TUGAS MATA KULIAH PERENCANAAN PERMESINAN KAPAL I

LAY OUT ENGINE ROOMTIPE KAPAL GENERAL CARGO

OLEH : NAMA : NUN ISNAN ASWANTO STAMBUK : D331 04 040

PROGRAM STUDI TEKNIK SISTEM PERKAPALAN JURUSAN PERKAPALAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2009

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Kapal merupakan bangunan apung yang terdiri atas beberapa bagian atau ruangan penting yang terdapat di dalamnya. Perlu diketahui bahwa ruangan yang ada di atas kapal terbatas dan sangat berguna, sehingga pengaturan dan pemanfaatan ruang yang efisien sangat diharapkan Salah satu ruangan di atas kapal yang perlu mendapat perhatian khusus dalam penataannya adalah kamar mesin (engine room). Hal ini disebabkan karena kamar mesin pada suatu kapal merupakan pusat dari semua instalasi dan layanan permesinan di atas kapal. Dengan dasar itulah maka diperlukan adanya suatu penanganan dan keahlian khusus untuk penataan dan pengaturan komponen-komponen di dalam kamar mesin tersebut. Penatan dan pengaturan komponen-komponen di dalam kamar mesin pada dasarnya bertujuan untuk mengoptimalkan pemakaian kamar mesin dengan menempatkan setiap peralatan (equipment) yang diperlukan tepat pada tempatnya. Hal ini bertujuan untuk menjaga agar peralatan tersebut dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan pada pengoperasiannya di atas kapal. Selain itu, penataan kamar mesin juga dimaksudkan untuk memberikan keleluasaan operator manakala akan memperbaiki atau merawat peralatan di kamar mesin. Dengan demikian peletakan dari setiap komponen tidak lepas dari bagaimana sistem instalasi yang harus direncanakan oleh seorang Engineer. Setiap sistem dalam kapal merupakan jaringan instalasi pipa yang khusus dengan semua komponen mesin, alat-alat dan perlengkapannya yang dirancang untuk menjalankan fungsi-fungsi tertentu di atas kapal.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

1

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

I.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang akan dibahas adalah bagaimana cara mendesain kamar mesin agar komponen-komponen yang ada di dalamnya dapat berfungsi seoptimal mungkin dengan menggunakan ruangan yang sekecil mungkin? I.3 Batasan Masalah Agar pembahasan dalam laporan ini tidak meluas, maka perlu diberi batasan anatara lain sebagai berikut : 1. Tipe kapal General Cargo DWT 1650 ton 2. Tidak memperhitungkan tingkat kebisingan dalam kamar mesin. I.4 Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan pembuatan laporan adalah : 1. Sebagai syarat untuk melulusi mata kuliah Perencanaan Kamar Mesin I (353 D 333). 2. Untuk mengetahui cara mendesain tata letak komponen-komponen dalam kamar mesin (engine room lay out). I.5 Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai berikut: BAB.I PENDAHULUAN Pendahuluan mencakup latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah maksud dan tujuan serta sistematika penulisan laporan. BAB.II LANDASAN TEORI Membahas mengenai system layanan permesinan kapal yang terdiri atas system start, system bahan bakar, system pelumas, system pendingin; system

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

2

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 instalasi listrik, system distribusi fluida yang meliputi system perpipaan dan system pemompaan. BAB.III PENYAJIAN DATA Menyajikan ukuran utama dan koefisen utama kapal BAB.IV PEMBAHASAN Meliputi perhitungan daya pompa, perhitungan daya alat-alat penerangan, perhitungan daya alat-alat khusus dan perhitungan beban daya generator. BAB.V PENUTUP Penutup ini berisikan kesimpulan dan saran-saran.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

3

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 BAB. II LANDASAN TEORI

Pada dasarnya kapal terdiri atas beberapa sistem yaitu sistem permesinan kapal yang merupakan alat penggerak kapal, sistem instalasi listrik yang berfungsi sebagai penyedia listrik yang dibangkitkan oleh generator dan disalurkan melalui kabel-kabel menuju ke suatu sistem panel untuk berbagai keperluan misalnya untuk peralatan navigasi, penerangan dan penggerak pompa, sistem ditribusi fluida yang melayani penyaluran fluida dari tempat yang satu ke tempat lainnya di atas kapal dan terdiri atas system instalasi perpipaan dan system pemompaan.

II.1 Sistem Permesinan Kapal Untuk melayani keperluan kerja dari semua sistem permesinan yang ada di kamar mesin, sistem ini terdiri atas : 1. Sistem Udara Start (starting air system) 2. Sistem Bahan Bakar (Fuel oil system) 3. Sistem Minyak Pelumas (lubrication oil system) 4. Sistem Pendinginan Mesin (Cooling System)

II.1.a Sistem Start Udara (Starting Air System) Sistem start untuk mesin penggerak dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu secara manual, elektrik dan dengan menggunakan udara tekan. Sistem start di atas kapal umumnya menggunakan udara bertekanan. Penggunaan udara bertekanan selain untuk start mesin utama juga digunakan untuk start generator set, untuk membersihkan sea chest, untuk membunyikan horn kapal, dan menambah udara tekan

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

4

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 untuk sistem hydrophore. Distribusi penggunaan udara bertekanan di atas kapal dapat dilihat pada gambar diagram di bawah ini :

Gambar 1 : Distribusi penggunaan udara bertekanan

Pada sistem start mesin utama, udara dikompresikan dari kompressor udara utama dan ditampung pada botol angin utama (main air receiver) pada tekanan udara 30 bar menurut ketentuan klasifikasi. Sistem udara bertekanan yang digunakan engine pada start awal mempunyai prinsip-prinsip kerja sebagai berikut : Udara tekan mempunyai tekanan yang harus lebih besar dari tekanan kompresi, ditambah dengan hambatan yang ada pada engine, yaitu tenaga untuk menggerakkan bagian yang bergerak lainnya seperti engkol, shaft, dan lain-lain. Udara tekan diberikan pada salah satu silinder dimana toraknya sedang berada pada langkah ekspansi. Penggunaannya dalam engine membutuhkan katup khusus yang berada pada silinder head.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

5

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Adapun komponen pendukung utama dalam sistem start adalah : 1. Kompressor; alat ini berfungsi untuk menghasilkan udara yang akan dikompresi ke dalam tabung udara start, dimana digerakkan oleh electric motor yang berasal dari generator. 2. Separator; berfungsi untuk memisahkan kandungan air yang turut serta dalam udara/udara lembab (air humidity) kompresi yang diakibatkan oleh pengembunan sebelum masuk ke tabung botol angin. Sehingga separator disediakan steam trap guna menampung air tersebut untuk selanjutnya dibuang ke bilga. 3. Main air receiver; berfungsi sebagai penampung udara yang dikompresi dari compressor dengan tekanan 30 bar sehingga selain dilengkapi indikator tekanan (pressure indicator), main air receiver juga dilengkapi dengan safety valve yang berfungsi secara otomatis melepaskan udara yang tekanannya melebihi tekanan yang telah ditetapkan. 4. Reducing valve; berfungsi untuk mereduksi takanan keluaran dari main air receiver sebesar 30 bar guna keperluan pengujian katup bahan bakar. 5. Reducing station; berfungsi untuk mengurangi tekanan dari 30 bar menjadi 7 bar guna keperluan untuk pembersihan turbocharger.

Prinsip Kerja Prinsip kerja udara tekan adalah motor listrik yang memperoleh daya dari generator dipergunakan untuk membangkitkan kompresor guna menghasilkan udara bertekanan. Selanjutnya udara yang dikompresikan tersebut ditampung dalam tabung bertekanan yang dibatasi pada tekanan kerja 30 bar. Sebelum menuju ke main air receiver, udara tersebut terlebih dahulu melewati separator guna memisahkan air yang turut dalam udara yang disebabkan proses pengembunan sehingga hanya udara kering saja yang masuk ke tabung. Konsumsi udara dari main air receiver digunakan NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

6

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 sebagai pengontrol udara, udara safety, pembersihan turbocharge, untuk pengetesan katup bahan bakar, untuk proses sealing air untuk exhaust valve yang dilakukan dengan memberikan tekanan udara kedalam ruang bakar melalui katup buang (exhaust valve) dibuka secara hidrolis dan ditutup dengan pneumatis spring dengan cara memberikan tekanan pada katup spindle untuk memutar. Sedangkan untuk proses start, udara bertekanan sebesar 30 bar dimasukkan/disalurkan melalui pipa ke starting air distributor, kemudian oleh distributor regulator dilakukan penyuplaian udara bertekanan secara cepat sesuai dengan firing sequence.

Kapasitas Tabung Udara Start Kapasitas dari tabung udara harus memenuhi ketentuan dari pihak klasifikasi/rules dan sesuai dengan manual book dari mesin yang digunakan. Sedangkan beberapa engine builder memberikan volume teoritis total dari tabung udara start adalah :n2 1 2 xD xSxN1 / 3 V = 0,36 x T x C x n P p

(1)

Dimana; V : kapasitas total tabung udara (2 botol angin) (m3) n : Jumlah silinder dari mesin induk

D : diameter silinder dari mesin induk(m) N : putaran mesin per mesin induk(rpm) S : langkah torak dari mesin induk (m) C : konstanta; untuk mesin 4 langkah dan 2 langkah dengan type pistun trunk dan mesin 2 langkah dengan pistonr type crosshead C = 1 P : tekanan kerja maksimum udara tekan dalam botol angin utama ( 25 kg/cm2 atau 30 kg/cm2)

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

7

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 p : batas minimum tekanan untuk start mesin (kg/cm2) jumlah starting yang harus dilakukan untuk mesin utama (jumlah standar 20 kali). Sedangkan dalam rules BKI. Vol. III tentang Konstruksi Mesin, kapsitas total tabung udara adalah :J a3

T :

H (z D

b p me n A

0,9) v h c d

Dimana ; J = kapasitas total tabung udara (dm3)

H = langkah torak silinder (cm) D = diameter silinder (cm) vh = volume langkah torak satu silinder (dm3) z = jumlah silinder pme = tekanan kerja efektif dalam silinder (kg/cm2) a,b = faktor koreksi untuk jenis mesin untuk mesin-mesin 2-tak, a = 0,771; b = 0,058 untuk mesin-mesin 4-tak, a = 0,685; b = 0,055 c d = faktor untuk tipe instalasi = 1, untuk p = 30 kg/cm2 =

0,0584 , untuk p 30 kg/cm2 bila tidak dilengkapi katup ( 0 ,11 0 , 05 ln p ) 1 ereduksi tekanan.

nA = jumlah putaran (rpm) untuk putaran nominal (nN) 1000 rpm, nA = 0,06.nN + 14 untuk putaran nominal (nN) > 1000 rpm, nA = 0,25.nN - 176 Berikut ini diperlihat gambar diagram pipa untuk sistem start dengan udara bertekanan serta aplikasi lainnya.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

8

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

Gambar 2 : Diagram pipa sistem udara

Sedangkan konsumsi udara untuk beberapa penggunaan di kapal dapat dilihat pada tabel berikut ini :Tabel 1 : Kebutuhan udara dan tekanan udara untuk beberapa penggunaan di kapal

Penggunaan Air horn Air motor Spray gun Air hoist Hydrophore unit Air operated type pump Pressure log

Tekanan normal udara (kg/cm2) 79 47 4 5 3-7 -

Kebutuhan udara (m3/min.) 3 0,25 0,5 t hoist 3,7 2,7 t hoist 17 very little 2 very little

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

9

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 II.1.b Sistem Bahan Bakar System bahan bakar adalah suatu system pelayanan untuk motor induk yang sangat vital. System bahan bakar secara umum terdiri dari fuel oil supply, fuel oil purifiering, fuel oil transfer dan fuel oil drain piping system. System bahan bakar adalah suatu system yang digunakan untuk mensuplai bahan bakar dari bunker ke service tank dan juga daily tank dan kemudian ke mesin induk atau mesin Bantu. Adapun jenis bahan bakar yang digunakan diatas kapal bisa berupa heavy fuel oil (HFO), MDO, ataupun solar biasa tergantung jenis mesin dan ukuran mesin. Untuk system yang menggunakan bahan bakar HFO untuk opersionalnya, sebelum masuk ke main engine (Mesin utama) HFO harus ditreatment dahulu untuk penyesuaian viskositas, temperature dan tekanan. Untuk system bahan bakar suatu mesin, semua komponen yang mendukung sirkulasi bahan bakar harus terjamin kontinuitasnya karena hal tersebut sangat vital dalam operasional, maka dalam perancangan ini setiap komponen utama system harus ada yang standby (cadangan) dengan tujuan jika salah satu mengalami trouble/disfungsi dapat secara otomatis terantisipasi dan teratasi. Peralatan tersebut antara lain : purifier pump, supply pump, circulating pump, filter, dan lain-lain. Adapun persyaratan yang harus dipenuhi oleh system bahan bakar tersebut sebagai berikut : Tekanan; tekanan fluida dalam pipa sebelum masuk ke supply pump adalah 0 bar dan setelah keluar harus memiliki tekanan 7 bar yang akan diteruskan ke circulating pump masuk ke nozzle, keluar dari sini fluida mempunyai tekanan 10 bar. Kecepatan; laju aliran bahan bakar heavy fuel oil mempunyai batas maksimum kecepatan yaitu 0,6 m/s.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

