Perancangan Awal Floating Production Unit (FPU) untuk Lapangan Gas di Selat Madura

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2012) 2301-928X

1

Perancangan Awal Floating Production Unit (FPU) untuk Lapangan Gas di Selat Madura Raga D. Purwanto dan Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc., Ph.D. Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: [email protected]

Abstrak— Industri migas (oil and gas) secara global mengalami perkembangan pesat seiring dengan bertambahnya permintaan pasar. Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak dan gas. Selat madura memiliki beberapa blok pengeboran minyak dan gas, salah satu di antaranya adalah lapangan gas yang rencananya akan dieksploitasi. Produksi gas semakin efektif jika dilakukan di dekat reservoir ditambah dengan keberadaan EJGP Pipeline yang mampu mentransfer gas ke daerah Jawa dan sekitarnya. Hal ini melatarbelakangi penelitian mengenai Floating Production Unit (FPU) yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan lapangan gas di Selat Madura dari segi infrastruktur. Barge hull new build yang dipilih sebagai objek penelitian ini akan dihitung dan dianalisis desainnya secara statis dan dinamis. Mulai dari langkah awal dengan metode parent ship design dan parametric design approach, hingga pengolahan data input desain ke dalam beberapa pengecekan kriteria unggulan. Penelitian ini menghasilkan desain barge hull Floating Production Unit yang acceptable dari segi ratio hull dimensions, hukum archimedes, kekuatan memanjang, stabilitas, motion acceleration, dan rolling period dengan menggunakan teknologi perhitungan microsoft excel, software drafting AutoCAD 2007, software modelling Maxsurf Pro 11 (trial version), dan software analisis Ansys 13.0 AQWA (trial version). Kata Kunci— AQWA, barge, Floating Production Unit, kekuatan memanjang, motion, oil and gas.

I. PENDAHULUAN

I

NDONESIA memiliki banyak sekali lapangan minyak dan gas, salah satu di antaranya adalah lapangan gas di Selat Madura (Madura Strait). Di Selat madura tersebut, direncanakan akan dibangun sebuah blok pengeboran gas lepas pantai untuk daerah distribusi Jawa dan sekitarnya dengan media 28” East Java Gas Pipe Line (EJGP). Lapangan gas ini terletak di lepas pantai Selat Madura, Jawa Timur, sekitar 180 km dari Lapangan Pagerungan (Pagerungan Field) yang sudah tereksplorasi. EJGP mendistribusikan gas ke PGN (Perusahaan Gas Negara) di Porong, Jawa Timur. Lapangan gas ini rencananya akan dieksploaitasi oleh dua platform pengeboran yang terdiri dari beberapa sumur (well). Keduanya akan mengebor dan menghasilkan gas mentah (wet gas production). Kemudian gas tersebut harus diproses menjadi gas produk melalui production units. Oleh karena itu, komplek/blok ini membutuhkan FPU. Dalam tugas akhir ini akan dilakukan perencanaan awal desain FPU yang akan beroperasi di Selat Madura seperti

