Kajian Teknis Konversi Tanker Menjadi FSO Studi Kasus: FSO Belida

Transkripsi

1 Kajian Teknis Konversi Tanker Menjadi FSO Studi Kasus: FSO Belida Verry Agustriputra dan Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc, Ph.D Jurusan Teknik Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia 1.1. Abstrak Pada Saat ini konversi-konversi kapal untuk tujuan tertentu marak dilakukan. Beberapa diantaranya bertujuan untuk merubah jenis muatan kapal karena muatan yang akan diangkut setelah dilakukan konversi lebih menguntungkan dibandingkan muatan kapal sebelumnya. Tujuan yang lain adalah untuk merubah fungsi kapal seperti konversi tanker manjadi FPSO atau FSO. Jika tujuan dari FSO adalah untuk disewakan selama beberapa tahun (jangka pendek), maka akan lebih menguntungkan menggunakan konversi dari kapal-kapal bekas. Namun jika akan digunakan untuk jangka waktu yang panjang, akan lebih menguntungkan jika membuat kapal baru. Dalam tugas akhir ini mengkaji kelayakan teknis konversi Kapal Tanker Al Mukhtarah menjadi FSO. Mulai dari modifikasi desain rencana umum, modifikasi capacity plan, perhitungan dan analisa kekuatan struktur, stabilitas dan keselamatan kapal. Hasil analisa ini dapat memberikan pandangan teknis konversi Tanker Al Mukhtarah menjadi FSO apakah memenuhi kelayakan teknis atau tidak bagi pemilik kapal. Modifikasi Rencana Umum tanker menjadi FSO telah dilakukan sesuai owner requirement. Dari proses modifikasi tersebut, didapatkan capacity plan baru yang telah memenuhi persyaratan dari ConocoPhillips Indonesia, yaitu dapat menampung crude oil sebesar 633,754 Barrels, dan ADO (Automotive Diesel Oil) sebesar 5,342 Ton untuk mendukung proses operasional di Belida Field Block B. Dari hasil running Hydromax, FSO konversi ini memenuhi kriteria IMO tentang trim dan stabilitas pada setiap kondisi pemuatan/pembebanan. Sedangkan dalam hal kekuatan memanjang, setiap kondisi pemuatan telah memenuhi kriteria kekuatan memanjang BKI baik pada kondisi air tenang, hogging maupun sagging. Dari segi kekuatan struktur tangki, berdasarkan hasil analisis software Lloyd s Register ShipRight , stress yang dihasilkan tidak lebih dari acceptance criteria dari Common Structural Rules for Double Hull Oil Tanker pada tiap kondisi pembebanan. Sehingga dapat disimpulkan, FSO hasil konversi ini telah memenuhi semua persyaratan keselamatan dan permintaan ConocoPhillips Indonesia untuk menggantikan FSO Intan di Belida Field, Laut Natuna Selatan Block B Production Sharing Contract Area offshore Indonesia. Kata kunci : Konversi FSO, FSO Belida

