jurusan teknik kelautan ftk itsdigilib.its.ac.id/public/its-paper-39990-4308100005... · 2016. 2....

Analisa Kekuatan Sisa Chain Line Single Point Mooring Pada

Utility Support Vessel

Oleh :

Nautika Nesha Eriyanti

NRP. 4308100005

Dosen Pembimbing :

Ir. Mas Murtedjo, M.Eng

NIP. 194912151978031001

Yoyok S. Hadiwidodo, ST, MT

NIP. 197111051995121001

Jurusan Teknik Kelautan FTK ITS

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Tujuan

Batasan Masalah

Metodologi Penelitian

OUTLINE

Latar Belakang

• Pengeboran minyak lepas pantai harus didukung sarana dan prasarana operasional yang baik. Salah satu sarana operasional yang dibutuhkan adalah utility support vessel

• Untuk menjaga kestabilan vessel , maka dibutuhkan sistem tambat yang berguna sebagai pengikat vessel agar tetap pada posisinya.

Rumusan Masalah

Permasalahan yang menjadi bahasan pada tugas akhir ini adalah

sebagai berikut :

1. Bagaimana karakteristik gerakan pada Utility Support Vessel

saat terjadi gerakan enam derajat kebebasan akibat beban

lingkungan?

2. Berapa tegangan maksimal yang terjadi pada chain line akibat

pengurangan dimensi sebesar 5%, 10%, 15%?

Konfigurasi Single Point Mooring Pada Utility Support Vessel

Tujuan

Tujuan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui RAO gerakan 6 SDOF utility support vessel

akibat beban lingkungan.

2. Untuk mengetahui tegangan maksimal yang terjadi pada chain

line akibat pengurangan dimensi sebesar 5%, 10%, 15%.

Batasan MasalahBatasan masalah dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

• Karakteristik gerakan utility support vessel yang ditinjau adalah gerakan enam

derajat kebebasan (6 SDOF) akibat beban gelombang.

• Beban eksternal yang akan diperhitungkan merupakan beban gelombang regular.

• Pembebanan yang dipakai adalah saat kondisi operasi dan kondisi ekstrem.

• Arah gelombang terhadap kapal pada kondisi head sea (0°), 450 , 1350 , beam sea

(90°), following sea (180°).

• Kapal dianggap stabil dalam kondisi apapun.

• Kondisi kapal yang di tinjau adalah full load.

• Mooring line terdiri dari rantai 1 (chain).

• Jangkar (anchor) dianggap mampu mendukung beban yang bekerja, artinya posisi

anchor tidak akan bergeser dari posisi yang ditetapkan.

• Semua peralatan dan perlengkapan di atas vessel tidak dimodelkan.

• Analisa dinamis menggunakan ORCAFLEX V8.4.a.7

• Permodelan vessel menggunakan software MOSES 7.0

Tinjauan Pustaka

General Arrangement utility support vessel

Tinjauan Pustaka

Data Ukuran Utama sebagai berikut :

Length Overall (Loa) : 61 m

Length Between Perpendicular (Lpp) : 55 m

Breadth (B) : 8,5 m

Depth (H) : 4,5 m

Draft (T) : 3 m

Displacement (∆) : 793.701 ton

Deadweight (∆) : 202.026 ton

Tinjauan Pustaka

Description Unit Quantity

Chain Type - Stud link mooring chain

Length of Chain m 80

Chain size

(diameter)

mm 63.5

Chain Breaking

Load

kN 3360

Chain Weight in Air kg/m 90

Keypoints : mooring line properties

Mooring Rope

parameter unit value

Type - Polypropylene

Rope size m 0.088

Rope break load kN 1251.7

Tinjauan Pustaka

Keypoints : data lingkungan perairan Selat Madura

Parameter Unit Value

Density of Sea Water T/ m3 1,025

Sea Bed Temperature (max)(min)

