ANALISA DESIGN EFFISIENSI SELF PROPELLED

PRAESTI NDARU DAYU P M. 4209106004

LATAR BELAKANG

SISTEM TRANSPORTASI COAL MINING

PEMENUHAN KEBUTUHAN untuk

PEKERJA TRANSHIPPER

SISTEM TRANSPORTASI COAL MINING

COAL MINING STOCK POLE MOTHER

VESSEL

COAL BARGE

TRANSHIPPER

SPAB

PERMASALAHAN

• Berapakah Dimensi kapal yang sesuai untukSelf Propelled Accomodation Barge 180 ft

• Effisiensi apasajakah yang akan dilakukan agar tidak merubah tugas pokok dan fungsi dariSelf Propelled Accomodation Barge 230 ft

BATASAN MASALAH

• dilakukan perbandingan dalam tahap penganalisaandengan Self Propelled Accomodation Barge 230 ft

• dilakukan beberapa pengurangan yaitu :a. Pengurangan tempat penyimpanan alat bantu pemuatan berupa pneumatic fender, grab, wire roof, tangki BBM serta peralatan pendukung lainnya sepertichemical product (oil,grease, etc)b. Pengurangan volume penyimpanan bahan bakar(fuel) storage fuel yang digunakan dalam jumlah terbatasyang akan dipakai untuk mensupport kegiatan jika dalamkondisi mendesak (emergency).c. Pengurangan volume penyimpanan air bersih (fresh water)

BATASAN MASALAH

• 3. dilakukan beberapa penyamaan dengan Self Propelled Accomodation Barge 230 ft Yaitu : a. Kecepatan rata-rata dan kecepatan dinasdisamakan dengan kecepatan Self Propelled Accomodation Barge 230 ftb. penggunaan dan tipe engine disamakandengan penggunaan dan tipe engine Self Propelled Accomodation Barge 230 ft

Cont…

TUJUAN

Secara garis besar tujuan dari analisa effisiensiSelf Propelled Accomodation Barge 180ft adalah untuk :

1. memperolah ukuran utama kapal yang ideal dan sesuai

2. 2. memperoleh hasil analisa effisiensi yang tidak merubah tugas pokok dan fungsi Self Propelled Accomodation Barge itu sendiri

MANFAAT

Manfaat yang akan didapat dengan adanya analisa ini dapat dilihat dari berbagaisisi diantaranya :

1. sisi ekonomianalisa effisiensi Self Propelled Accomodation Barge 180ft ini nantinya akan dapatmenekan cost production maupun cost charge yang ada di pelabuhan.

2. sisi iptekBagi mahasiswa, penentuan ukuran utama kapal yang sesuai dengan permintaandalam effisiensi dapat dikembangkan berdasarkan disiplin ilmu yang dikuasainya, seperti pada ilmu perkapalan, hal tersebut dapat diaplikasikan pada pembuataneffisiensi Self Propelled Accomodation Barge 180ft sebagai salah satu laternatifuntuk menekan biaya produksi.

METODE PENELITIAN

1. Identifikasi & Perumusan Masalah2. Studi Literatur3. Pengumpulan Data4. Perhitungan dan Analisa

4.1 Penentuan Ukuran Utama dan Desain(Pembuatan Model Geometri)4.2 Analisa Effisiensi Self Propelled Accomodation Barge

6 K i l & S

METODE PENELITIAN

FLOWCHART PENGERJAAN SKRIPSI

METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pengumpulan data

• Data yang telah diperolah sebagai berikut :

