Perencanaan Workboat Sederhana Untuk Pengecekan Sarat Kapal MUHAMMAD ADAM FUDHOLI (6 8 (6108030034) )
Teknik Perencanaan dan Konstruksi Kapal Teknik Bangunan Kapal Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya 2011
ABSTRAK Pada proses persiapan pasca pembangunan sebuah kapal baru, diperlukan pengecekan yang mendukung seperti inclining test dan Sea Trial, Melihat permasalahan yang terjadi di PT.PAL Indonesia (PERSERO) Surabaya, sebelum dijalankan Test seperti pada Inclining Test di area dermaga d dan S Trial Sea T i l kapal k l baru b yang lego l j jangkar k di Semarung, S pertengahan t h selat l t Madura, M d Shi Condition Ship C diti sebuah kapal harus dikondisikan hampir tepat atau sesuai seperti pada waktu perencanaan, salah satu hal penting dari mengkodisikan kapal sebelum Inclining Test dan Sea Trail adalah sarat air.
Perencanaan Workboat ini disusun bertujuan untuk memudahkan pembacaan sarat kapal pada kondisi even keel, seperti arah hadap starboard ke perairan dermaga yang sukar dilihat dan juga membantu pembacaan sarat kapal pada proses sebelum Sea Trail dilakukan.
Perencanaan awal kapal Workboat memakai bahan alumunium, kemudian pada perencanaan ini menggunakan serat fiber, sehingga didapati perbedaan LWT atau berat kapal itu sendiri, serat fiber disusun oleh bahan hetrogen yang disusun secara laminasi dan disatukan, jika dibandingkan dengan bahan alumunium maka akan menghasilkan perbedaan karakteristik, karakteristik seperti pada hasil stabilitas, hasil tahanan, juga sistem konstruksi yang berbeda perhitungannya, sehingga dapat dijadikan pilihan atau alternatif.
Hasil yang didapatkan dari perencanaan workboat menghasilkan dimensi berupa Lpp: 3.32 m, Bmax: 1.70 m, Bdwl.: 1.576 m, Hmax: 0.75 m, T: 0.42 m, Vs: 6.5 knots, Kapasitas penumpang: 6 orang, DWT (Death Weight Ton): 580.7 Kg, Δ (Displascement):1535 Kg, LWT (Light Weight Ton) : 116.25 Kg, Cb : 0.704, Deadrise : 100, Hasil tahanan Kapal pada kecepatan penuh 17.39 Hp dan hasil analisa stabilitas bernilai max GZ pada 0.341m = 360 (kapal muatan penuh dan ABK), max GZ pada 0.447m = 330 (kapal muatan kosong). •
Kata kunci : Bangunan baru, persiapan sebelum Test, pembacaan draft, Ship Condition, alternatif perencanaan, Workboat, serat fibe
PENDAHULUAN Dalam proses pembangunan kapal baru di PT.PAL, terdapat proses pengujian setelah bangunan baru selesai dibuat, dibuat seperti Inclining test dan Sea Trial Inclining test atau pengujian keolengan dilakukan pada kapal untuk menentukan stabilitas dan koordinat pada pusat gravitasi . pengujian ini diterapkan pada kapal yang baru dibangun b b g dengan g panjang p j g lebih b b besar dari 24 4 m , dan kondisi kecondongan g kapal p diubah dengan cara-cara yang dapat mempengaruhi stabilitas. prosedur incling test ditetapkan oleh Organisasi Maritim Internasional (IMO) dan asosiasi internasional lainnya. Berat kapal dapat langsung ditentukan dengan membaca draft dan membandingkan dengan sifat sifat yg telah diketahui. Dalam kondisi di Lapangan atau industri,dalam hal ini PT.PAL mengalami kendala dalam Proses Pembacaan draft, sehingga menyulitkan pengujian keolengan ini, posisi kapal bangunan baru pada posisi Starboard Side (S.S) berhadapan langsung dengan dermaga sedangkan posisi Port side mengarah ke laut, Solusi yang sering dilakukan dalam pembacaan draft adalah melalui anjungan di seberang, namun kelemahan dari pembacaan draft dengan cara ini adalah tidak akurat karena pembacaan draft dilihat dari kejauhan,