10

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Selain hal di atas beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh suatu system bahan bakar dengan menggunakan jenis bahan bakar HFO menurut rules klasifikasi adalah sebagai berikut : 1. Bunker dari system bahan bakar berada pada deck yang terbawah dan harus diisolasi dari ruangan yang lain (section 11.G.1.1) 2. Tangki bahan bakar harus dipisahkan dengan cofferdam terhadap tangkitangki yang lain (Section 10.B.2.1.3) 3. Pipa bahan bakar tidak boleh melawati tangki yang berisi feed water, air minum, pelumas dan oil thermal (section 11.G.4.1) 4. Plastik dan gelas tidak boleh digunakan untuk system bahan bakar (section 11.G.4.6) 5. Pompa transfer, feed, booster harus direncanakan untuk kebutuhan temperatur operasi pada kondisi medium (section 11.G.5.1) 6. Pompa transfer harus disediakan sedangkan untuk pompa service yang lain digunakan sebagai pompa cadangan yang sesuai dengan pompa transfer bahan bakar (section 11.G.5.2) 7. Harus ada paling sedikit 2 pompa transfer bahan bakar untuk mengisi tangki harian. Purifier sebagai pelengkap pengisian (section 11.G.5.3) 8. Pompa feed/booster diperlukan untuk mensupply bahan bakar ke main engine atau auxiliary engine dan pompa cadangan harus disediakan (section 11.G.5.4) 9. Untuk pendistribusian bahan bakar melalui pompa supply bahan bakar harus dilengkapi dengan filter duplex dengan control amnual atau otomatis (section 11.G.7.1) 10. Untuk saluran masuk menggunakan filter simplex (section 11.G.7.2) 11. Purifier untuk membersihkan minyak harus mendapat persetujuan pihak klasifikasi setempat (section 11.G.8.1) NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

11

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 12. Untuk penggunaan filter secara bersamaan antara bahan bakar dan minyak pelumas pada supply system maka harus ada pemisah (pengontrol) agar bahan bakar dan minyak pelumas tidak tercampur (section 11.G.8.2) 13. Sludge tank harus disediakan untuk purifier agar kotoran dari purifier tidak mengganggu kerja dari purifier tersebut (section 11.G.8.3) 14. Untuk pengoperasian dengan heavy fuel oil (HFO) harus dipasang system pemanas (section 11. G.9.1) 15. Settling tank dan daily tank harus dilengkapi dengan system drain (section 11.G.9.2) 16. Settling tank yang disediakan berjumlah 2 dan kapasitas minimal dapat menyediakan bahan bakar selama 1 hari atau 24 jam (secion 11.G.9.3.1) 17. Daily tank harus dapat menyediakan bahan bakar selama minimal 8 jam (section 11.G.9.4.3) 18. Harus tersedia 2 mutually independent pre-heater (section 11.G.9.7)

Prinsip Kerja Prinsip kerja dari sistem bahan bakar adalah sebagai berikut, bahan bakar dari bunker (storage tank) dipompakan melalui pompa pemindah (transfer) bahan bakar ke settling tank guna proses pengendapan selama 24 jam sebelum dipergunakan oleh mesin. Dari settling tank dengan menggunakan feed pump bahan bakar dipindahkan ke tangki service. Dari tangki service inilah bahan bakar selanjutnya dipergunakan oleh mesin. Volume tangki service disesuaikan dengan kebutuhan mesin untuk operasional selama 8 12 jam.

II.1.c Sistem Pelumasan (Lubrication System) Minyak pelumas pada suatu sistem permesinan berfungsi untuk memperkecil gesekan-gesekan pada permukaan komponen-komponen yang bergerak dan NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

12

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 bersinggungan. Selain itu minyak pelumas juga berfungsi sebagai fluida pendinginan pada beberapa motor. Karena dalam hal ini motor diesel yang digunakan termasuk dalam jenis motor dengan kapasitas pelumasan yang besar, maka system pelumasan untuk bagian-bagian atau mekanis motor dibantu dengan pompa pelumas. Sistem ini digunakan untuk mendinginkan dan melumasi engine bearing dan mendinginkan piston. Pada marine engine lubrication oil system dipengaruhi oleh beberapa kondisi operasi kapal seperti trim, roll & pitching serta list. Acuan regulasi untuk sistem pelumas sama dengan system bahan bakar yaitu section 11 rules volume 3.

Gambar 3 : diagram pipa sistem pelumas

Dimana hal-hal yang harus diperhatikan antara lain : Jika diperlukan pompa denga self priming harus dipakai (section 11 H.1.3) Filter pelumas diletakkan pada discharge pompa (section 11 H.2.3.1) Filter utama aliran harus disediakan system control untuk memonitor perbedaan tekanan (section 11.H.2.3.1) Pompa utama dan independent stand by harus disediakan (section 11 H.2.3.5) 13

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Lubrication oil system didesain untuk menjamin keandalan pelumasan pada over range speed dan selama engine berhenti, dan menjamin perpindahan panas yang berlangsung. Tangki gravitasi minyak lumas dilengkapi dengan overflow pipe menuju drain tank. Lubrication oil filter dirancang di dalam pressure lines pada pompa, ukuran dan kemampuan pompa disesuaikan dengan keperluan engine. Filter harus dapat dibersihkan tanpa menghentika mesin. Untuk itu dapat digunakan filter dupleks atau automatic back flushing filter. Mesin dengan output lebih dari 150 kw dimana supplai pelumas dari engine sump tank dilengkapi dengan simpleks filter dengan alarm pressure dirancang dibelakang filter dan filter dapat dibersihkan selama operasi , untuk keperluan ini sebuah shutt off valve by-pass dengan manual operasi. Suatu sistem pelumasan mesin yang ideal harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : 1. Memelihara film minyak yang baik pada dinding silinder sehingga mencegah keausan berlebihan pada lapisan silinder, torak dan cincin torak. 2. 3. 4. Mencegah pelekatan cincin torak. Merapatkan kompressi dalam silinder. Tidak meninggalkan endapan carbon pada mahkota dan bagian atas dari torak dan dalam lubang buang serta lubang bilas. 5. 6. 7. 8. Tidak melapiskan lak pada permukaan torak atau silinder. Mencegah keausan bantalan Mencuci bagian dalam mesin Tidak membentuk lumpur, menyumbat saluran minyak, tapisan dan saringan, atau meninggalkan endapan dalam pendingin minyak 9. 10. 11. 12. Dapat digunakan dengan sembarang jenis saringan Hemat dalam penggunaan. Memungkinkan selang waktu yang relatif lama antara penggantian. Memiliki sifat yang bagus pada start dingin.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

14

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Prinsip Kerja Minyak pelumas dihisap dari lub. oil sump tank oleh pompa bertipe screw atau sentrifugal melalui suction filter dan dialirkan menuju main diesel engine melalui second filter dan lub. oil cooler. Temperatur oil keluar dari cooler secara otomatis dikontrol pada level konstan yang ditentukan untuk memperoleh viskositas yang sesuai dengan yang diinginkan pada inlet main diesel engine. Kemudian lub. oil dialirkan ke main engine bearing dan juga dialirkan kembali ke lub. oil sump tank.

II.1.d Sistem Pendingin Sistem pendingin pada motor induk diatas kapal berdasarkan fluida pendingin terdiri dari air tawar, air laut ataupun minyak pelumas. Tapi prosentase terbesar yang berpengaruh pada sistem pendingin adalah akibat dari air tawar dan air laut. Ada 2 macam sistem pendinginan yaitu : Sistem Pendinginan Terbuka Sistem Pendinginan Tertutup Pada Sistem Pendinginan Terbuka ini fluida pendingin masuk kebagian mesin yang akan didinginkan, kemudian fluida yang keluar dari mesin langsung dibuang kelaut. Fluida yang digunakan pada sistem pendinginan ini dapat berupa air tawar ataupun air laut. Sistem ini ini kurang menguntungkan dalam hal operasional. Dimana apabila fluida yang digunakan adalah air tawar maka akan menyebabkan biaya operasional yang tinggi dan tidak ekonomis. Sedangkan apabila menggunakan air laut dapat menyebabkan kerusakan pada komponen mesin dan akan terjadi endapan garam pada komponen mesin yang didinginkan. Sistem pendinginan tertutup ini merupakan kombinasi antara sistem pendinginan air tawar dan air laut. Sistem pendinginan air tawar (Fresh Water cooling System) melayani komponen-komponen dari mesin induk ataupun mesin bantu meliputi : main engine jacket, main engine piston, main engine injektor. Kebanyakan NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

15

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 sistem pendingin air tawar menggunakan peralatan sirkulasi pendingin untuk sistem pendingin air laut yang secara terpisah. Dimana peralatan yang digunakan adalah heat exchanger/cooler (penukar panas). Air tawar pendingin mesin yang keluar dari mesin didirkulasikan ke heat exchanger, dan di dalam alat inilah air tawar yang memiliki suhu yang tinggi akan didinginkan oleh air laut yang disirkulasikan dari sea chest ke alat heat exchanger. Peralatan-peralatan lainnya pada sistem ini antara lain pengukur pengukur tekanan pada section dan discharge line pump, termometer pada pipa sebelum dan sesudah penukar panas, gelas pengukur/gauge glass masing-masing pada expansion tank dan drain tank. Pengatur suhu umumnya dilengkapi dengan mekanisme otomatis dengan katup treeway valve untuk mengatur aliran by pass air pendingin yang diijinkan. Pada sistem pendinginan dengan air laut, air laut masuk ke sistem melalui high and low sea chest pada tiap sisi kapal. Setiap sea chest dilengkapi dengan sea water valve, vent pipe, dimana pipa udara ini dipasang setinggi atau lebih dari sarat kapal untuk membebaskan udara atau uap dan blow out pipe untuk membersihkan sea chest. Adapun komponen-komponen peralatan pada instalasi pendingin adalah sebagai berikut : Instalasi air laut 1. Sea water pump; berfungsi untuk memompa air laut ke central cooler. Pompa ini digerakkan oleh elektromotor. Kapasitas dari pompa ditentukan berdasarkan jenis pendingin yang digunakan dan jumlah panas yang harus dihilangkan. 2. Central cooler; berfungsi sebagai penukar kalor, panas motor induk diserap oleh air tawar, pada saat air tawar melalui central cooler terjadi perpindahan panas dalam central cooler (panas air tawar diserap air laut). 3. Filter air laut; berfungsi melindungi sistem dari beram karat yang berasal dari sea chest. NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

16

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

Instalasi air tawar Sistem pendingin yang terjadi pada instalasi air tawar dapat dilihat pada gambar diagram pipa berikut ini :

Gambar 4 : diagram pipa sistem pendingin dengan air tawar

Adapun komponen-komponen peralatan pada sistem pendinginan ini antara lain : 1. Expansion tank; merupakan tangki limpahan dimana apabila terjadi kekurangan atau kelebihan pada proses pemompaan, maka air pendingin dapat diperoleh dari tangki ini apabila terjadi perubahan volume pada sistem (seperti kebocoran). Disamping itu dilengkapi dengan vent pipe, sehingga tekanan air pendingin dalam tangki tidak tinggi 2. Central cooling water pump; berfungsi memompa air yang berasal dari mesin ke central coler atau langsung melalui thermostatic valve bersirkulasi lagi masuk ke mesin dengan temperatur 36 oC. 3. Central cooling water thermostatic valve; sistem pendinginan temperatur rendah ini dilengkapi three way valve dan katup pencampur air tawar yang berasal dari by-pass ataupun yang melalui proses pendinginan di central cooler. Sensor berada thermostatic valve yang diset pada suhu rendah. NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 17

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 4. Perpipaan; kecepatan fluida maksimum adalah 3 m/s untuk bagian discharge dan 2,5 m/s bagian suction. Penggunaan beberapa jenis katup pengontrol seperti pengontrol temperatur yang bertujuan untuk mengarahkan air pendingin. 5. Heat exchanger; alat ini merupakan alat penukar kalor yang digunakan untuk mendinginkan minyak pelumas, pendingin udara, pendingin air tawar pendingin mesin. Alat ini harus dapat menjamin suhu air yang keluar dari mesin dan yang akan masuk ke mesin. 6. Sistem pendingin internal pada motor induk, untuk dapat melakukan start dengan heavy fuel oil, sistem air pendingin harus mengalami pemanasan awal sampai temperaturnya mendekati temperatur kerja dari motor induk atau minimal 70 oC.

