1
Latar Belakang: PLTU 2 Papua Jayapura (2x10MW) (PLN), 250.000 ton batubara kalori rendah / tahun. Provinsi Sumatera Selatan, nilai cadangan batubara kalori rendah mencapai 2.426,00 juta ton, massa jenis (1.346 ton/m 3 ) (sumber:pusat sumber daya geologi & wikipedia) Min kapasitas muat 21000 ton MARPOL 73/78, kapal-kapal tanker berkapasitas lebih dari 5.000 DWT harus menggunakan double hull dan double bottom. Peraturan ini berlaku sejak 5 April 2005. MT MARLINA XV (IMO Number 7925778),tahun 1983, 29990 DWT, Single Bottom, Single Hull 2
Perumusan Masalah Bagaimanakah desain ruang muat bulk carrier yang sesuai untuk memodifikasi ruang muat Kapal Tanker Marlina XV? Bagaimanakah Capacity Plan dari ruang muat kapal Marlina XV yang telah dikonversi? Apakahp modifikasi desain ruang muat tersebut memenuhi kriteria stabilitas, batasan freeboard dan kekuatan konstruksi? Berapakah biaya konversi Kapal Tanker Marlina XV menjadi bulk carrier? 3
Tujuan: Melakukan modifikasi ruang muat Kapal Tanker Marlina XV menjadi kapal bulk carrier. Menghitung pemenuhan kriteria secara teknis: 1.Kekuatan konstruksi setelah konversi 2.Kriteria stabilitas 3.Kriteria Lambung Timbul Menghitung biaya konversi Kapal Tanker Marlina XV menjadi kapal bulk carrier. 4
Manfaat: Sebagai referensi untuk pemilik kapal mengenai aspek teknis dan ekonomis konversi Kapal Tanker Marlina XV menjadi kapal bulk carrier. Model perencanaan konversi dapat dipelajari mahasiswa dengan harapan dapat dikembangkan. 5
Batasan Masalah Pemeriksaan Aspek Teknis meliputi modifikasi ruang muat, kekuatan memanjang kapal secara vertikal, Design Verification menggunakan FEM Analysis dan stabilitas kapal. Hanya memodelkan tiga ruang muat saja dalam analisa kekuatan memanjang pada tangki ruang muat seperti yang disyaratkan pada International Association of Classification Soceties (IACS), Common Structural Rules for Bulk Carrier ( 2007 ). Pemeriksaan Aspek Ekonomis hanya mencakup besarnya biaya kapal untuk melakukan konversi Umur pelat baja kapal dianggap dalam kondisi baik. 6
Metodologi: Tidak Ya 7
Metodologi: 8
Studi Literatur 1. Bulk Carrier Sebuah bulker adalah kapal dagang yang dirancang khusus untuk mengangkut muatan curah, seperti biji-bijian, batu bara, bijih, semen dll. Karakteristik ruang muat bulk carrier pada umumnya terdapat hopperside tank dan topside tank Mayor operator kategori ukuran massal Nama Ukuran Lalu Baru Digunakan Kapal DWT [18] [17] Lintas [19] Harga [20] Harga [21] Handysize 10.000 sampai 35.000 34% Handymax 35.000 37% sampai 59.000 18% $ 28m $ 28m Panamax 60.000 sampai 80.000 19% 20% $ 35m $ 34m Capesize 80.000 dan lebih 10% 62% $ 59m $ 68.4m (sumber :wikipedia) 9
2. Double Hull Bulk Carrier Studi Literatur Lebih aman untuk pemilik kapal dan kru Efisiensi waktu proses bongkar muat dan pembersihan Membuat kapasitas ruang muat menjadi penuh. Meningkatkan stabilitas tas (free surface moment effect) 10
Technical Spesification MT MARLINA XV 30000 DWT Loa= Lpp= Lwl= B= H= T= Cb= Displ= V= Main Engine= Type= RPM= BHP= Flag= IMO Number= LWT= Price= 170.4 m 162 m 166.6 m 26 m 14.45 m 10.99 m 0.78 37092 m 3 16 knot Man B&W 6L67GFCA 123 13100 7925792 Indonesia 7460 ton 450 US$/ton 11
Technical Spesification General Arrangement Lines Plan Midship section Construction Profile 12
Pembuatan Model Pada Maxsurf 1. Model Kapal MARLINA XV pada Maxsurf 13
Pemeriksaan Model Pada Maxsurf Dengan Data Kapal 1. Equilibrium Result Window Model Maxsurf 2. Pemeriksaan Hydrostatic Properties NO ITEM DATA KAPAL HASIL PADA MODEL SELISIH PERSENTASE (%) 1 Volume 37092 37058.3 33.7 0.090855171 2Draft to Baseline 10.99 10.99 0 0 3 Lwl 166.6 166.532 0.068 0.040816327 4Beam wl 26 26 0 0 5 Cb 0.7827 0.779 0.0037 0.472722627 6 Cm 0.9962 0.997 0.0008 0.08030516 7LCB from zero pt 85.2 85.155 0.045 0.052816901 3. Import Linesplan ke Autocad 14