Perencanaan awal kapal Workboat memakai bahan alumunium, kemudian pada perencanaan ini menggunakan serat fiber, sehingga didapati perbedaan LWT atau berat kapal itu sendiri, serat fiber disusun oleh bahan hetrogen yang disusun secara laminasi dan disatukan, jika dibandingkan dengan bahan alumunium maka akan menghasilkan perbedaan karakteristik, seperti pada hasil stabilitas, hasil tahanan, juga sistem konstruksi yang berbeda perhitungannya, sehingga dapat dijadikan pilihan atau alternatif. Work boat ini bermuatan maksimal 6 orang untuk tenaga ahli yang terlibat dalam inclining test dan persiapan sebelum sea trail yaitu 1 pengemudi (driver), 5 Cheker, 1 Orang anggota Divisi Teknologi, 2 Orang Quality Assurance dan Quality Control, 1 Orang dari Divisi Pemeliharaan dan Perbaikan, 1 Orang dari Kelas, 1 Orang dari Owner.
Perumusan e u usa Masala Masalah 1. Bagaimana merencanakan Workboat sederhana sebagai solusi untuk pembacaan sarat kapal pada saat sebelum Inclining Test dan persiapan sebelum Sea Trial? 2. Apakah hasil karakteristik Stabilitas Kapal Workboat Sederhana ini dapat memenuhi kriteria IMO? 3. Apakah perencanaan pemilihan bahan fiber untuk Boat pembaca sarat kapal dapat menjadi alternatif dari segi bahan, bahan bentuk, bentuk dan karakteristik dari perencanaan yang menggunakan bahan lain?
T j Tujuan M l h Masalah 1. Menghasilkan perencanaan Kapal Workboat sederhana sebagai pembaca sarat Kapal sebelum inclining Test dan Persiapan sebelum Sea Trial 2. Mengetahui Karakteristik Kapal Workboat sesuai dengan kebutuhan dan perencanaan ( tahanan dan stabilitas ) sesuai kriteria IMO 3. Menjadi M j di Al Alternatif if d darii segii b bahan, h sebagai b i perencanaan b boat sederhana d h pembaca b sarat kapal dengan menggunakan fiber sebagai bahan dasar pembuat kapal.
Manfaat 1. Dapat membantu proses pembacaan Sarat Kapal sebelum inclining Test dan Persiapan sebelum Sea Trial jika kapal ini di bangun. 2. Sebagai Solusi permasalahan yang ada 3. Menjadi Alternatif Perencanaan dari segi bahan dan dapat mengetahui perbedaan dari karakteristik bentuk dan perencanaan dari bahan lain 4. Mengetahui Karakteristik bentuk Workboat seperti tahanan dan stabilitasnya.
Batasan Masalah 1.
Radius pelayaran disesuaikan dengan kondisi perairan di PT.PAL dan semarung (jarak dermaga PT.PAL – Semarung 5.82 nautical mile / 10.77 km)
2. Pembahasan hanya y p pada p perencanaan Kapal p dan tidak membahas mengenai g Inclining g Test dan Sea Trial, 3. Penentuan ukuran utama diperoleh atas saran dari karyawan PT.PAL 4 Pada pembahasan stabilitas hanya mengacu pada IMO criteria, 4. criteria 5.
Penulis tidak membahas dan melakukan perhitungan mengenai mekanika teknik yang berhubungan dengan perencanaan ini
Metode Penulisan • Mempelajari proses pembangunan Kapal Boat dari fiberglass. data data. • Pengumpulan data-data. • Pengumpulan data-data kapal yang bisa didapatkan dari studi literatur, wawancara dengan instansi terkait (PT.PAL) yang representative mengenai pengembangan Workboat. • Mempelajari karakteristik kondisi perairan dan dasar – dasar teori yang akan dipakai dalam desain Workboat. • Analisa desain dan stabilitas dengan menggunakan software maxsurf, Hullspeed dan H d Hydromax. • Perencanaan dan perhitungan konstruksi mengacu pada ”Rules and Regulations for Classification of Yachts and Small Craft Part 2 Hull Construction Chapter 2 Glass Reinforced Plastics Plastics”.
