Jurusan Teknik Kelautan FTK ITS

Analisa Kekuatan Sisa Chain Line Single Point Mooring Pada Utility Support Vessel Oleh : Nautika Nesha Eriyanti NRP. 4308100005 Dosen Pembimbing : Ir. Mas Murtedjo, M.Eng NIP. 194912151978031001 Yoyok S. Hadiwidodo, ST, MT NIP. 197111051995121001 Jurusan Teknik Kelautan FTK ITS

OUTLINE Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Metodologi Penelitian

Latar Belakang Pengeboran minyak lepas pantai harus didukung sarana dan prasarana operasional yang baik. Salah satu sarana operasional yang dibutuhkan adalah utility support vessel Untuk menjaga kestabilan vessel, maka dibutuhkan sistem tambat yang berguna sebagai pengikat vessel agar tetap pada posisinya.

Rumusan Masalah Permasalahan yang menjadi bahasan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana karakteristik gerakan pada Utility Support Vessel saat terjadi gerakan enam derajat kebebasan akibat beban lingkungan? 2. Berapa tegangan maksimal yang terjadi pada chain line akibat pengurangan dimensi sebesar 5%, 10%, 15%?

Konfigurasi Single Point Mooring Pada Utility Support Vessel

Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui RAO gerakan 6 SDOF utility support vessel akibat beban lingkungan. 2. Untuk mengetahui tegangan maksimal yang terjadi pada chain line akibat pengurangan dimensi sebesar 5%, 10%, 15%.

Batasan Masalah Batasan masalah dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Karakteristik gerakan utility support vessel yang ditinjau adalah gerakan enam derajat kebebasan (6 SDOF) akibat beban gelombang. Beban eksternal yang akan diperhitungkan merupakan beban gelombang regular. Pembebanan yang dipakai adalah saat kondisi operasi dan kondisi ekstrem. Arah gelombang terhadap kapal pada kondisi head sea (0 ), 45 0, 135 0, beam sea (90 ), following sea (180 ). Kapal dianggap stabil dalam kondisi apapun. Kondisi kapal yang di tinjau adalah full load. Mooring line terdiri dari rantai 1 (chain). Jangkar (anchor) dianggap mampu mendukung beban yang bekerja, artinya posisi anchor tidak akan bergeser dari posisi yang ditetapkan. Semua peralatan dan perlengkapan di atas vessel tidak dimodelkan. Analisa dinamis menggunakan ORCAFLEX V8.4.a.7 Permodelan vessel menggunakan software MOSES 7.0

Tinjauan Pustaka General Arrangement utility support vessel

Tinjauan Pustaka Data Ukuran Utama sebagai berikut : Length Overall (Loa) : 61 m Length Between Perpendicular (Lpp) : 55 m Breadth (B) : 8,5 m Depth (H) : 4,5 m Draft (T) : 3 m Displacement ( ) : 793.701 ton Deadweight ( ) : 202.026 ton

Tinjauan Pustaka Description Unit Quantity Chain Type - Stud link mooring chain Length of Chain m 80 Chain size (diameter) Chain Breaking Load mm 63.5 kn 3360 Chain Weight in Air kg/m 90 Keypoints : mooring line properties

Mooring Rope parameter unit value Type - Polypropylene Rope size m 0.088 Rope break load kn 1251.7

Tinjauan Pustaka Sea Water Parameters Parameter Unit Value Density of Sea Water T/ m 3 1,025 Sea Bed Temperature (max) (min) Kinematic Viscosity of sea water C 29,7 C 27 m 2 /sec 1,03E -6 Kedalaman Perairan Facilities Units Water Depth Oyong m 45 Keypoints : data lingkungan perairan Selat Madura

Data Gelombang Description Units 10 year return Significant Wave Height m 2,11 Significant Wave Period sec 5,82 Maximum Wave Height m 3,92 Maximum Wave Period sec 5,6

