Publikasi s1 Its Teknik (Ian)

7/21/2019 Publikasi s1 Its Teknik (Ian)

http://slidepdf.com/reader/full/publikasi-s1-its-teknik-ian 1/5

JURNAL TEKNIK POMITS 1

Abstrak — Sekarang ini, CNG sudah mulai

dimanfaatkan dengan baik oleh pihak PLN. Dari

pemanfaatan CNG ini, PLN mampu menekan penggunaan

bahan bakar minyak (BBM) hingga 203 ribu kiloliter atau

setara penghematan Rp1,786 triliun per tahun.

(Listrikindonesia.com)CNG ini sendiri nantinya akan digunakan sebagai

pembangkit tenaga listrik oleh PLN khususnya di daera

Lombok. PLN akan memakai CNG yang dikirim dari

tempat lain dan ditransportasikan melalui laut. Teknologi

yang dipakai dikenal dengan istilah Marine CNG.

Kapasitas Marine CNG yang direncanakan sebesar 3

sampai dengan 6 juta kaki kubik. (PLN.co.id)

Berdasarkan dari hal tersebut maka diperlukan adanya

sarana transportasi untuk memindahkan CNG melalui

jalur laut khususnya untuk daerah Gresik-Lombok. Proses

perancangan CNG Carrier ini diawali dengan mencari

ukuran utama CNG Carrier. Setelah didapatkan ukuran

utama yang memenuhi persyaratan yang diminta

kemudian dilanjutkan dengan pembuatan rencana garis

dan remcana umum.

Dari proses perancangan ini didapat ukuran CNG

Carrier adalah Lpp = 86,25 m, B = 15 m, H = 8 m, T = 4 m.

Kata kunci: CNG, Tabung CNG, Gresik, Lombok.

I. PENDAHULUAN

Sekarang ini, CNG sudah mulai dimanfaatkan dengan

baik oleh pihak PLN. Dari pemanfaatan CNG ini, PLN

mampu menekan penggunaan bahan bakar minyak (BBM)hingga 203 ribu kiloliter atau setara penghematan Rp1,786

triliun per tahun.(Listrikindonesia.com, 2014)

CNG banyak digunakan karena dinilai lebih 'bersih' bila

dibandingkan dengan bahan bakar minyak karena emisi gas

buangnya yang ramah lingkungan. Gas bumi memang

hanya dapat disimpan setelah diproses menjadi gas alam

cair (liquefied natural gas/LNG) atau gas alam terkompresi

(compressed natural gas/CNG) yang membutuhkan

investasi tambahan.

Di awal 2012, PLN memang mulai memikirkan untuk

menggunakan CNG di pembangkit. PLN telah memetakan

potensi pemanfaatan CNG untuk kawasan Indonesia Barat

dan Timur. Namun, kendalanya adalah tidak tersedia

pasokan gas pipa di sekitar lokasi pembangkit . Sebagai

terobosan untuk mengatasi masalah ini, PLN akan memakaiCNG yang dikirim dari tempat lain dan ditransportasikan

melalui laut. Teknologi yang dipakai dikenal dengan istilah

Marine CNG. Kapasitas Marine CNG yang direncanakan

sebesar 3 sampai dengan 6 juta kaki kubik tadi, akan

dipakai sebagai sumber pasokan gas untuk Pembangkit Gas

Peaking (beroperasi 6 jam per hari) dengan daya terpasang

100 MW. Konsumsi gas ini mampu menggantikan

penggunaan BBM sebesar 51 juta liter per tahun sehingga

terdapat potensi penghematan sekitar 200 Milyar per tahun.

(PLN.co.id).

Maka dari itu dirancanglah kapal pengangkut CNG ini

dari gas facility di Gresik ke daerah Lombok yang

nantinya gas tersebut akan digunakan sebagai bahan

bakar power plant untuk memenuhi kebutuhan listr ik

khususnya saat malam hari.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Gas Alam

Gas alam sering juga disebut sebagai gas Bumi atau gas

rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama

terdiri dari metana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang

minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu bara terdiridari fosil-fosil dan terbentuk dalam wujud gas, gas alam

sebagian besar terbentuk dari metana.(www.pengertianahli.com, 2015)

Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4),

yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan

teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekulhidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana

(C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gas-gas yang

mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakansumber utama untuk sumber gas helium. Komposisi pada gas

alam dapat bervariasi. Pada tabel di bawah ini digambarkan

Desain CNG Carrier Untuk Daerah Pelyaran

Gresik - Lombok

Stefanus Ian dan Dosen Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc., Ph.D.

Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

e-mail : [email protected]

S

http://www.pengertianahli.com/







secara umum komposisi pada gas alam murni sebelum

dilakukan pengolahanTabel. 1.

Komponen susunan gas alam

Pemanfaatan Gas alam sebagai berikut :

1. Gas alam sebagai bahan bakar.

2. Gas alam sebagai bahan utama baku

3. Gas alam sebagai komoditas energy.

B.

CNG

Salah satu cara dalam mengemas gas adalah dengan

mengkonversikannya kedalam bentuk CNG. CNG adalah gas

bumi yang dimampatkan atau dikompres (Compressed)sehingga bertekanan tinggi dan disimpan di dalam bejana

tekan atau tabung (Cylinder). Adapun wujud dari gas CNG

masih berupa gas, jadi tidak berupa cair, hanya gas tersebutditekan sampai pada tekanan 200-250 bar atau di kisaran

29003600 psi. Dengan tekanan sebesat itu, maka diperlukan

tabung khusus yang mampu menahan tekanan dari gastersebut.

Beberapa jenis tabung CNG yang digunakan adalah sebagai

berikut:1.

Tabung tipe 1, Tabung ini secara keseluruhan

terbuat dari baja. Biaya pembuatan yang cukup

murah merupakan keuntungan dari tabung tipe ini.

Namun masalah berat menjadi kendala tersendiri.2.

Tabung tipe 2, terbuat dai baja dan material

komposit berupa resin dan fiber. Tabung ini

dirancang agar memiliki ketebalan yang tidakterlalu besar unutk menahan tekanan gas tertentu.

Tipe ini memiliki berat yang lebih ringan dari

tabung tipe 1namun dengan harga yang lebihmahal. Karena merupakan perpaduan dari logam

dan bahan komposit.

3. Tabung tipe 3, Tabung tipe ini memiliki linear yangterbuat dari aluminium. Tentu saja ini membawa

keuntungan tersendiri terhadap berat tabung yang

menjadi permasalahan pada tipe 1 dan 2.Pembuatan tabung dengan bahan aluminium ini

memiliki keuntungan hingga batas tertentu. Jika

untuk penggunaan kapasitas penggunaan bahanaluminium dinilai tidak memberi keuntungan baik

dari segi ekonomis maupun kekuatan.

4. Tabung tipe 4, Tabung tipe 4 terbuat dari bahan plastik dan overwrap penuh serat karbon atau

konstruksi campuran viber. Linear dari tabung 4

tidak memberikan kekuatan struktural tetapi hanyasebagai bahan untuk menyimpan gas bertekanan

saja. Meskipun telah beredar dipasaran, namun

tabung tipe 4 masih dalam proses pengembangan.

Gambar. 2.1 jenis tabung CNG

C.

Kemasan tabung CNG dalam peti kemas

Peti kemas (Ingggris: ISO container) adalah peti atau kotak

yang memenuhi persyaratan teknis sesuai dengan InternationalOrganization for Standardization (ISO) sebagai alat atau

perangkat pengangkutan barang yang bisa digunakan

diberbagai moda, mulai dari moda jalan dengan truk peti

kemas, kereta api dan kapal petikemas laut.

Salah satu keunggulan angkutan peti kemas adalah

intermodalitynya dimana peti kemas bisa diangkut dengan truk

peti kemas, kereta api dan kapal petikemas. Hal inilah yang

menyebabkan peralihan angkutan barang umum menjadi

angkutan barang dengan menggunakan peti kemas yang

menonjol dalam beberapa dekade terakhir ini.

Ukuran peti kemas standar yang digunakan ditampilkan

dalam tabel berikut:

Tabel 2.1Ukuran Peti Kemas Standart




Gambar. 2.2 CNG dalam peti kemas

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Gambar dan Tabel

Metodologi dalam pengerjaan penelitian ini digambar dalamdiagram alir ( flow chart ) pengerjaan sebagai berikut :

IV. PERANCANGAN CNG C ARRIER

A. Penentuan Jumlah Muatan

Dalam mendesain kapal diperlukannya batasan desain, yang

dijadikan sebagai acuan dalam proses desain. Permintaan

pemilik kapal atau yang disebut Owner Requiretment

merupakan salah satu batasan desain yang harus dipenuhi oleh

designer dalam proses mendesain kapal. Dalam hal ini, sesuai

dengan owner requiretment, maka payload yang dibutuhkan

adalah 19.98 MMscf.

