Optimasi Dimensi Semi Submersible Bucket Wheel Dredger Terhadap Karakteristik Motion

1

Optimasi Dimensi Semi Submersible Bucket Wheel Dredger Terhadap Karakteristik Motion Adam Perdana Putera, Wasis Dwi Aryawan Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: [email protected] Abstrak---PT. Timah menyadari bahwa di perairan laut yang lebih dalam masih terdapat kandungan timah yang lebih banyak, sehingga PT. Timah berupaya terus meningkatkan produksi bijih dari penambangan lepas pantai,yang diperkirakan lebih potensial untuk masa mendatang. Selain itu proses pengerukan yang dilakukan secara terus menerus oleh PT. Timah Indonesia mengakibatkan kedalaman laut semakin bertambah. Kapal keruk yang sebelumnya dimiliki oleh PT. Timah sudah tidak dapat menjangkau lebih dari 50 meter di bawah permukaan laut. Hal ini membuat hasil dari pengerukan menjadi tidak maksimal. Selain itu kapal-kapal tersebut sudah tidak layak dioperasikan karena sudah terlalu tua. Kapal tersebut juga tidak dapat dioperasikan pada musim tertentu karena rentan terhadap gelombang tinggi. Menyikapi hal tersebut, penelitian ini dimaksudkan untuk membahas masalah di atas dengan melakukan kajian awal terlebih dahulu terhadap penggunaan struktur semi submersible sebagai pengganti pontoon pada kapal tipe bucket wheel dredger. Proses desain dimulai dengan menentukan ukuran utama kapal dengan menggunakan metode parent ship design, dimana desain ukuran semi submersible bucket wheel dredger akan dianalisa secara statis dan dinamis. Analisa statis berupa analisa stabilitas. Analisa stabilitas menggunakan kriteria MODU (Mobile Offshore Drilling Unit). Sedangkan untuk analisa dinamis berupa analisa motion dan acceleration kapal. Desain semi submersible tersebut akan divariasi panjang dan tinggi pontoonya sehingga dapat dibandingkan desain semi submersible yang memenuhi kriteria stabilitas dan motion yang paling minimum. Kata kunci: semi submersible ,stabilitas, motion , acceleration.

I.

P

PENDAHULUAN

T Timah (Persero) Tbk adalah perusahaan eksportir timah sekaligus perusahaan penambangan timah terintegrasi terbesar di dunia. Produk PT Timah Tbk yang utama adalah logam timah, sementara produk-produk lainnya meliputi produk spesifik berbasis timah, batubara, dan pasir industri.PT Timah memproduksi 38,132 metrik ton logam timah di tahun 2011, dengan lebih dari 95% total produksinya diekspor ke seluruh dunia, dan menguasai 11% pangsa pasar global. PT. Timah menyadari bahwa kandungan timah di dalam laut (offshore) sangat banyak sehingga PT. Timah berupaya terus meningkatkan produksi bijih dari penambangan lepas pantai,yang diperkirakan lebih potensial untuk masa mendatang. Beberapa faktor yang menjadi pertimbangan adalah cadangan timah yang melimpah di laut, khususnya laut dalam, dan semakin sulitnya memperoleh bijih timah dari penambangan darat yang juga secara umum semakin dibebani oleh berbagai persoalan lingkungan. Oleh karena itu di tahun 2012 PT Timah melakukan peralihan kapal keruk dari kapal keruk dengan jenis bucket line dredger dengan ukuran mulai

