PRESENTASI TUGAS AKHIR (MN091382) Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember
KONSEP DESAIN KAPAL PEMBERSIH SUNGAI : “Studi Kasus Sungai g Kepetingan p g Sidoarjo” j Dosen Pembimbing : Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc, Ph.D
Ol Oleh h: M. Arief Maulana Wiranegara N.R.P 4105.100.006
Daftar Isi Presentasi 1. Latar belakang. 2 Rumusan masalah 2. masalah. 3. Maksud dan tujuan. 4 Manfaat tugas akhir. 4. akhir 5. Batasan masalah. 6. Tinjauan Ti j pustaka. t k 7. Metodologi. 8. Model optimasi. 9. Analisis teknis dan ekonomis. 10. Kesimpulan 2
Latar Belakang Sungai Kepetingan adalah akses penting di Sidoarjo. j Sungai mengalami pendangkalan dan masalah sampah sampah. p . Masyarakat pengguna maupun yang tinggal di daerah aliran Sungai terganggu g Kepetingan p g terganggu. g gg .
3
Rumusan Masalah 1. Bagaimana membuat konsep desain kapal
pembersih sungai p g yyang g sesuai untuk wilayah y operasional Sungai Kepetingan Sidoarjo? 2. Bagaimana membuat kajian ekonomis kapal
pembersih sungai p g yyang g sesuai untuk wilayah y operasi Sungai Kepetingan Sidoarjo?
4
Maksud dan Tujuan Maksud Tugas Akhir : Membuat konsep desain kapal pembersih sungai sebagai salah satu alternatif solusi permasalahan yang y g ada di Sungai g Kepetingan p g Sidoarjo. j Tujuan Tugas Akhir : 1. Memilih jenis kapal pembersih sungai. 2. Menentukan ukuran utama kapal. p 3. Membuat general arrangement arrangement.. 4 Membuat kajian ekonomis kapal yang sudah 4. didesain.
5
Manfaat Manfaat tugas akhir adalah sebagai referensi : Pemda Sidoarjo dalam upaya mencari solusi atas masalah Sungai Kepetingan. Perusahaan swasta yang ingin membangun bisnis jasa pengerukan. Mahasiswa teknik perkapalan dalam membuat konsep desain kapal pembersih sungai.
6
Batasan Masalah Perencanaan konstruksi tidak terlalu mendetail. Perhitungan stabilitas pada kondisi kapal berlayar, bukan pada kondisi mengeruk. Hasil akhir sebatas pada konsep desain yang meliputi : – penentuan ukuran utama – general arrangement, dan – estimasi biaya y investasi beserta analisisnya y
Kapal hanya dioperasikan di Sungai Kepetingan. 7
Tinjauan Pustaka Tahapan dalam mendesain : – – – –
Concept Design Preliminary Design Contract Design g Detail Design
Pengerukan :p penggalian tanah,, lumpur, g gg p , dan bebatuan. Tujuan j Pengerukan g : – Mengurangi pendangkalan – Membersihkan sampah – Pengendalian banjir, dll. 8
Tinjauan Pustaka Jenis--jenis kapal keruk (sistem pengeruknya) : Jenis – Mekanis Grab Dredger (clamshell) Backhoe Dredger (excavator) Dipper Di Bucket Dredger
– Hidrolis Dustpan Trailing Suction Hopper Water Injection
– MekanisMekanis-hidrolis Bucket--Whell Dredger Bucket Cutter Suction Dredger 9
Tinjauan Pustaka Perhitungan Teknis : • • • • •
Berat Kapal : LWT + DWT Perhitungan Hidrostatik Perhitungan g Tahanan Kapal p Perhitungan Stabilitas Perhitungan Trim
Perhitungan Ekonomis : • Biaya Pembangunan • Biaya Operasional Kapal
10
Tinjauan Pustaka Perhitungan LWT Kapal : • Berat Baja Kapal : • BKI Rules Vol.II tahun 2006, Hull Costruction. • Koreksi : Sect.30 (beroperasi di perairan dangkal) dan Sect.31 (perhitungan (p g barge) g )
• Berat Peralatan dan Permesinan : • Berat diambil dari spesifikasi teknis peralatan/permesinan yang dipilih dipilih.
