PRESENTASI TUGAS AKHIR (MN...

PRESENTASITUGAS AKHIR (MN 091382)

1. Bagaimana membuat konsep desain semi submersible bucket wheel dredger yang beroperasi di Laut Kundur kepulauan Riau sesuai dengan Owner Requirement?

2. Bagaimana mendesain semi submersible bucket wheel dredger yang mempunyai stabilitas yang baik?

3. Bagaimana memprediksi motion pada struktur semi submersible bucket wheel dredger ?

4. Bagaimana desain ukuran pontoon dan kolom pada semi submersible bucket wheel dredger yang memiliki motion yang paling minimum?

Maksud

• Membuat Concept design yang paling optimal dari semi submersible bucket wheel dredger yang dapat beroperasi di laut Kundur Kepulauan Riau pada kondisi gelombang tinggi sesuai dengan owner requirement

Tujuan

• Melakukan kajian pustaka untuk menentukan pemilihan semi submersible sebagai pengganti pontoon.

• Membuat concept design semi submersible bucket wheel dredger dengan memperhatikan motion dan kriteria stabilitas.

• Menentukan dimensi semi submersible bucket wheel dredger.

1. Perancangan semi submersible bucket wheel dredger ini hanya sebatas concept design.

2. Optimasi dilakukan pada panjang dan tinggi pontoon semi submersible bucket wheel dredger .

3. Desain pontoon dan kolom semi submersible pada bucket wheel dredger sesuai dengan owner requirement.

4. Model semi submersible bucket wheel dredger dianggap beroperasi di perairan Laut Kundur Kepulauan Riau.

5. Model dalam keadaan diam atau tanpa kecepatan ,dan titik berat model berada ditengah-tengah dalam arah melintang model.

6. Perhitungan stabilitas semi submersible hanya pada kondisi intact.

7. Analisa dinamis hanya dilakukan pada saat semi submersible kondisi full load

8. Pengaruh mooring lines diabaikan

9. Bangunan dan peralatan di geladak tetap

Dapat diketahui ukuran semi submersible bucket wheel dredger yang optimum, sehingga dapat dijadikan bahan pertimbangan dan rujukan PT. Timah dalam proses awal perancangan struktur semi submersible bucket wheel dredger khususnya di perairan laut Kundur Kepulauan Riau.

Mulai

Study literature• Jenis kapal keruk• Pemilihan semi submersible

Pengolahan data• Owner requirement• Desain kapal lama• Data lingkungan

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

Permodelan kapal menggunakan software Maxsurf ke Hydromax

Apakah memenuhi kriteria :Displacement, stabilitas, dan

Trim?

Permodelan kapal menggunakan software dari maxsurf ke ansys aqwa

Perhitungan RAO (Response Amplitudo Operator)

Apakah memenuhi kriteria acceleration?

Ukuran utama yang memiliki motion paling minimum

Perhitungan periode oleng kapal

Kesimpulan

Selesai

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Ukuran Utama

Semi submersible Length Over Pontoon = 117.6 mBreadth Over Pontoon = 39.2 mLength Coulumn = 10 mHeight = 24 mDraught = 15.5 mDisplacement = 28665 ton

PontoonLength Pontoon = 117.6 mBreadth = 39.2 mHeight = 12.6 mDraught = 7.4 mDisplacement = 28609.48 ton

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Surge Motion RAO form 0 degree Direction

Pontoon

Semisub

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Sway Motion RAO form 90 degree Direction

Pontoon

Semisub

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Heave Motion RAO form 90 degree Direction

Pontoon

Semisub

0.00000

1.00000

2.00000

3.00000

4.00000

5.00000

6.00000

7.00000

8.00000

9.00000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Roll Motion RAO form 90 degree Direction

Pontoon

Semisub

-0.200000.000000.200000.400000.600000.800001.000001.200001.400001.600001.800002.00000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Pitch Motion RAO form 0 degree Direction

Pontoon

Semisub

0.00000

0.10000

0.20000

0.30000

0.40000

0.50000

0.60000

0.70000

0.80000

0.90000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Yaw Motion RAO form 45 degree Direction

Pontoon

Semisub

Jenis kapal keruk bucket wheel dredger

Dredging depth lebih dari 70 meter

Peralatan dan bangunan atas

Jumlah crew kapal

Beroperasi di wilayah Laut Kundur Kepulauan Riau

Jenis kapal :Semi submersible Bucket Wheel Dredger

Length over all : 133 mLength over pontoon : 117.6 mBreadth over pontoon : 39.2 m Depth pontoon : 7 mAverage draught : 4.5/15.5 mDredging depth : 100 mLength Column : 10 mTotal weight : 12000 ton

• Data awal

• Length pontoon = 117.6 m

• Depth Pontoon = 7 m

• Variasi 1

• Length pontoon = 115.6 m

• Depth Pontoon = 7.2 m

• Variasi 2

• Length pontoon = 120.87 m

• Depth Pontoon = 6.7 m

• Variasi 3

• Length pontoon = 122.17 m

• Depth Pontoon = 6.6 m

Analisa Statis

• Perhitungan berat dan titik berat• Perhitungan wind lever• Perhitungan trim dan stabilitas

Analisa Dinamis

• Perhitungan jari-jari girasi• Perhitungan RAO • Perhitungan acceleration kapal• Perhitungan periode oleng kapal

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Surge Motion RAO form 0 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Sway Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Heave Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.20000

