.13 10870.90 22332.80 12198.12 29175.26 12186.04 30540.33 11214.30 34027.79 6809.49 38527.84 6817.47 44748.22 6733.94 46477.81 6716.80 50169.27 6723.46 54698.08 6698.55 58670.29 6698.55 66785 80 66785.80 6740 13 6740.13 68082.98 6698.55 70937.62 6713.95 74901.92 6698.55 79428.75 6716.21 83123.83 6698.55 87096.04 6698.55 91068.25 6698.55 95547.18 6716.21 99315.11 6698.55 103223.86 6698.55 107234.58 6698.55 111665.61 6716.21 115457.49 6864.30 119428.70 6698.55 123401.16 6700.85 117154.30 6686.58 131649.45 6848.50 135664.60 6753.67 136632.29 6622.75 140587.80 6988.82 147923.07 8382.28 148389.98 8269.98 155996.01 8279.19 160041.80 8049.26 163400.00 8126.27
1 6441.88 2/1 76272.33 76.27
Momen MAFG MVCG -170437.06 888970.94 174126.44 1008021.25 748577.88 1363168.38 1376709.53 1435781.55 2472894.64 1919024.70 3551378.43 2109639.08 4911851.85 2682842.39 6361673.00 2657168.17 8021799.71 2945575.07 6646701.87 1330107.69 5399895.40 955507.45 6453014.94 971082.93 6815295.71 984921.33 10453651.21 1400951.93 8167096.05 1000175.97 8760195.95 1000175.97 14167971 90 14167971.90 1429855 11 1429855.11 10165627.76 1000175.97 10911122.09 1032692.79 11183779.47 1000175.97 16656417.07 1408407.79 12411411.71 1000175.97 13004511.61 1000175.97 13597611.51 1000175.97 20036494.20 1408407.79 14828969.02 1000175.97 15412592.56 1000175.97 16011443.56 1000175.97 23416571.34 1408407.79 16709912.85 993454.85 17832175.70 1000175.97 18389194.17 998558.54 24570388.97 1402353.77 18969068.30 986784.72 19346829.32 963125.96 20072507.44 972940.98 31836084.87 1582616.09 12670507.19 717993.06 11920520.73 664347.51 13216489.71 701439.99 11456927.11 576223.01 2397660.89 119241.41 491337216 59 491337216.59 51021549 73 51021549.73 2 3
Ton mm m
VCGTOTAL = = =
3/1 7920.29 7.92
23
Pemodelan Tangki Kapal Dengan Hydromax Penambahan P b h Surface S f Pada Maxsurf Pro Pemodelan Tangki Kapal Dengan Hydromax
24
Perhitungan Kapasitas Ruang Muat •Total Payload dengan Batasan Displacement kapal LWT Consumable Total Weight
8752.33 ton 2 434 ton 2,434 ton 11,187 ton
Displacement Payload= Displacement ‐ Total Weight
37984.76 ton 26,798 ton
•Tank Callibration (Hydromax) CHT 7 CHT 6 CH CHT 5 CHT 4 CHT 3 CHT 2 CHT 1 CHT 1 TOTAL
3546.58 3892.45 3894 31 3894.31 3894.58 3894.32 3815.19 3148 91 3148.91 26086.34 m^3
+
• Capacity Plan Optimum Density CHT 7 CHT 6 CHT 6 CHT 5 CHT 4 CHT 3 CHT 2 CHT 1 CHT 1 TOTAL
1.346 ton/m^3 4678.23 0 00 0.00 5136.90 5137.26 0.00 5032.54 4153 67 4153.67 24138.59 ton
25
Pemeriksaan Lambung Timbul •Kapal Berubah Muatan
•Kapal Tangki (Type A)
•Kapal Bukan Tangki (Type B) •Freeboard minimum = 400.114 cm
•10.449 m
•Equilibrium Equilibrium Result Window Full Load Condition
26
Perencanaan Load Case A. Kondisi (A1): kapal dalam keadaan kosong B.