2 1. Pendahuluan Conocophillips merupakan pengilang terbesar kedua di Amerika Serikat dan berdasarkan kapasitas minyak mentah adalah pengilang terbesar keempat di dunia. Perusahaan yang berpusat di Houston, Texas ini terkenal diseluruh dunia dengan keahlian teknologi dibidang eksplorasi dan produksi di laut dalam, eksploitasi dan manajemen reservoir, teknologi seismik 3-D, petroleum coke upgrading kelas tinggi dan sulfur removal. Perusahaan ini mempunyai 4 aktivitas utama di seluruh dunia yaitu : Eksplorasi dan produksi minyak bumi. Pengilangan, pemasaran, suplai dan transportasi minyak bumi. Pengumpulan, pengolahan dan pemasaran gas alam, termasuk 50% saham di Duke Energy Field Services, LLC. Produksi dan distribusi bahan kimia dan plastik melalui 50% saham di Chevron Phillips Chemical Company LLC. Salah satu asset yang dimiliki perusahaan ini adalah blok pengilangan di Belida Field yang ditemukan pada Desember 1989 dengan bantuan ALu-Alu E-1. Berlokasi di Laut Natuna Selatan Block B Production Sharing Contract Area offshore Indonesia, 700 mill sebelah utara Jakarta dan 140 mill timur laut Kep. Natuna, seperti terlihat pada Error! Reference source not found. di bawah ini. Gambar 1 Peta lokasi Block B Production Sharing Contract Ladang minyak Belida merupakan salah satu ladang minyak terbesar se-asia Tenggara. Diestimasikan terdapat 46 trillion cubic feet (tcf) yang terkandung di dalamnya. Proyek ini berisi drilling/production platform (DPP A ), flare tripod, lift gas platform (LGP), tiga wellhead platform (WHP B, WHP C, WHP D), dan sebuah floating storage and offloading (FSO) vessel. Salah satu FSO yang selama ini digunakan adalah FSO Intan. Kapal berbendera Liberia dengan operator Tasik Madu milik Tanker Pasific itu selama ini disewa tanpa memiliki batas waktu yang jelas. Kapal buatan 1968 berbobot 178,604 DWT tersebut disewa oleh ConocoPhilips untuk beroperasi di kawasan perairan Belida, Natuna, Kepulauan Riau. Seperti yang diberitakan di internet (tenderoffer.biz, 2010), FSO ini akan diganti dengan FSO baru dengan beberapa ketentuan seperti harus mampu bertahan 10 tahun tanpa harus naik dok, mampu menampung crude oil sebesar 630,000 Barrels, mampu menampung ADO sebesar 5,300 Ton, dan lain sebagainya.

3 Sehubungan dengan hal tersebut di atas, maka dalam tugas akhir ini akan membuat kajian teknis konversi kapal tanker menjadi FSO pengganti FSO Intan, yang sesuai dengan kebutuhan ConocoPhillips. Kajian ini nantinya diharapkan mampu menjadi bahan referensi bagi pemilik kapal dan galangan yang akan melakukan konversi FSO. Kapal yang dipilih oleh penulis untuk dikonversi adalah MT. Al Mukhtarah (ex. MT. Fosna, IMO ) karena dari segi daya tampung ruang muat memenuhi permintaan yang disyaratkan oleh ConocoPhillips sebesar 630,000 Barrels. Kapal berbendera Arab Saudi ini mempunyai panjang (L OA ) meter, lebar (B Mld ) meter, sarat (T) meter, dan berkapasitas muatan 107, m 3 atau 673,836 Barrels pada 98% kondisi penuh. Foto MT. Al Mukhtarah dapat dilihat pada Gambar 1.2 di bawah ini. Gambar 2 Foto MT. Al Mukhtarah (ex MT. Fosna) 2. Rekayasa Konversi FSO Konversi Tanker menjadi FSO ini harus memenuhi beberapa charterer requirement berikut : Mampu menampung crude oil sebesar 630,000 Barrels, Memiliki bunker yang mampu menampung Automotive Diesel Oil (ADO) sebesar 5,300 Ton untuk mendukung operasional di Belida Field, Mampu bertahan selama 10 tahun tanpa harus naik dok, Menggunakan external turret mooring system pada haluan, Memiliki helideck sedekatmungkin dengan ruang akomodasi, Memiliki man riding crane, Memiliki heavy duty deck crane untuk menunjang operasional dan perawatan FSO, Memiliki metering skid untuk mengukur intensitas minyak yang masuk/keluar tangki, Memiliki pipa tersendiri khusus untuk menyalurkan minyak dari flexible risser menuju ke tangki tangki ruang muat, Memiliki cargo manifold platform pada bagian buritan sebelah kanan untuk menyalurkan Automotive Diesesl Oil (ADO) ke kapal lain secara side to side, Memiliki ruangan tambahan untuk charterer crew dan visitor, Memiliki laboratoriumuntuk penelitian minyak mentah, dan Berbendera Indonesia.

