Perancangan Propeler Self-Propelled Barge

Makalah ini menyampaikan suatu penelitian tentang perancangan propeler yang optimal beserta pemilihan daya mesin yang efisien pada self-propelled barge dengan memperhitungkan besarnya nilai tahanan dari barge tersebut. Dengan penambahan sistem propulsi, diharapkan barge dapat beroperasi dengan lebih efisien dibandingkan saat barge beroperasi menggunakan sistem towing atau ditarik tug boat. Perhitungan tahanan barge dilakukan menggunakan metode Holtrop dan Guldhammer-Harvald sehingga dapat diperhi-tungkan geometri dan jenis propeler yang optimal beserta daya mesin yang efisien untuk barge. Propeler yang dianalisis adalah propeler tipe B-Troost Series, sedangkan variasi yang dilakukan untuk perencanaan propeler pada kajian ini adalah variasi putaran propeler pada rentang antara 310-800 rpm, serta variasi jumlah daun pada rentang tiga, empat, lima, dan enam. Besarnya nilai tahanan self-propelled barge untuk metode Holtrop adalah 105.91 kilonewton, sedangkan hasil per-hitungan dari metode Guldhammer-Harvald didapatkan nilai sebesar 109.14 kilonewton. Tipe propeler yang dipilih setelah dilakukan uji kavitasi adalah tipe Troost Series B4-40, dengan diameter sebesar 2.1 m, efisiensi sebesar 0.421, pitch ratio se-besar 0.591, dengan putaran propeler 400 rpm. Daya mesin yg dibutuhkan barge pada kondisi maksimum (BHPMCR) sebesar 1669.5 HP. Dengan mempertimbangkan daya tersebut, maka dipilih mesin jenis Caterpillar tipe Marine 3516B yang mem-punyai daya maksimum sebesar 1285 kilowatt atau 1722.5 horsepower dengan putaran mesin sebesar 1200 rp

Studi Pengaruh Gerak Semi-submersible Drilling Rig Dengan Variasi Pre-tension Mooring Line Terhadap Keamanan Drilling Riser

Analisis terhadap sistem tambat pada anjungan pengeboran semi-submersible drilling rig perlu dilakukan sebelum dilakukannya operasi di lapangan untuk mengetahui perencanaan sistem tambat yang tepat dan aman. Dalam penelitian ini dilakukan analisa perilaku gerak semi-submersible dengan variasi pre-tension mooring line untuk mengetahui berapa besar pre-tension minimal yang harus digunakan agar operasi pengeboran di lingkungan laut Natuna dapat berjalan dengan aman. Variasi pre-tension yang digunakan adalah sebesar 400kN-2000kN dengan penambahan sebesar 400kN. Karakteristik gerakan semi-submersible diprediksi dengan menghitung RAO free floating dengan pemodelan numerik dalam domain frekuensi. Kemudian dilakukan analisa simulasi sistem lengkap (platform, mooring dan drilling riser) dengan pemodelan numerik dalam domain waktu. Hasil yang didapat yakni nilai maksimum tegangan mooring line memenuhi batas kriteria API-RP2SK untuk semua variasi pre-tension dengan safety factor terkecil 2.44. Sudut flex joint drilling riser yang terjadi melewati batas kriteria API-RP16Q pada pre-tension 400kN-800kN yang mencapai 6.20 untuk sudut maksimum dan 4.80 untuk sudut rata-rata. Tegangan von Mises yang terjadi pada drilling riser melebihi kriteria API-RP16Q pada pre-tension 400kN-1200kN karena nilainya mencapai 369 MPa (0.82 yield stress)

Analisis Perbandingan Stabilitas Dinamis Barge Menggunakan Flounder Plate Dengan Single Lead Pendant Pada Operasi Towing