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat 1. Redrawing Image Background pada Proses Redrawing Autocad : 1. Midship Section 2. Frame 93 dan Frame 35 3. General Arrangement 15
2. Modifikasi Ruang Muat A. Bagian yang dipertahankan: Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat Pelat kulit kapal (pelat alas, pelat sisi, pelat geladak) Konstruksi yang mendukung (center girder, pembujur alas, pembujur sisi, ii pembujur geladak) B. Bagian Yang Ditambahkan: PenambahanP b h Konstruksi Hopper Side Tank dan Top Side Tank Penambahan Konstruksi Double Hull dan Double Bottom Penambahan Side Girder Penambahan pembujur pada seluruh bagian konstruksi Inner Hull Pembuatan Lubang Palkah sebagai akases bongkar muat batu bara Pemberian penutup palkah (hatch cover) 16
C. Penggunaan Rules BKI untuk Modifikasi Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat Lwl= 166.6 m H= 14.45 m Rekapitulasi Ukuran Scantling Lpp= 162 m T(awal)= 10.99 m yang di Tambahkan B= 26 m Cb= 0.78 NO ITEM DIMENSION PLATE (mm) PROFIL 1 Inne Bottom Long - 370 x 13 HP 2 Inner Hopper Side Long - 300x 15 HP 3 Inner Side Long - 300x11 HP 4 Inner Top Side Long - 300x11 HP 5 6 7 8 9 10 Pembujur Deck Tambahan Wrang Plate in Double Bottom Wrang Plate in Hopper Side Tank Wrang Plate in Wing Tank Wrang Plate in Top Side Tank Wrang Plate Stiffner in Double Bottom - 400x19 HP 14-14 - 13-12 - - 180x14 FB 11 12 Wrang Plate Stiffner in Hopper Side Tank Wrang Plate Stiffner in Wing Tank - 180x14 FB - 160x15 FB 13 Wrang Plate Stiffner in Top Side Tank - 160X14 FB 14 Side Girder Plate 12-15 Bracket In Double Bottom Structure 14-16 Bracket In Hopper Side Tank Structure 14-17 Bracket In Wing Tank Structure 13-18 Bracket In Top Side Tank Structure 12-19 Hatchway Coaming - L1250x500x14 20 Crossties 1 14-21 Crossties 2 13-17
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat MARLINA XV Midship Section Sebelum Konversi 18
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat MARLINA XV Midship Section Setelah Konversi 19
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat MARLINA XV General Arrangement Setelah Konversi 20
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat Centroid about base line (z1) = 2 1 Centroid about deck line (z2) = H - z1 = 16.62 2.34 = 7.11 m = 14.45-7.113371046 = 7.34 m I xx = 3 + 4 = 193.962 + 10.770 = 204.732 m 4 I NA = I XX - ( z 1 ) 2. = 204.732-7.113 2 * 2.336 = m 4 86.52 Modulus penampang thd bottom ( Wbot ) = I NA / z 1 = 7.11 = 12.163 m 3 Modulus Penampang 86.52 Sebelum Konversi 86.52 Modulus penampang thd deck ( Wdeck ) = I NA / z 2 = 7.34 = 11.79274401 m 3 Centroid about base line (z1) = 2 1 = 19.25 2.94 = 6.55 m 655.4030058 cm Centroid about deck line (z2) = H - z1 = 14.45-6.554030058 = 7.90 m I xx = 3 + 4 = 199.263 + 25.095 = 224.359 m 4 I NA = I XX - ( z 1 ) 2. = 224.359-6.554 2 * 2.937 = 98.20 m 4 98.20 Modulus penampang thd bottom ( Wbot ) = I NA / z 1 = 6.55 = 14.982 m 3 98.20 Modulus penampang thd deck ( Wdeck ) = I NA / z 2 = 7.90 = 12.43616403 m 3 Modulus Penampang Setelah Konversi Dengan Penambahan Pembujur pada Geladak 21
Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat E. Pemeriksaan Modulus dan Momen Inersia Minimum Rules BKI Dari BKI 2006 Vol.II, Section 5.C.2 Wmin = k.co.l 2.B.(Cb + 0.7).10-6 m 3 dimana; k = 1.00 L = 161.60 Co = 10.75 - [(300-L)/100] 1.5 ; untuk L < 300 m = 10.75 - [(300-161.60)/100]^1.5 =9.122 B = 26.00 m Cb = 0.780 sehingga; Wmin = 1 x 9.122 x 161.60^2 x 26 x (0.78+0.7) x 10^-6 = 9.166403430 m 3 = 9,166,403.43 43 cm 3 dari perhitungan Konstruksi design kapal diperoleh: Wbottom = 14,982,472.84 cm 3 Wdeck = 12,436,164.03 cm 3 momen Inersia Minimum pada Daerah midship (BKI 2006, Volume II, section 5.C.3): J = 3x10-2 x W x L/k m 4 dimana; W = 9.166403430 m 3 L = 161.60 k = 1.00 sehingga; J = 3x10^-2 x 9.166403430 x 161.60/160/1 = 44.43872383 m 4 = 4,443,872,382.99 cm 4 dimana, Momen Inersia hasil dari Perhitungan adalah: Ina = 9,819,557,736.17 cm 4 OK OK 22