Tinjauan j Pustaka Workboat Workboat (Kapal Kecil) merupakan perngertian umum dari service craft yaitu seluruh kapal yang masuk dalam sekup Kelas kecuali Kapal Pesiar dan Amphibi, Workboat sendiri mencakup pengoperasian seperti kapal kapal survey, kapal pancing, kapal penyelamatan linkungan atau kapal untuk menyelam (LR Rules and Regulation-for the Classification of Special Service Craft, July 2004, page 20) sejenis kapal yang berbentuk kecil, memiliki fungsi bermacam macam, seperti memancing, kapal patrol, kapal rekreasi dll. Dalam hal ini boat yang direncanakan berfungsi g untuk melihat sarat kapal p adalah sebuah fungsi g yyang g diadaptasikan p dan disesuaikan dengan kebutuhan di lapangan, sehingga fungsi dari kapal kecil sederhana ini hanya sebagai pembaca draft sarat kapal yang menghadap perairan dermaga sebelum inclining test dan berlayar agak jauh di daerah semarung, di selat Madura untuk melihat kapal saat lego jangkar dan bersiap untuk sea trial
M Material i l Workboat ini direncanakan menggunakan material FRP. Bahan ini digunakan karena sangat menguntungkan dari segi ringan ringan, perawatan lebih mudah, mudah tidak korosif, dan pembangunan relatif cepat Istilah FRP (Fiber Reinforced Plastic) adalah bahan heterogen yang terdiri dari resin termoset sebagai matriks dan bahan penguat yang diisikan. Dalam pembentukan fiberglass ini lapisan pertama adalah paduan resin dan kobalt yang kemudian dilapisi oleh serat – serat gelas sebagai penguat, sedangkan lapisan akhir dil i i k dilapisi kembali b li d dengan resin i tersebut. b Paduan d tersebut b akan k mengering i d dan jjadilah dil h fiberglass. Untuk mempercepat pengeringan paduan dibutuhkan katalisator sebagai penghantar reaksinya. Namun dalam pencampurannya katalisator diharapkan jangan langsung dengan kobalt sebab akan menimbulkan kebakaran Dalam perncanaan ini, menggunakan paduan bahan dari Resin, Accelerator (Cobalt), Katalisator,, Gel Coat,, WR ((Woven Roving), g), dan Mat.
• Resin R i adalah bahan pengikat utama dari fiberglass tersebut Dalam pencampurannya resin memiliki tersebut. prosentase yang paling banyak dari accelerator yaitu sekitar 96% karena jika lebih kecil atau kurang dari paduannya hasil fiberglass akan rapuh atau getas. Jenis resin yang kami gunakan yaitu polyester resin. Resin ini dibentuk dari polymer antara alkohol lk h l dengan d acid. id Polymer P l adalah d l h resin i yang paling bagus untuk penggabungan dengan glass mat dan hasilnya disebut fiberglass. Dalam proses pembuatannya p y biasanya y dikontrol oleh katalis,, namun juga bisa ditambahkan zat lainnya seperti hardener, pigmen, gel coat dan lainnya. Resin disediakan dalam bentuk cairan dan di diproduksi d k i untuk k pembuatan b l lambung b kapal.
• Accelerator A l Accelerator adalah material pokok yang berfungsi sebagai pelarut yang mengefektifkan curing prosess. prosess Accelerator disebut juga promotor. promotor Dalam pencampurannya, accelerator diberi takaran sekitar 4% dari resinnya. Karena dalam campuran resin accelerator sebagai bahan baku yang memberikan kekerasan resin pada saat berbentuk padat. Accelerator yang biasanya dipakai dalam lapangan 2 macam yaitu cobalt (berwarna ungu) dan dimethyl unline (DMA) yang tidak berwarna atau bening.