Pada tugas akhir ini telah dilakukan analisis perbandingan stabilitas pada operasi towing CPO Barge dengan menggunakan single lead pendant dan flounder plate untuk variasi kondisi muatan penuh, setengah dan kosong. Analisis yang pertama dilakukan adalah menentukan karakteristik gerakan CPO Barge (RAO) di atas gelombang reguler dalam domain frekuensi. Hasil yang didapat adalah karakteristik gerakan pada operasi towing, yakni untuk gerakan heave 0,966 m/m, 0,974 m/m dan 0,954 m/m dengan arah datang gelombang 00.. Untuk respon roll 8,836 deg/m, 8,203 deg/m dan 6,654 deg/m dengan arah datang gelombang 900. Sedangkan untuk respon pitch 2,414 deg/m , 2,682 deg/m dan 2,792 deg/m dengan arah datang gelombang 1800, masing – masing untuk setiap variasi muatan penuh, setengah dan kosong. Setelah itu dilakukan analisis terhadap stabilitas dinamis CPO Barge, stabilitas dinamis maksimum akibat proses towing dengan menggunakan single lead pendant dengan muatan penuh, setengah dan kosong adalah masing – masing 7311,1 ton.m, 3352,3 ton.m dan 2277,9 ton.m. Sedangkan nilai stabilitas dinamis maksimum dengan menggunakan flounder plate untuk muatan penuh, setengah dan kosong adalah 6774,5 ton.m, 2863,9 ton.m dan 1789,5 ton.m

Analisa Greenwater Akibat Gerakan Offshore Security Vessel

Analisa Tugas Akhir ini, terdiri atas beberapa tahapan. Yang pertama yaitu perancangan struktur Offshore Security Vessel (OSV) dengan bantuan software MAXSURF guna mendapatkan Lines Plan. Offset data yang diperoleh digunakan dalam pemodelan menggunakan MOSES, kemudian dilakukan analisa gerak OSV dalam gelombang regular dan dinyatakan dalam grafik RAO. Analisa gerak relatif vertikal haluan dihitung dari RAO gerakan, dan kemudian melakukan evaluasi perilaku di gelombang acak dengan analisis spektra gelombang. Dari analisa spektra didapatkan parameter greenwater sehingga dapat dihitung peluang, intensitas dan tekanan greenwater. Dari hasil analisa diperoleh RAO gerak vertikal Offshore Security Vessel (OSV) pada gelombang reguler yang dipengaruhi oleh kecepatan, kondisi muatan dan arah gelombang. Peluang terjadinya greenwater terbesar terjadi pada sudut datang gelombang following sea (0o) dimana harga terbesar terjadi pada ω = 0.2 rad/sec dengan periode 29 detik mencapai 0.477. Intensitas greenwater terbesar terjadi pada saat sudut datang gelombang following sea (0o) adalah sebanyak 59.265 per jam dan 0.378 per detik. Tekanan greenwater terbesar terjadi pada saat sudut datang gelombang head sea (180o) sebesar 1678x10-6 MPa. Dengan nilai tersebut, deck mampu menahan beban akibat tekanan greenwater

Studi Kekuatan Puncak Struktur Crane Pedestal FPSO Belakan Akibat Interaksi Gerakan Dinamis Cargo Pada Crane

Crane pedestal merupakan sarana penunjang aktivitas operasional FPSO Belanak dimana dalam operasinya memperoleh pengaruh signifikan dari beban lingkungan (gelombang dan angin) serta operasionalnya. Konstruksi crane terutama pada crane pedestal haruslah kuat menahan beban-beban yang terjadi sampai dengan pada kondisi ekstrem, karena scantling crane pedestal merupakan tumpuan struktur crane, serta tersambung dengan hull FPSO. Oleh karena hal tersebut, kekuatan puncak atau ultimate strength dari scantling crane pedestal harus dapat ditentukan guna memperoleh prediksi kegagalan akhir atau ultimate failure. Dalam penelitian ini, kekuatan puncak scantling crane pedestal dikaji secara deterministik dengan perangkat lunak ANSYS, sedangkan keandalan dikaji secara probabilistik dengan simulasi Monte Carlo. Pemodelan beban dinamis FPSO akibat gelombang diselesaikan dengan perangkat lunak MOSES dimana titik tinjau analisa dinamis terletak pada centre of gravity (COG) crane pedestal dan crane mengangkat cargo dengan massa sebesar 50 ton serta posisi crane boom tegak lurus hull FPSO. Dari hasil analisa deterministik, nilai tegangan kombinasi ketiga beban ekstrem tersebut adalah sebesar 48.66 Mpa, pada kondisi ini struktur tidak mengalami kegagalan (Pf=0) dengan K=1, sehingga struktur dalam keadaan aman. Karena nilai tegangan maksimum < UTS, maka dilakukan perkalian interval beban hingga nilai tegangan maksimum melebihi nilai UTS. Berdasarkan data material struktur (UTS = 400 MPa), didapatkan keandalan global sebesar K=0.4454 dengan Pf=0.5546, sedangkan berdasarkan pertimbangan desain yaitu berdasarkan basic utilization factor 0.8 x 400 MPa = 320 MPa didapatkan keandalan global K=0.0874 dengan Pf=0.9126. dan untuk nilai keandalan daerah kritis didapatkan sebesar K=0.1014 dengan Pf=0.8964