yang telah dijelaskan. Di mana analisis juga akan dilakukan untuk menghasilkan ukuran utama seefektif dan efisien mungkin Sehubungan dengan latar belakang tersebut di atas permasalahan yang akan dikaji dalam tugas akhir ini yaitu bagaimana layout Topside Arrangement FPU yang sesuai dengan kebutuhan lapangan gas di Selat Madura? Bagaimana bentuk Lines Plan dari FPU agar sesuai dengan payload berupa Topside Arrangement dan berat Topside Modules? Bagaimana cara menghitung berat konstruksi dan mendesain penampang melintang FPU? Bagaimana menghitung kekuatan memanjang FPU? Bagaimana memprediksi motion characteristic FPU? Bagaimana menghitung roll period FPU? Bagaimana menentukan ukuran utama FPU yang sesuai dan tepat untuk lapangan gas di Selat Madura? Maksud dari penelitian ini adalah untuk membuat rancangan awal atau concept design Floating Production Unit (FPU) yang dapat beroperasi di Selat Madura sesuai dengan design requiretments. Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah menentukan layout Topside Arrangement FPU yang sesuai dengan kebutuhan lapangan gas di Selat Madura, menentukan bentuk Lines Plan dari FPU agar sesuai dengan payload berupa Topside Arrangement dan berat Topside Modules, menghitung berat konstruksi dan mendesain penampang melintang FPU, menghitung kekuatan memanjang FPU, memprediksi motion characteristic FPU, menghitung roll period FPU, dan menentukan ukuran utama FPU yang acceptable. Batasan-batasan masalah yang ada dalam penelitian ini adalah modul dan fasilitas produksi disusun sesuai dengan kebutuhan lapangan gas di Selat Madura, pembahasan hanya dilakukan untuk perairan dimana FPU beroperasi, yaitu lapangan gas di Selat Madura (sekitar Pagerungan Field), Tidak membahas mengenai faktor korosi pada FPU, output gambar berupa Lines Plan, Topside Arrangement dan Midship Section, hidrodinamika dan beban dinamis dari green sea load diabaikan, mooring analysis dan ultimate strength diabaikan. Dengan adanya perencanaan awal ini diharapkan dapat membantu pemilik (owner) dalam hal ini adalah oil and gas company yang melakukan eksploitasi gas di Selat Madura untuk menentukan ukuran utama FPU. Di samping itu, perencanaan awal ini juga dapat digunakan sebagai referensi mahasiswa untuk analisis selanjutnya maupun penelitian lain yang sejenis.

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2012) 2301-928X II. METODOLOGI PENELITIAN A. Langkah Pengerjaan Metodologi yang digunakan dalam menyusun tugas akhir ini dapat digambarkan dalam diagram alir (flow chart) pengerjaan sebagai berikut:

2

C. Pengolahan Data Setelah semua data diperoleh langkah selanjutnya adalah mengolah data tersebut sehingga menghasilkan desain yang memenuhi design requirements. Adapun langkah-langkah yang harus dilakukan adalah sebagai berikut: Identifikasi Masalah Masalah khusus yang diangkat dari kasus ini adalah adanya kebutuhan akan proses produksi mengakibatkan keharusan adanya fasilitas produksi dengan kriteria unggul yang mampu mengolah hydrocarbons di lokasi eksploitasi tersebut. Fasilitas produksi yang merupakan produk manufaktur memiliki spesifikasi tertentu, dalam hal ini adalah dimensi utama dan berat. Kedua variabel itulah yang akan dijadikan acuan mendesain bangunan apung (floating structure) atau pada kasus ini adalah barge hull gas FPU. Ukuran Utama Pre-defined Floating Production Unit Jenis metode desain Floating Production Unit pada Tugas Akhir ini adalah metode parent ship design yaitu mengambil contoh desain Floating Production Unit barge hull yang sudah ada, yang akan dijadikan sebagai patokan awal dalam mendesain. Desain ini berupa deck arrangement, tank arrangement, dan typical midship section, di samping ukuran utama hull. Pendekatan desain semacam ini dilakukan agar perancangan hull dapat memenuhi decision points yang ditentukan dan memenuhi design requirements. Berikut adalah data ukuran utama Floating Production Unit (FPU) West Seno Field Selat Makassar: Jenis : barge hull gas FPU L OA : 152.4 m L SCANTLING : 146.3 m BMLD : 38.08 m DMLD : 10.05 m T DESIGN : 5.18 m T SCANTLING : 6.35 m CB : 0.98

Gambar 2.1 Langkah Pengerjaan Tugas Akhir

B. Pengumpulan Data Data yang diperlukan dalam penelitian kali ini adalah berupa data Floating Production Unit seperti ukuran utama, jumlah crew, dan desain Floating Production Unit barge hull yang sudah ada (pre-defined). Desain pre-defined FPU yang dibutuhkan mencakup deck arrangement, tank arrangement, dan typical midship section. Data yang lain yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah data lingkungan (metocean data) dimana Floating Production Unit ini ini ditempatkan yaitu di Selat Madura di sekitar Pagerungan Field.