G. Perhitungan Berat Baja Kapal Pembagian Station Redrawing dan Modifikasi Ruang Muat Station Berat (ton) Titik berat (mm) Momen LCG VCG M AFG M VCG Aft - 0 61.257-2782.32 14512.13-170437.06 888970.94 0-1 82.004 2123.38 12292.31 174126.44 1008021.25 1-2 124.075 6033.26 10986.63 748577.88 1363168.38 2-3 133.741 10293.81 10735.50 1376709.53 1435781.55 3-4 173.392 14261.83 11067.52 2472894.64 1919024.70 4-5 194.063 18300.13 10870.90 3551378.43 2109639.08 5-6 219.939 22332.80 12198.12 4911851.85 2682842.39 6-7 218.050 29175.26 12186.04 6361673.00 2657168.17 7-8 262.663 30540.33 11214.30 8021799.71 2945575.07 8-9 195.332 34027.79 6809.49 6646701.87 1330107.69 9-10 140.156 38527.84 6817.47 5399895.40 955507.45 10-11 144.207 44748.22 6733.94 6453014.94 971082.93 11-12 146.635 46477.81 6716.80 6815295.71 984921.33 12-13 208.368 50169.27 6723.46 10453651.21 1400951.93 13-14 149.312 54698.08 6698.55 8167096.05 1000175.97 14-15 149.312 58670.29 6698.55 8760195.95 1000175.97 15-16 212.140140 66785.8080 6740.13 14167971.9090 1429855.1111 16-17 149.312 68082.98 6698.55 10165627.76 1000175.97 17-18 153.813 70937.62 6713.95 10911122.09 1032692.79 18-19 149.312 74901.92 6698.55 11183779.47 1000175.97 19-20 209.703 79428.75 6716.21 16656417.07 1408407.79 20-21 149.312 83123.83 6698.55 12411411.71 1000175.97 21-22 149.312 87096.04 6698.55 13004511.61 1000175.97 22-23 149.312 91068.25 6698.55 13597611.51 1000175.97 23-24 209.703 95547.18 6716.21 20036494.20 1408407.79 24-25 149.312 99315.11 6698.55 14828969.02 1000175.97 25-26 149.312 103223.86 6698.55 15412592.56 1000175.97 26-27 149.312 107234.58 6698.55 16011443.56 1000175.97 27-28 209.703 111665.61 6716.21 23416571.34 1408407.79 28-29 144.728 115457.49 6864.30 16709912.85 993454.85 29-30 149.312 119428.70 6698.55 17832175.70 1000175.97 30-31 149.020 123401.16 6700.85 18389194.17 998558.54 31-32 209.727 117154.30 6686.58 24570388.97 1402353.77 32-33 144.088 131649.45 6848.50 18969068.30 986784.72 33-34 142.608 135664.60 6753.67 19346829.32 963125.96 34-35 146.909 136632.29 6622.75 20072507.44 972940.98 35-36 226.450 140587.80 6988.82 31836084.87 1582616.09 36-37 85.656 147923.07 8382.28 12670507.19 717993.06 37-38 80.332 148389.98 8269.98 11920520.73 664347.51 38-39 84.723 155996.01 8279.19 13216489.71 701439.99 39-40 71.587 160041.80 8049.26 11456927.11 576223.01 40 - Fore 14.674 163400.00 8126.27 2397660.89 119241.41 1 6441 88 491337216 59 51021549 73 2 3 Rekapitulasi Perhitungan Berat 1 = 6441.88 491337216.59 51021549.73 BERAT TOTAL = 1 = 6441.88 Ton TITIK BERAT LCG TOTAL = 2/ 1 VCG TOTAL = 3/ 1 = 76272.33 mm = 7920.29 = 76.27 m = 7.92 23
Pemodelan Tangki Kapal Dengan Hydromax Penambahan Surface Pada Maxsurf Pro Pemodelan Tangki Kapal Dengan Hydromax 24
Perhitungan Kapasitas Ruang Muat Total Payload dengan Batasan Displacement kapal LWT 8752.33 ton Consumable 2,434 ton + Total Weight 11,187 ton Displacement Payload= Displacement Total Weight 37984.76 ton 26,798 ton Tank Callibration (Hydromax) Capacity Plan Optimum CHT 7 CHT 6 3546.58 3892.45 Density CHT 7 1.346 4678.23 ton/m^3 CHT 5 3894.3131 CHT 6 000 0.00 CHT 5 5136.90 CHT 4 3894.58 CHT 4 5137.26 CHT 3 3894.32 CHT 3 0.00 CHT 2 3815.19 CHT 2 5032.54 CHT 1 3148.91 CHT 1 4153.67 TOTAL 26086.34 m^3 TOTAL 24138.59 ton 25
Pemeriksaan Lambung Timbul Kapal Berubah Muatan Kapal Tangki (Type A) Kapal Bukan Tangki (Type B) Freeboard minimum = 400.114 cm 10.449 m Equilibrium Result Window Full Load Condition 26