dari 7 cuft sampai dengan 24 cuft dan dapat beroperasi mulai dari 15 sampai 50 meter di bawah permukaan laut dengan kemampuan gali mencapai lebih dari 3,5 juta meter kubik material setiap bulannya menjadi bucket wheel dredger yang merupakan bagian integral dari strategi jangka panjang PT Timah yang dinyatakan dalam semboyan Perusahaan,yakni “Go Offshore Go Deeper”. Mengingat sejumlah kapal keruk telah beroperasi selama puluhan tahun dan dengan demikian efisiensi kerjanya mengalami penurunan yang signifikan, sejak tahun 2009 dan akibat dari proses pengerukan yang dilakukan secara terus menerus maka kedalaman laut yang disebabkan oleh proses pengerukan tersebut semakin lama akan semakin bertambah kedalamanya. Hal ini akan mempengaruhi pada proses dan hasil pengerukan. Kapal keruk yang sebelumnya dimilki oleh PT. Timah sudah tidak dapat menjangkau kedalaman lebih dari 50 meter di bawah permukaan laut, sehingga hasil dari pengerukan juga tidak dapat maksimal. Selain itu kapal keruk yang dimiliki oleh PT. Timah tidak bisa beroperasi pada musim tertentu dikarenakan adanya gelombang tinggi. Sehubungan dengan masalah-masalah tersebut maka PT. Timah akan melakukan pengadaan kapal baru yang dapat menjangkau kedalaman laut yang lebih dalam dari sebelumnya dan dapat beroperasi pada saat laut berada dalam gelombang tertinggi. Oleh karena itu, dalam usaha pemecahan masalah tersebut diperlukannya inovasi teknologi dari kapal-kapal keruk yang dimiliki oleh PT. Timah. Salah satu inovasi pemecehan masalah tersebut adalah mengganti bentuk pontoon kapal keruk PT. Timah menjadi semi submersible yang memiliki gerakan motion yang lebih baik. Semi submersible merupakan salah satu jenis sarana pokok yang sesuai untuk eksplorasi di perairan dalam. Berdasarkan penjelasan di atas maka pada tulisan ini akan melaporkan hasil dari pembuatan concept design (rancangan awal) kapal keruk jenis semi submersible bucket wheel dredger sesuai dengan permintaan (owner requiretment) dan permasalahan PT. Timah dengan sangat memperhatikan owner requiretment yaitu bentuk platform, struktur bangunan atas, serta ketentuan-ketentuan dasar dari kapal yang akan didesain yang bertujuan untuk memenuhi range (endurance), kapasitas dan deadweight. II.

DASAR TEORI

A. Teori Gerakan Kapal Akibat Eksitasi Gelombang Pada dasarnya benda yang mengapung mempunyai 6 mode gerakan bebas (Six Degree Of Freedom) yang terbagi menjadi dua kelompok, yaitu 3 mode gerakan translasional dan 3 mode

2 gerakan rotasional. Berikut adalah enam mode gerakan tersebut: 1. Mode gerak translasional: a. Surge, gerakan transversal arah sumbu x. b. Sway, gerakan transversal arah sumbu y. c. Heave, gerakan transversal arah sumbu z. 2. Mode gerak rotasional: a. Roll, gerakan rotasional arah sumbu x. b. Pitch, gerakan rotasional arah sumbu y. c. Yaw, gerakan rotasional arah sumbu z.

amplitudo beban dan fase pada semua derajat kebebasan. Pola eiωt menetapkan variasi harmonik dari contoh beban dengan frekuensi ω. Sedangkan pada analisis time domain umumnya keseimbangan dinamik dari multi degree of freedom sistem dapat diformulasikan sebagai berikut: F I (t ) + F D (t ) + FS (t ) = Q (t, r, i) (3) dengan: FI = vektor gaya inersia FD = vektor gaya redaman FS = vektor gaya kekakuan Q = vektor beban luar, harmonik atau fungsi stokastik dari waktu r = vektor displasemen Pada penelitian ini untuk menyelesaikan kedua metode analisis dinamis tersebut menggunakan teori difraksi,yaitu bilamana suatu struktur mempunyai ukuran yang relatif besar, yakni memiliki ukuran yang kurang lebih sama dengan panjang gelombang, maka keberadaan struktur ini akan mempengaruhi timbulnya perubahan arah pada medan gelombang disekitarnya.