Data Lingkungan (metocean data) Kondisi lingkungan tempat beroperasinya FPU sangat mempengaruhi kinerja struktur, maka data lingkungan mempunyai peranan yang sangat penting. Data lingkungan dalam penelitian ini menggunakan data dari LAPI ITB yang ditulis dalam laporan disertasi Tubagus Ary Tresna Dirgantara yang berjudul Study of Fatigue Design on Marine Current Turbine Support Structure, Bali-Indonesia – University of Southampton (June 2011). Data lingkungan berupa current data over depth, wave data, dan distribution of wave period. D. Pembuatan Gambar Gambar-gambar memiliki beberapa fungsi, di antaranya yaitu untuk membantu perhitungan dan pengecekan. Di samping itu, gambar juga merupakan output hasil perhitungan. Berbedanya fungsi gambar ini diakibatkan oleh konsekuensi dari spiral design, di mana awal sudah ada gambar, lalu setelah melalui decision point, harus ada penyesuaian sehingga gambar harus diubah, begitu seterusnya hingga memenuhi semua kriteria decision point. Gambar juga merupakan dasar dibuatnya model.

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2012) 2301-928X Penelitian ini memiliki beberapa gambar yang dihasilkan, antara lain, lines plan, topside arrangement, compartment arrangement, construction plan, dan typical midship section. E. Pemodelan Berdasarkan data ukuran utama kapal hasil perhitungan, dapat dilakukan pemodelan FPU barge hull. Pemodelan dilakukan dengan menggunakan software Maxsurf Pro.yang kemudian akan digunakan pada software Ansys AQWA 13 untuk dianalisis motion characteristics dan accelerationnya. III. HASIL ANALISIS A. FPU Manufacturability FPU Manufacturability secara harafiah adalah kemampuan FPU untuk dibuat atau diproduksi. Dilihat dari ukuran bangunan FPU yang relatif besar (dibuktikan dengan deck space yang dibutuhkan lebih dari 3000 m2), pertimbangan manufacturability menjadi sangat vital. Ukuran utama hull FPU ini akan terbatasi oleh ketersediaan drydock di Indonesia sebagai tempat produksinya. Penelitian ini diawali dari asumsi luas area dek yang dibutuhkan untuk menampung FPU Topside Modules. Dengan perhitungan awal berupa asumsi spekulatif dari input Topside Area awal untuk mencari lebar (breadth) paling efektif yang dapat dipakai, cukup memberikan gambaran awal lebar drydock yang sesuai/cukup untuk membangun FPU ini. Perhitungan sementara menunjukan luas area deck space yang dibutuhkan adalah lebih dari 3000 m2. Dalam kasus ini, dua ukuran utama yang dapat ditentukan terlebih dahulu adalah Length Overall (LOA) dan Lebar (Bmld). Hasil perhitungan memberikan angka 160 m dan 28 m untul LOA dan Bmld. Gap antara hull terluar FPU dan hull terdalam drydock minimal 2 meter untuk salah satu sisi (4 meter di kedua sisi) berdasarkan pengalaman dan engineering judgement. Gap ini dimaksudkan agar orang-orang masih bisa bekerja di sekitar bangunan FPU di dalam drydock dengan nyaman dan ergonomis. Oleh karena itu, drydock yang paling tepat yang dipilih sebagai tempat membangun FPU dalam Tugas Akhir ini adalah Graving Dock No.1 PT PAL Indonesia (panjang 300 m, lebar 32 m, tinggi 10.3 m, berat terakomodasi hingga 50000 ton deadweight) dengan alasan ukuran yang memenuhi permintaan dan juga secara geografis PT PAL Indonesia sangat dekat dengan lahan minyak dan gas Selat Madura tempat FPU ini akan dioperasikan sehingga akan menguntungkan secara waktu dan cost delivery nantinya. B. Parametric Design Approach Parametric Design Approach adalah salah satu metode mendesain hull dengan menggunakan parameter ukuran utama hull (L, B, T, D, CB, dan sebagainya) yang ditentukan dari hasil regresi linear (trend line/curve) atau dari range ratio parameter tersebut. Konsep desain FPU dalam Tugas Akhir ini tidak menggunakan banyak kapal pembanding untuk diregresi, melainkan menggunakan ratio ukuran utama yang diambil