C 29,7

C 27

Kinematic Viscosity of sea water

m2/sec 1,03E -6

Sea Water Parameters

Kedalaman Perairan

Facilities Units Water Depth

Oyong m 45

Description Units 10 year return

Significant Wave Height m 2,11

Significant Wave Period sec 5,82

Maximum Wave Height m 3,92

Maximum Wave Period sec 5,6

Data Gelombang

Metodologi Penelitian

Permodelan

Dua struktur yang dimodelkan yaitu utility support vessel dan

SBM

Untuk pemodelan struktur tanker dimodelkan secara sederhana dimana yang dimodelkan hanya hull-nya saja.

pemodelan struktur dilakukan dengan menggunakan 3 software,

yaituMaxsurf : vessel

MOSES : vessel

dan SPM

Orcaflex :

vessel dan SPM

Permodelan

a) Permodelan vessel dengan menggunakan software Maxsurf

Model Geometri Utility Support Vessel tampak isometri

Permodelan

Model Geometri Utility Support Vessel tampak isometri

Permodelan

b. Permodelan dengan menggunakan software MOSES

Model Geometri Hull Utility Support Vessel tampak isometric

Permodelan

Model Geometri Hull Utility Support Vessel tampak bow

Permodelan

Model Geometri Hull Utility Support Vessel tampak starboard

Permodelan

c. Permodelan SPM dengan menggunakan MOSES

Model Geometri SBM tampak isometri

Grafik RAO Free Floating Utility Support Vessel untuk

heading 00

Grafik RAO Utility Support Vessel untuk heading 00

RAO

Nilai tertinggi dari masing- masing gerakan yang terjadi pada utility support

vessel dapat dilihat dari tabel di bawah ini :

heading surge sway heave roll pitch yaw

0º 1.913 0 0.985 0.587 3.653 0

45º 1.36 1.356 0.992 12.146 4.133 1.304

90º 0.033 1.929 1.254 17.707 1.181 0.298

135º 1.36 1.356 0.992 12.465 3.8 1.196

180º 1.913 0 0.985 0.546 3.457 0

Nilai tertinggi RAO pada Tanker

Analisa Gerakan

Utility Support Vessel

a. Pada arah gelombang 0º dan 180º gerakan dominan yang terjadi pada utility support vessel adalah gerakan surge dan heave.

b. Pada arah gelombang 90º gerakan dominan yang terjadi adalah sway dan roll. surge dan yaw sangat kecil. Namun demikian yaw pada 90º masih mempunyai harga yang lebih besar dari yaw pada arah 0º dan 180º.

c. Pada arah gelombang datang dengan sudut 45º dan 135º, gerakan utility support vessel tidak mengalami perubahan yang signifikan pada semua gerakan.

Grafik RAO Free Floating SPM untuk heading 00

RAO SBM free floating

Heading Surge Sway Heave Roll Pitch Yaw

0º 1.551 0 4.079 0 9.071 0

45º 1.097 0.702 3.36 7.027 8.103 0

90º 0 0.993 2.465 8.1 0 0

135º 1.097 0.702 3.427 7.027 8.103 0

180º 1.551 0 4.156 0 9.172 0

Permodelan Permodelan utility support vessel dengan kondisi tertambat pada SALM buoy dengan

menggunakan MOSES

Model utility support vessel dan SPM tampak isometri

Permodelan vessel dan buoy secara keseluruhan dengan

Orcaflex

Analisa Tension

heading max tension (kN) MBL (kN) Safety Factor Safety Factor Code API RP 2SK condition