• 1. Ukuran utama Self Propelled Accomodation Barge 230ft

• 2. Gambar General Arrangement Self Propelled Accomodation Barge 230ft

• 3. Spesifikasi Self Propelled Accomodation Barge 230ft

3.2 Penentuan Ukuran Utama Self Propelled Accomodation Barge 180 ft

3.2.1 Perbandingan Ukuran Utama Kapal

3.3 Proses perencanaan badan Self Propelled Accomodation Barge 180ft

3.3.1 Lines Plan

3.3.2 Rencana Umum

3.3.3 Sheel Expansion

3.4 Proses Analisa Self Propelled AccomodationBarge 180ft

3.4.1 Analisa Efisiensi Lambung Kapal

3.4.2 Analisa Efisiensi Tahanan Kapal

3.4.3 Analisa Efisiensi Konsumsi Plat

3.4.4 Analisa Efisiensi Tangki-tangki konsumabel

3.4.5 Analisa Efisiensi Ruang Akomodasi

3.4.6 Analisa Efisiensi Ruang Engine

3.4.7 Analisa Efisiensi Deck Machinary

3.4.8 Analisa Efisiensi Propeller

PERHITUNGAN & ANALISA• 4.1 Penentuan Ukuran Utama Kapal

• Berikut hasil data kapal pembanding yang diambil dari Internet : (lampiran)

Dari data kapal pembanding diatas selanjutnya dibuat grafik perbandingan antara kecepatan kapal dan L/B

Dari hubungan grafik disamping dapat di simpulkan bahwa Didapatvariable atau (methode pendekatan) y = 0.024x + 3.467

Proses selanjutnya adalah memasukkan angka perencanaankecepatan pada variable x maka akan didapatkan hasil darivariable y yaitu variable L/B atau luasan kapal.

Sehingga B (lebar kapal dapat diketahui) yaitu : 15 m atau 49.21 ft

•

• Sehingga perhitungan variable L x B dan L / B untuk mendapatkan ukuran L & B sesungguhnya atau yang sesuai dengan kapal yang akan dirancang.

• B = 15 M L = 55.05 = 55 M

• Proses selanjutnya adalah mencari ukuran H dan T. Untuk menghitungnya masihmenggunakan metode regresi linier. Hitung perbandingan B/T dan H/T yang terdapatpada table kapal pembanding, lalu hitung rata-rata dari keduanya.

• Hasil dari perhitungan diatas adalah :

• T/B = 0.152

• H/T = 1.42

• Langkah selanjutnya hitung variable B/T dan H/T untuk mendapatkan ukuran H & T sesungguhnya atau yang sesuai dengan kapal yang akan direncanakan.

T = B x (T/B) H = T x (H/T)

• T = 15.1 x 0.152 H = 2.29 x 1.41

• T = 2.29 M H = 3.22 Ms

•

• Dari hasil perhitungan Ukuran utama diatasdapat disimpulkan bahwa ukuran utama Self Propelled Accommodation Barge 180ft adalah:

• L : 55m• B : 15m• H : 3.2m• T : 2.3m

Analisa Perbandingan Ukuran Utama• Perbandingan L/B

Ratio dari perbandingan tersebut diatas adalah 2-30

Sehingga perbandingannya adalah : 180 / 49.2 = 3.6 (memenuhi)

• Perbandingan L/H

Ratio Perbandingan L/H adalah 17, sehingga perbandingan dari SPAB 180ft adalah

180/10.5 = 17 (memenuhi)

• Perbandingan B/T

Dari ukutan utama diatas dapat disimpulkan bahwa perbandingan B/T adalah sebesar 6.52. hasilperbandingan tersebut lebih besar dari ketentuan yang ada dikarenakan jenis kapal ini adalah Barge. Dimana Barge cenderung memiliki perbandingan B/T yang besar dikarenakan Cb (Coeff. Block) dari jeniskapal tersebut juga cederung besar. Sedangkan dari buku Multi Hull Ship, Ranges of Principal Dimensions’ Ratios dijelaskan bahwa jika suatukapal memiliki ratio perbandingan B/T yang besar maka kapal tersebut dapat memiliki stabilitas yang baik.

