Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

58
“Studi Karakteristik Gerakan dan Operabilitas Anjungan Pengeboran Semi- submersible dengan Dua Kolom Miring dan Ponton Berpenampang Persegi Empat” Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019 Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Eko Budi Djatmiko, M.Sc., Ph.D. Ir. Mas Murtedjo, M. Eng. Surabaya, 27 Januari 2014 Sidang Tugas Akhir (P3) Jurusan Teknik Kelautan, FTK, ITS

Transcript of Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Page 1: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

“Studi Karakteristik Gerakan dan Operabilitas Anjungan Pengeboran Semi-

submersible dengan Dua Kolom Miring dan Ponton Berpenampang Persegi Empat”

Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Eko Budi Djatmiko, M.Sc., Ph.D. Ir. Mas Murtedjo, M. Eng.

Surabaya, 27 Januari 2014

Sidang Tugas Akhir (P3)

Jurusan Teknik Kelautan, FTK, ITS

Page 2: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

• Latar Belakang • Perumusan Masalah • Tujuan • Manfaat Penelitian • Batasan Masalah • Tinjauan Pustaka • Dasar Teori • Metodologi Penelitian • Analisa dan pembahasan • Daftar Pustaka

Outline

Page 3: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Latar Belakang

• Karakteristik gerakan semi-submersible relatif lebih rendah dibandingkan dengan bangunan

apung lain seperti bangunan apung yang berbentuk kapal.

• Faktor utama yang akan menentukan kesuksesan operasi bangunan laut adalah karakteristik

gerakan.

• Dengan mengetahui karakteristik gerakan akan diketahui tingkat operabilitas.

Page 4: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Lanjutan.. Dalam Tugas Akhir ini akan di tinjau semi-submersible dengan bentuk kolom miring dan ponton berpenampang persegi empat. Dengan masing-masing memiliki jumlah dua kolom per sisi serta sudut kemiringan 10o, 20o, 30o .

Page 5: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

1. Bagaimana karakteristik gerakan variasi semi-submersible tersebut

pada saat menerima eksitasi gelombang reguler dengan sejumlah variasi arah datang gelombang ?

2. Bagaimana karakteristik gerakan variasi semi-submersible tersebut pada saat menerima eksitasi gelombang acak dengan sejumlah variasi arah datang gelombang ?

3. Bagaimana perbandingan operabilitas variasi semi-submersible tersebut pada saat dioperasikan di Laut Natuna ?

Perumusan Masalah

Page 6: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

1. Mengetahui karakteristik gerakan variasi semi-submersible tersebut pada saat menerima eksitasi gelombang reguler dengan sejumlah variasi arah datang gelombang

2. Mengetahui karakteristik gerakan variasi semi-submersible tersebut pada saat menerima eksitasi gelombang acak dengan sejumlah variasi arah datang gelombang

3. Mengetahui indikator perbandingan kualitas operabilitas variasi semi-

submersible tersebut pada saat dioperasikan di Laut Natuna.

Tujuan

Page 7: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

• Memperoleh karakteristik gerakan variasi semi-submersible terhadap

gelombang reguler dan gelombang acak

• Memperoleh operabilitas semi-submersible

• Semi-submersible yang lebih andal dalam operasi laut.

Manfaat

Page 8: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

1. Ukuran utama varisasi semi-submersible berlambung persegi empat akan divariasikan dengan mengacu pada parameter utama semi-submersible Essar Wildcat, pada khususnya displasemen, panjang serta lebar geladaknya

2. Ukuran dari kolom miring akan dan ukuran ponton akan ditetapkan untuk memenuhi parameter utama displasemen

3. Konfigurasi semi-submersible akan ditetapkan mempunyai simetri antara bagian haluan dan buritan 4. Menyangkut jumlah kolom per sisi, akan ditinjau komposisi rancangan dua kolom per sisi 5. Kemiringan kolom secara vertikal adalah kolom miring dengan memiliki kemiringan ditetapkan sebesar