3

dalam range tertentu. Berdasarkan reserach report dengan judul Margin of Safety in FPSO Hull Strength diperoleh data ratio sebagai berikut, Tabel 3.1 Average Propportions of FPSO and Modern Tankers Vessel Type LBP/B B/D T/D B/T Proposed FPSO (North Sea) 5.49 1.84 0.66 2.78 Purpose built FPSO/FSU (North Sea) 5.97 1.86 0.65 2.88 Purpose built FPSO/FSU (overseas) 5.19 1.82 0.67 2.70 FPSO conversion (overseas) 6.57 2.01 0.76 2.64 50-70000 DWT tanker 6.30 2.47 70-100000 DWT tanker 5.64 2.96 100-200000 DWT tanker 5.58 2.83 -

Dari tabel di atas dan Bmld yang telah ditentukan sebelumnya, dapat ditentukan LBP, Dmld, dan T berturut turut adalah 145.32 m, 15.38 m, 10 m. Ukuran utama tersebut adalah ukuran yang masih bersifat initial hull dimensions yang nantinya akan berubah seiring semakin banyaknya perhitungan dan pertimbangan yang lain tetapi tidak merubah persyaratan awal berupa luas area deck dan berat production modules di atas deck. Setelah dilakukan penyesuaian dengan frame spacing, maka ukuran utama LBP, Bmld, Dmld, dan T berturut-turut menjadi 145.8 m, 27.6 m, 15.6 m, 10.0 m. C. Hukum Archimedes Dua prinsip utama yang dipegang teguh oleh desainer kapal adalah hukum bahwa kapal hasil desainnya harus dapat mengapung, dan yang kedua adalah bergerak. Dalam kasus yang berbeda, desainer FPU tentunya tidak mendesain hull untuk bisa bergerak karena operasi FPU bersifat fix, sehingga bangunan apung ini termasuk ke dalam fixed structure. Jadi, hukum agar kapal bergerak tidak berlaku dalam penelitian tugas akhir ini, sehingga perhitungan gaya tahanan atau hambatan tidak begitu dihiraukan karena tidak ada output berupa propulsi. Dengan demikian, tinggal satu hukum penting yang tetap harus berlaku, yaitu bagaimana agar hull bisa mengapung dengan berat tertentu. Hukum fisika yang mengatur hubungan antara berat dan gaya apung adalah Hukum Archimedes. Dalam pengecekan Hukum Archimedes ini akan didetilkan mengenai perhitungan LWT, DWT dan pengecekan Buoyancy terhadap Gaya Berat hull. LWT dan DWT dihitung per pos (20 station) dan Buoyancy merupakan fungsi dari hull Cross Sectional Area (CSA). Berdasarkan perhitungan penyebaran gaya angkat ke atas pada kondisi air tenang, dapat ditarik beberapa harga yaitu, Buoyancy (B) = 44431.72 ton Titik Berat Buoyancy = 50172.048/44431.72 = 1.129 m (dari M) Sedangkan hasil perhitungan berat menyatakan bahwa berat LWT+DWT adalah sebesar = 44493.9 ton Titik Berat (LCG) = 1.006 m (dari M) Prosentase perbedaan berat dan gaya angkat adalah sebesar

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2012) 2301-928X 0.14%. Sedangkan prosentase selisih titik berat dan titik apung sebesar 0.08%. Dari dua hasil tersebut dapat dinyatakan bahwa desain FPU ini memenuhi Hukum Archimedes. D. Longitudinal Strength Kekuatan memanjang adalah kriteria yang terpenting dalam desain FPU. Hal ini disebabkan oleh ukuran FPU yang sangat panjang. BKI mengisyaratkan seluruh kapal yang memiliki L>90m harus melampirkan perhitungan kekuatan memanjang. Analisis kekuatan memanjang diawali dengan perhitungan modulus. Kemudian perhitungan analisis kekuatan memanjang meliputi pengecekan tegangan maksimum, modulus, dan momen inersia dengan standar BKI. Di bawah ini adalah rekapitulasi pengecekan kekuatan memanjang barge hull FPU Madura,