CNG pada umumnya dikemas dalam tabung khusus, yaitu

tabung CNG. Terdapat 4 tipe tabung CNG yang dijual di

pasaran seperti yang telah dijelaskan dalam tinjauan pustaka.

Yang akan penulis lakukan selanjutnya adalah mengenai

pemilihan tabung CNG yang akan dipakai dalam perencanaan

ini. Adapun pertimbangan dalam pemilihan tabung CNG

adalah sebagai berikut:

- Berat tabung- Kekuatan tabung

- Kapasitas CNG tabung

- Harga tabung CNG

Dari keempat tipe tabung yang ada, penulis memilih tabung

tipe 1. Pertimbangannya adalah sebagai berikut:

1. Tabung dirancanakan akan dikemas dalam peti kemas 20

feet, setelah dilakukan perhitungan terhadap berat tabung

beserta isinya(CNG), bertnya memenuhi berat maksimal

kapasitas petikemas 20 feet.

2. Tabung tipe 1 merupakan tabung yang terbuat dari baja,

oleh karena itu dijamin kuat terhadap tekanan dari gas di

dalamnya.

3. Tabung CNG tipe 1 merupakan tabung yang memiliki

harga termurah daripada tipe-tipe lainnya.

(Utama, Danu 2013)

Untuk lebih jelasnya mengenai perencanaan ini, berikut

marupakan tabel perhitungan perencanaan muatan.




B. Penentuan Ukuran Utama

Perencanaan ukuran utama dilakukan berdasar data dari

kapal yang dibuat PT Daya Radar Utama. Data kapalnya

adalah sebgai berikut :

Jenis Kapal : Cargo

T : 4 m

LPP : 83 m

B : 16 mH : 4.7 m

Data di atas dijadikan acuan untuk menentukan ukuran

utama awal pada proses perancangan CNG Carrier ini.

Kemudian dengan mengguanakan ukuran utama salah satu

kapal dilakukan perhitungan terhadap beberapa batasan dan

fungsi objektif yang akan menjadi acuan dalam proses

optimasi ukuran utama. Berikut beberapa batasann yang

dihitung sebelum melaksanakan proses optimasi :

1. Perhitungan Freeboard

Perhitungan freeboard berdasarkan ketentuan yang telah

ditetapkan oleh Intenational Convention on Load line 1966

and protocol of 1988. Barge yang dirancangan merupakankapal tipe B, sehingga diambil freeboard standar yang telah

ditetapkan untuk kapal tipe B berdasarkan panjang kapal[2].

Selanjutnya nilai tersebut ditambahkan dengan nilai-nilai

koreksi maka didapatkan nilai minimal freeboard yang

disyaratkan.

2. Perhitungan Berat Baja

Perhitungan berat baja CNG Carrier dilakukan dengan

rumus dari buku Practical Ship Design [Watson, 1997].

Selain menghitung berat baja kapal kosong, juga dilakukan

perhitungan berat perlengkapan, berat permesinan serta

berat cadangan.

3.

Perhitungan Peralatan dan Perlengkapan BargePerhitungan berat equipment dan outfitting

menggunakan rumus pendekatan pada buku Ship

Design For Efficiency & Economy.

4. Perhitungan Koreksi Displacement

Dengan telah dihitungnya berat baja dan peralatan pada

barge tersebut, maka komponen dari LWT telah didapatkan.

Kemudian LWT tersebut dijumlahkan dengan DWT

sehingga didapatkan berat displacement. Nilai LWT+DWT

ini dibandingkan dengan nilai displacement hasil dari rumus

pendekatan yaitu LxBxTxCbxρ. Selisih antara keduanya

harus dalam range 1% hingga 3 % dimana selisih berat

tersebut akan menjadi berat cadangan.5.

Perhitungan Trim

Perhitungan trim berdasarkan rumus yang terdapat dalam

“ Parametric Design Chapter 11”[5].

6.

Perhitungan Stabilitas

Perhitungan stabilitas dengan menggunakan Metode

Manning dengan batasan yang sudah diatur dalam IS Code

2008 dengan menggunakan metode Manning [4].

