analisa kekuatan struktur topside module dengan...
TRANSCRIPT
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Setelah mendapatkan perhitungan besarnya nilai percepatandari hasil pemodelan FPSO dengan MOSES 6, makapercepatan tersebut akan dijadikan input di program SACSpercepatan tersebut akan dijadikan input di program SACSsebagai inertia load. Terdapat tiga tahapan dalam pemodelanstruktur topside module tersebut, yaitu :
S• Model A, model Statis dengan beban gravitasi struktur itusendiri.
• Model B, model Dinamis dengan memasukkan percepatanFPSO (didapat setelah FPSO dimodelkan pada MOSES)sebagai beban inertia load.sebagai beban inertia load.
• Model C, model Statis dengan beban gravitasi strukturtersebut beban lingkungan dan beban dinamik (bebantersebut, beban lingkungan dan beban dinamik (bebaninertia).
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSTabel Basic load Case Model A (Statis) Struktur Topside Module
111 Computer General Structural Selfweight
112 Unmodelled Structure Steel
131 Equipment Load
Type of LoadBasic Load Case No.
Description
SDL (Structural Dead Load)
131 Equipment Load
132 Piping Load
133 Electrical Load
134 Instrument Load
151 Blanket load
EL ( Equipment Load)
BL (Blanket Load)
171 Wind‐X Load
172 Wind‐Y Load
LL (Live Load)
WL (Wind Load)
161 Open Area Live Load
( )
FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)
111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0
Load. Cond
DescriptionLoad Statis
Tabel perhitungan pembebanan model A (statis)
111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 88029.625 99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.797 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.328 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSTabel maximummember stress summary (UC) model A (statis)
MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746(SG3) 0.22116‐6079 (SH3) 0.22854‐858 (SG2) 0.25855 859 (SG2) 0 26
LOCATIONMAXIMUM MEMBER STRESS UNITY CHECK
UPPER LEVEL 1000
1000855‐859 (SG2) 0.26856‐860 (SG2) 0.27890‐918 (SG2) 0.25891‐919 (SG2) 0.25892‐920 (SG2) 0.35894‐914 (SG2) 0.49895 915 (SG2) 0 52
MID LEVEL
1000
1000
895‐915 (SG2) 0.521029‐1224 (SG1) 0.641030‐1223 (SG1) 0.541031‐1222 (SG1) 0.51044‐1048 (SG1) 0.421045‐1049 (SG1) 0.391046 1050 (SG1) 0 33
LOWER LEVEL
1000
1046‐1050 (SG1) 0.33BRACING 47‐68 (BR) 0.25 1000
48‐68 (LG2) 0.5445‐40 (LGA) 0.43
LEG 1000
Tabel diatas merupakan unity chek (UC) maksimum dari hasil pemodelanTabel diatas merupakan unity chek (UC) maksimum dari hasil pemodelanstatis (model A). Pada pemodelan statis (model A) analisa tersebutbelum memperhatikan pengaruh beban dinamis seperti gerakan FPSO.Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa struktur pemodelan statis tersebutDari hasil diatas dapat dilihat bahwa struktur pemodelan statis tersebutdikatakan aman yakni dengan unity chek (UC) < 1.
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Tabel Data Input Model B (Dinamis) Struktur Topside Module dengan SACS
MotionAcceleration
Draft 18.0m Draft 16.2m Draft 14.6m Draft 13.9mMax. Surge ACC (g) 0.0275 0.0284 0.0293 0.0297
Max. Sway ACC (g) 0.0808 0.0829 0.0851 0.0861
Motion
Max. Heave ACC (g) 0.119 0.12 0.125 0.121
Roll ACC (deg/sec²) 1.146 1.318 1.432 1.604
Pitch ACC (deg/sec²) 0.344 0.235 0.515 0.286
Y ACC (d / ²) 0 229 0 115 0 286 0 1718Yaw ACC (deg/sec²) 0.229 0.115 0.286 0.1718
Dimana :
X = Surge , RollY = Sway , PitchZ = Heave , Yaw
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Tabel Basic load Case Model B (Dinamis) Struktur Topside Module dengan SACS
Load Case
201 + Surge + Pitch + Heave202 + Surge ‐ Pitch + Heave
Dynamic Model
H d S
Load Case No.
