![Laporan Cooling System New [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-cooling-system-new.jpg)
16 0 1 MB
TUGAS SISTEM DALAM KAPAL SISTEM FIRE FIGHTING MANDALINE Pranasetya Candra Mahardika NRP. 0816040029
Dosen Pengajar : Ekky Nur Budiyanto, SST., MT. PROGRAM STUDI TEKNIK PERPIPAAN JURUSAN TEKNIK PERMESINAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA 2017
i
DAFTAR ISI Daftar Isi ...............................................................................................................
ii
Daftar Gambar .......................................................................................................
iv
Daftar Tabel ..........................................................................................................
v
Daftar Pustaka .......................................................................................................
vi
Bab 1 Pendahuluan ................................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................
3
1.3 Tujuan ...................................................................................................
3
Bab 2 Tinjauan Pustaka .........................................................................................
4
2.1 Kapal General Cargo ...........................................................................
4
2.2 Sistem Fire Fighting .............................................................................
5
2.3 Olah Kerja Sistem Pemadam Kebakaran ..............................................
11
2.4 Komponen Sistem Pemadam Kebakaran .............................................
12
2.5 Pipa Utama ...........................................................................................
17
2.6 Pipa Cabang ..........................................................................................
22
2.7 Kapasitas Pompa Fire Fighting ............................................................
23
2.8 Daya Pompa ..........................................................................................
25
Bab 3 Metodologi Penelitian .................................................................................
27
Bab 4 Analisa dan Pembahasan ............................................................................
29
4.1 Dimensi Kapal ......................................................................................
29
4.2 Desain Sistem Fire Fighting..................................................................
30
4.3 Perhitungan Daya Pompa Sistem Fire Fighting ....................................
30 ii
4.4 List Komponen Sistem Fire Fighting ....................................................
37
Bab 5 Kesimpulan dan Saran ................................................................................
41
iii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kapal General Cargo ........................................................................
4
Gambar 2.2 Fire Fighting System .........................................................................
5
Gambar 2.3 Diagram Sistem Pemadam Kebakaran ..............................................
7
Gambar 2.4 Kerja Sistem Fire Fighting ...............................................................
11
Gambar 2.5 Sea Chest ...........................................................................................
13
Gambar 2.6 Contoh Pompa Fire Fighting ............................................................
14
Gambar 2.7 Hydrant ..............................................................................................
15
Gambar 2.8 Fire Hoses .........................................................................................
16
Gambar 2.9 Sprinkle ..............................................................................................
17
Gambar 2.10 Pipa Schedule 40 .............................................................................
18
Gambar 2.11 Pipa Cabang .....................................................................................
22
Gambar 2.12 Pompa Sentrifugal sebagai Pompa Fire Fighting ...........................
23
Gambar 2.13 Diagram Daya Pompa .....................................................................
25
Gambar 4.1 Moody Diagram ................................................................................
34
iv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Choice of Minimum Wall Thickness .....................................................
19
Tabel 2.2 Minimum Wall Thickness for Steel Pipe ...............................................
20
Table 2.3 Pipe Connection ....................................................................................
20
Tabel 2.4 Use or Flange Type ...............................................................................
21
Tabel 4.1 Principal Dimension .............................................................................
29
Tabel 4.2 Fitting List Fire Fighting System ..........................................................
35
v
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.1.1
Kapal General Cargo Kapal, adalah kendaraan pengangkut penumpang dan barang di
laut (sungai dsb) seperti halnya sampan atau perahu yang lebih kecil. Kapal biasanya cukup besar untuk membawa perahu kecil seperti sekoci. Sedangkan dalam istilah inggris, dipisahkan antara ship yang lebih besar dan boat yang lebih kecil. Secara kebiasaannya kapal dapat membawa perahu tetapi perahu tidak dapat membawa kapal. Ukuran sebenarnya di mana sebuah perahu disebut kapal selalu ditetapkan oleh undang-undang dan peraturan atau kebiasaan setempat. Berabad-abad kapal digunakan oleh manusia untuk mengarungi sungai atau lautan yang diawali oleh penemuan perahu. Biasanya manusia pada masa lampau menggunakan kano, rakit ataupun perahu, semakin besar kebutuhan akan daya muat maka dibuatlah perahu atau rakit yang berukuran lebih besar yang dinamakan kapal. Bahan-bahan yang
digunakan
untuk
pembuatan
kapal
pada
masa
lampau
menggunakan kayu, bambu ataupun batang-batang papirus seperti yang digunakan bangsa mesir kuno kemudian digunakan bahan bahan logam seperti besi/baja karena kebutuhan manusia akan kapal yang kuat. Untuk penggeraknya manusia pada awalnya menggunakan dayung kemudian angin dengan bantuan layar, mesin uap setelah muncul revolusi Industri dan mesin diesel serta Nuklir. Beberapa penelitian memunculkan kapal bermesin yang berjalan mengambang di atas air seperti Hovercraft dan Eakroplane. Serta kapal yang digunakan di dasar lautan yakni kapal selam.
1
Berabad abad kapal digunakan untuk mengangkut penumpang dan barang sampai akhirnya pada awal abad ke-20 ditemukan pesawat terbang yang mampu mengangkut barang dan penumpang dalam waktu singkat maka kapal pun mendapat saingan berat. Namun untuk kapal masih memiliki keunggulan yakni mampu mengangkut barang dengan tonase yang lebih besar sehingga lebih banyak didominasi kapal niaga dan tanker sedangkan kapal penumpang banyak dialihkan menjadi kapal pesiar seperti Queen Elizabeth dan Awani Dream. 1.1.2
Permasalahan dan Pentingnya Sistem Fire Fighting Pada hakikatnya dalam sebuah kapal, pasti terdapat suatu sistem
yang dapat menangani kinerja serta keselamatan dan kenyamanan yang ada pada kapal tersebut, untuk dapat memenuhi syarat tersebut makan diperlukan suatu sistem yang dapat mengatur olah kerja pada kapal. Sistem pemadam kebakaran merupakan sistem yang sangat vital dalam sebuah kapal, sistem ini berguna untuk menanggulangi bahaya api yang terjadi di kapal. Pada dasarnya, prinsip pemadaman adalah memutus hubungan “segitiga api” yang terdiri dari panas, oksigen dan bahan bakar. Sehingga dengan mengetahui hal ini maka dapat dilakukan pemilihan media pemadaman sesuai dengan resiko dan kelas dari kecelakaan tersebut.