10o, 20o, 30o 6. Analisis dilakukan terhadap semi-submersible pada kondisi terapung bebas (free floating) dan tertambat

(moored) 7. Pengaruh gelombang akan dikaji mulai dari arah 90o, 120o, 135o, 165o, 180o 8. Gerakan semi-submersible ditinjau dalam enam derajat kebebasan (full degree of freedom) 9. Beban angin dan arus diabaikan karena pengaruhnya dianggap kecil 10. Prediksi gerakan pada gelombang reguler dilakukan dengan menerapkan teori difraksi 3-dimensi 11. Prediksi gerakan pada gelombang acak dilakukan dengan menerapkan analisis spektra, dengan

menggunakan formulasi spektra JONSWAP ( = 2.5) 12. Semi-submersible dianggap sebagai rigid body sehingga kekuatan struktur tidak diperhitungkan 13. Daerah operasi semi-submersible ditetapkan di Laut Natuna 14. Analisis operabilitas akan dilakukan dengan mengacu pada hasil prediksi gerakan di gelombang acak dan

mengkorelasikannya dengan kriteria operasi semi-submersible Essar Wildcat.

Batasan Masalah

Page 9: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

• Semi-submersible

• Beban Gelombang

• Teori Gerakan Bangunan Apung di Atas Gelombang Reguler

• Spektrum Energi Gelombang

• Gerakan Bangunan Apung di Atas Gelombang Acak

• Prediksi Operabilitas Bangunan Apung

DASAR TEORI

Page 10: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Geladak

Pontoon

Kolom

DASAR TEORI • Semi-submersible

Komponen Utama:

Page 11: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

- Teori Difraksi Diaplikasikan jika ukuran permukaan struktur yang relatif

besar dibanding panjang gelombangnya, sehingga difraksi gelombang harus diperhitungkan

DASAR TEORI • Beban Gelombang

2.0

D

Dimana, D = Ukuran Struktur = Panjang Gelombang

Page 12: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

DASAR TEORI • Teori Gerakan Bangunan Apung di Atas

Gelombang Reguler

Heave

Sway

Pitch Roll

Surge

Yaw Gerakan semi-submersible dalam 6-derajat kebebasan

Gerakan Translasional: Surge (X), Sway (Y), Heave (Z) Gerakan Rotasional: Roll (X), Pitch (Y), Yaw (Z)

Page 13: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

6......1,;6

1

kje ti

j

n

kjkkjkkjkjk

FKBAM

dengan Mjk = matriks massa dan momen inersia massa bangunan laut, Ajk = matriks koefisien-koefisien massa tambah hidrodinamik, Bjk = matriks koefisien-koefisien redaman hidrodinamik, Kjk = matriks koefisien-koefisien kekakuan atau gaya dan momen hidrostatik, Fj = matriks gaya eksitasi (F1, F2, F3) dan momen eksitasi (M4, M5, M6) dalam fungsi kompleks (dinyatakan oleh eiw t), F1 = gaya eksitasi yang menyebabkan gerakan surge, F2 = gaya eksitasi yang menyebabkan gerakan sway, F3 = gaya eksitasi yang menyebabkan gerakan heave, M4 = momen eksitasi yang menyebabkan gerakan roll, M5 = momen eksitasi yang menyebabkan gerakan pitch, M6 = momen eksitasi yang menyebabkan gerakan yaw, = elevasi gerakan pada moda ke k, = elevasi kecepatan gerak pada moda ke k, = elevasi percepatan gerak pada moda ke k.

Gerakan Struktur Terapung dalam Enam Derajat Kebebasan

k

k

k

Page 14: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

• Response Amplitude Operator

Adalah perbandingan antara amplitudo moda gerakan tertentu dengan amplitudo gelombang insiden, yang berfluktuasi sebagai fungsi perubahan frekuensi gelombangnya.