Metodologi Penelitian

Permodelan Dua struktur yang dimodelkan yaitu utility support vessel dan SBM Untuk pemodelan struktur tanker dimodelkan secara sederhana dimana yang dimodelkan hanya hull-nya saja. pemodelan struktur dilakukan dengan menggunakan 3 software, yaitu Maxsurf : vessel MOSES : vessel dan SPM Orcaflex : vessel dan SPM

Permodelan a) Permodelan vessel dengan menggunakan software Maxsurf Model Geometri Utility Support Vessel tampak isometri

Permodelan Model Geometri Utility Support Vessel tampak isometri

Permodelan b. Permodelan dengan menggunakan software MOSES Model Geometri Hull Utility Support Vessel tampak isometric

Permodelan Model Geometri Hull Utility Support Vessel tampak bow

Permodelan Model Geometri Hull Utility Support Vessel tampak starboard

Permodelan c. Permodelan SPM dengan menggunakan MOSES Model Geometri SBM tampak isometri

Grafik RAO Free Floating Utility Support Vessel untuk heading 0 0

Grafik RAO Utility Support Vessel untuk heading 00

RAO Nilai tertinggi dari masing- masing gerakan yang terjadi pada utility support vessel dapat dilihat dari tabel di bawah ini : Nilai tertinggi RAO pada Tanker heading surge sway heave roll pitch yaw 0º 1.913 0 0.985 0.587 3.653 0 45º 1.36 1.356 0.992 12.146 4.133 1.304 90º 0.033 1.929 1.254 17.707 1.181 0.298 135º 1.36 1.356 0.992 12.465 3.8 1.196 180º 1.913 0 0.985 0.546 3.457 0

Analisa Gerakan Utility Support Vessel a. Pada arah gelombang 0º dan 180º gerakan dominan yang terjadi pada utility support vessel adalah gerakan surge dan heave. b. Pada arah gelombang 90º gerakan dominan yang terjadi adalah sway dan roll. surge dan yaw sangat kecil. Namun demikian yaw pada 90º masih mempunyai harga yang lebih besar dari yaw pada arah 0º dan 180º. c. Pada arah gelombang datang dengan sudut 45º dan 135º, gerakan utility support vessel tidak mengalami perubahan yang signifikan pada semua gerakan.

Grafik RAO Free Floating SPM untuk heading 00

RAO SBM free floating Heading Surge Sway Heave Roll Pitch Yaw 0º 1.551 0 4.079 0 9.071 0 45º 1.097 0.702 3.36 7.027 8.103 0 90º 0 0.993 2.465 8.1 0 0 135º 1.097 0.702 3.427 7.027 8.103 0 180º 1.551 0 4.156 0 9.172 0

Permodelan Permodelan utility support vessel dengan kondisi tertambat pada SALM buoy dengan menggunakan MOSES Model utility support vessel dan SPM tampak isometri

Permodelan vessel dan buoy secara keseluruhan dengan Orcaflex

Analisa Tension a. Pengurangan dimensi chain line sebesar 5 % heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code API RP 2SK condition 0 262.3792 2794 10.6487 1.67 45 222.8806 2794 12.5359 1.67 90 189.1208 2794 14.7736 1.67 135 214.3811 2794 13.0329 1.67 180 243.4098 2794 11.478 1.67 b. Pengurangan dimensi chain line sebesar 10 % heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code API RP 2SK condition 0 267.4433 2615 9.7778 1.67 45 224.4306 2615 11.6517 1.67 90 189.6664 2615 13.7874 1.67 135 215.2996 2615 12.1459 1.67 180 245.1961 2615 10.6649 1.67

Analisa Tension c. Pengurangan dimensi chain line sebesar 15% heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code API RP 2SK condition 0 273.0857 2273 8.3234 1.67 45 226.345 2273 10.0422 1.67 90 190.2269 2273 11.9489 1.67 135 216.765 2273 10.486 1.67 180 247.8701 2273 9.1701 1.67