Perencanaan Load Case A. Kondisi (A1): kapal dalam keadaan kosong B. Kondisi Stabilitas IMO 1. Kondisi (B1): pada saat kapal keadaan full load, tanpa pengisian tangki ballas, dan kondisi tangki consumable dalam keadaan penuh. 2. Kondisi (B2): pada saat kapal keadaan full load,tanpa pengisian tangki ballas, dan kondisi tangki consumable dalam keadaan 10 %. 3. Kondisi (B3): pada saat kapal dengan keadaan muatan kapal kosong, namun tangki consumable penuh dan tangki ballas dalam keadaan penuh. 4. Kondisi (B4): pada saat kapal dengan keadaan muatan kosong, namun tangki consumable 10 % dan tangki balllas penuh. C. Kondisi Bongkar Muat 1. Kondisi (C1): Tangki Ruang Muat 4 Penuh (98%), tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan. 2. Kondisi (C2): Tangki Ruang Muat 4 & 2 Penuh (98%), tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan. 3. Kondisi (C3): Tangki Ruang Muat 4, 2, 5 Penuh (98%), tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan. 4. Kondisi (C4): Tangki Ruang Muat 4, 2, 5 & 1 Penuh (98%), tangki consumable dalam keadaan penuh (98%) dan kondisi tangki ballas menyesuaikan. 27
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 1. Ilustrasi Kondisi Muatan Penuh (full load ) B1 28
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 2. Longitudinal Strength th Result Window Hydromax 60 2.5 400 Moment tonne.mx10^3 40 20 0 Shea ar tx10^3 2 300 1.5 1 0.5 0-0.5-20 -1-40 -1.5-2 Lo oad t/m 200 100 0-100 -200-300 Weight Net Load Buoyancy Shear Moment -60-2.5-400 -25 0 25 50 75 100 125 150 175 Long. Pos. m 29
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 4. Pemeriksaan Kekuatan Memanjang Pada Air Tenang Longitudinal Stress ( p) yang diijinkan p = 175/k [N/mm 2 ] untuk L >90 m = 175 N/mm 2 = 17500 N/cm 2 = 1783.893986 kg/cm 2 Wbottom = 14,982,472.84 cm 3 Wdeck = 12,436,164.03 cm 3 1 kg = 9.81 N Pada Kondisi Air Tenang M'(x)swmax = 52090.0000000 ton.m = 5209000000.00 kg.cm (Geladak mengalami beban tarik, bottom mengalami beban tekan) deck = M'max/W Deck = 418.8591 kg/cm 2 yang diijinkan MEMENUHI = 5209000000.00 / 12436164.03 Longitudinal strees bottom = M'max/W bottom = 5209000000.00 / 14982472.84 = 347.6729 kg/cm 2 30
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 5. Rekapitulasi Perhitungan Kekuatan Memanjang Pada Air Tenang CONDITION MAX SWBM (Tonne.m *10 3) MAX SWBM (kg cm) Max Stress SWBM (kg/cm 2 ) Max Stress SWBM Deck (kg/cm 2 ) permisible (Kg/cm2 RESULT A1 69.135 6913500000 461.4391811 555.9190104 1783.89 OK B1 52.089 5208900000 347.66624 418.8510209 1783.89 OK B2 28.776 2877600000 192.0644229 231.3896788 1783.89 OK B3 71.369 7136900000 476.3499373 573.882749 1783.89 OK B4 42.518 4251800000 283.7849295 341.8899904 1783.89 OK C1 43.257 4325700000 288.7173596 347.8323372 1783.89 OK C2 40.122 4012200000 267.7929099 322.6235993 1783.89 OK C3 92.025 9202500000 614.2176993 739.9789822 1783.89 OK C4 33.717 3371700000 225.0429575 271.1205796 1783.89 OK 31
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) 6. Pemeriksaan Kekuatan Memanjang Sagging dan Hogging MT = Msw + Mwv (knm) Mwv = L 2. B. Co.c 1. c L.C M (knm) Msw = Momen bending pada kondisi air tenang (knm) Komponen Perhitungan nilai Mwv : Co for 90 L 300 m Co = 10.75 [(300 L)/100] 1.5 C L = 1, for L 90 m C 1S = - 011(Cb 0.11 +07) 0.7 C 1H = 0.19 Cb C M = Distribution factor Cv =3 (Vo/1 3 (Vo/1.4 L) ; Cv 10 1.0 hogging condition C MH = 25 2.5. x/l untuk x/l <0.4 C MH = 1 untuk 0.4 x/l 0.65 C MH = [1-x/L]/0.35 untuk x/l > 0.65 sagging condition C MS = cv.2.5. x/l untuk x/l <0.4 C MS = cv untuk 0.4 x/l 0.65 C MS = cv.[(x/l-0.65cv )/ 1-0.65cvuntuk x/l > 0.65 32