Gambar 1 Enam Derajat Kebebasan

Dengan asumsi bahwa 6 mode gerakan diatas adalah linier dan harmonik,maka 6 persamaan diferensial gerakan kopel dapat dituliskan sebagai berikut: ∑ [( ] = cos + ) ̈+ ̇+ , untuk = 1 , … .6 (1) dengan: Mik = komponen matriks massa kapal Aik Bik = matriks untuk koefisien-koefisien massa tambah dan redaman Cik = koefisien-koefisien gaya hidrostatik pengembali F = amplitudo gaya eksitasi dalam besaran kompleks. Dengan menyelesaikan (1) maka dapat dihitung nilai RAO dan acceleration. Untuk analisis RAO menggunakan frequency domain, yaitu pemodelan semi submersible yang dianalisis dengan metode 3D diffraction analysis untuk mendapatkan nilai RAO untuk setiap arah gelombang dan setiap periode gelombang yang kita masukkan. Sedangkan untuk analisis acceleration menggunakan Time domain analysis, yaitu penyelesaian gerakan dinamis struktur berdasarkan fungsi waktu. Pendekatan yang dilakukan dalam metode ini menggunakan prosedur integrasi waktu dan akan menghasilkan time history response berdasarkan fungsi waktu x(t). Simulasi time domain dapat dikerjakan menurut beberapa skema integrasi. Untuk dapat mewakili kondisi sebenarnya, simulasi minimal dilakukan selama 3 jam (DNV-OSE301,2004). Pada analisis frequency domain, keseimbangan dinamik dari system linier dapat diformulasikan sebagai berikut: M (ω)r ̈ + C (ω)r ̇ + K (ω)r = Xeiωt (2) dengan: M(ω) = matrik massa C(ω) = matrik redaman K(ω) = matrik kekakuan X = vektor beban kompleks memberikan informasi pada

B. Perhitungan Acceleration Semi Submersible Selain permasalahan stabilitas dan kekuatan kapal yang terkait dengan kapalnya sendiri, hal utama lainnya yang terkait dengan anak buah kapal dan penumpang adalah kenyamanan selama berlayar terutama untuk kapal ukuran kecil. Motion sickness incidence adalah istilah standar untuk rasa tidak nyaman dan rasa muntah yang disebabkan berbagai kondisi gerakan :dikapal. Motion sickness incidence dapat dihitung dengan memprediksi respon kapal terhadap gelombang. Menurut O’Hanlon dan Mc Cauley (1974) wave vertical spectrum dapat dipakai untuk menghitung prosentase terjadinya motion sickness incidence. Tabel 1 Batasan kriteria acceleration untuk pekerja (NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005] RMS of Vertical Phenomena Accelerations Light manual work 0,2g Heavy manual work 0,15g Intellectual work 0,1g Transit passengers 0,05g Cruise liner 0,02g Tabel 2 Batasan kriteria acceleration untuk kapal (NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005] Fast Merchant Naval Fishing Phenomena small ships vessels vessels craft Vertical acceleration at 0,275g 0,275g 0,65g 0,35g FP (RMS value) Vertical acceleration at 0,15 g 0,2g 0,275g 0,2g bridge

3 III.

METODE PENELITIAN Mulai

Study literature  Jenis kapal keruk  Pemilihan semi submersible

Pengumpulan data  Owner requiretment  Desain kapal lama  Environmental data

Desain ukuran utama kapal  Variasi panjang pontoon  Variasi tinggi pontoon

Permodelan kapal untuk analisa statis

Tidak Apakah memenuhi kriteria: Displacement, Stabilitas, Trim?

Ya Permodelan kapal untuk analisa dinamis

Perhitungan RAO (Response Amplitudo Operator)

Tidak Apakah memenuhi kriteria acceleration?

Ya Ukuran utama yang memiliki motion paling minimum

Kesimpulan

Selesai

Gambar 2 Langkah Pengerjaan Penelitian

Langkah awal dalam analisa penelitian ini adalah mengumpulkan data yang berupa data semi submersible bucket wheel dredger seperti ukuran utama, jumlah crew kapal, peralatan dan bangunan atas serta desain semi submersible yang sudah ada. Sedangkan data yang lain yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah data lingkungan dimana semi submersible bucket wheel dredger ini ditempatkan yaitu di Laut Kundur Kepulauan Riau. A. Data Struktur Setelah semua data diperoleh langkah selanjutnya adalah mengolah data tersebut sehingga menghasilkan desain yang memenuhi syarat dari permintaan pemillik kapal. Dalam proses desain semi submersible bucket wheel dredger mengunakan metode parent ship design yaitu mengambil contoh desain semi submersible bucket wheel dredger yang sudah ada, yang akan dijadikan sebagai patokan awal dalam mendesain. Pendekatan semacam ini dilakukan agar perancangan kapal sesuai dengan owner requirement. Berikut adalah data dari desain semi submersible IHC MERWEDE PT.Timah sesuai dengan owner requiretment: Jenis kapal : Semi submersible bucket wheel dredger Length over all : 133 m Length over pontoon : 117.6 m Breadth over pontoon : 39.2 m Depth pontoon :7m Average draught : 4.5 or 15.5 m Length Column : 10 m