Kondisi Stabilitas IMO 1. Kondisi (B1): pada saat kapal keadaan full load , tanpa pengisian tangki ballas , dan kondisi tangki consumable dalam k d keadaan penuh h. 2. Kondisi (B2): pada saat kapal keadaan full load , tanpa pengisian tangki ballas , dan kondisi tangki consumable dalam keadaan 10 % . 3 Kondisi 3. K disi (B3): pada d saat s t kapal k l dengan d k d keadaan m t kapal muatan k l kosong , namun tangki consumable penuh dan tangki ballas dalam keadaan penuh. 4. Kondisi (B4): pada saat kapal dengan keadaan muatan kosong , namun n mun tangki t n ki consumable nsum bl 10 % dan d n tangki t n ki balllas b lll s penuh p nuh .
C.
Kondisi Bongkar Muat 1. Kondisi (C1): Tangki Ruang Muat 4 Penuh (98%) , tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan. 2. Kondisi (C2): Tangki Ruang Muat 4 & 2 Penuh (98%) , tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan. menyesuaikan 3. Kondisi (C3): Tangki Ruang Muat 4, 2, 5 Penuh (98%) , tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan. 4 Kondisi (C4): Tangki Ruang Muat 4, 4. 4 2, 2 5 & 1 Penuh (98%) , tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan.
27
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 1. Ilustrasi Kondisi Muatan Penuh (full load ) B1
28
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 2 L 2. Longitudinal it di l St Strength th R Result lt Wi Window d H Hydromax d 60
2.5
400
2
300
1.5
Moment
200
0
-20
Weight
1 0.5 0 -0.5
Looad t/m
20
Sheaar tx10^3
M om ent tonne.m x10^3
40
Net Load
100 0 -100
Buoyancy
-1 -200
-40
-2 -60
Shear
-1.5
-2.5
-300 -400 -25
0
25
50
75 Long. Pos. m
100
125
150
29
175
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 4. Pemeriksaan Kekuatan Memanjang Pada Air Tenang Longitudinal Stress (p) yang diijinkan
p = 175/k [N/mm2]
untuk L >90 m 2
=
175
N/mm
=
17500
N/cm
=
1783.893986
kg/cm
3
Wbottom =
14,982,472.84
cm
Wdeck =
12,436,164.03
cm
1 kg =
9.81
3
N
2 2
Pada Kondisi Air Tenang M'(x)swmax =
52090.0000000
ton.m
=
5209000000.00
kg.cm
(Geladak mengalami beban tarik tarik, bottom mengalami beban tekan)
deck = M'max/W Deck = 5209000000.00 / 12436164.03 =
418.8591
kg/cm2
MEMENUHI Longitudinal strees yang diijinkan
bottom = M'max/W bottom = 5209000000.00 / 14982472.84 =
347.6729
2 g kg/cm
30
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 5. Rekapitulasi Perhitungan Kekuatan Memanjang Pada Air Tenang CONDITION A1 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4
MAX SWBM (Tonne.m *103)
69.135 52.089 28.776 71.369 42.518 43.257 40.122 92.025 33.717
Max Stress SWBM (kg/cm2)
MAX SWBM (kg cm)
6913500000 5208900000 2877600000 7136900000 4251800000 4325700000 4012200000 9202500000 3371700000
461.4391811 347.66624 192.0644229 476.3499373 283.7849295 288.7173596 267.7929099 614.2176993 225.0429575
Max Stress SWBM Deck (kg/cm2)