K t li t Katalisator Katalisator berfungsi sebagai pengering atau mempercepat proses curing time Proses yang akan mengalami perubahan adalah resin dari bentuk cair time. menjadi padat. Dalam hal ini terdapat 3 cara dalam curing prosses yaitu : Menggunakan panas Memberi dengan panjang gelombang tertentu Mengutamakan katalis Curing prosses dengan menggunakan katalis adalah proses yang paling sering digunakan g dalam p pelapisan p fiberglass g ada beberapa p macam katalis yyang g digunakan dalam pencampuran resin. Diantaranya adalah methylethyl keton peroxide (MEKP) dan benzoic perixode (BPO). Yang perlu diingat dalam penambahan katalis dalam resin adalah jangan langsung dicampur dengan accelerator dan sebaiknya resin dicampur dulu dengan campuran accelerator dan katalis.
B h Bahan P Pewarna d dan B h Bahan P Pengisi i i Bahan pewarna dan bahan pengisi yang ditambahkan kedalam paduan resin ditujukan untuk mengurangi penyusutan, penyusutan keretakan, keretakan biaya dan juga memberikan penyempurnaan dari hasil suatu pekerjaan. Bahan pengisi itu biasanya berupa gel coat. Gel coat adalah bahan pengisi yangdapat memberikan hasil yang halus pada permukaan dan dapat dipakai sebagai perintang pengaruh serangga. Bahan pewarna biasa disebut pigment. Pigment adalah bahan yang dapat memberikan warna tertentu dari hasil yang diinginkan. Namun penambahan sejumlah tertentu bahan pengisi dan bahan pewarna dapat menaikan viskositas resin, resin yang mana hal ini akan menyulitkan dalam pelaksanaan pekerjaan.
Gl Glass Fib Fiber Woven W Roving R i Woven roving merupakan material penguat yang dibuat dari benang gelas fiber yang dipintal. dipintal Dilihat dari segi harga woven roving lebih mahal dibanding mat. mat Kelemahan yang utama dari material penguat ini dibandingkan dengan cloth dan mat adalah woven roving lebih sukar dilapisi dengan resin. Jumlah resin yang dibutuhkan lebih banyak dibandingkan cloth. Laminasi dengan woven roving mempunyai perbandingan sekitar 45% glass fiber dan 55% resin. Disebabkan oleh kandungan resin yang sedikit, laminasi dengan woven roving kurang begitu kedap air. Untuk mengatasi masalah ini terutama pada t tempat t – tempat t t dimana di kekedapannya k k d air i dib dibutuhkan, t hk woven roving i biasanya bi digabung dengan mat yang memerlukan banyak resin. Dalam reparasi woven roving diletakkan diantara dua lapis mat untuk menghindari laminasi yang terlalu banyak resin,, yang y g cenderung gp pecah dan agar g p permukaannya y sebelah luar tampak p lurus.
Gl Glass Fib Fiber Mat M t Glass Fiber Mat dihasilkan dengan meletakkan potongan – potongan barang glass fiber dalam bentuk acak diatas permukaan yang datar datar. Untuk meletakkan benang tersebut digunakan bahan perekat. Mat merupakan material penguat yang murah dilihat dari segi harga. Keuntungan ini diimbangi oleh banyaknya resin yang dibutuhkan dibandingkan dengan cloth atau woven roving. Mat harus diberi perlakuan khusus seperti diberi penambahan lapisan krom sebelum digunakan bersama – sama dengan resin. Rasio perbandingan antara resin dan glass fiber rendah, biasanya sekitar 25 sampai 35 persen dari laminasi dengan cloth l th atau t woven roving. i Laminasi L i i dibentuk dib t k juga j lebih l bih kaku, k k di disebabkan b bk oleh l h pola l seratnya yang acak, mat mempunyai kekuatan rekat yang baik. Mat juga digunakan untuk mengisi lekukan pada woven roving sehingga jumlah resin yang dibutuhkan dapat p dikurangi g tanpa p p perlu menambah lapisan p laminasi.
