Muammar Kadhafi4305100081

FPSO Belanak

1 LOA 285 01 LOA 285.0m2 Depth 26.0m3 Beam 58.0m4 Load Line Draft 18.0m5 Vessel Draft Full 16 2m5 Vessel Draft Full 16.2m6 Vessel Draft Medium 14.6m7 Vessel Draft Light 13.9m8 Displacement 255,000ton9 Steel Weight 39,000tong10 Deadweight 175,000ton11 Lightweight 79,800ton12 Service Life 30years

Crane Pedestal

T 2 Di l S t S i 115 M d l 11532Type 2 x Diesel Seatrax Series 115, Model 11532Weight 251tonCapacity 50 0tonCapacity 50.0tonLength 68.2mHeight 44.8m

PENDAHULUANGerakan beban crane dan gerakan FPSO selama proses pengangkatan akibat pengaruh gelombang dan angin pengangkatan akibat pengaruh gelombang dan angin yang mengenai FPSO dan beban crane turut perperan dalam menyebabkan kelelahan struktur crane dalam menyebabkan kelelahan struktur crane pedestal. Sehingga afek gerakan beban perlu diperhatikan dalam menentukan umur kelelahan pstruktur crane pedestal FPSO Belanak .

Wahyudi (2009) telah melakukan penelitian tentang analisis kelelahan crane pedestal pada FPSO Belanak dan menghasilkan kesimpulan bahwa beban yang berpengaruh pada analisis fatigue crane pedestal adalah beban l b  b b   i  d  b b   i   dgelombang, beban angin, dan beban operasi crane dengan

beban gelombang memiliki pengaruh yang paling besar terhadap umur kelelahan struktur crane pedestal. Fatigue terhadap umur kelelahan struktur crane pedestal. Fatigue life dari struktur crane pedestal FPSO Belanak dengan panjang model 10.8 m adalah 57.8 tahun. Namun pada penelitian itu, titik tinjau dalam penentuan percepatanstruktur adalah di Centre of Gravity (COG) FPSO bukanpada sambungan crane dengan hull  serta tidakpada sambungan crane dengan hull, serta tidakmempertimbangkan pengaruh osilasi beban craneterhadap kelelahan struktur crane pedestal. terhadap kelelahan struktur crane pedestal. 

Si t k di t b b (J H Ch dkkSistem koordinat beban crane. (Ju‐ Hwan Cha dkk. 2009) Dynamic Respone Simulation Of A Heavy Cargo Suspended By A Floating Crane Based On Multibody SystemSuspended By A Floating Crane Based On Multibody System Dynamics

Berdasarkan latar belakang di atas, maka pada tugas akhir ini akan melakukan studi kelelahan crane akhir ini akan melakukan studi kelelahan crane pedestal FPSO Belanak akibat respon dinamik gerakanbeban yang tergantung pada cranebeban yang tergantung pada crane.

TujuanMengetahui dan memperhitungkan beban‐beban yang menyebabkan kelelahan (fatigue) pada crane pedestalmenyebabkan kelelahan (fatigue) pada crane pedestal.Mengetahui fatigue life dari crane pedestal akibatpenambahan aspek gerakan beban yang tergantungpenambahan aspek gerakan beban yang tergantungpada crane.

Batasan MasalahCrane pedestal yang ditinjau dalam tugas akhir ini adalah crane pedestal pada FPSO Belanak, dengan dimensi FPSO: p p , gLOA 285m, beam 58m, depth 26m, dan pada kondisi vessel draft light 13,9m.B b b b    di i j   d l h b b   l b  Beban‐beban yang ditinjau adalah beban gelombang, beban angin, dan beban operasi crane.Dalam analisis  perhitungan beban gelombang serta Dalam analisis, perhitungan beban gelombang serta motion FPSO akibat beban gelombang masuk ke dalam perhitungan beban angin dan beban operasi crane. S hi   h b b   l b  d   i  FPSO Sehingga pengaruh beban gelombang dan motion FPSO terhadap fatigue life struktur tidak dihitung secara langsung.a gsu g.

Hanya meninjau dua derajat kebebasan gerakan beban, yaitu pada saat rolling dan pitching FPSONilai defleksi dari crane boom dan pedestal diabaikan.Karena keterbatasan memori dalam pengoperasian software dan keterbatasan waktu, maka struktur yang dimodelkan hanya pada bagian sambungan crane pedestal dengan hull FPSO, setinggi 10,8m.Jenis atau cara pengelasan pada sambungan pedestal dan hull diabaikan dan diasumsikan tanpa ada cacat.Analisis fatigue dilakukan pada bagian sambungan crane pedestal dengan hull FPSO dengan metode hukum Palmgren‐Miner.

METODOLOGIPemodelan: memodelkan lines plan FPSO padaAutoCAD  lalu di‐generate ke Maxsurf  kemudianAutoCAD, lalu di generate ke Maxsurf, kemudiandiperoleh koordinat untuk pemodelan di MOSES 7.0Analisis pembebanan: dilakukan running MOSES Analisis pembebanan: dilakukan running MOSES untuk mendapatkan RAO  Crane pedestal. Penentuangerakan dinamis crane dilakukan denga Maxurfg gdengan input tinggi gelombang signifikan dan perioderata‐rata, sehingga diperoleh sudut roll dan pitch gg p pFPSO yang  diasumsikan sama dengan sudutsimpangan beban, lalu diperoleh gaya dan momenkarena beban angkat.

