Pedoman Pembuatan Pedeye

7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye

1/36

N LISIS STRUKTURP DEYE P D PROSES

LIFTING J CKET

EMP T K KI DENG N

PENDEK T N DIN MIK

OLEH:

HENNY GUSTI PRAMITA 4309 100 007

JURUSAN TEKNIK KELAUTAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

DOSEN PEMBIMBING:Ir. Handayanu, M.Sc, Ph.DYoyok Setyo Hadiwidodo, S.T., M.T.


2/36

LATAR BELAKANG


3/36

DATA JACKET PLATFORM

Deep Water : 199.5

Elevasi : (+) 15-0, (-) 30-0, (-) 800, (-) 140-0 dan(-) 199-6.

Jarak kaki : 40 feet antara Row-1 dan Row-2

30 feet antara Row-A and Row-B

Working Point : Elevasi (+)20-0Jacket Walkway : Elevasi (+) 15-0

Konduktor : 1. Konduktor yang terdapat di dalamjacket

= 9 30 x 1.00

2. Konduktor yang terdapat di luarjacket

= 3 30 x 1.00

Riser : 3 - 12 x 0.5


4/36

1. Bagaimana kekuatan struktur dan respon dinamis dari struktur

yang disebabkan oleh gaya angin padajacket platform ketika

diangkat dengan sudut hook point 60 terhadap horisontal?

2. Bagaimana desain dimensi padeye yang sesuai dengan codes

API RP 2A-WSD (2007) untuk lifting jacket empat kaki?

3. Bagaimanakah analisis struktur padeye saat pengangkatan

dengan sudut sling 60?

PERUMUSAN MASALAH


5/36

TUJUAN

1. Mengetahui kekuatan struktur dan respon dinamis dari struktur

yang disebabkan oleh gaya angin padajacket platform ketika

diangkat dengan suduthook point 60 terhadap horisontal

2. Mendesain dimensipadeye yang sesuai dengancodesAPI RP2A-WSD (2007) untuklifting jacket empat kaki.

3. Menganalisis pengaruh struktur padeye saat pengangkatan

dengan sudut sling 60.


6/36

MANFAAT

Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah dapat

digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam analisa

proses lifting dengan pendekatan yang lebih mendalam(pendekatan dinamik) dan mengetahui kekuatan padeye

dengan analisis lokal padapadeye saat proseslifting jacket

platform.


7/36

BATASAN MASALAH

1. Analisis dilakukan terbatas terhadap beban struktur itu sendiri dan terhadap

motion akibat angin.

2. Analisis dilakukan pada lifting modulejacket, sementara desain padeye,shackle, dan sling dilakukan kemudian secara manual.

3. Analisis tegangan pada struktur padeye dilakukan dengan menggunakan

analisis lokal.

4. Tidak dilakukan variasi ketebalan pada dimensi padeye.

5. Analisis yang dilakukan padajacket hanya meliputi motion padajacket,

tanpa memperhatikan motion pada vessel dan barge.

6. Analisis lifting yang dilakukan tidak menggunakan spreader bar.

7. Pembebanan dinamik menggunakan data angin daerah Laut Jawa, skala

beaufort, dan kecepatan angin 20 knots sesuai dengan codes GL Noble

Denton.

8. Software yang digunakan dalam pemodelan dan analisa struktur adalah

GTStrudl dan untuk struktur padeye menggunakan software analisis lokal.


8/36

DASAR TEORI

Loadout adalah proses pemindahan struktur dariyard ke atasbarge.

Loadout ada beberapa macam cara. Berdasarkan API RP 2A, operasi

Loadout dapat dilakukan dengan tiga metode

1. Launching / metode skidding

2. Metode Lifting

3. Dolly / Trailer Method


9/36

BEBAN DINAMIS

Tabel 1.Dynamic Ampification Factor (DAF)

Berdasarkan API RP 2A

WSD (2005), beban

dinamis dapat

ditransformasikan menjadifaktor pada beban statis.

Dynamic Amplification

Factor (DAF) ini

dikategorikan berdasar

hubungan antara memberpada struktur dengan titik

angkatnya.