II.2 Sistem Instalasi Listrik Generator set sebagai permesinan bantu di kapal berfungsi untuk menyuplai kebutuhan energi listrik semua peralatan di atas kapal. Penentuan kapasitas generator dipengaruhi oleh load factor peralatan. Load factor untuk tiap peralatan diatas kapal tidak sama. Hal ini tergantung pada jenis kapal dan daerah pelayarannya seperti : faktor medan yang fluktuatif (rute pelayaran), dan kondisi beban yang berubah-ubah serta periode waktu pemakian yang tidak tentu atau tidak sama. Penentuan kapasitas generator harus mendukung pengoperasian diatas kapal. Walaupun pada beberapa kondisi kapal terdapat selisih yang cukup besar dan ini mengakibatkan efisiensi generator (load factor generator) berkurang yang pada akhirnya mempengaruhi biaya produksi listrik per kwh. Dalam penentuan beban kebutuhan listrik, digunakan perhitungan analisa beban listrik (electric load analisis) yang berupa tabel dan biasa disebut juga dengan

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

18

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 tabel kalkulasi keseimbangan beban listrik (Calculation of electric power balance) atau sering disebut sebagai Anticipated Electric Power Consumption Tabel. Fungsi utama generator diatas kapal adalah untuk menyuplai kebutuhan daya listrik di kapal. Daya listrik digunakan untuk menggerakkan motor-motor dari peralatan bantu pada kamar mesin dan mesin-mesin geladak, lampu penerangan, sistem komunikasi dan navigasi, pengkondisian udara (AC) dan ventilasi, perlengkapan dapur (galley), sistem sanitari, cold storage, alarm dan sistem kebakaran, dan sebagainya. Dalam mendesain sistem diatas kapal perlu diperhatikan kapasitas dari generator dan peralatan listrik lainnya (besarnya kebutuhan maksimum dan minimum dari peralatannya). Dimana kebutuhan maksimum merupakan kebutuhan daya ratarata terbesar yang terjadi pada interval waktu yang singkat selama periode kerja dari peralataan tersebut, demikian juga sebaliknya. Sedangkan kebutuhan rata-rata merupakan daya rata-rata pada periode kerja yang dapat ditentukan dengan membagi energi yang dipakai dengan jumlah jam periode tersebut. Kebutuhan maksimum penting diketahui untuk menentukan kapasitas dari generator yang diperlukan. Sedangkan kebutuhan minimum digunakan untuk menentukan konfigurasi dari electric plant yang sesuai serta untuk menentukan kapan generator dioperasikan. Kebutuhan daya harus ditetapkan untuk kondisi pelayanan di laut, bongkarmuat dan kondisi darurat (emergency). Seluruh perlengkapan pemakaian daya listrik yang ada di kapal dan daya kerjanya (kapasitas) masing-masing peralatan harus tertera dalam suatu tabel. Dalam penentuan electric balance, BKI Vol. IV (Bab I, D.1) juga mengisyaratkan bahwa : a) Seluruh perlengkapan pemakaian daya yang secara tetap diperlukan untuk memelihara pelayanan yang normal harus diperhitungkan dengan daya kerja penuh.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

19

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 b) Beban terhubung dari seluruh perlengkapan cadangan harus dinyatakan. Dalam hal perlengkapan pemakaian daya nyata yang hanya akan bekerja bila suatu perlengkapan serupa rusak, kebutuhan dayanya tidak perlu dimasukkan perhitungan. c) Daya masuk total yang harus ditentukan, dari seluruh pemakaian daya yang hanya untuk sementara dimasukkan, dikalikan dengan suatu faktor kesamaan waktu bersamaan (common simultancity factor) dan ditambahkan kepada daya masuk total dari seluruh perlengkapan pemakaian daya yang terhubung tetap. d) Daya masuk total sebagaimana ditentukan sesuai a) dan c) maupun kebutuhan daya untuk instalasi pendingin yang mungkin ada, harus dipakai sebagai dasar dalam pemberian ukuran instalasi generator Sebagai seorang engineer, dalam pemilihan generator kita juga harus mempertimbangkan keinginan dari owner dimana harus dipertimbangkan factor ekonomisnya. Untuk pemilihan kapasitas generator selain hal-hal diatas juga perlu mempertimbangkan hal-hal berikut ini : 1. Harga awal dari generator set yang akan kita gunakan. 2. Biaya operasional dari generator 3. Ukuran dan berat dari generator set dalam kaitannya dengan ruangan/space yang tersedia di kamar mesin 4. Fuel consumption dari generator set yang akan digunakan 5. Reputasi dari mesin dan engine builder 6. Ketersediaan di pasaran dalam kaitannya jumlah yang tersedia di pasaran dan ketersediaan suku cadang di pasaran Secara umum dapat dinyatakan bahwa faktor terpenting dalam permilihan kapasitas dari alternator adalah mudah atau sederhana dalam pengoperasiannya (simplicity), handal atau tahan lama (reliability) dan mudah dalam perawatan atau pemeliharaan (maintenability). NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 20

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 II.3 Sistem Distribusi Fluida II.3.a Sistem Perpipaan Sistem perpipaan berfungsi untuk mengantarkan atau mengalirkan suatu fluida dari tempat yang lebih rendah ke tujuan yang diinginkan dengan bantuan mesin atau pompa. Misalnya pipa yang dipakai untuk memindahkan minyak dari tangki ke mesin, memindahkan minyak pada bantalan-bantalan dan juga mentransfer air untuk keperluan pendinginan mesin ataupun untuk kebutuhan sehari-hari diatas kapal serta masih banyak lagi fungsi lainnya. Sistem perpipaan harus dilaksanakan sepraktis mungkin dengan minimum bengkokan dan sambungan las atau brazing, sedapat mungkin dengan flens atau sambungan yang dapat dilepaskan dan dipisahkan bila perlu. Semua pipa harus dilindungi dari kerusakan mekanis. Sistem perpipaan ini harus ditumpu atau dijepit sedemikian rupa untuk menghindari getaran. Sambungan pipa melalui sekat yang diisolasi harus merupakan sambungan flens yang diijinkan dengan panjang yang cukup tanpa merusak isolasi. Pada perancangan sistem instalasi diharapkan menghasilkan suatu jaringan instalasi pipa yang efisien dimana aplikasinya baik dari segi peletakan maupun segi keamanan dalam pengoperasian harus diperhatikan sesuai peraturan-peraturan klasifikasi maupun dari spesifikasi installation guide dari sistem pendukung permesinan. Sistem perpipaan merupakan sistem yang kompleks di kapal untuk perencanaan dan pembangunannya. Sistem perpipaan mempunyai hubungan yang sangat erat dengan prinsip-prinsip analisa static dan dinamic stress, thermodinamic, teori aliran fluida untuk merencanakan keamanan dan efisiensi jaringan pipa (network piping). Peletakan komponen yang akan disambungkan dengan pipa perlu diperhatikan untuk mengurangi hal-hal yang tidak diinginkan seperti : panjang perpipaan, susunan yang kompleks, menghindari pipa melalui daerah yang tidak boleh ditembus, menghindari penembusan terhadap struktur kapal, dan lain-lain. Jalur NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

21

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 instalasi pipa sedapat mungkin direncanakan untuk mengindari stress yang terlalu tinggi pada struktur. Sistem instalasi perpipaan di kapal dapat dikelompokkan dalam beberapa kelompok layanan di atas kapal, antara lain : 1. Layanan Permesinan; yang termasuk disini adalah sistem-sistem yang akan melayani kebutuhan dari permesinan di kapal (main engine dan auxilliary engine) seperti sistem start, sistem bahan bakar, sistem pelumasan dan sistem pendingin. 2. Layanan penumpang & crew; adalah sistem yang akan melayani kebutuhan bagi seluruh penumpang dan crew kapal dalam hal untuk kebutuhan air tawar dan sistem sanitary/drainase. 3. Layanan keamanan; adalah sistem instalasi yang akan menjamin keselamatan kapal selama pelayaran meliputi : sistem bilga dan sistem pemadam kebakaran. 4. Layanan keperluan kapal; adalah sistem instalasi yang akan menyuplai kebutuhan untuk menjamin stabilitas dan keperluan kapal meliputi sistem ballast dan sistem pipa cargo (untuk kapal tanker).

II.3.b Sistem Pemompaan Pemilihan suatu pompa untuk suatu maksud tertentu, terlebih dahulu harus diketahui kapasitas aliran serta head yang diperlukan untuk mengalirkan zat cair yang akan dipompa. Agar pompa dapat bekerja dengan baik tanpa mengalami kavitasi, perlu direncanakan besarnya tekanan minimum yang tersedia pada inlet pompa yang terpasang pada instalasinya. Dengan dasar tersebut maka putaran pompa dapat ditentukan. Kapasitas aliran, head, dan putaran pompa dapat diketahui seperti diatas. Tetapi apabila perubahan kondisi operasi sangat besar (khususnya perubahan kapasitas dan head) maka putaran dan ukuran pompa yang akan dipilih harus ditentukan dengan memperhitungkan hal tersebut. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan pompa dapat dilihat pada tabel berikut ini : NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

22

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040Tabel 2 : Data yang diperlukan untuk pemilihan pompa

No.

Data Yang Diperlukan

Keterangan Diperlukan juga keterangan mengenai kapasitas maksimum dan minimum

1. Kapasitas

2. Kondisi Isap Tinggi isap dari permukaan air isap ke level pompa. Tinggi (suction) flukstuasi permukaan air isap. Tekanan yang bekerja pada permukaan air isap. Kondisi pipa isap. 3. Kondisi Tekan (discharge) 4. Head pompa 5. Jenis zat cair Air tawar, air laut, minyak, zat cair khusus (zat kimia), temperatur, berat jenis, viskositas, kandungan zat padat. 6. Jumlah pompa 7. Kondisi kerja Ditentukan berdasarkan kebutuhan Kerja terus-menerus, terputus-putus, jumlah jam kerja seluruhnya dalam setahun 8. Penggerak 9. Poros Motor listrik, motor bakar torak, turbin uap. Tinggi permukaan air keluar ke level pompa. Tinggi fluktuasi permukaan air keluar. Besarnya tekanan pada permukaan air keluar. Kondisi pipa keluar.

total Harus ditentukan berdasarkan kondisi-kondisi diatas

tegak Hal ini kadang ditentukan oleh pabrik pompa yang

atau mendatar bersangkutan berdasarkan instalasinya. 10. Tempat instalasi Pembatasan-pembatasan pada ruang instalasi, ketinggian diatas permukaan air, diluar atau di dalam gedung, flukstuasi suhu.Sumber : Pompa dan kompressor; pemilihan, pemakaian dan pemeliharaan.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

23

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Dalam penentuan jumlah pompa yang akan digunakan, harus memperhatikan beberapa hal antara lain : 1. Pertimbangan ekonomis; Pertimbangan ini menyangkut masalah biaya, baik biaya investasi awal pembangunan instalasi (Capitol cost) maupun biaya operasional dan perawatan (maintenance). Biaya awal instalasi; umumnya untuk laju aliran total yang sama, biaya keseluruhan untuk pembangunan fasilitas mekanis kurang lebih tetap sama meskipun menggunakan jumlah pompa yang berbeda. Biaya operasional dan perawatan; komponen biaya terbesar adalah untuk daya listrik. Tapi biaya ini dapat ditekan denga beberapa cara : Apabila kebutuhan berubah-ubah, maka beberapa pompa dengan kapasitas sama yaitu sebesar atau hampir sebesar konsumsi minimum harus dipakai. Atau dapat juga menggunakan pompa dengan kapasitas berbeda. Jika kapasitas pompa menjadi besar, efisiensi pompa juga menjadi lebih tinggi, sehingga penggunaan daya menjadi lebih ekonomis. Agar biaya operasional dan perawatan dapat ditekan, jumlah pompa yang digunakan tidak boleh terlalu banyak. Selain itu sedapat mungkin pompa yang dipakai sama agar dalam hal suku cadangnya dapat saling dipertukarkan. Hal ini mempermudah dalam perawatan. 2. Batas Kapasitas Pompa; batas atas kapasitas suatu pompa tergantung beberapa hal: Berat dan ukuran terbesar yang dapat diangkut dari pabrik ke tempat pemasangan. Lokasi pemasangan pompa dan cara pengangkatannya. Jenis penggerak dan cara mentransmisikan daya dari penggerak ke pompa.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