Description
g203 ‐ Surge + Pitch + Heave204 ‐ Surge + Pitch + Heave301 + Sway + Roll + Heave
Head Sea
302 + Sway ‐ Roll + Heave303 ‐ Sway + Roll + Heave304 ‐ Sway ‐ Roll + Heave
Beam Sea
401 0.5 Surge + 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw402 0.5 Surge + 0.5 Pitch ‐ 0.5 Sway ‐ 0.5 Roll + Heave + Yaw403 ‐ 0.5 Surge ‐ 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw
Quartering sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 18.0m
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
L d F S ti (KN) M t S ti (KN M)Surge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)
201 ‐2251.1 0 ‐4667 ‐46862 ‐302105.2 22581.9
202 159.9 0 ‐4667 ‐46862 ‐39552.2 ‐1620.3
203 ‐159.9 0 ‐5520.4 ‐55401.3 ‐82328.4 1620.3
204 2251 1 0 5520 4 55401 3 180224 2 22581 9
Load. Cond
DescriptionForce Summation (KN) Moment Summation (KN‐M)
Head Sea
204 2251.1 0 ‐5520.4 ‐55401.3 180224.2 ‐22581.9
301 0 2345.4 ‐6830 ‐329484.4 ‐81790.7 ‐28005.6302 0 9383.2 ‐6830 ‐1095874.9 ‐81790.7 ‐112204.4
303 0 ‐9383.2 ‐3357.4 993612.4 ‐40089.5 112204.4
304 0 ‐2345.4 ‐3357.4 227223.5 ‐40089.5 28005.6
401 976 3 961 8 5747 6 165189 6 175690 4 2482 2
Beam Sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 16.2m
401 ‐976.3 961.8 ‐5747.6 ‐165189.6 ‐175690.4 ‐2482.2402 ‐976.3 ‐1379.4 ‐4011.3 112703.6 ‐154840.3 25472.7403 1279.3 961.8 ‐6176.1 ‐169477 65940.3 ‐25108.8
Quartering Sea
y g
Surge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)201 ‐2533.2 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐332979.1 25410.4
202 ‐419 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐58406.4 4253419 0 5697 9 57179 9 65505 8 4253
Head Sea
Load. Cond
DescriptionForce Summation (KN) Moment Summation (KN‐M)
203 419 0 ‐5697.9 ‐57179.9 ‐65505.8 ‐4253
204 2533.2 0 ‐5697.9 ‐57179.9 209066.4 ‐25410.4
301 0 3482.1 ‐7291.7 ‐459104 ‐87331 ‐41593.1
302 0 10791.5 ‐7291.7 ‐1255088.4 ‐87331 ‐129042.4
303 0 ‐10791.5 ‐3065.5 1151121.9 ‐36580.8 129042.4Beam Sea
304 0 ‐3482.1 ‐3065.5 355132.6 ‐36580.8 41593.1
401 ‐1005.3 1375.8 ‐5975.5 ‐213158 ‐181705.8 ‐7728.2
402 ‐1005.3 ‐2102.1 ‐3862.4 193497.8 ‐156330.5 33814
403 1532.2 1375.8 ‐6494.8 ‐218354.2 89776.9 ‐33181.3Quartering Sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 14.6m
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
F S i (KN) M S i (KN M)L dSurge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)
201 ‐2697.9 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐348407.4 27059.7202 ‐363.3 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐94173.2 3624.5203 363.3 0 ‐5675.9 ‐56955.4 ‐26691.4 ‐3624.5
Force Summation (KN) Moment Summation (KN‐M)
Head Sea
Load. Cond
Description
204 2697.9 0 ‐5675.9 ‐56955.4 227540.8 ‐27059.7301 0 1669.3 ‐6561 ‐252435 ‐78562.1 ‐19923.3302 0 8528.8 ‐6561 ‐999411.8 ‐78562.1 ‐101989.3303 0 ‐8528.8 ‐3541.5 897999.2 ‐42302.8 101989.3304 0 ‐1669.3 ‐3541.5 151022.8 ‐42302.8 19923.3
Beam Sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 13.9m
401 ‐1049.4 418.8 ‐5493.8 ‐103154.2 ‐180877.4 3951.8402 ‐1049.4 ‐1250.5 ‐3984.1 98575.7 ‐162748 23875.2403 1652.8 418.8 ‐6118.4 ‐109403.8 107557.3 ‐23150.6
Quartering Sea
y g
Surge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)201 ‐3023.5 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐385962.3 30324.2