Dimana : = amplitudo struktur = amplitudo gelombang

pXRAO

pX

DASAR TEORI

Page 15: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Hs = tinggi gelombang signifikan = frekuensi puncak spektra = parameter puncak (peakedness parameter) A = 1 - 0.287 ln(γ) (normalizing factor) = parameter bentuk (shape parameter)

DASAR TEORI • Spektrum Energi Gelombang

Formulasi SPEKTRA yang digunakan adalah Joint North Sea Wave Project (JONSWAP) , untuk perairan tertutup/kepulauan

dengan

p

Page 16: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

DASAR TEORI • Gerakan Bangunan Apung di Atas

Gelombang Acak

- Mentransformasikan spektra gelombang menjadi spektra respons gerakan.

- Menentukan luasan di bawah kurva spektra respons - Menentukan amplitudo gerakan (rata-rata, signifikan, dan

ekstrem)

)(2 SRAOS r

0

0 dSm rr

rr m025.1 rrs m00.2

r

rrr

m

mTm

0

22

0 260ln2ˆ

Page 17: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

DASAR TEORI

Dengan mempertimbangkan semua peluang kejadian sebagai faktor dari skenario operasi, maka fungsi kepadatan peluang dari respon gerakan moda tertentu dalam kurun waktu panjang, dapat dituliskan sebagai (Ochi, 1978):

di mana:

n = jumlah siklus per satuan waktu

pa = peluang kejadian gabungan tinggi dan periode gelombang

pb = peluang kejadian arah gelombang

pc = peluang kejadian atau pembobotan faktor kondisi pembebanan operasional

pS(z r) = fungsi kepadatan peluang kejadian respons gerakan moda tertentu, zr, dalam kurun waktu pendek.

a b c

cba

a b c

rScba

rLpppn

ppppn

p

)()(

• Prediksi Operabilitas Bangunan Apung

Page 18: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

METODOLOGI PENELITIAN

Page 19: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Kajian Pustaka dan Pengumpulan Data

METODOLOGI PENELITIAN

Parameter 10-yrs Return

Period

Kedalaman 90 m Gelombang:

Tinggi gelombang signifikan, (Hs) 5.3 m

Periode Puncak, (Tp) 11.1 s Tinggi gelombang maksimum, (Hm) 10.2 m

Periode rata-rata, (Tm) 8.5 s Spektrum JONSWAP Arus: Permukaan 1 m/s Kedalaman tengah 0.8 m/s Dasar 0.8 m/s Angin: Kecepatan angin 1 menit 24 m/s

Page 20: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Permodelan

METODOLOGI PENELITIAN

DUOVAR-A 10o menggunakan AutoCAD 2D

Duovar A 10o

Duovar A 20o

Duovar A 30o

Duovar B 10o

Duovar B 20o

Duovar B 30o

Satuan

Panjang Ponton 92.2 92.2 92.2 92.2 92.2 92.2 m

Jarak Memanjang Antar Kolom

64.864 64.864 64.864 51.89 51.89 51.89 m

Jarak Melintang Antar Kolom

64.663 75.873 88.621 64.663 75.873 88.621 m

Lebar Kolom 10.584 10.584 10.584 10.584 10.584 10.584 m

Lebar Ponton 13.23 13.23 13.23 13.23 13.23 13.23 m Sarat Air 21.105 20.42 19.26 21.08 22.67 17.99 m

Tinggi Kolom 14.625 14.625 14.625 14.625 14.625 14.625 m

Displasemen 24144.09 24144.44 24144.27 24144.16 24144.25 24144.4 Ton

Page 21: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Duovar

A 10o

Duovar

A 20o

Duovar

A 30o

Duovar

B 10o

Duovar

B 20o

Duovar

B 30o Satuan

Displasmen 24144.09 24144.44 24144.27 24144.16 24144.25 24144.4 ton Sarat Air 21.105 20.42 19.26 21.08 22.67 17.99 m

WSA 11156.7 11129.2 11160.1 10975.1 11086.8 10287.6 m² WPA 483 492 533 487 399 598 m²