Perhitungan DWT Kapal • Berat Bahan Bakar : • WFO = TFC × ρFO dimana : WFO = Berat bahan bakar TFC = Total konsumsi bahan bakar per hari ρFO = Berat jenis bahan bakar
11
Tinjauan Pustaka Perhitungan DWT Kapal (lanjutan) : • Berat Minyak Pelumas : • PLO = (0,01 ~ 0,03) × PFO (Prasetiyo, 2008) dimana : PLO = Berat minyak pelumas PFO = Berat bahan bakar
Perhitungan Tahanan Barge T h B • Tahanan Barge = Wair + Wudara • Wair = f.S.V1.83 + p.Fx.V2 (Hensche, 1978) dimana : f = Konstanta bahan; 0,17 untuk baja S = Luas permukaan basah V = Kecepatan kapal p = Konstanta K t t bentuk b t kb buritan it / h haluan l b barge Fx = Luas penampang midship
12
Tinjauan Pustaka Perhitungan Tahanan Barge (lanjutan) •
Wudara = 0.0041.(0.3A1+ A2).VA2 (Hensche, 1978) di dimana : A1 = Luas penampang melintang badan kapal di atas air A2 = Luas p proyeksi y transversal bangunan g atas VA = Kecepatan relatif angin.
13
Tinjauan Pustaka Perhitungan Stabilitas Barge “Wall Sided Formula” Formula” (Rawson dan Tupper, 2001) :
Perhitungan g Trim ((Parson,, 2001)) :
14
Tinjauan Pustaka Perhitungan Biaya Pembangunan Kapal • Biaya Baja Kapal • Biaya Baja Kapal = Berat Baja Kapal × Harga Baja Kapal
• Biaya Peralatan Kapal dan Permesinan • Biaya peralatan dan permesinan kapal kapal, diambil dari harga peralatan / mesin setelah dilakukan pemilihan yang sesuai dengan spesifikasi teknis.
Perhitungan Biaya Operasional Kapal • Biaya y Bahan Bakar ((BB)) • Biaya Bahan Bakar = Jumlah Kebutuhan BB × Harga BB
• Biaya Minyak Pelumas (MP) • Biaya Bi M M.Pelumas P l = JJumlah l hK Kebutuhan b t h MP × Harga H MP dilanjutkan…
15
Tinjauan Pustaka Perhitungan Biaya Operasional Kapal (lanjutan) : • Gaji Operator • Gaji Operator = Jam Kerja × Gaji Operator per Jam
• Angsuran dan Bunga Bank • Besarnya Angsuran dan Bunga Bank Æ Fungsi PMT pada Microsoft Excel : = PMT (Rate, nper, pv, [fv],[type] )
• Biaya Perawatan Kapal • Asuransi
16
Metodologi Penelitian Mulai
Survey Lapangan
Desain Awal
Studi Literatur
Perhit.Teknis
General Arrangement
Analisis Ekonomis
Kesimpulan & Saran
Perhit Ekonomis Perhit.
Ukuran Utama Optimal
O ti l Optimal Optimasi
Tidak 17
Konsep Desain Kapal
Tipe Kapal : Backhoe Dredger Barge yang dilengkapi sistem konveyor 18
Model Optimasi Fungsi Obyektif : Meminimkan e a b biaya aya investasi estas : – Biaya pembangunan – Biaya y operasional p
Variabel : P j k l (L) Panjang kapal Lebar kapal (B) Tinggi kapal (H) Sarat Kapal (T)
Parameter : L b sungaii Lebar = 23 m Kapasitas bucket = 2,02 m2 Jumlah spud = 4 buah Kecepatan kapal = 1 knots Kecepatan angin = 15 knots 19
Model Optimasi Konstanta : ρairi llautt ρair sungai Berat jenis bahan bakar Berat jenis minyak pelumas B t jenis j i b j Berat baja Gaya gravitasi
= 1025 kg/m3 = 1000 kg/m3 =0 0,85 85 ton/m3 = 0,92 ton/m3 85 ton/m t / 3 =7 7,85 = 9,81 m/s2
20
Model Optimasi Batasan Rasio ukuran utama – Rasio ukuran utama kapal pembanding
Stabilitas – – – – –
GM 0 ≥ 0.15 m 02m h 300 ≥ 0.2 e 0 ~ 300 ≥ 0.055 m.rad e 0 ~ 400 ≥ 0.09 0 09 m m.rad rad e 30 ~ 400 ≥ 0.03 m.rad
Trim – Trim maksimum : ≤ 0,05%
21
Analisis Teknis Ukuran Utama setelah proses optimasi selesai dijalankan j : – Panjang (L) : 16,27 m – Lebar (B) : 6 6,16 16 m – Tinggi (H) : 1,53 m :0 89 m – Sarat (T) 0,89
22
Analisis Teknis Berat dan Titik Berat Kapal : N No
U i Uraian
B t (ton) Berat (t ) KG (m) ( ) LCG ((m))
1
Berat baja
25,572
0,770
8,135
2
Berat genset
8,998
0,802
10,846
3
Sistem spud
46,757
1,528
10,135
4
Ekskavator
35,100
2,538
8,575
5
Konveyor
1,79
2,208
14,462
6
Bahan bakar
0,696
0,147
11,298
7
Minyak pelumas l
0,377
0,147
11,072
*titik berat dihitung dari AP
119 291 ton Berat Total = 119,291 LCGtotal = 8,118 m KGtotal = 1,621 m
23
Analisis Teknis Hasil perhitungan hidrostatik setelah proses optimasi p :
24
Analisis Teknis Hasil perhitungan stabilitas :
Karena semua persyaratan stabilitas terpenuhi, maka k kkapall yang did didesain i sudah d h memenuhi hi persyaratan stabilitas. stabilitas. 25
Analisis Teknis Hasil perhitungan trim : Trim = 0 0,013 013 % Batasan trim = 0,05 % Trimperhitungan ≤ Trimsyarat : memenuhi D d iki kkapall yang did i sudah d h Dengan demikian, didesain memenuhi persyaratan trim. trim.