24

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

Pembatasan pada besarnya mesin perkakas yang digunakan untuk pengerjaan bagian-bagian pompa. Pembatasan pada performansi pompa (seperti kavitasi, dll). 3. Pembagian Resiko; penggunaan hanya satu pompa untuk melayani laju aliran keseluruhan dalam suatu instalasi yang penting adalah besarnya resiko. Instalasi tidak akan berfungsi jika satu-satunya pompa yang ada rusak. Jadi untuk mengurangi resiko, perlu dipakai 2 pompa atau lebih, tergantung pentingnya suatu instalasi. Selain itu, untuk meningkatkan keandalan instalasi, perlu disediakan sedikitnya satu pompa cadangan, tergantung pada kondisi kerja dan pentingnya instalasi. Head total disebut juga head manometric yang biasa tertulis pada setiap pompa. Dalam buku Pompa dan Kompressor oleh Prof. Dr. Haruo Tahara, dan Ir. Sularso, hal. 26, diberikan rumus : H = ha + hp + hf + (v2/2g) Dimana : Ha = Perbedaan tinggi antara muka air di sisi keluar dan sisi isap (m) = Head tekan + head isap hp = Perbedaan tekanan statis yang bekerja pada kedua permukaan air (m) (v 2/2g)= Kerugian keluar pada ujung pipa keluar hf = Berbagai kerugian head pada instalasi = hf1 + hf2 + hf3 dimana : - hf1 = Kehilangan head akibat gesekan sepanjang pipa lurus (m)

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

25

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

hf1 = dimana :

10,666 Q1,85 xL C 1,85 .D 4 ,85

(m)

Q = Kapasitas pompa L = Panjang pipa lurus C

(m3/sec) (m)

= Koefisien untuk jenis pipa besi cor baru

D = Diameter pipa (m) - hf2 = Kerugian pada belokan pipa hf2 = f (v2/2g) x n dimana : f = koefisien kerugian belokan pipa = [0,131 1,847 (D 3,5 ) ] ( ) 0, 5 2R 90

v = kecepatan aliran dalam pipa g = gravitasi bumi (m/sec )2

(m/dt)

n = jumlah belokan yang digunakan - hf3 = Kerugian pada katup dan sambungan pipa hf 3 = f x (v2/2g) x n dimana : f = koefisien kerugian pada katup dan sambungan pipa v = kecepatan aliran dalam pipa g = gravitasi bumi (m/sec )2

(m/dt)

Dalam buku Marine Power Plant, oleh P. Akimov. hal. 495 diberikan rumus untuk menghitung besarnya daya pompayang digunakan : NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 26

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

QxHx N = 3600x75x

(Hp)

Dimana : Q = Lajua aliran pompa (m3/sec) H = Head total pompa (m) = Massa jenis air laut (kg/m3) = total efisiensi pompa (0,6 ~ 0,9) Hal hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan kamar mesin adalah sebagai berikut : a. Ukuran dari kamar mesin, sehingga diketahui luas ruangan dan volume ruangan. b. Persyaratan dan ukuran setiap peralatan, hal ini dapat diketahui berdasarkan hasil perhitunganperhitungan dan ketentuanketentuan yang lain yang telah mendapat persetujuan dari Biro Kalsifikasi yang ditunjuk. c. Jumlah unit peralatan, dan ukuran dari peralatan-peralatan tersebut, hal ini sangat mendukung perhitungan pengoperasian kapal tersebut. Secara umum peralatan-peralatan yang ada di dalam kamar mesin terdiri dari : 1. Mesin utama (Main engine), berfungsi sebagai penggerak utama baling-baling (propeller) kapal. 2. Mesin bantu (Auxiliary engine), berfungsi sebagai sumber tenaga listrik yang akan digunakan untuk semua kegiatan pendukung diatas kapal, seperti untuk penerangan, penggerak pompa-pompa, penggerak peralatan bongkar muat, alat tambat, perlengkapan dapur, peralatan navigasi dan peralatan lainnya. 3. Pompa beserta instalasinya untuk memindahkan cairan yang ada di atas kapal. Adapun jenis-jenis pompa antara lain sebagai berikut : NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 27

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 a Pompa Ballast (ballast pump), digunakan untuk mengisi tangki - tangki ballast apabila kapal dalam keadaan kosong sehingga berfungsi untuk menjaga keseimbangan kapal dalam keadaan kosong (tanpa muatan). b Pompa Sanitari, digunakan untuk membersihkan air dari geladak, dan untuk berbagai keperluan di kamar mandi seperti untuk air mandi dan juga untuk WC. c Pompa Minyak Pelumas, digunakan untuk memompa minyak pelumas dari tangki induk ke tangki harian untuk keperluan mesin induk dan mesin bantu. d Pompa Bahan Bakar, digunakan untuk menyuplai / memindahkan bahan bakar dari tangki induk ke mesin utama. e Pompa Pemadam kebakaran (fire pump), digunakan dalam keadaan darurat (terjadi kebakaran) melalui hidran-hidran yang diletakkan sedemikian rupa sehingga mampu memadamkan kebakaran yang terjadi. Untuk daerah bukaan geladak seperti pada palka di geladak utama, digunakan sebuah pompa yang memasok air laut ke hydran yang diletakkan di forecastle, sedangkan untuk ruang akomodasi digunakan pula pompa yang lain yang menyuplai air laut ke hidran-hidran yang telah tersedia. f Pompa Bilga (bilge pump), digunakan mengambil air dalam jumlah sedikit dari ruangan-ruangan kapal yang dikumpulkan menjadi satu dan disalurkan ke sumur bilga (bilge well). Air tersebut berasal dari pengembunan pelatpelat, perembesan pada sambungan pelat karena sambungan yang kurang baik, air yang masuk melalui bukaan-bukaan di geladak dan freeboard pada waktu cuaca buruk atau hujan, bekas-bekas penyemprotan dari deck dan bangunan atas pada waktu dilakukan pencucian, air sisa dari mesin dan propeller shaft tunnel karena kebocoran pada sambungan-sambungan pipa

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

28

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 dan bagian-bagian dari mesin-mesin, air yang merembes dari pendingin dan lain-lain. g Pompa Air Tawar (fresh water pump), Digunakan untuk mengisi tangki harian yang berfungsi sebagai penyuplai air tawar untuk keperluan dapur, air minum, mandi dan mencuci. h Pompa Air Laut Pendingin Cooler, digunakan untuk mendinginkan mendinginkan air tawar yang keluar dari mesin dan masuk ke dalam cooler, dimana pompa ini bekerja secara kontinu selam mesin beroperasi. i Pompa Kotoran (vecal pump), digunakan untuk memompa kotoran kotoran dari kamar mandi, ruang cuci, dapur, dan toilet. Disamping pompa-pompa, maka peralatan penunjang yang ada dalam kamar mesin adalah : a Kompressor dan botol angin. Fungsi kompressor disini adalah mensupply udara masuk ke dalam ruang bakar silinder yang kemudian akan bercampur dengan bahan bakar yang telah diatomisasi, sebagai start awal pada mesin. b Sea Chest, Digunakan untuk menampung air laut yang diambil langsung dari laut dengan sistem pembukaan katup untuk berbagai keperluan air laut di atas kapal. c Purifier atau filter (alat pembersih/penyaring), berfungsi untuk menyaring zat cair dari kotorankotoran yang memiliki tingkat polusi lebih rendah. Contoh Pemakaian pada sistem air tawar, yaitu pemompaan dari tangki induk ke tangki harian. d Separator (Mesin pemisah), berfungsi untuk memisahkan zat cair yang satu (yang memiliki kadar polusi yang tinggi) dengan zat cair yang dapat dibuang langsung ke laut. Penggunaan separator disini terdapat pada sistem bilga untuk menyaring kotoran yang terikut masuk dan bercampur dengan kotoran pada sumur bilga, dan juga pada sistem bahan bakar untuk NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

29

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 menyaring kotoran yang terdapat pada sisa bahan bakar setelah masuk pada tangki di mesin untuk dimasukkan kembali ke tangki harian. e Peralatan pendingin (Cooler), berfungsi sebagai tempat pertukaran panas antara fluida panas dan fluida dingin. Penempatan peralatan tersebut di atas disesuaikan dengan fungsi dan kegunaannya di atas kapal. Untuk pompa peletakannya disesuaikan dengan fungsinya dan sebaiknya dekat dengan tangki yang akan di pompa. Sedangkan untuk peralatan lainnya disesuaikan dengan fungsinya dalam suatu rangkaian instalasi untuk pemindahan cairan di atas kapal.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

30

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 BAB III DATA KAPAL Data kapal awal diperoleh dari perancangan kapal I beserta data General Arangement, berikut adalah data kapal Rancangan : III.1 Ukuran Utama Data kapal rancangan Tipe kapal LBP LWL B H T Vs Displasemen DWT :GENERAL CARGO = = = = = = = = 66,05 67,71 12,85 5,72 4,42 12 2655,36 1650 0,687 0,986 0,804 0,697 0,855 M M M M M knot = Ton Ton

6,1728

m/s

Koefisien bentuk kapal Cb = Cm = Cw = Cph = Cpv =

III. 2 Rencana Trayek Rute Pelayaran Kapal rancangan ini memiliki rute pelayaran sebagai berikut : Makassar - Balikpapan = 302 mil laut Balikpapan - Makassar = 302 mil laut Maka, jarak pelayaran Kapal ini pulang pergi adalah 604 mil laut

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

31

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

Sesuai perencanaan, maka trayek kapal ini adalah Makassar Balikpapan (PP). Sesuai dengan radius pelayaaran sekali perjalanan adalah 250 mil laut. Dengan perincian sebagai berikut : Makassar Balikpapan Balikpapan Makassar 302 302 604 T = S/V Mil Mil Mil

Waktu yang diperlukan untuk menempuh 1 kali perjalanan adalah sebagai berikut = 604/12 = 50,33 Jam = 2,10 Hari Untuk mengantisipasi gangguan dalam pelayaran, ditambahkan 15% maka diperoleh : 15% x 50,33 T = + 50,33 = 57,879 Jam Waktu yang diperlukan untuk bongkar muat di pelabuhan-pelabuhan yang disinggahi diperkirakan 24 jam. Jadi waktu yang dibutuhkan dalam satu kali round trip adalah 81,879 jam atau 4 hari. - Pelabuhan Makassar = 24 Jam

- Pelabuhan Balikpapan = 24 Jam Jadi total waktu yang digunakan selama bongkar muat adalah 24 jam untuk satu kali perjalanan dari Makassar Balikpapan Jika kapal pergi pulang dengan rute yang sama dan melaksanakan bongkar muat .maka waktu yang diperlukan adalah 24 jam Jadi total waktu yang diperlukan selama pelayaran pergi pulang adalah sebagai berikut : T = = = = NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY t berlayar + t bongkar muat ( hari ) 57,87 + 48 106 4,41 jam jam Hari

32

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

III. 3 Perhitungan Tahanan Kapal Untuk menentukan berapa tahanan dari kapal rancangan ini maka perlu diketahui berapa besar tahanan totalnya. Untuk itu maka perhitungan Tahanan menggunakan metode Ghuldhammer sebagai berikut. 1. Kecepatan Dinas n 2 .Kecepatan dalam m/s ns = 3. Nilai harga 0,5 . r . S . ns dimana : r S = = = = = = 1,025 Ton/m2 Luas bidang basah 1,025 x LBP x ( Cb x B + 1,7 x T ) 1,025 x 66.05 x ( 0,687 x 12.8 + 1,7 x 4.42 ) 620,432 12115,801 m2 ton m2/s22

