Stabilitas Kapal - Digilib ITS

Pengaruh Pemasangan Vivace Terhadap Intact
Stability Kapal Swath sebagai Fleksibel Struktur
Hydropower Plan untuk Pembangkit Listrik
Tenaga Arus Laut
L/O/G/O

Contents
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA
METODOLOGI
ANALISA DATA
KESIMPULAN

PENDAHULUAN
Didalam tugas akhir ini mengusulkan sebuah desain kapal SWATH dengan
menambahkan sistem pembangkit tenaga arus laut berdasarkan getaran
vortex pada fleksibel struktur hidro power plan. Prinsip kerjanya yaitu
dengan memanfaatkan arus air laut yang bergerak tegak lurus terhadap
fleksibel struktur hidro power plan, sehingga dapat menghasilkan energi
untuk menggerakkan rotor pada linear generator untuk menghasilkan
energi listrik.

• Batasan Masalah
Menganalisa intact stability kapal SWATH dengan
pemasangan vivace secara statis dalam kondisi air tenang.
• Rumusan Masalah
Dalam tugas akhir ini memfokuskan pada pengaruh
pemasangan vivace terhadap intact stability kapal SWATH
sebagai fleksibel struktur hydropower plan untuk
pembangkit listrik tenaga arus laut.
• Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh pemasangan vivace terhadap
intact stability kapal SWATH sebagai fleksibel struktur
hydropower plan untuk pembangkit listrik tenaga arus laut.

TINJAUAN PUSTAKA
Small Waterplan Area Twin Hull (SWATH)
Arus laut yang berada di permukaan air mempunyai power dan
gaya lebih besar daripada arus yang berada di keladalam air,
sehingga dipilih kapal swath untuk mendesain fleksibel struktur
hydropower plan.

Konversi Energi Laut : Berdasarkan hasil pengamatan yang ada,
deretan ombak setinggi 2 - 3 meter dayanya sebesar 39 kW per
meter panjang ombak. Tinggi gelombang Selat Karimata rata-rata
berkisar 1-2 meter.
VIVACE : Salah satu alat konversi energi laut. Pada VIVACE energi
kinetik yang berasal dari arus tersebut menjalar ke seluruh benda.
VIVACE mengubah energi hidrokinetik horizontal arus menjadi energi
mekanik silinder. Yang kemudian diubah menjadi energi listrik
melalui rotor pada linear generator.

Stabilitas Kapal
Stabilitas kapal adalah kemampuan kapal untuk bisa
tegak kembali ketika mengalami kemiringan ke
kanan/ke kiri karena ombak maupun beban lainnya.
intact stability :
perhitungan
stabilitas kapal utuh
(tidak bocor) yang
dihitung pada
beberapa kondisi
tangki untuk tiaptiap
derajat
kemiringan kapal
damage stability
adalah perhitungan
kapal bocor
(damage) yang
dihitung pada
beberapa kondisi
untuk tiap-tiap
derajat kemiringan

METODOLOGI
Mulai
Study
literatur
Pengumpulan data :
Dimensi utama kapal
berupa L,B,T,H,dh
Analisa perhitungan :
LWT,DWT,Displasment
Mendesain Lines plan
G.A kapal dengan
AutoCad
Menghitung konstruksi
& titik berat kapal
tidak
ya
Mendesain kapal SWATH
tanpa vivace dan SWATH
dengan vivace menggunakan
software Maxsurf
Desain dari Maxsurf di
import ke Hydromax
Menganalisa kondisi
pemuatan (tangki-tangki)
Menganalisa stabilitas
Sesuai dengan dimensi kapal
yang telah di analisa
Kesimpulan & Saran

ANALISA DATA & PEMBAHASAN
Perencanaan Ukuran Utama Kapal
Dalam Tugas Akhir ini saya menggunakan set based design yang
membutuhkan banyak data kapal pembanding untuk
menentukan ukuran utama suatu kapal yang akan didesign. Dari
banyak data kapal pembanding tersebut kemudian di variasikan
menurut angka Froude dan perbandingan‐perbandingan ukuran
utama.
Dari data‐data kapal pembanding tersebut dapat dibuat grafik
hubungan antara Displasment dengan LOA, Displasment dengan
B, Displasment dengan T, Displasment dengan H untuk
menentukan ukuran utama dasar. Kemudian membuat juga
grafik hubungan antara propultion engine dengan speed.
Persamaan regresi dapat dipilih linear, kuadrat, exponensial, log,
power, atau lainnya, ambil yang memberikan koefisien tidak
kecil sekali.