202 ‐536.1 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐115085.9 5355
Load. Cond
DescriptionForce Summation (KN) Moment Summation (KN‐M)
Head Sea203 536.1 0 ‐6032.2 ‐60529.5 ‐11872.9 ‐5355204 3023.5 0 ‐6032.2 ‐60529.5 259001.3 ‐30324.2
301 0 2759.3 ‐7192.4 ‐378666.6 ‐86133.7 ‐32952.2
302 0 9983.8 ‐7192.4 ‐1165400.1 ‐86133.7 ‐119385.9
303 0 ‐9983.8 ‐3419.4 1058885.6 ‐40825.3 119385.9Beam Sea
Head Sea
304 0 ‐2759.3 ‐3419.4 272143.3 ‐40825.3 32952.2
401 ‐1137.1 858.2 ‐5886 ‐155536.2 ‐195267 ‐814.8402 ‐1137.1 ‐1896.8 ‐3999.5 169408.3 ‐172612.7 32086.6403 1890.6 858.2 ‐6612.3 ‐162803.6 127674.3 ‐31181.6
Quartering Sea
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Tabel Basic load Case Model C (Statis‐Dinamis)
f dBasic
111 Computer General Structural Selfweight112 Unmodelled Structure Steel131 Equipment Load132 Piping Load133 Electrical Load
Type of Load
oad
Description
SDL (Structural Dead Load)
EL ( Equipment Load)
Load
134 Instrument Load
171 Wind‐X Load
Static ‐ Lo
LL (Live Load) 161 Open Area Live Load
WL (Wind Load)
BL (Blanket Load) 151 Blanket load
172 Wind‐Y Load201 + Surge + Pitch + Heave202 + Surge ‐ Pitch + Heave203 ‐ Surge + Pitch + Heave204 ‐ Surge + Pitch + Heave301 + Sway + Roll + Heave302 + S R ll + Hc
‐ Load
WL (Wind Load)
Head Sea
302 + Sway ‐ Roll + Heave303 ‐ Sway + Roll + Heave304 ‐ Sway ‐ Roll + Heave401 0.5 Surge + 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw402 0.5 Surge + 0.5 Pitch ‐ 0.5 Sway ‐ 0.5 Roll + Heave + Yaw403 ‐ 0.5 Surge ‐ 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw
Quartering sea
Dynamic
Beam Sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 18.0m
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)Load. Cond
DescriptionLoad Statis ‐ Dynamis
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐2251.1 0 ‐4667 ‐46862 ‐302105.2 22581.9
202 159.9 0 ‐4667 ‐46862 ‐39552.2 ‐1620.3
203 ‐159.9 0 ‐5520.4 ‐55401.3 ‐82328.4 1620.3
204 2251.1 0 ‐5520.4 ‐55401.3 180224.2 ‐22581.9
301 0 2345.4 ‐6830 ‐329484.4 ‐81790.7 ‐28005.6
302 0 9383.2 ‐6830 ‐1095874.9 ‐81790.7 ‐112204.40 9383 2 3357 4 993612 4 40089 5 112204 4
Head Sea
Beam Sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 16.2m
303 0 ‐9383.2 ‐3357.4 993612.4 ‐40089.5 112204.4
304 0 ‐2345.4 ‐3357.4 227223.5 ‐40089.5 28005.6
401 ‐976.3 961.8 ‐5747.6 ‐165189.6 ‐175690.4 ‐2482.2
402 ‐976.3 ‐1379.4 ‐4011.3 112703.6 ‐154840.3 25472.7
403 1279.3 961.8 ‐6176.1 ‐169477 65940.3 ‐25108.8Quartering Sea
dFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)
111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0
Load. Cond
DescriptionLoad Statis ‐ Dynamis
151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐2533.2 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐332979.1 25410.4202 ‐419 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐58406.4 4253203 419 0 ‐5697.9 ‐57179.9 ‐65505.8 ‐4253204 2533.2 0 ‐5697.9 ‐57179.9 209066.4 ‐25410.4
Head Sea
301 0 3482.1 ‐7291.7 ‐459104 ‐87331 ‐41593.1302 0 10791.5 ‐7291.7 ‐1255088.4 ‐87331 ‐129042.4303 0 ‐10791.5 ‐3065.5 1151121.9 ‐36580.8 129042.4304 0 ‐3482.1 ‐3065.5 355132.6 ‐36580.8 41593.1401 ‐1005.3 1375.8 ‐5975.5 ‐213158 ‐181705.8 ‐7728.2402 ‐1005.3 ‐2102.1 ‐3862.4 193497.8 ‐156330.5 33814403 1532.2 1375.8 ‐6494.8 ‐218354.2 89776.9 ‐33181.3