10/36

Berdasarkan DNV Pt2 Ch5-Lifting(1996), beban lingkungan juga dapat

dikategorikan sebagai beban dinamis

dan dapat ditransformasikan menjadi

faktor beban pada beban statis.

BEBAN DINAMIS

Tabel 2.Dynamic Ampification Factors

(DNV Pt2 Ch5-Lifting, 1996)


11/36

BEBAN DINAMIS

Pergeseran COG (Center of Gravity)

Berdasarkan dokumen lifting analysis dari PT.Tripatra Engineering, pergeseran COG dapat

diperhitungan sebagai faktor beban statis. Reaksi

pada setiap titik dari pergeseran COG akan

diperhitungan sebagai faktor beban statis.

Pergeseran COG ini diperhitungkan berubah

hingga 1 2 m.


12/36

BEBAN DINAMIS

Beban Angin

Hubungan antara kecepatan angin dan

kekuatan dimana drag force angin dari

sebuah obyek dihitung dengan persamaan

F = 0.5 CAV

Dimana F adalah kekuatan angin, adalahmassa jenis udara, A menunjukkan luasan

area, dan V adalah kecepatan angin

tersebut. Sementara C adalah koefisien

bentuk dari benda yang terkena angin.


13/36

RESPON DINAMIS

EKA + EPA = EKB + EPB

Dimana saat di A, VA= 0 dan h 0kemudian untuk pada posisi B, VB 0

dan h = 0, sehingga didapat

persamaan lain yaitu,

EKA + EPA = EKB + EPB0 + mg (1-cos) L = 0.5 mVB2 + 0

2g (1-cos)L = VB2

VB = 2gL(1-cos)


14/36

METODOLOGI PENELITIAN

Pemodelan dengan

bantuan GTStrudl

Studi Literatur

Pengumpulan Data

- Ukuran Jacket

- Material Jacket

- Data Angin

Mulai

A

Perhitungan

- Beban Struktur

- Lifting Weight


15/36

A

Analisis Statis dan Dinamik

Lifting Process

Analisis Kekuatan pada Padeye dengan

analisis lokal

Validasi :

Check With Rules

Berdasarkan AISC

Penentuan UkuranShackle, Sling, Padeye

Selesai

TIDAK

YA

METODOLOGI PENELITIAN


16/36

PEMODELAN

Gambar 1.Isometric modul jacket


17/36

TERIMA KASIH...

ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Analisis Statis Jacket Lifting

Koordinat COG dari Struktur

Koordinat Hook Point


18/36



Pemilihan Dimensi Sling dan Shackel

Lifting weight

Hitung maksimal

sling load

Menghitung Desain sling load= 4 x maksimal sling load

Ditemukan diameter slingdengan desain sling load

yang sesuai

selesai

Mulai

Diagram Alir Pemilihan Ukuran Sling

Terdapat safety factor guna

memenuhi dari desain kriteria yang

kemudian dikalikan pada lifting

weight. Safety factor pada sling

adalah 4 sehingga beban slingsebesar 413,03 Ton. Untuk safety

factor pada shackle adalah 2,

sehingga untuk beban shackle

sebesar 206,52 Ton.


19/36



20/36



Dari hasil analisis didapatkan critical ratio terbesar

pada member 84. Pada analisis ini ada 4 member

yang gagal. Berikut adalah 5 member pada jacket

lifting denganload factor1.35 untukmemberselain

berhubungan langsung dengan lifting point dan 2.0

untukmemberyang berhubungan langsung denganlifting point.

Tabel 3. Rangkuman Hasil Analisa Statis Pada Member


21/36



Analisis dengan

menggunakan Load

Factor 1.5. Dari hasil

tersebut, untuk faktor

1.50 member tersebut

dinyatakan aman.Sehingga untuk faktor

1.35 bisa dikatakan

aman.

Tabel 4. Rangkuman Hasil Analisis Statis padaMemberdengan Load factor1.5


22/36



Hasil Punching Shear

Punching shear adalah gaya

yang terjadi pada koneksi atausambungan struktur. Gaya yang

terjadi pada sambungan-

sambungan ini mempunyai

peluang terjadi kegagalan yang

besar dikarenakan pada daerah

sambungan tersebutmenghasilkan konsentrasi

tegangan.