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) St. x/l c MS M WV M SW M T M T (knm) (knm) (knm) (tonm) AE 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0 0.0279544 0.070-70037.751 1657.890-68379.861-6970.424 ST1 0.0517491 0.129-129653.743 10967.580-118686.163-12098.488 ST2 0.0755438 0.189-189269.735 34903.980-154365.755-15735.551 ST3 0.0993384 0.248-248885.727 68493.420-180392.307-18388.614 ST4 0.1231331 0.308-308501.720 108635.940-199865.780-20373.678 ST5 0.1469278 0.367-368117.712 150259.770-217857.942-22207.741 ST6 0.1707225 0.427-427733.704 189460.530-238273.174-24288.805 ST7 0.1945172 0.486-487349.696 224089.830-263259.866-26835.868 ST8 0.2183119 0.546-546965.688 250802.460-296163.228-30189.932 ST9 0.2421066 0.605-606581.681 275298.030-331283.651-33769.995 ST10 0.2659013 0.665-666197.673 313655.130-352542.543-35937.058 ST11 0.289696 0.724-725813.665 365236.110-360577.555-36756.122 ST12 0.3134907 0.784-785429.657 430747.290-354682.367-36155.185 ST13 0.3372854 0.843-845045.649 488802.870-356242.779-36314.249 ST14 0.3610801 0.903-904661.641 510993.090-393668.551-40129.312 ST15 0.3848748 0.962-964277.634 495905.310-468372.324-47744.375 ST16 0.4086695 1.000-1002172.797 444775.590-557397.207-56819.287 ST17 0.4324642 1.000-1002172.797 383443.470-618729.327-63071.287 ST18 0.4562589 1.000-1002172.797 336590.910-665581.887-67847.287 ST19 0.4800536 1.000-1002172.797 304217.910-697954.887-71147.287 ST20 0.5038483 1.000-1002172.797 287462.430-714710.367-72855.287 ST21 0.527643 1.000-1002172.797 286363.710-715809.087-72967.287 ST22 0.5514377 1.000-1002172.797 299773.980-702398.817-71600.287 ST23 0.5752324 1.000-1002172.797 327712.860-674459.937-68752.287 ST24 0.5990271 1.000-1002172.797 371171.160-631001.637-64322.287 ST25 0.6228218 1.000-1002172.797 399747.690-602425.107-61409.287 ST26 0.6466165 1.000-1002172.797 391330.710-610842.087-62267.287 ST27 0.6704111 0.942-943728.516 345959.460-597769.056-60934.664 ST28 0.6942058 0.874-875595.954 265478.220-610117.734-62193.449 ST29 0.7180005 0.806-807463.391 182210.940-625252.451-63736.234 ST30 0.7417952 0.738-739330.829 113766.570-625564.259-63768.018 ST31 0.7655899 0.670-671198.266 59870.430-611327.836-62316.803 ST32 0.7893846 0.602-603065.704 19835.820-583229.884-59452.588 ST33 0.8131793 0.534-534933.141-8122.680-543055.821-55357.372 ST34 0.836974 0.466-466800.579-26290.800-493091.379-50264.157 ST35 0.8607687 0.398-398668.016-34756.830-433424.846-44181.942 ST36 0.8845634 0.330-330535.454-32539.770-363075.224-37010.726 ST37 0.9083581 0.262-262402.891-25947.450-288350.341-29393.511 ST38 0.9321528 0.194-194270.329-14096.970-208367.299-21240.295 ST39 0.9559475 0.126-126137.766-3325.590-129463.356-13197.080 ST40 0.9797422 0.058-58005.204-88.290-58093.494-5921.865 FORE 1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 knm Kondisi Sagging 600000.000 400000.000 200000.000 0.000 AE ST1 ST3 ST5 ST7 ST9 ST11ST13ST15ST17ST19ST21ST23ST25ST27ST29ST31ST33ST35ST37ST39FORE -200000.000 MWv MSw -400000.000 MT -600000.000-800000.000-1000000.000-1200000.000 CONDITION MT Max Sagging (Kg.cm) Max Stress Sagging Bottom (Kg/cm2) Max Stress Sagging Deck (Kg/cm2) permisible (Kg/cm2) RESULT A1 3,284,001,002.72 219.1895181 264.0686465 1783.89 OK B1 7,296,728,712.09 487.0176498 586.7346792 1783.89 OK B2 10,261,984,142.85 684.9326042 825.172788 1783.89 OK B3 4,483,869,910.57483 869 910 299.27435592743559 360.5508821 1783.8989 OK B4 7,377,045,265.14 492.3783505 593.1929853 1783.89 OK C1 11,923,400,996.72 795.8233011 958.7683927 1783.89 OK C2 13,956,807,987.99 931.5423518 1122.275965 1783.89 OK C3 19,286,377,151.57 1287.262614 1550.830072 1783.89 OK C4 12,133,360,047.97 809.8369458 975.6513359 1783.89 OK 33 M( T ) max = 72,967.29kNm