• Dari regresi (masing‐masing persamaan yang didapat),
diperoleh nilai ukuran utama dasar (Lo, Bo, To, Ho) dan
daya engine yang dibutuhkan sebagai berikut;
LOA
Initial Value
30 m
B 12 m
H 7 m
T 6.8 m
d.hull 4 m
Vs 7 knot
BHP 4183.9 Hp

• Hasil dari perhitungan regresi tadi dijadikan ukuran utama dasar.
• Menghitung angka Froude dari ukuran utama dasar dan kecepatan
yang diminta ‐> Fn0.
• Angka Froude dipilih sebagai variable sebab angka ini
menghubungkan kecepatan dengan panjang, dan nantinya dengan
koefisien blok, jadi secara umum menentukan besar kapal.
• Dari ukuran utama dasar hitunglah L0/B0, lalu ambillah L0/B0 – 5%,
L0/B0 – 2,5%, L0/B0 + 0%, L0/B0 + 2,5%, L0/B0 + 5%. Jadi untuk
setiap L akan ada lima B, jadi ada 25 pasang ukuran.
• Dari ukuran utama dasar hitunglah B0/T0, lalu ambillah B0/T0 – 5%,
B0/T0 – 2,5%, B0/T0 + 0%, B0/T0 + 2,5%, B0/T0 + 5%. Jadi untuk
setiap B ada lima T, sehingga ada 125 set ukuran utama.
• Dari ukuran utama dasar hitunglah T0/H0, lalu ambillah T0/H0 – 5%,
T0/H0 – 2,5%, T0/H0 + 0%, T0/H0 + 2,5%, T0/H0 + 5%. Jadi untuk
setiap T ada lima H, sehingga ada 625 set ukuran utama.

Selanjutnya ukuran utama ini dikerjakan dengan
menggunakan metode optimasi, terdapat 625 set ukuran
utama nantinya.

• Menghitung Coefisien Cb, Cm, Cwp, LCB, Cp, vol. displacement,
dan displacement .
• Selanjutnya menghitung LWT dan DWT, kemudian sejumlah 625
set ukuran utama tersebut disolfer untuk mencari ukuran utama
dasar yang paling mendekati dan factor-factor lain yang
mendukung akan kelayakan kapal yang akan dirancang.
Success 189 Set
Disp.Corr. 0.02% Set
Min.Set 262 Set
Precise Main Dimention
L 30 m
B 12.6 m
D 7 m
dH 4.1 m
T 5.55 m
Hull 0.8277 m3
Foil 1.1113 m3
Total 750.4 Ton

Pemodelan Lines Plan

Pemodelan G.A

Perhitungan Konstruksi dan Titik Berat
Kapal
Berat vivace adalah :
W total = W osc + W lg
= 8451.52 + 300
= 8751.52 kg
RESUME ESTIMASI BERAT KONSTRUKSI KAPAL SWATH
No. Item Berat KG Moment LCG Moment
1 Konstruksi Hull 201.973 4.325 873.535 15.550 3140.687
2 Rumah Geladak 7.715 6.401 49.382 20.630 159.156
3 Geladak Navigasi 3.225 8.639 27.861 18.900 60.953
4 Kemudi dan Skeg 25.5240 1.067 27.234 1.570 40.073
Total 238.437 4.102 978.012 14.263 3400.868
Margin 10%
23.844
Total berat konstruksi = 262.281 ton
KG konstruksi = 4.102 m
LCG konstruksi = 14.263 m