2
1.2
Rumusan Masalah 1. Bagaimana dimensi kapal general cargo yang akan direncanakan ? 2. Bagaimana desain serta cara kerja dari sistem fire fighting pada kapal general cargo? 3. Berapa daya pompa pada kapal yang dibutuhkan dari sistem fire fighting ? 4. Apa saja komponen – komponen yang terdapat pada sistem fire fighting?
1.3
Tujuan 1. Penulis
dapat
menentukan
dimensi
dari
kapal
yang
akan
direncanakan. 2. Penulis dapat mendesain serta mengetahui cara kerja dari sistem fire fighting. 3. Penulis dapat menghitung daya pompa serta memperkirakan pompa yang akan digunakan pada sistem fire fighting. 4. Penulis dapat menentukan serta mengetahui komponen – komponen yang ada pada sistem fire fighting.
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Kapal General Cargo
Gambar 2.1 Kapal General Cargo
Kapal barang atau kapal kargo adalah segala jenis kapal yang membawa barang-barang dan muatan dari suatu pelabuhan ke pelabuhan lainnya. Ribuan kapal jenis ini menyusuri lautan dan samudra dunia, setiap tahunnya memuat barang-barang perdagangan internasional. Kapal kargo pada umumnya didesain khusus untuk tugasnya, dilengkapi dengan crane dan mekanisme lainnya untuk bongkar muat, serta dibuat dalam beberapa ukuran. Kapal kargo dibedakan pula menurut jenis muatannya, diantaranya : 1. Muatan campuran (General Cargo) 2. Muatan sejenis (Bulk Cargo)
Muatan curah kering (Dry Bulk Cargo)
4
Muatan curah cari (Liquid Bulk Cargo)
Muatan curah gas
3. Muatan yang didinginkan (Refrigerated Cargo) 4. Muatan hewan hidup (Life Stock Cargo) 5. Muatan unit (Unitized Cargo) 6. Muatan berbahaya (Dangerous Cargo) Kapal general cargo adalah kapal yang mengangkut bermacam – macam muatan berupa barang. Barang yang diangkut biasanya merupakan barang yang sudah dikemas. Kapal general cargo dilengkapi dengan crane pengangkut barang untuk memudahkan bongkar-muat muatan. Jenis muatan yang di tampung pada kapal general cargo ini adalah muatan yang dimuat di kapal dalam jenis dan pembungkus yang beraneka warna (dalam peti, drum, kaleng, besi beton, karung, dsb). Muatan berupa wadah dari baja, aluminium, besi, yang digunakan untuk menyimpan atau menghimpun barang.
2.2
Sistem Fire Fighting
Gambar 2.2 Fire Fighting System
5
Sistem pemadam kebakaran merupakan sistem yang berguna untuk mengatasi atau menghentikan terjadinya kebakaran di atas kapal secara keseluruhan ataupun sebagian. Secara umum sistem pemadam kebakaran di kapal minimal harus tersusun atas beberapa sistem yang disesuaikan dengan jenis kebakaran yang mungkin terjadi. Sistem pemadam kebakaran secara garis besar dapat dibagi menjadi dua dilihat dari peletakan sistem yang ada yaitu : 1. Sistem penanggulangan kebakaran pasif, sistem ini berupa aturan kelas
mengenai
penggunaan
bahan
pada
daerah
beresiko
tinggiterjadi kebakaran dan juga pemasangan instalasi fix pada daerah beresiko kebakaran. 2. Sistem penanggulangan kebakaran aktif, sistem ini berupa penanggulangan kecelakaan yang bersifat lebih aktif misal, penempatan alat pemadam api ringan pada daerah yang beresiko kebakaran. Fungsi dari sistem pemadam kebakaran adalah untuk penanganan jika terjadi kebakaran di kapal. Maka peralatan yang digunakan, berasal dari sistem pemadam kebakaran. Oleh karena itu, sistem pemadam kebakaran harus bisa menangani kebakaran di setiap bagian kapal. Biasanya sistem bahan bakar yang dipergunakan di kapal adalah sebagai berikut : 1. Sea Water Fire Fighting System Sistem pemadam kebakaran yang memanfaatkan air laut sebagai media pemadamnya yang diambil langsung melalui sea chest menggunakan ballast pump dan juga general service pump sebagai fire pump kedua. 2. Foam Fire Fighting System Sistem pemadam ini merupakan sistem yang memanfaatkan ketebalan lapisan campuran foam kering dan air laut (busa) untuk 6
menutupi (mengisolasi) permukaan material yang terbakar api dari udara dan sekaligus mendinginkannya. Secara umum digunakan di kamar
mesin.
Foam
tersedia
sepanjang
waktu
dan
kecil
kemungkinannya untuk terbakar. Foam ini terbuat dari dry powder foam dan air laut yang direaksikan pada compound tank, yang hasilnya dibusakan pada proporsioner (ejector).
Gambar 2.3 Diagram Sistem Pemadam Kebakaran
Klasifikasi kebakaran berdasarkan material : 1. Kelas A, untuk benda solid (ex. Kayu, fiber glass, furniture, paper, plastic, textile) 2. Kelas B, untuk bahan bakar cair 3. Kelas C, untuk gas (ex. LPG, butane, propana) 4. Kelas D, untuk logam (ex. Magnesium, alumunium) 5. Kelas E, untuk listrik Rule and Regulation BKI Vol 3 1996 Section 12 :
7
1. Pelindung api
Pengaturan di ruangan mesin haruslah menjamin keselamatan dari penanganan cairan yang mudah terbakar agar tidak terbakar.