LCB (from

midhsip) 0 0 0 0 0 0 m

LCF (from

midhsip) 0 0 0 0 0 0 m

BMT 18.19 22.9 31.29 18.31 19.1 37.84 m BML 21.46 21.83 23.71 13.91 11.37 15.64 m KMT 24.71 29.3 37.52 24.81 25.78 43.88 m KML 27.97 28.83 29.93 20.41 18.04 21.69 m

Displasmen ERROR

(ERROR ≤ 0,05)

Duovar-A 10o 24144.09

ESSAR

WILDCAT 24173

0.001 Duovar-A 20o 24144.44 0.001 Duovar-A 30o 24144.27 0.001 Duovar-B 10o 24144.16 0.001 Duovar-B 20o 24144.25 0.001 Duovar-B 30o 24144.40 0.001

Properti hidrostatis keenam Semi-submersible

Validasi displasmen model

PERMODELAN MOSES

Page 22: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Penentuan Skenario Operasi

METODOLOGI PENELITIAN

• Kondisi pembebanan • Periode gelombang • Arah dominan

Page 23: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Komputasi Gerakan di Gelombang Regular

Page 24: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

RAO DUOVAR-A 10o

Moda Gerakan Unit RAO Maksimum

90 deg 120 deg 135 deg 165 deg 180 deg

Surge m/m 0.041 0.442 0.626 0.850 0.889

Sway m/m 0.901 0.781 0.639 0.236 0.007

Heave m/m 1.358 1.337 1.316 1.281 1.276

Roll deg/m 0.294 0.264 0.224 0.086 0.005

Pitch deg/m 0.021 0.086 0.120 0.161 0.166

Yaw deg/m 0.01 0.08 0.031 0.092 0.004

Page 25: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Komparasi RAO 9 model

Page 26: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Komparasi RAO 9 model

Page 27: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Dari hasil analisa yang telah dilakukan terhadap gerakan keenam semi-submersible di gelombang regular dan dilanjutkan dengan memperbandingkannya dengan gerakan semi-submersible lain (Duovar-A, Duovar-B, ESSAR WILDCAT) didapatkan hasil bahwa nilai RAO minimum dan maksimum untuk masing-masing gerakan seperti berikut: Moda

Gerakan

RAO Unit

Minimum Nilai Maksimum Nilai

Surge 180˚ Essar

Wildcat 0.807

Duovar-B 20o 0.924 m/m

Sway 90˚ Essar

Wildcat 0.819

Duovar-B 20o

1.019 m/m

Heave 90˚ Essar

Wildcat 0.547

Duovar-B 30o

5.139 m/m

Roll 90˚ Duovar-A

10 0.294

Essar Wildcat

0.779 deg/m

Pitch 180˚ Duovar A 0.142 Duovar-B

30o 0.572 deg/m

Yaw 135˚ Duovar A

20 0.013

Essar Wildcat

0.099 deg/m

Page 28: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Tahapan yang akan dilakukan selanjutnya….

Page 29: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Analisis Spektra

METODOLOGI PENELITIAN

• Untuk mendapatkan karakteristik gerakan di gelombang

acak, dilakukan analisis spektra dengan langkah-langkah

sebagai berikut: • Pemilihan formulasi spektra gelombang, JONSWAP = 2.5 • Mengkorelasikan RAO dengan spektra gelombang,

menghasilkan spektra respons • Menentukan harga-harga statistik gerakan

Page 30: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Analisis Spektra Gelombang

• Analisis spektra gelombang dilakukan pada seluruh kombinasi Hs dan Tp, sesuai pada wave scatter diagram Perairan Natuna.