=

12 6,1728

Knots m/s

S S

4. Harga Froude Number Fn = ns/(L.g)0.5 Fn 5. Volume Kapal (V) V 6. Harga Lwl /(V)1/3 = 103 CR Standart 103 CR B/T = 4,897 1,83 7. Harga 103 CR for Lwl /(V)1/3 dari hasil interpolasi 8. Menentukan harga koreksi koefisien hambatan untuk B/T = 0,16 . (B/T - 2,5 ) + 103 CR Standart = 1,89515 = 2643,020 m3 = 0,242

9. Menentukan koefisien hambatan sisa untuk LCB NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 33

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

LCBdetail LCBstandartl

= (-43,5 . Fn + 9.2) . Lbp/100 = -0,891

(0.8/100) x Lbp = 0,5284 = LCB Detail - LCB Standart = -1,419 10. Menentukan koreksi bentuk gading dari grafik 5.5.20 (0.2-0.5) = 0,5 11. Koreksi hambatan sisa akibat adanya bagian tambahan Ak 12. Nilai Koefisien Hambatan sisa total 103 CRt Nilai Reynold Number (Rn) Rn = (ns . Lwl)/g = 351681190,9 = 3,52E+08 13. Menentukan nilai Koefisien gesek (Cf) Cf = 0,075/(Log Rn - 2)2 = 1,750E-03 103Cf = 1,750 14. Menentukan harga Cf untuk anggota badan kapal 103Cf b = 1,02 . 103Cf = 1,785 15. Menentukan tahanan kekasaran (103 CA) dimana L 100 maka 103CA = 0,4 16. Menentukan tahanan kekasaran (103 CAA) 103CAA = 0,07 = 0,07 NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 34 dimana g = = 103 CR + 103 B/T + 103 CR LCB + 103 B.gading + 103 AK = 3,044 = 103 CR dari Lwl/(V)1/3 . 13% = 0,238 LCB

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

17. Menentukan tahanan Kemudi (103 CAS) 103CAS = 0,04 18. Menentukan Nilai Koefisien Tahanan Total (CT) 103CT = 103 CRt + 103 Cf b + 103 CA + 103 CAA + 103CAS = 5,339 CT = 0,005339 19. Menentukan nilai tahana total (Rt) Rt = (0,5 . r . S . ns2) . ns KN = 64,687 20. Menentukan Effective Horse Power (EHP) EHP = Rt . ns = EHP = 22. Menentukan Breake Horse Power (BHP) BHP = EHP/ QPC (Quasi Propulsif Coefcient) = = o . R . H o = Dari Grafik B4 - 40 Principal of Naval Archit. dengan terlebih dulu menentukan harga K.Q1/4.J-3/4 K.Q1/4.J-3/4 = 0.1739 . Bp0.5 Bp = N . SHP1/2 . VA-5,2 DHP = EHP/h asumsi asumsi = 0,4 ~ 0,7 diambil 0,7 DHP = EHP/0.7 = 765,671 HP SHP = DHP/0.98 (P of NA hal. 202) .. . = 781,297 HP NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 35 399,297 535,970 Kwatt HP 21. EHP dalam satuan HP (1 HP = 0.746 Kwatt)

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

SHP British = SHP . (75/76) . (1/1,025) N Nkoreksi Nkoreksi = = = 752,211 HP 2000 rpm 1960,0 rpm 8,5 Knots . VA-5,2

= N - (2% N) (single Screw pada service Condition)

VA (kecepatan air masuk) = n . (1 - w) = sehingga : Bp = N . SHP =1/2

257 2,8 0,395 1,1

K.Q1/4.J-3/4 = Dari Grafik B4 - 40 Principal of Naval Archit. didapat o =

R = Efficiency Rotation (untuk Kapal Single Screw) = 1.0 ~ 1.1 pilih = H = (1 - t)/(1 - w) dimana : t = Fraksi pengurangan gaya dorong/thrust deduction fraction t =k.W dalam buku Principal of Naval Archit. Hal. 160 k = 0,5 ~ 0,7 untuk pelat kemudi Stream line k = 0,5 untuk pelat tipis k = 0,7 untuk pelat tebal k= 0,7 w (Arus ikut), untuk kapal Single Screw w = 0,5 . Cb - 0,05 w= t= k.w = hH = QPC = Sehingga BHP = 0,293656306 0,206 1,125 0,471 1138,130 HP

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

36

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 III. 4 Perhitungan LWT Dan DWT III. 4.a. Perhitungan Berat Kapal Kosong ( LWT) 1.) Berat baja konstruksi kapal (Wst ) Dalam buku "Ship Design For Efficiency And Economy" hal.209 menurut Carryettes (watson & Gilffellen) untuk General cargo adalah : Wst = Cb2/3 . L/6 . B . H0,72 . (0,002 . (L/H)2 + 1) Wst = 514,2679 Ton 2.) Berat Out fit dan Accomodation (Wo+a) Dalam buku "Ship Design for Efficiency and Economy" hal. 213 Wo+a = k . L1,3 . B0,8 . T0,3 Dimana : k = 0,065 untuk General Cargo maka, Wo+a = 181,7889 Ton 3.) Berat Permesinan (Wep) - Berat mesin utama (Wme) Sesuai dengan hasil perhitungan tahanan dan propulsi kapal,maka didapatkan nilai BHP = 1483,609 Hp Dari brosur mesin digunakan besar BHP : Merek Mesin : S U L Z E R Tipe : AT 25 4 langkah BHP : 1520 Hp = 1120 kW Engine speed : 720 RPM Total silinder : 8L Silinder Length : 4585 Mm Width : 1800 Mm Height : 2270 Mm Weight : 15 Ton Bore : 250 Mm Stroke : 300 Mm SFC : 193 g/kW h = 142 g/BHP h Jadi, Wme = 15 Ton+ 5 % u/ bangunan atas

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

37

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 - Berat mesin bantu dan instalasi (Wremainder) Dalam buku "Ship Design and Ship Theory" hal 71/3 Wrem = 0.56 . (MCR)0.7 Dimana : MCR = 1.2 . BHP = 1824 maka, Wrem = 107,3756 Ton Wep = Wme + Wrem = 122,3756 Ton Jadi, Berat Kapal Kosong (LWT) = Wst + Wo+a + Wep LWT = 818,4323 Ton Jadi, Displacement ( ) = LWT + DWT = Displacement() LWT DWT = 1836,9306 Ton

III. 4.b. Penentuan Jumlah ABK Dalam buku "Ship Design and Cnstruction" hal.50 diberikan rumus pendekatan : Nc = Cst . (Cok . (Cn/1000)1/6 + Ceng . (SHP/1000)1/5 + Cadet) Dimana: Cst = Koef. Steward dept. (1.2 ~1.33) = 1,2 Cok = Koef. Deck dept. (11.5 ~14.5) = 11,5 Cn = Cubic number (L . B . H)/100 = 48,5404 Ceng = Koef.Engine dept. (8.5 ~11) = 8,5 Cadet = Koef. Dept. (2 ~3) = 2 SHP = 0.98 . BHP = 1489,6 Hp maka, Nc = 21,78105221 Sehingga diperoleh jumlah crew sebanyak = 22 orang Susunan Crew Berdasarkan buku "Ship design & Ship Construction" hal.144 -155 oleh R.Tagguat tahun 1980, diberikan perincian Crew diatas kapal sebagai berikut : NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

38

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 - Kapten / Master Deck - Department a. Mualim I b. Mualim II c. Kelasi / Seaman d. Steer man e. Bagian Pemeliharaan Deck - Staff a. Radio Operator b. Perwira yg memegang keuangan - Engineering Department a. Kepala kamar mesin b. Masinis I c. Masinis II d. Juru minyak (Oil Man) e. Juru listrik Bag. Pelayanan / Steward - Department a. Kepala pelayan (Chief steward) b. Juru masak c. Juru pengatur hidangan (Pantry Man) d. Pemeliharaan ruangan Jadi, total ABK = : 1

: : : : :

1 1 1 1 2

: : : : : : :

1 1 1 1 1 2 1

: : : : 20

1 1 1 2 Orang

III. 4. c. Perhitungan Bobot Mati Kapal ( DWT) Yang termasuk dalam komponen DWT adalah sebagai berikut : Berat Bahan Bakar - Berat Perbekalan Berat Minyak Pelumas - Berat Crew dan Bawaannya Berat Minyak Diesel - Berat muatan bersih / Payload Berat Air Tawar

1.) Berat Bahan Bakar Kapal rancangan ini memiliki rute pelayaran sebagai berikut : Makassar - Balikpapan = 302 mil laut

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

39

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Balikpapan Makassar = 302 mil laut

Diasumsikan bahwa kapal ini selama pelayaran dari Makassar ke Balikpapan akan mengisi minyak diesel dipelabuhan Balikpapan, begitu juga dari Balikpapan ke Makassar. Sehingga jarak pelayaran terjauh dari Makassar ke Balikpapan yaitu 302mil laut yang dapat ditempuh dalam waktu : t = S/v = 25,167 jam = 25 jam Dari"Ship Design and Ship Theory" oleh Prof Havald Phoels, hal.10 tahun 1979, diberikan formula : Wfo Dimana : Pbme Bme Pae S/v sehingga, Wfo = = = = = = = (Pbme . Bme) . S/ . 10-6 . (1,3~1,5) Daya mesin utama (kW) Koms. bahan bakar spesifik(SFC) dari brosur Daya mesin bantu 10 ~15%*Pbme 205 -211(g/kW h) u/ mesin 4-tak 25 jam 7,0720 Ton = = = = 1120 193 168 209 kW g/kW h kW g/kW h

2.) Berat minyak pelumas Diasumsikan bahwa selama dalam pelayaran minyak pelumas akan diisi penuh untuk satu kali rute pelayaran dari Balikpapan - Makassar sejauh 302 mil laut. 8,80 10-6 Wlo = ((Pbme + Pae) . be . S/v . ) + 10% Dimana: be = 1.2 ~ 1,6 g/kW h u/ mesin 4-tak = 1,6 g/kWh Sehingga, Ton Wlo = 0,0572 3.) Berat minyak diesel (Wdo) Dalam buku Ship Design And Ship Theory hal. 12 = 0,2 . Wfo Wdo NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 40

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 = 1,4144 4.) Berat air tawar (Wfw) lama pelayaran S/ = Ton

50,33 jam pulang-pergi 2,10 hari diambil = 2 hari untuk faktor keamanan dan bongkar muat pada 2 pelabuhan ditambah 35% = 2,83 hari S/ = 3 hari = A. Air minum / Drinking water Wdw = Nc . n . S/v1 . 10-3 dimana: n = 20 kg/ orang/ hari Sehingga: Ton Wdw = 1,1325 B. Air cuci dan mandi W air cuci = Nc . n . S/v1 . 10-3 dimana: n = 60 ~ 200 kg/ orang/ hari = 200 kg/ orang/ hari Sehingga: Ton W air cuci = 11,3250

68 Jam

C. Air pendingin mesin /Boiler feed water Wpm = Pbme . S/ jam) . n .10-3 Dimana: n = 0,14 Kg/Kwh (Ship Design & Ship Theory hal. 12) Sehingga: Ton Wpm = 10,6546 Jadi, total berat air tawar (Wfw) = 23,1121 Ton

5.) Berat Crew dan Barang bawaan (Ship Design & Ship Theory hal. 13) Wcpd = Nc. (WABK + Wcbb) . 10-3 Dimana: WABK = Berat ABK = 75 kg NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 41

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Wcbb = Brt bawaan 20 -60 Kg Sehingga, Ton Wcpd = 2,7000 = 60 kg

6.) Berat bahan makanan (W propission) Ship Design & Ship Theory hal. 13 Wprov = Nc . n . S/n . 10-3 +10% addition Dimana: untuk kebutuhan makan/crew = 3 ~ 5 Kg/hari n = 4 kg Sehingga, Ton Wprov = 0,2512 7.) Berat Ballast (Ship Design & Ship Theory hal. 13) Kapasitas Ballast antara (10% ~ 50%) DWT = 367,3861 Ton Ballast Jadi, Total Supply = Wfo + Wlo + Wdo + Wfw + Wcpd + Wprov = 34,6068 ton 8.) Berat muatan kosong / Pay load Pay Load = DWTperhit. - Supply Sehingga: = 1802,3238 Ton Koreksi Payload untuk Kapal Cargo = (0,85 ~ 0,9) DWT = Payload/DWT = 0,98