Semua ruangan yang diletakkan motor bakar, burner, atau pengendap minyak atau tangki harian diletakkan harus terjangkau dan diberikan ventilasi secara layak.
Bilamana terjadi kebocoran dari cairan yang mudah terbakar selama pekerjaan perawatan rutin, harus diperhatikan agar cairan tersebut terhindar dari kontak dari sumber api.
Bahan yang digunakan pada ruangan permesinan sebaiknya secara normal tidak meningkatkan kemungkinan untuk mudah terbakar.
Bahan yang digunakan sebagai lantai bulkhead lining, atap atau geladak ruang pengendali dengan tangki minyak haruslah tidak mudah terbakar. Dimana bila terjadi bahaya yang mana minyak dapat terserap ke bahan penyekat, penyekat tersebut harus dapat terlindungi dari serapan minyak atau uap minyak.
2. Peralatan dengan resiko terbakar tinggi
Peralatan pengolahan minyak awal (oil fuel preparation equipment) seperti purifier, harus dipasang pada ruangan yang terpisah. Ruangan ini ditutupi oleh sekat baja, dan dilengkapi dengan pintu baja yang dapat tertutup sendiri, dilengkapi dengan, Ventilasi mekanis yang terpisah, sistem deteksi api dan alarm, sistem pemadam api yang tetap.
Sistim ini dapat merupakan bagian dari sistim pelindung api ruangan kamar mesin.
Jika hal tersebut tidak praktis untuk menempatkan sistem pengolahan minyak bahan bakar di ruangan yang terpisah, perhatian harus dilakukan terhadap api dengan suatu penanganan 8
api dari komponen dan dari kemungkinan kebocoran. Sebagai tambahan sistem perlindungan api secara tetap, di ruang kamar mesin, suatu unit pemadam lokal dapat diberikan pada daerah tersebut. 3. Unit pemadam lokal harus layak untuk pemadaman api yang efektif pada suatu area. Langkah kerja yang dilakukan dapat secara otomatis atau manual sebaik mungkin tidak mempengaruhi operasi dari peralatan lain. Penggunaan secara otomatis dan tiba-tiba tidak boleh merusak komponen lain. Bila peralatan tersebut manual, dapat dipasang pada ruang pengendali permesinan atau disuatu tempat yang memberikan perlindungan yang cukup. 4. Sistim minyak dengan tekanan kerja lebih dari 15 bar yang tidak termasuk dalam bagian permesinan bantu ataupun induk (seperti hidrolik, stering gear) harus dipasang diruangan yang terpisah. 5. Perlindungan dari jalur dan peralatan yang melalui temperature yang tinggi 6. Daerah bulkhead Semua pipa dengan kelas A atau B menurut SOLAS 1974 harus tahan terhadap suhu yang mana telah dirancang sebelumnya. Pipa uap, gas dan minyak termal yang melalui bulkhead harus diberi isolasi tahan panas dan harus terlindungi dari pemanasan yang berlebihan. 7. Ruang darurat Untuk ruangan permesinan dan boiler, kanal sirkulasi udara ke ruangan tersebut harus dilengkapi dengan fire damper yang dibuat dari bahan tidak mudah terbakar yang mana dekat dengan geladak. Bukaan kamar mesin (sky light), pintu dan hatch serta bukaan lainnya diatur sehigga dekat dengan ruangan lainnya. 8. Peralatan Stop Darurat (Emergency Stop)
9
Pompa bahan bakar dengan tenaga listrik, purifier, motor fan, fan boiler minyak termal dan pompa kargo harus dilengkapi dengan peralatan pemutus darurat, sepraktis mungkin, yang dikelompokkan secara bersama diluar ruangan yang mana peralatan tersebut dipasang dan harus dapat dijangkau meskipun dalam kondisi terputus akses karena api. 9. Peralatan pemutus dengan remote control Alat ini dipasang pada pompa bahan bakar dengan penggerak uap, jalur pipa bahan bakar ke motor induk, motor bantu dan pipa keluaran dari tanki bahan bakar yang diletakkan di double bottom. Tempat dan pengelompokkan dari peralatan pemutus ini diatur seperti bagian sebelumnya. 10. Ruang Pengaman (Safety Station) 11. Disarankan bahwa peralatan pengaman berikut dikelompokkan menjadi satu, sewaktu –waktu dapat dijangkau dari luar ruangan kamar mesin :
Katup pemutus untuk ruang kamar mesin, penghembus boiler, pompa transfer bahan bakar purifier, dan pompa minyak termal.
Perhatian diberikan khusus pada : o Katup penutup singkat bahan bakar. o Pintu kedap air yang dikendalikan pada ruang permesinan.
Kondisi kerja dari peralatan pemadam api.
Tipe – tipe dari sistem pemadam kebakaran dalam kapal : 1. Fire main system 2. Local Fire Fighting a. Fixed Fire Fighting b. Portable Fire Extinguishing
10
2.3
Olah Kerja Sistem Pemadam Kebakaran Ketika ada api di salah satu kompartemen kargo menahan, asap yang
terhisap ke dalam pipa sampling dan dilewatkan melalui katup pengalihan yang ada di dalam rumah kemudi, sehingga alarm peringatan personil bridge membacanya. Secara bersamaan, sampel dari pipa - pipa yang melewati detektor asap yang mendeteksi asap dan akan mengaktifkan alarm audio visual yang menunjukkan penyebaran pada api.