Variabel bebas dalam pengecekan stabilitas ini adalah e yang dihitung di 30 degree, 40 degree dan antara 30 dengan 40 degree. Selain itu GZ dan Фmax juga didapatkan dari perhitungan. Di bawah ini adalah rekapitulasi hasil perhitungan dan pengecekan berdasarkan kriteria IMO: Tabel 3.3 Rekapitulasi Stabilitas

variable

o

e0,30

o

e0,40

o

e30,40 o

h30

Tabel 3.2 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Kekuatan Memanjang Pengecekan Tegangan Kondisi Air Tenang Kondisi Sagging Kondisi Hogging Pengecekan Modulus Pengecekan Momen Inersia Total Conclusion

deck 

bottom 

p max

Kesimpulan

85.131

251.148

1783.89

Accepted

272.757

804.674

1783.89

Accepted

283.299

835.775

1783.89

Accepted

Wbottom

Wdeck

Wmin

Kesimpulan

34658374.55

829014.821

Accepted

11748011.16 INA

Iy

Kesimpulan

13687350677.81

3573604743.21

Accepted

4

normal draught 1.85

actual value minimum maximum draught draught 1.92

1.26

IMO criteria

remarks

e0,30  0.055

Accepted



3.08

3.22

2.04

e0,40  0.09

Accepted

1.23

1.29

0.78

e30,40 0.03

Accepted

14.34

14.94

9.62

h30 0.2

Accepted

o

max

47.03

47.04

46.14

max 25

Accepted

GM 0

8.62

8.71

6.84

GM0 0.15

Accepted

Dengan melihat batasan atau variabel kontrol IMO tersebut, semua variabel bebas stabilitas barge hull FPU Madura dapat dikatakan memenuhi kriteria stabilitas utuh (intact stability). Di bawah ini adalah grafik Intact Stability pada normal draught operating condition.

Accepted

Dari perhitungan tegangan, Modulus, dan momen inersia pada konstruksi design kapal memenuhi persyaratan yang di tetapkan Biro Klasifikasi Indonesia (BKI)

Di bawah ini adalah grafik air tenang barge hull FPU Madura dengan koreksi gaya lintang dan momen berupa koreksi linear

Grafik 3.2 Grafik lengan stabilitas terhadap heel angle pada normal draught

F. RAO dan Motion Characteristics Response Amplitude Operator (RAO) dianalisis pada gelombang reguler di 6 degree of freedoms (surge, sway, heave, pitch, roll, dan yaw). Parameter input dalam analisis ini meliputi kedalaman air, letak titik berat, sarat dan jari-jari girasi hull yang dihitung dari arah sudut -135 0 hingga 180 0. Berikut ini adalah tabel rekapitulasi motion characteristics, Tabel 3.4 Rekapitulasi Motion Characteristics

EAST (45)

NORTH EAST (90)

X

3.232

2.286

0.031

2.286

Y

0.000

2.285

3.232

2.285

Grafik 3.1 Grafik Air Tenang barge hull FPU Madura

E. Stabilitas Perhitungan stabilitas dalam penelitian ini menggunakan referensi The Theory and Technique of Ship Design oleh George C. Manning. Di samping itu, stabilitas ini akan dicek berdasarkan kriteria IMO Resolution A.749 (18).

DIRECTION NORTH NORTH WEST (135) (180)

SOUTH EAST (0)

RAO

WEST (135)

SOUTH WEST (90)

SOUTH (-45)

3.232

2.286

0.031

2.286

0.000

2.285

3.232

2.285 1.000

Z

1.000

1.000

1.715

1.000

1.000

1.000

1.715

RX

0.017

6.177

13.855

6.184

0.016

6.169

13.855

6.194

RY

0.952

1.148

0.298

1.056

0.934

1.057

0.298

1.147

RZ

0.000

0.569

0.044

0.568

0.000

1.000

0.044

0.569

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2012) 2301-928X G. Motion Acceleration Motion acceleration adalah percepatan gerakan kapal. Analisis ini dimaksudkan untuk menilai kelayakan kapal dalam hal kenyamanan. Motion sickness incidence adalah standar ketidaknyamanan atau rasa mual/ingin muntah yang disebabkan oleh gerakan kapal. Motion sickness incidence dapat diprediksi dengan cara menghitung respon kapal terhadap gelombang. Menurut O’Hanlon dan Mc Cauley (1974) wave vertical dan lateral acceleration dapat dipakai untuk menghitung prosentase terjadinya motion sickness incidence. (Adam, 2012). Pada FPU Madura, acceleration dihitung pada beberapa titik, yaitu Centre of Gravity (North East dan South West), daerah Flare dan mooring chain (North West, West dan North), daerah living quarters dan helicopter landing facilities (South East, East dan South). Berikut ini adalah tabel rekapitulasi hasil motion acceleration prediction menggunakan Ansys AQWA, Tabel 3.5 Rekapitulasi Motion Acceleration