• Analisis dilakukan dengan menerapkan formulasi spektra JONSWAP (γ = 2.5)

Page 31: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Spektrum Gelombang

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

S(ω

)

ω (rad/s)

Spektrum Energi Gelombang (Tp = 6.45 s)

Hs = 0.245 m

Hs = 0.745 m

Hs = 1.245 m

Hs = 1.745 m

Hs = 2.245 m

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

S(ω

)

ω (rad/s)

Spektrum Energi Gelombang (Tp = 9.45 s)

Hs= 0.245 m

Hs= 0.745 m

Hs= 1.245 m

Hs= 1.745 m

Hs= 2.245 m

Hs= 2.745 m

Hs= 3.245 m

Hs= 3.745 m

Page 32: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Spektrum Gelombang

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

S(ω

)

ω (rad/s)

Spektrum Energi Gelombang (Tp = 13.45 s) Hs = 0.245 m

Hs = 0.745 m

Hs = 1.245 m

Hs = 1.745 m

Hs = 2.245 m

Hs = 2.745 m

Hs = 3.245 m

Hs = 3.745 m

Hs = 4.245 m

Hs = 4.745 m

Hs = 5.245 m

Hs = 5.745 m

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

S(ω

)

ω (rad/s)

Spektrum Energi Gelombang (Tp = 15.45 s)

Hs = 0.245 m

Hs = 0.745 m

Hs = 1.245 m

Hs = 1.745 m

Hs = 2.245 m

Hs = 2.745 m

Hs = 3.245 m

Page 33: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Analisis Spektra Respons

• Spektra respons didapatkan dengan cara mengkalikan RAO dengan spektra gelombang.

• Analisis spektra respons dilakukan untuk gerakan heave, roll, pitch.

• RAO yang digunakan dalam analisis spektra respons ini adalah RAO heave 90˚, RAO roll 90˚, RAO pitch 180˚.

RA

O =

r/

w

2

S(

)

X

e S r

(e)

=

(Djatmiko, 2007)

Page 34: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Spektrum Respons Heave

Page 35: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Spektrum Respons Roll

Page 36: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Spektrum Respons Pitch

Page 37: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Analisis Kenaikan Intensitas Gerakan

• Spektra respons selanjutnya diolah untuk mendapatkan nilai amplitudo gerakan signifikan, amplitudo gerakan rata-rata, dan lainnya.

• Kenaikan amplitudo gerakan diplot dalam fungsi Hs

• Kenaikan intensitas gerakan yang ditinjau:

– amplitudo rata-rata gerakan heave, roll, pitch

– percepatan heave signifikan

Page 38: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Kenaikan Intensitas Gerakan

Page 39: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019
Page 40: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Penentuan Operabilitas dan Komparasi Kualitas

METODOLOGI PENELITIAN

• Membandingkan intensitas gerakan sebagai fungsi kenaikan tinggi gelombang dengan batasan kriteria operasi semi-submersible Essar Wildcat

Page 41: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Kriteria operasi semi-submersible

Essar Wildcat

Page 42: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Korelasi Respons Gerak dengan Kriteria Operasi

Page 43: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019
Page 44: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Operabilitas Ketiga Semi-submersible

• Besarnya amplitudo gerakan pada Hs tertinggi di Perairan Natuna (Hs = 5.745 m), masih belum melampaui kriteria operasi.

• Sehingga, operabilitas keenam semi-submersible di Perairan Natuna adalah 100% atau ketiga semi-submersible dapat dioperasikan (operable) sepanjang tahunnya tanpa harus mengalami downtime.

Page 45: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Operabilitas dalam Wave Scatter Diagram

Operabilitas Keenam variasi semi-submersible di Perairan Natuna

Tp Hs

Lower Upper Mid 0.245 0.745 1.245 1.745 2.245 2.745 3.245 3.745 4.245 4.745 5.245 5.745 6.245