555.9190104 418.8510209 231.3896788 573.882749 341.8899904 347.8323372 322.6235993 739.9789822 271.1205796
permisible (Kg/cm2RESULT
1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89
OK OK OK OK OK OK OK OK OK
31
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 6. Pemeriksaan Kekuatan Memanjang Sagging dan Hogging MT = Msw + Mwv (kNm) Mwv = L2 . B. Co .c1 . cL. CM (kNm) Msw = Momen bending pada kondisi air tenang (kNm) Komponen Perhitungan nilai Mwv : Co for 90 ≤ L ≤ 300 m Co = 10.75 – [(300 – L)/100]1.5 CL = 1 ,
for L ≥ 90 m
hogging condition 2 5 . x/L 2.5 CMH = CMH = 1 CMH = [1-x/L]/0.35
untuk x/L <0 <0.4 4 untuk 0.4 ≤ x/L ≤ 0.65 untuk x/L > 0.65
sagging condition . CMS = cv.2.5 x/L untuk x/L <0.4 CMS = untuk 0.4 ≤ x/L ≤ 0.65 cv CMS = cv.[(x/L-0.65cv )/ 1-0.65cvuntuk x/L > 0.65
C1S = - 0.11 0 11 ( Cb + 0 0.7 7) C1H = 0.19 Cb CM = Distribution factor Cv = 3√(Vo/1.4√L) 3√(Vo/1 4√L) ; Cv ≥ 1.0 10
32
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength)
AE
x/L
cMS
MWV
MSW
MT
MT
(kNm)
(kNm)
(kNm)
(tonm)
K d Sagging Kondisi
0
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0
0.0279544
0.070
-70037.751
1657.890
-68379.861
-6970.424
ST1
0.0517491
0.129
-129653.743
10967.580
-118686.163
-12098.488
ST2
0.0755438
0.189
-189269.735
34903.980
-154365.755
-15735.551
ST3
0.0993384
0.248
-248885.727
68493.420
-180392.307
-18388.614
ST4
0.1231331
0.308
-308501.720
108635.940
-199865.780
-20373.678
ST5
0.1469278
0.367
-368117.712
150259.770
-217857.942
-22207.741
ST6
0.1707225
0.427
-427733.704
189460.530
-238273.174
-24288.805
ST7
0.1945172
0.486
-487349.696
224089.830
-263259.866
-26835.868
ST8
0.2183119
0.546
-546965.688
250802.460
-296163.228
-30189.932
ST9
0.2421066
0.605
-606581.681
275298.030
-331283.651
-33769.995
ST10
0.2659013
0.665
-666197.673
313655.130
-352542.543
-35937.058
ST11
0.289696
0.724
-725813.665
365236.110
-360577.555
-36756.122
ST12
0.3134907
0.784
-785429.657
430747.290
-354682.367
-36155.185
ST13
0.3372854
0.843
-845045.649
488802.870
-356242.779
-36314.249
ST14
0.3610801
0.903
-904661.641
510993.090
-393668.551
-40129.312
ST15
0.3848748
0.962
-964277.634
495905.310
-468372.324
-47744.375
ST16
0.4086695
1.000
-1002172.797
444775.590
-557397.207
-56819.287
ST17
0.4324642
1.000
-1002172.797
383443.470
-618729.327
-63071.287
ST18
0.4562589
1.000
-1002172.797
336590.910
-665581.887
-67847.287
ST19
0.4800536
1.000
-1002172.797
304217.910
-697954.887
-71147.287
ST20
0.5038483
1.000
-1002172.797
287462.430
-714710.367
-72855.287
ST21
0.527643
1.000
-1002172.797
286363.710
-715809.087
-72967.287
ST22
0.5514377
1.000
-1002172.797
299773.980
-702398.817
-71600.287
ST23
0.5752324
1.000
-1002172.797
327712.860
-674459.937
-68752.287
600000.000
400000.000
200000.000
0.000 AE ST1 ST3 ST5 ST7 ST9 ST11ST13ST15ST17ST19ST21ST23ST25ST27ST29ST31ST33ST35ST37ST39FORE -200000.000
MWv
kNm
St.