Gambar 2.4 Kerja Sistem Pemadam Kebakaran
Keuntungan alarm audio - visual adalah meskipun apabila bridge ini tanpa pengawasan selama misalnya di pelabuhan, akan mengaktifkan alarm apabila ada letusan api. Pada kabinet, sampel akan diteruskan di atas balingbaling kecil yang terbuat dari nilon, melalui tabung transparan berdiameter
11
13mm, yang menunjukkan aliran. Jika baling - baling tidak berjalan hal itu menunjukkan bahwa pipa tersedak dan sehingga harus diperbaiki secepat mungkin. Ketika ada api, pipa sampling mengubah warna hitam yang dapat dilihat pada pipa transparan kargo khususnya. Pipa sampling yang sama terhubung ke bank tabung CO2 dengan bantuan katup changeover. Tersebut CO2 dilepaskan dengan membuka katup yang tepat untuk menahan sesudah ada printah dan diskusi dengan kapten kapal atau crew kapal yang bersangkutan. Titik penting yang dipertimbangkan sebelum melepaskan tabung CO2 adalah bahwa jumlah tabung CO2 akandigunakan diperhitungkan volumenya secara bebas yaitu kargo yang terkena dampak yang mana dihitung sebagai Total volume menahan - volume dari kargo. 30% dari volume dihitung untuk mengetahui jumlah Co2 yang akan di gunakan. Untuk satu botol tabung CO2 volume dihitung sekitar 45.2kg. 2.4
Komponen Sistem Pemadam Kebakaran Adapula beberapa perlengkapan dalam sistem fire fighting yang
berfungsi sebagai penunjang dari sistem tersebut, yaitu berupa komponen – komponen pendukung bekerjanya sebuah sistem pemadam kebakaran, diantaranya : 1. Sea Chest 2. Pipa utama 3. Pipa cabang 4. Pompa fire fighting 5. Hydrants 6. Fire Hoses 7. Sprinkle
12
2.4.1
Sea Chest (Kotak Laut) Seachest merupakan tempat di lambung kapal, dimana di sea
chest terdapat pipa saluran masuknya air laut. Selain pipa tersebut, pada sea chest juga terdapa dua saluran lainnya. Yaitu blow pipe dan vent pipe.
Gambar 2.5 Sea Chest
2.4.2
Pipa Utama Pipa utama yang digunakan berfungsi untuk melayani sirkulasi
air laut pada kamar mesin dan ruang pompa, sehingga menurut klasifikasi diameter minimum (Dmin) yang diijinkan merupakan fungsi dari ukuran kapal. 2.4.3
Pipa Cabang Pipa cabang yang digunakan untuk melayani dan mengatasi
khusus pada compartment saja, sehingga menurut klasifikasi diameter minimum yang diijinkan merupakan fungsi ukuran compartment.
13
2.4.2
Pompa Fire Fighting Pompa fire fighting digunakan untuk mensirkulasikan air laut
dari sea chest menuju ke seluruh ruangan yang ada di kapal melalui pipa utama dan pipa cabang, pompa yang digunakan harus disesuaikan dengan kebutuhan pada kapal dan persediaan dari pompa ini harus > 1. Apabila pompa-1 tidak dapat bekerja dengan baik, maka pompa-2 digunakan sebagai cadangan. Biasanya dalam sistem fire fighting pompa yang digunakan yaitu jenis pompa sentrifugal. Berdasarkan :
Gambar 2.6 Contoh Pompa Fire Fighting
2.4.5
Hydrants Sumber distribusi air laut yang terletak pada main deck disekitar
geladak ruang muat dengan jarak peletakannya tidak lebih dari 25 meter antara satu hydrant dengan hydrant lainnya dengan pertimbangan untuk kemudahan awak kapal dalam menjangkau.
14
Gambar 2.7 Hydrant
Sistem hydrant terdiri dari : 1. Wet Riser System : Seluruh instalasi pipa hydrant berisikan air bertekanan dengan tekanan air selalu dijaga pada tekanan yang relatif tetap. 2. Dry Riser System : Seluruh instalasi pipa hydrant tidak berisikan air bertekanan, peralatan penyedia air akan mengalirkan air secara otomatis jika katup selang kebakaran dibuka. a. Pada umumnya gedung bertingkat menggunakan sistem Wet Riser. b. Pada sistem dilengkapi Fire Brigade Connection yang diletakkan diluar bangunan. 2.4.6
Fire Hoses Pada sistem pemadam kebakaran kapal, terdapat selang yang
berfungsi sebagai saluran yang mendistribusikan fluida yang digunakan
15
untuk memadamkan api, serta berfungsi untuk mengatur tekanan keluar air.
Gambar 2.8 Fire Hose
Berdasarkan SOLAS’07 Chapter II Reg. 10.2.3 1. Harus dibuat dari bahan yang tidak mudah rusak dan dapat menjangkau ruangan yang dituju. 2. Setiap selang harus berisi nozzle dan coupling. 3. Fire hose mempunyai panjang minimal 10m, tetapi tidak lebih dari : a. 15 m pada kamar mesin b. 20 m pada ruangan lain dan geladak terbuka c. 25 m untuk kapal dengan lebar 30 m Ketentuan jumlah : 1. Untuk kapal ≥ 1000 GT : selang kebakaran 1 buah untuk setiap 30 m dan jumlahnya tidak boleh kurang dari 5 buah.
16
2. Untuk kapal ≤ 1000 GT : biasanya berjumlah tidak kurang dari 3 buah. 2.4.6
Sprinkle Discharge air laut untuk memadamkan kebakaran yang terletak
pada deck house (5 liter/menit) yang peletakannya disesuaikan dengan pembagian ruangan – ruangan akomodasi pada masing – masing deck. Peralatan ini sangat peka terhadap perubahan temperature.
Gambar 2.9 Sprinkle
2.5
Pipa Utama Pipa yang digunakan pada sistem fire fighting yaitu jenis pipa galvanis.