Dredging depth : 100 m Total weight : 12000 ton Dari desain yang sudah ada tersebut divariasikan panjang dan tinggi pontoonnya pada masing-masing 3 kedudukan ladder yaitu, wheel ladder aboard (0 deg.), dredging overburden (12 deg.), dan tin production (55deg.) yang kemudian akan dianalisa acceleration dan karakter motion nya yang memenuhi kriteria stabilitas. Dalam penelitian ini akan divariasikan sebanyak tiga variasi. Sedangkan untuk data lingkungan menggunakan data gelombang tahunan dari GL Noble Denton Report, Trada Maritime Tbk Offshore Sumatra Met ocean Study, September 2010 yang akan digunakan untuk analisa dinamis. Dalam analisa semi submersible bucket wheel dredger ini dibagi menjadi dua analisa yaitu : a. Analisa Statis Analisa statis digunakan untuk mencari hidrostatik properties dari struktur semi submersible yang meliputi perhitungan berat dan titik berat kapal, perhitungan stabilitas dan trim. Dalam perhitungan ini terdapat kriteria-kriteria yang harus dipenuhi, seperti kriteria IMO (International Maritime Organization) untuk kapal khusus MODU (Mobile Offshore Drilling Unit). b. Analisa Dinamis Analisa dinamis digunakan untuk mencari hidrodinamis properties dari struktur semi submersible yang meliputi perhitungan RAO dan acceleration kapal untuk arah beam sea, quarter sea dan head sea. B.

Variasi Ukuran Pontoon Semi Submersible Setelah ditentukan ukuran utama maka langkah selanjutnya adalah memvariasikan ukuran utama tersebut. Ukuran pontoon yang akan divariasi adalah panjang dan tinggi pontoon. Berdasarkan pada ketentuan hukum Archimedes maka didapatkan 3 variasi ukuran sebagai berikut:

Gambar 3 Variasi Panjang dan Tinggi Pontoon Semi Submersible

Data awal Length pontoon Depth Pontoon Variasi 1 Length pontoon Depth Pontoon Variasi 2 Length pontoon Depth Pontoon

= 117.6 m =7m = 115.6 m = 7.2 m = 120.87 m = 6.7 m

4 Tabel 4 Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas untuk Variasi 1

Variasi 3 Length pontoon Depth Pontoon

= 122.17 m = 6.6 m

No

Kriteria IMO untuk Kapal Khusus Mobile Offshore Drilling Units (MODU) Load Case

A

B

16,27

74,70

18,12

45,88

17,82

29,91

17,59

31,88

Kriteria

Status

Wheel ladder aboard 1

C. Perhitungan Stabilitas dan Trim 1. Stabilitas Kapal Stabilitas semi submersible dihitung dengan menggunakan kriteria MODU (Mobile Offshore Driling Unit). Perhitungan stabilitas kapal di lakukan kedalam berbagai kondisi load case, yaitu kapal kosong, muatan penuh-consumable 10%, muatan penuh – consumable 50%, muatan penuh – consumable 95%. b. Trim Kapal Perhitungan trim didapatkandengan pengurangan sarat depan dan sarat belakang kapal. Perhitungan trim digunakan untuk mengetahui apakah kapal trim haluan atau trim buritan. D.