MSw MT
-400000.000
-600000.000
-800000.000
-1000000.000
ST24
0.5990271
1.000
-1002172.797
371171.160
-631001.637
-64322.287
ST25
0.6228218
1.000
-1002172.797
399747.690
-602425.107
-61409.287
ST26
0.6466165
1.000
-1002172.797
391330.710
-610842.087
-62267.287
ST27
0.6704111
0.942
-943728.516
345959.460
-597769.056
-60934.664
ST28
0.6942058
0.874
-875595.954
265478.220
-610117.734
-62193.449
ST29
0.7180005
0.806
-807463.391
182210.940
-625252.451
-63736.234
ST30
0.7417952
0.738
-739330.829
113766.570
-625564.259
-63768.018
ST31
0.7655899
0.670
-671198.266
59870.430
-611327.836
-62316.803
ST32
0.7893846
0.602
-603065.704
19835.820
-583229.884
-59452.588
ST33
0.8131793
0.534
-534933.141
-8122.680
-543055.821
-55357.372
ST34
0.836974
0.466
-466800.579
-26290.800
-493091.379
-50264.157
ST35
0.8607687
0.398
-398668.016
-34756.830
-433424.846
-44181.942
ST36
0.8845634
0.330
-330535.454
-32539.770
-363075.224
-37010.726
ST37
0.9083581
0.262
-262402.891 262402.891
-25947.450 25947.450
-288350.341 288350.341
-29393.511 29393.511
ST38
0.9321528
0.194
-194270.329
-14096.970
-208367.299
-21240.295
ST39
0.9559475
0.126
-126137.766
-3325.590
-129463.356
-13197.080
ST40
0.9797422
0.058
-58005.204
-88.290
-58093.494
-5921.865
FORE
1
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
M(T) max =
72,967.29kNm
-1200000 1200000.000 000
CONDITION A1 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4
MT Max Sagging (Kg.cm)
3,284,001,002.72 7,296,728,712.09 10,261,984,142.85 4 483 869 910 57 4,483,869,910.57 7,377,045,265.14 11,923,400,996.72 13,956,807,987.99 19,286,377,151.57 12,133,360,047.97
Max Stress Sagging Bottom (Kg/cm2)
219.1895181 487.0176498 684.9326042 299 2743559 299.2743559 492.3783505 795.8233011 931.5423518 1287.262614 809.8369458
Max Stress Sagging Deck (Kg/cm2)
264.0686465 586.7346792 825.172788 360 5508821 360.5508821 593.1929853 958.7683927 1122.275965 1550.830072 975.6513359
permisible (Kg/cm2)
RESULT
1783.89 1783.89 1783.89 1783 89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89
33
OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) x/L
cMH
MW
V
(kNm) AE
0
0.000
0.000
M
M
SW
(kNm)
M
T
(kNm) 0.000
K d H Kondisi Hogging
T
(tonm) 0.000
1600000.000
0.000
0
0.027954361
0.070
63406.651
1657.890
65064.541
6632.471
ST1
0.051749057
0.129
117378.263
10967.580
128345.843
13083.164
ST2
0.075543753
0.189
171349.876
34903.980
206253.856
21024.858
ST3
0.099338449
0.248
225321.489
68493.420
293814.909
29950.551
ST4
0.123133145
0.308
279293.102
108635.940
387929.042
39544.245
ST5
0.14692784
0.367
333264.715
150259.770
483524.485
49288.938
1400000.000
ST6
0.170722536
0.427
387236.328
189460.530
576696.858
58786.632
ST7
0.194517232
0.486
441207.941
224089.830
665297.771
67818.325
ST8
0.218311928
0.546
495179.554
250802.460
745982.014
76043.019
ST9
0.242106624
0.605
549151.167
275298.030
824449.197
84041.712
ST10
0.26590132
0.665
603122.780
313655.130
916777.910
93453.406
ST11
0.289696015
0.724
657094.393
365236.110
1022330.503
104213.099
ST12
0.313490711
0.784
711066.006
430747.290
1141813.296
116392.793
ST13
0.337285407
0.843
765037.619
488802.870
1253840.489
127812.486
ST14
0.361080103
0.903
819009.232
510993.090
1330002.322
135576.180
ST15
0.384874799
0.962
