ppt sempro revisi.pptx

PROPOSAL TUGAS AKHIRAnalisa Kekuatan Spread Mooring Pada Sistem

Tambat FPSO Berbentuk Silinder di Perairan Lepas Pantai Barat Natuna-Indonesia

Menggunakan FEM

Nama : Ahmad FauzanNim : 21090112140085

Semarang, 10 Desember 2015

Analisa Kekuatan Spread Mooring Pada Sistem Tambat FPSO Berbentuk Silinder di Perairan

Lepas Pantai Barat Natuna-Indonesia Menggunakan FEM

PENDAHULUANJudul

Kepulauan Natuna memiliki cadangan gas alam terbesar di kawasan Asia Pasifik bahkan di Dunia.

PENDAHULUANLatar Belakang

Untuk mengeksplor cadangan hidrokarbon yang tersebar diseluruh wilayah tersebut, maka FPSO menjadi salah satu alternatif pilihan karena FPSO bersifat mobile dan dapat melakukan proses produksi dan reliability dalam pengoprasiannya.

Motion yang terjadi pada FPSO saat beroperasi disebabkan karena adanya beban lingkungan. Untuk menjaga FPSO agar tetap diam pada posisinya, maka dibutuhkan sistem tambat (mooring system) yang berfungsi sebagai pengikat FPSO. Sehingga pada penelitian ini, perhitungan kekuatan pada sistem

tambat untuk FPSO dapat menjadi acuan dalam proses penggunaannya terhadap beban lingkungan yang terjadi.

Berapa besarnya tegangan pada hooke yang terjadi saat kapal menerima beban lingkungan ?

Berapa besarnya tegangan antara sambungan hooke dengan lambung kapal pada saat kapal menerima beban lingkungan ?

PENDAHULUANPerumusan Masalah

Pembuatan desain dan analisa menggunakan software Nastran Patran.

Model kapal yang digunakan adalah FPSO Sevan Marine berbentuk silinder.

Mooring system yang digunakan adalah sistem spread mooring.

Menggunakan kondisi perairan lepas pantai barat Natuna-Indonesia, yaitu gelombang, arus dan angin.

PENDAHULUANBatasan Masalah

Mendapatkan besarnya tegangan yang terjadi pada hooke akibat beban yang didapat dari lingkungan.

Mendapatkan besarnya tegangan yang terjadi antara sambungan hooke dengan lambung akibat adanya beban dari lingkungan.

PENDAHULUANTujuan Penelitian

Analisa kekuatan spread mooring pada sistem tambat FPSO ini dapat menjadi acuan dalam menentukan seberapa besarnya kekuatan spread mooring yang digunakan sebagai sistem tambat pada kapal FPSO terhadap beban lingkungan yang ada pada perairan lepas pantai barat Natuna-Indonesia.

PENDAHULUANManfaat Penelitian

Bab I Pendahuluan Bab II Tinjauan Pustaka Bab III Metodologi Penelitian Bab IV Analisa Hasil dan Pembahasan Bab V Kesimpulan dan Saran Daftar Pusataka Lampiran

PENDAHULUANSistematika Penulisan

Merupakan kepulauan yang memiliki cadangan gas alam terbesar di kawasan Asia Pasifik.

Terdapat satu ladang gas yang terletak 225 km sebelah utara Natuna yang memiliki cadangan gas alam dengan volume sebesar 222 triliun kaki kubik (TCT).

Gas hidrokarbon yang bisa ditambang mencapai 46 TCT, dan belum termasuk cadangan gas alam yang terdapat diwilayah yang lainnya di kepulauan Natuna.

TINJAUAN PUSTAKAGambaran Potensi Wilayah Natuna

Merupakan sebuah fasilitas di atas bangunan terapung yang dioperasikan di suatu ladang minyak dan gas bumi lepas pantai yang berfungsi untuk menerima, memproses, menyimpan, dan menyalurkan hidrokarbon yang secara permanen ditambatkan di tempatnya beroperasi dan dapat dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain.

Fungsi lain dari FPSO yang membuatnya sering digunakan di seluruh dunia yaitu, untuk pengolahan hidrokarbon, penyimpanan minyak hasil penambangan, dan membantu proses pengeboran minyak.