• Perbandingan H/T Ratio perbandingan h/T adalah 1.13 – 2.5 sedangkan SPAB 180ft memiiki ratio perbandingan 1.39 (memenuhi)

• Setelah perencanaan ukuran utama, tahapselanjutnya adalah perencanaan Lines Plan

•

potongan profile

Potongan plan atau waterline

Potongan Midship

• Penentuan Tahanan Kapal• Dalam perancangan ini perhitungan tahanan kapal menggunakan metode

VaanOotmersen dan Holtrop berikut grafik dari ke dua metode tersebut

darigrafik disamping

pembacaan grafikdapat

disimpulkan dengan tabelsebagai berikut

:

sehingga daya motor yang dihasilkan

adalah : 364 66Hp

Perhitungan DWT&LWT• Perhitungan Displacement kapalL x B x T x Cb x 1.025 = 1906.039 ton

• Perhitungan LWT Lwt terdiri dari : berat baja kapal+berat oufitting +

berat mesin + berat cadangan394.01 + 330 + 84.144 + 16.16 = 824.31 ton

• Perhitungan DWTDWT terdiri dari : berat Bahan bakar + berat Diesel oil

+ lubricating oil + berat kebutuhan air tawar + air ballast

100 + 10 + 2.5 + 150.7 + 190.6 = 463.8 ton

Perhitungan Permesinan Geladak• Perhitungan permesinan geladak dimulai dengan

perhitungan Equipement Number EN = Δ2/3 + 2 Hb + 0.1ASehingga nilai EN adalah :EN = 1906.0392/3 + 2 x 8.4 x 15 + 0.1 x 333.55

= 439.0835• Setelah harga EN di temukan, proses selanjutnya

adalah mengeplotkan harga EN ke dalam tabel dariRules Klasifikasi.

• Didalam tabel tersebut terdapat beberapa item deck machinary . Dengan menarik garis lurus dari baris EN ke kiri. Adapun data yang dapat diambil sbb:

• 1. jumlah jangkar = 3 buah• 2. Berat Jangkar = 1290 kg • 3. Diameter rantai jangkar = 36 mm, dst

Perhitungan Windlass• Perhitungan Windlass dimulai dengan

perhitungan gaya tarik angkat u/ 2 jangkarTcl = 2.fh(ga + (pa x la))(1- γw/ γa)Tcl = 2 x 1,3 {1290 + (28.25 x 100)}[1 –(1025/7750

= 9374.216 kg momen torsi untuk 2 jangkar = 2521.7 kg.mmomen torsi pad aporos motor = 23.25 kg.msehingga daya motor windlass = 34.54 hp

Perhitungan Capstan• Perhitungan Capstan dimulai dari• Gaya tarik pada capstan = 1633.33 kg• Putaran poros penggulung = 24.66 rpm• Momen torsi penggulung = 5342 kg.m• Daya motor capstan = 16.65 hp

Perancangan Ruangan Akomodasi• Perancangan ruangan akomodasi di sesuaikan dengan

Ergonomi dan kalibrasi dimensi pada tubuh manusia. Adapundata Antropometri (kalibrasi dimensi tubuh manusia) yang harus diketahui adalah :

• 1. Tinggi badan manusia : 1800 mm• 2. Tinggi badan pada posisi duduk : 995 mm• 3. Jarak dari pantat ke lutut : 595 mm• 4. Lebar Bahu : 470 mm• 5. Lebar pinggul : 370 mm• 6. Tebal Perut : 270 mm• 7. Panjang tangan : 195 mm• 8. Lebar tangan : 90 mm• 9. Jarak bentang dari ujung kiri-kanan : 1790 mm• Dari data tersebut nantinya akan dirancang ruangan akomodasi

yang nantinya dapat berfunsi sebagai mana mestinya tanpamengurangi kenyamanan dari pengguna.