Pipa ini digunakan untuk menyuplai air laut. (BKI Vol 5, Section 4). Untuk ukuran pipa, digunakan pipa dengan schedule 40. Pipa ini dilindungi terhadap kerusakan mekanis, yaitu perlindungan menyeluruh dengan sistem galvanis. Dengan sistem perlindungan tersebut maka pipa dapat digunakan untuk menyuplai air laut, kecuali dalam ruangan yang kemungkinan mudah terkena api sehingga dapat melebar dan merusak sistem.
17
Gambar 2.10 Pipa Schedule 40
Adapula beberapa ketentuan menurut Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) mengenai hal yang bersangkutan dengan sistem fire fighting, diantaranya : 1. Ketebalan minimum kategori pipa M atau D yang melewati tangki (Tabel 11.4 BKI Vol 3, Section 11 and Tabel 11.5 BKI Vol 3, Section 11). 2. Tipe pipa yang digunakan Galvanished Steel.
18
Tabel 2.1 Choice of minimum wall thickness
Sumber : BKI Vol 3 Section 11
19
Tabel 2.2 Minimum Wall Thickness for Steel Pipes
Sumber : BKI Vol 3 Section 11
3. Sambungan pipa yang digunakan yaitu jenis butt-weld dan flens (Table 11.11 and Table 11.12 BKI Vol 3 Section 11, D). Tabel 2.3 Pipe Connections
Sumber : BKI Vol 3 Section 11
20
Table 2.4 Use or Flang Type
Sumber : BKI Vol 3 Section 11
4. Diameter pipa utama. 25 [mm]
1,68
(2.1)
Dimana : : Kalkulasi diameter dalam pipa utama
[mm]
L
: Length of Ship Between Prependiculars
[m]
B
: Breadth Moulded of Ship
[m]
H
: Depth of Ship
[m]
5. Kalkulasi ketebalan pipa utama (BKI Vol 3 Section 11) s = so + c + b [mm]
(2.2) [mm]
(2.3)
Dimana : s
: Ketebalan minimum
[mm]
so
: Kalkulasi ketebalan
[mm]
da
: Diameter luar pipa
[mm]
pc
: Desain tekanan
[bar]
σperm : Maximum permesible design stress
[N/mm2]
b
[mm]
: Allowance for bends
21
2.6
v
: Faktor efisiensi pengelasan = 1
c
: Corrosion allowance
[mm]
Pipa Cabang Pada umumnya, rekomendasi dari Biro Klasifikasi Indonesia mengenai
pipa utama dan pipa cabang sama, kecuali dalam perhitungan diameter dari pipa cabang.
Gambar 2.11 Pipa Cabang
Rule and Regulation BKI Vol 3 Section 11 : 1. Pipa terbuat dari steel pipe galvanise (BKI Vol 5 Section 4) 2. Ketebalan minimum kategori pipa M atau D yang melewati tangki (Tabel 11.4 BKI Vol 3, Section 11 and Tabel 11.5 BKI Vol 3, Section 11). 3. Sambungan pipa yang digunakan yaitu jenis butt-weld dan flens (Table 11.11 and Table 11.12 BKI Vol 3 Section 11, D). 4. Kalkulasi diameter pipa cabang. 2,15
25 [mm]
(2.4)
Dimana : : Kalkulasi diameter dalam pipa cabang
[mm] 22
l
: Length of the watertight compartment
[m]
B
: Breadth Moulded of Ship
[m]
H
: Depth of Ship
[m]
5. Kalkulasi ketebalan pipa cabang (BKI Vol 3 Section 11) s = so + c + b [mm]
(2.2) [mm]
(2.3)
Dimana :
2.7
s
: Ketebalan minimum
[mm]
so
: Kalkulasi ketebalan
[mm]
da
: Diameter luar pipa
[mm]
pc
: Desain tekanan
[bar]
σperm : Maximum permesible design stress
[N/mm2]
b
: Allowance for bends
[mm]
v
: Faktor efisiensi pengelasan = 1
c
: Corrosion allowance
[mm]
Kapasitas Pompa Fire Fighting
Gambar 2.12 Pompa Sentrifugal sebagai Pompa Fire Fighting
23
Pompa yang digunakan dalam sistem fire fighting, biasanya merujuk pada jenis pompa sentrifugal. Karena efektif dinilai cara kerja dan karakteristiknya. Berikut merupakan rekomendasi dari Biro Klasifikasi Indonesia. 3,8 10¯
(2.5)
²
Dimana : Q
: Kapasitas minimum pompa
[m3/h]
dH
: Kalkulasi diameter dalam pipa utama
[mm]
Berdasarkan SOLAS’07 Chapter II : 1. Reg. 10.2.2 Pompa yang digunakan oleh fire fighting system merupakan pompa general service pump dan tidak digunakan untuk memompa minyak 2. Reg. 10.2.2.2 Jumlah fire pump pada kapal kargo yaitu 2 pompa 3. Reg. 10.2.2.4 Kapasitas pompa fire fighting : a. Untuk cargo ship kecuali emergency pump kapasitas pompa tidak kurang dari 4/3 dari pompa bilga. b. Satu pompa pemadam kebakaran harus mempunyai kapasitas tidak kurang dari 80% dari jumlah total kapasitas 2 pompa. Biasanya tidak kurang dari 25 m³/hr.