TINJAUAN PUSTAKAFPSO (Floating Production Storage and Offloading)

Fungsi utama dari mooring system adalah untuk mengamankan posisi kapal agar tetap pada tempatnya. Secara umum, mooring system yang digunakan untuk FPSO, yaitu : Spread mooring

Sistem tambat yang disebar diseluruh area badan kapal.

Turret mooring

Sistem dimana kapal dihubungkan dengan turret, yang mana dengan adanya bearing memungkinkan kapal untuk dapat berputar.

TINJAUAN PUSTAKAMooring System

Tower mooring

Pada sistem ini kapal dihubungkan ke tower dengan suatu permanent wishbone atau permanent/temporary hawser. Keuntungannya adalah transfer fluida yang sederhana.

Buoy mooring

Sitem ini menggunakan sebuah buoy sebagai mooring point kapal dan untuk offloading fluida. Tujuan utamanya untuk transfer fluida dari daratan atau fasilitas offshore lainnya ke kapal yang sedang ditambatkan.

TINJAUAN PUSTAKAMooring System

Beban lingkungan sangat mempengaruhi gerakan FPSO saat beroperasi (storage maupun offloading), sehingga dari karakteristik gerakan FPSO tersebut dapat menimbulkan gaya yang terjadi pada mooring system. Secara umum beban lingkungan yang mempengaruhi gerakan atau motion dari FPSO yang selanjutnya menyebabkan adanya gaya pada mooring system adalah beban gelombang, angin, dan arus. Beban Gelombang

Penentuan karakteristik gelombang didasarkan oleh panjang, periode, dan tinggi gelombang. Untuk parameter yang digunakan untuk menganalisa gelombang yaitu karakteristik gelombang, kedalaman laut, dan parameter lainnya seperti percepatan dan kecepatan gelombang yang diperoleh dari persamaan teori gelombang.

Dalam menganalisa struktur bangunan lepas pantai, teori gelombang yang dapat digunakan adalah teori gelombang Airy, Stokes, Cnoidal, dan Soliton.

TINJAUAN PUSTAKABeban Lingkungan

Beban Angin

Gaya angin yang bekerja pada sebuah struktur bangunan lepas pantai merupakan penjumlahan gaya-gaya yang diterima oleh masing-masing komponen struktur. Gaya angin tersebut timbul akibat adanya hambatan kekentalan udara dan adanya perbedaan distribusi tekanan di sisi komponen yang menghadap ke arah angin dan sisi-sisi komponen lainnya. Besarnya gaya angin tergantung pada kecepatan hembusan angin dan ukuran serta bentuk dari struktur.

Beban Arus

Arus pada umumnya dikategorikan menjadi arus pasut (terkait dengan pasut astronomi), arus sirkulasi (terkait dengan pola sirkulasi laut), dan arus yang ditimbulkan oleh badai atau angin. Hasil penjumlahan vektor dari ketiga arus tersebut merupakan arus total. Besaran relatif dari semua komponen vektor ini sangat bergantung pada kondisi lepas pantai setempat.

TINJAUAN PUSTAKABeban Lingkungan

Teori Elastisitas merupakan ilmu yang mengkaji hubungan gaya, perpindahan, tegangan, regangan, dan beda elastis.

Tegangan adalah gaya dalam yang bekerja pada luasan yang kecil tak hingga pada sebuah potongan dan terdiri dari bermacam-macam besaran dan arah. Tegangan dapat dirumuskan sebagai berikut :

Regangan adalah perpanjangan per satuan luas. Rumus regangan adalah :

Hubungan Tegangan dan Regangan, hubungan antara teganagan dan regangan boleh dikatakan berbentuk linier untuk semua bahan. Hal ini menuju kepada idealisasi dan penyamarataan yang berlaku untuk semua bahan, yang dikenal dengan hukum Hooke. Hukum Hooke dinyatakan dengan persamaan σ = E x Ɛ atau E = σ/ Ɛ

Dari persamaan Hukum Hooke ditunjukkan bahwa tegangan berbanding lurus

dengan regangan.