• Sebelum merancang ruangan akomodasi sebaiknyalebih dulu mengetahui ukuran dan kapasitas darisuatu ruangan yang nyaman bagi pengguna agar tidakserta-merta hanya mengurangi ukuran saja tetapitidak menghiraukan aspek kenyamanan daripengguna. Ruangan tidur kapal dikatakan memenuhistandart kelayakan apabila memiliki luasan sebesar :

• 1. 3 m2 untuk hunian 1 orang• 2. 6 m2 untuk hunian 2 orang• 3. 9 m2 untuk hunian 3 orang• 4. 12 m2 untuk hunian 4 orang, dst

• Dari data tersebut diatas dirancang ruanganakomodasi SPAB 180 ft dengan luasan sebagai berikut:

•

Perhitungan Propeller• Setelah dialakukan perhitungan tahanan, maka

perhitungan selanjutnya adalah perhitunganpropeller. Perhitungan propeller ini mengabaikanjenis engine dan kecepatan kapal dikarenakan keduafaktor tersebut disamakan dengan desainsebelumnya (SPAB 230ft). Adapun perhitungannyasebagai berikut :

• Perhitungan wake frictional = 0.4972• Perhitungan trhurst deduction factor = 0.776• Effisiensi lambung = 0.446• Daya mesin yang dipakai = 600hp • Perhitungan daya poros baling-baling = 499.8

• Speed advanced (Va) = 5.95 knot (3.06m/s)• Diketahui : putaran mesin = 1800 rpm• Gear box = 5 : 1 • Putaran propeller = 378.95 rpm (4.75 rps)• Nilai Bp = 1.71• Menentukan nilai P/Do (Pitch-diameter propeller ratio) dan δo (advance coefficient)

dan ηo ( effisiensi open water) dari pembacaan BP-d diagram • Nilai 0.1739(Bp)0.5 , ditarik garis vertikal memotong garis maksimum efisiensi,

sehingga nilai P/Do dapat di baca di sebelah kiri diagram dan nilai 1/Jo dan didapatjuga nilai effisiensi open water pada grafik effisiensi open water didapat denganmembaca grafik di bagian atas :

• δo = 1 / (J x 0.009875)

• Selanjutnya adalah nilai 1/Jb = 0.009875 x δb ini diplotkan kembali kegrafik Bp-d sehingga didapatkan :

• Setelah perhitungan diatas selanjutnya adalah perhitungan diameter propeller. Diameter propeller ini tidak boleh melebihi 1.6m

• Selanjutnya adalah perhitungan kavitasi, dapat dilihat dalam grafik burill. • Adapun pembacaan dengan tabel sbb :

• Sehingga dapat disimpulkan propeller yang dipilih adalah :

• Type : B4-85• Db : 1.50 m• P/Db : 0.69• Ηb : 0.41• N : 378.95 rpm

• 4.2 Analisa Effisiensi Self Propelled Accomodation Barge 180ftAnalisa effisiensi ini berdasarkan perbandingan antara SPAB 230ft dengan perancanganyang baru yaitu SPAB 180ft yang dibuat dengan perbandingan table. Analisa ini dibuatberdasarkan faktor yang dipengaruhi oleh dimensi utama kapal dan displacement kapal. Adapun analisa effisiensi tersebut adalah :4.2.1 Analisa Effisiensi Lambung Kapal

• Dalam analisa ini dapat diketahu sebelumnya bahwa self propelled ini terjadi penyusutanukuran utama kapal yaitu dari panjang 230ft atau 70meter menjadi 180ft atau 55m. sehingga dalam proses pembentukan badan kapal dilakukan beberapa perubahan agar space yang di rencanakan dapat berfungsi secara baik dan dapat memenuhi tugas pokokdan fungsi yang ada.

• Bentuk lambung disesuaikan dengan pemuatan kapsitas yang harus dipenuhi oleh kapal, yaitu harus mampu menampung 62 orang

• bentuk lambung dibuat agak kotak sehingga memiliki koeffisien blok yang lebih besardibandingkan dengan kapal yang sebelumnya (230ft).