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

42

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 III. 5 Tata Ruang Kapal dan Peletakan Tangki Sesuai dengan peraturan BKI tentang Lambung Kapal diberikan persyaratan sebagai berikut : 1. Jarak Gading Normal (a0) Menurut BKI Vol. II 1996 Section 9.4.1.1.1 hal 9-1 a0 = Lbp/500 + 0,48 m = 0,612 m Untuk memudahkan dalam pembangunan digalangan maka ditetapkan a0 sebesar 0,6 m Hdb = 928,12 mm = 0,928 m Hdb km = 1,392 m untuk jarak gading di depan sekat haluan dan di belakang sekat buritan tidak boleh lebih dari 0,6 m 2. Letak Sekat Ceruk Haluan /Collision bulkhead (Lch) Menurut BKI Vol. II 1996 Section II. A. 2.1 hal 11-1 Untuk kapal-kapal yang panjangnya kurang dari 200 m, sekat ceruk haluan dari fero perpendiculer berjarak 0,05~0,08 Lbp. Lch = 0,05 . Lbp (min) = 3,303 m Lch = 0,08 . Lbp (max) = 5,284 m Disesuaikan dengan jarak gading-gading untuk ceruk haluan, sehingga jarak sekat ceruk haluan dari FP adalah Lch = 6 . a0 = 3,673 m Jadi, sekat ini terletak pada gading no. 102 3. Letak Sekat Ceruk Buritan /Stern tube bulkheat (Lcb) Menurut BKI Vol. II 1996 Section II. A. 2.2 hal 11-2 jarak sekat ceruk buritan dari Bos propeller adalah 3 -5 a0, diambil 3a0. Lcb = 3 . a0 m = 1,836 m Disesuaikan dengan bentuk ceruk buritan dan jarak gading dibelakang sekat ceruk buritan, Lcb = 6 . A0 dari after perpendiculer = 3,673 m NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

43

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Jadi, sekat ini terletak pada gading no. 6

4. Letak Sekat Kamar Mesin (Lkm) Panjang kamar mesin adalah 15% Lbp dan direncanakan sesuai panjang mesin utama dan mesin bantu dengan segala perlengkapannya. Data panjang & lebar mesin utama : L = 4585 mm = 4,585 m B = 1800 mm = 1,8 m Direncanakan panjang kamar mesin adalah 15% Lbp Lkm = 0,15 . Lbp (min) = 9,908 m Lkm = 0,18 . Lbp (max) = 11,890 m Disesuaikan dengan jarak antar gading normal, diperoleh Lkm = #### m Diperhitungkan bahwagading 0 adalah AP, maka panjang kamar mesin terletak pada gading nomor s.d. nomor 6 24 5 Letak Sekat Ruang Muat /Cargo hold bulkhead(Lrm) Menurut BKI Vol. II 1996 Section II. A. 1.2 hal 11-2, jumlah sekat yang disyaratkan untuk kapal dengan 65 L 85 m adalahh 4 sekat (tabel 11.1) Menurut BKI vol.II , panjang ruang muat tidak boleh melebihi 30 m. Maka ruang muat secara keseluruhan adalah : = Lpb - (Lch + Lcb + Lkm) = 47,691 m Ruang muat ini dibagi dalam 2 buah cargo hold dengan perincian sebagai berikut : Cargo hold 1 Jarak a0 = 0,612 m Panjang = 23,872 m ---> 39 Letaknya pada gading nomor -----> s.d. gading 24 63 Cargo hold 2 Jarak a0 = 0,61 m Panjang = 23,819 m ---> 39 Letaknya pada gading nomor -----> s.d. gading 63 102 Lrm

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

44

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 6. Ruang Awak Kapal ( Crew Room) Crew room terdapat pada main deck,poop deck, boat deck, capten deck dan navigation deck, dengan rincian sbb : a. Main Deck 1 Kamar kepala kamar mesin + Toilet = 12,18 (m2) 2 Kamar Masinis II + toilet 8,12 (m2) = 3 Kamar Masinis III 7,56 (m2) = 4 Kamar Oiler 7,45 (m2) = 5 Kamar Serang 6,88 (m2) = 6 Ruangan CO2 4,51 (m2) = 7 Toilet dan Shower = 8,132 (m2) 8 Ruang Battery 4,51 (m2) = 9 Ruang Genset darurat 6,88 (m2) = 10 Kamar mandor Mesin/olir = 11,34 (m2) 11 Ruang Lobby 8,43 (m2) = 12 Gudang Peralatan 8,43 (m2) = 13 Gudang Cat 7,69 (m2) = 14 Work Shop 7,69 (m2) = b. Poop Deck Kamar Muallim I + toilet Kamar Muallim II + toilet Kamar Koki Ruang makan crew Dapur Toilet dan Shower Laundry Ruang santai crew Gudang perbekalan c. Boat Deck Kamar Nahkoda + toilet Kantor Ruang Rapat Kamar Juru Mudi / Stearman Kamar Operator Radio / Juru Mudi (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2) (m2)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

= = = = = = = = =

12,24 12,24 7,344 11,628 3,33 4,49 7,344 8,81 8,01

1 2 3 4 5

= = = = =

8,82 6,36 12,24 5,88 5,88

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

45

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 (m2) (m2) (m2) (m2)

6 7 8 9

Ruang makan Toilet dan Shower Kamar Owner + toilet Ruang Santai

= = = =

8,81 1,84 8,81 5,87

d. Navigation Deck 1 Ruang kemudi / Wheel House 2 Ruang Peta 3 Ruang Radio Tangki-tangki diletakkan pada Double Bottom sbb :

= = =

55,08 7,34 7,34

(m2) (m2) (m2)

Tangki Bahan Bakar Wfo = 7,072 ton Berat jenis = 0,95 ton/m3 ( marchant ship design handbook III hal.III-9 : 0,90 ~ 0,98 ton/m3) Vol. Tangki yang dibutuhkan = 7,444 m3 l= 0,612 WL 0 Gdng.ke ordinat FS HK 25 2,743 1 2,743 26 4 2,885 11,540 27 3,029 1,5 4,544 27,5 2 3,103 6,205 28 3,176 0,5 1,588 26,620 A WL 0 = 2/3 . l . = 10,863 m2 WL 0,5 ordinat 3,371 3,532 3,693 3,775 3,856 l= FS 1 4 1,5 2 0,5 = 0,612 HK 3,371 14,126 5,540 7,549 1,928 32,515 13,268 m2

1.

Gdng.ke 25 26 27 27,5 28

A WL 0,5 = 2/3 . l .

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

46

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 WL hdb ordinat 4,000 4,178 4,357 4,447 4,537 l= FS 1 4 1,5 2 0,5 = l= FS 1 4 1 0,612 HK 4,000 16,712 6,536 8,894 2,268 38,410 15,674 m2 0,464 HK 10,863 53,074 15,674 79,610

Gdng.ke 25 26 27 27,5 28

A WL hdb = 2/3 . l . Vol. tangki Awl 10,863 13,268 15,674

Vol = 1/3 . l . = 12,315 m3 2. Tangki Minyak Diesel Wdo = 1,414 ton Berat jenis = 0,88 ton/m3 ( marchant ship design handbook III hal.III-9 : 0,88 ~ 0,90 ton/m3) Vol. Tangki yang dibutuhkan = 1,6073 m3 l= 0,306 WL 0 Gdng.ke ordinat FS HK 29 3,325 1 3,3253 29,5 3,401 4 13,6058 30 1 3,478 3,4776 20,4087 A WL 0 = 2/3 . l . = 4,164 m2 WL 0,5 Gdng.ke ordinat 29 4,0195 29,5 4,1006 30 4,1816 NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY l= FS 1 4 1 0,306 HK 4,0195 16,4022 4,1816

47

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 24,6033 5,020 m2 l= FS 1 4 1 = l= FS 1 4 1 0,306 HK 4,7137 19,1986 4,8856 28,7979 5,876 m2 0,464 HK 4,164 20,080 5,876 30,120

A WL 0,5 = 2/3 . l . WL hdb Gdng.ke ordinat 29 4,7137 29,5 4,7997 30 4,8856 A WL hdb = 2/3 . l . Vol. tangki Awl 4,164 5,020 5,876

=

Vol = 1/3 . l . = 4,65914 m3 3. Tangki Minyak Pelumas Wlub = 0,057 ton Berat jenis = 0,9 ton/m3 ( marchant ship design handbook III hal.III-9 : 0,90 ~ 0,93 ton/m3) Vol. Tangki yang dibutuhkan = 0,064 m3 4. Tangki Air Tawar (Wfw) Wfw = 23,112 ton Berat jenis = 1 ton/m3 ( marchant ship design handbook III hal.III-9 : 1,0 ton/m3) Vol. Tangki yang dibutuhkan = 23,1121 m3 l= 0,612 WL 0 Gdng.ke ordinat FS HK 31 3,63 1 3,63 32 3,79 4 15,16 33 3,95 2 7,90 34 4,11 4 16,44 35 4,27 2 8,54 36 4,41 4 17,64 NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 48

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 37 4,55 1 4,55 73,86 30,140 m2 0,612108 HK 4,34 17,98 9,29 19,15 9,85 20,21 5,18 86,00 35,095 m2 0,612108 HK 5,05 20,80 10,68 21,87 11,17 22,78 5,80 98,14 40,049 m2 0,464 HK 30,140 140,379 40,049 210,568

A WL 0 WL 0,5 Gdng.ke 31 32 33 34 35 36 37 ordinat

2/3 . l . = = l=

4,340 4,495 4,645 4,789 4,927 5,052 5,176

FS 1 4 2 4 2 4 1

A WL 0,5 WL hdb Gdng.ke 31 32 33 34 35 36 37 ordinat

2/3 . l . = = l=

5,0493 5,2 5,34 5,467 5,584 5,694 5,801

FS 1 4 2 4 2 4 1

2/3 . l . A WL hdb = = Vol. tangki Awl 30,140 35,095 40,049 l= FS 1 4 1

Vol = 1/3 . l . NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 49

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 = 5. Tangki Ballast 32,572 m3

Wball = 367,3861 ton Berat jenis = 1,025 ton/m3 ( marchant ship design handbook III hal.III-9 : 1,025 ton/m3) Vol. Tangki yang dibutuhkan = 358,425 m3 Tangki Ballast I Tangki Ballast II l= 0,612 l= 0,612 WL 0 WL 0 Gdng.ke ordinat FS HK Gdng.ke ordinat FS HK 38 4,66 1 4,66 63 5,02 1 5,02 39 4,75 4 19,00 64 5,02 4 20,08 40 4,83 2 9,66 65 5,00 2 10,00 41 4,90 4 19,60 66 4,95 4 19,80 42 4,95 2 9,90 67 4,88 2 9,76 43 5,01 4 20,04 68 4,80 4 19,20 44 5,02 2 10,04 69 4,71 2 9,42 45 5,02 4 20,08 70 4,61 4 18,44 46 5,02 2 10,04 71 4,49 2 8,98 47 5,02 4 20,08 72 4,35 4 17,40 48 5,02 2 10,04 73 4,20 2 8,40 49 5,02 4 20,08 74 4,03 4 16,12 50 5,02 2 10,04 75 3,86 2 7,72 51 5,02 4 20,08 76 3,69 4 14,76 52 5,02 2 10,04 77 3,53 2 7,06 53 5,02 4 20,08 78 3,38 4 13,52 54 5,02 2 10,04 79 3,23 2 6,46 55 5,02 4 20,08 80 3,07 4 12,28 56 5,02 2 10,04 81 2,91 1,5 4,37 57 5,02 4 20,08 81,5 2,82 2 5,64 58 5,02 2 10,04 82 2,73 0,5 1,37 59 5,02 4 20,08 107 1,46 4 5,84 60 5,02 2 10,04 108 1,30 2 2,60 61 5,02 4 20,08 109 1,12 4 4,47 62 5,02 1,5 7,53 110 0,96 2 1,92 62,5 5,02 2 10,04 111 0,80 4 3,20 63 5,02 0,5 2,51 112 0,62 1 0,62 374,02 235,79 2 2 A WL 0 2/3 . l . 152,627 m A WL 0 = 2/3 . l . 96,219 m NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 50

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 = = WL 0,5 ordinat 5,28 5,38 5,47 5,55 5,62 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 5,68 l= FS 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1,5 2 0,5 = l= FS 1 4 0,612 HK 5,28 21,50 10,93 22,20 11,23 22,70 11,36 22,72 11,36 22,72 11,36 22,72 11,36 22,72 11,36 22,72 11,36 22,72 11,36 22,72 11,36 22,72 11,36 22,72 8,52 11,36 2,84 423,28 172,729 m2 0,612 HK 5,90 24,00 Gdng.ke 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 81,5 82 107 108 109 110 111 112 = WL 0,5 ordinat 5,68 5,68 5,67 5,62 5,56 5,49 5,40 5,31 5,20 5,08 4,95 4,81 4,67 4,52 4,38 4,24 4,10 3,95 3,79 3,71 3,63 2,49 2,33 2,13 1,95 1,74 1,49 l= FS 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1,5 2 0,5 4 2 4 2 4 1 0,612

