SIDANG TUGAS AKHIR Click to edit Master title style

SIDANG TUGAS AKHIR Click to edit Master title style

By. Aditya Rohmani • Click to edit Master text styles – Second level

ANALISIS • Third level PERILAKU KEPECAHAN – Fourth level CRANE» Fifth PEDESTALFPSO BELANAK level Supervisors : 1. 2.

8/8/2010

Dr. Ir. Rudy Walujo P. MT Prof. Dr. Ir. Eko Budi Djatmiko, M.Sc

1

LATAR BELAKANG Click to edit Master title style Pendahuluan

• Kerusakan pada bangunan laut mayoritas diakibatkan • Click tooleh edit Master(fatigue) text styles kelelahan pada struktur, baik itu pada komponen struktur utama maupun struktur sekunder – Second level Meto(Djatmiko, 2003a) dologi • Third level • jika suatu struktur telah melewati batas dari – Fourth level kelelehannya maka akan terjadi sebuah keretakan » Fifthyang level nantinya dapat menyebabkan adanya Analisis (crack) Global kegagalan (failure) pada struktur • Crane pedestal adalah struktur crane yang paling rentan terhadap kepecahan.hal ini dikarenakan, Analisis crane pedestal merupakan tumpuan struktur Lokal diatasnya, serta tersambung dengan hull FPSO Kesimpulan

8/8/2010

Analisis Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

2

RUMUSAN MASALAH Click to edit Master title style Pendahuluan

dan dimana letak tegangan tertinggi • Click1.toBerapa edit Master text styles

(hotspot stress) yang diterima struktur crane – Second level pedestal? Metodologi • Third level 2. Berapa nilai stress intensity factor dari crane – Fourth level pedestal akibat adanya retak awal yang » Fifth level Analisis terjadi ? Global 3. Bagaimana crack propagation berdasar pengaruh retak awal pada crane pedestal ? Analisis 4. Berapa umur crane pedestal sampai Lokal mengalami fracture failure ? Kesimpulan

8/8/2010


3

TUJUAN Click to edit Master title style Pendahuluan

nilaistyles dan letak tegangan • Click1.toMendapatkan edit Master text

tertinggi (hotspot stress) yang diterima – Second level crane pedestal struktur Metodologi • Third level 2. Mendapatkan nilai stress intensity factor dari – Fourth level crane pedestal akibat adanya retak awal yang » Fifth level Analisis terjadi. Global 3. Memperoleh indikasi crack propagation sehubungan dengan bentuk retak awalnya. Analisis 4. Mendapatkan umur crane pedestal sampai Lokal mengalami fracture failure Kesimpulan

8/8/2010


4

MANFAAT Click to edit Master title style Pendahuluan

terhadap beban-beban yang • Click1.toIdentifikasi edit Master text styles

mempengaruhi umur crane pedestal pada – Second level FPSO sampai mengalami fracture failure. Metodologi • Third level 2. Dapat mengetahui besarnya pengaruh beban – Fourth level siklis dan beban operasional crane terhadap » Fifth level Analisis umur crane pedestal pada FPSO sampai Global mengalami fracture failure. 3. Prosedur dan hasil perhitungan dapat Analisis dijadikan dasar dalam merancang crane Lokal pedestal dengan pertimbangan beban-beban yang berpengaruh. Kesimpulan

8/8/2010


5

BATASAN MASALAH Click to edit Master title style Pendahuluan

pedestal text yang styles ditinjau dalam tugas akhir • Click1.toCrane edit Master

ini adalah crane pedestal pada FPSO Belanak. – Second level 2. Beban-beban yang ditinjau adalah beban Metodologi • Third level gelombang, beban angin, dan beban operasi –crane. Fourth level » Fifth level Analisis 3. Analisis fracture mechanics dilakukan pada Global bagian sambungan crane pedestal dengan hull FPSO. Analisis 4. Beban operasi crane diasumsikan statis pada Lokal beban maksimal dan tidak mengalami gerakan pada saat FPSO beroperasi. Kesimpulan

8/8/2010


6

BATASAN MASALAH Click to edit Master title style Pendahuluan

sebatas pada • Click5.toPemodelan edit Masterlokal text dilakukan styles

bagian sambungan crane pedestal dengan – Second hulllevel FPSO. Metodologi • Third level 6. Pemodelan struktur lokal menggunakan – Fourth level software ANSYS 11. » Fifth level Analisis 7. Nilai defleksi dari crane boom dan pedestal Global diabaikan. 8. Gerakan yang terjadi dari crane dan boom Analisis pada saat operasi diabaikan dan hanya Lokal ditinjau beban yang diangkat oleh crane saja. Kesimpulan