7. Perhitungan Harga Material dan Permesinan

Setelah diketahui berat dari baja dan berat dari perelatan

kapal, maka dengan menggunakan rumus pendekatan dari

(Watson, 1998) akan diketahui harga dari masing-masing

komponen tersebut.

Maka ukuran utama adalah :

Lpp = 86.25 meter

B = 15.00 meter

H = 8.00 meter

T = 4.00 meter

Dimana ukuran utama CNG Carrier tersebut sudah

memenuhi semua batasan yang telah diberikan.

C. Pembuatan Rencana Garis dan Rencana Umum

Setelah didapatkan ukuran utama hasil optimasi, maka

dilanjutkan dengan pembuatan rencana garis. Berikut hasil

desain rencana garis setelah dikerjakan dengan bantuan

Autocad :

Gambar.4.1 Rencana Garis

Selanjut adalah pembuatan desain rencana umum kapal

tersebut. Proses pembuatan desian rencana umum dilakukan

dengan memenuhi rule-rule dan regulation yang berlaku

dalam penempatan segala posisinya pada kapal. Berikut hasil

desain rencana umum kedua kapal :




Gambar.4.3 Rencana Umum

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil proses perhitungan optimasi yang memenuhi

kriterai-kriteria dan proses desain, maka didapatkan ukuran

utama CNG Carrier yaitu :

1.

Ukuran Utama

L (Panjang) = 86.25 m

B (Lebar) = 15 m

H (Tinggi) = 8 m

T (Sarat) = 4 m

Total perkiraan cost yang digunakan untuk membangun

CNG Carrier ini sebesar $ 12.255.962

Saran-saran yang dapat diberikan untuk pengembangan

tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1.

Perhitungan biaya pembangunan secara rill dan terperinci

dibutuhkan karena perhitungan pada proses ini hanya

menggunakan perhitungan terhadap material denganrumus pendekatan dimana tidak meliputi perhitungan

harga jasa.

DAFTAR PUSTAKA

1. Bertram, H. S. (1998). Ship Design for Efficiency & Economy.

Oxford: British Trust for Conservation Volunteers.

2. Engineers, T. S. (1980). Ship Design and Construction. New

York.

3. Holtrop, J. a. (1988). An Approximate Power Prediction

Method.

4. IMO. Intact Stability Code, Intact Stability for All Types of

Ships Covered by IMO Instruments. London, UK : IMOABS.

2009. Rules For Building And Classing Steel Barge.

5. Bertram, H. S. (1998). Ship Design for Efficiency & Economy.

Oxford: British Trust for Conservation Volunteers.

6. Engineers, T. S. (1980). Ship Design and Construction. New York.

7. Holtrop, J. a. (1988). An Approximate Power Prediction Method.

8. IMO. Intact Stability Code, Intact Stability for All Types of Ships

Covered by IMO Instruments. London, UK : IMO

9. IMO. 1983. International Conference on Tonnage Measurement of

Ship 1969. London, UK : IMO

10. IMO. 2005. LOAD LINES, Consolidated Edition 2005. London, UK

: IMO11.

IMO. 2002. MARPOL 73/78, Consolidated Edition 2002. London,

UK : IMO.

12. IMO. 2004. SOLAS, Consolidated Edition 2004. London, UK :

IMO.

13.

Klasifikasi Indonesia. (2009). BKI Vol II Rules for Hull. Jakarta.14. Lamb, T. (2004). Ship Design & Construction, Volume 2. New

Jersey: the Society of Naval Architecs and Marine Engineers.15.

Lewis, E. V. (1988). Principle of Naval Architecture Volume I. New

Jersey: The Society of Naval Architects and Marine Engineer.

16. Lewis, E. V. (1988). Principle of Naval Architecture Volume II.

New Jersey: The Society of Naval Architects and Marine Engineer.

17. RINA. (2012). Pilot Implementation of Marine CNG Technology to

Transfer Gas from Gresik to Lombok. RINA.

18. Utama, D. (2013). PERANCANGAN INTEGRATED TUG-BARGE(ITB) PENGANGKUT CNG (Compressed Natural Gas) YANG

SESUAI UNTUK PERAIRAN SEMBAKUNG-NUNUKAN.Surabaya.

19.

Watson, D. (1998). Practical Ship Design. Scotland: ELSEVIER.

Publikasi s1 Its Teknik (Ian)

Documents

Transcript of Publikasi s1 Its Teknik (Ian)