TINJAUAN PUSTAKATeori Elastisitas, Tegangan, Regangan, dan Hubungan Tegangan Regangan

Metode elemen hingga adalah sebuah metode yang menggunakan pendekatan

numerik untuk menganalisa sebuah struktur untuk mendapatkan solusi pendekatan

dari suatu permasalahan.

Metode elemen hingga menggunakan prinsip yang sama dengan struktur sederhana

tersebut dimana setiap struktur yang akan dianalisa dibagi terlebih dahulu menjadi

elemen-elemen kecil.

Jenis-jenis elemen pada elemen hingga : Elemen skalar Elemen garis Elemen luas Elemen Volume

TINJAUAN PUSTAKAMetode Elemen Hingga

Metode kekakuan ini adalah prinsip dasar dalam sebuah analisis struktur, salah satunya adalah analisis struktur dengan metode elemen hingga linear. Dalam sebuah analisis struktur, terdapat koefisien-koefisien yang mempengaruhi kekakuan dan defleksi. Kompleksitas geometri struktur, maupun kompleksitas perakitan dari banyak komponen pada sebuah struktur mengakibatkan teknik differential menjadi problem yang terlalu kompleks. Oleh karena itu formulasi matematis dalam memecahkan problem struktur dibentuk dalam persamaan aljabar daripada persamaan differensial.

TINJAUAN PUSTAKAMetode Kekakuan (Stiffness / Displacement Method)

Faktor keamanan adalah faktor yang menunjukkan tingkat kemampuan suatu bahan teknik dari beban luar, yaitu beban tekan maupun tarik. Gaya yang diperlukan agar terjadi tingkat optimal bahan di dalam menahan beban dari luar sampai akhirnya menjadi pecah disebut dengan beban ultimat (ultimate load). Dengan membagi beban ultimate ini dengan luas penampang, kita akan memperoleh kekuatan ultimate (ultimate strength) atau tegangan ultimate (ultimate stress) dari suatu bahan. Untuk disain bagian-bagian struktur, tingkat tegangan disebut tegangan ijin (alloweble stress) dibuat benar-benar lebih rendah daripada kekuatan ultimate yang diperoleh dari pengujian “statis”.

TINJAUAN PUSTAKAFaktor Keamanan (Safety Factor)

Studi Literatur Studi Lapangan Pengolahan Data Pemodelan dan Simulasi Kesimpulan Hasil dan Analisa Desain Diagram Alir Jadwal Kegiatan

METODOLOGI PENELITIANTahapan Proses Penelitian

Teori dan Referensi diperoleh dari : Buku Jurnal Internet

Sehingga diperoleh teori dasar yang akan digunakan, yaitu : Karakteristik lingkungan di perairan lepas pantai. Mengetahui fungsi, cara kerja, dan gerakan yang terjadi pada FPSO. Berbagai macam mooring system yang biasa digunakan pada FPSO. Mengetahui perhitungan tegangan pada mooring system .

METODOLOGI PENELITIANStudi Literatur

Data ukuran utama kapal FPSO dari penelitian Tugas Akhir sebelumnya : Hull Diameter : 93.00 m Bilge Box Diameter : 124.00 m Bilge Box Plate Diameter : 138.00 m Main Deck Diameter : 103.00 m Process Deck Diameter : 109.00 m Main Deck EL. (Hull Depth) : 42.00 m Process Deck EL. : 48.00 m Draft Ballast : 22.00 m Draft Loaded : 31.00 m Constant Draft Drilling : 27.00 m Freeboard to MD, Ballast : 20.00 m Freeboard to MD, Loaded : 11.00 m

METODOLOGI PENELITIANStudi Lapangan

Data karakteristik lingkungan dari Balanak Field Development : Data meteorologi dan oseanografi di perairan lepas pantai barat Natuna. Data kondisi ekstrim beban lingkungan selama 100 tahun terakhir, 10 tahun

terakhir, dan 1 tahun terakhir. Data besarnya angin di perairan lepas pantai barat Natuna. Diagram penyebaran gelombang. Data angin dan arus untuk analisa kekuatan.

METODOLOGI PENELITIANStudi Lapangan

METODOLOGI PENELITIANDiagram Alir

METODOLOGI PENELITIANJadwal Kegiatan

TERIMAKASIH