pedoman pembuatan pedeye
TRANSCRIPT
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
1/36
N LISIS STRUKTURP DEYE P D PROSES
LIFTING J CKET
EMP T K KI DENG N
PENDEK T N DIN MIK
OLEH:
HENNY GUSTI PRAMITA 4309 100 007
JURUSAN TEKNIK KELAUTAN
FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
DOSEN PEMBIMBING:Ir. Handayanu, M.Sc, Ph.DYoyok Setyo Hadiwidodo, S.T., M.T.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
2/36
LATAR BELAKANG
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
3/36
DATA JACKET PLATFORM
Deep Water : 199.5
Elevasi : (+) 15-0, (-) 30-0, (-) 800, (-) 140-0 dan(-) 199-6.
Jarak kaki : 40 feet antara Row-1 dan Row-2
30 feet antara Row-A and Row-B
Working Point : Elevasi (+)20-0Jacket Walkway : Elevasi (+) 15-0
Konduktor : 1. Konduktor yang terdapat di dalamjacket
= 9 30 x 1.00
2. Konduktor yang terdapat di luarjacket
= 3 30 x 1.00
Riser : 3 - 12 x 0.5
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
4/36
1. Bagaimana kekuatan struktur dan respon dinamis dari struktur
yang disebabkan oleh gaya angin padajacket platform ketika
diangkat dengan sudut hook point 60 terhadap horisontal?
2. Bagaimana desain dimensi padeye yang sesuai dengan codes
API RP 2A-WSD (2007) untuk lifting jacket empat kaki?
3. Bagaimanakah analisis struktur padeye saat pengangkatan
dengan sudut sling 60?
PERUMUSAN MASALAH
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
5/36
TUJUAN
1. Mengetahui kekuatan struktur dan respon dinamis dari struktur
yang disebabkan oleh gaya angin padajacket platform ketika
diangkat dengan suduthook point 60 terhadap horisontal
2. Mendesain dimensipadeye yang sesuai dengancodesAPI RP2A-WSD (2007) untuklifting jacket empat kaki.
3. Menganalisis pengaruh struktur padeye saat pengangkatan
dengan sudut sling 60.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
6/36
MANFAAT
Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah dapat
digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam analisa
proses lifting dengan pendekatan yang lebih mendalam(pendekatan dinamik) dan mengetahui kekuatan padeye
dengan analisis lokal padapadeye saat proseslifting jacket
platform.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
7/36
BATASAN MASALAH
1. Analisis dilakukan terbatas terhadap beban struktur itu sendiri dan terhadap
motion akibat angin.
2. Analisis dilakukan pada lifting modulejacket, sementara desain padeye,shackle, dan sling dilakukan kemudian secara manual.
3. Analisis tegangan pada struktur padeye dilakukan dengan menggunakan
analisis lokal.
4. Tidak dilakukan variasi ketebalan pada dimensi padeye.
5. Analisis yang dilakukan padajacket hanya meliputi motion padajacket,
tanpa memperhatikan motion pada vessel dan barge.
6. Analisis lifting yang dilakukan tidak menggunakan spreader bar.
7. Pembebanan dinamik menggunakan data angin daerah Laut Jawa, skala
beaufort, dan kecepatan angin 20 knots sesuai dengan codes GL Noble
Denton.
8. Software yang digunakan dalam pemodelan dan analisa struktur adalah
GTStrudl dan untuk struktur padeye menggunakan software analisis lokal.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
8/36
DASAR TEORI
Loadout adalah proses pemindahan struktur dariyard ke atasbarge.
Loadout ada beberapa macam cara. Berdasarkan API RP 2A, operasi
Loadout dapat dilakukan dengan tiga metode
1. Launching / metode skidding
2. Metode Lifting
3. Dolly / Trailer Method
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
9/36
BEBAN DINAMIS
Tabel 1.Dynamic Ampification Factor (DAF)
Berdasarkan API RP 2A
WSD (2005), beban
dinamis dapat
ditransformasikan menjadifaktor pada beban statis.