K Konstruksi k iK Kapall 1. Single skin construction Konstruksi kulit kapal tunggal menyerupai konstruksi konvensional dari kapal kayu atau logam campuran, konstruksi ini menggunakan ketebalan tunggal untuk laminasi fiberglass, fiberglass konstruksi ini ditunjang dengan frame yang mana bisa mengurangi ukuran panel (lembaran) dan dapat mencukupi keseluruhan kekauan lambung. Konstruksi ini banyak mempertimbangkan kemudahan dalam proses fabrikasi dan juga banyak digunakan pada kulit yang luas, pemilihan konstruksi ini b berasal l dari d i pertimbangan i b k k kekuatan d i bentuk dari b k melengkung l k yang banyak b k didapati did i pada kebanyakan lambung kapal boat. (Fiberglass boat design and construction construction, Robert J Scott Scott, Structural concept page 27)
2. Framing Sistim rangka digunakan untuk mendukung konstruksi kulit tunggal, bisa berupa memanjang atau melintang atau kombinasi dari memanjang dan melintang, pada umunya rangka memanjang digunakan pada kapal boat cepat Lambung dari kapal layar biasanya secara relative menggunakan kerangka kecil yang tampak jelas dari bentuknya, pada lunas kapal boat yang lebih besar biasanya menggunakan paling tidak 2 kerangka memanjang bawah yang terikat secara seri pada lantai melintang kapal untuk menunjang lunas. 3. Jenis frame Metode yang digunakan oleh industri pembuatan k kapal l untuk t k membangun b sistem i t f framing i h hampir i tak t k terbatas jumlahnya. pada perencanaan ini menggunakan type “Premolded Stiffner”, yaitu jenis frame yang menawarkan keuntungan dari kendali dekat pada dimensi untuk daerah kritis seperti pondasi mesin dan menghindarkan kebutuhan untuk material inti (core material). Premolded Stiffner umumnya dipasang g g baik ke p g dengan sudut ikatan FRP yyang pangkuan stiffner dan kulit.
(Fiberglass boat design and construction, Robert J Scott Scott, Structural concept page 28 28, Type of Frame point 4)
3. Bulkhead (Sekat) Jumlah dan lokasi bulkheads struktural yang disediakan dalam perahu kecil umumnya ditentukan oleh pengaturan ketimbang pertimbangan struktural. Dalam perahu motor kecil dengan menggunakan mesin tempel atau dlm kapal / tempel, bulkheads jarang dipasang. (Fiberglass boat design and construction, Robert J Scott, Structural concept page 29) Dalam perencanaan ini, sekat difungsikan juga sebagai bagian dari kursi The link ed image cannot be display ed. The file may hav e been mov ed, renamed, or deleted. Verify that the link points to the correct file and location.
3. Midship Mid hi Section S ti Pada Buku ”Fiberglass boat design and construction construction”, contoh tipe midship section dari Small dinghy (perahu kecil) seperti digambarkan di samping ini.
3. LLOYD’S REGISTER OF SHIPPING (LR) Setelah merujuk pada tinjauan pustaka seperti di atas, didapati syarat syarat untuk kapal kecil sesuai dengan kelas LLOYD’S REGISTER OF SHIPPING (LR), maka perencanaan dapat merujuk pada kelas LR agar memudahkan perhitungan berat kapal (LWT) karena menggunakan variabel yang sudah tersusun pada Tabel sehingga bisa mengetahui jumlah laminasi (pelayeran) dsb.