Beam Sea
Quartering Sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 14.6m
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)Load. Cond
DescriptionLoad Statis ‐ Dynamis
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐2697.9 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐348407.4 27059.7202 ‐363.3 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐94173.2 3624.5203 363.3 0 ‐5675.9 ‐56955.4 ‐26691.4 ‐3624.5204 2697.9 0 ‐5675.9 ‐56955.4 227540.8 ‐27059.7301 0 1669.3 ‐6561 ‐252435 ‐78562.1 ‐19923.3302 0 8528.8 ‐6561 ‐999411.8 ‐78562.1 ‐101989.3
Head Sea
Beam Sea
Tabel Dynamic Loading summation draft 13.9m
303 0 ‐8528.8 ‐3541.5 897999.2 ‐42302.8 101989.3304 0 ‐1669.3 ‐3541.5 151022.8 ‐42302.8 19923.3401 ‐1049.4 418.8 ‐5493.8 ‐103154.2 ‐180877.4 3951.8402 ‐1049.4 ‐1250.5 ‐3984.1 98575.7 ‐162748 23875.2403 1652.8 418.8 ‐6118.4 ‐109403.8 107557.3 ‐23150.6
Quartering Sea
dFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)
111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0
Load Statis ‐ DynamisLoad. Cond
Description
151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐3023.5 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐385962.3 30324.2
202 ‐536.1 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐115085.9 5355
203 536.1 0 ‐6032.2 ‐60529.5 ‐11872.9 ‐5355
204 3023.5 0 ‐6032.2 ‐60529.5 259001.3 ‐30324.2
Head Sea
301 0 2759.3 ‐7192.4 ‐378666.6 ‐86133.7 ‐32952.2302 0 9983.8 ‐7192.4 ‐1165400.1 ‐86133.7 ‐119385.9303 0 ‐9983.8 ‐3419.4 1058885.6 ‐40825.3 119385.9304 0 ‐2759.3 ‐3419.4 272143.3 ‐40825.3 32952.2401 ‐1137.1 858.2 ‐5886 ‐155536.2 ‐195267 ‐814.8402 ‐1137.1 ‐1896.8 ‐3999.5 169408.3 ‐172612.7 32086.6403 1890.6 858.2 ‐6612.3 ‐162803.6 127674.3 ‐31181.6
Beam Sea
Quartering Sea
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Tabel Basic load combination untuk model C (Statis‐Dinamis)
Setelah mendapatkan beban inertia dari hasil perhitungan model dinamis, makap p g ,dilanjutkan dengan menghitung dan mengkombinasikan beban keseluruhanstruktur topside module.
2001 ‐ 2004 SDL + EL + LL + WL Head Sea
Load Combination Load Combination No. Static Load Dynamic Load
2001 2004 SDL + EL + LL + WL Head Sea
3001 ‐ 3004 SDL + EL + LL + WL Beam Sea
4001 ‐ 4003 SDL + EL + LL + WL Quartering Sea
Load Combination 1 (Equipment load
Condition)g
Tabel combinate load case summary draft 18.0mAnalisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN M) MY (KN M) MZ (KN M)Description
Load. Comb
Combined Load CaseFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)
2001 ‐2197.06 0 ‐49898 ‐500574.66 ‐822558.625 22043.0862002 213.963 0 ‐49898 ‐500574.66 ‐560006.5 ‐2159.17
2003 ‐105.836 0 ‐50751.4 ‐509113.88 ‐602783.25 1081.5342004 2305.188 0 ‐50751.4 ‐509113.88 ‐340230.844 ‐23120.803
Load
Comb
3001 0 2405.048 ‐52061 ‐789750.19 ‐608184.125 ‐28676.531
3002 0 9442.826 ‐52061 ‐1556146.3 ‐608184.125 ‐112875.84
3003 0 ‐9323.55 ‐48588.4 533356.688 ‐566482.812 111533.71
3004 0 ‐2285.79 ‐48588.4 ‐233037.92 ‐566482.812 27334.912
4001 ‐933.615 1008.17 ‐50980.4 ‐624013.81 ‐697418.375 ‐3432.859
Load Combination I
(Equipment Load Condition)
Tabel combinate load case summary draft 16.2m
4001 933.615 1008.17 50980.4 624013.81 697418.375 3432.859