4 2.1 Modifikasi General Arrangement Modifikasi GA sesuai dengan charterer requirement adalah sebagai berikut : Gambar 3 General Arrangement After Conversion 2.2 Pemodelan Lambung (Hull) FSO Belida pada software Maxsurf Pemodelan dilakukan berdasarkan principal dimension dan gambar lines plan yang tersedia. Gambar 4 Hasil Pemodelan pada Maxsurf 2.3 Pemodelan Tangki-Tangki FSO Belida pada software Hydromax Pemodelan tangki-tangki pada Hydromax dilakukan berdasarkan data / gambar Tank Capacity. Gambar 5 Hasil Pemodelan pada Hydromax

5 2.4 Perancangan Capacity Plan FSO Tabel 1 Perhitungan Deadweight FSO Name Tabel 2 Capacity Plan Resume Weight (T) Displacement 112, DWT Before Conversion 96, LWT Before Conversion 15, Weight To Be Added 1, LWT After Conversion 17, DWT After Conversion 94, Batas maks. dari hasil pemeriksaan displacement Displacement 112, T DWT After Conversion 94, T Draft (T) m Hasil Running Hydromax FSO pada Full Load Condition Displacement 111, T DWT After Conversion 94, T Draft (T) m Total Cargo Oil Tank 83, T Total Cargo Oil Tank in Barrels 633, Bbls 2.5 Pemeriksaan Kekuatan Konstruksi FSO Pemeriksaan Modulus dan Moment Inersia pada Penampang Melintang Midship Modulus minimum BKI m 3 Modulus penampang pada midship - Pada bottom m 3 (memenuhi) - Pada deck m 3 (memenuhi) Moment Inersia minimum m 4 Moment Inersia FSO m 4 (memenuhi)

6 Menggunakan Software Hydromax pada tiap loadcase. Tabel 3 Stress yang Terjadi pada Kondisi Air Tenang No. Loadcase σ P (kn/m 2 ) σ max (kn/m 2 ) Status 1 Condition A1 175,000 70, Accepted 2 Condition B1 175,000 80, Accepted 3 Condition B2 175,000 47, Accepted 4 Condition B3 175,000 53, Accepted 5 Condition B4 175,000 34, Accepted 6 Condition B5 175,000 38, Accepted 7 Condition B6 175,000 63, Accepted 8 Condition B7 175,000 17, Accepted 9 Condition C1 175,000 19, Accepted 10 Condition C2 175,000 20, Accepted 11 Condition C3 175,000 50, Accepted 12 Condition D1 175,000 96, Accepted 13 Condition D2 175,000 80, Accepted 14 Condition D3 175,000 82, Accepted 15 Condition D4 175,000 81, Accepted Tabel 4 Stress yang Terjadi pada Kondisi Hogging No. Loadcase σ P (kn/m 2 ) σ max (kn/m 2 ) Status 1 Condition A1 175, , Accepted 2 Condition B1 175, , Accepted 3 Condition B2 175, , Accepted 4 Condition B3 175, , Accepted 5 Condition B4 175, , Accepted 6 Condition B5 175,000 79, Accepted 7 Condition B6 175,000 72, Accepted 8 Condition B7 175, , Accepted 9 Condition C1 175, , Accepted 10 Condition C2 175, , Accepted 11 Condition C3 175, , Accepted 12 Condition D1 175, , Accepted 13 Condition D2 175, , Accepted 14 Condition D3 175, , Accepted 15 Condition D4 175, , Accepted Tabel 5 Stress yang Terjadi pada Kondisi Sagging No. Loadcase σ P (kn/m 2 ) σ max (kn/m 2 ) Status 1 Condition A1 175,000 27, Accepted 2 Condition B1 175,000 59, Accepted 3 Condition B2 175, , Accepted 4 Condition B3 175, , Accepted 5 Condition B4 175, , Accepted 6 Condition B5 175, , Accepted 7 Condition B6 175, , Accepted 8 Condition B7 175, , Accepted 9 Condition C1 175,000 99, Accepted 10 Condition C2 175,000 98, Accepted 11 Condition C3 175,000 79, Accepted 12 Condition D1 175,000 18, Accepted 13 Condition D2 175,000 33, Accepted 14 Condition D3 175,000 39, Accepted 15 Condition D4 175,000 63, Accepted