0.40000

0.60000

0.80000

1.00000

1.20000

1.40000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Roll Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

4.50000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Pitch Motion RAO form 0 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.10000

0.20000

0.30000

0.40000

0.50000

0.60000

0.70000

0.80000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Yaw Motion RAO form 135 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Surge Motion RAO form 0 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Sway Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Heave Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.20000

0.40000

0.60000

0.80000

1.00000

1.20000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Roll Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.20000

0.40000

0.60000

0.80000

1.00000

1.20000

1.40000

1.60000

1.80000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Pitch Motion RAO form 0 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.10000

0.20000

0.30000

0.40000

0.50000

0.60000

0.70000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Yaw Motion RAO form 45 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Surge Motion RAO form 0 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Sway Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

-10.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Heave Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.05000

0.10000

0.15000

0.20000

0.25000

0.30000

0.35000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Roll Motion RAO form 90 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.000000.200000.400000.600000.800001.000001.200001.400001.600001.800002.00000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Pitch Motion RAO form 45 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

0.00000

0.10000

0.20000

0.30000

0.40000

0.50000

0.60000

0.70000

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Yaw Motion RAO form 45 degree Direction

Data Awal

Variasi 1

Variasi 2

Variasi 3

Batasan kriteria acceleration untuk pekerja (NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005]

Batasan kriteria acceleration untuk kapal (NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005]

Model 3 sebagai variasi model yang paling optimum karena memiliki karakter motion untuk gerakan pitchdan heave yang paling minimum dari kondisi operasi (tin production) yaitu 1.273 dan 13.483.

-0.20

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Surge Motion RAO (Response Amplitude Operators)

0 deg. Direction

45 deg. Direction

90 deg. Direction

135 deg. Direction

180 deg. Direction

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Sway Motion RAO (Response Amplitude Operators)

0 deg. Direction

45 deg. Direction

90 deg. Direction

135 deg. Direction

180 deg. Direction

-2.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

0.00 0.10 0.20 0.30

Dist

ance

Frequency (Hz)

Heave Motion RAO (Response Amplitude Operators)

0 deg. Direction

45 deg. Direction

90 deg. Direction

135 deg. Direction

180 deg. Direction

-0.20

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Pitch Motion RAO (Response Amplitude Operators)

0 deg. Direction

45 deg. Direction

90 deg. Direction

135 deg. Direction

180 deg. Direction

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Yaw Motion RAO (Response Amplitude Operators)

0 deg. Direction

45 deg. Direction

90 deg. Direction

135 deg. Direction

180 deg. Direction

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.00 0.10 0.20 0.30

Degr

ee

Frequency (Hz)

Roll Motion RAO (Response Amplitude Operators)

0 deg. Direction

45 deg. Direction

90 deg. Direction

135 deg. Direction

180 deg. Direction

Kesimpulan

1. Jenis kapal keruk semi submersible bucket wheel dredger dipilih sebagai solusi yang paling sesuai untuk permasalahan yang dihadapi PT. Timah.

2. Berdasarkan perbandingan struktur semi submersible dan struktur pontoon, dibuktikan bahwa struktur semi submersible memiliki karakter motion yang lebih baik daripada pontoon untuk gerakan roll yaitu pada struktur semi submersible sebesar 1.226 ,sedangkan untuk struktur pontoon sebesar7.922.

3. Untuk perhitungan stabilitas model awal, variasi model 1, variasi 2, dan variasi 3 telah memenuhikriteria IMO Regulation A.749 (18) tentang MODU (Mobile Offshore Drilling Units) untuk 3 kondisikedudukan yang berbeda yaitu, wheel ladder aboard, dredging overburden,, dan tin production.

4. 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 posisikedudukan wheel ladder ini telah memenuhi kriteria acceleration untuk kapal dan pekerja(NORDFORSK 1987)[Faltinsen, 2005].

5. Perhitungan periode oleng untuk tiap variasi semi submersible tidak mengalami perubahan yang signifikan yaitu, berkisar antara 15-25 (s). Hal ini menunjukan bahwa semi submersiblememiliki stabilitas diantara tidak kaku (tender) dan kaku (stiff). Sehingga periode oleng untuk struktuk semi submersible dapat dikatakan baik.

Kesimpulan

6. Dari hasil analisa RAO (Response Amplitudo Operator) tiap-tiap variasi model semi submersibledisimpulkan bahwa untuk gerakan surge, sway, roll, yaw tidak mengalami perubahan signifikansehingga penentuan model yang optimal berdasarkan pada gerakan pitch dan heave. Penentuanmodel yang optimal ini lebih ditekankan pada saat kapal beroperasi yaitu pada saat kondisi tinproduction. Sehingga dipilih model 3 sebagai variasi model yang paling optimum karena memilikikarakter motion untuk gerakan pitch dan heave yang paling minimum yaitu 1.273 dan 13.483

7. Berdasarkan pada data owner requirement dan perhitungan beban statis dan dinamis makadidapatkan design ukuran optimum yang memenuhi kriteria stabilitas, acceleration , dan motionyang paling minimum sebagai berikut:

Tipe kapal = Semi Submersible Bucket Wheel DredgerOwner = PT. TimahLength over all = 133 mLength over pontoon = 122.17 mBreadth over pontoon = 39.2 m Depth pontoon = 6.6 mAverage draught = 4.5/15.5 mDredging depth =100 mLength Column = 10 mHeight = 24 mTotal weight = 12000 ton

Jurusan Teknik PerkapalanFakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Terima Kasih