Kekuatan Memanjang kapal (Longitudinal Strength) St. x/l c MH MW V M SW M T M T (knm) (knm) (knm) (tonm) AE 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1600000.000 Kondisi Hogging 0 0.027954361 0.070 63406.651 1657.890 65064.541 6632.471 ST1 0.051749057 0.129 117378.263 10967.580 128345.843 13083.164 1400000.000 ST2 0.075543753 0.189 171349.876 34903.980 206253.856 21024.858 ST3 0.099338449 0.248 225321.489 68493.420 293814.909 29950.551 1200000.000 ST4 0.123133145 0.308 279293.102 108635.940 387929.042 39544.245 ST5 0.14692784 0.367 333264.715 150259.770 483524.485 49288.938 1000000.000 ST6 0.170722536 0.427 387236.328 189460.530 576696.858 58786.632 ST7 0.194517232 0.486 441207.941 224089.830 665297.771 67818.325 ST8 0.218311928 0.546 495179.554 250802.460 745982.014 76043.019 ST9 0.242106624 0.605 549151.167 275298.030 824449.197 84041.712 knm 800000.000 600000.000 MWv MSw MT ST10 0.26590132 0.665 603122.780 313655.130 916777.910 93453.406 400000.000 ST11 0.289696015 0.724 657094.393 365236.110 1022330.503 104213.099 ST12 0.313490711 0.784 711066.006 430747.290 1141813.296 116392.793 ST13 0.337285407 0.843 765037.619 488802.870 1253840.489 127812.486 ST14 0.361080103 0.903 819009.232 510993.090 1330002.322 135576.180 ST15 0.384874799 0.962 872980.845 495905.310 1368886.155 139539.873 ST16 0.408669495 1.000 907288.134 444775.590 1352063.724 137825.048 ST17 0.43246419 1.000 907288.134 383443.470 1290731.604 131573.048 ST18 0.456258886 1.000 907288.134 336590.910 1243879.044 126797.048 ST19 0.480053582 1.000 907288.134 304217.910 1211506.044 123497.048 ST20 0.503848278 1.000 907288.134 287462.430 1194750.564 121789.048 ST21 0.527642974 1.000 907288.134 286363.710 1193651.844 121677.048 ST22 0.55143767 1.000 907288.134 299773.980 1207062.114 123044.048 ST23 0.575232365 1.000 907288.134 327712.860 1235000.994 125892.048 ST24 0.599027061 1.000 907288.134 371171.160 1278459.294 130322.048 ST25 0.622821757 1.000 907288.134 399747.690 1307035.824 133235.048 ST26 0.646616453 1.000 907288.134 391330.710 1298618.844 132377.048 ST27 0.670411149 0.942 854377.297 345959.460 1200336.757 122358.487 ST28 0.694205845 0.874 792695.453 265478.220 1058173.673 107866.837 ST29 0.718000541 0.806 731013.610 182210.940 913224.550 93091.188 ST30 0.741795236 0.738 669331.766 113766.570 783098.336 79826.538 ST31 0.765589932 0.670 607649.923 59870.430 667520.353 68044.888 ST32 0.789384628 0.602 545968.080 19835.820 565803.900 57676.238 ST33 0.813179324 0.534 484286.236-8122.680 476163.556 48538.589 ST34 0.83697402 0.466 422604.393-26290.800 396313.593 40398.939 ST35 0.860768716 0.398 360922.549-34756.830 326165.719 33248.289 ST36 0.884563411 0.330 299240.706-32539.770 266700.936 27186.640 ST37 0.908358107 0.262 237558.863-25947.450 211611.413 21570.990 ST38 0.932152803 0.194 175877.019-14096.970 161780.049 16491.340 ST39 0.955947499 0.126 114195.176-3325.590 110869.586 11301.691 ST40 0.979742195 0.058 52513.332-88.290 52425.042 5344.041 FORE 1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 M( T ) max = 139,539.87kNm 200000.000 0.000 AE ST1 ST3 ST5 ST7 ST9 ST11ST13ST15ST17ST19ST21ST23ST25ST27ST29ST31ST33ST35ST37ST39FORE -200000.000 CONDITION MT Max Hogging (Kg.cm) Max Stress Hogging Bottom (Kg/cm2) Max Stress Hogging Deck (Kg/cm2) permisible (Kg/cm2) RESULT A1 11,351,870,672.15 757.676706 912.8112693 1783.89 OK B1 13,953,987,310.13 931.3540866 1122.049153 1783.89 OK B2 11,088,927,103.51 740.1266279 891.6678067 1783.89 OK B3 16,637,412,357.68 1110.458369 1337.825098 1783.89 OK B4 13,318,044,465.34 888.9083 1070.912577 1783.89 OK C1 12,268,817,413.44 818.8780011 986.5435504 1783.89 OK C2 11,435,231,674.65 763.2406075 919.5143815 1783.89 OK C3 7,692,032,439.94 513.4020612 618.5213079 1783.89 OK C4 10,360,458,958.65 691.505272 833.0912116 1783.89 OK 34
