ANALISA PERUBAHAN SISTEM PROPULSI DARI SCHOTTLE MENJADI TWIN SCREW PADA KAPAL PENUMPANG KMP NIAGA FERRY II

Transkripsi

1 FIELD PROJECT ANALISA PERUBAHAN SISTEM PROPULSI DARI SCHOTTLE MENJADI TWIN SCREW PADA KAPAL PENUMPANG KMP NIAGA FERRY II INDRA ARIS CHOIRUR. R D3 Teknik Permesinan Kapal Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2011

2 Pendahuluan Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Manfaat

3 Latar Belakang KMP NIAGA FERRY II merupakan kapal penumpang jenis Fery Ro Ro Milik PT. INDONESIA FERRY yang dibeli dari PT. ASDP. Kapal tersebut beroperasi pada penyeberangan Ketapang-Gilimanuk. Perusahaan berinisiatif melakukan perombakan total pada sistem propulsinya karena Kondisinya yang sudah mengalami kerusakan parah. Ada dua alternatif yang ditawarkan dari pihak departemen perencanaan yaitu memperbaiki sistem propulsi yang ada dengan konsekuensi mengganti komponen-komponen dengan yang baru atau menggunakan sistem propulsi lain yang sekiranya dimiliki perusahaan. Pihak manajemen lebih menyukai opsi yang kedua dengan alasan penghematan dan uji coba, serta untuk menekan biaya rekonstruksinya. Sehingga ditetapkan sistem propulsi twin screw yang digerakkan dengan dua mesin induk.

4 Perumusan Masalah Mengapa dilakukan repowering dan perubahan sistem propulsi pada KMP NIAGA FERRY II. Berapa tahanan kapal sebelum dan sesudah dilakukan perubahan konstruksi pada bagian buritan kapal. Berapa daya yang dihasilkan sebelum dan sesudah dilakukan repowering.

5 Batasan Masalah Tidak menyertakan hasil uji tes torsi pasca repowering. Tidak membahas masalah faktor ekonomis dan biaya mulai tahap pra desain sampai pada tahap kondisi berlayar. Tidak membahas secara terperinci masalah perencanaan desain konstruksi dan material yang ditinjau dari sudut ilmu mekanika teknik dan mekanika bahan. Tidak membahas analisa getaran dan perubahan titik berat kapal akibat perubahan peletakan mesin induk.

6 Tujuan Mengetahui sebab dilakukannya repowering dan perubahan sistem propulsi pada KMP NIAGA FERRY II. Mengetahui besarnya tahanan kapal sebelum dan sesudah dilakukannya perubahan konstruksi pada bagian buritan kapal. Mengetahui besarnya daya kapal sebelum dan sesudah repowering.

7 Manfaat Mengetahui karakteristik dari sistem propulsi Twin Screw, termasuk aplikasinya terhadap kapal penumpang KMP NIAGA FERRY II. Sebagai acuan referensi dalam perencanaan perubahan sistem propulsi dari schottle menjadi sistem propulsi Twin Screw.

8 Tinjauan Pustaka Kapal Penumpang (Passenger Ship) Untuk meningkatkan effisiensi atau melayani keperluan yang lebih luas kapal penumpang dapat berupa kapal Ro-Ro, ataupun untuk perjalanan pendek terjadwal dalam bentuk kapal fery. Tahanan Kapal Tahanan kapal ini merupakan gaya hambat dari media fluida yang dilalui oleh kapal saat beroperasi dengan kecepatan tertentu. Gaya hambat (tahanan) yang bekerja di kapal, meliputi : 1. Tahanan Gesek 2. Tahanan Gelombang 3. Tahanan Tambahan (Tahanan Udara, Tahanan Bentuk)

9 Metode Perhitungan Tahanan Kapal 1. Metode Froude 2. Metode Tefler 3. Metode ITTC Metode Hughes 5. Metode Prohaska 6. Metode ITTC Metode Guldhamer dan Harvald Alat Penggerak Kapal Secara mendasar alat gerak kapal dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaitu : alat gerak kapal yang non-mekanik dan yang mekanik. Motor Diesel Motor diesel adalah suatu motor yang menggunakan pengapian kompresi. Udara didalam silinder-silindernya dikompresikan sampai sedimikian sehingga menjadi cukup panas untuk mengapikan bahan bakar.