Perhitungan RAO (Response Amplitude Operators) Perhitungan RAO semi submersible dihitung dengan menggunakan frequency domain dengan menggunakan teori difraksi. Dalam analisa RAO ini dihitung pada saat gelombang menuju ke arah memanjang kapal (head seas) yaitu pada sudut 0 dan 180 derajat (following seas), gelombang menuju ke arah melintang kapal (beam seas) yaitu pada sudut 90 derajat, dan gelombang quarter seas yaitu 45 dan 135 derajat. E. Perhitungan acceleration semi submersible Dalam perhitungan acceleration dibutuhkan data lingkungan perairan, dimana acceleration ini digunakan untuk penentuan ketahanan manusia dalam bekerja diatas struktur bangunan lepas pantai yang diakibatkan dari olah gerak struktur tersebut. Hasil Perhitungan. IV.

A

B

Kriteria

2 3 4

Kapal kosong Muatan penuh, consumable 10% Muatan penuh, consumable 50% Muatan penuh, consumable 95%

15,91

78,48

Memenuhi

17,94

37,40

Memenuhi

17,72

36,97

6 7 8


10 11 12


7 8

17,5

9 10 11 12

No

87,71

1 2 3 4

17,16

48,18

16,94

47,30

7

16,70

46,21

Memenuhi Memenuhi Memenuhi

14,10

100,81

16,45

66,58

16,24

66,70

16,02

64,03

Memenuhi Memenuhi B/A≥0.1 Memenuhi Memenuhi

15,44

83,14

17,03

43,52

16,86

42,95

16,93

43,30

14,09

97,53

15,71

58,83

15,57

58,09

15,87

64,25




Kriteria IMO untuk Kapal Khusus Mobile Offshore Drilling Units (MODU) Wheel ladder aboard Kapal kosong Muatan penuh, consumable 10% Muatan penuh, consumable 50% Muatan penuh, consumable 95%

A

B

16,26

64,647

17,99

27,02

17,83

27,07

17,80

27,17

Kriteria

Status Memenuhi Memenuhi

B/A≥0.1 Memenuhi Memenuhi


15,78

75,45

16,81

40,31

16,95

43,23

16,93

40,40


Tin Production

Memenuhi

B/A≥0.1

Memenuhi

Dredging overburden,

10

Memenuhi


Load Case

12 15,35

Memenuhi

Tabel 5 Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas untuk Variasi 2

11

30,83

Memenuhi B/A≥0.1

Tin Production

Memenuhi

Tin Production 9

6

9

Dredging overburden, 5

5

8

B/A≥0.1

Memenuhi

Dredging overburden,

Status


4

6

Kriteria IMO untuk Kapal Khusus Mobile Offshore Drilling Units (MODU) Load Case

3

5

HASIL PERHITUNGAN

Tabel 3 Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Data Awal No

2



14,48

101,35

15,61

56,34

15,75

58,63

15,70

56,19


5 Tabel 6 Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas untuk Variasi 3 Kriteria IMO untuk Kapal Khusus Mobile Offshore Drilling Units (MODU)

No

Load Case

A

B

16,50

63,90

17,98

24,57

18,12

26,33

18,06

24,54

Kriteria

Status



2 3 4


Dredging overburden, 5


6 7 8

15,75

72,91

17,35

38,71

17,26

38,21

17,15

37,97

14,13

97,99

15,90

54,64

15,88

54,75

16,28

59,50


Tin Production 9


10 11 12

Memenuhi Memenuhi B/A≥0.1 Memenuhi

1 2 3 4

Kriteria IMO untuk Kapal Khusus Mobile Offshore Drilling Units (MODU) Kondisi DFDo RDFD Kriteria Status Data awal Memenuhi 19,5 8,99 Variasi 1 Memenuhi 19,5 8,98 DFDo-RDFD>0.0 Variasi 2 Memenuhi 19,5 9,00 Variasi 3 Memenuhi 19,5 9,01

Tabel 8Maksimum RAO Kondisi Wheel ladder aboard Wheel ladder aboard RAO Data Awal Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 surge 1,498 1,499 1,496 1,495 Sway 1,514 1,515 1,514 1,512 Heave 1,231 1,229 1,242 1,245 Roll 1,226 1,211 1,185 1,185 Pitch 1,75 1,691 1,899 4,18 Yaw 0,672 0,670 0,675 0,672

Tabel 9Maksimum RAO Kondisi Dredging overburden Dredging overburden Data Awal Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 surge 1,492 1,495 1,491 1,49 Sway 1,539 1,536 1,538 1,538 Heave 1,720 1,993 1,646 1,613 Roll 1,047 1,095 1,056 1,050 Pitch 1,644 1,569 1,476 1,353 Yaw 0,640 0,641 0,639 0,634 RAO

