BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

Untuk mendukung pembahasan mengenai analisa sistem perubahan

muatan gas menjadi cair menggunakan reliquefaction plant di LPG/C

Maharshi Shivatreya, maka perlu diketahui dan di jelaskan beberapa teori-

teori penunjang yang penulis ambil dari beberapa sumber pustaka yang

berkaitan dengan pembahasan skripsi ini sehingga dapat lebih

menyempurnakan penulisan skripsi ini.

1. Analisa

Menurut wikipedia Indonesia, analisa berasal dari kata bahasa

inggris yaitu anylize yang memiliki arti mengidentifikasi atau untuk

mengetahui keadaan yang sebenarnya. Analisa membantu mengambil

keputusan untuk menemukan sala satu permasalahan yang sesuai dengan

kebutuhan dan pemahaman mengenai permasalahan.

Berdasarkan matematika dan psikologi, analisa dikembangkan

untuk menyediakan kerangka komprehensif dan rasional untuk

menemukan struktur keputusan masalah. Dan untuk mewakili unsur

kualifikasinya untuk tujuan secara keseluruhan, guna mengevaluasi dan

mendapatkan solusi alternatif.

Analisa berdasarkan teori yang sudah dipaparkan penulis, seperti

diatas dapat didefinisikan suatu penyelidikan untuk mengidentifikasi suatu

permasalahan guna mendapatkan solusi alternatif.

11

12

2. Sistem perubahan muatan

Definisi-definisi sistem perubahan muatan :

a. Sistem

Kata sistem menurut kamus besar bahasa indonesia berasal dari

bahasa yunani (sustema). Yang memiliki definisi suatu kesatuan yang

terdiri atas komponen atau elemen yang saling berinteraksi, saling

terkait, atau saling bergantung membentuk keseluruhan yang

kompleks. Jadi definisi sistem dalam permasalahan disini menurut

penulis dapat diartikan sekumpulan objek atau benda yang memiliki

hubungan antara satu dengan yang lainnya.

b. Perubahan

Definisi secara umum menurut kamus besar bahasa indonesia dapat

didefinisikan sebagai suatu proses dimana terjadi perubahan struktur

dan fungsi. Selain itu perubahan merupakan suatu proses dimana

terjadinya peralihan atau perpindahan dari bentuk yang statis (tetap)

menjadi dinamis, yang artinya proses dapat menyebabkan suatu

perubahan.

Jadi jika dikaitkan dengan sistem perubahan muatan, penulis dapat

menarik suatu kesimpulan bahwa sistem perubahan sekumpulan objek

atau benda. Dalam hal ini adalah muatan yang dapat mengalami suatu

perubahan atau peralihan dari bentuk yang pertama menjadi bentuk

yang selanjutnya dalam hal ini muatan LPG, dikarenakan suatu akibat

tertentu.

13

c. Muatan

Menurut Istopo (1995:5)

Muatan adalah :

1) Muatan cair adalah muatan berbentuk cairan yang di muat secara

curah dalam deep tank atau kapal tanker.

2) Muatan berbahaya adalah semua jenis muatan yang memerlukan

perhatian khusus karena dapat menimbulkan bahaya ledakan.

Muatan berbahaya di golongkan menjadi sembilan (9) golongan /

kelas.

i. Explosives

Meliputi barang berbahaya atau bahan peledak yang mempunyai

bahaya ledakan, misalnya amunisi dan dinamit.

ii. Gasses

Gas yang dimampatkan, apakah cair atau padat. Sesuai sifatnya, gas

dapat bersifat meledak, terbakar, beracun, menimbulkan karat,

bahan oksidasi, atau mempunyai dua sifat sekaligus.

iii. Inflamable Liquids

Cairan yang mudah terbakar. Bahaya utama dari benda ini dalam

transportasi adalah dapat mengeluarkan uap (ada jenis dapat

beracun). Uap ini dapat membentuk campuran yang dapat terbakar

dengan udara, dan mengakibatkan ledakan, atau dapat menimbulkan

kebakaran karena percikan api, misalnya bensin (premium), minyak

tanah (kerosin) dan lain-lain.