4002 ‐933.615 ‐1341.49 ‐49244.1 ‐345195.88 ‐676567.5 24623.6524003 1313.059 1008.17 ‐51405.3 ‐628265.25 ‐456721.812 ‐25970.238
Load Combined Load CaseFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)
2001 ‐2479.16 0 ‐49847.8 ‐500074.19 ‐852923.688 24871.584
2002 42.226 0 ‐49847.8 ‐500074.19 ‐578353.188 ‐438.546
2003 65.905 0 ‐50886.5 ‐510466.41 ‐585452 ‐639.121
DescriptionLoad. Comb
Combined Load Case
2004 2587.29 0 ‐50886.5 ‐510466.41 ‐310881.094 ‐25949.266
3001 0 3541.741 ‐52480.3 ‐918938.94 ‐613216.688 ‐42264.073002 0 10851.24 ‐52480.3 ‐1714914.6 ‐613216.688 ‐129713.64
3003 0 ‐10732 ‐48254.1 691277.562 ‐562466.062 128371.88
Load Combination I
(Equipment Load Condition)
3004 0 ‐3422.47 ‐48254.1 ‐104703.02 ‐562466.062 40922.266
4001 ‐967.033 1417.932 ‐51164 ‐671075.38 ‐703393 ‐8583.524
4002 ‐967.033 ‐2059.94 ‐49051 ‐264419.56 ‐678017.875 32958.848
4003 1570.435 1417.932 ‐51683.4 ‐676271.63 ‐431909.844 ‐34036.578
)
Tabel combinate load case summary draft 14.6mAnalisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN M) MY (KN M) MZ (KN M)Combined Load CaseLoad.
CombDescription
FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)
2001 ‐2643.7 0 ‐49657.5 ‐498166.88 ‐868842.75 26519.5782002 ‐309.043 0 ‐49657.5 ‐498166.88 ‐614606.188 3083.802
2003 417.355 0 ‐50906.8 ‐510666.91 ‐547144.812 ‐4163.2752004 2751.957 0 ‐50906.8 ‐510666.91 ‐292912.875 ‐27598.676
Comb
Load3001 0 1728.893 ‐51791.9 ‐712696.94 ‐604954.25 ‐20594.201
3002 0 8588.406 ‐51791.9 ‐1459675.4 ‐604954.25 ‐102660.39
3003 0 ‐8469.04 ‐48772.4 437731.344 ‐568694.5 101317.39
3004 0 ‐1609.49 ‐48772.4 ‐309252.22 ‐568694.5 19251.018
4001 ‐1011.02 460.966 ‐50724.7 ‐561496.56 ‐703054.75 3095.092
Load Combination I
(Equipment Load Condition)
Tabel combinate load case summary draft 13.9m
4001 1011.02 460.966 50724.7 561496.56 703054.75 3095.092
4002 ‐1011.02 ‐1208.15 ‐49215 ‐359782.25 ‐684924.875 23016.8364003 1690.976 460.966 ‐51349.3 ‐567746.56 ‐414635.969 ‐24005.844
Load Combined Load CaseFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)
2001 ‐3481.1 0 ‐49601.8 ‐497617.78 ‐960188.812 34914.3712002 ‐993.672 0 ‐49601.8 ‐497617.78 ‐689315.438 9945.111
2003 1101.802 0 ‐51472.1 ‐516331.75 ‐478552.531 ‐11022.77
DescriptionLoad. Comb
Combined Load Case
2004 3589.229 0 ‐51472.1 ‐516331.75 ‐207679.781 ‐35991.9883001 0 2818.9 ‐52423.4 ‐838932.13 ‐612526.875 ‐33623.1023002 0 10043.46 ‐52423.4 ‐1625664.8 ‐612526.875 ‐120056.63
3003 0 ‐9924.2 ‐48650.5 598616.188 ‐567218.562 118715.370 2699 64 48650 5 188117 38 567218 562 32281 408
Load Combination I
(Equipment Load Condition)
3004 0 ‐2699.64 ‐48650.5 ‐188117.38 ‐567218.562 32281.408
4001 ‐1348.24 904.588 ‐51013.5 ‐613306.38 ‐743653.188 778.7814002 ‐1348.24 ‐1858.92 ‐49127 ‐287436.78 ‐720998.875 33781.7584003 2178.225 904.588 ‐51946.9 ‐622645.06 ‐368328.25 ‐34587.273
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Tabel maximum unity chek (UC) model C (Statis‐Dinamis) draft 18.0mTabel maximum unity chek (UC) model C (Statis Dinamis) draft 18.0m
MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129 746(SG3) 0 89
LOCATIONMAXIMUM MEMBER STRESS UNITY CHECK
1129‐746(SG3) 0.89116‐6079 (SH3) 0.81854‐858 (SG2) 0.911
855‐859 (SG2) 0.892
856‐860 (SG2) 0.887
