SIDANG TUGAS AKHIR Click to edit Master title style

Transkripsi

1 SIDANG TUGAS AKHIR ANALISIS PERILAKU KEPECAHAN CRANE PEDESTALFPSO BELANAK By. Aditya Rohmani Supervisors : 1. Dr. Ir. Rudy Walujo P. MT 2. Prof. Dr. Ir. Eko Budi Djatmiko, M.Sc 8/8/2010 1

2 LATAR BELAKANG Kerusakan pada bangunan laut mayoritas diakibatkan oleh kelelahan (fatigue) pada struktur, baik itu pada komponen struktur utama maupun struktur sekunder (Djatmiko, 2003a) jika suatu struktur telah melewati batas dari kelelehannya maka akan terjadi sebuah keretakan (crack)» Fifth yang level nantinya dapat menyebabkan adanya kegagalan (failure) pada struktur Crane pedestal adalah struktur crane yang paling rentan terhadap kepecahan.hal ini dikarenakan, crane pedestal merupakan tumpuan struktur diatasnya, serta tersambung dengan hull FPSO 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

3 RUMUSAN MASALAH 1. Berapa dan dimana letak tegangan tertinggi (hotspot stress) yang diterima struktur crane Second pedestal? level 2. Berapa nilai stress intensity factor dari crane pedestal akibat adanya retak awal yang terjadi? 3. Bagaimana crack propagation berdasar pengaruh retak awal pada crane pedestal? 4. Berapa umur crane pedestal sampai mengalami fracture failure? 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

4 TUJUAN 1. Mendapatkan nilai dan letak tegangan tertinggi (hotspot stress) yang diterima Second struktur level crane pedestal 2. Mendapatkan nilai stress intensity factor dari crane pedestal akibat adanya retak awal yang terjadi. 3. Memperoleh indikasi crack propagation sehubungan dengan bentuk retak awalnya. 4. Mendapatkan umur crane pedestal sampai mengalami fracture failure 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

5 MANFAAT 1. Identifikasi terhadap beban-beban yang mempengaruhi umur crane pedestal pada Second FPSO level sampai mengalami fracture failure. 2. Dapat mengetahui besarnya pengaruh beban siklis dan beban operasional crane terhadap umur crane pedestal pada FPSO sampai mengalami fracture failure. 3. Prosedur dan hasil perhitungan dapat dijadikan dasar dalam merancang crane pedestal dengan pertimbangan beban-beban yang berpengaruh. 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

6 BATASAN MASALAH 1. Crane pedestal yang ditinjau dalam tugas akhir ini adalah crane pedestal pada FPSO Belanak. Second 2. Beban-beban level yang ditinjau adalah beban Third gelombang, level beban angin, dan beban operasi crane. Fourth level 3. fracture mechanics dilakukan pada bagian sambungan crane pedestal dengan hull FPSO. 4. Beban operasi crane diasumsikan statis pada beban maksimal dan tidak mengalami gerakan pada saat FPSO beroperasi. 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

7 BATASAN MASALAH 5. Pemodelan lokal dilakukan sebatas pada bagian sambungan crane pedestal dengan Second hull level FPSO. 6. Pemodelan struktur lokal menggunakan software ANSYS Nilai defleksi dari crane boom dan pedestal diabaikan. 8. Gerakan yang terjadi dari crane dan boom pada saat operasi diabaikan dan hanya ditinjau beban yang diangkat oleh crane saja. 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

8 METODOLOGI PENELITIAN Start Dimensi Crack Kedalaman Crack Panjang Crack Data Angin Operasi Study Literatur FPSO Pedestal Crane Fracture Pengumpulan Data Data Gelombang Data FPSO (Dimensi Crane,Hull, Material Properties Pemodelan FPSO (Sofware Maxsurf) Pemodelan FPSO (Sofware Moses) dan Running Perhitungan Beban Angin Opersi Perhitungan Transformasi Gelombang ke Pedestal Crane B A 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

9 METODOLOGI PENELITIAN B A Pemodelan Pedestal Crane dan Hull Mesh Sensitivity Analysis σ konstan Pemodelan Crack Running ANSYS Ya Tidak Tegangan Maksimum dan Minimum Crack Propagation Umur Kepecahan Finish 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