24
2.8
Daya Pompa
Gambar 2.13 Diagram Daya Pompa
Dalam sistem fire fighting, diperlukan kinerja yang efektif serta efisien terhadap pompa yang akan digunakan. Maka dari itu perhitungan daya pompa sangatlah mempengaruhi dalam pemilihan pompa yang akan digunakan dalam suatu sistem. Untuk dapat menghitung daya pompa maka diperlukan parameter – parameter penunjang, diantaranya : 1. Ketahuilah kapasitas pompa yang diperlukan (Q) 2. Diameter pipa yang digunakan. 3. Kerugian – kerugian (Head Lose) yang terdapat pada pipa maupun komponen perpipaan. 4. Total head / tekanan. Persamaan yang dapat digunakan dalam menentukan daya pompa :
25
[HP]
(2.6)
Dimana : Q
: Kapasitas pompa
[m3/hr]
ρ
: Density
[kg/m3]
H
: Head loss
[m]
η
: Efisiensi (0,7 – 0,8)
26
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN Berikut merupakan flowchart atau diagram aliran dalam proses penentuan daya pompa pada sistem fire fighting :
Start
Identifikasi Masalah
1. Penentuan Dimensi Kapal 2. Penentuan Komponen Sistem FiFi
3. Membuat Desain Sistem FiFi 4. Menghitung Kapasitas Pompa FiFi 5. Menghitung Daya Pompa
Penentuan Pompa FiFi Desain Sistem FiFi NO YES End
Deskripsi Flowchart : 1. Start, perencanaan data yang akan digunakan.
27
2. Process (Alur) -
Penentuan dimensi dari kapal yang akan direncanakan.
-
Membuat list komponen dari sistem fire fighting.
-
Membuat desain berupa diagram dari sistem fire fighting, serta mengetahui cara kerjanya.
-
Menghitung kapasistas dari pompa fire fighting dari data yang telah ditentukan.
-
Menghitung daya pompa untuk menentukan pompa yang akan digunakan.
3. Decision (Penentuan) -
Apabila “yes”, maka proses dapat dihentikan dan pengerjaan dapat diakhiri.
-
Apabila “no”, maka kembali lagi ke proses.
4. End, desain dan pompa fire fighting telah ditentukan.
28
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1
Dimensi Kapal Dalam perencanaannya, jenis kapal yang di gunakan yaitu kapal general
cargo dengan panjang total 75.23 m dan lebar 11.2 m. Berikut merupakan tabel principal dimension (ukuran utama kapal). Tabel 4.1 Principal Dimension LOA (Length Over All)
: 75.23 m
LWL (Length Water Line)
: 68.25 m
LPP (Length Of Prependicular)
: 65.00 m
B (Breadth)
: 11.20 m
H (Height)
: 5.80 m
T (Draft)
: 4.30 m
Vs (Velocity)
: 11.00 Knots
CB (Coeficient Block)
: 0.70
TYPE
: General Cargo
Berikut merupaka penjelasan dari tiap – tiap istilah diatas : 1. LOA (Length Over All) adalah panjang keseluruhan dari kapal yang diukur dari ujung haluan hingga buritan kapal. 2. LBP (Length Between Perpendicular) adalah panjang antara kedua garis tegak burutan dan garis tegak haluan yang diukur pada garis air muat. 3. LWL (Length of Water Line) adalah jarak mendatar antara kedua ujung garis muat yang diukur dari titik potong dengan linggi haluan sampai dengan titik perpotongan dengan linggi buritan, diukur pada bagian luar linggi depan dan linggi belakang. 4. Blmd (Breadth Moulded) adalah lebar yang direncanakan, adalah jarak mendatar antar gading tengah sebelah kanan dengan gading tengah sebelah kiri kapal yang diukur pada bagian luar gading.
29
5. Depth adalah tinggi kapal yang dihitung dari jarak tegak dari garis dasar sampai garis geladak terendah di tepi, diukur ditengah – tengah kapal (Midship). 6. Draught adalah sarat kapal yang diukur dari garis dasar sampai garis air muat.
4.2
Desain Sistem Fire Fighting Desain yang direncanakan serta ditentukan yaitu berdasarkan pada
dimensi kapal yang sudah tertera pada sub bab 4.1. Desain dari sistem Fire Fighting (Terlampir, Lampiran 1).
4.3
Perhitungan Daya Pompa Sistem Fire Fighting 4.3.1
Perhitungan Sistem Fire Fighting a. Diameter Pipa Utama
(Persamaan 2.1)
Untuk dapat menghitung diameter pipa utama sistem fire fighting, diperlukan persamaan 2.1 sebagai acuan. 25 [mm]
1,68 Dimana : B
: 11.2 [m]
Lpp : 65
[m]
H
[m]
: 5.8
Maka, dH
= 80,845 mm = 80 mm
b. Diameter Pipa Cabang
(Persamaan 2.4) 30
25 [mm]
2,15 Dimana : B
: 11.2 [m]
H
: 5.8
l
: 15,08 (Panjang kompartmen) [m]
Maka, dz
[m]
= 59,424 mm = 60 mm
c. Perhitungan Tebal Pipa Utama
(Persamaan 2.2 & 2.3)
= so + c + b [mm]
s
Dimana : da
= Diameter luar pipa = 80 [mm]
pc
= Ketentuan tekanan (BKI 2006 Sec. 11. Table 11.1) = 16 [bar]
σperm
= Toleransi tegangan max = 80 [N/mm2] (BKI 2006 Sec 11. C.2.3.3)
V
= Faktor efisiensi
= 1,00
c
= Faktor korosi sea water = 3,00 31
b
=0
so
= 0,788 [mm]
Maka, s = 3,788 [mm] d. Perhitungan Tebal Pipa Cabang s
(Persamaan 2.1 & 2.2)
= so + c + b [mm]
Dimana :
da
= Diameter luar pipa = 60 [mm]
pc
= Ketentuan tekanan (BKI 2006 Sec. 11. Table 11.1) = 16 [bar]
σperm
= Toleransi tegangan max = 80 [N/mm2] (BKI 2006 Sec 11. C.2.3.3)
V
= Faktor efisiensi
= 1,00
c
= Faktor korosi sea water = 3,00
b
=0
so
= 0,59 [mm]
Maka, s = 3,59 [mm] e. Kapasitas Pompa Fire Fighting
32
3,8 10¯
² [m3/h]
Dimana : DH
= 80 [mm]
Maka, Q = 24,32 [m3/h] = 0,0067 [m3/s] f. Kecepatan Aliran Ketika dua atau lebih pompa terhubung pada sistem fire fighting, susunan dan kapasitas tidak mengurangi kapasitas efektif. A
.