8/8/2010


7

METODOLOGI PENELITIAN Click to edit Master title style Start

Pendahuluan

Study Literatur FPSO Pedestal Crane Fracture

• Click to edit Master text styles

Metodologi

– Second level • Third level – Fourth level » Fifth level

Dimensi Crack Kedalaman Crack Panjang Crack

Analisis Global

Pengumpulan Data

Data Angin Operasi

Data Gelombang

Pemodelan FPSO (Sofware Maxsurf)

Pemodelan FPSO (Sofware Moses) dan Running

Analisis Lokal

Perhitungan Transformasi Analisis Global Gelombang ke Pedestal Crane

Perhitungan Beban Angin Opersi

Kesimpulan

8/8/2010

Data FPSO (Dimensi Crane,Hull, Material Properties

B

A


8

METODOLOGI PENELITIAN Click to edit Master title style B

A

Pendahuluan

Pemodelan Lokal Pedestal Crane dan Hull


Metodologi

– Second level

Analisis Global

Tidak

Mesh Sensitivity Analysis σ konstan

• Third level – Fourth level » Fifth level

Ya

Pemodelan Crack

Running ANSYS

Tegangan Maksimum dan Minimum

Analisis Lokal

Crack Propagation

Umur Kepecahan

Kesimpulan

8/8/2010

Finish


9

PENGUMPULAN DATA Click to edit Master title style Pendahuluan

DATA FPSO

• Click to edit Master 1. LOAtext styles

Metodologi

285 m

– Second level2.

Depth

26 m

3.

Beam

58 m

Analisis Global

Analisis Lokal

• Third level

– Fourth level » Fifth4. level Vessel Draft Full

5.

Vessel Draft Medium

6.

Vessel Draft Light

7.

Displacement

8.

Service Life

16.2 m 14.6 m 13.9 m 255,000 ton 30 years

Kesimpulan

8/8/2010


10

PENGUMPULAN DATA Click to edit Master title style DATA ANGIN

Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global

• Third level – Fourth level » Fifth level DATA PERIODE ULANG

Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010

Deskripsi

Hs ( m) Tp (s)

Gelombang 1tahunan

2.9

9.1

10tahunan

4.1

10.3

100tahunan

5.3

11.1


11

MODELING Click to edit Master title style MAXURF

Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global


Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


12

MODELING MOSES Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global


Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


13

MOTION FPSO Click to edit Master title style Pendahuluan

• Click to edit Master text styles Kebebasan

Metodologi

Percepatan

Derajad

– Second level

Analisis Global

Analisis Lokal

Conoco Phillips

Wahyudi

Perhitungan

0.656

m/s2

0.318

m/s2

0.171

m/s2

2.180

m/s2

1.636

m/s2

1.033

m/s2

1.054

m/s2

1.405

m/s2

2.445

m/s2

Roll Acc

3.023

rad/s2

3.203

rad/s2

2.001

rad/s2

Pitch Acc

0.679

rad/s2

0.744

rad/s2

0.715

rad/s2

Yaw Acc

0.193

rad/s2

0.249

rad/s2

0.242

rad/s2

Max. Surge Acc

• Third level

Max. Sway Acc – Fourth level » Fifth Max. Heavelevel Acc

Kesimpulan

8/8/2010


14

TRANFORMASI ANALISIS GLOBAL KE CRANE PEDESTAL

Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

Acceleration (m/s2)

Degree of Freedom

Max. Surge Acc – Second level

Analisis Global

Analisis Lokal

Max. Sway Acc

• Third level Max. Heave Acc – Fourth level » Fifth level

Inertia Force kN

0.171

42.921

1.033

259.283

2.445

3076.005

Moment of Force kN.m.rad

Acceleration

Moment Inertia

(rad/s2)

mt. m2

Roll

2.001

377612.27

755602.2

Pitch

0.715

694905.72

496857.6

Yaw

0.242

777411.36

188133.5

Degree of Freedom

Kesimpulan

8/8/2010


15

BEBAN ANGIN Click to edit Master title style Pendahuluan

Fw  C  q  S sin  • Click to edit Master text styles

Metodologi

Wind Force on elevation y (KN) Height 26.6 33.4 41.4 0.00 0.00 0.00 1.68 0.67 0.63 6.70 2.68 2.52 15.08 6.04 5.66 26.81 10.73 10.07 41.89 16.77 15.74 60.32 24.15 22.66

velocity – Second level

Analisis Global

0 3 6 9 12 15 18

• Third level

– Fourth level » Fifth level

velocity

Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010

0 3 6 9 12 15 18

Moment at elevation (KN.m) Height 9.6 16.4 24.4 0.00 0.00 0.00 16.09 11.00 15.36 64.34 44.01 61.43 144.77 99.02 138.22 257.37 176.04 245.72 402.15 275.06 383.94 579.09 396.09 552.88