0 0.9 0.45 - - - - - - - - - - - - -

1 1.9 1.45 0.0008 - - - - - - - - - - - -

2 2.9 2.45 0.0210 - - - - - - - - - - - -

3 3.9 3.45 0.1079 0.0863 0.005 0.0018 0.0002 - - - - - - - -

4 4.9 4.45 0.0183 0.1529 0.0143 - - - - - - - - - -

5 5.9 5.45 0.0060 0.037 0.0771 0.0047 - - - - - - - - -

6 6.9 6.45 0.0043 0.0179 0.0409 0.0259 0.001 - - - - - - - -

7 7.9 7.45 0.0023 0.0079 0.028 0.0382 0.0105 0.0002 - - - - - - -

8 8.9 8.45 0.0020 0.0058 0.0103 0.0247 0.0334 0.0119 0.0009 - - - - - -

9 9.9 9.45 0.0007 0.0041 0.0062 0.0158 0.0176 0.0255 0.0129 0.0012 - - - - -

10 10.9 10.45 - 0.0037 0.0051 0.0067 0.0095 0.0113 0.0114 0.008 0.0017 - - - -

11 11.9 11.45 0.0001 0.0027 0.0034 0.0036 0.0043 0.0059 0.0047 0.0049 0.0025 0.0022 0.0003 - -

12 12.9 12.45 - 0.002 0.0022 0.0016 0.0009 0.002 0.0019 0.0018 0.001 0.0009 0.0005 0.0003 -

13 13.9 13.45 - 0.0007 0.001 0.0004 0.0006 0.0002 0.0004 0.0011 0.0003 0.0002 0.0002 0.0001 -

14 14.9 14.45 - 0.0002 0.0009 0.0004 0.00004 0.0003 0.0001 - - - - - -

15 15.9 15.45 0.0001 0.0001 0.0002 0.0006 0.0004 0.0007 0.0001 - - - - - -

16 16.9 16.45 - 0.0001 - 0.0001 - - - - - - - - -

17 17.9 17.45 - - - - - - - - - - - - -

18 18.9 18.45 - - - - - - - - - - - - - Total

0.1635 0.3214 0.1946 0.1245 0.07844 0.058 0.0324 0.017 0.0055 0.0033 0.001 0.0004 - 1.0000

Page 46: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Operabilitas Drillship (Yuda, 2013)

Operabilitas Drillship di Perairan Natuna

Tp Hs

Lower Upper Mid 0.245 0.745 1.245 1.745 2.245 2.745 3.245 3.745 4.245 4.745 5.245 5.745 6.245

0 0.9 0.45 - - - - - - - - - - - - -

1 1.9 1.45 0.0008 - - - - - - - - - - - -

2 2.9 2.45 0.0210 - - - - - - - - - - - -

3 3.9 3.45 0.1079 0.0863 0.005 0.0018 0.0002 - - - - - - - -

4 4.9 4.45 0.0183 0.1529 0.0143 - - - - - - - - - -

5 5.9 5.45 0.0060 0.037 0.0771 0.0047 - - - - - - - - -

6 6.9 6.45 0.0043 0.0179 0.0409 0.0259 0.001 - - - - - - - -

7 7.9 7.45 0.0023 0.0079 0.028 0.0382 0.0105 0.0002 - - - - - - -

8 8.9 8.45 0.0020 0.0058 0.0103 0.0247 0.0334 0.0119 0.0009 - - - - - -

9 9.9 9.45 0.0007 0.0041 0.0062 0.0158 0.0176 0.0255 0.0129 0.0012 - - - - -

10 10.9 10.45 - 0.0037 0.0051 0.0067 0.0095 0.0113 0.0114 0.008 0.0017 - - - -

11 11.9 11.45 0.0001 0.0027 0.0034 0.0036 0.0043 0.0059 0.0047 0.0049 0.0025 0.0022 0.0003 - -

12 12.9 12.45 - 0.002 0.0022 0.0016 0.0009 0.002 0.0019 0.0018 0.001 0.0009 0.0005 0.0003 -

13 13.9 13.45 - 0.0007 0.001 0.0004 0.0006 0.0002 0.0004 0.0011 0.0003 0.0002 0.0002 0.0001 -

