Week 14 - Seakeeping Operability [PDF]

Citation preview

MOTION ANALYSIS – POST PROCESSING



SEAKEEPING ANALYSIS



LIMITING WAVE HEIGHT



Disampaikan pada: Perkuliahan Minggu ke -14 Mata Kuliah Olah Gerak dan Manuver Kapal



OPERABILITY



SICKNESS INCIDENCE



Oleh : SUMARDIONO



Respons Gerakan



Kriteria Seakeeping



Energi Gelombang



RAO



Operabilitas



Batasan Tinggi Gelombang



Indeks Kenyamanan



Oleh : SUMARDIONO



Level Kedua



Target Akhir



Pengaruh seakeeping terhadap operasional kapal/bangunan laut:



Perlunya perbaikan akibat kerusakan setelah menghadapi lingkungan ganas dan berlebihan.



Kemampuan memprediksi perilaku kapal/bangunan laut ketika menghadapi laut ganas



-



-



-



-



Meningkatnya biaya operasi (Lifetime Cost)



-



(Hoffman, 1976)



-



-



OVERVIEW : PENGKAJIAN SEAKEEPING



Permasalahan Utama



Level Pertama



Level Ketiga



Luaran



Kegagalan menjaga efektifitas dalam menjalankan misi kapal/bangunan laut di lautan ganas



• Penurunan kecepatan • Keterlambatan jadwal operasi • Terjadi karena cuaca buruk



• Keamanan muatan dan peralatan • Keselamatan penumpang dan ABK



Dokumentasi sebagai bagian dari petunjuk pengoperasian kapal/bangunan laut



2



4



6



7



Oleh : SUMARDIONO



OVERVIEW : EVALUASI OPERABILITAS



Ke-layak laut-an Efektivitas seakeeping sebuah kapal/bangunan laut dapat diukur dari tingkat operabilitasnya pada suatu lingkungan laut tertentu.



Prosedur umum Mengintegrasikan hasil prediksi respons gerakan laut riil dengan sistem konstrain operasional, yang secara umum disebut Kriteria Seakeeping



01



02



03



04



Operable Operabilitas dicapai jika batasan kriteria tidak terlampaui oleh salah satu elemen karakteristik respons di laut.



Downtime Keadaan dimana satu atau beberapa konstrain yang ditetapkan dalam kriteria telah terlanggar, maka berarti misi telah megalami kegagalan. Maka Kapal / Bangunan Laut harus menghentikan operasi



Oleh : SUMARDIONO



PROSEDUR ANALISA OPERABILITAS



Oleh : SUMARDIONO



SKENARIO PENGOPERASIAN



Gelombang Data sebaran gelombang menunjukkan bahwa setiap kombinasi Tinggi dan Periode gelombang mempunyai peluang kejadian masing-masing.



Kecepatan Laju Kategorisasi tingkat kecepatan, tergantung kondisi lingkungan dan kepadatan lalu lintas laut. Kecepatan dinas dan Kecepatan yang lebih rendah.



Rute Operasi Identifikasi rute operasional pada satu atau beberapa perairan.



6 5 4 3 2 1



Musim Kondisi lautan sangat dipengaruhi oleh musim, misalnya Angin muson timur dan muson barat maka peluang kejadiannya adalah 0.5.



Arah Angin Dalam perancangan lazim ditinjau delapan arah angin. Peluang kejadian arah angina digunakan untuk mempresentasikan arah propagasi gelombang dalam pemodelan gerakan.



Pembebanan Operasional Loading Conditions Tanker muatan minyak mentah untuk didistribusikan :  100% muatan saat berangkat  50% muatan saat di pelabuhan antara  0% muatan saat di pelabuhan tujuan



Penggunaan data sebaran gelombang yang mempresentasikan rute tersebut.



Oleh : SUMARDIONO



KRITERIA SEAKEEPING FPSO Belanak Kriteria



Nilai



Amplitudo Pitch



1.75



deg.



Amplitudo Roll



3.9



deg.



Percepatan Heave



1.96



m/s



- Hogging



146



mm



- Sagging



299



mm



2



Defleksi Struktur Midship:



Sumber : Sidcar, 2003



Operasi system dengan skala ekonomi yang sangat besar Sangat sensitif terhadap adanya gangguan Menuntut kriteria operasi yang sangat ketat Peluang kegagalan harus dijamin sangat kecil 285 x 58 x 16.7 [m]



Kriteria Spesifik - Operasional Oleh : SUMARDIONO



KRITERIA SEAKEEPING



Kriteria Umum Amplitudo Roll Rata-rata



12



deg.



Amplitudo Pitch Rata-rata



3



deg.



Percepatan Heave Signifikan



0.2g



m/s



2



Kriteria Helikopter



Sumber : Olson, 1978



US Navy menetapkan kriteria seakeeping untuk Kapal-kapal Militer



Double-Amplitudo Roll Signifikan



12.8



deg.