16

BEBAN OPERASI Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global


Load (T) 5 10 20 30 40 50

W (KN) 49.1 98.1 196.2 294.3 392.4 490.5

Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


17

MODELLING ANSYS Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global


Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


18

MESH SENSITIVITY ANALYSIS Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global


Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


19

MESH SENSITIVITY ANALYSIS Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global


Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


20

Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global

FRACTURE MECHANICS – Fourth level METHOD » Fifth level

• Third level

Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


21

INITIAL CRACK Click to edit Master title style Pendahuluan

• Hotspot Stress • Click to edit Master text styles

Metodologi

Terletak di koordinat (0, 0, 1.5) – Second level

Analisis Global

Analisis Lokal

DNV-OS-F201 •• Third level

–Dengan Fourth level dimensi » Fifth level

Panjang Lebar Kedalaman

:5 :1 : 0.1

Kesimpulan

8/8/2010


22

PERSAMAAN SIF (K) Click to edit Master title style Pendahuluan


Metodologi

– Second level

Analisis Global


Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


23

SIF CRACK AWAL Click to edit Master title style Pendahuluan

Arahstyles Ketebalan (Thickness) • Click to edit Master text

Metodologi

– Second level

Analisis Global

Analisis Lokal

• Third level Max

σ

x

y

z

sint

seqv

2.26E+08 5.44E+07 1.38E+07 2.13E+08 1.96E+08 1.01E+02

– Fourth level Min 1.21E+08 2.91E+07 7.37E+06 1.14E+08 1.05E+08 5.39E+01 » Fifth level Circumferencial

Max

2.26E+08 5.44E+07 1.38E+07 2.13E+08 1.96E+08 1.71E+02

Min

1.21E+08 2.91E+07 7.37E+06 1.14E+08 1.05E+08 9.15E+01

Kesimpulan

8/8/2010

K


24

PERAMBATAN RETAK Click to edit Master title style • 0.1mm, 5mm, 10mm, 21mm (0.7 T) • Click to edit Master text styles

Pendahuluan

Metodologi

– Second level

Analisis Global

Analisis Lokal

• Third level

(  2 K max K min  K min )  da K max – Fourthlevel C  dN E   » Fifth level af nf af   1 da ni dN  ai C (K )m N   C ( K 1) m xa  ai 2

2

da a *N dN

Kesimpulan

8/8/2010

m


25

PERAMBATAN RETAK Click to edit Master title style Pendahuluan

Circumferrencial • Click to text Maks Ks Min styles da/dN retak circum RetakeditKsMaster (MPa√mm) (MPa√mm) (mm/cycle) (mm) – Second level MetoA2 3.96E+02 9.99E+01 5.04E-07 7.91E+03 dologi • Third A3 level 4.60E+02 2.46E+02 7.03E-08 8.06E+03 –A4Fourth level 8.09E+02 4.33E+02 2.08E-06 8.12E+03 Thickness » Fifth level Analisis Kt Maks Kt Min da/dN retak tickness Retak Global (MPa√mm) (MPa√mm) (mm/cycle) (mm) A2 1.86E+02 9.99E+01 3.12E-10 5.00E+00 Analisis A3 2.60E+02 1.39E+02 2.28E-09 1.00E+01 Lokal A4 6.07E+02 3.25E+02 3.70E-07 2.10E+01 Kesimpulan

8/8/2010


Siklus N 1.57E+10 2.20E+09 2.70E+07 Siklus N 1.57E+10 2.20E+09 2.70E+07

26

UMUR CRACK Click to edit Master title style Pendahuluan

• Click to edit Master text styles panjang retak

kedalaman retak

umur

– Second level

(mm)

(mm)

(tahun)

• Third levelA1

5.00

0.10

-

7906.66

5.00

62.96

8061.02

10.00

71.77

8117.22

21.00

71.88

Crack

Metodologi

Analisis Global

A2 – Fourth level » FifthA3 level A4

Analisis Lokal

Kesimpulan

8/8/2010


27

KESIMPULAN Click to edit Master title style Pendahuluan

Tegangan terbesar(hotspot • Click• to edit Master text styles stress)