10 PENGUMPULAN DATA DATA FPSO 1. LOA 285 m 2. Depth 26 m 3. Beam 58 m 4. Vessel Draft Full 16.2 m 5. Vessel Draft Medium 14.6 m 6. Vessel Draft Light 13.9 m 7. Displacement 255,000 ton 8. Service Life 30 years 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

11 PENGUMPULAN DATA DATA ANGIN DATA PERIODE ULANG Deskripsi Gelombang H s ( m) T p (s) 1tahunan tahunan tahunan /8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

12 MODELING MAXURF 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

13 MODELING MOSES 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

14 MOTION FPSO Derajad Kebebasan Percepatan Conoco Phillips Wahyudi Perhitungan Max. Surge Acc m/s m/s m/s 2 Max. Sway Acc m/s m/s m/s 2 Max. Heave Acc m/s m/s m/s 2 Roll Acc rad/s rad/s rad/s 2 Pitch Acc rad/s rad/s rad/s 2 Yaw Acc rad/s rad/s rad/s 2 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

15 TRANFORMASI ANALISIS GLOBAL KE CRANE PEDESTAL Click to edit Degree Master of Freedomtext styles Acceleration (m/s 2 ) Inertia Force kn Max. Surge Acc Max. Sway Acc Max. Heave Acc Degree of Freedom Acceleration Moment Inertia Moment of Force (rad/s 2 ) mt. m 2 kn.m.rad Roll Pitch Yaw /8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

16 BEBAN ANGIN F Click to edit w C q S sin Master text styles velocity Height Wind Force on elevation y (KN) Fourth level » Fifth level Moment at elevation (KN.m) velocity Height /8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

17 BEBAN OPERASI Load W (T) (KN) /8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

18 MODELLING ANSYS 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

19 MESH SENSITIVITY ANALYSIS 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

20 MESH SENSITIVITY ANALYSIS 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

21 FRACTURE MECHANICS METHOD 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

22 INITIAL CRACK Hotspot Stress Terletak di koordinat (0, 0, 1.5) DNV-OS-F201 Dengan dimensi Panjang : 5 Lebar : 1 Kedalaman : 0.1 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

23 PERSAMAAN SIF (K) 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

24 SIF CRACK AWAL Arah Ketebalan (Thickness) σ x y z sint seqv Max 2.26E E E E E E+02 Min 1.21E E E E E E+01 Circumferencial Max 2.26E E E E E E+02 K Min 1.21E E E E E E+01 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

25 PERAMBATAN RETAK 0.1mm, 5mm, 10mm, 21mm (0.7 T) Fourth da ( level C dn nf K dn C( ni af ai da a * dn N max da K) 2 2 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak m K N max E K 1 C( min K 1 K xa m ) min af ai 2 ) m

26 PERAMBATAN RETAK Circumferrencial Ks Maks Ks Min da/dn retak circum Siklus (MPa mm) (MPa mm) (mm/cycle) (mm) N A2 3.96E E E E E+10 A3 4.60E E E E E+09 A4Fourth 8.09E+02 level 4.33E E-06 Thickness 8.12E E+07 Retak Kt Maks Kt Min da/dn retak tickness Siklus (MPa mm) (MPa mm) (mm/cycle) (mm) N A2 1.86E E E E E+10 A3 2.60E E E E E+09 A4 6.07E E E E E+07 Click to Retak edit Master text styles 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

27 UMUR CRACK Crack panjang retak kedalaman retak umur (mm) (mm) (tahun) A A A A /8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

28 KESIMPULAN Click to Tegangan edit Master terbesar(hotspot text styles stress) MPa Third padalevel koordinat ANSYS (0, 0, 1.5) SIF Fourth darilevel crane pedestal akibat adanya retak awal Ks Max = Mpa mm Ks Min = Mpa mm Kt Max = Mpa mm Kt Min = Mpa mm 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

29 KESIMPULAN Perambatan crack (da/dn) da/dn Circum = 2.08x10-6 mm/cycle Panjang Circum = mm Third da/dn level Tickn = 3.70x10-7 mm/cycle Ketebalan = 21 mm Crane pedestal Menembus ketebalan 21mm (0.7t) dan melewati mm membutuhkan waktu tahun adalah sama dengan atau kali umur operasi sesuai rancangannya 8/8/ Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak

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

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

32 Terimakasih Perilaku Kepecahan Crane Pedestal FPSO Belanak