RESUME BERAT PERALATAN KAPAL SWATH
No. Item Berat KG Moment LCG Moment
1 Permesinan & Perlengkapan Lambung 9.99 11.268 112.569 28.249 282.204
2 Ventilasi & Akses 4.639 12.406 57.551 16.319 75.704
3 Perlengkapan Akomodasi 9.553 9.852 94.116 16.947 161.895
4 Perlindungan Karat 2.760 1.800 4.968 15.550 42.918
5 Keselamatan & Kebakaran 7.720 7.910 61.065 20.320 156.870
6 Peralatan Pembangkit Listrik 15.000 7.910 118.650 5.000 75.000
7 Kamar Mesin 368.383 1.790 659.406 14.690 5411.551
8 Sistem Pipa 0.620 3.279 2.033 15.600 9.672
Total 408.675 2.717 1110.359 15.210 6215.814
Margin 5%
20.434
Total berat peralatan = 429.109ton
KG peralatan = 2.717 m
LCG peralatan = 15.210 m

Pemodelan Maxsurf
Perspective dan tampak depan SWATH tanpa vivace

Tampak samping dan tampak atas SWATH tanpa vivace

Perspective dan tampak depan SWATH dengan vivace

Tampak samping dan tampak atas SWATH dengan vivace

Analisa Perhitungan Menggunakan
Software Hydromax
Posisi tangki-tangki untuk kestabilan kapal

Setelah dilakukan analisa pada hydromax, ukuran utama yg
dipakai menjadi berubah karena disesuaikan dengan
kestabilan kapal tersebut.
Precise Main Dimention
L 31.5 m
B 12.6 m
H 7 m
dH 4.1 m
T 5.55 m
Vs 12 knot
Hull 633.4 m3
Foil 114.14 m3
Total 750.4 Ton

Perbandingan Grafik GZ
Grafik perbandingan GZ kondisi
kapal lightship
Grafik perbandingan GZ kondisi
kapal 100% comsumable

Grafik perbandingan GZ kondisi
kapal 50% comsumable
Grafik perbandingan GZ kondisi
kapal 10% comsumable

KESIMPULAN
1. Setelah dilakukan analisa perbandingan grafik GZ antara SWATH
tanpa vivace dan SWATH dengan vivace dapat disimpulkan bahwa
pengaruh pemasangan vivace terhadap intact stability kapal tersebut
sangat kecil, hal ini dikarenakan perbedaan grafik GZ antara kedua
kapal tersebut sangat sedikit atau hampir sama, selain itu karena
vivace terletak dibawah garis air sehingga waterplan area kapal juga
kecil.
2. Dari analisa diatas, dapat dinyatakan bahwa kapal ini mempunyai
stabilitas yang cukup sesuai dengan standar IMO relulation A.749
dengan menggunakan upaya untuk stabilitas kapal dengan tangki
penyeimbang diantaranya yaitu FOT, LOT, Ballast I, dan Ballast II
pada kondisi kapal kosong atau lightship, kondisi kapal dengan 100%
bahan bakar, kondisi 50% bahan bakar, dan 10% bahan bakar.

3. Layout lambung kapal pada posisi startbord dan portside yaitu ruang
kamar mesin sebesar 21.5 m dari stern tube yakni pada frame 1 – 44
atau pada posisi antara 0.5 - 22 m dari AP. Berikut adalah
peletakan tanki pada sisi starbord dan portside diatur karena
mempengaruhi stabilitas kapal.
• Tanki LO terletak pada frame 40 – 44 atau pada posisi antara 20 – 22 m dari
AP.
• Tanki FO terletak pada frame 49 – 53 atau pada posisi antara
24.5 – 26.5 m dari AP
• Tanki ballast I terletak pada frame 44 – 49 atau pada posisi
antara 22 – 24.5 m dari AP.
• Tanki forepeak yang difungsikan sebagai tanki ballast II terletak
pada frame 53 – 58 atau pada posisi antara 26,5 – 29 m dari AP.
• Tanki fresh water terletak di bagian main deck dan hanya
terdapat satu tanki yaitu pada frame 52 – 60 atau pada posisi
antara 26 – 30 m dari AP.

L/O/G/O