Tabel 5. Hasil Punching Shear

dengan Beban Self Weight dan

Faktor DAF 2.00

S S S


23/36


Hasil Analisis Dinamik Jacket Lifting

Pergeseran Center of GravityBeban tambah dari pergeseran COG ini akan dikalikan

dengan beban statis. Dan dalam perhitungan COG struktur

akan digeser sejauh 1-2 meter kearah NE (north east), NW

(north west), SE (south east), SW (south west).

Gambar 2. Pergeseran Center of Grafity pada

ModulJacket



24/36



Perbedaan tersebut tersebut

mengalami kenaikan beban 17.92%.

Sehingga didapatkan nilai perkalian

faktor beban untuk pergeseran COG

adalah :F = 1 + 17.92% = 1.18

Tabel 6. Koordinat PerubahanCOG



25/36



Dari adanya perpindahan Centerof Grafity maka terdapat

pergeseran titik tengah dan juga

mengakibatkan reaksi tiap titik

angkat berbeda pula. Sehingga

perlu diperhatikan punching shear.

Titik ataujoint yang tercantumadalahjoint yang diperkirakan

memiliki tegangan akibat proses

lifting. Berikut adalah

ringkasannya.

Tabel 7. Hasil Punching Shear

dengan Tambahan Bebanperpindahan COG



26/36



Beban Angin

Yang dimaksud dengan angin normal adalah angin yang terjadi pada

lokasi tersebut dan untuk perhitungannya menggunakan perhitungan

pada SPM (Shore Protection Manual) Tahun 1984, dari angin normal ini

didapatkan kecepatan angin sebagai berikut:



27/36



Data sesuai dengan GL

Nobel Denton, pada

persyaratan ini dikatakan

bahwa untuk angin pada

saat transportasi dikatakan

sebesar 30 knots, kemudian

saat proses lifting

kecepatan angin

diperkirakan kurang dari 30

knots. Sehingga dalam

perhitungan untuk respon

dinamis akan menggunakankecepatan angin 20 knots.



28/36


Hasil Respon Dinamis

EKA + EPA = EKB + EPB

Dimana saat di A, VA= 0 dan h 0kemudian untuk pada posisi B, VB 0

dan h = 0, sehingga didapat

persamaan lain yaitu,

EKA + EPA = EKB + EPB0 + mg (1-cos) L = 0.5 mVB2 + 0

2g (1-cos)L = VB2

VB = 2gL(1-cos)

Kemudian untuk mengetahui

gaya yang timbul pada titik B

adalah :

FB = m x aFR - W = m x a

FR = m x a + WDengan a sama dengan

percepatan sentrifugal dengan

persamaan dibawah ini,



29/36


Hasil Respon Dinamis

Apabila melihat hasil perhitungan respon struktur akibat adanya gaya angin

pada saat pengangkatan dilakukan, apabila disesuaikan dengan pernyataan

pada API RP 2A-WSD tepat pada kecepatan angin 12,71 m/s. dan DNV Pt2

Ch5 Lifting (1996) mengenaiDynamic Amplification Factoryang telah merekatetapkan tepat pada kecepatan angin 8,07 m/s pada Onshore, kecepatan

angin 9,5 m/s pada Inshore.



30/36

Analisis Tegangan pada Padeye


Gambar 3. Model Padeye pada Struktur

Jacket

gaya terbesar yang diterimapadeye

adalah pada join 8 sebesar

734.765kips atau sebesar 7205.59N.

maka, dalam analisis lokal, gaya

yang diterima padeye adalah

7205.59N

Equivalent Stress yang menghasilkan

5,0185 Mpa. Dan deformasi paling

maksimal sebesar 0,023m. Tegangan ijin

untuk baja A36 adalah sebesar 165Mpa.