10 Metodologi Proses pengerjaan tugas akhir ini dapat digambarkan seperti pada flowchart berikut :

11 Perhitungan Perhitungan Awal Tahanan dan Daya Pada KMP NIAGA FERRY II Perhitungan Akhir Tahanan dan Daya Pada KMP NIAGA FERRY II

12 Perhitungan Tahanan & Daya Kapal Secara Manual dengan Metode Guldhamer dan Harvald Data Kapal: Lpp : 39 m Lwl : 40,21 m B : 12 m H : 3 m T : 1,9 m Cb : 0,65 Cm : 0,982 Cp : 0,662 Vs : 12 Knot Radius : 5 mile (Ketapang-Gilimanuk)

13 Volume displacement kapal = Lwl x B x T x Cb = 595,86 m 3 Dislpacement = Lwl x B x T x Cb x ρ = 610,75 ton Luas Permukaan Basah S = 1.025Lpp(CbxB+1.7T) = 440,92 m 2 Nilai Froude dan Reynold Number Vs = 12 knot 1 knot = m/s = 6,17 m/s g = 9.8 m/s² ϑ = 0, Maka.. Rn = (VsxLwl)/ ϑ = ,5 Fn = Vs/(gxLwl)1/2 = 0,

14 Koefisien tahanan gesek (Cf) Cf = 0.075/(logRn-2)² = 0, Koefisien tahanan sisa (Cr) Koeffiseien tahanan sisa (Cr) kapal dapat dicari dari diagram Guldhammer Harvald: Lwl/ ^1/3 = 4,778 Tabel Interpolasi a b No. Lwl/ ^1/3 Cr 1. 4,5 0, ,778 0, ,00523 Dari tabel interpolasi diketahui harga Fn Cr = 0,

15 Koreksi koefisien tahanan sisa kapal Rumus koreksi:10³cr=10³cr(b/t=2.5) (B/T-2.5) Cr = 0, Penyimpangan LCB : LCB pada Lines plan = e% x Ldisp e% = -0,80% = -0, Determinasi LCB standar (%) berdasarkan grafik LCB standar, "TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL" page 130, fig Standard LCB = 0.20% Fn = 0,06% Karena posisi LCB berada di depan LCB standar, maka perlu koreksi LCB = LCB - LCB standard (LCB in %) = -0,86% 10³Cr =10³Cr(standard)+(δ10³Cr/δLCB) LCB Cr = 0, Badan kapal yang harus dikoreksi adalah : Propeller boss Untuk full ship, Cr ditambah 3-5%, diambil 5%,maka : Cr = (1+5%)* 0, Cr Total = 0,

16 Koeffisien tahanan tambahan (Ca) Sesuai buku TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL halaman 132 = 610,75 ton Tabel interpolasi a b No. Ca , ,75 Ca ,0004 Dengan interpolasi, diperoleh nilai: Ca = 0,

17 Tahanan Udara (Caa) Karena data mengenai kondisi udara pada kapal tidak diketahui, maka digunakan Koefisien : Caa = Tahanan Kemudi (Cas) Sesuai dengan buku Tahanan Dan Propulsi halaman 132, nilai koreksi tahanan kemudi adalah : Cas = Koefisien tahanan total (Ct) CT= Cf + Cr + Ca + Caa + Cas = 0,

18 Tahanan total (RT) RT = Ct x 0.5 x ρ x Vs² x S = 79045,20 N = 79, kn Kelonggaran tambahan pada tahanan sea margin 25 % - 30 %, kita ambil 30%. RT (dinas) = (1+ 30%)*RT = 102,76 kn

19 Perhitungan daya EHP = Vs x R T diketahui : = 634,31 kw η H = 0,859 = 862,42 HP PC = 0,631 DHP = EHP / PC = 1365,892 HP ηg = 0.98 ηsηb = 0,98 THP = DHP / η H = 1003,93 HP SHP = DHP / ηsηb = 1393,77 HP

20 BHP(scr) = SHP / η G = 1422,21 HP BHPmcr Kondisi maksimum daya main engine adalah 85 % dari BHPscr BHPmcr = BHPscr/0.85 = 1673,19 HP = 1230,63 kw

21 Analisa Perbandingan Daya Main Engine Pada KMP NIAGA FERRY II Sebelum & Sesudah Repowering

22 Kesimpulan Perubahan sistem propulsi yang mengakibatkan perubahan bentuk pada bagian buritan kapal penumpang KMP NIAGA FERRY II tidak berpengaruh besar terhadap perubahan nilai tahanan kapal. Akan tetapi, perubahan kecepatan dinas pada sesudah repowering sangat besar pengaruhnya terhadap tahanan kapal. Tahanan kapal sebelum perubahan kecepatan dinas adalah sebesar 46,21 kn, sedangkan besarnya tahanan kapal setelah perubahan kecepatan dinas kapal adalah sebesar 102,76 kn dengan efisiensi propulsif yang sama besar yaitu 70%. Besarnya daya yang dibutuhkan untuk menggerakan kapal dengan kecepatan 12 knots adalah sebesar 1230,63 kw atau 1673,19 HP dengan efisiensi propulsif 70%.

23 TERIMA KASIH