UPPER LEVEL 3003
3003856 860 (SG2)890‐918 (SG2) 0.853
891‐919 (SG2) 0.871
892‐920 (SG2) 0.877
894‐914 (SG2) 0.882
MID LEVEL
3002
895‐915 (SG2) 0.89
1029‐1224 (SG1) 0.923
1030‐1223 (SG1) 0.912
1031‐1222 (SG1) 0.8791044‐1048 (SG1) 0 889
LOWER LEVEL 30021044 1048 (SG1) 0.889
1045‐1049 (SG1) 0.876
1046‐1050 (SG1) 0.868BRACING 47‐68 (BR) 0.37 3002
48‐68 (LG2) 0.73LEG 3002
45‐40 (LGA) 0.64LEG 3002
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Tabel maximum unity chek (UC) model C (Statis‐Dinamis) draft 16.2mTabel maximum unity chek (UC) model C (Statis Dinamis) draft 16.2m
MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746 (SG3) 0.852
UPPER LEVEL 3003
LOCATIONMAXIMUM MEMBER STRESS UNITY CHECK
116‐6079 (SH3) 0.823854‐858 (SG2) 1.171
855‐859 (SG2) 1.104
856‐860 (SG2) 1.035
890‐918 (SG2) 1.016
UPPER LEVEL 3003
3003
890 918 (SG2) 1.016
891‐919 (SG2) 1.067
892‐920 (SG2) 1.059
894‐914 (SG2) 1.122
895‐915 (SG2) 1.164
( ) 1 251
MID LEVEL
3002
1029‐1224 (SG1) 1.251
1030‐1223 (SG1) 1.075
1031‐1222 (SG1) 1.008
1044‐1048 (SG1) 1.131
1045‐1049 (SG1) 1.193
LOWER LEVEL 3002
( )1046‐1050 (SG1) 1.168
BRACING 47‐68 (BR) 0.42 3002
48‐68 (LG2) 0.82
45‐40 (LGA) 0.72LEG 3002
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS
Tabel maximum unity chek (UC) model C (Statis‐Dinamis) draft 14.6mTabel maximum unity chek (UC) model C (Statis Dinamis) draft 14.6m
MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746 (SG3) 0.886
LOCATIONMAXIMUM MEMBER STRESS UNITY CHECK
UPPER LEVEL 3003116‐6079 (SH3) 0.831854‐858 (SG2) 1.211
855‐859 (SG2) 1.147
856‐860 (SG2) 1.076890‐918 (SG2) 1.035
MID LEVEL
3003
UPPER LEVEL 3003
891‐919 (SG2) 1.046
892‐920 (SG2) 1.098
894‐914 (SG2) 1.154895‐915 (SG2) 1.202
1029‐1224 (SG1) 1.311
MID LEVEL
3002
1029 1224 (SG1) 1.311
1030‐1223 (SG1) 1.1131031‐1222 (SG1) 1.0481044‐1048 (SG1) 1.171
1045‐1049 (SG1) 1.237
1046 1050 (SG1) 1 212
LOWER LEVEL 3002
1046‐1050 (SG1) 1.212BRACING 47‐68 (BR) 0.51 3002
48‐68 (LG2) 0.92
45‐40 (LGA) 0.83LEG 3002
Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSTabel maximum unity chek (UC) model C (Statis‐Dinamis) draft 13.9m
MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746 (SG3) 1.035116‐6079 (SH3) 0.841854‐858 (SG2) 1.261
855‐859 (SG2) 1.199
LOCATIONMAXIMUM MEMBER STRESS UNITY CHECK
UPPER LEVEL 3003
3003( )856‐860 (SG2) 1.126
890‐918 (SG2) 1.0854
891‐919 (SG2) 1.079892‐920 (SG2) 1.132
894‐914 (SG2) 1.124
895‐915 (SG2) 1.236
MID LEVEL
3002
895 915 (SG2) 1.2361029‐1224 (SG1) 1.348
1030‐1223 (SG1) 1.158
1031‐1222 (SG1) 1.097
1044‐1048 (SG1) 1.231
1045‐1049 (SG1) 1.266
1046‐1050 (SG1) 1 29
LOWER LEVEL 3002
1046‐1050 (SG1) 1.29BRACING 47‐68 (BR) 0.61 3002
48‐68 (LG2) 0.96
45‐40 (LGA) 0.86LEG 3002
Dari hasil unity chek (UC) maksimum yang diperoleh dapat diketahui, padaDari hasil unity chek (UC) maksimum yang diperoleh dapat diketahui, padasarat 18.0m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut aman karenaUC < 1dengan (UC) maksimum sebesar 0.923. kemudian pada sarat 16.2mkekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman dengan (UC)
k i b 1 251 d iki l i t t d h 13 9maksimum sebesar 1.251, demikian pula sampai sarat terendah 13.9mkekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman dengan (UC)maksimum sebesar 1.348.