RAO surge Sway Heave Roll Pitch Yaw

Tabel 10 Maksimum RAO Kondisi Tin Production Tin Production Data Awal Variasi 1 Variasi 2 1,359 1,362 1,361 1,409 1,409 1,408 36,813 64,108 17,215 0,301 0,298 0,283 1,484 1,541 1,812 0,640 0,632 0,624

Tabel 12 Maksimum Vertikal Acceleration Kondisi Dredging overburden Dredging overburden Vertikal Acceleration Data awal Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 SE 0,071 0,083 0,159 0,215 E 0,096 0,097 0,095 0,104 NE 0,062 0,062 0,068 0,066 N 0,079 0,063 0,065 0,053 NW 0,111 0,105 0,106 0,207 W 0,068 0,067 0,065 0,066 SW 0,069 0,071 0,077 0,092 S 0,057 0,057 0,063 0,050

Memenuhi

Tabel 7 Rekapitulasi Perhitungan Stabilitas Downflooding Criteria No

Tabel 11 Maksimum Vertikal Acceleration Kondisi Wheel ladder aboard Vertikal Wheel ladder aboard Acceleration Data awal Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 SE 0,059 0,067 0,059 0,052 E 0,121 0,124 0,100 0,342 NE 0,065 0,056 0,060 0,075 N 0,092 0,089 0,122 0,089 NW 0,375 0,085 0,348 0,348 W 0,113 0,206 0,104 0,090 SW 0,078 0,087 0,077 0,066 S 0,043 0,044 0,037 0,038

Variasi 3 1,361 1,409 13,483 0,282 1,273 0,63

Tabel 13 Maksimum Vertikal Acceleration Kondisi Tin Production Tin Production Vertikal Acceleration Data awal Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 SE 0,116 0,250 0,083 0,106 E 0,271 0,187 0,305 0,109 NE 0,097 0,120 0,079 0,157 N 0,267 0,542 0,103 0,093 NW 0,173 0,162 0,182 0,147 W 0,136 0,122 0,104 0,127 SW 0,124 0,128 0,116 0,116 S 0,124 0,120 0,124 0,124

Dari hasil di atas dapat diketahui bahwa untuk setiap variasi model dengan berbagai kondisi kedudukan ladder telah memenuhi kriteria stabilitas (MODU) dan Untuk perhitungan trim pada setiap variasi telah memenuhi ketentuan 0,1%Lpp, serta perhitungan acceleration semi submersible menurut (NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005] untuk kapal (merchant ship) dan pekerja (heavy manual work) dapat dikatakan baik dengan nilai maksimal acceleration tidak melebihi 0.15g yaitu sebesar 1.47 m/s2. A. Menentukan Model yang Paling Optimal Dalam penentuan model yang paling optimal pada penelitian ini dipilih berdasarkan pada karakter motion yang paling minimum, serta kriteria stabilitas, trim , dan kriteria acceleration yang memenuhi. Dari hasil analisa di atas dapat disimpulkan bahwa untuk gerakan surge, sway, roll, yaw tidak mengalami perubahan signifikan sehingga penentuan model yang optimal berdasarkan pada gerakan pitch dan heave. Penentuan model yang optimal ini lebih ditekankan pada saat kapal beroperasi yaitu pada saat kondisi tin production. Sehingga dipilih model 3 sebagai variasi model yang paling optimum karena memiliki karakter motion untuk gerakan pitch dan heave yang paling minimum yaitu 1,273 dan 13,483. B. Typical Karakteristik Motion RAO Dalam penelitian ini didapatkan bahwa variasi 3 merupakan model yang paling optimum dari segi stabilitas, trim, RAO

6 dan acceleration. Berikut typical karakteristik motion RAO untuk model 3 pada kondisi tin production:

d.

RAO Translasi (45 deg.) 12,00 10,00 SURGE

Distance

8,00

SWAY

6,00

HEAVE

4,00 2,00

e.