• Hal ini dapat terlihat di bagian depan kapal (fore), pada Accomodation Barge 230ft terlihatbahwa keel plate menerus keatas sebesar

Analisa Effisiensi SPAB 180ft• Analisa Ukuran Utama kapal• Dalam analisa ini diketahui bahwa Ukuran

utama mengalami penyusutan dikarenakanPanjang dari SPAB berubah menjadi 180ft. sehingga ukuran utama lainnya jugamengalami penyusutan sebesar : (lihat tabel)

adapun perhitungan

penyusutannya sbb : (ukuran SPAB 230ft –

Ukuran SPAB 180ft) / ukuran SPAB 230ft x 100%

Analisa Koefisien Badan Kapal

• Koefisien Blok • Dari tabel diatas terlihat terjadi perubahan

ukuran Cb yang semakin besar, hal inidikerenakan untuk menunjang kebutuhan yang ada. Agar tidak mengubah tugas pokok danfungsi. Adapun perubahannya sbb :

SPAB 230ft

SPAB 180ft Perubahan Cb sebesar 2.3 %

• Kofisien MidshipKoefuisien midship pada SPAB 180 ft dibuat hampir menyrupai balok.

Langkah ini diambil agar SPAB tersebut tidak banyak kehilangankomplement yang ada.

Selisih prosentase dari koefisien di antara keduanya adalah : 1 %• Koefisien Water line • Bentuk SPAB 180ft dibuat hampir menyerupai balok . Hal ini terlihat

pada penampang waterline. Sehingga prosentase dari koefisien diantara keduanya adalah 2.1%

SPAB 230ft SPAB 180ft• Koefisien Prismatik. • Koefisien prismatic juga dibuat lebih besar dikarenakan Koefisien

prismatic adalah fungsi dari koefisien Blok dan Koefisien Waterline. • Sehingga prosentase kenaikan koefisien waterline adalah sebesar

2.3%

Analisa Tahanan Kapal• Didalam tahap perhitungan telah diketahui

tahanan kapal yang terjadi yaitu 74.88kn sedangkan pada SPAB 230ft sebesar 197.71kn. Perbedaan ini disebabkan oleh perubahanukuran utama yang terjadi. Sehingga effisiensiyang dihasilkan adalah : 62.1%

Analisa effisiensi Konsumsi Plat

• Analisa ini dilakukan dengan bantuan sheelexpansion. Adapun tabel perbandingannyasebagai berikut :

• Dalam tabel diatas dapat dihitung rata-rata prosentase penyusutan yang terjadi yaitu : 37.40%

Analisa efisiensi tangki-tangki konsumabel• Dalam perhitungan tangki atau pembagian tangki pada SPAB 180ft, dibantu

dengan menggunakan software Hydromax dengan tank calibrationnya, sehinggadapat dihitung volume tangki yang diinginkan.

• Setelah dilakukan perhitungan dengan software hydromax, dilakukanperbandingan dengan tabel antara konsumsi tangki SPAB 180ft dengan SPAB 230 ft sebagai berikut

• Dari perhitungan DWT dan LWT (4.2.6) dapat diketahui Volume tangki-tangkiconsumable yang dibutuhkan dan wajib untuk disediakan di dalam kapal. Adapuntangki-tangki tersebut adalah :

• Fo consumable • Dalam perhitungan Dwt diketahui bahwa volume FO

consumable sebesar 52.6m³, sedangkan di dalamperencanaan SPAB 180ft sebesar 57m³ untuk setiaptangkinya. Adapun effisiensi dari 230ft menjadi 180ft yang diperoleh sebesar = 60%

• Lubricating Oil • Dalam perhitungan Dwt diketahui bahwa volume LO

consumable sebesar 1.25m³, sedangkan di dalamperencanaan SPAB 180ft sebesar 1.79m³ untuk setiaptangkinya. Adapun effisiensi dari 230ft menjadi 180ft yang diperoleh sebesar = 28%

• Air Tawar• Dalam perhitungan Dwt diketahui bahwa volume Air tawar

consumable sebesar 185.9m³, sedangkan di dalamperencanaan SPAB 180ft sebesar 284m³. Adapun effisiensidari 230ft menjadi 180ft yang diperoleh sebesar = 40%

• Air Ballast • Dalam perhitungan Dwt diketahui bahwa volume Air ballast

consumable sebesar 185.96m³, sedangkan di dalamperencanaan SPAB 180ft sebesar 190m³ Adapun effisiensi