872980.845
495905.310
1368886.155
139539.873
ST16
0.408669495
1.000
907288.134
444775.590
1352063.724
137825.048
ST17
0.43246419
1.000
907288.134
383443.470
1290731.604
131573.048
ST18
0.456258886
1.000
907288.134
336590.910
1243879.044
126797.048
ST19
0.480053582
1.000
907288.134
304217.910
1211506.044
123497.048
1200000.000
1000000.000
800000.000
MSw
400000.000
200000.000
0.000 AE ST1 ST3 ST5 ST7 ST9 ST11 ST13 ST15 ST17 ST19 ST21 ST23 ST25 ST27 ST29 ST31 ST33 ST35 ST37 ST39FORE -200000.000
CONDITION A1
ST20
0.503848278
1.000
907288.134
287462.430
1194750.564
121789.048
0.527642974
1.000
907288.134
286363.710
1193651.844
121677.048
ST22
0.55143767
1.000
907288.134
299773.980
1207062.114
123044.048
B2
ST23
0.575232365
1.000
907288.134
327712.860
1235000.994
125892.048
B3
ST24
0.599027061
1.000
907288.134
371171.160
1278459.294
130322.048
B4
ST25
0.622821757
1.000
907288.134
399747.690
1307035.824
133235.048
C1
ST26
0.646616453
1.000
907288.134
391330.710
1298618.844
132377.048
C2
ST27
0.670411149
0.942
854377.297
345959.460
1200336.757
122358.487
C3
ST28
0.694205845
0.874
792695.453
265478.220
1058173.673
107866.837
C4
ST29
0.718000541
0.806
731013.610
182210.940
913224.550
93091.188
ST30
0.741795236
0.738
669331.766
113766.570
783098.336
79826.538
0.765589932
0.670
607649.923
59870.430
667520.353
68044.888
ST32
0.789384628
0.602
545968.080
19835.820
565803.900
57676.238
ST33
0.813179324
0.534
484286.236
-8122.680
476163.556
48538.589
ST34
0.83697402
0.466
422604.393
-26290.800
396313.593
40398.939
ST35
0.860768716
0.398
360922.549
-34756.830
326165.719
33248.289
ST36
0.884563411
0.330
299240.706
-32539.770
266700.936
27186.640
ST37
0.908358107
0.262
237558.863
-25947.450
211611.413
21570.990
ST38
0.932152803
0.194
175877.019
-14096.970
161780.049
16491.340
ST39
0.955947499
0.126
114195.176
-3325.590
110869.586
11301.691
ST40
0.979742195
0.058
52513.332
-88.290
52425.042
5344.041
FORE
1
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
M( ) max = T
139,539.87kNm
MT
600000.000
ST21
ST31
MWv
kNm
St.
B1
MT Max Hogging (Kg.cm)
11,351,870,672.15 13,953,987,310.13 11,088,927,103.51 16,637,412,357.68 13,318,044,465.34 12,268,817,413.44 11,435,231,674.65 7,692,032,439.94 10,360,458,958.65
Max Stress Hogging Bottom (Kg/cm2)
757.676706 931.3540866 740.1266279 1110.458369 888.9083 818.8780011 763.2406075 513.4020612 691.505272
Max Stress Hogging Deck (Kg/cm2)
912.8112693 1122.049153 891.6678067 1337.825098 1070.912577 986.5435504 919.5143815 618.5213079 833.0912116
permisible (Kg/cm2) RESULT
1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89 1783.89
34
OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Design Verification menggunakan Finite Element Analysis Shipright 2010.1 1. Create a new Ship Design. 2. Ship Modeller 3. Transverse Structure and Longitudinal Structure Wizard 4. Stiffener and Plating Tools Wizard
35
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 Tank Definition
STANDARD LOADING CONDITION FOR DIRECT STRENGTH ANALYSIS CSR for Bulk Carrier
Model Definition
36
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 Load Case Manager:
•
1.
MSW (Still Water Bending Moment)
2.
MWV ((Vertical Wave Moment))
3.
MT Sagging (Moment Total)
4.