0,00 0,00

0,10

0,20

0,30

Frequency (Hz)

Grafik 1 RAO Translasi Kondisi Tin Production (Quartering Seas)

-Tipe kapal

= Semi Submersible Bucket Wheel Dredger - Owner = PT. Timah - Length over all = 133 m - Length over pontoon = 122,17 m - Breadth over pontoon = 39,2 m - Depth pontoon = 6,6 m - Average draught = 4,5/15,5 m - Dredging depth =100 m - Length Column = 10 m - Height = 24 m - Total weight = 12000 ton

RAO Rotation (45 deg.) 1,40 1,20

Distance

1,00

ROLL

0,80

PITCH

0,60

YAW

0,40 0,20 0,00 0,00

0,10

0,20

Dari hasil analisa RAO (Response Amplitudo Operator) tiap-tiap variasi model semi submersible disimpulkan bahwa untuk gerakan surge, sway, roll, yaw tidak mengalami perubahan signifikan sehingga penentuan model yang optimal berdasarkan pada gerakan pitch dan heave. Penentuan model yang optimal ini lebih ditekankan pada saat kapal beroperasi yaitu pada saat kondisi tin production. Sehingga dipilih model 3 sebagai variasi model yang paling optimum karena memiliki karakter motion untuk gerakan pitch dan heave yang paling minimum yaitu 1,273 dan 13,483 Berdasarkan pada data owner requiretment dan perhitungan beban statis dan dinamis maka didapatkan design ukuran optimum yang memenuhi kriteria stabilitas, acceleration , dan motion yang paling minimum sebagai berikut:

0,30

Frequency (Hz)

Grafik 2 RAO Kondisi Tin Production (Quartering Seas)

DAFTAR PUSTAKA V.

KESIMPULAN

Dari hasil analisa statis dan dinamis yang telah dilakukan sebelumnya dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa : a. Jenis kapal keruk semi submersible bucket wheel dredger dipilih sebagai solusi yang paling sesuai untuk permasalahan yang dihadapi PT. Timah. b. Untuk perhitungan stabilitas model awal, variasi model 1, variasi 2, dan variasi 3 telah memenuhi kriteria IMO Regulation A.749 (18) tentang MODU (Mobile Offshore Drilling Units) untuk 3 kondisi kedudukan yang berbeda yaitu, wheel ladder aboard, dredging overburden,, dan tin production. c. Telah dihitung acceleration semi submersible pada model awal, variasi 1, 2, dan 3 pada kondisi wheel ladder aboard, dredging overburden, dan tin production. Berdasarkan perhitungan, ketiga posisi kedudukan ladder ini telah memenuhi kriteria acceleration untuk kapal dan pekerja (NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005].

[1]

Baltrop N.D.P.,1998, “Floating Structures, A Guide for Design and Analysis” [2] Barras Bryan and Derret D.R.,2006,”Ship Stability for Masters & Mates”,sixth edition.London [3] Bhattacharyya, R., 1978,“Dynamics of Marine Vehicles”, John Wiley & Sons. [4] Chakrabarti,S.K.,1987,“Hydrodynamics of Offshore Structures” [5] IMO.Intact Stability Code, Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments. London, UK : IMO [6] IHC MERWEDE.2011. Bid Presentation Tin Mining Dredger PT. Timah.Jakarta : IHC MERWEDE. [7] NOCERINO, Erica.2010,” Human postural stability onboard ship as seakeeping criterion”. Napoli: DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA NAVALE [8] Nurasikin. 2012. Tugas Akhir “Kajian Awal Desain Bucket Wheel Dredger”.Surabaya : Jurusan Teknik Perkapalan, FTK,ITS. [9] PT Timah. 2011. Laporan Tahunan: Go Offshore, Go Deeper. Jakarta : PT. Timah [10] Rawson, K. J. and Tupper, E. C., 2001, “Basic Ship Theory”, Fifth edition, A division of Reed Educationaland Professional Publishing Ltd., Oxford, UK: Butterworth-Heinemann. [11] Vlasblom, W.J. 2003. Designing Dredging Equipment. http//www.dredging.org/content.asp

Optimasi Dimensi Semi Submersible Bucket Wheel Dredger Terhadap Karakteristik Motion

Recommend Documents