Gdng.ke 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 62,5 63

A WL 0,5 = 2/3 . l . WL hdb Gdng.ke ordinat 38 5,90 39 6,00 NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

A WL0,5 = 2/3.l. = WL hdb Gdng.ke ordinat 63 6,34 64 6,34

HK 5,68 22,72 11,33 22,48 11,12 21,94 10,80 21,22 10,40 20,32 9,90 19,24 9,34 18,08 8,76 16,94 8,19 15,78 5,69 7,42 1,82 9,96 4,65 8,53 3,89 6,94 1,49 279,16 113,917 m2 0,612 HK 6,34 25,36

l= FS 1 4

51

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 62,5 63 6,10 6,20 6,28 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1,5 2 0,5 12,20 24,80 12,56 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 12,68 25,36 9,51 12,68 3,17 472,54 192,830 m2 l= FS 1 4 1 0,464 HK 152,627 690,915 192,830 1036,37 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 81,5 82 107 108 109 110 111 112 6,33 6,29 6,24 6,17 6,09 6,00 5,91 5,81 5,70 5,59 5,48 5,35 5,23 5,09 4,96 4,82 4,67 4,60 4,53 3,52 3,35 3,15 2,93 2,67 2,35 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1,5 2 0,5 4 2 4 2 4 1 12,66 25,16 12,48 24,68 12,18 24,00 11,82 23,24 11,40 22,36 10,96 21,40 10,46 20,36 9,92 19,28 7,01 9,20 2,27 14,08 6,70 12,60 5,86 10,68 2,35 322,53 131,615 m2 l= 0,464 FS HK 1 96,219 4 455,669 1 131,615 683,504

A WLhdb = 2/3.l . = Vol. tangki Awl Luasan 0 152,627 0,5 172,729 Hdb 192,830

A WLhdb = 2/3.l. = Vol. tangki Awl Luasan 0 96,219 0,5 113,917 Hdb 131,615

Vol = 1/3 . l . = Tangki Ballast II NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

160,314 m

3

Vol = 1/3 . l . = 105,73 m3

52

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 WL 0 ordinat 2,73 2,54 2,34 2,15 1,96 1,78 1,62 1,46 1,30 1,15 1,00 0,85 0,70 0,56 0,44 0,33 0,24 0,17 0,11 0,06 0,02 A WL 0 = 2/3 . l . l= FS 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 = l= FS 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 0,612 HK 2,73 10,16 4,68 8,60 3,92 7,12 3,24 5,84 2,60 4,60 2,00 3,40 1,40 2,24 0,88 1,32 0,48 0,68 0,22 0,24 0,02 66,37 27,084 m2 0,612 HK 3,63 13,84 6,56 12,42 5,86 11,02 5,17 9,66 4,49 8,30

Gdng.ke 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

WL 0,5 Gdng.ke 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY ordinat 3,63 3,46 3,28 3,11 2,93 2,76 2,59 2,42 2,25 2,08

53

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 1,91 1,74 1,57 1,40 1,24 1,09 0,94 0,81 0,68 0,56 0,95 = l= FS 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 3,81 6,94 3,13 5,58 2,48 4,34 1,88 3,24 1,36 2,24 0,95 116,90 47,704 m2 0,612 HK 4,53 17,52 8,44 16,24 7,80 14,92 7,10 13,48 6,38 12,00 5,62 10,48 4,86 8,92 4,08 7,36 3,28 5,80 2,50 4,24 1,88 167,43

A WL 0,5 = 2/3 . l . WL hdb Gdng.ke 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

ordinat 4,53 4,38 4,22 4,06 3,90 3,73 3,55 3,37 3,19 3,00 2,81 2,62 2,43 2,23 2,04 1,84 1,64 1,45 1,25 1,06 1,88

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

54

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 A WL hdb = 2/3 . l . = Vol. tangki Awl Luasan 0 27,084 0,5 47,704 Hdb 68,323 68,323 m2 0,464 HK 27,084 190,814 68,323 286,222

l= FS 1 4 1

1/3 . l Vol = . = 44,275 m3

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

55

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 BAB IV PEMBAHASAN

IV. I. PERHITUNGAN DAYA POMPA 1.1) POMPA BALLAST Pada buku Marine power plan by p. akimov hal 492 ditentukan waktu yang diperlukan untuk mengisi tangki ballast dengan kecepatan aliran 2 m/s adalah 410 jam dengan rentang diameter pipa 60-200 mm. Berikut urutan perhitungan daya pompa :

a.) Perhitungan Kapasitas Pompa Pada buku Marine power plan by P. Akimov hal 492 diformulakan : Q=V t

dimana

:

Volume ballast

=

358,425 (m3) = 5 jam

Waktu yang diperlukan Sehingga diperoleh Q = 71,685 m3/jam

b) Penentuan Diameter Pipa Isap Berdasarkan buku Marine Power Plan oleh Akimov pda hal. 492 diberikan formula untuk menentukan diameter pipa: d = 4/3 x (Q) (Cm) = 112,9 = 112,9 (Cm) (mm)

Maka diameter yang digunakan dan sesuai dengan pasaran= 100 (mm) c.) Perhitungan Head Total Pompa

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

56

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 26 diformulakan : H = ha + hp + hl+ (V2/2g) Dimana : ha = Perbedaan tinggi antara titik sembarang dipipa keluar dan sembarang titik dipipa isap (m). = ht + hi untuk tinggi permukaan pipa buang minimal 30 cm diatas sarat. Jadi : ht = T hdbkm + 0,3 Dimana : hdb = ( 350 + 45B ) = 0,928 m hdbkm = 1,392 m (dari rencana umum) ht = 3,63 m hi = hdbkm 0,05 m (jarak pipa isap dari dasar tangki) = 1,342 m ha = 4,974 m hp = Perbedaan tekanan statis yang bekerja pada kedua permukaan. = hp2 - hp1 Dimana: hp1 = tekanan air statis pada tangki isap. = 0 (tidak ada tekanan tangki isap) hp2 = tekanan air statis pada tangki tekan. =0 hp = 0 - 0 = 0 m hl = kerugian head di pipa, katup, belokan & sambungan. = kerugian pada pipa lurus + kerugian pada belokan pipa + kerugian pada katup-katup. = hf1 + hf2 + hf3

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

57

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Dalam buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 31 Hazen-William.s memberikan formula untuk menghitung kerugian gesek pada pipa lurus. hf1 =

10,666xQ 1,85 xL C 1,85 xD 4,85Q = laju aliran pompa = 0,02 m3/s L = panjang pipa lurus (sketsa) = 85,08 m C = koef. Jenis pipa (tabel 2.14 hal 30) = 130 (pipa besi cor) D = diameter pipa = 0,1 m

Dimana :

hf1 = 1,33 m Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 32 terdapat formula untuk menghitung kerugian head yang terdapat dalam jalur pipa : hf2 = jalur pipa ) = Total kerugian head yang terdapat dalam jalur pipa. = hf21 + hf22 + hf23 Dimana : f = koefisien kerugian belokan pipa, dan dalam buku yang sama hal. 34 diberikan formula untuk menghitung kerugian belokan pipa sebagai berikut:D 3 .5 ) ]( ) 0.5 2R 90

f

V 2 ( Rumus umum untuk kerugian head yang terdapat dalam 2g

f = [0.131 1.847 ( f = 0,24

,

V = kecepatan aliran dalam pipa = 2 m/s( Gambar 2.4 pada buku yang sama) NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 58

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 g = percepatan grafitasi (m/s2) sehingga, hf2 = 0,05 m Dalam perencanaan, belokan 900 yang dipakai oleh desainer = 18 buah sehingga hf2 = 0,05 x 18 hf2 = 1,0798 m Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 38 diberikan formula untuk menghitung kerugian head pada katub dan sambungan pipa : Hf3 = f = 9,81 m/s2

V 2 2g

Dimana : f = koef. Kerugian pada katub dan sambungan yang terdiri atas : Jenis katup Katup bundar Katup isap Katup gerbang Sambungan T Jumlah (n) 6 2 1 8 koefisien (f) 10 1,91 0,19 1,8 hasil kali (nxf) 60 3,82 0,19 14,4 (nxf) = 78,41 Hf3 = 15,986 m

Jadi, hf = hf1 + hf2 + hf3 (m) = 22,6944 m f.v2 / 2g (m) kerugian keluar pada ujung pipa keluar (m) = 0,0203 m Sehingga head total pompa dapat diketahui : H = = ha + hp + hl+ (V2/2g)

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

59

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 = 27,8721 m

d.) Perhitungan daya pompa Pada buku Marine power plan oleh P. Akimov hal 514 diformulakan N=

QxHx 3600x 75x= 71,685 m3/jam kg/m3 = 0,9 = 27,8721 m

dimana : Q = kapasitas pompa = efisiensi pompa H = Head total pompa = massa jenis air laut = 1025

Jadi

N = 8,4278 Hp ( 1 Hp = 0,7454 Kw) = 6,8271 Kw

e.) Spesifikasi Pompa Dari brosur pompa (dilampirkan) diperoleh: Merek Type Out put Rpm Dimensi: Panjang Lebar Tinggi = 450 mm = 360 mm = 650 mm = AOLI PUMP = 040-250 ( I)A = 7,5 KW = 2900

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

60

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 1.2) POMPA BILGA a) Perhitungan Diameter Pompa Pada buku " Machinery outfitting Design Manual" hal 63 diformulakan : d = 26 + Dimana : L = panjang kapal (LBP) = 66,05 m B = lebar kapal = 12,85 m H = tinggi kapal = 4,42 m Diperoleh : D = 84,391 mm = 100 mm b) Perhitungan Kapasitas Pompa Sumber " Marine Pawer Plan" by P. Amikov, hal 492 diformulakan : Q = (3/4 d)2 m3/jam Dimana : d = diameter dalam pompa dalam cm = 10 cm Diperoleh : Q = 57,491 m3/jam c.) Perhitungan Head Total Pompa Dalam buku "Machinery Outfitting Design Manual" hal 63 diberikan formula untuk menghitung head total pompa : H = H1 + H2 + H3 (m) Dimana : NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY 61

2,7L (B H ) mm

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 H1 = Head tekan pompa (jarak maksimum antara sarat dan level pompa) = T - hdbkm + lt (m) Dimana lt = tinggi permukaan pipa di atas sarat = 0.6 m Jadi : ht = T hdbkm + 0,3 Dimana : hdb = ( 350 + 45B ) = 0.928 m hdbkm = 1,392 m (dari rencana umum)

H1 = 3,63 m H2 = Head isap pompa (jarak antara pompa dan bilga suction) = hdbkm - li (m) Dimana: li = jarak pipa isap dari dasar kapal/ tangki = 0,05 m H2 = 1,342 m

H3 =

Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan, dll (m).