5

Berikut ini adalah tabel perhitungan periode oleng dengan input data GM, Ixx, dan ∆, didapat, Tabel 3.5 Rekapitulasi Rolling Period Ixx

GM

kxx

∆

T

478609.5526

5.2298

9.384

44431.72

9.01

Dari tabel di atas dapat diketahui hasil perhitungan periode oleng yang sangat kecil, yaitu 9.01 detik. Dengan demikian, FPU Madura ini dapat digolongkan ke dalam comfortable ship yaitu kapal yang memiliki stabilitas di antara tidak kaku (tender) dan kaku (stiff). Simpulannya, periode oleng FPU Madura dapat dikatakan cukup baik IV. KESIMPULAN

Dari hasil proses desain awal yang telah dilakukan sebelumnya dengan asumsi input payload berupa Topside ACCELERATION Module Weight dan Deck Area dalam pengerjaan tugas akhir DIRECTION X Y Z ini dapat disimpulkan bahwa: 1) BMLD ditentukan oleh pemilihan galangan, yaitu PT PAL SE 0.2528 0.0007 0.1263 Indonesia. Kemudian BMLD digunakan sebagai input E 0.1040 0.1029 0.0772 dalam parametric approach. NE 0.0064 0.0325 0.0153 2) Initial hull dimensions percobaan pertama diterima oleh range average ratio, yaitu, N 0.0240 0.0235 0.0149 LBP = 145.32 m NW 0.5574 0.0468 0.2398 D = 15.38 m W 0.1219 0.1103 0.0656 T = 10.00 m B = 28.00 m SW 0.0073 0.0306 0.0140 Initial hull dimensions di atas ditolak karena tidak sesuai S 0.0746 0.0783 0.0540 jika dihitung menurut frame spacing, penyesuaian letak Dari Tabel di atas dapat disimpulkan bahwa setiap titik sekat dan topside module support, sehingga diambil yang ditinjau telah memenuhi kriteria acceleration percobaan kedua yang menghasilkan: (NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005] untuk merchant ship LBP = 145.8 m dan heavy manual work dengan nilai maksimal acceleration D = 15.6 m -2 yang tidak melebihi 0.07g atau sebesar 0.68 ms . T = 10.00 m H. Rolling Period B = 27.6 m Periode oleng (rolling period) merupakan waktu yang 3) Ukuran utama hasil percobaan di atas menghasilkan output variabel lain yang diperlukan dalam pengecekan hukum dibutuhkan oleh hull untuk kembali tegak setelah miring akibat pengaruh gaya-gaya yang bekerja padanya. Perhitungan archimedes. Pada percobaan kedua ini, hukum archimedes periode oleng menggunakan rumus di bawah ini: menolak ukuran utama tersebut. Tetapi dengan metode Tθ = 2∏ (Ixx/∆GMT)0.5 (1) spiral, setelah didapatkan perhitungan berat dan gaya Periode oleng akan mempengaruhi stabilitas kapal di mana angkat per pos, ukuran utama percobaan kedua tersebut kapal dengan periode oleng 30-35 s dikategorikan sebagai dinyatakan diterima oleh hukum archimedes. kapal yang tidak kaku (tender). Hal ini menyebabkan4) 4) Kriteria unggulan berdasarkan analisis statis: ketidaknyamanan pada gerak kapal dan crew yang bekerja di  Prosentase perbedaan berat dan gaya apung adalah dalamnya.Ketegori kedua adalah kapal kaku (stiff) yang sebesar 0.02% memiliki periode oleng kurang dari 8 s. Sebagaimana stabilitas  Prosentase perbedaan titik berat dan titik apung tender, stabilitas jenis ini juga menyebabkan ketidaknyamanan adalah sebesar 0.06% karena gerakan oleng yang terlalu cepat.  Qr < 3% Q(x) max Periode oleng yang baik berada di antara kedua kategori  Mr < 6% M(x) max tersebut. Tetapi kategori terbaik berada pada range 20-25 s  Momen total pada kondisi hogging adalah sebesar (Ship Stability for Masters & Mates: Bryan Barrass and D.R 963238.397 kNm Derrett, 2006).