Analisis tegangan:gaya pada analisisb b dij dik i t ANSYS    t kpembebanan dijadikan input ANSYS 11 untuk

memperoleh tegangan.h k l l h l hMenghitung umur kelelahan: setelah

memperoleh tegangan, kemudian dilakukanh l b h l k d kperhitungan lebih lanjut untuk mendapatkan

umur kelelahan crane pedestal

Titik Tinjauj

Titiktinjau

Beban Gelombangg

Tabel PercepatanpPercepatan

Derajad KebebasanPercepatan

Conoco Phillips (2000)

Wahyudi (2009)

Perhitungan

Max. Surge Acc 0.656 m/s2 0.318 m/s2 0.171 m/s2

Max. Sway Acc 2.180 m/s2 1.636 m/s2 1.033 m/s2

M H A 1 054 / 2 1 405 / 2 2 445 / 2Max. Heave Acc 1.054 m/s2 1.405 m/s2 2.445 m/s2

Roll Acc 3.023 rad/s2 3.203 rad/s2 2.001 rad/s2

Pitch Acc 0.679 rad/s2 0.744 rad/s2 0.715 rad/s2

Yaw Acc 0.193 rad/s2 0.249 rad/s2 0.242 rad/s2

Beban Anging

Gaya Angin pada Elevasi yGaya g pada e as yWind Force on elevation y (KN)

26.6 33.4 41.4velocity Height

0 0.00 0.00 0.003 1.68 0.67 0.636 6 70 2 68 2 526 6.70 2.68 2.529 15.08 6.04 5.66

12 26 81 10 73 10 0712 26.81 10.73 10.0715 41.89 16.77 15.7418 60 32 24 15 22 6618 60.32 24.15 22.66

Momen pada Elevasi yo e pada e as yMoment at elevation (KN.m)

9.6 16.4 24.4velocity Height

0 0.00 0.00 0.003 16.09 11.00 15.366 64.34 44.01 61.439 144.77 99.02 138.22

12 257.37 176.04 245.7215 402.15 275.06 383.9418 579 09 396 09 552 8818 579.09 396.09 552.88

Beban Operasip

Gaya dan Momen Akibat Beban Operasional Crane Kondisi StatisCrane Kondisi Statis

Load W Load Moment at (KN.m)

(T) (KN) 14.4m RAD38.4m RAD62.4m RAD

5 49 05 706 320 1 883 520 3 060 7205 49.05 706.320 1.883.520 3.060.720

10 98.10 1.412.640 3.767.040 6.121.440

20 196.20 2.825.280 7.534.080 12.242.880

30 294.30 4.237.920 11.301.120 18.364.320

40 392.40 5.650.560 15.068.160 24.485.760

50 490 50 7 063 200 18 835 200 -50 490.50 7.063.200 18.835.200 -

Gaya dan Momen Akibat Beban Operasional Crane Kondisi DinamisCrane Kondisi Dinamis

Beban Persentase Gaya Momen

Pemakaian Crane

Angkat

crane(ton)

Persentase

Operasi(%)

Gaya

(KN)

Momen

(KNm)Selama Service Life x

Persentase Operasi(%)

5 50,00 245,167 3530,412 43200 kali

10 34,00 490,335 7060,824 29376 kali

20 9,00 980,670 14121,647 7776 kali

30 4,00 1471,005 21182,471 3456 kali, , ,

40 2,00 1961,340 28243,295 1728 kali

50 1,00 2451,675 35304,119 864 kali50 1,00 2451,675 35304,119 864 kali

Σ 100,00 Σ 86400 kali

li i iAnalisis Fatigue

Beban D Persentase

Gelombang 0,195 96,39%

Angin 0,0000118816 0,005%

Operasi Crane Kondisi Statis 0,007276646 3,6%Operasi Crane Kondisi Statis 0,007276646 3,6%

Operasi Crane Kondisi Dinamis 0,00001029 0,005%

100 %

Nilai dari D total adalah:++=∑ DDDD

0,202=

++=

∑∑

D

DDDD craneangingelombang

30 =D30 148 tahun.

safety factor (SF) dari struktur crane pedestal FPSO Belanak adalah 4,9.

KesimpulanpBeban yang berpengaruh pada analisis fatigue crane pedestal adalah beban gelombang, beban angin, dan bebanp g g, g ,operasi crane. Beban gelombang memiliki pengaruh yang besar terhadap umur kelelahan struktur crane pedestal,yaitu sebesar 96 39%  Sedangkan beban angin memilikiyaitu sebesar 96,39%. Sedangkan beban angin memilikipengaruh sebesar 0,01% saja dari total pengaruh bebanyang menyebabkan fatigue. Sedangkan beban angkat crane memiliki pengaruh sebesar 3,6%. Fatigue life dari struktur crane pedestal FPSO Belanakakibat penambahan aspek gerakan beban angkat crane akibat penambahan aspek gerakan beban angkat crane adalah 148 tahun. Dengan demikian umur kelelahan crane pedestal mendekati 5 kali umur operasi, yaitu 30 tahun.

Terima KasihTerima Kasih