14 14.9 14.45 - 0.0002 0.0009 0.0004 0.00004 0.0003 0.0001 - - - - - -

15 15.9 15.45 0.0001 0.0001 0.0002 0.0006 0.0004 0.0007 0.0001 - - - - - -

16 16.9 16.45 - 0.0001 - 0.0001 - - - - - - - - -

17 17.9 17.45 - - - - - - - - - - - - -

18 18.9 18.45 - - - - - - - - - - - - - Total

0.1635 0.3214 0.1946 0.1245 0.07844 0.058 0.0324 0.017 0.0055 0.0033 0.0003 0 - 0.9989

Page 47: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Kesimpulan

1. Pola RAO terbaik/minimum untuk gerakan surge, sway, heave, roll, pitch, yaw, berturut-turut didapatkan pada semi-submersible Essar Wildcat, Essar Wildcat, Essar Wildcat, Duovar A 10, Duovar A, Duovar A 20.

2. Kenaikan intensitas gerakan di gelombang acak, TP 13.45 s

– Amplitudo heave dengan kenaikan terbesar dialami oleh Duovar A 10

– Percepatan heave, nilai terbesar dialami oleh Duovar B 30.

– Amplitudo roll, kenaikan terbesar dialami oleh Duovar A 30.

– Amplitudo pitch, kenaikan terbesar dialami oleh Duovar B 30.

3. Operabilitas keenam semi-submersible di Perairan Natuna adalah 100%, dan kemampuan operasi tertinggi dimiliki oleh DUOVAR A 10.

Page 48: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Untuk penelitian selanjutnya, dapat dilakukan analisis kekuatan struktur untuk mengetahui apakah ketiga semi-submersible ini mampu untuk menopang topsides Essar Wildcat. Selain itu, dapat pula dilakukan analisis pada semi-submersible yang memiliki komponen motion stabilizers.

Ucapan Terima Kasih Terima kasih kepada PT. GLOBAL MARITIME dan PT. CITRA MAS yang telah mendukung dalam hal data teknis. Serta semua pihak yang telah membantu penulis dalam melakukan penelitian tugas akhir ini.

Saran

Page 49: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Daftar Pustaka Wicaksono, Ardhana, 2013, Studi Karakteristik Gerakan dan Operabilitas Anjungan Pengeboran Semi-submersible Dengan Kolom Tegak dan Ponton Berpenampang Persegi Empat, Tugas Akhir Jurusan Teknik Kelautan, ITS Surabaya, Indonesia. Arda, 2012, Studi Pengaruh Gerak Semi-submersible Drilling Rig dengan Variasi Pre-tension Mooring Line Terhadap Keamanan Drilling Riser, Tugas Akhir Jurusan Teknik Kelautan, ITS Surabaya, Indonesia. Hikam, Maulana, 2012, Analisis Geometri dan Konfigurasi Ponton-Kolom Terhadap Stabilitas dan Intensitas Gerakan Semisubmersible Akibat Eksitasi Gelombang Acak, Tugas Akhir Jurusan Teknik Kelautan, FTK ITS Surabaya, Indonesia. ABS, 2012, Mobile Offshore Drilling Unit, American Bureau of Shipping. Bhattacharyya, R., 1978, Dynamic of Marine Vehicles, John Wiley and Sons, New York. Chakrabarti, S. K., 1987, Hydrodinamics of Offshore Structures, CBI Industries, USA. Indiyono, P., 2004, Hidrodinamika Bangunan Lepas Pantai, Penerbit SIC, Surabaya. Indiyono, P., 2010, Hidrodinamika Dasar Bangunan Laut, Penerbit ITS PRESS, Surabaya.