7 Design Verification Kekuatan Struktur Menggunakan Finite Element Software : Ship Right Gambar 6 Pemodelan Struktur Tangki Tabel 6 Rekap dari hasil stress assessment pada Ship Right No Structures Yield Stress B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 Properties λ y perm (σ yd) σ vm status σ vm status σ vm status σ vm status σ vm status σ vm status σ vm status 1Deck Plate OK OK OK OK OK OK OK 2Side Plate OK OK OK 77.7 OK OK OK OK 3Bottom Plate OK OK OK OK 59.2 OK OK OK 4 Inner Bottom Plate OK OK OK OK OK OK OK 5 Inner Hull Plate OK OK OK OK OK OK OK 6Bottom Center Girder OK OK OK OK OK OK OK 7Bottom Side Girder OK OK 145 OK OK OK OK 70.5 OK 8Side Stringer OK OK OK OK OK OK OK 9Center Line Bulkhead OK OK OK OK OK OK OK 10 Cargo Tank Bulkhead Fr OK OK OK OK 46.9 OK OK OK 11 Cargo Tank Bulkhead Fr OK OK OK OK OK OK OK 12 Watertight Floor Fr OK OK OK OK OK OK OK 13 Watertight Floor Fr OK OK OK OK OK OK OK 14 Wing Tank Bulkhead Fr OK OK OK OK OK OK OK 15 Wing Tank Bulkhead Fr OK OK OK OK OK OK OK 16 Transverse Fr OK OK OK OK OK OK 60.4 OK 17 Transverse Fr OK OK OK OK OK OK OK 18 Transverse Fr OK 217 OK OK OK OK OK OK 19 Transverse Fr OK OK OK OK OK OK OK 20 Transverse Fr OK OK OK OK OK OK OK 21 Transverse Fr OK OK OK OK OK OK OK 22 Transverse Fr OK OK OK OK OK 133 OK OK 23 Transverse Fr OK OK OK OK OK OK OK

8 2.6 Pemeriksaan Stabilitas FSO (Tanpa Mooring) Menggunakan Software Hydromax Tabel 7 Rekap Stabilitas Tiap Loadcase Hasil Running Large Angle Stability Hydromax No. Tank Name/Items/Criteria Conditions A1 B1 B2 B3 B4 1Area 0 to 30 Value (m.deg) Actual (m.deg) Area 0 to 40 Value (m.deg) Actual (m.deg) Area 30 to 40 Value (m.deg) Actual (m.deg) Max GZ at 30 or greater Value (m) Actual (m) Angle of maximum GZ Value (deg) Actual (deg) Initial GMt Value (m) Actual (m) No. Tank Name/Items/Criteria Conditions B5 B6 B7 C1 C2 1Area 0 to 30 Value (m.deg) Actual (m.deg) Area 0 to 40 Value (m.deg) Actual (m.deg) Area 30 to 40 Value (m.deg) Actual (m.deg) Max GZ at 30 or greater Value (m) Actual (m) Angle of maximum GZ Value (deg) Actual (deg) Initial GMt Value (m) Actual (m) No. Tank Name/Items/Criteria Conditions C3 D1 D2 D3 D4 1Area 0 to 30 Value (m.deg) Actual (m.deg) Area 0 to 40 Value (m.deg) Actual (m.deg) Area 30 to 40 Value (m.deg) Actual (m.deg) Max GZ at 30 or greater Value (m) Actual (m) Angle of maximum GZ Value (deg) Actual (deg) Initial GMt Value (m) Actual (m)