MT Hogging (Moment Total)
FEM Anlysis (Von Misses Stress)
37
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 •
FEM Anlysis (Von Misses Stress)
38
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 Maksimum Permisible Stress Full Load BC‐A Mid Loaded σ vm status 219.9 OK 212.6 OK 145.6 OK 226.6 OK 91.31 OK 150 1 150.1 OK 137.5 OK 139 OK 152.5 OK 180.6 OK 128.5 OK 99.75 OK
λy perm
Yield Stress
0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 08 0.8 1 0.9 0.9 0.9 1 1
283.5 283.5 252 252 252 252 315 283.5 283.5 283.5 315 315
13 Cargo Tank Bulkhead
0.8
252
116.5
OK
14 Hopper Side Transverse Tank Bulkhead
0.8
252
88.84
OK
15 Top Side Transverse Tank Bulkhead
0.8
252
76.98
OK
N No
S Structures 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Deck Plating Side Plating Bottom Plating Bilge Kell Plating Inner Bottom Plating Bottom Center Girder Bottom Center Girder Bottom Side Girder Hopper Side Tank Plating Inner Hull Tank Plating Top Side Tank Plating Hopper Transverse Plating Topside Transverse Plating
P Properties i
39
Pemeriksaan Stabilitas IMO (International Maritime Organization), ) INTACT STABILITY for all types of ship covered by IMO
instrument resolution A.749 (18), Chapter 3.1 - General intact stability criteria for all ships. yaitu : Luas di bawah kurva lengan pengembali (kurva GZ) sampai sudut 30° tidak kurang dari 0.055 m.rad atau 3.151 m.degree. Luas di bawah kurva lengan pengembali (kurva GZ) sampai sudut 40° atau sudut downflooding (θf) jika sudut tersebut kurang dari 40°, tidak kurang dari 0.090 m.rad atau 5.157 m.degree. Sudut downflooding (θf) adalah sudut oleng dimana bukaan pada lambung, bangunan atas atau rumah geladak yang tidak dapat ditutup kedap air tercelup. Dalam aplikasi, bukaan kecil yang dapat dilewati kebocoran tidak dipertimbangkan sebagai terbuka. b k Luas di bawah kurva lengan pengembali (kurva GZ) antara sudut 30° dan sudut 40° atau antara sudut 30° dan sudut downflooding (θf) jika sudut tersebut kurang dari 40 40°, tidak kurang dari 0.030 0 030 m.rad m rad atau 1.719 1 719 m.degree. Lengan Lengan pengembal pengembali GZ pada sudut oleng sama atau leb lebih h dar dari 3 30° m minimal n mal 0.20 . m Lengan pengembali maksimum terjadi pada oleng lebih dari 30° tetapi tidak kurang dari 25° Tinggi metacenter awal GMo tidak kurang dari 0.15 m 40
Pemeriksaan Stabilitas P Pemeriksaan k Stabilitas bl Kondisi K d B1 CRITERIA
VALUE
3.1.2.1: Area 0 to 30 from the greater of spec. heel angle A 749(18) Ch3 ‐ Design criteria applicable A.749(18) Ch3 Design criteria applicable to the lesser of to all ships spec. heel angle angle of vanishing stability shall not be less than (>=) 3.1.2.1: Area 0 to 40 from the greater of spec. heel angle h l f A.749(18) Ch3 ‐ Design criteria applicable ( ) h l bl to the lesser of spec. heel angle to all ships first downflooding angle angle of vanishing stability shall not be less than (>=) 3.1.2.1: Area 30 to 40 from the greater of spec. heel angle h l l A.749(18) Ch3 ‐ Design criteria applicable to the lesser of spec. heel angle to all ships first downflooding angle angle of vanishing stability shall not be less than (>=) 3.1.2.2: Max GZ at 30 or greater in the range from the greater of in the range from the greater of spec. heel angle to the lesser of A.749(18) Ch3 ‐ Design criteria applicable spec. heel angle to all ships angle of max. GZ shall not be less than (>=) Intermediate values angle at which this GZ occurs A.749(18) Ch3 ‐ Design criteria applicable 3.1.2.3: Angle of maximum GZ shall not be less than (>=) to all ships 3.1.2.4: Initial GMt A.749(18) Ch3 ‐ Design criteria applicable spec. heel angle to all ships shall not be less than (>=)
UNITS
ACTUAL
STATUS
2.5 3.1.2.4: Initial GMt GM at 0.0 deg = 2.721 m
Pass 0 deg 30 deg 84.3 deg 3.151 m.deg
2
0
1
30 21.949 Pass Pass
0 deg
n/a
40 deg deg 84.3 deg 5.157 m.deg
Max GZ = 1.421 m at 39 deg.
1.5
GZ m
CODE
0.5 0 -0.5
0
-1
40
-1.5 -2
0
40
35.927 Pass
30 NO
40 deg n/a deg 84.3 deg 1.719 m.deg
90 deg 39 deg 0.2 m deg
25 deg
KRITERIA
IMO
UNIT
40 1 Area 0 to 30
13.978 Pass Pass
30 deg
120
30
160
Rekapitulasi
Pass 30 deg d
80 Heel to Starboard deg.
3.151
m.deg
KONDISI A1
B1
B2
66.946 21.949
B3
B4
C1
C2
C3
2 Area 0 to 40
5.157
m.deg
98.292 35.927 36.792 59.77 61.718 51.423 48.298 41.157 38.067
3 Area 30 to 40
1.719
m.deg
31.346 13.978 15.102 26.96 27.805 22.257 20.451 15.516 14.634
4 Max GZ at 30 0r Greater
0.2
m
3.2
1.421
5 Angle of maximum GZ l f
25
d deg
28.9
39
m
11.549
Pass
Pass
6 Initial GM Status
0.15 Pass
1.555 2.942
3.045
2.386
2.167
1.582
43
43
43
43
41
40
2.721
2.543 3.809
3.891
3.462
3.342
3.361
2.989
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
40
Pass
39 1.421 Pass 39 Pass 39 Pass Pass
0 deg 0.15 m
C4
21.69 32.81 33.913 29.166 27.848 25.642 23.433
2.721 Pass
41
1.493
Perhitungan Biaya Konversi
•Situs di Internet Cleaves Shipbroking : week 36 , 6th-10th September 2010, MT MARLINA XV
dij l dengan dijual d h harga 450US$ per T Ton. •Berat Kapal MT MARLINA XV adalah 7460 ton •Maka dengan asumsi kurs 1US$= 9000 rupiah harga kapal menjadi 30.213.000.000,00 rupiah. •Proses Pengerjaan Diperkirakan 174 Hari •Perhitungan biaya menggunakan Standar Repair 2008 PT Dok dan Perkapalan Surabaya (DPS)
•Biaya Yang dibutuhkan untuk konversi kapal MT MARLINA XV menjadi Bulk Carrier adalah 105.291.448.200,00 Rupiah
42
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan
1. Pada Tugas Akhir ini telah dilakukan proses desain dan analisa untuk modifikasi pada ruang muat dengan tujuan untuk melakukan konversi kapal tanker menjadi bulk carrier. Modifikasi ruang muat ini dikarenakan adanya perubahan dari segi muatan yang diangkut, yang semula minyak sekarang menjadi batubara. Modifikasi pada ruang muat berupa: : • Penambahan Konstruksi Hopper Side Tank dan Top Side Tank • Penambahan Konstruksi Double Hull dan Double Bottom • Penambahan Side Girder • Penambahan pembujur pada seluruh bagian konstruksi Inner Hull • Penambahan pembujur geladak tambahan untuk memperbesar nilai modulus agar modulus penmpang pada deck setelah konversi lebih besar dari nilai modulus penampang sebelum konversi • Pembuatan Lubang Palkah sebagai akses bongkar muat batu bara • Pemberian penutup palkah (hatch cover) 2. Kapasitas ruang muat baru kapal setelah konversi sebesar 24138 ton batubara, memenuhi Owner Requirement sebesar 21000 ton batubara 3. Berdasarkan analisa teknis yang telah dilakukan. Kapal MT Marlina XV memenuhi aspek kelayakan teknis :Kekuatan Memanjang, Verifikasi Structural Design dengan FEM Analysis, Lambung Timbul Minimal dan Stabilitas 4. Berdasarkan analisa ekonomis (Preliminary Engineer Estimate) yang telah dilakukan didapatkan nilai biaya konversi sebesar 105.291.448.200,00 Rupiah 43
Kesimpulan dan Saran Saran 1. Pada tugas akhir ini merupakan tahap pre-eliminary design dalam konversi kapal tanker menjadi bulk carrier. Maka dapat dilakukan pendetailan gambar untuk bagian ruang muat yang dimodifikasi agar memudahkan pada saat proses produksi. 2. Perhitungan dapat dilanjutkan untuk menghitung Horizontal bending moment dan Torsion pada kapal. 3. Perhitungan biaya ekonomis dapat dilakukan lebih detail lagi untuk proses produksi pada galangan kapal dan dapat dihitung untuk nilai Break Event Point dari investasi untuk melakukan konversi kapal tanker MARLINA XX menjadi bulk carrier.
44
Terimakasih 45