Double-Amplitudo Heave Signifikan



2.55



m



Kecepatan Heave Signifikan



2.13



m/s



Sumber : Olson, 1978



Faktor Manusia 0.02g



Passengers on a big cruise liner



< 0.315



Not Uncomfortable



0.05g



Passenger on a ferry



0.315 - 0.63



Little Uncomfortable



0.1g



Normal work for the crew



0.5 - 1



Fairly Uncomfortable



0.15g



Heavy work for adapted crew



1 - 1.6



Uncomfortable



0.20g



Ligth work for adapted crew



1.6 - 2.5



Very Uncomfortable



0.275g



Simple work



> 2.5



Extremely Uncomfortable



Sumber : Riola & Arboleya, 2006



Sumber : Riola & Arboleya, 2006 Oleh : SUMARDIONO



KRITERIA SEAKEEPING – KAPAL MILITER



PASSENGER SHIP



01



Ampl. Pitch Rata2 3 deg.



Double Ampl. Roll Sign.



Ampl. Sign. Kec. Vertikal



Resiko terjadinya slamming pada bagian haluan kapal, yang dalam banyak hal mempengaruhi aktivitas operasi di atas kapal.



 Resiko kesulitan yang dialami bila helicopter akan mendarat di geladak.  Dapat diberlakukan dalam operasi pemuatan atau pemindahan barang antar kapal.



Kemungkinan terjadinya benturan yang berlebihan antara helicopter yang akan mendarat dengan geladak.



02



03



04



05



06



Ampl. Roll Rata2 12 deg.



Percepatan Heave Sign.



Double Ampl Heave Sign



 Resiko kapal sehubungan dengan stabilitas, misalnya pengaruh naiknya air ke geladak terhadap degradasi stabilitas.  Kemungkinan adanya bahaya terpeleset karena berjalan posisi miring.  Gangguan pada operasi permesinan : aliran fluida.



 Kemampuan ABK melakukan operasi regular peralatan di atas kapal.  Pada tingkat percepatan gerak sebesar ini, kestabilan tubuh manusia akan mudah menurun dan mengalami kelelahan.



Keselamatan dan kemudahan pemindahan personel antara satu kapal ke kapal lain ataupun dari helicopter ke kapal dan sebaliknya.



OSV Oleh : SUMARDIONO



Batasan Tinggi Gelombang Signifikan (Hs) Kriteria



Kriteria No.5



Tinggi Gelombang [m]



Kriteria - 1



> 10



Kriteria - 2



3.4



Kriteria - 3



3.5



Kriteria - 4



1.7



Kriteria - 5



1.8



Kriteria - 6



5.7



Kriteria No.1



BATASAN TINGGI GELOMBANG Oleh : SUMARDIONO



TAHAPAN EVALUASI OPERABILITAS



Tingkat / Prosentase Operabilitas



Kriteria Seakeeping Dan Batasan Tinggi Gelombang --



Karakteristik Gerakan di Gelombang Acak ---



Karakteristik Gerakan di Gelombang Reguler ---



Pemodelan Gerakan di Gelombang Reguler --Oleh : SUMARDIONO



OUTPUT OPERABILITAS Limiting Significant Wave Height (Hs) = 1.7 m



2206



Oleh : SUMARDIONO



ANALISA KENYAMANAN Riola & Arboleya, 2006 10 juta penumpang kapal pesiar per tahun. Kapal penumpang modern berjenis kapal cepat. Beroperasi di perairan bergelombang mudah mengalami degradasi kenyamanan.



Motion Sickness Incidence Prosentase dari jumlah keseluruhan kru dan penumpang yang mengalami muntah karena mabuk laut setelah kapal berlayar dalam cuaca buruk selama 2 jam



Kapal Militer 20% MSI



Periode Alami Roll 10 detik



MSI



MII



Kapal Cepat 10% MSI



1 x MII per menit



Tolok Ukur utama Kapal Pesiar dan Kapal Penumpang Adalah Kenyamanan



Motion Induced Interruptions Keadaan dimana kru akan menghentikan semua aktivitas/tugas yang sedang dikerjakan dan kemudian berpegangan pada bagian kapal manapun dengan tujuan menjaga keseimbangan.



Oleh : SUMARDIONO



KATEGORI TINGKATAN MSI dan MII Scale



MSI Category



0-5



Moderate



5 - 10



Serious



10 - 15



Severe:



15 - 20



Hazardous



20 - 30



Intolerable



Severity MII Risk Level MII per hour MII per minute 1



Possible



6



0.1



2



Probable



30



0.5



3



Serious



90



1.5



4



Severe



180



3



5



Extreme



300



5



Source : Maxsurf Motion Manual, 2013 Oleh : SUMARDIONO