1. Create a new Ship Design. 2. Ship Modeller Design Verification menggunakan Finite Element Analysis Shipright 2010.1 3. Transverse Structure and Longitudinal Structure Wizard 4. Stiffener and Plating Tools Wizard 35
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 Tank Definition STANDARD LOADING CONDITION FOR DIRECT STRENGTH ANALYSIS CSR for Bulk Carrier Model Definition 36
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 Load Case Manager: 1. MSW (Still Water Bending Moment) 2. MWV (Vertical Wave Moment) 3. MT Sagging (Moment Total) 4. MT Hogging (Moment Total) FEM Anlysis (Von Misses Stress) 37
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 FEM Anlysis (Von Misses Stress) 38
Validasi Kekuatan Memanjang Dengan Shipright 2010.1 Maksimum Permisible Stress No Structures Properties λ y perm Yield Full Load BC A Mid Loaded Stress σ vm status 1Deck Plating 0.9 283.5 219.9 OK 2Side Plating 0.9 283.5 212.6 OK 3Bottom Plating 0.8 252 145.6 OK 4 Bilge Kell Plating 0.8 252 226.6 OK 5 Inner Bottom Plating 0.8 252 91.31 OK 6 Bottom Center Girder 0.8 252 150.11 OK 7Bottom Side Girder 1 315 137.5 OK 8Hopper Side Tank Plating 0.9 283.5 139 OK 9 Inner Hull Tank Plating 0.9 283.5 152.5 OK 10 Top Side Tank Plating 0.9 283.5 180.6 OK 11 Hopper Transverse Plating 1 315 128.5 OK 12 Topside Transverse Plating 1 315 99.75 OK 13 Cargo Tank Bulkhead 0.8 252 116.5 OK 14 Hopper Side Transverse Tank Bulkhead 0.8 252 88.84 OK 15 Top Side Transverse Tank Bulkhead 0.8 252 76.98 OK 39
Pemeriksaan Stabilitas IMO (International Maritime Organization), INTACT STABILITY for all types of ship covered by IMO instrument resolution A.749 (18), Chapter 3.1 - General intact stability criteria for all ships. yaitu : Luas di bawah kurva lengan pengembali (kurva GZ) sampai sudut 30 tidak kurang dari 0.055 m.rad atau 3.151 m.degree. Luas di bawah kurva lengan pengembali (kurva GZ) sampai sudut 40 atau sudut downflooding (θf) jika sudut tersebut kurang dari 40, tidak kurang dari 0.090 m.rad atau 5.157 m.degree. Sudut downflooding (θf) adalah sudut oleng dimana bukaan pada lambung, bangunan atas atau rumah geladak yang tidak dapat ditutup kedap air tercelup. Dalam aplikasi, bukaan kecil yang dapat dilewati kebocoran tidak dipertimbangkan sebagai terbuka. Luas di bawah kurva lengan pengembali (kurva GZ) antara sudut 30 dan sudut 40 atau antara sudut 30 dan sudut downflooding (θf) jika sudut tersebut kurang dari 40, tidak kurang dari 0.030030 m.rad atau 1.719 m.degree. Lengan pengembali GZ pada sudut oleng sama atau lebih dari 30 minimal mal 0.20 m Lengan pengembali maksimum terjadi pada oleng lebih dari 30 tetapi tidak kurang dari 25 Tinggi metacenter awal GMo tidak kurang dari 0.15 m 40
Pemeriksaan Stabilitas Kondisi B1 Pemeriksaan Stabilitas CODE A.749(18) Ch3 Design criteria applicable to all ships A.749(18) Ch3 Design criteria applicable to all ships A.749(18) Ch3 Design criteria applicable to all ships A.749(18) Ch3 Design criteria applicable to all ships CRITERIA VALUE UNITS ACTUAL STATUS 3.1.2.1: Area 0 to 30 Pass from the greater of spec. heel angle 0 deg 0 to the lesser of spec. heel angle 30 deg 30 angle of vanishing stability 84.3 deg shall not be less than (>=) 3.151 m.deg 21.949 Pass 3.1.2.1: Area 0 to 40 Pass from the greater of spec. heel angle 0 deg 0 to the lesser of spec. heel angle 40 deg 40 first downflooding angle n/a deg angle of vanishing stability 84.3 deg shall not be less than (>=) 5.157 m.deg 35.927 Pass 3.1.2.1: Area 30 to 40 Pass from the greater of spec. heel angle 30 deg 30 to the lesser of spec. heel angle 40 deg 40 first downflooding angle n/a deg angle of vanishing stability 84.3 deg shall not be less than (>=) 1.719 m.deg 13.978 Pass 3.1.2.2: Max GZ at 30 or greater Pass in the range from the greater of spec. heel angle 30 deg 30 to the lesser of spec. heel angle 90 deg angle of max. GZ 39 deg 39 shall not be less than (>=) 0.2 m 1.421 Pass Intermediate values angle at which this GZ occurs deg 39 GZ m 2.5 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 -1.5-2 NO KRITERIA IMO UNIT 3.1.2.4: Initial GMt GM at 0.0 deg = 2.721 m Max GZ = 1.421 m at 39 deg. 0 40 80 120 160 Heel to Starboard deg. Rekapitulasi KONDISI A1 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4 1 Area 0 to 30 3.151 m.deg 66.946 21.949 21.69 32.81 33.913 29.166 27.848 25.642 23.433 2 Area 0 to 40 5.157 m.deg 98.292 35.927 36.792 59.77 61.718 51.423 48.298 41.157 38.067 3 Area 30 to 40 1.719 m.deg 31.346 13.978 15.102 26.96 27.805 22.257 20.451 15.516 14.634 4 Max GZ at 30 0r Greater 0.2 m 3.2 1.421 1.555 2.942 3.045 2.386 2.167 1.582 1.493 5 Angle of maximum GZ 25 deg 28.9 39 40 43 43 43 43 41 40 6 Initial GM 0.15 m 11.549 2.721 2.543 3.809 3.891 3.462 3.342 3.361 2.989 Status Pass Pass Pass Pass Pass Pass Pass Pass Pass Pass Pass A.749(18) Ch3 Design criteria applicable to all ships 3.1.2.3: Angle of maximum GZ Pass shall not be less than (>=) 25 deg 39 Pass A.749(18) Ch3 Design criteria applicable to all ships 3.1.2.4: Initial GMt Pass spec. heel angle 0 deg shall not be less than (>=) 0.15 m 2.721 Pass 41
Perhitungan Biaya Konversi Situs di Internet Cleaves Shipbroking : week 36, 6 th -10 th September 2010, MT MARLINA XV dijual dengan harga 450US$ per Ton. Berat Kapal MT MARLINA XV adalah 7460 ton Maka dengan asumsi kurs 1US$= 9000 rupiah harga kapal menjadi 30.213.000.000,00 rupiah. Proses Pengerjaan Diperkirakan 174 Hari Perhitungan biaya menggunakan Standar Repair 2008 PT Dok dan Perkapalan Surabaya (DPS) Biaya Yang dibutuhkan untuk konversi kapal MT MARLINA XV menjadi Bulk Carrier adalah 105.291.448.200,00 Rupiah 42
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan 1. Pada Tugas Akhir ini telah dilakukan proses desain dan analisa untuk modifikasi pada ruang muat dengan tujuan untuk melakukan konversi kapal tanker menjadi bulk carrier. Modifikasi ruang muat ini dikarenakan adanya perubahan dari segi muatan yang diangkut, yang semula minyak sekarang menjadi batubara. Modifikasi pada ruang muat berupa: : Penambahan Konstruksi Hopper Side Tank dan Top Side Tank Penambahan Konstruksi Double Hull dan Double Bottom Penambahan Side Girder Penambahan pembujur pada seluruh bagian konstruksi Inner Hull Penambahan pembujur geladak tambahan untuk memperbesar nilai modulus agar modulus penmpang pada deck setelah konversi lebih besar dari nilai modulus penampang sebelum konversi Pembuatan Lubang Palkah sebagai akses bongkar muat batu bara Pemberian penutup palkah (hatch cover) 2. Kapasitas ruang muat baru kapal setelah konversi sebesar 24138 ton batubara, memenuhi Owner Requirement sebesar 21000 ton batubara 3. Berdasarkan analisa teknis yang telah dilakukan. Kapal MT Marlina XV memenuhi aspek kelayakan teknis :Kekuatan Memanjang, Verifikasi Structural Design dengan FEM Analysis, Lambung Timbul Minimal dan Stabilitas 4. Berdasarkan analisa ekonomis (Preliminary Engineer Estimate) yang telah dilakukan didapatkan nilai biaya konversi sebesar 105.291.448.200,00 Rupiah 43
Saran Kesimpulan dan Saran 1. Pada tugas akhir ini merupakan tahap pre-eliminary design dalam konversi kapal tanker menjadi bulk carrier. Maka dapat dilakukan pendetailan gambar untuk bagian ruang muat yang dimodifikasi agar memudahkan pada saat proses produksi. 2. Perhitungan dapat dilanjutkan untuk menghitung Horizontal bending moment dan Torsion pada kapal. 3. Perhitungan biaya ekonomis dapat dilakukan lebih detail lagi untuk proses produksi pada galangan kapal dan dapat dihitung untuk nilai Break Event Point dari investasi untuk melakukan konversi kapal tanker MARLINA XX menjadi bulk carrier. 44
Terimakasih 45