9 3. Kesimpulan Dalam tahap desain dan modifikasi, telah dilakukan perencanaan penambahan-penambahan komponen untuk memenuhi charterer requirement yang ada. Setelah semua komponen ditambahkan, berat dari penambahan LWT pada proses konversi sebesar 1, Ton. Dari segi kapasitas, FSO yang mempunyai berat mati sebesar 111,941 Ton ini mampu menampung crude oil sebesar 83,630 Ton (633,754 Barrels) dan Automotive Diesel Oil (ADO) sebesar 5,342 Ton pada kondisi 98% muatan penuh. Maka dapat disimpulkan bahwa FSO ini telah memenuhi charterer requirement yaitu mampu menampung crude oil sebesar 630,000 Barels pada 98% kondisi penuh, dan mempunyai bunkering storage untuk menampung ADO sebesar 5,300 Ton. Selisih dari kapasitas crude oil sebesar 0.596%, sedangkan kapasitas ADO sebesar 0.792%. Pada pemeriksaan modulus penampang melintang dan moment inersia midship, dilakukan penambahan pembujur geladak sepanjang tangki ruang muat dengan ukuran FB 200 x 15 sehingga modulus penampang melintang pada midship memenuhi persyaratan minimum BKI sebesar m 3, yaitu pada deck sebesar m 3 dan pada bottom sebesar m 3. Sedangkan pada pemeriksaan moment inersia FSO sebesar m 4 memenuhi moment inersia minimum BKI sebesar m 4. Pada analisa pemenuhan kekuatan memanjang, tegangan pada geladak (σ Deck ) dan alas (σ Bottom ) kurang dari tegangan yang diijinkan BKI (σ p ) sebesar 17, Ton/m 2 (175,000 kn/m 2 ) sehingga FSO ini memenuhi persyaratan kekuatan memanjang BKI. Dari segi kekuatan struktur pada analisa FEM menggunakan LR Ship Right , tegangan maksimum yang terjadi pada FSO kurang dari tegangan ijin sesuai yang disyaratkan Common Structural Rules for Double Hull Oil Tanker (CSR) Sec. 9 Design Verification dan acceptance criteria sesuai Appendix B/ Rekap dari besarnya tegangan pada tiap bagian konstruksi dan kondisi beserta tegangan ijin sesuai CSR. Pada analisa stabilitas dan trim, berdasarkan hasil yang diperoleh dari running hydromax-large angel stablility, setiap kondisi pemuatan yang ada, telah memenuhi semua kriteria yang ditetapkan IMO.

10 4. Daftar Pustaka Bureau Veritas. (2008). Connection hull topsides, 3-6. (2010, April 28). Dipetik July 9, 2010, dari tenderoffer.biz: tender-fso.html (2010, July 19). Dipetik July 20, 2010, dari Wikipedia: Lloyd's Register. (2007). Common Structural Rules for Double Hull Oil Tankers. Lloyd's Register. Lloyd's Register. (2010). Ship Right User Guide : FEM Analysis. Lloyd's Register. Lloyd's Register. (2010). Ship Right User Guide : FEM Generating. Lloyd's Register. Nasyih. (2010, March 24). Mooring System FSO / FPSO. Dipetik July 22, 2010, dari nasyihandoffshore.blogspot.com: Paik, J. K., & Thayambalii, A. K. (2007). Ship-shaped Offshore Instalations. San Ramon, CA, USA: Cambridge University Press. Parsons, M. G. (t.thn.). Parametric Design. Wartsila Corporation. (2004). Ship Power Systems. Wartsila. Watson, G. M. (1998). Practical Ship Design.