[m3/s]
= Luas permukaan pipa = ¼ π d2 = 0,25 .
. (0,08)2
= 0,005 [m2] V
= 2 [m/s]
f. Menghitung Head Suction, Head Delivery dan Head Loss HTotal -
= Hs + Hd + HL
Head Suction
: Kerugian yang terjadi pada pipa hisap menuju ke pompa.
Hs
= Hd/b + Tinggi antara pompa dengan d/b = 1 m + 0,4 m 33
= 1,4 [m] -
Head Delivery : Kerugian yang terjadi pada pipa yang dihitung dari pompa ke overboard. HD
= H + Super Structure – Hs = 5,8 + 5,2 – 1,4 m = 12,4 [m]
-
Head Loss
: Kerugian yang terjadi akibat gesekan sepanjang pipa dan pada komponen – komponen pipa.
HL Major = Dapat dilihat pada moody diagram HL Minor = k
(4.1)
Gambar 4.1 Moody Diagram
Untuk dapat mencari factor gesekan dari pipa, maka diperlukan bilangan Reynold 34
Re =
(4.2)
D Pipa utama
= 0,08 m
= 2 m/s
v
= 0,767/106
pada suhu 32,2o
= 0,000000767 m2/s Re = 208604,95436766
(Pipa Utama)
= 0,12 = 0,0015 K
= Losses Coefficient
K
= 0,022
(Pipa Utama)
(Pipa Utama)
Total panjang pipa utama (n1) = 146,70 m HL Major pipa utama
= K x n1 = 3,2274 [m]
Maka dari itu didapatkan nilai kerugian – kerugian atau Head Loss Mayor pada pipa utama sistem fire fighting sebagai berikut : HL Major total
= 3,2274 [m]
HL Minor didapatkan sebagai berikut : Tabel 4.2 Fitting List Fire Fighting System
NO
Fittings Material
Nilai K
QTY
Nilai (m) 35
X (m)
Y (pcs)
X*Y
1
Valve
0,3
24
7,2
2
Sprinkle
0,05
30
1,5
3
Filter
0,58
2
1,16
4
Elbow 90°
0,02
14
0,28
5
Sambungan T
0,5
8
4
∑ Fittings
-
HL Minor Total
= 14,14
[m]
HL Total
= 17,3674
[m]
14,14
H Toal (Rugi - Rugi) HTotal = Hs + Hd + HL = 1,4 m + 12,4 + 17,3674 m = 31,1674 [m]
g. Menghitung daya pompa
(Persamaan 2.6)
Dimana : Q
= 24,32 [m3/h]
ρ
= 1025 [kg/m3]
HTotal = 31,167 [m] η
= 0,7
Maka, BHP
= 4,1107986624 [HP]
36
4.3.2
Input Parameter Desain Untuk dapat menghitung daya pompa dari sistem fire fighting.
Parameter desain yang digunakan yaitu berdasarkan Tabel 3.1 Pricipal Dimension.
4.3.3
Lpp
= 65
[m]
B
= 11.2 [m]
H
= 5.8 [m]
Output Parameter Desain a. Diameter Pipa Utama
= 0,08
[mm]
b. Ketebalan Pipa Utama
= 3,788
[mm]
c. Ketebalan Pipa Cabang
= 3,59
[mm]
d. Kapasitas Pompa
= 24,32
[m3/h]
e. Kecepatan Aliran
=2
[m/s]
f. Daya Pompa Fire Fighting = 4,11079866 [HP]
4.4
List Komponen Sistem Fire Fighting Setelah dilakukan perhitungan, penentuan Pipe Flow Diagram (PFD) serta pemilihan komponen dari sistem fire fighting. Maka dari itu, berikut merupakan list komponen dari sistem fire fighting :
37
1. Sea Chest (Kotak Laut)
Sekurang-kurangnya 2 sea chest harus ada. Bilamana mungkin sea chest diletakkan serendah mungkin pada masing-masing sisi kapal.
Untuk daerah pelayaran yang dangkal, disarankan bahwa harus terdapat sisi pengisapan air laut yang lebih tinggi, untuk mencegah terhisapnya lumpur atau pasir yang ada di perairan dangkal tersebut.
Diharuskan suplai air laut secara keseluruhan untuk main engine dapat diambil hanya dari satu buah sea chest.
Tiap sea chest dilengkapi dengan suatu ventilasi yang efektif. Pengaturan ventilasi tersebut haruslah disetujui yang meliputi : Suatu pipa udara sekurang-kurangnya berdiameter dalam 32 mm yang dapat diputuskan hingga di atas deck bulk head. Adanya tempat dengan ukuran yang cukup di bagian dinding pelat.
Saluran udara bertekanan atau saluran uap melengkapi kelengkapan sea chest untuk pembersihan sea chest dari kotoran. Saluran tersebut dilengkapi dengan katup shut off yang dipasang di sea chest. Udara yang dihembuskan ke sea chest dapat melebihi 2 bar jika sea chest dirancang untuk tekanan yang lebih tinggi.Volume ≤ 0,57 m3.
2. Pipa Utama Pipa yang digunakan pada sistem ini yaitu pipa steel galvanis dengan schedule pipa yaitu 40. Berdasarkan perhitungan, telah didapatkan ukuran dari pipa utama yaitu :
Panjang pipa utama yaitu berkisar 146,70 [m]
Diameter pipa utama yaitu 0,08 [mm]
Ketebalan minimum pipa utama yaitu 3,788 [mm]
38
3. Pompa Fire Fighting Pompa yang digunakan yaitu jenis pompa sentrifugal, setelah melakukan analisa data dan perhitungan, maka telah didapatkan data sebagai berikut :
Jumlah pompa fire fighting sebanyak 2 pompa yang terletak pada pump room.