0 2794 10.6487 passed

45 2794 12.5359 passed

90 2794 14.7736 passed

135 2794 13.0329 passed

180 2794 11.478 passed

1.67

1.67

1.67

1.67

1.67

222.8806

189.1208

214.3811

243.4098

262.3792

a. Pengurangan dimensi chain line sebesar 5 %

b. Pengurangan dimensi chain line sebesar 10 %


0 2615 9.7778 passed

45 2615 11.6517 passed

90 2615 13.7874 passed

135 2615 12.1459 passed

180 2615 10.6649 passed245.1961 1.67

189.6664 1.67

215.2996 1.67

267.4433 1.67

224.4306 1.67

Analisa Tension


0 2273 8.3234 passed

45 2273 10.0422 passed

90 2273 11.9489 passed

135 2273 10.486 passed

180 2273 9.1701 passed

273.0857 1.67

216.765 1.67

247.8701 1.67

226.345 1.67

190.2269 1.67

c. Pengurangan dimensi chain line sebesar 15%

Analisa Tension

Ketika dimensi chain line berkurang 5%

Hawser A

heading max tension (kN) MBL (kN) Safety Factor Code DnV condition

0 550.0049 1251.7 passed

45 387.4859 1251.7 passed

90 99.4654 1251.7 passed

135 372.6235 1251.7 passed

180 618.5857 1251.7 passed

Safety Factor

2.2758 1.82

3.3592 1.82

2.0235 1.82

3.2303 1.82

12.5843 1.82

Hawser B


0 565.3674 1251.7 passed

45 422.0728 1251.7 passed

90 127.5381 1251.7 passed

135 323.0193 1251.7 passed

180 630.2623 1251.7 passed

9.8143 1.82

3.8750 1.82

Safety Factor

2.2140 1.82

2.9656 1.82

1.9860 1.82

Analisa Tension

Ketika dimensi chain line berkurang 10 %

Hawser A


0 547.6457 1251.7 passed

45 426.8405 1251.7 passed

90 101.7626 1251.7 passed

135 362.6687 1251.7 passed

180 625.2823 1251.7 passed

1.82

Safety Factor

2.2856 1.82

1.82

2.0018 1.82

2.9325 1.82

12.3002

3.4514

Hawser B


0 544.5339 1251.7 passed

45 381.2612 1251.7 passed

90 128.4922 1251.7 passed

135 317.8413 1251.7 passed

180 620.2797 1251.7 passed

Safety Factor

2.2987 1.82

3.2831 1.82

9.7414 1.82

3.9381 1.82

2.0180 1.82

Analisa Tension

Ketika dimensi chain line berkurang 15 %


0 563.3723 1251.7 passed

45 372.8922 1251.7 passed

90 98.8698 1251.7 passed

135 362.7915 1251.7 passed

180 608.6243 1251.7 passed

1.82

2.0566 1.82

Safety Factor

2.2218 1.82

3.3567 1.82

12.6601 1.82

3.4502

Hawser A

Hawser B


0 533.7167 1251.7 passed

45 385.4916 1251.7 passed

90 123.7932 1251.7 passed

135 305.3116 1251.7 passed

180 614.967 1251.7 passed

1.82

1.82

1.82

1.82

3.2470

10.1112

4.0997

2.0354

Safety Factor

2.3453 1.82

Kesimpulan

Tegangan maksimum yang terjadi pada chain line dengan pengurangan dimensi sebesar 5 % ialah sebagai berikut :

• Arah pembebanan 00 sebesar 262. 3792 kN

• Arah pembebanan 450 sebesar 222.8806 kN




Kesimpulan

Tegangan maksimum yang terjadi pada chain line dengan pengurangan dimensi sebesar 10% ialah sebagai berikut :






• Chain line dengan pengurangan dimensi sebesar 15% menunjukkan tension maksimum dengan nilai 273,0857 kN terjadi pada heading 00. Tegangan yang dialami oleh chain line masih memenuhi safety factor kondisi intact (ULS) yaitu lebih besar dari 1,67 sesuai dengan API RP 2SK 2nd edition.

• Chain line mengalami tension maksimum terjadi pada bagian End A ( penghubung antara SALM buoy dengan chain line)

• Tension yang terjadi pada chain line untuk tiap – tiap headingmasih memenuhi syarat safety factor API RP 2SK dan tension yang terjadi pada hawser A dan B untuk tiap – tiap heading masih memenuhi syarat safety factor DnV

Saran

Sistem mooring merupakan bagian penting dalamoperasional, sehingga untuk mendapatkan tingkatkeamanan yang tinggi perlu dilakukan analisa fatigue life.

SEKIAN dan TERIMA KASIH

jurusan teknik kelautan ftk itsdigilib.its.ac.id/public/its-paper-39990-4308100005... · 2016. 2....

Documents