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2012) 2301-928X 

Momen total pada kondisi sagging adalah sebesar 926512.29 kNm  Tegangan deck pada air tenang < Tegangan maksimum (BKI)  Tegangan deck pada kondisi sagging < Tegangan maksimum (BKI)  Tegangan deck pada kondisi hogging < Tegangan maksimum (BKI)  Tegangan bottom pada air tenang < Tegangan maksimum (BKI)  Tegangan bottom pada kondisi sagging < Tegangan maksimum (BKI)  Tegangan bottom pada kondisi hogging < Tegangan maksimum (BKI)  Modulus bottom dan modulus deck > Modulus minimum (BKI)  Momen Inersia (INA) > Momen Inersia minimum (BKI)  e 0.300 > 0.055  e 0.400 > 0.09  e 0.300, 0.400 > 0.055  h 300 > 0.02  Ф max > 250  GM0 > 0.15 m 5) Kriteria unggulan berdasarkan analisis dinamis:  Maksimum RAO surge terjadi saat sudut datang 00 (South East) dan 180 0 (North West) yaitu sebesar 3.232  Maksimum RAO sway terjadi saat sudut datang 900 (North East) dan -90 0 (South West) yaitu sebesar 3.232  Maksimum RAO heave terjadi saat sudut datang 900 (North East) dan -90 0 (South West) yaitu sebesar 1.715  Maksimum RAO roll terjadi saat sudut datang 900 (North East) dan -90 0 (South West) yaitu sebesar 13.855  Maksimum RAO pitch terjadi saat sudut datang 450 (East) dan -45 0 (South) yaitu sebesar 1.148 dan 1.147  Maksimum RAO yaw terjadi saat sudut datang 450 (East) dan -45 0 (South) yaitu sebesar 0.569  Pada titik tinjau Centre of Gravity (North East dan South West), o Surge acceleration = 0.0064 m/s2 (North East) o Sway acceleration = 0.0325 m/s2 (North East) o Heave acceleration = 0.0153 m/s2 (North East) o Surge acceleration = 0.0073 m/s2 (South West) o Sway acceleration = 0.0306 m/s2 (South West) o Heave acceleration = 0.0140 m/s2 (South West)

6



Pada titik tinjau daerah flare dan mooring chain (North West, North, dan West), o Surge acceleration = 0.5574 m/s2 (North West) o Sway acceleration = 0.0468 m/s2 (North West) o Heave acceleration = 0.2398 m/s2 (North West) o Surge acceleration = 0.0240 m/s2 (North) o Sway acceleration = 0.0235 m/s2 (North) o Heave acceleration = 0.0149 m/s2 (North) o Surge acceleration = 0.1219 m/s2 (West) o Sway acceleration = 0.1103 m/s2 (West) o Heave acceleration = 0.0656 m/s2 (West)  Pada titik tinjau daerah accomodation dan helideck (South East, South, dan East), o Surge acceleration = 0.2528 m/s2 (South East) o Sway acceleration = 0.0007 m/s2 (South East) o Heave acceleration = 0.01263 m/s2 (South East) o Surge acceleration = 0.0746 m/s2 (South) o Sway acceleration = 0.0783 m/s2 (South) o Heave acceleration = 0.0540 m/s2 (South) o Surge acceleration = 0.1040 m/s2 (East) o Sway acceleration = 0.1029 m/s2 (East) o Heave acceleration = 0.0772 m/s2 (East)  Periode Oleng FPU Madura adalah 9.01 s 6) Keseluruhan hasil analisis memberikan simpulan bahwa desain barge hull FPU Madura bernilai acceptable menurut ratio hull dimensions, archimedes (pos per pos), longitudinal strength, stability, motion acceleration, dan rolling period. Berikut ini adalah principle dimensions dari barge hull FPU Madura yang digunakan,  LOA = 160.2 m  LBP = 145.8 m  BMLD = 27.6 m  T design = 10.0 m  DMLD = 15.6 m  CB = 0.954  CM = 0.9994  CP = 0.9546  CWP = 0.9572 UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc, Ph.D. selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu, ilmu, untuk membimbing penulis serta memberikan arahan dan masukan selama pengerjaan tugas akhir, Prof. Ir. I Ketut Aria Pria Utama, M.Sc, Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Perkapalan, Wing Hendroprasetyo Akbar Putra, S.T., M.Eng. selaku dosen wali yang sudah membimbing penulis selama tujuh semester, Ibu

