ANALISA DESIGN EFFISIENSI SELF PROPELLED PRAESTI NDARU DAYU P M

Transkripsi

1 ANALISA DESIGN EFFISIENSI SELF PROPELLED PRAESTI NDARU DAYU P M

2 LATAR BELAKANG SISTEM TRANSPORTASI COAL MINING PEMENUHAN KEBUTUHAN untuk PEKERJA TRANSHIPPER

3 SISTEM TRANSPORTASI COAL MINING COAL MINING STOCK POLE MOTHER VESSEL SPAB COAL BARGE TRANSHIPPER

4 PERMASALAHAN Berapakah Dimensi kapal yang sesuai untuk Self Propelled Accomodation Barge 180 ft Effisiensi apasajakah yang akan dilakukan agar tidak merubah tugas pokok dan fungsi dari Self Propelled Accomodation Barge 230 ft

5 BATASAN MASALAH dilakukan perbandingan dalam tahap penganalisaan dengan 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 seperti chemical product (oil,grease, etc) b. Pengurangan volume penyimpanan bahan bakar (fuel) storage fuel yang digunakan dalam jumlah terbatas yang akan dipakai untuk mensupport kegiatan jika dalam kondisi mendesak (emergency). c. Pengurangan volume penyimpanan air bersih (fresh water)

6 BATASAN MASALAH 3. dilakukan beberapa penyamaan dengan Self Propelled Accomodation Barge 230 ft Yaitu : a. Kecepatan rata-rata dan kecepatan dinas disamakan dengan kecepatan Self Propelled Accomodation Barge 230 ft b. penggunaan dan tipe engine disamakan dengan penggunaan dan tipe engine Self Propelled Accomodation Barge 230 ft Cont

7 TUJUAN Secara garis besar tujuan dari analisa effisiensi Self Propelled Accomodation Barge 180ft adalah untuk : 1. memperolah ukuran utama kapal yang ideal dan sesuai memperoleh hasil analisa effisiensi yang tidak merubah tugas pokok dan fungsi Self Propelled Accomodation Barge itu sendiri

8 MANFAAT Manfaat yang akan didapat dengan adanya analisa ini dapat dilihat dari berbagai sisi diantaranya : 1. sisi ekonomi analisa effisiensi Self Propelled Accomodation Barge 180ft ini nantinya akan dapat menekan cost production maupun cost charge yang ada di pelabuhan. 2. sisi iptek Bagi mahasiswa, penentuan ukuran utama kapal yang sesuai dengan permintaan dalam effisiensi dapat dikembangkan berdasarkan disiplin ilmu yang dikuasainya, seperti pada ilmu perkapalan, hal tersebut dapat diaplikasikan pada pembuatan effisiensi Self Propelled Accomodation Barge 180ft sebagai salah satu laternatif untuk menekan biaya produksi.

9 METODE PENELITIAN 1. Identifikasi & Perumusan Masalah 2. Studi Literatur 3. Pengumpulan Data 4. Perhitungan dan Analisa 4.1 Penentuan Ukuran Utama dan Desain (Pembuatan Model Geometri) 4.2 Analisa Effisiensi Self Propelled Accomodation Barge

10 METODE PENELITIAN FLOWCHART PENGERJAAN SKRIPSI

11 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 Perbandingan Ukuran Utama Kapal 3.3 Proses perencanaan badan Self Propelled Accomodation Barge 180ft Lines Plan Rencana Umum Sheel Expansion

12 3.4 Proses Analisa Self Propelled Accomodation Barge 180ft Analisa Efisiensi Lambung Kapal Analisa Efisiensi Tahanan Kapal Analisa Efisiensi Konsumsi Plat Analisa Efisiensi Tangki-tangki konsumabel Analisa Efisiensi Ruang Akomodasi Analisa Efisiensi Ruang Engine Analisa Efisiensi Deck Machinary Analisa Efisiensi Propeller

13 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 Didapat variable atau (methode pendekatan) y = 0.024x Proses selanjutnya adalah memasukkan angka perencanaan kecepatan pada variable x maka akan didapatkan hasil dari variable y yaitu variable L/B atau luasan kapal. Sehingga B (lebar kapal dapat diketahui) yaitu : 15 m atau ft

14 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 M Proses selanjutnyaadalah mencari ukuran H dan T. Untuk menghitungnya masih menggunakan metode regresi linier. Hitung perbandingan B/T dan H/T yang terdapat pada table kapal pembanding, lalu hitung rata-rata dari keduanya. Hasil dari perhitungan diatas adalah : T/B = 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 H = 2.29 x 1.41 T = 2.29 M H = 3.22 Ms

15 Dari hasil perhitungan Ukuran utama diatas dapat disimpulkan bahwa ukuran utama Self Propelled Accommodation Barge 180ft adalah : L B : 55m : 15m H : 3.2m T : 2.3m

16 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 hasil perbandingan 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 jenis kapal tersebut juga cederung besar. Sedangkan dari buku Multi Hull Ship, Ranges of Principal Dimensions Ratios dijelaskan bahwa jika suatu kapal memiliki ratio perbandingan B/T yang besar maka kapal tersebut dapat memiliki stabilitas yang baik. Perbandingan H/T Ratio perbandingan h/t adalah sedangkan SPAB 180ft memiiki ratio perbandingan 1.39 (memenuhi)

17 Potongan Midship Setelah perencanaan ukuran utama, tahap selanjutnya adalah perencanaan Lines Plan Potongan plan atau waterline potongan profile

18 Penentuan Tahanan Kapal Dalam perancangan ini perhitungan tahanan kapal menggunakan metode VaanOotmersen dan Holtrop berikut grafik dari ke dua metode tersebut grafik disamping dari pembacaan grafikdapat : disimpulkan dengantabel sebagai berikut sehingga daya motor yang dihasilkan

19 Perhitungan DWT&LWT Perhitungan Displacement kapal L x B x T x Cb x = ton Perhitungan LWT Lwt terdiri dari : berat baja kapal+berat oufitting + berat mesin + berat cadangan = ton Perhitungan DWT DWT terdiri dari : berat Bahan bakar + berat Diesel oil + lubricating oil + berat kebutuhan air tawar + air ballast = ton

20 Perhitungan Permesinan Geladak Perhitungan permesinan geladak dimulai dengan perhitungan Equipement Number EN = Δ 2/3 + 2 Hb + 0.1A Sehingga nilai EN adalah : EN = /3 + 2 x 8.4 x x = Setelah harga EN di temukan, proses selanjutnya adalah mengeplotkan harga EN ke dalam tabel dari Rules 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

21

22 Perhitungan Windlass Perhitungan Windlass dimulai dengan perhitungan gaya tarik angkat u/ 2 jangkar Tcl = 2.fh(ga + (pa x la))(1- γw/ γa) Tcl = 2 x 1,3 { (28.25 x 100)}[1 (1025/7750 = kg momen torsi untuk 2 jangkar = kg.m momen torsi pad aporos motor = kg.m sehingga daya motor windlass = hp

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

24 Perancangan Ruangan Akomodasi Perancangan ruangan akomodasi di sesuaikan dengan Ergonomi dan kalibrasi dimensi pada tubuh manusia. Adapun data 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 tanpa mengurangi kenyamanan dari pengguna.

25 Sebelum merancang ruangan akomodasi sebaiknya lebih dulu mengetahui ukuran dan kapasitas dari suatu ruangan yang nyaman bagi pengguna agar tidak serta-merta hanya mengurangi ukuran saja tetapi tidak menghiraukan aspek kenyamanan dari pengguna. Ruangan tidur kapal dikatakan memenuhi standart kelayakan apabila memiliki luasan sebesar : 1. 3 m 2 untuk hunian 1 orang 2. 6 m 2 untuk hunian 2 orang 3. 9 m 2 untuk hunian 3 orang m 2 untuk hunian 4 orang, dst Dari data tersebut diatas dirancang ruangan akomodasi SPAB 180 ft dengan luasan sebagai berikut :

26

27 Perhitungan Propeller Setelah dialakukan perhitungan tahanan, maka perhitungan selanjutnya adalah perhitungan propeller. Perhitungan propeller ini mengabaikan jenis engine dan kecepatan kapal dikarenakan kedua faktor tersebut disamakan dengan desain sebelumnya (SPAB 230ft). Adapun perhitungannya sebagai berikut : Perhitungan wake frictional = Perhitungan trhurst deduction factor = Effisiensi lambung = Daya mesin yang dipakai = 600hp Perhitungan daya poros baling-baling = 499.8

28 Speed advanced (Va) = 5.95 knot (3.06m/s) Diketahui : putaran mesin = 1800 rpm Gear box = 5 : 1 Putaran propeller = 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 (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 didapat juga nilai effisiensi open water pada grafik effisiensi open water didapat dengan membaca grafik di bagian atas : δo = 1 / (J x )

29 Selanjutnya adalah nilai 1/Jb = x δb ini diplotkan kembali ke grafik 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 :

30 Sehingga dapat disimpulkan propeller yang dipilih adalah : Type : B4-85 Db : 1.50 m P/Db : 0.69 Ηb : 0.41 N : rpm

31 4.2 Analisa Effisiensi Self Propelled Accomodation Barge 180ft Analisa effisiensi ini berdasarkan perbandingan antara SPAB 230ft dengan perancangan yang baru yaitu SPAB 180ft yang dibuat dengan perbandingan table. Analisa ini dibuat berdasarkan faktor yang dipengaruhi oleh dimensi utama kapal dan displacement kapal. Adapun analisa effisiensi tersebut adalah : Analisa Effisiensi Lambung Kapal Dalam analisa ini dapat diketahu sebelumnya bahwa self propelled ini terjadi penyusutan ukuran 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 pokok dan 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 besar dibandingkan dengan kapal yang sebelumnya (230ft). Hal ini dapat terlihat di bagian depan kapal (fore), pada Accomodation Barge 230ft terlihat bahwa keel plate menerus keatas sebesar