14

iv. Inflamable Solids

Benda padat yang mudah terbakar. Beberapa jenis dari bahan ini

dapat meledak kecuali di campur dengan air atau cairan lain. Bila

cairannya habis maka akan menjadi berbahaya.

v. Oxidising Agent

Benda atau zat yang mengandung zat asam. Golongan ini dapat

menimbulkan uap panas yang dapat terbakar dengan mudah atau

mengeluarkan oksigen bila terbakar, jadi intensitasnya bisa semakin

meninggi.

vi. Poisonous Substances

Benda padat yang beracun. Zat ini dapat mengakibatkan luka yang

hebat bahkan kematian bila terhirup atau terkena kulit. Hampir

setiap benda yang beracun akan mengeluarkan gas beracun bila

terbakar.

vii. Radioaktif

Benda ini adalah benda yang dapat mengeluarkan radiasi yang

berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Cara

penanganan yang hati-hati sangat diperlukan dalam mengangkut

muatan ini, pengapalannya harus aman sesuai dengan standar

internasional yang telah disetujui dan berlaku.

viii. Corrosives

Segala macam benda atau bahan yang dapat menimbulkan karat

yang bersifat merusak, dapat berbentuk padat maupun cair dalam

15

bentuk aslinya, umumnya bahan ini dapat merusak kulit. Bahan dari

jenis ini yang dapat menguap dengan cepat yang dapat merusak

hidung atau pun mata. Ada yang dapat menimbulkan gas beracun

bila tertempa suhu yang tinggi. Golongan ini sedikit banyak

mempunyai daya rusak terhadap besi dan textile.

ix. Miscellaneous Substances

Ini merupakan jenis benda lain yang berbahaya yang tidak termasuk

dari salah satu golongan di atas termasuk benda yang tidak dapat

secara jelas di golongkan secara tepat ke dalam satu kelas di atas

karena dapat menimbulkan bahaya khusus yang tidak dapat di

samakan dengan golongan lain. Bahaya transportasi dari bahan ini

sangat kecil.

Jadi, dari uraian teori di atas penulis mengambil kesimpulan bahwa

muatan adalah segala bentuk barang baik padat, cair maupun gas yang

memiliki sifat-sifat dan karakteristik sendiri. Diangkut dari satu tempat

ke tempat lain dengan menggunakan moda transportasi baik darat, laut

maupun udara.

3. Reliquefaction Plant

Menurut instruction manual book for LPG RELIQUEFACTION

PLANT yang diterbitkan oleh Biro Klarifikasi Jepang NKK (Nippon Kyaji

Kokai : 1991, 86). LPG RELIQUEFACTION PLANT yaitu suatu mesin

yang difungsikan untuk menjaga tekanan didalam tangki muatan. Yang

mana nilai tekanan yang sesuai dengan suhu tangki yang diminta untuk

16

proses menjaga muatan LPG. Dimana sistem LPG RELIQUEFACTION

PLANT yang terdapat di kapal penulis sudah menyesuaikan dengan suhu

tangki muatan pada saat terjadinya perubahan muatan gas menjadi cair.

Secara garis besar komponen penyusun LPG RELIQUEFACTION

PLANT terdiri dari :

1. LPG Compressor

2. Knock-Out Drum

3. LPG Condensor / Receiver

4. Inter Cooler

5. Alarm and Safety Device

Jadi analisa sistem perubahan muatan gas menjadi cair

menggunakan reliquefaction plant, yaitu : mengidentifikasi suatu

perubahan yang terjadi, dalam hal ini perubahan struktur muatan LPG yang

menyangkut bentuk nya. Perubahan yang terjadi yaitu dari bentuk gas

menjadi cair, yang diakibatkan oleh sistem Reliquefaction plant. Proses

pengidentifikasian perubahan muatan gas menjadi cair menggunakan

Reliquefaction plant. Bertujuan untuk mengetahui bagaimana proses kerja

dari mesin Reliquefaction plant itu sendiri sehingga sistem perubahan

tersebut dapat diketahui arah dan proses kerjanya.

4. LPG Carrier

a. Menurut Undang-Undang RI No.21 Th 1992 tentang pelayaran

Kapal adalah kendaraan air dengan bentuk dan jenis apapun yang di

gerakkan dengan tenaga mekanis, tenaga angin, atau di tandu, termasuk

17

kendaraan yang berdaya dukung mekanis. Kendaraan di bawah

permukaan air, serta alat apung dan bangunan terapung yang tidak

berpindah-pindah.

b. Menurut tim penyusun Badan Diklat Perhubungan (2000:60)

Tanker LPG carrier dapat dikelompokkan dalam empat tipe yang

berbeda menurut muatan yang diangkut serta kondisi pengangkutannya,

yaitu:

1). Fully pressurized ships

2). Semi refrigerated/semi pressurized ships

3). Semi pressurized/fully refrigerated ships

4). Fully refrigerated LPG (Liquified Petroleum Gas) ships

Kapal-kapal tipe (1), (2), dan (3), lebih cocok untuk mengangkut

muatan LPG dan gas-gas kimia dalam jumlah kecil dalam trayek dekat.