Gambar 4. Hasil Analisis Lokal pada

Padeye



31/36


Meshing dan Sensit ivity Analysis

Meshing dan Sensitivity analysis dilakukan untuk mengetahui tegangan yang

dihasilkan dari hasil analisis sesuai atau mendekati nilai yang sebenarnya atautidak. Sensitivity analysis ini dilakukan pada titik yang sama dengan variasi

kerapatanmeshing yang berbeda-beda. Dari hasil tegangan yang dihasilkan, yaitu

equivalent stress didapatkan perbedaan hasil yang kurang dari 5%. Sensitivity

analysis dilakukan dengan memberikan variasi meshing 3 hingga 5meshing.



32/36


Tabel 19. Tabulasi Hasil Maximum Stress untuk Variasi

Kerapatan Mesh

Gambar 12. Sensitifitas Model Struktur Jacket

KESIMPULAN


33/36

KESIMPULAN

1. Dalam kondisi ini jacket struktur 4 kaki pada saat dilakukan analisis statis memiliki

member unity check paling besar adalah 0.849 dengan faktor 1.5 pada member 84.

1.5 merupakan faktor yang dicari setelah member unity check pada faktor 2.00

mengalami kegagalan dengan hasil sebesar 1.314.

2. Gaya tambah yang timbul pada struktur sebesar 4091,97 KN pada saat kecepatan

angin 5,13 m/s kecepatan angin lokal). Gaya sebesar 4633,42 KN pada saat

kecepatan angin 20 knots (GL Noble Denton). Dan gaya sebesar 4207,52 KN pada

saat kecepatan angin 7,4 m/s (Skala Beaufort). Apabila melihat hasil perhitunganrespon struktur akibat adanya gaya angin pada saat pengangkatan dilakukan,

apabila disesuaikan dengan pernyataan pada API RP 2A-WSD tepat pada

kecepatan angin 12,71 m/s. dan DNV Pt2 Ch5 Lifting (1996) mengenai Dynamic

Amplification Factor yang telah mereka tetapkan tepat pada kecepatan angin 8,07

m/s pada Onshore, kecepatan angin 9,5 m/s pada Inshore.

3. Analisis lokal pada struktur padeye dilakukan dengan menggunakan ANSYS

Workbench dan didapatkan hasil equivalent stress sebesar 5,0185 Mpa, dengan

tegangan ijin pada material Baja A36 sebesar 165 Mpa.

SARAN


34/36

SARAN

1. Perlu dilakukan analisis secara statis maupun dinamis pada struktur

jacket saat proses lifting apabila struktur padeye digantikan dengan

strukturtrunion.

2. Perlu dilakukan analisislifting pada saat intalasi pada site dengan moduldeck maupun jacket.

DAFTAR PUSTAKA


35/36

DAFTAR PUSTAKAAPI RP 2A WSD 21st Edition, 2007,Recomanded Practice for Planning, Designing, and

Constructing Fixed Offshore Platform, Washington DC, American Petroleum Institute.

Battacharyya, S. Kumara, Idichandy, V.G., 1985, On Experimental

Investigation of Loadout, Launching and Upending of Offshore Steel Jacket, AppliedOcean Reaserch, Vol. 7 No.1.

DNV Part 2 Chapter 5 Lifting, 1996, Rules of Planning and Execution of Marine

Operations, Norway, Det Norske Veritas.

GL Noble Denton 0027/ND REV9, 2010, Guidelines For Marine Lifting Operation,

Technical Policy Board.

Novanda, A. Krisna, 2012,Analisis Lifting Topside Platform dengan Pendekatan Dinamik

Berbasis Resiko, Laporan Tugas Akhir, Surabaya, Jurusan Teknik Kelautan-ITS.

Rajasekaran, S., Annet, D., Choo, Y. Sang, 2008,Optimal Location for

Heavy Lifts for Offshore Platform, Asian Journal of Civil Engineering, Vol.9 No.6: 605-

627.

Simatupang, R. Perma, 2008, Analisa Struktur Padeye pada Proses Lifting Deck

Structure, Laporan Tugas Akhir, Surabaya, Jurusan Teknik Kelautan-ITS.


36/36

Terima Kasih ..

Pedoman Pembuatan Pedeye

Documents

Transcript of Pedoman Pembuatan Pedeye