Studi Numerik Interaksi Vortex-Induced Vibrations (VIV) Antara Empat Silinder Tegak Fleksibel Dengan Konfigurasi In-Line Square Dalam Aliran Uniform

Vortex-induced Vibration (VIV) di sekitar sekelompok silinder adalah suatu fenomena yang umum ditemui pada aplikasi teknik saat ini, seperti aliran fluida yang melewati kabel, struktur lepas pantai, dan lain sebagainya. VIV dapat menyebabkan berkurangnya umur operasi suatu equipment dan dapat berakibat pada kecelakaan atau kegagalan operasi. Oleh karena itu, sangat penting untuk memahami mekanisme terjadinya VIV dan rangkaian interaksi fluida-struktur dalam rangka meningkatkan kualitas desain equipment. Makalah ini menyajikan studi numeris tiga dimensi (3-D) aliran laminar di sekitar empat silinder tegak fleksibel dalan konfigurasi in-line square. Penelitian difokuskan pada pengaruh spacing ratio (S*x dan S*y), aspect ratio (L/D), dan Reynold Number (Re) terhadap karakteristik aliran tiga dimensi di sekitar silinder. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa pada small spacing ratio, nilai koefisien gaya lift (CL) dan koefisien gaya drag (CD) cenderung mengecil karena mendapat pengaruh redaman dari silinder lain, namun kemudian kembali normal pada konfigurasi di atas critical spacing ratio 3.5D. Perpindahan silinder yang terjadi sangat kecil dengan A/D maksimum searah aliran sebesar 0.00053, dan A/D maksimum tegak lurus aliran sebesar 0.0003. Variasi aspect ratio memberikan efek penurunan nilai CL pada downstream cylinder pada spacing ratio 3.5-5. Sedangkan pengaruh variasi Reynold Number yang semakin besar memberikan nilai CD dan CL yang semakin menurun, dan sebaliknya besarnya displacement silinder yang terjadi semakin meningkat. Pada Re=100 dan Re=200, VIV yang terjadi pada upstream cylinder adalah in-line vibrations, sedangkan downstream cylinder mengalami cross-flow vibrations. Pada Re=300, baik upstream maupun downstream cylinder mengalami in-line vibrations

Analisis Damage Stability Accomodation Barge Pada Saat Operasi Crawler Crane

Setiap tipe kapal yang beroperasi di laut memiliki resiko kecelakaan yang bisa mengakibatkan kebocoran pada bagian tertentu di kapal. Perhitungan stabilitas untuk kondisi tersebut diharuskan menggunakan damage stability karena perhitungan intact stability dan floodable length telah terbukti tidak lagi aman untuk menjamin keselamatan kapal jika terjadi kebocoran. Objek kapal yang akan dianalisis dalam penelitian ini berupa accommodation barge dengan crawler crane yang melakukan pengangkatan di atas dek. Referensi yang dipakai untuk menghitung damage stability adalah IMO A.1023 (26). Perhitungan damage stability menggunakan metode lost buoyancy dengan bantuan perangkat lunak Hydromax. Dan perhitungan karakteristik gerakan menggunakan metode added weight. Berdasarkan IMO A.1023 jumlah kompartemen yang dibocorkan dalam pehitungan damage stability hanya memperhitungkan satu kompartemen bocor dalam setiap kasus pembebanan. Respon gerak maksimal terjadi pada gerakan roll untuk arah datang gelombang 90° sebesar 8.031°. Di samping itu respon gerak maksimal juga terjadi pada gerakan pitch untuk arah datang gelombang 135° dan 180° berturut – turut sebesar 3.6° dan 4.003°. Hasil analisis stabilitas menunjukkan bahwa kondisi kompartemen 4S mengalami kebocoran memiliki stabilitas paling kecil. Pada kondisi kompartemen 4S bocor memiliki range of stability 58.3.6