Page 50: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Murtedjo, M., 1990, Teori Gerak, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS Surabaya. Djatmiko, E.B., 2012, Perilaku dan Operabilitas Bangunan Laut di Atas Gelombang Acak, Penerbit, ITSPRESS, Surabaya Djatmiko, E.B., 1987, “Experimental Investigation into SWATH Ship Motions and Loadings”, M.Sc. Thesis, Dept. of NAOE, University of Glasgow, UK. Djatmiko, E.B., 1992, “Hydro-Structural Studies of SWATH Type Vessels”, Ph.D. Thesis, Dept. of NAOE, University of Glasgow, UK. Djatmiko, E.B., 1995, “Pengaruh Modifikasi Strut Ganda Menjadi Strut Tunggal pada Gerakan Kapal SWATH di Gelombang Haluan”, Majalah IPTEK ITS, Vol. 6, No. 1, Mei. Djatmiko, E.B., 2004, “Analisis Respons Dinamis Gerakan Heave dan Pitch pada Semi-Submersible Catamaran Hull”, Jurnal Teknologi Kelautan, Vol. 08, No. 02, Juli. Djatmiko, E.B., 2004, “Effect of Stabilizing Fins on the SWATH Ship Heave and Pitch Motion Characteristics”, Proc. of the4th Regional Conf. on Marine Technology, Enhancing Developing Countries Competitiveness in the Maritime Industry, MARTEC 2004, Johor Bahru, Malaysia, Sept. Djatmiko, E.B., 2004, “Evaluasi Operabilitas Kapal Cepat 35M”, Pros. Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan 2004, Surabaya, 7 Okt.

Page 51: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Djatmiko, E. B. and Murtedjo, M., 2005, “Enhancing the Operational Performance of SWATH-FPSR”, Proc. of the Naval Platform Technology Seminar 2005, NPTS 2005, the Republic of Singapore Navy (RSN), Singapore, May. Djatmiko, E. B., Tawekal, R., Jamaluddin, A., 1997, “Perancangan Rasional Kapal SWATH untuk Operasi Militer dan Komersial di Indonesia; Bagian II : Aspek Hidrodinamika Kapal SWATH”, Riset Unggulan Terpadu/RUT III, Kantor Menristek/DRN, Maret. Djatmiko, E. B., Murdjito, and Prasetyawan, I., 2006, “Operability Analysis of an FPSO on the Basis of Its Slamming and Greenwater Performances”, Proceedings of the 5th Regional Conference on Marine Technology, Intensifying Technology Study for Empowering Maritime Industries Towards the Prosperity of Archipelagic Countries, MARTEC 2006, Makassar, Indonesia, Sept. ESSAR+, 2007, Document of Marine Operation ESSAR WILDCAT, ESSAR OILFIELDS SERVICES LIMITED. Wide based semi-submersible vessel, 1984, www.google.com/patents

Page 52: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

TERIMA KASIH

Bayu Pranata Sudhira 4309 100 019

Page 53: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Parameter-parameter Gelombang

Profil Gelombang Amplitudo Tinggi

Gelombang rata-rata

Gelombang signifikan

Rata-rata 1/10 gelombang tertingi

Rata-rata 1/100 gelombang tertingi

025,1 m05,2 m

000,2 m 000,4 m

055,2 m 000,5 m

044,3 m 067,6 m

dengan m0 = Luasan dibawah kurva spektrum (zero moment) m0 = dS

0

Page 54: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Persamaan Menentukan γ

dengan:

Tp = periode puncak spektra

Hs = tinggi gelombang signifikan

2

4

0056,0036,01975,014843,3S

P

S

P

H

T

H

TEXP

Page 55: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Persamaan Gerak (Gelombang Reguler)

• Persamaan umum gerakan heaving

• Persamaan umum gerakan pitching

• Persamaan umum gerakan rolling

Page 56: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Lanjutan Pers. Gerak

Page 57: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Persamaan Gerak Kompleks

• Surge

• Heave & Pitch

• Sway, Roll, & Yaw

111 Fm x

553535355555555

335353533333333

MkbakbaI

Fkbakbam

zzz

zzz

664646262666666

44646424244444444

226262424222222

MbababaI

MbabakbaI

Fbababam

yy

yy

yy

Page 58: Bayu Pranata Sudhira NRP 4309 100 019

Lanjutan Difraksi

Sway, Heave, Roll

= kecepatan potensial difraksi pada odd complex

= kecepatan potensial difraksi pada fungsi even complex

Kecepatan potensial difraksi