Dynamic Amplification
Factor (DAF) ini
dikategorikan berdasar
hubungan antara memberpada struktur dengan titik
angkatnya.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
10/36
Berdasarkan DNV Pt2 Ch5-Lifting(1996), beban lingkungan juga dapat
dikategorikan sebagai beban dinamis
dan dapat ditransformasikan menjadi
faktor beban pada beban statis.
BEBAN DINAMIS
Tabel 2.Dynamic Ampification Factors
(DNV Pt2 Ch5-Lifting, 1996)
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
11/36
BEBAN DINAMIS
Pergeseran COG (Center of Gravity)
Berdasarkan dokumen lifting analysis dari PT.Tripatra Engineering, pergeseran COG dapat
diperhitungan sebagai faktor beban statis. Reaksi
pada setiap titik dari pergeseran COG akan
diperhitungan sebagai faktor beban statis.
Pergeseran COG ini diperhitungkan berubah
hingga 1 2 m.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
12/36
BEBAN DINAMIS
Beban Angin
Hubungan antara kecepatan angin dan
kekuatan dimana drag force angin dari
sebuah obyek dihitung dengan persamaan
F = 0.5 CAV
Dimana F adalah kekuatan angin, adalahmassa jenis udara, A menunjukkan luasan
area, dan V adalah kecepatan angin
tersebut. Sementara C adalah koefisien
bentuk dari benda yang terkena angin.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
13/36
RESPON DINAMIS
EKA + EPA = EKB + EPB
Dimana saat di A, VA= 0 dan h 0kemudian untuk pada posisi B, VB 0
dan h = 0, sehingga didapat
persamaan lain yaitu,
EKA + EPA = EKB + EPB0 + mg (1-cos) L = 0.5 mVB2 + 0
2g (1-cos)L = VB2
VB = 2gL(1-cos)
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
14/36
METODOLOGI PENELITIAN
Pemodelan dengan
bantuan GTStrudl
Studi Literatur
Pengumpulan Data
- Ukuran Jacket
- Material Jacket
- Data Angin
Mulai
A
Perhitungan
- Beban Struktur
- Lifting Weight
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
15/36
A
Analisis Statis dan Dinamik
Lifting Process
Analisis Kekuatan pada Padeye dengan
analisis lokal
Validasi :
Check With Rules
Berdasarkan AISC
Penentuan UkuranShackle, Sling, Padeye
Selesai
TIDAK
YA
METODOLOGI PENELITIAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
16/36
PEMODELAN
Gambar 1.Isometric modul jacket
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
17/36
TERIMA KASIH...
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Statis Jacket Lifting
Koordinat COG dari Struktur
Koordinat Hook Point
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
18/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Statis Jacket Lifting
Pemilihan Dimensi Sling dan Shackel
Lifting weight
Hitung maksimal
sling load
Menghitung Desain sling load= 4 x maksimal sling load
Ditemukan diameter slingdengan desain sling load
yang sesuai
selesai
Mulai
Diagram Alir Pemilihan Ukuran Sling
Terdapat safety factor guna
memenuhi dari desain kriteria yang
kemudian dikalikan pada lifting
weight. Safety factor pada sling
adalah 4 sehingga beban slingsebesar 413,03 Ton. Untuk safety
factor pada shackle adalah 2,
sehingga untuk beban shackle
sebesar 206,52 Ton.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
19/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
20/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Statis Jacket Lifting
Dari hasil analisis didapatkan critical ratio terbesar
pada member 84. Pada analisis ini ada 4 member
yang gagal. Berikut adalah 5 member pada jacket
lifting denganload factor1.35 untukmemberselain
berhubungan langsung dengan lifting point dan 2.0
untukmemberyang berhubungan langsung denganlifting point.
Tabel 3. Rangkuman Hasil Analisa Statis Pada Member
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
21/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Statis Jacket Lifting
Analisis dengan
menggunakan Load
Factor 1.5. Dari hasil
tersebut, untuk faktor
1.50 member tersebut
dinyatakan aman.Sehingga untuk faktor
1.35 bisa dikatakan
aman.
Tabel 4. Rangkuman Hasil Analisis Statis padaMemberdengan Load factor1.5
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
22/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Statis Jacket Lifting
Hasil Punching Shear
Punching shear adalah gaya
yang terjadi pada koneksi atausambungan struktur. Gaya yang
terjadi pada sambungan-
sambungan ini mempunyai
peluang terjadi kegagalan yang
besar dikarenakan pada daerah
sambungan tersebutmenghasilkan konsentrasi
tegangan.