= Kerugian pada pipa lurus + kerugian pada belokan pipa + kerugian pada katup-katup = hf1 + hf2 + hf3 Dalam buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 31 Hazen-William.s memberikan formula untuk menghitung kerugian gesek pada pipa lurus. hf1 =

10,666xQ 1,85 xL C 1,85 xD 4,85Q = laju aliran pompa = 0,016 m3/s L = panjang pipa lurus ( sketsa ) = 54,72 m

Dimana :

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

62

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 C = koef. Jenis pipa ( tabel 2.14 hal 30 ) = 130 ( pipa besi cor ) D = diameter pipa = 0,1 m hf1 = 2,407 m Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 32 terdapat formula untuk menghitung kerugian head yang terdapat dalam jalur pipa : hf2 = f Dimana :

V 2 2gf = Koefisien kerugian belokan pipa = [0.131 1.847 ( = 0,238 V = kecepatan aliran dalam pipa = 2,033 m/s( Gambar 2.4 pada buku yang sama) g = percepatan grafitasi (m/s2) = 9,81 m/s2D 3 .5 ) ]( ) 0.5 2R 90

hf2 = 0.05 m Dalam sehingga perencanaan, belokan 900 yang dipakai oleh desainer = 18 buah hf2 = 0.05 x 17 = 0,902 m

Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 38 diberikan formula untuk menghitung kerugian head pada katup : hf3 = f

V 2 2g

Dimana : f = koef. Kerugian pada katup yang terdiri atas : Jenis katup NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY Jumlah (n) koefisien (f) hasil kali (nxf)

63

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Katup Saring Katup bundar Sambungan T 3 1 4 1,79 10 1,8 5,37 10 7,2 (nxf) = 22,57 Hf3 = 4,756 m Sehingga, H3 = 8,065 m Vd2 / 2g = kerugian head akibat keluar Vd2 / 2g = 0,211 Dimana : Vd = kecepatan aliran dalam pipa = 2,033 m/s g = Percepatan grafitasi Maka head total pompa dapat diketahui: H = H1+H2+H3 = 13,249 m = 9,81 m/s2

d.) Perhitungan daya pompa Pada buku Marine power plan oleh P. Akimov hal 514 diformulakan N=

QxHx 3600x 75x= 57,491 m3/jam kg/m3 = 0,9 = 13,249 m

dimana : Q = kapasitas pompa = efisiensi pompa H = Head total pompa e.) Spesifikasi Pompa Dari brosur pompa (dilampirkan) diperoleh: Merek NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY = AOLI PUMP 64 = massa jenis air laut = 1025

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Type Out put Rpm Dimensi: Panjang Lebar Tinggi = 340 mm = 300 mm = 550 mm = 040-160(I) = 3 KW = 2900

1.3) POMPA SANITARI AIR LAUT Dalam Buku Machinery outfitting design Vol I tentang Piping system for diesel Ship hal 62 laju aliran pompa sanitary ditentukan berdasarkan kebutuhan maksimum aliran yang dibutuhkan untuk melayani kebutuhan air sanitary dikapal. Nilai laju aliran pompa kurang lebuh terdiri atas : Sanitary for Accomodation = 5 ~ 10 m3/jam dipilih = 10 m3/jam Cooling water for unit cooler = 5 m3/jam Dengan demikian maka nila laju aliran pompa : Q = 15 m3/jam Dari keterangan diatas ,didapat besarnya daya pompa yang dibutuhkan adalah: N=

QxHx 3600x 75x

N = Daya pompa (Hp) Q = Kapasitas Pompa = 15 m3/jam = massa jenis air laut = 1025 Kg/s H = Kerugian head Total (m) Dalam buku Machinery Outfitting Design Manual hal. 62, head total pompa biasanya berkisar antara 35 ~ 40 meter. Jadi head total pompa yang digunakan = 40 m. NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

65

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Sehingga diperoleh N = 2,531 Hp = 1,888 Kw e.) Spesifikasi Pompa Dari brosur pompa (dilampirkan) diperoleh: Merek Type Out put Rpm Dimensi: Panjang Lebar Tinggi = 24 15/16 Inchi = 8 Inchi = 11Inchi = Ampco Centrifugal = EC 1 x 1 1/4 = 2,23 KW = 1750

1.4)

POMPA PEMADAM KEBAKARAN Pompa ini untuk menyuplai air ke sistem pemadam kebakaran. Kadang juga

pompa ini di gunakan sebagai pompa cadangan untuk ballast dan sistem bilga. Satu pompa pemadam kebakaran sedikitnya melayani 3 selang pemadam. (Buku"Marine Power Plant"by P. Akinov, hal 495). a) Perhitungan Kapasitas Pompa Debit aliran (Q) menurut buku "Machinery Outfitting Design Manual", vol 1, hal 69 adalah: Q dimana : Qb = Kapasitas satu pompa bilga = 57, 491 m3/jam Q = 76,655 m3/jam = 4/3 . Qb

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

66

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 b) Penentuan Diameter Pipa Dalam Rules "BKI Vol. III tahun 1978" tentang konstruksi mesin, diameter pipa pemadam utama dapat dihitung dengan menggunakan formula : d = 0.8 db (mm) dimana : db = diameter pipa bilga (mm) = 100 mm sehingga : d = 80 mm

c.) Perhitungan Head Total Pompa Dalam buku "Machinery Outfitting Design Manual" hal 70 diberikan formula untuk menghitung head total pompa : H = H1 + H2 + H3 + H4 dimana : (m)

* H1 = Tekanan nosel yang disyaratkan oleh peraturan (m) = 3.52 m (tabel hal.70) * H2 = Tekanan statik pada top nosel (m) = 12 m (lihat hal. 492 buku Marine Power Plan) * H3 = Kerugian pada pipa (loss of piping) = 0,011* L* hf + 6 (m) = 0,011*L*(hf1 + hf2 + hf3) + 6 (m)

Dalam buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 31 Hazen-William.s memberikan formula untuk menghitung kerugian gesek pada pipa lurus. hf1 =

10,666xQ 1,85 xL C 1,85 xD 4,85Q = laju aliran pompa = 0,021 m3/dt L = panjang pipa lurus (sketsa) = 58,76 m

Dimana :

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

67

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 C = koef. Jenis pipa (tabel 2.14 hal 30) = 130 (pipa besi cor) D = diameter pipa = 0,08 m Hf1 = 12,986 m Dalam buku yang sama Fuller memberikan formula untuk menghitung kerugian pada belokan: hf2 = f Dimana :

V 2 2gf = Koefisien kerugian belokan pipa = [0.131 1.847 ( = 0,238 V = kecepatan aliran dalam pipa = 2.033 m/s( Gambar 2.4 pada buku yang sama) g = percepatan grafitasi (m/s2) = 9,81 m/s2D 3 .5 ) ]( ) 0.5 2R 90

hf2 = 0,05 m Dalam sehingga perencanaan, belokan 900 yang dipakai oleh desainer = 37 buah hf2 = 0.062 x 37 = 1,854 m

Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 38 diberikan formula untuk menghitung kerugian head pada katup dan sambungan pipa : hf3 = f

V 2 2g

Dimana : f = koef. Kerugian pada katup yang terdiri atas : Jenis katup NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY Jumlah (n) koefisien (f) hasil kali (nxf) 68

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 Katup putar Katup gerbang Close return Sambungan T 5 12 3 13 0.07 0,19 2.2 1,8 0,35 2,28 6,6 23,4 (nxf) = 26,03 hf3 = 4,8 m

sehingga; hf (total) = hf1 + hf2 +hf3 m = 20,325 m maka: * H3 = 19,135 m * H4 = Head isap pompa =0m Sehingga head total pompa dapat diketahui : H = H1+H2+H3+H4 = 34,655 m d.) Perhitungan Daya Pompa Pada buku Marine power plan oleh P. Akimov hal 514 diformulakan N=

QxHx 3600x 75x= 76,655 m3/jam = 0,9 = 34,655 m

dimana : Q = kapasitas pompa = efisiensi pompa H = Head total pompa Jadi N = 11,205 Hp = massa jenis air laut = 1025 kg/m3

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

69

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 = 8,359 Kw e.) Spesifikasi Pompa Dari brosur pompa (dilampirkan) diperoleh: Merek Type Out put Rpm Dimensi: Panjang Lebar Tinggi = ---- mm = ----mm = ---- mm = AOLI pump = XBD 8.8 / 5-50 x 8 = 11 KW = 1480

1.5) POMPA SANITARY AIR TAWAR a) Perhitungan Kapasitas Pompa Dalam perancangan diketegui volume air tawar untuk konsumsi = 23,112 m3 sedangkan lama pelayaran t = 3 hari. Maka jumlah air tawar yang harus disuplai ketangki harian, dalam hal ini hydrofore = 7,704 m3/hari. Dalam perencanan, hydrofore diisi setiap = 0,125 hari sedangkan volume air yang harus dipindahkan adalah 0,963 m3 sedangkan lama pemompaan = 0,15 jam Q = kapasitas pompa = V/t = 6,42 m3/jam b.) Perhitungan Daya Pompa Pada buku Marine power plan oleh P. Akimov hal 514 diformulakan N=

QxHx 3600x 75x

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

70

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040

dimana : Q = kapasitas pompa = efisiensi pompa H = Head total pompa Dalam buku "Machinery Outfitting Design Manual" hal 62, head total pompa biasanya berkisar antara (40 ~ 50) meter untuk sistem hydrophore dan (30 ~ 40) meter untuk continous running system. Karena dalam perencanaan, dari pompa yang = 6,42 m3/jam = 0,9 = massa jenis air tawar= 1000 kg/m3

desainer menggunakan hydrophore, maka head total digunakan Jadi = 50 m N = 1,321 Hp = 0,985 Kw c.) Hydrophore Unit

Dalam buku "Machinery Outfitting Design Manual" hal 61, volume tangki hydrophore dapat dihitung dengan menggunakan formula : V= q (

P1 P1 P2

a ) (m3)

dimana : q = volume air yang disuplai oleh pompa dalam waktu 1~2 menit. = 0,214 (m3) P1 = Tekanan akhir pompa = 4,5 (kg/c m2) P2 = Tekanan awal pompa = 3 (kg/c m2)

a = Staying water quantity in hydrophore = 1,5 Sehingga: NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

71

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 V = 0,963 (m3) Dengan demikian volume yangki hydrophore yang digunakan adalah 1 (m3) e.) Spesifikasi Pompa Dari brosur pompa (dilampirkan) diperoleh: Merek Type Out put Rpm Dimensi: Panjang Lebar Tinggi = 24 15/16 Inchi = 8 Inchi = 11 Inchi = Ampco Centrifugal = EC 1 x 1 1/4 = 2,2 KW = 1450

1.6) POMPA BAHAN BAKAR a) Perhitungan Kapasitas Pompa Dalam perancangan diketahui volume bahan bakar yang dibutuhkan = 7,444 m3 sedangkan lama pelayaran t = 1 hari. Maka jumlah bahan bakar yang harus disuplay ketangki harian = 7,444 m3/hari. Dalam perencanaan, tangki harian diisi setiap 8 jam sehinga volume bahan bakar yang harus dipindahkan ketangki harian adalah 2,739 m3 sedangkan lama pemompaan = 15 menit. Q = 10,958 m3/jam

b) Penetuan Diameter Pipa Pompa Dalam buku "Marine Power Plan" by P. Akimov hal 492 diberikan formula d = 4/3 x (Q)1/2 = 44,137 mm Maka diameter pipa yang digunakan sesuai pasaran adalah 45 mm NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

72

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 c.) Perhitungan Head Total Pompa Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 26 diformulakan : H = ha + hp + hl+ (V2/2g) Dimana : ha = Perbedaan tinggi antara titik sembarang dipipa keluar dan sembarang titik dipipa isap (m). = ht + hi Jadi : ht = T hdbkm + 0,3 Dimana : hdb = ( 350 + 45B ) = 0,928 m hdbkm = 1,392 m (dari rencana umum) ht = 3,728 m hi = hdbkm 0,05 m (jarak pipa isap dari dasar tangki) = 1,342 m Jadi, ha = 5,07 m hp = Perbedaan tekanan statis yang bekerja pada kedua permukaan pelumas (m). = Tekanan pelumas statis pada tangki isap + tekanan pelumas statis pada tangki tekan = hp2 - hp1 Dimana: hp1 = tekanan air statis pada tangki isap. = 0 (tidak ada tekanan tangki isap) hp2 = tekanan air statis pada tangki tekan. = 0 (tidak ada tekanan tangki tekan) hp = 0 - 0 = 0 hf = kerugian head di pipa, katup, belokan & sambungan.

NAVAL SYSTEM ENGINEERING HASANUDDIN UNIVERSITY

73

PERENCANAAN KAMAR MESIN I ENGINE ROOM LAY OUTNUN ISNAN ASWANTO / D331 04 040 = kerugian pada pipa lurus + kerugian pada belokan pipa + kerugian pada katup-katup. = hf1 + hf2 + hf3 Dalam buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 31 Hazen-William.s memberikan formula untuk menghitung kerugian gesek pada pipa lurus. hf1 =

10,666xQ 1,85 xL C 1,85 xD 4,85Q = laju aliran pompa = 0,003044 m3/dt L = panjang pipa lurus (sketsa) = 9,408 m C = koef. Jenis pipa (tabel 2.14 hal 30) = 130 (pipa besi cor) D = diameter pipa = 0,045 m

Dimana :

Hf1 = 0,927 m Pada buku Pompa dan Kompresor Oleh Ir.Sularso, M SME & Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 32 terdapat formula untuk menghitung kerugian head yang terdapat dalam jalur pipa : hf2 = f

V 2 2g

Dimana :

f = Koefisien kerugian belokan pipa = [0.131 1.847 ( = 0,294 V = kecepatan aliran dalam pipa = 2 m/s( Gambar 2.4 pada buku yang sama) g = percepatan grafitasi (