Analisa Tension Ketika dimensi chain line berkurang 5% Hawser A heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code DnV condition 0 550.0049 1251.7 2.2758 1.82 45 387.4859 1251.7 3.2303 1.82 90 99.4654 1251.7 12.5843 1.82 135 372.6235 1251.7 3.3592 1.82 180 618.5857 1251.7 2.0235 1.82 Hawser B heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code DnV condition 0 565.3674 1251.7 2.2140 1.82 45 422.0728 1251.7 2.9656 1.82 90 127.5381 1251.7 9.8143 1.82 135 323.0193 1251.7 3.8750 1.82 180 630.2623 1251.7 1.9860 1.82

Analisa Tension Ketika dimensi chain line berkurang 10 % Hawser A heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code DnV condition 0 547.6457 1251.7 2.2856 1.82 45 426.8405 1251.7 2.9325 1.82 90 101.7626 1251.7 12.3002 1.82 135 362.6687 1251.7 3.4514 1.82 180 625.2823 1251.7 2.0018 1.82 Hawser B heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code DnV condition 0 544.5339 1251.7 2.2987 1.82 45 381.2612 1251.7 3.2831 1.82 90 128.4922 1251.7 9.7414 1.82 135 317.8413 1251.7 3.9381 1.82 180 620.2797 1251.7 2.0180 1.82

Analisa Tension Ketika dimensi chain line berkurang 15 % Hawser A heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code DnV condition 0 563.3723 1251.7 2.2218 1.82 45 372.8922 1251.7 3.3567 1.82 90 98.8698 1251.7 12.6601 1.82 135 362.7915 1251.7 3.4502 1.82 180 608.6243 1251.7 2.0566 1.82 Hawser B heading max tension (kn) MBL (kn) Safety Factor Safety Factor Code DnV condition 0 533.7167 1251.7 2.3453 1.82 45 385.4916 1251.7 3.2470 1.82 90 123.7932 1251.7 10.1112 1.82 135 305.3116 1251.7 4.0997 1.82 180 614.967 1251.7 2.0354 1.82

Kesimpulan Tegangan maksimum yang terjadi pada chain line dengan pengurangan dimensi sebesar 5 % ialah sebagai berikut : Arah pembebanan 0 0 sebesar 262. 3792 kn Arah pembebanan 45 0 sebesar 222.8806 kn Arah pembebanan 90 0 sebesar 189.1208 kn Arah pembebanan 135 0 sebesar 214.3811 kn Arah pembebanan 180 0 sebesar 243.4098 kn

Kesimpulan Tegangan maksimum yang terjadi pada chain line dengan pengurangan dimensi sebesar 10% ialah sebagai berikut : Arah pembebanan 0 0 sebesar 267.4433 kn Arah pembebanan 45 0 sebesar 224.4306 kn Arah pembebanan 90 0 sebesar 189.6664 kn Arah pembebanan 135 0 sebesar 215.2996 kn Arah pembebanan 180 0 sebesar 245.1961 kn

Kesimpulan Tegangan maksimum yang terjadi pada chain line dengan pengurangan dimensi sebesar 10% ialah sebagai berikut : Arah pembebanan 0 0 sebesar 247.8701 kn Arah pembebanan 45 0 sebesar 216.765 kn Arah pembebanan 90 0 sebesar 190.2269 kn Arah pembebanan 135 0 sebesar 226.345 kn Arah pembebanan 180 0 sebesar 273.0857 kn

Chain line dengan pengurangan dimensi sebesar 15% menunjukkan tension maksimum dengan nilai 273,0857 kn terjadi pada heading 0 0. Tegangan yang dialami oleh chain line masih memenuhi safety factor kondisi intact (ULS) yaitu lebih besar dari 1,67 sesuai dengan API RP 2SK 2nd edition. Chain line mengalami tension maksimum terjadi pada bagian End A ( penghubung antara SALM buoy dengan chain line) Tension yang terjadi pada chain line untuk tiap tiap heading masih memenuhi syarat safety factor API RP 2SK dan tension yang terjadi pada hawser A dan B untuk tiap tiap heading masih memenuhi syarat safety factor DnV

Saran Sistem mooring merupakan bagian penting dalam operasional, sehingga untuk mendapatkan tingkat keamanan yang tinggi perlu dilakukan analisa fatigue life.

SEKIAN dan TERIMA KASIH