26
Analisis Ekonomis Hasil Perhitungan Biaya Pembangunan Kapal : • Berat Baja Kapal = Rp Rp. 194.348.154 194 348 154 • Machinerry = Rp. 429.833.385 • Hull Outfit = Rp Rp.1 Rp.1.528.236.934 1.528.236.934 528 236 934 • Koreksi biaya = - Rp. 43.048.369 Total biaya pembangunan = Rp. 2.109.370.104 Keterangan : Koreksi biaya meliputi : keuntungan galangan kapal, inflasi harga, dan dukungan pemerintah. 27
Analisis Ekonomis Hasil Perhitungan Biaya Operasional Kapal : ¾ Biaya Tetap : • Angsuran Pinjaman • Perawatan Kapal • Asuransi • Bongkar Muat ¾ Biaya Variabel : • Bahan Bakar • Minyak Pelumas • Gaji Operator
= Rp. 644.221.419 = Rp. Rp 210.937.010 210 937 010 = Rp. 31.640.552 967 277 778 = Rp Rp. 967.277.778 = Rp Rp. 306.000.000 306 000 000 = Rp. 3.190.560 = Rp Rp. 19 19.200.000 200 000 dilanjutkan…
28
Analisis Ekonomis Total Biaya Tetap = Rp. 1.854.076.759 Total ota Biaya aya Variabel a abe = Rp. p 3 328.390.560 8 390 560 Total biaya operasional = Rp Rp. 2.182.467.319 2 182 467 319 Total biaya investasi tahun pertama adalah Rp. 4,291,837,422 Keterangan : Biaya y investasi adalah jumlah dari biaya y pembangunan dan biaya y operasional kapal. 29
Analisis Ekonomis Analisis Kelayakan Investasi Asumsi : – – – –
Biaya jasa pengerukan Usia produktif kapal Sumber dana investasi Waktu p pelunasan angsuran g
: Rp.20.000 / m3 : 20 tahun : 100% pinjaman bank : 5 tahun
Hasil perhitungan awal : – Volume pengerukan : 96727 96727,8 8 m3 – Biaya pengerukan pertahun : Rp. 1.934.555.556 dilanjutkan… 30
Analisis Ekonomis Lanjutan perhitungan awal…
– Biaya y investasi tahun keke-1 – Biaya investasi tahun keke-2 ~ 5 – Biaya investasi tahun keke-6 ~ 20
: Rp. p 4.291.837.422 : Rp. 2.182.467.319 : Rp. 1.538.245.900
Analisis Grafik – Tahun ke ke--1 : -121,85% (rugi) s d ke 12 81% (rugi) – Tahun ke ke--2 s.d. ke--5 : -12,81% – Tahun ke ke--6 s.d. keke-20 : 20,49% (hemat)
Total Penghematan Anggaran : Rp. 2.595.715.918 (selama 20 tahun masa operasional)
Kesimpulan : Investasi kapal pembersih sungai “Backhoe Dredger” layak untuk dilaksanakan.
31
General Arrangement
32
Kesimpulan 1. Jenis kapal : Backhoe Dredger 2. Hasil optimasi (ukuran utama) : Panjang (L) Lebar (B) Tinggi (H) Sarat (T)
= 16,27 m = 6,16 m = 1,53 m = 0,89 m
Bi iinvestasi t i kapal k l ttahun h pertama t t l h proses 3. Biaya setelah optimasi adalah Rp.4.291.837.422 Rp.4.291.837.422.. 4 Hasil analisis ekonomis : biaya operasional tahunan 4. kapal jauh lebih murah 20,49 % daripada biaya jasa pengerukan oleh pihak swasta. Sehingga investasi ini layak untuk dilaksanakan. dilaksanakan. 33
Saran 1. Perencanaan konstruksi pada barge sebaiknya
pg gambar konstruksi dan lebih mendetail, mencakup material konstruksi. 2. Perhitungan biaya pembangunan lebih detail pada semua aspek. k Contoh C h : perhitungan hi tenaga kkerja. j 3. Perhitungan stabilitas dalam berbagai kondisi operasional (pengerukan) (pengerukan). Sehingga didapatkan karakteristik stabilitas Backhoe Dredger yang lebih akurat
34
TERIMA KASIH