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2012) 2301-928X dan Bapak yang sangat penulis cintai dan sayangi, terima kasih atas doa dan dukungannya, keluarga dan kerabat dekat yang sering mendoakan dan mendukung penulis, Zata Karamina Pramesti, Teman-teman seperjuangan tugas akhir di Laboratorium Perancangan Jurusan Teknik Perkapalan, Saudara-saudari P-49 (LAKSAMANA), Dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. DAFTAR PUSTAKA [1] [2] [3]

A. Le Cotty, Single Buoy Moorings; M. Selhorst, Gusto Engineering. 2003. New Build Generic Large FPSO. Baltrop N.D.P.,1998, “Floating Structures, A Guide for Design and Analysis” Bhattacharyya, R., 1978,“Dynamics of Marine Vehicles”, John Wiley & Sons.

[4] [5] [6]

[7] [8]

[9] [10] [11]

[12]

[13]

Brochure for ANSYS 13.0 AQWA, 2009. Chakrabarti, S.K., 1987, “Hydrodynamics of Offshore Structures”, Computational Mechanics Publications Southampton. Boston, USA. D. T. Brown, I K Chatjigeorgiou, W C de Boom, H Nedergaard, T Netto, K Orbech Nilssen, R Li, M Wang, Y S Won, S. 2006. Floating Production Systems. 16th International Ship And Offshore Structures Congress, August 2006, Southampton, UK. Djatmiko, E. B., 2003, “Seakeeping: Perilaku Bangunan Apung di atas Gelombang”, Jurusan Teknik Kelautan ITS, Surabaya. Enrique Banda, Reneè Belton, Wole Faleye, Brandon Holmes, Nikki Ogah, Adrojan Spencer. Ocean Engineering Program, Civil Engineering Department, Texas A&M University.1989.Design of a Floating Production, Storage, and Offloading (FPSO) System and Oil Offtake System For Offshore West Africa. IMO.Intact Stability Code, Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments. London, UK : IMO Indiyono, P., 2004, “Hidrodinamika Bangunan Lepas Pantai”, SIC, Surabaya. S. Chen, B. Mulgrew, and P. M. Grant, “A clustering technique for digital communications channel equalization using radial basis function networks,” IEEE Trans. Neural Networks, Vol. 4 (1993, Jul.) 570–578. Putera Perdana Adam. 2012. Tugas Akhir “Perancangan Awal semisubmersible Bucket Wheel Dredger”.Surabaya : Jurusan Teknik Perkapalan, FTK,ITS. 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.

[14] Reference Manual For ANSYS13.0 AQWA, 2009. [15] T. Terpstra, IHC Gusto Engineering; B.B. d'Hautefeuille, Single Buoy Moorings; A. A. MacMillan, Det Norske Veritas. 2001. FPSO Design and Conversion: A Designer's Approach. [16] Thomas Lamb, The Society of Naval Architects and Marine Engineers, Jersey City, 2004.Ship Design and Construction. [ed.] Vessels Peter A, Ridley,Chevron Texaco, U.S.A. Chapter 30 Floating Production Storage and Offloading (FPSO). [17] http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_production_storage_and_offloadin g. (Diakses tanggal 24 Juni 2012) [18] http://www.offshoretechnology.com/projects/west_seno/west_seno4.html. (Diakses tanggal 24 Juni 2012) [19] http://ntd-offshore.com/index.php?pmid=70. (Diakses tanggal 24 Juni 2012) [20] http://www.Design Kapal Methods.html, diakses 15 Oktober 2012

7