68.312MPa – Second level Metopadalevel koordinat ANSYS (0, 0, 1.5) dologi • Third • SIF darilevel crane pedestal akibat adanya retak – Fourth awal» Fifth level Analisis Global Ks Max =170.70947 Mpa√mm Ks Min = 91.49545 Mpa√mm Analisis Lokal Kt Max = 100.6399 Mpa√mm Kt Min = 53.94013 Mpa√mm Kesimpulan

8/8/2010


28

KESIMPULAN Click to edit Master title style Pendahuluan

Perambatan cracktext (da/dn) • Click• to edit Master styles -6

da/dN Circum = 2.08x10 mm/cycle – Second levelCircum = 8117.22 mm MetoPanjang dologi • Third level da/dN Tickn = 3.70x10-7mm/cycle – Fourth level Ketebalan = 21 mm » Fifth level Analisis • Crane pedestal Global Menembus ketebalan 21mm (0.7t) dan melewati 8117.22 mm membutuhkan waktu 71.88 tahun Analisis adalah sama dengan atau 2.936 kali umur Lokal operasi sesuai rancangannya Kesimpulan

8/8/2010


29

DAFTAR PUSTAKA •

Pendahuluan

• •

•

Metodologi

•

• •

Analisis Global

Analisis Lokal

• •

• • • • •

Almar-Naess, A.Ed. 1985. FATIGUE HANDBOOK: Offshore Steel Structure. Norway: Tapir Publisher. API Specification 2C 5th Edition. 1995. “Specification for Offshore Cranes”, USA. Barltrop, N. dan Okan, B. 2000. FPSO Bow Damage in steep waves. Rogue waves 2000 workshop. Brest. Barsom, John M & Rolfe,Stanley T. 1987. Fracture and Fatigue Control in Structures. Application of Fracture Mechanics. New Jersey. Battacharyya, R. 1978. Dynamic of Marine Vehicles. John Wiley and Sons Inc. New York. Broek, David. 1987. Elementary Engineering Fracture Mechanics. Netherlands: Martinus Nijhoff Publishers. Chakrabarti, S.K. 2005. Handbook of Offshore Engineering Volume I. Offshore Structure Analysis Inc. Planfield. Illinois. USA Djatmiko, E. B. 2003. Fatigue Analysis. Kursus Singkat Offshore Structure Design And Modelling. Surabaya. DnV Recommended Practice C205. 2007. Environtmental Loads and Environmental Condition. Norway. DnV Recommended Practice OS-F201. 2001. Dynamics Risers. Norway. Hakim, Hadi Luqman. 2007. Analisa Perilaku Dinamis FPSO dengan Sistem Internal Turret Mooring. Jurusan Teknik Kelautan ITS, Surabaya http://commons.wikimedia.org http://www.accutektesting.com http://www.quipbase.com

Kesimpulan Analisis Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

Pendahuluan

• • •

•

Motodologi

•

• •

Analisis Global

• •

Analisis Lokal

•

•

Kesimpulan

•

DAFTAR PUSTAKA http://www. scribd.com http://www.wikipedia.com Indiyono, P. 2003. Hidrodinamika Bangunan Lepas Pantai. Surabaya : Penerbit SIC. Langen, I., dan Than, T. K. 2003. Simulation of Dynamic Behaviour of a FPSO Crane. Stavanger University College. Stavanger. McDermott, J. 2004. Belanak Natuna FPSO Technical Data. Jray McDermott. Indonesia Perez, Nestor.2004. Elementary Engineering Fracture Mechanics. Boston: Kluwer Academic Publishers. Peurifoy, R. L. 1996. Construction Planning, Equipment, and Methods 5thEdition. The McGraw-Hill Companies. New York. Philips, Conoco. 2002. Belanak Special Structures Crane Pedestal Frame 42 Elevation. Conoco Indonesia Inc. Ltd., Indonesia. Soedjono, J.J. 1989. Diktat Kuliah Perencanaan Sistem Bangunan Laut 1. Jurusan Teknik Kelautan, ITS. Surabaya. Wahyudi, Y.A.N. 2009. Analisis Fatigue dengan Spectral Analysis pada Crane Pedestal Floating Production Storage and Offloading (FPSO) Belanak. Jurusan Teknik Kelautan ITS. Surabaya Wang, C.H. 1996. Introduction to Fracture Mechanics. DSTO Aeronautical and Maritime Research Laboratory, Melbourne Wang, C.H. 1996. Introduction to Fracture Mechanics. DSTO Aeronautical and Maritime Research Laboratory, Melbourne.


Terimakasih


SIDANG TUGAS AKHIR Click to edit Master title style

Recommend Documents