Analisa Keandalan
Mulai
Sempel
Mulai
•Mengambil beberapa sampel UCmaksimum
Menentukan Distribusi
•Diacak dan dilakukan 10000 kalisimulasi agar mendapatkan hasilyang akuratDistribusi Weibull
•Dilihat dari statistic, mean danstandar deviasinya (dilihat dari
Menentukan moda kegagalan (MK)
standar deviasinya (dilihat dariadd value terkecil dan P valueterbesar).
Menghitung Keandalan
Peluang Kegagalan (pof = 1-K)
Selesai
Analisa Keandalan
Penentuan moda kegagalan merupakan unsur penting dalammelakukan analisis keandalan suatu struktur. Pada analisis keandalanpada topside module, moda kegagalan pada kombinasi Tekan Aksialdan Bending Member yang direpresentasikan dalam unity checkmember (UC) yang berfungsi sebagai variabel acak dan angka 1
b i f kt k k t t k t h J di t id d lsebagai faktor kekuatan atau ketahanan, Jadi topside moduledikatakan gagal apabila tegangan yang berlaku pada member melebihikekuatan nominalnya. Persamaan yang digunakan yaitu:
MK : UC-1 < 0 amanUC-1 > 0 gagal
Dengan :MK = Moda kegagalan
Analisa KeandalanTabel dan Gambar Keandalan Struktur Topside Module FPSO
Draft Pof K18.0m 0.097 0.903
Tabel dan Gambar Keandalan Struktur Topside Module FPSO
16.2m 0.313 0.68714.6m 0.383 0.61713.9m 0.44 0.5613.9m 0.44 0.56
Kesimpulan (1)
P il k k FPSO t b i d l b b i k di i li kPerilaku gerak FPSO saat beroperasi dalam berbagai kondisi lingkunganialah sebagai berikut:
Following seas (μ= 0o) dan Head seas (μ= 180o)Following seas (μ 0 ) dan Head seas (μ 180 )Pada arah gelombang 0o dan 180o, gerakan FPSO yang mengalamiperubahan paling signifikan adalah RAO surge (1.057), RAO heave (0.867), dan RAO pitch (0.609). Gerakan sway, roll, dan yaw hampir tidakmengalami perubahan.
Beam seas (μ= 90o) Pada arah gelombang 90o gerakan FPSO yang mengalami perubahanPada arah gelombang 90o, gerakan FPSO yang mengalami perubahanpaling signifikan adalah sway RAO (1.307), heave RAO (0.953), dan rollRAO (2.972). Gerakan yang lain tidak begitu mengalami perubahan.
Quartering seas (μ= 45o dan μ= 135o)Pada arah gelombang 45o dan 135o, gerakan FPSO semuanya mengalamiperubahan.
Kesimpulan (2)
Dari hasil unity chek (UC) maksimum yang diperoleh dapat diketahui,pada sarat 18.0m kekuatan struktur topside module FPSO tersebutaman dengan (UC) maksimum sebesar 0.923. kemudian pada sarat16.2m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak amandengan (UC) maksimum sebesar 1 251 kemudian pada sarat 14 6mdengan (UC) maksimum sebesar 1.251, kemudian pada sarat 14.6mkekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman dengan(UC) maksimum sebesar 1.311, demikian pula sampai sarat terendah13 9m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman13.9m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak amandengan (UC) maksimum sebesar 1.348. Semakin kecil sarat air FPSOmaka kekuatan struktur dari struktur topside module FPSO akansemakin menurun.
