Download - BAB II Repair
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.