Metodologi g Mengadakan survey / studi lapangan. Mengambil data dari pihak karyawan PT.PAL dari Divisi Teknologi, baik lisan (wawancara langsung) maupun tulisan diantaranya: • Data perairan Sekitar Dermaga PT.PAL berupa: g untuk p pertimbangan g p penentuan sarat kapal, p Data kedalaman laut digunakan terutama dibutuhkan data kedalaman laut pada kondisi surut. Pada kondisi surut dibutuhkan sebagai titik acuan ekstrim, sehingga dalam penentuan ukuran sarat kapal tidak boleh lebih dari kedalaman pada kondisi surut. • Arus A gelombang l b Data arus gelombang diperlukan untuk penentuan kecepatan, tahanan / propulsi dan stabilitas kapal. • Peta kondisi perairan Peta kondisi perairan dibutuhkan untuk mengetahui rute / jalur Service dari Workboat menggunakan pengukuran dari foto satelit dari google earth
Pengumpulan Data • Data dari referensi dan studi literatur yang menunjang Divisi Teknologi PT.PAL INDONESIA Data yang dibutuhkan adalah Ukuran Utama, Utama serta Kondisi Pasang Surut Air Laut secara garis Besar di bagian R&D Desain and Performance Perpustakaan PPNS-ITS Data yang dibutuhkan adalah mengenai studi literature dan referensi yang dapat menunjang dalam pengerjaan tugas akhir ini. Perpustakaan ITS Pusat g dibutuhkan adalah mengenai g studi literature dan referensi yyang g dapat p Data yyang menunjang dalam pengerjaan tugas akhir ini. • Data dari internet. Data dari internet diperlukan untuk melengkapi kekurangan data – data dari hasil survey yang tidak didapati.
Menentukan Konsep Desain Kapal Setelah memahami konsep desain di tempat OJT (PT.PAL), konsep desain paling awal adalah RU, dalam hal ini RU bukanlah gambar final, melainkan gambaran secara umum, agar membantu imaginasi dalam perencanaan menjadi lebih baik. • Desain rencana umum (general arrangement) Rencana umum merupakan suatu gambar denah ruang kapal yang berdasarkan kebutuhan dan fungsi kapal. kapal Adapun penggambaran rencana umum berdasarkan rencana awal bentuk lambung, menggunakan software AutoCAD 2006 dan maxsurf sebagai permodelanya. • D Desain i rencana garis i (li (lines plan) l ) Rencana garis merupakan suatu gambar dasar dalam pembuatan kapal. Adapun penggambaran rencana garis berdasarkan ukuran utama yang telah ditentukan dan proses p p pembuatanya y menggunakan gg software Maxsurf p pro 11. • Revisi desain rencana umum (general arrangement) Revisi rencana umum merupakan gambar denah ruang kapal (layout) yang sudah diti b ditimbang d disesuaikan dan di ik dengan d b t k lambung bentuk l b menurutt rencana garis. i
Perencanaan dan Perhitungan
• Perhitungan kontruksi lambung. Perhitungan kontruksi lambung berdasarkan rules LR fiber glass dengan menggunakan software Microsoft excel 2007, •
Perhitungan daya mesin dan pemilihan mesin. mesin Perhitungan daya mesin menggunakan metode Holtrop dengan menggunakan software Hullspeed 11. Setelah itu pemilihan mesin berdasarkan dari katalog mesin. Sehingga gg diketahui berat dari mesin .
• Perhitungan stabilitas kapal Perhitungan stabilitas kapal berdasarkan aturan IMO dengan menggunakan software Hydromax pro 11
Alur
START
Perhitungan DWT dan penentuan Ukuran Utama, GA awal
Mengamati pekerjaan dalam proses magang dan merumuskan d k masalah kerja yang dihadapi
Perencanaan Lines Plan l
Buku, Internet, jurnal Ilmiah
Perencanaan General Arangement Studi St di Literatur Lit t Mengenal Rumusan masalah untuk melakukan perencanaan
Wawancara,Buku, Internet, jurnal Ilmiah
Perhitungan konstruksi, daya mesin, dan stabilitas
Koreksi Stabilitas sudah selesai?
Pengumpulan data di lapangan
Ya Pembuatan Laporan Data yang dibutuhkan lengkap? Ya
Tidak Kesimpulan dan Saran
END
Tidak