Analisa Effisiensi Volume Ruangan Akomodasi

• Setelah mengalami analisa Ergonomi, dantelah melalui tahap perancangan maka, effisiensi yang dihasilkan dari perubahanukuran utama tersebut adalah :

• ((Rata-rata Volume SPAB230ft – Rata-rata Volume SPAB 180ft) / Rata-rata Volume SPAB230ft ) x 100%

• Sehingga effisiensi volume ruangan akomodasi adalah : 35.6%

Analisa Effisiensi Propeller

• Setelah dilakukan perhitungan sebelumnya, terjadi deviasi ukuran diameter propeller, meskipun engine dan kecepatan kapaldisamakan akan tetapi terdapat perubahanpada tahanan kapal yang dapat mengubahukuran diameter propeller yang semula (SPAB 230ft) 1.6m menjadi (SPAB 180ft) 1.5m. Sehingga Effisiensi yang dapat tercapai adalah: 0.625%

Analisa Permesinan Geladak• Windlass• Setelah perhitungan daya yang dibutuhkan widlass,langkah

selanjutnya adalah Perhitungan effisiensi windlass sebagaiberikut :

• ((Daya WindlassSPAB230ft – Daya Windlass SPAB 180ft) / Daya Windlass SPAB230ft ) x 100%

• Sehingga effisiensi yang diperoleh 31.7%• Capstan • Setelah perhitungan daya yang dibutuhkan widlass,langkah selanjutnya adalah

Perhitungan effisiensi windlass sebagai berikut :• ((Daya Capstan SPAB230ft – Daya Capstan SPAB 180ft) /

Daya Capstan SPAB230ft ) x 100%• Sehingga effisiensi yang diperoleh 26.1%

KESIMPULAN • Dari Analisa dan pembahasan yang telah dilakukan pada

Bab 4 dapat disimpulkan bahwa dalam proses analisaeffisiensi SPAB 180ft analisa yang terjadi adalah :

•• Dalam tahap penganalisaan SPAB 180 ft terjadi

beberapa effisiensi diantaranya adalah :•• 1. Effisiensi Lambung• 2. Efisiensi Konsumsi Plat • 3. Efisiensi Tangki-Tangki Konsumable• 4. Efisiensi Ruangan-ruangan Akomodasi• 5. Efisiensi Engine Room Layout• 6. Efisiensi Daya pada Deck Machinary• 7. Efisiensi Propeler

• Hal ini dapat terjadi dikarenakan beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu :

•• 1. Adanya perbedaan atau perubahan ukuran utama

kapal (dari 230ft menjadi 180ft). Yang secara otomatismerubah displacement kapal. Dari semua effisiensi yang dilakukan faktor utama dalam menentukan perhitunganefisiensi adalah ukuran utama kapal dan displacement kapal.

• 2. adanya faktor yang disamakan dengan kapalsebelumnya (SPAB230ft) dengan desain yang baru (SPAB 180ft). yaitu :

• a. jumlah crew • b. jumlah tangki yang ada• c. jumlah ruangan yang ada• d. fungsi ruangan• e. Kecepatan kapal• e. daya engine

• 3. Adanya pengurangan volume tangki atau Storage Fuel oil dan Fresh water storage tank. Hal inidikarenakan akibat pengurangan ukuran uatam tersebutdan ukuran engine room yang disamakan denganengine room kapal sebelumnya (SPAB 230ft).

•• 4. Adanya pengurangan beberapa item maintanence

yaitu : dozer dan wheel loader sebagai akibatpengurangan ukuran utama tersebut. pengurangantersebut tidak serta merta fungsinya dihilangkan akantetapi fungsi alat tersebut akan diganti dengan adanyaMarien Crane dengan kapasitas 20ton (SWL).

•• sehingga beberapa faktor diatas menjadi penentu

effisiensi tersebut. •

TERIMAKASIH…..

Wassalamualaikum……

SEMOGA BERKENAN….