Kesimpulan (3)
Keandalan struktur topside module FPSO berdasarakan perhitunganmenggunakan simulasi Monte Carlo didapatkan keandalan padavariasi sarat air seperti berikut, pada sarat 18.0m keandalannya adalah0.903 , kemudian pada sarat 16.2m keandalannya turun menjadi 0.687,kemudian pada sarat 14 6m keandalannya turun menjadi 0 617kemudian pada sarat 14.6m keandalannya turun menjadi 0.617demikian pula sampai sarat terendah 13.9m keandalannya semakinmenurun yaitu 0.560. Dari keandalan pada variasi sarat air tersebutmemperlihatkan bahwa struktur topside module FPSO mempunyaimemperlihatkan bahwa struktur topside module FPSO mempunyaikeandalan yang tinggi dan aman pada sarat air 18.0m, sedangkansemakin kecil sarat air FPSO maka keandalan dari struktur topsidemodule FPSO akan semakin menurun.
Saran
Saran yang dapat diberikan pada hasil analisis tugas akhirini adalah :
1 Melakukan analisis lebih detail dengan menambah1. Melakukan analisis lebih detail dengan menambahpenegar pada struktur topside module FPSO untukpenelitian selanjutnya.
2 M l k k li i l bih d t il d d lk2. Melakukan analisis lebih detail dengan memodelkanstruktur support agar mendapatkan hasil yang lebihakurat.
Daftar PustakaABS, 2004, “Floating Production Installations”, Houston,USA.
Adrinant, Lucia dan dkk, 1998, “Konsep Peluang dan Statistika dalam Rekayasa”, Jurusan Statistika, Surabaya
American Petroleum Institute, API RP 2A, Recommended Practise for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshire Platform‐Working Stress Design
Barltrop, N., dan Okan, B., 2000, “FPSO Bow Damage in steep waves”, Rogue waves 2000 workshop, Brest.Bhattacharyya R 1978 “Dynamic of Marine Vehicles” John Wiley and Sons Inc New YorkBhattacharyya, R. 1978. Dynamic of Marine Vehicles . John Wiley and Sons Inc., New York.
Chakrabarti, S.K., 1987, “Hydrodynamics of Offshore Structures”, ComputationalMechanics Publications Southampton, Boston, USA.
Dawson, Thomas H., 1983, “Offshore Structural Engineering”, Prentice‐Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.
Djatmiko, E. B., 2003, “Seakeeping: Perilaku Bangunan Apung di Atas Gelombang”, Jurusan Teknik Kelautan ITS, Surabaya.Hsu Teng H 1984 “Applied Offshore Structural Engineering” HoustonHsu, Teng H., 1984, Applied Offshore Structural Engineering , Houston.
Indiyono, P. 2004. Hidrodinamika Bangunan Lepas Pantai. Surabaya: SIC.
Daftar PustakaMartins, Marcelo R., 2007, “Inertial and Hydrodynamic Inertia Loads on Floating Unit”, Sao Paulo.
Murdjito, 2003. “Conceptual Design and Offshore Structure”. Kursus Singkat Offshore Struktur Design and Modelling. Ocean Engineering Training Center, Surabaya.g g g , y
Popov, E. P. 1993. Mechanical of Material. Prentice‐Hall Inc. Engelwood Cliffts. New Jersey. USA.
Rosyid, D.M., 2007, “Pengantar Rekayasa Keandalan”, Airlangga University Press, Surabaya UKOOA 2002 “FPSO Design Guidance Notes for UKCS Service” GlasgowUKOOA, 2002, FPSO Design Guidance Notes for UKCS Service . Glasgow.
Soegiono, (2004). Teknologi Produksi dan Perawatan Bangunan Laut..Surabaya : Airlangga University Press.
Wahyudi, Y., 2009, “Analisa Fatigue Pada Crane Pedestal Floating Production Storage and Offloading (FPSO) Belanak”, Tugas Akhir Jurusan Teknik Kelautan, ITS, Surabaya.
www.ict‐silat.com/indonesia_map1.JPG, 18 Januari 2010www.jraymcdermott.com/project/Belanak_FPSO_90.asp, 18 Januari 2010www nytimes com/imagepages 10 Februari 2010www.nytimes.com/imagepages, 10 Februari 2010
End of presentation
JURUSAN TEKNIK KELAUTANFAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER