JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1 Perencanaan Detail Jetty LNG 30.000 DWT Di Perairan Utara Kabupaten Tuban Niko Puspawardana, Dyah Iriani Ir.,M.Sc, Cahya Buana, ST., MT. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: dyah1961@gmail.com Abstrak - Keberadaan LNG saat ini sangat dibutuhkan sebagai bahan bakar pembangkit listrik (PLN), bahan bakar kilang, bahan baku industri, bahan bakar kebutuhan rumah tangga (LPG) dan bahan bakar untuk transportasi khususnya di Indonesia. Namun kondisi ini tidak didukung dengan infrastruktur yang ada seperti receiving terminal. Di sisi lain kebutuhan LNG dalam negeri juga semakin meningkat terutama untuk pemenuhan distribusi gas LPG, khususnya di pulau Jawa Timur. Di kawasan pesisir pantai utara pada Kabupaten Tuban terdapat suatu perusahaan yang bergerak pada bidang pengolahan LNG namun ada sebagian lahannya yang masih belum digunakan secara maksimal. Oleh karena itu mereka berusaha meningkatkan kapasitas produksi pengolahan LNG dengan membangun suatu infrastruktur di lahan yang masih belum terpakai agar pemenuhan distribusi gas LPG di pulau Jawa Timur dapat merata ke berbagai pelosok. Dengan direncanakan sebuah infrastruktur maka diharapkan proses pengembangannya tidak mengganggu aktifitas di dalam pelabuhan LNG tersebut karena perlu di ingat pembangunan pelabuhan LNG membutuhkan perlakuan khusus karena sifatnya yang mudah terbakar dan mampu membuat baja getas (brittle).. Tujuan akhir ini bertujuan untuk mampu mengevaluasi layout perairan dan daratan yang mampu melayani kebutuhan pelabuhan LNG, sebagai akibat kurang tepatnya kondisi eksisting breakwater, perhitungan detail struktur, metode pelaksanaan dan rencana anggaran biaya jetty LNG. Dari hasil analisis perhitungan didapatkan kebutuhan jetty dengan ketentua Unloading Platform sebesar 31 x 21 m 2, Mooring Dolphin 6 x 6 m 2, Breasting Dolphin 7,5 x 6 m 2 dan Catwalk dengan panjang 67 x 6 m 2. Rencana Anggaran biaya yang diperlukan untuk pembangunan jetty ini adalah Rp 101,110,995,728,- Kata Kunci : Detail Jetty LNG, Perairan Utara Kabupaten Tuban, Evaluasi Layout Perairan dan Daratan, Struktur, Metode Pelaksanaan dan Rencana Anggaran Biaya. I. PENDAHULUAN Indonesia merupakan salah satu negara produsen LNG terbesar di dunia, hal ini didukung dengan keberadaan cadangan gas alam sebesar 152.89 triliun kaki kubik yang menempati peringkat ke-13 dari 20 negara di dunia sehingga tidak diragukan perannya dalam hal ekspor kebutuhan gas ke luar negeri. Namun kondisi ini tidak didukung dengan infrastruktur yang ada seperti receiving terminal sehingga pemanfaatan untuk seluruh produksinya hanya untuk di ekspor di luar negeri tanpa digunakan untuk kebutuhan sendiri padahal jika di olah secara optimal dapat menjadi barang jadi yang bernilai jual tinggi. Di sisi lain kebutuhan LNG dalam negeri juga semakin meningkat terutama untuk pemenuhan distribusi gas LPG, khususnya di pulau Jawa Timur. Keberadaan LNG sangat tinggi manfaatnya, yaitu sebagai bahan bakar pembangkit listrik (PLN), bahan baku industri, bahan bakar kilang, bahan bakar kebutuhan rumah tangga (LPG) dan bahan bakar untuk transportasi. Di kawasan pesisir pantai utara pada Kabupaten Tuban terdapat suatu perusahaan yang bergerak pada bidang pengolahan LNG namun ada sebagian lahannya yang masih belum digunakan secara maksimal. Oleh karena itu mereka berusaha meningkatkan kapasitas produksi pengolahan LNG dengan mengembangkan suatu infrastruktur di lahan yang masih belum terpakai agar pemenuhan distribusi gas LPG di pulau Jawa Timur dapat merata ke berbagai pelosok. Dengan direncanakan sebuah infrastruktur maka diharapkan proses pengembangannya tidak mengganggu aktifitas di dalam pelabuhan LNG tersebut. Dengan adanya rencana pembangunan fasilitas pelabuhan khusus LNG ini, maka dibutuhkan suatu desain struktur dermaga yang memenuhi standar yang ada serta dapat dilaksanakan di lapangan. Perlu di ingat pembangunan pelabuhan LNG membutuhkan perlakuan khusus karena sifatnya yang mudah terbakar dan mampu membuat baja getas (brittle).s Berdasarkan kondisi yang ada maka, dapat disimpulkan rumusan masalah yang perlu diperhatikan dalam perencanaan ini adalah : 1. Merencanakan layout perairan dan daratan yang mampu melayani kebutuhan pelabuhan LNG, sebagai akibat kurang tepatnya kondisi eksisting breakwater. Dari tujuan dan rumusan masalah, dapat dirumuskan ruang lingkup untuk Tugas Akhir ini yaitu : 1. Mampu merencanakan layout perairan dan daratan. 2. Mampu mengevaluasi layout breakwater. 3. Mampu merencanakan detail struktur catwalk, unloading platform, trestle, mooring dan breasting dolphin. 4. Menyusun metode pelaksanaan pekerjaan. 5. Mampu merencanakan RAB
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 2 Lokasi Perencanaan Gambar 1 Letak Perencanaan Dermaga LNG di Daerah Tuba Berdasarkan hasil analisa dari WAIJO (Wijaya Karya Adhi Karya Inti Karya Persada J.O) bahwa struktur Jetty dimulai kedalaman 5 m. B. Hasil Analisis Data Pasang Surut. Data pasang surut diambil dari Buku Pasang Surut bulan Januari tahun 2013. Dari hasil analis didapatkan kesimpulan bahwa tipe pasang surut di perairan utara kabupaten tuban adalah tipe pasang surut harian tunggal (diurnal tide) dengan beda pasut 1,9 m (Gambar 4). Rencana Jetty LNG 30.000 DWT II. Gambar 2 Evaluasi Layout Perairan dan Daratan serta Kajian Baru Layout Breakwater METODOLOGI Gambar 5 - Windrose Data Angin C. Hasil Analisis Data Arus. Dari hasil analisis data arus diperoleh kecepatan arus maksimum adalah 0,95 m/s dengan umur rencana 100 tahun berdasarkan WAIJO (Wijaya Karya Adhi Karya Inti Karya Persada J.O). D. Hasil Analisis Data Angin Data angin diambil berdasarkan data dari BMKG Surabaya untuk data angin dari Januari 2008 Desember 2013 dengan koordinat 6 45'34.17"S dan 111 57'6.41"E (Gambar 5). Dari data angin tersebut diolah dan diperoleh windrose seperti Gambar 6. Gambar 5 - Titik Pengambilan Data Angin Gambar 6 - Windrose Perairan Utara Kabupaten Tuban (Sumber: BMKG MARITIM PERAK II Surabaya) III. Gambar 3 Metodologi Tugas Akhir HASIL DAN PEMBAHASAN 1. PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA A. Hasil Analisis Data Bathymetry. Dari Windrose data angin pada Gambar 6 diperoleh kesimpulan bahwa angin dominan dari arah tenggara dengan kecepatan 2 m/s dan presentase kejadian 12,234 %. Kecepatan angin tertinggi yang pernah terjadi adalah 5,5 m/s. E. Hasil Analisis Data Gelombang Data gelombang diambil berdasarkan data dari BMKG Surabaya untuk data gelombang dari Januari 2008 Desember 2013 dengan koordinat
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 3 6 45'34.17"S dan 111 57'6.41"E (Gambar 5). Dari data angin tersebut diolah dan diperoleh waverose seperti Gambar 7. Gambar 7 - Waverose Perairan Utara Kabupaten Tuban (Sumber: BMKG MARITIM PERAK II Surabaya) Dari Waverose data gelombang pada Gambar 7 diperoleh kesimpulan bahwa gelombang dominan dari arah timur dengan tinggi 0-1 m. F. Hasil Analisis Data Tanah Data tanah yang digunakan adalah data tanah hasil perencanaan dari kontraktor WAIJO (Wijaya Karya Adhi Karya Inti Karya Persada J.O) (Gambar 8). Gambar 9 Evaluasi Layout Perairan (a) (b) B. Evaluasi Layout Daratan - Elevasi Bangunan H = HWS + (0.5 1.5 m ) H = 1,9 m + 1,0m H = 1,9 + 1,0 = 2,9 m ~ 3,0 mlws Jadi tinggi elevasi dolphin yang direncanakan adalah + 3,0 m LWS. - Dimensi Sturktur Ukuran Unloading Platform = 31 x 25 meter Ukuran Trestle = 822 x 6 meter Ukuran Breasting Dolphin = 7,5 x 6 meter Ukuran Mooring Dolphin = 6 x 6 meter Lebar Catwalk = 1,5 meter Gambar 8 a. Stratigafi titik bor 103,109 dan 119 ; b. Stratigafi titik bor 109,117 dan 115 (di Perairan Utara Kabupaten Tuban) 2. EVALUASI LAYOUT A. Evaluasi Layout Perairan Hasil evaluasi layout perairan disajikan dalam Tabel 2 dan dalam gambar 8. Tabel 2 Tabel evaluasi Layout perairan Variabel Nilai (m) Pakai (m) Ket Anchorage Area 250.6 260 LOA + 6d (penjangkaran baik) Jumlah Anchorage Area 4 4 n Anchorage area = Jumlah dermaga Entrance Channel 280.5 285 1,5 LOA (kapal jarang berpaspasan) Stopping Distance 561 565 3 LOA ( 200000DWT, 5 knot) Turning Basin 374 375 2 LOA (manuver dengan dipandu) Panjang Kolam Dermaga 233.75 235 1.25 LOA (kapal dipandu) Lebar Kolam Dermaga 33.875 35 1.25 B (dermaga bebas) Kedalaman Perairan 11.66 12 1.1 d (perairan tenang) Gambar 10 Evaluasi Layout Daratan 3. EVALUASI LAYOUT BREAKWATER Pada dasarnya, prinsip evaluasi layout breakwater adalah agar kapal mampu bernavigasi memasuki area pelabuhan serta melakukan kegiatan bongkar muat secara aman dan nyaman saat bertambat. Berdasarkan kondisi eksisting didapatkan bahwa ujung atau mulut breakwater eksisting berada pada kedalaman -7 mlws
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 4 Gambar 11 Tinggi Periode Ulang Berdasarkan Periode Ulang Arah Barat Laut, Utara dan Timur Laut Didapatkan tinggi gelombang rencana maksimum pada periode 50 tahun yaitu 3,156 m. Untuk tinggi gelombang rencana periode 100 m yaitu 3,58 m. Selain itu perhitungan refraksi berdasarkan data tinggi gelombang menunjukkan bahwa kondisi eksisting yang ada tidak berfungsi maksimal dikarenakan gelombang pecah terjadi sebelum mencapai mulut breakwater. Gelombang pecah yang terjadi sebelum mencapai mulut breakwater mengakibatkan kapal mendapatkan gangguan yang cukup besar dari gelombang sehingga kapal sulit bernavigasi masuk ke dalam wilayah perairan utara kabupaten Tuban. Arah arus yang di dominasi dari arah barat laut mengakibatkan breakwater ini tidak mampu mereduksi pengaruh gelombang secara maksimal karena pengaruh gelombang secara langsung atau difraksi. Selain mengevaluasi layout dari breakwater eksisting juga dilakukan evaluasi terhadap layout breakwater rencana. Layout rencana breakwater selanjutnya dievaluasi apakah gelombang dari arah barat laut yang terhalang oleh breakwater mampu tereduksi saat memasuki wilayah pelabuhan sehingga kapal mampu melaksanakan bongkar muat. Tinggi gelombang di ujung breakwater didifraksi menggunakan diagram difraksi gelombang yang terdapat pada shore protection manual, 1984. Hasil perhitungan difraksi menunjukkan bawa layout baru yang direncanakan sudah mampu mereksi gelombang sesuai persyaratan kapal 500 500.000 GT melakukan aktifitas bongkar muat yaitu kurang dari 0,5 m (Tabel 3). Tabel 3 Tinggi Gelombang Ijin Pelabuhan Ukuran Kapal Kapal Kecil (<500 GRT) Kapal Sedang (500-500.000 GRT) Kapal Kecil (> 500.000 GRT) (Sumber : SDPHJ, 1991) Tinggi Hs untuk B/m 0.3 m 0.5 m 0.7-1.5 m Tabel 4 Defraksi Gelombang Arah Barat Laut Titik Hs (m) T (s) Lo = 1,56 X (m) Y (m) X/Lo Y/Lo K D H A (m) Ket T 2 (m) Dermaga 1 2.7774 8.989 126.047 371.938 371.938 2.951 2.951 0.18 0.500 Ok Tabel 5 Defraksi Gelombang Arah Utara Titik Lo = 1,56 Hs (m) T (s) X (m) Y (m) X/Lo Y/Lo K D H A (m) Ket T 2 (m) Dermaga 1 2.4050 7.972 99.134 300.000 0 3.026 0 0.19 0.457 Ok Tabel 6 Defraksi Gelombang Arah Timur Laut Titik Hs (m) T (s) Lo = 1,56 X (m) Y (m) X/Lo Y/Lo K D H A (m) Ket T 2 (m) Dermaga 1 2.3797 8.378 109.495 282.843 371.938 2.583 3.397 0.2 0.476 Ok 4. KRITERIA DESAIN A. Kualitas Material - Mutu beton K350 Kuat tekan karateristik K350 = 350 kg/cm 2 Eb = 6400 350 kg/cm -2 = 1.197 x 10 5 kg/cm -2 n = E a /E b = 2,1 10 6 /1,197 10 5 = 17,54 σ b ' = 1/3 σ bk = 1/3 x 350 = 116.67 kg/cm 2 Tebal selimut beton (deck) untuk daerah yang terkena air laut langsung: pelat (7,0 cm), balok (8,0 cm). - Mutu Baja Tulangan U32 Tegangan putus σ a = 1850 kg.cm -2 Tegangan tarik/tekan baja σ au = 2780 kg.cm -. Ea = 2.1 10 5 Mpa. Ukuran baja tulangan yang digunakan adalah D16 untuk pelat dan D29 untuk balok. - Tiang Pancang (BJ50) D1 = 609,6 mm W = 243 Kg/cm D2 = 593,6 mm r = 21 cm t = 16 mm fu = 5000 Kg/cm 2 A = 298,4 cm 2 σijin = 2100 Kg/cm 2 I = 1,32 10 5 cm 4 E = 2100000 Kg/cm 2 B. Kriteria Kapal Rencana DWT (Dead Weight Tonage) Dispalcement Tonage W LOA (Panjang kapal) Lpp (Panjang Perpendicular) Lebar kapal (B) Draft kapal (D) D = 30000 ton = 40000 ton = 59906 ton = 187 m = 177 m = 27.1 m = 10.6 m = 14.1 m C. Alat Rencana Untuk penanganan muatan berupa minyak digunkan alat yaitu Marine Loading Arm dengan diameter 12 untuk kapal 30.000 DWT D. Perencanaan Fender Dari hasil perhitungan didapatkan Ef akhir = 52,967 t- m maka digunakan fender trelleborg tipe SCN 1050 E1.8 dengan nilai Er = 53,721t-m > 52,967 t-m dengan nilai reaksi (Rr) = 99,083 t. E. Perencanaan Bollard Dari hasil perhitungan didapatkan tipe bollard tipe SBD 2 produksi Zalda Technology. 5. PERHITUNGAN STRUKTUR DERMAGA Dari hasil perhitungan didapatkan nilai untuk struktur dermaga sebagai berikut: A. Catwalk Struktur catwalk direncanakan menggunakan Circular Hollow Section (CHS): - Bentang Struktur : 24 m - Dimensi Balok utama : CHS 323 mm x 12,5 mm - Dimensi Rangka balok : CHS 168,3 mm x 5,6 mm - Lebar Injakan : 2 m - Tinggi Rangka : 1,5 m
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 5 B. Unloading Platform - Pelat Arah x : 16D-125 Arah y : 16D-125 - Balok Melintang 0,6 m x 0,9 m Tulangan Tumpuan Tarik : 6-D29 Tulangan Tumpuan Tekan : 3-D29 Tulangan Lapangan Tarik : 4-D29 - Balok Memanjang 0,6 m x 0,9 m Tulangan Tumpuan Tarik : 3-D29 Tulangan Tumpuan Tekan : 2-D29 Tulangan Lapangan Tarik : 2-D29 - Balok Memanjang 0,6 m x 0,9 m Tulangan Tumpuan Tarik : 4-D29 Tulangan Tumpuan Tekan : 2-D29 Tulangan Lapangan Tarik : 3-D29 - Poer Tunggal 1,2 m x 1,2 m x 1 m Tulangan Tarik dan Tekan (Arah X dan Y) 4D-29 Tulangan Samping (Arah X dan Y) 2D-16 - Poer Tunggal 1,2 m x 1,2 m x 1 m Tulangan Tarik dan Tekan (Arah X dan Y) 7D-29 Tulangan Samping (Arah X dan Y) 3D-16 Tiang Tegak -21,2 mlws D. Breasting Dolphin - Penulangan Mooring Dolphin Tulangan Arah x : D29-110 Tulangan Arah y : D29-125 Tulangan Samping : D16-330 - Penulangan Balok Fender Tulangan Arah x : D29-150 Tulangan Arah y : D29-150 Tulangan Samping : D16-200 Tiang Tegak -22 mlws C. Trestle - Pelat Arah x : 16D-125 Arah y : 16D-125 - Balok Melintang 0,6 m x 0,9 m Tulangan Tumpuan Tarik : 3-D29 Tulangan Tumpuan Tekan : 2-D29 Tulangan Lapangan Tarik : 2-D29 Tiang Tegak -26 mlws Tiang Miring -22 mlws
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 6 E. Mooring Dolphin - Penulangan Mooring Dolphin Tulangan Arah x : D29-140 Tulangan Arah y : D29-140 Tulangan Samping : D16-200 - Dimensi struktur : 33 x 21 m 2 - Dimensi balok melintang : 0,6 x 0,9 m 2 - Dimensi balok memanjang : 0,6 x 0,9 m 2 - Tebal pelat : 0,3 m - Poer pancang tunggal : 1,2 x 1,2 x 1 m 3 - Tiang pancang : 609.6 mm, t = 16 mm - Kedalaman tiang tegak : -22,4 m LWS 3. Struktur Trestle direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: Tiang Miring -20,8 mlws 6. METODE PELAKSANAAN Dalam bab metode pelaksanaan ini, akan direncanakan metode pelaksanaan dari hasil perencanaan pada bab-bab sebelumnya yang meliputi : 1. Metode pelaksanaan Jetty (Unloading Platform, Trestle, Mooring Dolphin, Breasting Dolphin). 2. Metode pelaksanaan Catwalk. Dalam pelaksanaan struktur Jetty, perencanaan dibagi menjadi 3 tahap: - Tahap prakonstruksi - Tahap konstruksi - Tahap pasca konstruksi Pekerjaan tahap konstruksi dapat dibagi menurut urutan pengerjaannya. Adapun tahap-tahap konstruksi adalah sebagai berikut : a. Pemancangan tiang pancang baja. b. Pemasangan selimut beton dan beton isi tiang. c. Metode pelaksanaan poer. d. Metode pelaksanaan balok dan pelat. e. Merode Pemasangan fender dan bollard. 7. RENCANA ANGGARAN BIAYA Prosedur perhitungan anggaran biaya meliputi : 1. Penentuan harga material, alat dan upah. Besarnya harga material didasarkan pada harga satuan pokok di kota Tuban. 2. Analisis harga satuan tiap pekerjaan. 3. Perhitungan volume pekerjaan dan rencana biaya setelah dilakukan perhitungan terhadap besarnya volume pekerjaan, didapat anggaran biaya total sebesar Rp 109,592,004,549,-. 8. KESIMPULAN 1. Struktur Catwalk direncanakan sebagai struktur rangka Circular Hollow Section (CHS) dengan spesifikasi: - Bentang Struktur : 24 m - Dimensi Balok utama : CHS 323 mm x 12,5 mm - Dimensi Rangka balok : CHS 168,3 mm x 5,6 mm - Lebar Injakan : 2 m - Tinggi Rangka : 1,5 m 2. Struktur Unloading Platform direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: - Dimensi struktur : 762 x 6 m 2 - Dimensi balok melintang : 0,6 x 0,9 m 2 - Dimensi balok memanjang : 0,6 x 0,9 m 2 - Tebal pelat : 0,3 m - Poer pancang tunggal : 1,2 x 1,2 x 1 m 3 - Tiang pancang : 609.6 mm, t= 16 mm - Kemiringan tiang : 8 : 1 - Kedalaman tiang tegak : -21,6 m LWS 4. Struktur Mooring Dolphin direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: - Dimensi struktur : 6 x 6 m 2 - Tebal Poer : 1 m - Dimensi Bollard :Single Bollard D2 (SBD2) Zalda Technology 150 Ton - Tiang pancang : 609.6 mm,t = 16 mm - Kemiringan tiang : 6 : 1 - Kedalaman tiang miring : -21,8 m LWS 5. Struktur Breasting Dolphin direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: - Dimensi struktur : 7,5 x 6 m 2 - Tebal Poer : 1,2 m - Dimensi Bollard :Trelleborg tipe SCN 1050 E1.8 - Tiang pancang : 609.6 mm, t = 16 mm - Kemiringan tiang : 6 : 1 - Kedalaman tiang tegak : -26 m LWS - Kedalaman tiang miring : -22 m LWS Rencana anggaran biaya yang diperlukan dalam pembangunan Jetty LNG 30.000 DWT di Perairan Utara Kabupaten Tuban sebesar: Rp 109,592,004,549,-. (*) (Seratus Lima Puluh Enam Milyar Dua Ratus Tujuh Puluh Tujuh Juta Enam Ratus Ribu Delapan Ratus Enam Puluh Satu Rupiah) *Biaya tersebut tidak termasuk biaya pengerukan yang sifatnya optional yang telah dijelaskan pada Bab-VIII.