Kapasitas pompa (Q) yang didapatkan yaitu berkisar 24,32 [m3/h] atau 0,006 [m3/s]
Kecepatan aliran yang didapatkan yaitu 2 [m/s]
Daya pompa yang diperhitungkan berkisar 4,1107986624 [HP]
4. Katup Katup – katup pada sistem fire fighting yang biasa digunakan yaitu katup berjenis :
Safety Valve
Non Return Valve
Stop Vlave
5. Hydrant Berdasarkan SOLAS’07 Chapter II Reg. 10.2.15 bahwa :
Jumlah dan letak hydrant diatur sedemikian rupa sehingga sekurang – kurangnya dua pancaran air tidak berasal dari hydrant yang sama.
1 hydrant harus dari 1 selang tunggal yang menjangkau setiap bagian kapal.
Hydrant ditempatkan didekat jalan masuk dari ruangan yang dilindungi
Tekanan hydrant mencapai 0,25 – 0,27 Pa
6. Fire Hose Berdasarkan SOLAS’07 Chapter II Reg. 10.2.3
39
1. Harus dibuat dari bahan yang tidak mudah rusak dan dapat menjangkau ruangan yang dituju. 2. Setiap selang harus berisi nozzle dan coupling. 3. Fire hose mempunyai panjang minimal 10m, tetapi tidak lebih dari : a. 15 m pada kamar mesin b. 20 m pada ruangan lain dan geladak terbuka c. 25 m untuk kapal dengan lebar 30 m Ketentuan jumlah : 1. Untuk kapal ≥ 1000 GT : selang kebakaran 1 buah untuk setiap 30 m dan jumlahnya tidak boleh kurang dari 5 buah. 2. Untuk kapal ≤ 1000 GT : biasanya berjumlah tidak kurang dari 3 buah. 7. Sprinkle Discharge air laut untuk memadamkan kebakaran yang terletak pada deck house (5 liter/menit) yang peletakannya disesuaikan dengan pembagian ruangan – ruangan akomodasi pada masing – masing deck.
40
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan yang didapatkan setelah menganalisa dan merancang sebuah sistem dalam kapal, diantaranya sistem fire fighting. Telah didapatkan yaitu : 1. Sistem fire fighting merupakan salah satu sistem keamanan yang mengatur kebakaran yang terjadi pada kapal. 2. Kapal yang digunakan berjenis general cargo dengan dimensi kapal yaitu : LOA (Length Over All)
: 75.23 m
LWL (Length Water Line)
: 68.25 m
LPP (Length Of Prependicular)
: 65.00 m
B (Breadth)
: 11.20 m
H (Height)
: 5.80 m
T (Draft)
: 4.30 m
Vs (Velocity)
: 11.00 Knots
CB (Coeficient Block)
: 0.70
TYPE
: General Cargo
3. Desain yang telah direncanakan yaitu diagram dari sistem fire fighting, dengan acuan dimensi kapal yang tertera (Terlampir). 4. Setelah melakukan perhitungan telah didapatkan : a.
Diameter Pipa Utama
= 0,08 [mm]
b.
Ketebalan Pipa Utama
= 3,788
[mm]
c.
Ketebalan Pipa Cabang
= 3,59
[mm]
d.
Kapasitas Pompa FiFi
= 24,32
[m3/h]
e.
Kecepatan Aliran
=2
[m/s]
41
f.
Daya Pompa FiFi
= 4,11079866 [HP]
5. Berikut merupaka list dari sistem Fire Fighting: a. Sea Chest (Kotak Laut) b. Pipa utama c. Pipa cabang d. Pompa Fire Fighting e. Hydrant f. Fire Hose g. Sprinkle
Untuk pengembangan lebih lanjut, maka penulis memberikan saran yang bermanfaat dan dapat membantu menyempurnakan laporan yang digagas. 1. Perlunya bimbingan dari dosen dalam perencanaan teknis serta sistematika penulisan laporan. 2. Untuk dapat mengoptimalkan hasil laporan, dianjurkan materi – materi yang belum tersampaikan, dapat disampaikan agar dapat memperjelas hasil laporan.
42
DAFTAR PUSTAKA
https://id.wikipedia.org/wiki/Kapal/Diakses pada tanggal 9 September 2017, pukul 10:56 WIB
Andrian, Agil. 2016. Perancangan Kapal General Cargo 7000 DWT. Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
http://www.academia.edu/12553268/_MAKALAH_JenisJenis_Muatan_Kapal_Laut/Diakses pada tanggal 9 September 2017, pukul 13:07 WIB
https://id.wikipedia.org/wiki/Kapal_barang/Diakses pada tanggal 9 September 2017, pukul 13:10 WIB
http://kapal-cargo.blogspot.co.id/2010/07/sistem-pemadam-kebakarankapal.html/Diakses pada tanggal 21 Oktober 2017, pukul 15:42 WIB
Eden W P, Yosafat. Perhitungan Sistem Pipa. Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
http://www.maritimeworld.web.id/2011/02/pemadam-kebakaran-sistem-co2pada-kapal.html/Diakses pada tanggal 21 Oktober 2017, pukul 15:44 WIB
https://almuhblog.wordpress.com/2016/10/22/fire-fighting-system-padakapal/Diakses pada tanggal 21 Oktober 2017, pukul 16:44 WIB
http://www.maritimeworld.web.id/2011/05/fire-fighting-and-safety.html/Diakses pada tanggal 21 Oktober 2017, pukul 17:33 WIB
http://www.kompasiana.com/airmengalir/ukuran-ukuran-utamakapal_54fffb20a33311696d50f8ae/Diakses pada tanggal 24 September 2017, pukul 00:01 WIB
BKI VOL III, Section 11. 2006. Pipe, Valves, Fittings and Pump
vi