Tabel 5. Hasil Punching Shear
dengan Beban Self Weight dan
Faktor DAF 2.00
S S S
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
23/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Dinamik Jacket Lifting
Pergeseran Center of GravityBeban tambah dari pergeseran COG ini akan dikalikan
dengan beban statis. Dan dalam perhitungan COG struktur
akan digeser sejauh 1-2 meter kearah NE (north east), NW
(north west), SE (south east), SW (south west).
Gambar 2. Pergeseran Center of Grafity pada
ModulJacket
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
24/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Dinamik Jacket Lifting
Perbedaan tersebut tersebut
mengalami kenaikan beban 17.92%.
Sehingga didapatkan nilai perkalian
faktor beban untuk pergeseran COG
adalah :F = 1 + 17.92% = 1.18
Tabel 6. Koordinat PerubahanCOG
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
25/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Dinamik Jacket Lifting
Dari adanya perpindahan Centerof Grafity maka terdapat
pergeseran titik tengah dan juga
mengakibatkan reaksi tiap titik
angkat berbeda pula. Sehingga
perlu diperhatikan punching shear.
Titik ataujoint yang tercantumadalahjoint yang diperkirakan
memiliki tegangan akibat proses
lifting. Berikut adalah
ringkasannya.
Tabel 7. Hasil Punching Shear
dengan Tambahan Bebanperpindahan COG
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
26/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Dinamik Jacket Lifting
Beban Angin
Yang dimaksud dengan angin normal adalah angin yang terjadi pada
lokasi tersebut dan untuk perhitungannya menggunakan perhitungan
pada SPM (Shore Protection Manual) Tahun 1984, dari angin normal ini
didapatkan kecepatan angin sebagai berikut:
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
27/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Dinamik Jacket Lifting
Data sesuai dengan GL
Nobel Denton, pada
persyaratan ini dikatakan
bahwa untuk angin pada
saat transportasi dikatakan
sebesar 30 knots, kemudian
saat proses lifting
kecepatan angin
diperkirakan kurang dari 30
knots. Sehingga dalam
perhitungan untuk respon
dinamis akan menggunakankecepatan angin 20 knots.
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
28/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Respon Dinamis
EKA + EPA = EKB + EPB
Dimana saat di A, VA= 0 dan h 0kemudian untuk pada posisi B, VB 0
dan h = 0, sehingga didapat
persamaan lain yaitu,
EKA + EPA = EKB + EPB0 + mg (1-cos) L = 0.5 mVB2 + 0
2g (1-cos)L = VB2
VB = 2gL(1-cos)
Kemudian untuk mengetahui
gaya yang timbul pada titik B
adalah :
FB = m x aFR - W = m x a
FR = m x a + WDengan a sama dengan
percepatan sentrifugal dengan
persamaan dibawah ini,
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
29/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Respon Dinamis
Apabila melihat hasil perhitungan respon struktur akibat adanya gaya angin
pada saat pengangkatan dilakukan, apabila disesuaikan dengan pernyataan
pada API RP 2A-WSD tepat pada kecepatan angin 12,71 m/s. dan DNV Pt2
Ch5 Lifting (1996) mengenaiDynamic Amplification Factoryang telah merekatetapkan tepat pada kecepatan angin 8,07 m/s pada Onshore, kecepatan
angin 9,5 m/s pada Inshore.
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
30/36
Analisis Tegangan pada Padeye
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 3. Model Padeye pada Struktur
Jacket
gaya terbesar yang diterimapadeye
adalah pada join 8 sebesar
734.765kips atau sebesar 7205.59N.
maka, dalam analisis lokal, gaya
yang diterima padeye adalah
7205.59N
Equivalent Stress yang menghasilkan
5,0185 Mpa. Dan deformasi paling
maksimal sebesar 0,023m. Tegangan ijin
untuk baja A36 adalah sebesar 165Mpa.