32 Analisa Effisiensi SPAB 180ft Analisa Ukuran Utama kapal Dalam analisa ini diketahui bahwa Ukuran utama mengalami penyusutan dikarenakan Panjang dari SPAB berubah menjadi 180ft. sehingga ukuran utama lainnya juga mengalami penyusutan sebesar : (lihat tabel) penyusutannya sbb : adapun perhitungan (ukuran SPAB 230ft Ukuran SPAB 180ft) / ukuran SPAB 230ft x 100%

33 Koefisien Blok Analisa Koefisien Badan Kapal Dari tabel diatas terlihat terjadi perubahan ukuran Cb yang semakin besar, hal ini dikerenakan untuk menunjang kebutuhan yang ada. Agar tidak mengubah tugas pokok dan fungsi. Adapun perubahannya sbb : SPAB 230ft Perubahan Cb sebesar 2.3 % SPAB 180ft

34 Kofisien Midship Koefuisien midship pada SPAB 180 ft dibuat hampir menyrupai balok. Langkah ini diambil agar SPAB tersebut tidak banyak kehilangan komplement 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 di antara 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%

35 Analisa Tahanan Kapal Didalam tahap perhitungan telah diketahui tahanan kapal yang terjadi yaitu 74.88kn sedangkan pada SPAB 230ft sebesar kn. Perbedaan ini disebabkan oleh perubahan ukuran utama yang terjadi. Sehingga effisiensi yang dihasilkan adalah : 62.1%

36 Analisa effisiensi Konsumsi Plat Analisa ini dilakukan dengan bantuan sheel expansion. Adapun tabel perbandingannya sebagai berikut : Dalam tabel diatas dapat dihitung rata-rata prosentase penyusutan yang terjadi yaitu : 37.40%

37 Analisa efisiensi tangki-tangki konsumabel Dalam perhitungan tangki atau pembagian tangki pada SPAB 180ft, dibantu dengan menggunakan software Hydromax dengan tank calibrationnya, sehingga dapat dihitung volume tangki yang diinginkan. Setelah dilakukan perhitungan dengan software hydromax, dilakukan perbandingan 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-tangki consumable yang dibutuhkan dan wajib untuk disediakan di dalam kapal. Adapun tangki-tangki tersebut adalah :

38 Fo consumable Dalam perhitungan Dwt diketahui bahwa volume FO consumable sebesar 52.6m³, sedangkan di dalam perencanaan SPAB 180ft sebesar 57m³ untuk setiap tangkinya. 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 dalam perencanaan SPAB 180ft sebesar 1.79m³ untuk setiap tangkinya. 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 dalam perencanaan SPAB 180ft sebesar 284m³. Adapun effisiensi dari 230ft menjadi 180ft yang diperoleh sebesar = 40% Air Ballast Dalam perhitungan Dwt diketahui bahwa volume Air ballast consumable sebesar m³, sedangkan di dalam

39 Analisa Effisiensi Volume Ruangan Akomodasi Setelah mengalami analisa Ergonomi, dan telah melalui tahap perancangan maka, effisiensi yang dihasilkan dari perubahan ukuran 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%

40 Analisa Effisiensi Propeller Setelah dilakukan perhitungan sebelumnya, terjadi deviasi ukuran diameter propeller, meskipun engine dan kecepatan kapal disamakan akan tetapi terdapat perubahan pada tahanan kapal yang dapat mengubah ukuran diameter propeller yang semula (SPAB 230ft) 1.6m menjadi (SPAB 180ft) 1.5m. Sehingga Effisiensi yang dapat tercapai adalah : 0.625%

41 Analisa Permesinan Geladak Windlass Setelah perhitungan daya yang dibutuhkan widlass,langkah selanjutnya adalah Perhitungan effisiensi windlass sebagai berikut : ((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%

42 KESIMPULAN Dari Analisa dan pembahasan yang telah dilakukan pada Bab 4 dapat disimpulkan bahwa dalam proses analisa effisiensi 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

43 Hal ini dapat terjadi dikarenakan beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu : 1. Adanya perbedaan atau perubahan ukuran utama kapal (dari 230ft menjadi 180ft). Yang secara otomatis merubah displacement kapal. Dari semua effisiensi yang dilakukan faktor utama dalam menentukan perhitungan efisiensi adalah ukuran utama kapal dan displacement kapal. 2. adanya faktor yang disamakan dengan kapal sebelumnya (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

44 3. Adanya pengurangan volume tangki atau Storage Fuel oil dan Fresh water storage tank. Hal ini dikarenakan akibat pengurangan ukuran uatam tersebut dan ukuran engine room yang disamakan dengan engine room kapal sebelumnya (SPAB 230ft). 4. Adanya pengurangan beberapa item maintanence yaitu : dozer dan wheel loader sebagai akibat pengurangan ukuran utama tersebut. pengurangan tersebut tidak serta merta fungsinya dihilangkan akan tetapi fungsi alat tersebut akan diganti dengan adanya Marien Crane dengan kapasitas 20ton (SWL). sehingga beberapa faktor diatas menjadi penentu effisiensi tersebut.

45 SEMOGA BERKENAN. TERIMAKASIH.. Wassalamualaikum