Sedangkan tipe (4) digunakan untuk pengangkutan LPG dan ammonia

dalam jumlah besar pada trayek yang panjang.

a) Fully pressurized ships

Kapal-kapal tipe ini adalah yang paling sederhana dibanding

dengan tipe lain dalam hal desain tangki muatannya dan peralatan

penanganan muatannya serta dalam pengangkutan muatannya

yakni pada suhu normal (ambient). Tangki muatan kapal ini adalah

tipe C, kapal fully pressurized dapat dibuat dari bahan baja (carbon

steel) dengan tekanan 17,5 bar atau setara dengan tekanan gas dari

propane pada suhu 45⁰C. Desain tekanan pada tangki kapal yang

18

lebih tinggi yang beroperasi saat ini biasanya sampai 18 bar, ada

beberapa kapal dapat menerima tekanan sampai 20 bar. Kapal ini

tidak memerlukan isolasi panas atau instalasi pencair

(reliquefaction plant). Karena desain tangki yang harus dapat

menahan tekanan yang besar maka tangki menjadi sangat berat.

Sehingga kapal tipe fully pressurized cenderung berukuran kecil

dengan kapasitas maksimum muatan kurang lebih 4.000 m³ dan

biasanya dipakai mengangkut LPG (Liquified Petroleum Gas) dan

ammonia.

Ballast dimuat di dalam dasar berganda (double bottom) dan di

dalam top wing tanks. Tangki muatan tipe C ini tidak memerlukan

secondary barrier dan hold space.

b) Semi pressurized ships

Kapal tipe ini sama dengan tipe fully pressurized dimana

keduanya termasuk tangki tipe C, dalam hal ini tekanan tangki

didisain pada tekanan 5 – 7 bar. Ukuran dari kapal ini sampai

dengan 7.500 m³ dan diutamakan untuk pengangkutan LPG.

Dibandingkan dengan tipe fully pressurized, kapal ini terdapat

pengurangan pada ketebalan tangki muatan sehubungan dengan

kekuatan dalam menahan tekanan, tetapi terdapat penambahan

biaya karena ada tambahan instalasi pendingin dan isolasi panas

pada tangki muatan. Tangki pada kapal ini dibuat dari baja yang

dapat menahan efek suhu dingin sampai serendah -10⁰C. Bentuk

19

dari tangki ini berupa silinder, bola, atau agak bulat.

c) Semi refrigerated ships

Dibangun dengan ukuran antara 1.500 s/d 30.000 m³. Tipe

tanker gas ini telah menjadi alat pengangkut berbagai jenis gas, dari

LPG, VCM sampai propylene dan butadine dan banyak ditemui

pada pelayaran pantai sekitar Mediterania dan Eropa Utara. Pada

saat sekarang, tipe kapal ini adalah yang paling populer diantara

kapal gas ”ukuran kecil”. Seperti hal keduanya tipe kapal

terdahulu, Kapal ini menggunakan tipe tangki muatan tipe B.

Tangki muatan terbuat dari baja tahan suhu rendah yang dapat

memuat muatan bersuhu rendah sampai -48⁰C yang cocok untuk

LPG dan muatan gas kimia. juga yang berbahan baja campuran

khusus atau alumunium untuk dapat mengangkut ethylene pada

suhu -104⁰C. Sistem bongkar muat dari kapal ini yang fleksibel, di

desain untuk dapat memuat dari atau membongkar ke tangki

penampungan baik yang bertipe pressurized maupun yang

refrigerated.

d) Fully refrigerated LPG (Liquified Petroleum Gas) ships

Fully refrigerated (FR) ships mengangkut muatannya pada

tekanan atmosfer dan biasanya di desain untuk mengangkut LPG

dan ammonia dalam jumlah yang besar. Tangki muatan yang

digunakan oleh kapal-kapal fully refrigerated ada empat tipe yang

berbeda yaitu :

20

i. Tangki independent dengan double hull.

ii. Tangki independent dengan single side shell tetapi dengan

dasar berganda dan hopper tanks.

iii. Tangki integral.

iv. Tangki semi membrane dimana kedua tipe tangki

independent dengan single side shell. Desain tangkinya

merupakan prismatik tipe A yang mempunyai tekanan kerja

0,7 bar. Tangki dibuat dari baja yang tahan suhu rendah yang

sanggup memuat pada suhu -48⁰C. Kapal-kapal FR (Fully

Refrigerated) berukuran antara 10.000 sampai 100.000 m³.

Sebuah kapal pengangkut LPG tipe fully refrigerated dapat

memiliki tangki hingga enam tangki muatan. Setiap tangki

mempunyai ”wash pelate” yang melintang dan sebuah sekat

membujur pada centre line guna keperluan keseimbangan kapal.

Tangki biasanya disokong diatas balok-balok kayu yang dipasang

pada badan kapal guna meredam pemuaian dan kontraksi serta

mencegah pergeseran tangki akibat pergerakan / goncangan

muatan. Karena suhu pengangkutan yang sangat rendah, maka

diperlukan isolasi panas dan instalasi pencair (reliquefaction plant).

Tanker gas tipe fully refrigerated fleksibilitas operasionalnya

sangat terbatas, namun sering terdapat tambahan pemanas muatan

dan booster pumps guna memungkinkan pembongkaran ke tangki

penampungan tipe pressurized. Jika menggunakan tangki muatan

21

tipe A, diperlukan secondary barrier yang lengkap. Hold space

harus dalam keadaan lembam (inert) apabila mengangkut muatan

yang mudah terbakar. Ballast dimuat dalam dasar berganda dan top

side atau side ballast tanks jika ada.

22

B. Kerangka Pikir Penelitian

LPG Compressor

Sistem kerja reliquefaction plant

Cargo Condensor

Inter Cooler

menggunakan cairan methanol

Knock Out Drum

Berhasil jika:

Suhu gas yang keluar dari LPG comp. sudah turun.

Berhasil :

Gas yang keluat dari cargo condensor berbetuk liquid

Sistem reliquefaction plant bekerja optimal optimal

Tidak berhasil jika:

Suhu gas yang keluar dari LPG comp. masih tetap tinggi.

Valve positioner

diatur hingga cairan

pendingin untuk gas

panas setelah 1 stage yang

masuk ke dalam inter

cooling dapat

terpenuhi sehingga suhu gas

turun.

1st Stage2nd Stage 3rd

Stage

Tidak berhasil :

Suhu gas yang keluar dari cargo condensor masih tinggi.

Pipa-pipa air laut di dalam condensor dibersihkan

23

Penjelasan bagan kerangka pikir

Berdasarkan kerangka pikir di atas maka penulis memberikan

penjelasan mengenai analisa sistem perubahan muatan gas menjadi cair

menggunakan reliqufaction plant dan masalah-masalah yang dihadapi di kapal

LPG/C Maharshi Shivatreya. Di dalam kerangka pikir tersebut juga

menerangkan proses berfikir penulis untuk mencari cara penyelesaian suatu

pokok permasalahan penelitian berdasarkan pemahaman teori dari konsep-

konsep. Dari kerangka pikir di atas dapat dijabarkan sebagai berikut :

a. Dari dalam tangki, uap gas melewati knockout drum yang berfungsi untuk

memisahkan antara embun dan kandungan-kandungan gas yang terdapat

didalam uap tersebut. Ini difungsikan agar embun tersebut tidak ikut

terkompresi didalam LPG compressor yang mana bisa mengakibatkan

LPG compressor tersebut mengalami kerusakan. Untuk mengurangi

kemungkinan-kemungkinan yang tidak diingikan gas engineer diharuskan

untuk sesering mungkin mencerat knockout drum untuk membuang embun

yang telah terkumpul didalam knocout drum.

b. Keluar dari knockout drum kandungan gas yang telah dipisahkan tersebut

dihisap oleh LPG compressor 1st stage untuk selanjutnya ditekan masuk

dan didinginkan didalam intercooler. Intercooler didalam proses ini

berfungsi sebagai pendingin awal yang menggunakan cairan methanol

sebagai media pendinginnya. Didalam intercooler terdapat sebuah katup

yang digunakan sebagai pengatur sedikit banyaknya cairan pendingin yang

masuk kedalam intercooler. Katup tersebut lebih dikenal dengan valve

24

positioner, valve positioner sangat berpengaruh dalam pendinginan awal

tersebut. Apabila cairan pendingin methanol yang dikeluarkan terlalu

sedikit maka berpengaruh terhadap gas yang didinginkan yaitu suhu gas

yang akan dihisap oleh tingkat kedua masih terlalu tinggi. Untuk itu

pengaturan valve positioner harus dilakukan dengan sangat teliti agar suhu

gas yang akan dihisap oleh tingkat kedua bisa turun.

c. Setelah itu gas tersebut kembali dihisap oleh tingkat kedua dan tingkat

ketiga selanjutnya gas didinginkan kembali di dalam cargo condensor

sehingga bentuk gas berubah menjadi cairan. Apabila pipa-pipa didalam

kondensor kotor sehingga sirkulasi air laut yang digunakan untuk

mendinginkan gas tersebut menjadi berkurang karena terhalang oleh

kotoran yang ada didalam pipa kondensor, maka gas bisa jadi tetap dalam

keadaan bentuk gas setelah keluar dari kondensor. Maka pembersihan

kondensor sebaiknya gas engineer melakukan pembersihan secara berkala

sesuai dengan panduan dari manual book atau sesuai dengan perintah

Chief Engineer.

d. Kondensor telah berhasil mendinginkan muatan sehingga muatan tersebut

keluar dari kondensor sudah dalam bentuk cairan, maka untuk selanjutnya

muatan gas yang telah dicairkan tersebut didinginkan kembali didalam

intercooler, pada proses pendinginan kedua didalam intercooler ini diseut

juga sebagai sub-cooling yang artinya pendingan yang digunakan agar

suhu yang diinginkan dapat tercapai dengan sempurna sebelum akhirnya

dimasukkan kembali kedalam tangki.

25

C. Definisi Operasional

Untuk memudahkan dalam pemahaman istilah-istilah yang terdapat dalam

laporan penelitian terapan ini, maka penulis memberikan pengertian-

pengertian yang kiranya dapat membantu pemahaman dan mempermudah

dalam pembahasan laporan penelitian terapan yang dikutip dari beberapa buku

(pustaka) sebagai berikut:

1. Anak buah kapal

Semua awak kapal kecuali Nakhoda secara administrasi tercantum

dalam sijil anak buah kapal.

2. Reliquefaction Plant

Adalah suatu permesinan yang digunakan untuk menjaga tekanan

konstans didalam tangki pada suhu udara normal dan suhu air laut,

yang bisa juga dikatakan sebagai sebuah alat yang mengubah

muatan gas menjadi cair.

3. Knockout Drum

Biasanya juga disebut dengan gas separator atau vapour separator

adalah suatu alat yang masih berada didalam sistem Reliquefaction

Plant yang berfungsi sebagai pemisah antara embun dan kandungan

gas dari gas yang akan dirubah bentuknya.

26

4. LPG Condensor / Receiver

Adalah suatu peralatan yang masih berada didalam sistem reliquefaction

plant yang berfungsi untuk mendinginkan gas menggunakan sirkulasi air

laut. Selanjutnya gas yang telah didinginkan tersebut berubah bentuk dari

bentu gas menjadi cair dan ditampung didalam receiver yang masih

menjadi satu bagian dari LPG condensor.

5. Intercooler

Adalah suatu alat yang digunakan untuk mendinginkan muatan

menggunakan media pendingin berupa cairan kimia methanol.

Terjadi dua kali pendinginan yang dilakukan oleh intercooler

didalam sistem. Pertama, pendinginan awal antara keluaran

(discharge) pada LPG compresor 1st stage dan sebelum masuk ke

hisapan (suction) pada LPG compressor 2nd stage. Kedua,

pendinginan setelah muatan didinginkan oleh cargo condensor yang

mana sering juga disebut sebagai sub-cooling.

6. Alarm and Safety Device

Adalah peralatan yang digunakan guna menunjang sistem

reliqufaction plant agar bekerja secara maksimal dan apabila terjadi

suatu permasalan didalam pengoperasian ataupun pada saat

reliquefaction plant bekerja gas engineer segera dapat melakukan

tindakan-tindakan yang perlu dilakukan untuk menghindari hal-hal

yang tidak diinginkan.

7. LPG Compressor (kompresor)

27

Adalah sebuah permesinan yang terdiri dari 3 tingkat tekan. Digunakan

untuk menghisap gas dan diteruskan untuk didinginkan didalam

kondensor.

8. Methanol

Merupakan suatu cairan kimia yang berfungsi sebagai pendingin muatan

didalam intercooler.

9. Valve Positioner

Merupakan katup yang digunakan untuk mengatur jumlah methanol yang

masuk kedalam intercooler selama proses pendinginan muatan

berlangsung.

10. Pipa-pipa Condensor

Sejumlah pipa yang saling berhubungan yang menjadi tempat sirkulasi air

laut.

11. Chief Engineer

Seorang perwira yang bertugas menjadi penanggung jawab seluruh

permesinan di atas kapal termasuk permesinan yang berada diatas deck.

12. Gas Engineer

Seorang perwira mesin yang bertanggung jawab atas kinerja sistem

reliquefaction plant, tetapi masih dibawah tanggung jawab chief engineer.