Analisa Umur Kelelahan Sambungan Kaki Jack-Up Dengan Mudmat Pada Maleo MOPU Dengan Pendekatan Fracture Mechanics

Jack-Up adalah suatu struktur bangunan lepas pantai yang terdiri dari lambung (hull), kaki (legs), dan suatu sistem jacking sehingga memungkinkan untuk dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi yang lain. Pada penelitian ini akan dilakukan studi kasus struktur Maleo MOPU (Mobile Offshore Production Unit) yang dioperasikan oleh SANTOS (Madura) Pty.Ltd. yang beroperasi di Selat Madura blok Maleo dengan kedalaman perairan di lokasi ini adalah 57 m terhadap MSL (Mean Sea Level). Studi kasus ini dilakukan karena ditemukan indikator retak lelah pada sambungan antara kaki jack-up dan mudmat. Analisa kelelahan dengan pendekatan metode kepecahan (fracture mechanics) akan dilakukan untuk menganalisa retak lelah yang terjadi. Variasi kedalaman retak akan dianalisa untuk menentukan umur kelelahan struktur yang tersisa berdasarkan kriteria kegagalan. Keretakan yang terjadi akan mengalami perambatan retak akibat beban siklis yang diterima, dan terus merambat hingga menembus ketebalan dari kaki Jack-Up atau yang disebut dengan through-thickness crack. Analisa dilakukan dengan bantuan pemodelan elemen hingga secara global dan pemodelan elemen hingga secara lokal. DNV OS C101 menyebutkan bahwa definisi kegagalan kelelahan terjadi ketika retak merambat hingga mencapai ketebalan. Dari pemodelan metode elemen hingga didapatkan besarnya nilai tegangan di sekitar ujung retakan. Dengan menggunakan persamaan Paris-Erdogan didapatkan sisa umur sambungan tersebut sebesar 5.2 tahun

Analisis Pengaruh Konfigurasi Catenary Spread Mooring pada Operabilitas Instalasi Pipa Bawah Laut

Aktivitas instalasi pipa bawah laut memerlukan tingkat keandalan yang tinggi agar tidak mengalami kegagalan. Maka dari itu banyak faktor harus dipertimbangkan saat proses desain sebelum kegiatan instalasi. Metode instalasi adalah salah satu faktor utama yang harus dipertimbangkan. Terkait dengan itu kajian tentang pengaruh konfigurasi penambatan terhadap tegangan pipa dan operabilitas pada saat instalasi pipa bawah laut menggunakan pipelay barge dengan fixed stinger telah dilakukan. Kajian meninjau 4 konfigurasi catenary spread mooring yang berbeda, yakni 4 tali, 8 tali, 6 tali (4 depan dan 2 belakang), dan 6 tali (2 depan dan 4 belakang) dengan dan tanpa pengaturan pretension. Dengan mempertim­bangkan tegangan yang terjadi, konfigurasi yang menggunakan pengaturan pretension akan lebih aman digunakan dan memenuhi kriteria DNV OSF-101 dan API RP2SK, di mana tegangan pipa maksimal yang terjadi < 391.5 MPa dan mooring tension < 730 kN. Selanjutnya, semua konfigurasi yang menggunakan pengaturan pretension memiliki nilai operabilitas mencapai 100%. Dari seluruh konfigurasi yang dievaluasi, konfigurasi 4 tali direkomendasikan untuk digunakan, dengan mem­pertimbangkan aspek tegangan yang terjadi, operabilitas, jumlah tali, serta waktu operasi dan biaya