Gambar 4. Hasil Analisis Lokal pada
Padeye
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
31/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Meshing dan Sensit ivity Analysis
Meshing dan Sensitivity analysis dilakukan untuk mengetahui tegangan yang
dihasilkan dari hasil analisis sesuai atau mendekati nilai yang sebenarnya atautidak. Sensitivity analysis ini dilakukan pada titik yang sama dengan variasi
kerapatanmeshing yang berbeda-beda. Dari hasil tegangan yang dihasilkan, yaitu
equivalent stress didapatkan perbedaan hasil yang kurang dari 5%. Sensitivity
analysis dilakukan dengan memberikan variasi meshing 3 hingga 5meshing.
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
32/36
ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 19. Tabulasi Hasil Maximum Stress untuk Variasi
Kerapatan Mesh
Gambar 12. Sensitifitas Model Struktur Jacket
KESIMPULAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
33/36
KESIMPULAN
1. Dalam kondisi ini jacket struktur 4 kaki pada saat dilakukan analisis statis memiliki
member unity check paling besar adalah 0.849 dengan faktor 1.5 pada member 84.
1.5 merupakan faktor yang dicari setelah member unity check pada faktor 2.00
mengalami kegagalan dengan hasil sebesar 1.314.
2. Gaya tambah yang timbul pada struktur sebesar 4091,97 KN pada saat kecepatan
angin 5,13 m/s kecepatan angin lokal). Gaya sebesar 4633,42 KN pada saat
kecepatan angin 20 knots (GL Noble Denton). Dan gaya sebesar 4207,52 KN pada
saat kecepatan angin 7,4 m/s (Skala Beaufort). Apabila melihat hasil perhitunganrespon struktur akibat adanya gaya angin pada saat pengangkatan dilakukan,
apabila disesuaikan dengan pernyataan pada API RP 2A-WSD tepat pada
kecepatan angin 12,71 m/s. dan DNV Pt2 Ch5 Lifting (1996) mengenai Dynamic
Amplification Factor yang telah mereka tetapkan tepat pada kecepatan angin 8,07
m/s pada Onshore, kecepatan angin 9,5 m/s pada Inshore.
3. Analisis lokal pada struktur padeye dilakukan dengan menggunakan ANSYS
Workbench dan didapatkan hasil equivalent stress sebesar 5,0185 Mpa, dengan
tegangan ijin pada material Baja A36 sebesar 165 Mpa.
SARAN
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
34/36
SARAN
1. Perlu dilakukan analisis secara statis maupun dinamis pada struktur
jacket saat proses lifting apabila struktur padeye digantikan dengan
strukturtrunion.
2. Perlu dilakukan analisislifting pada saat intalasi pada site dengan moduldeck maupun jacket.
DAFTAR PUSTAKA
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
35/36
DAFTAR PUSTAKAAPI RP 2A WSD 21st Edition, 2007,Recomanded Practice for Planning, Designing, and
Constructing Fixed Offshore Platform, Washington DC, American Petroleum Institute.
Battacharyya, S. Kumara, Idichandy, V.G., 1985, On Experimental
Investigation of Loadout, Launching and Upending of Offshore Steel Jacket, AppliedOcean Reaserch, Vol. 7 No.1.
DNV Part 2 Chapter 5 Lifting, 1996, Rules of Planning and Execution of Marine
Operations, Norway, Det Norske Veritas.
GL Noble Denton 0027/ND REV9, 2010, Guidelines For Marine Lifting Operation,
Technical Policy Board.
Novanda, A. Krisna, 2012,Analisis Lifting Topside Platform dengan Pendekatan Dinamik
Berbasis Resiko, Laporan Tugas Akhir, Surabaya, Jurusan Teknik Kelautan-ITS.
Rajasekaran, S., Annet, D., Choo, Y. Sang, 2008,Optimal Location for
Heavy Lifts for Offshore Platform, Asian Journal of Civil Engineering, Vol.9 No.6: 605-
627.
Simatupang, R. Perma, 2008, Analisa Struktur Padeye pada Proses Lifting Deck
Structure, Laporan Tugas Akhir, Surabaya, Jurusan Teknik Kelautan-ITS.
-
7/26/2019 Pedoman Pembuatan Pedeye
36/36
Terima Kasih ..